论文部分内容阅读
以木质素模型化合物愈创木酚、香草醛为原料,分别与多聚甲醛、二乙醇胺经Mannich反应合成了两种胺基多元醇,并对其化学结构表征。同时,采用红外光谱法进一步研究两种胺基多元醇与MDI-50的交联反应过程及其交联反应动力学特征。主要研究内容及结论如下:1.将木质素模型化合物愈创木酚与多聚甲醛、二乙醇胺通过Mannich反应合成了愈创木酚胺基多元醇(GAP),确定了最佳反应条件,并表征了GAP的化学结构。实验结果表明:物料配比、反应温度及时间等因素对二乙醇胺的转化率有明显影响,而物料的滴加顺序对转化率影响不大。当反应物料按物质的量之比n(愈创木酚):n(甲醛):n(二乙醇胺)1:1:1、甲醛与二乙醇胺60℃反应2 h生成1,3-氧氮杂环戊烷,再将其滴入愈创木酚于80~90℃反应3~4 h,二乙醇胺的转化率最高可达到90.71 %。经HPLC、LC-MS、FT-IR及1H NMR分析表明,愈创木酚与多聚甲醛、二乙醇胺经Mannich反应后,在愈创木酚的邻位引入了胺甲基,合成了相对分子质量为241的愈创木酚胺基多元醇(GAP)。2.将木质素模型化合物香草醛与多聚甲醛、二乙醇胺通过Mannich反应合成了香草醛胺基多元醇(VAP),确定了最佳反应条件,并表征了VAP的化学结构。实验结果表明:物料配比、反应温度、时间及溶剂用量等因素对二乙醇胺的转化率有明显影响。当反应物料按物质的量之比n(香草醛):n(甲醛):n(二乙醇胺)=1:1:1、甲醛与二乙醇胺60℃反应2 h生成1,3-氧氮杂环戊烷,再将其滴入香草醛于80℃反应3 h,溶剂用量为100 mL/mol(以香草醛的物质的量计),二乙醇胺的转化率最高可达到84.92 %。LC-MS、FT-IR及1H NMR分析表明,香草醛与多聚甲醛、二乙醇胺经Mannich反应后,在酚羟基的邻位引入了胺甲基,合成了分子量为269的香草醛胺基多元醇(VAP)。3.采用红外光谱法研究了愈创木酚胺基多元醇、香草醛胺基多元醇分别与MDI-50交联反应的动力学特性征,得到了两种胺基多元醇交联反应动力学方程。愈创木酚胺基多元醇(GAP)/MDI-50交联反应动力学方程:(?)香草醛胺基多元醇(VAP)/MDI-50交联反应动力学方程: (?)论文主要创新点:1.利用木质素模型化合物愈创木酚、香草醛为原料,通过Mannich反应分别合成了两种木质素模型化合物胺基多元醇。研究发现,Mannich反应主要发生在愈创木酚、香草醛酚羟基的邻位,醛基未参与反应。2.采用红外光谱法研究了愈创木酚、香草醛胺基多元醇与MDI-50交联反应体系动力学特征,建立了交联反应动力学模型。研究发现,木质素模型化合物愈创木酚胺基多元醇、香草醛胺基多元醇与MDI-50的交联反应活性相近,均遵循n级反应动力学规律。