[发明专利]一种咖啡酸基三缩水甘油酯及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种咖啡酸基三缩水甘油酯及其制备方法与应用。所述制备方法包括：使包含咖啡酸、氯乙酸、碘化钾、碱性物质和溶剂的第一混合反应体系进行反应，制得咖啡酸基三羧基化合物；以及，使包含所述咖啡酸基三羧基化合物、环氧氯丙烷、催化剂的第二混合反应体系进行反应，之后加入碱性物质继续反应，制得咖啡酸基三缩水甘油酯。本发明以生物基来源的咖啡酸为原料，副反应少且产率高，制备的咖啡酸基三缩水甘油酯可用于合成酯交换型动态共价聚合物网络，其结构中的高酯基浓度可提高酯基与羟基的碰撞概率加速酯交换反应，实现酯交换型动态共价聚合物网络材料的自催化重塑。

技术领域

本发明属于生物基环氧单体合成技术领域，具体涉及一种咖啡酸基三缩水甘油酯及其制备方法与应用。

背景技术

传统热固性材料多由石化原料制备，现今石油资源日益枯竭，而生物基高分子材料以可再生资源为主要原料，既可降低塑料行业对石油化工产品的依赖，也可减少其生产过程中对环境的污染，是当前高分子材料的一个重要发展方向。环氧树脂作为一种经典的热固性树脂，因其具有优异的热学、力学和稳定性能而广泛应用于涂料、粘合剂和电子封装等领域，合成生物基环氧单体，并赋予其高官能度，对环氧树脂材料的绿色可持续发展具有重要意义。

咖啡酸在植物界中普遍存在，主要来源于柠檬果皮、毛莨科植物升麻根茎、缬草根等多种植物，为常见的酚酸类化合物，具有广泛的抑菌和抗病毒活性，在医药领域应用较多。到目前为止，未见以咖啡酸为原料合成多官能度的咖啡酸基三缩水甘油酯的文献和专利报道。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种咖啡酸基三缩水甘油酯及其制备方法与应用，以克服现有技术的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种咖啡酸基三缩水甘油酯的制备方法，其包括：

使包含咖啡酸、氯乙酸、碘化钾、碱性物质和溶剂的第一混合反应体系进行反应，制得咖啡酸基三羧基化合物；

以及，使包含所述咖啡酸基三羧基化合物、环氧氯丙烷、催化剂的第二混合反应体系进行反应，之后加入碱性物质继续反应，制得咖啡酸基三缩水甘油酯。

本发明实施例还提供了由前述方法制备的咖啡酸基三缩水甘油酯。

本发明实施例还提供了前述的咖啡酸基三缩水甘油酯于制备可重塑热固性树脂中的应用。

本发明实施例还提供了一种酯交换型动态共价聚合物网络材料的制备方法，其特征在于包括：

提供前述的咖啡酸基三缩水甘油酯；

使包含所述咖啡酸基三缩水甘油酯、马来酸酐与甘油的第三混合反应体系进行反应，制得酯交换型动态共价聚合物网络材料。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

(1)本发明提供的制备方法，采用生物来源广泛的咖啡酸为原料，既可降低塑料行业对石油化工产品的依赖，也可减少其生产过程中对环境的污染，具有节约资源和保护环境的双重优势，且所述制备方法简单、副反应少、产率较高、后处理简单，可实现大规模工业化应用；

(2)本发明制备的咖啡酸基三缩水甘油酯可用于合成酯交换型动态共价聚合物网络材料，其结构中的高酯基浓度可提高酯基与羟基的碰撞概率加速酯交换反应，实现酯交换型动态共价聚合物网络材料的自催化重塑。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一典型实施方案中由咖啡酸制备咖啡酸基三缩水甘油酯的反应过程示意图；