蓖麻油烷醇酰胺硼酸酯_RAB_的合成

(+ )
OH2CH2 C
\ /
! NCR
+
H
2. 2 摩尔比对 RAB 的影响 当 RA H3 BO3 = 2 1 摩尔比时, 反应物为 R A B。 当 RA H3BO3 < 2 1 摩尔比时, 除生成 RA B 外, 还可生成:
O
! RCN
/ \
CH2CH2O \ CH2CH2O /
B- ( OH) 2
Synthesis of Ricinoleic A lkyl Alcohol A cy lam ide Borate
Wang H uim in Wang M olin An Ho ng
( Qiqihar L ight Indust ry Inst it ure)
Abstract In t his paper , met hyl ricinolet e w as prepared by t he tr ansest erif icat ion of cast or oil w it h met hanol , f ollow ed by acy laminat io n, est er ificat io n w it h H3BO3. T he new or ganobor on sur fact ant w as synt hesised. T he react io n condit io n is: RA H3BO3= 2 1, react ion t emperature 130~ 140 . T he chm ical st rust ure of Ricio leic alky l alcohol acylam ide bor at e ( RAB) w as conf ir med by IR, NM R.
Keywords Ricioleic alky l alcohol acylam ide borat e Sy nt hesis
第 13 卷第 4 期 1997 年 12 月
齐齐哈尔轻工学院学报 Jour nal of Q iqihar L ig ht I ndust r y Inst it ut e
Vol. 13 No. 4 Dec. 1997
蓖麻油烷醇酰胺硼酸酯( RA B) 的合成
王慧敏 王墨林 安 红
( 齐齐哈尔轻工学院)
第4期
蓖麻油烷醇酰胺硼酸酯 (RAB )的合成
7
图 3 RA B 的 H NM R 谱
由图 3 可知其结构中各氢的化学位移的归属。其中半极性键的化学位移为 3. 665 # 10- 6。 并可以通过积分面积验证其结构确为:
O
O
! RCN
/ \
CH2CH2 O \ CH2CH2O /
(-
B
)
/ \
OH2CH2C
摘要 本文以蓖麻油为原料, 通过醇解, 酰胺化得到蓖麻油烷醇酰胺 ( RA) , RA 与硼 酸进行酯化反应, 最终合成了一种新型的有机硼表面活性剂 蓖麻油烷醇酰胺硼 酸酯( R AB) 。并确定了工艺条件: R A H3BO3= 2 1, 温度 130~ 140 。对产物 RA B 用红外光谱, 核磁共振作了表征。 关键词 蓖麻油烷醇酰胺硼酸酯 合成
/ \
OH2CH2C\ OH2CH2C /
! NCR
-
( R AB- N a)
收稿日期: 1997- 09- 04
6
齐齐哈尔轻工学院学报
1 99 7年
其中 R = CH3 - ( CH2 ) 5 - CH ( OH ) CH2 CH = CH( CH2 ) 7
1 实验部分
1. 1 实验药品及仪器
蓖麻油 C. P
8
齐齐哈尔轻工学院学报
1 99 7年
2. 4 原料状况及加料方式 硼酸为固体粉末, 不溶于甲苯, 也不溶于 RA, 在反应温度下也不熔融。因此在加入前需研
碎过 100 目筛, 用溶剂分散且分批加入, 否则硼酸结块, 影响反应进行。此反应为液固反应, 为 促进反应进行, 在吹入硼酸( 用甲苯分散) 前, 可加少许硼酸粉末作为引发。
B
/ \
(
O H2
+)
OH2
CH2C CH2C
\ /
+
H
O !
NCR
重排反应
∀
O
O
H+
R
! CN
/ \
CH2 CH2O \ CH2CH2 O /
B
/ \
OH2 CH2C\ OH2CH2C /
! NCR
-
+ N aOH
∀
- H2O
O
O
N a+
! RCN
/ \
CH2CH2 O \ CH2CH2 O /
B
反应方程式
O
O
! 2RCN
/ \
CH2 CH2OH CH2 CH2OH
+
H3 BO3
-
3H2O∀
! RCN
/\
CH2CH2O \ CH2CH2O /
(- )
B
/ \
(
OH2CH2C
+)
OH2CH2C
\ /
+
H ( RA B)
O
! NCR
O
R
! CN
/ \
CH2CH2O \ CH2CH2O /
(- )
应, 合成蓖麻油烷醇酰胺( RA) 中间体。
1. 2. 2 蓖麻油烷醇酰胺硼酸酯( R A B) 的合成[4 ]
将 RA 及甲苯加入带有搅拌装置、回流冷凝管、分水器、滴液漏斗的四颈瓶中。硼酸研碎过
100 目筛, 用甲苯分散加入滴液漏斗中。RA H3BO 3= 2 1( 摩尔比) 。
升温至 130~ 140 , 分批用 N 2 吹入 H3BO3, 快速搅拌。回流 7h 左右, 减压蒸出甲苯, 得到
图 1 为 RA B 的 IR 图。 即为 B、O 、H 半极性 键特征峰。670cm - 1 为硼螺构环骨架振动的吸收带。
图 2 为 RA B- N a 的 IR 图。从图 2 可见: 在 810cm- 1 处峰消失。( 因为成盐, 完全离子化, 其半极性键消失) 。而在 690cm- 1 硼螺骨架吸收带出现锐角。 2. 1. 2 核磁共振分析
3 结论
1) 本文以具有相邻羟基的 R A 与 H3BO 3 为原料, 摩尔比为 2 1, 在甲苯中脱水螯环化合 成了 RAB。并且确定了合成的较佳条件。
2) 此法合成的有机硼表面活性剂工艺简单, 原料来源方便, 且产品收率较高。
参 考文 献
1 蒋文贤. 特种表面活性剂, 1995 2 ( 日) 油化学, 1973, 22( 8) : 426 3 甲醇系列产品及应用, 1993, 1 4 杨冼. 精细化工, 1996, 13( 3) : 1~ 2
二乙醇胺 C. P 硼酸 A. R
四氢呋喃 A. R 甲 醇 A. R 甲苯 A. R
红外光谱仪 PE- 783 核磁共振仪 F T - 400A
1. 2 实验方法
1. 2. 1 蓖麻油烷醇酰胺( RA ) 的合成[3 ]
将蓖麻油同甲醇以 1 8 摩尔比进行醇解, 得到的蓖麻油甲酯再与二乙醇胺进行酰胺化反
RA 与 H3BO3 反应为酯化脱水反应, 为了使反应进行完全, 采用与水形成共沸物的溶剂向 外带水。本实验采用甲苯与苯进行了比较, 温度采用各自的回流温度, 其它条件相同。结果表 明, 用苯作溶剂反应慢且 H3 BO 3 易在釜内结块, 而用甲苯作溶剂反应快且 H 3BO3 反应彻底, 得 到的产物外观较粘稠, 性能也好。
黄色半透明粘稠物 RAB。
1. 3 产品提纯
将粗的 RAB 加入四氢呋喃中溶解, 倒入分液漏斗, 分上下两层液体。取上层清液减压蒸出
四氢呋喃, 得到淡黄色半透明粘稠液体, 即为纯 RAB。
2 结果与讨论
2. 1 RA B 结构确定 2. 1. 1 红外光谱分析
图 1 RA B 的 IR 图
图 2 RA B- Na IR 图
0 引言
有机硼表面活性剂属特种表面活性剂中的一种 [1] 。最早是在日本东邦化学工业公司提出 并合成的。是采用甘油与硼酸为原料合成 2 1 型硼酸酯, 然后与 C8~ C22 饱和的或不饱和的 羧酸进行酯化或用低碳醇的羧酸酯进行酯交换, 即在简单的四配位螺形硼氧杂环上引入长链 烷基, 最终合成具有半极性键的有机硼表面活性剂[2] 。此法酯化或酯交换条件较高, 工艺较复 杂。本文直接以具有相邻羟基的烷醇酰胺与硼酸以 2 1 的摩尔比进行反应, 合成了一种新型 的有机硼表面活性剂 蓖麻油烷醇酰胺硼酸酯 ( RAB) 。RAB 在纯水中不电离, 表现为非离 子表面活性剂的性质, 而在碱性条件下, 可发生异构化反应, 生成离子化合物。RAB 的合成至 今还末见报导。
( RB)
RB 与过量的 H3BO3 反应生成:
RB
H3BO3
- H2 O∀
O
! RCN
/ \
CH2CH2O \ CH2CH2O /
B /\
OO-
B
/ \
B /\
OH O OH
此物为含有一个四面体硼原子和两个三角形硼原子的螺形三聚羟基硼酸离子。为了增加 RAB 产率, 应严格控制 RA 与 H3BO3 的摩尔比。 2. 3 合成温度及溶剂选择