介紹
粘合劑組合物的第二主要成分通常是活化劑、促進劑、引發(fā)劑和自由基發(fā)生劑的混合物或溶液。胺-醛縮合產(chǎn)物常常被用作活化劑。通常,這些活化劑是脂族醛(通常C1-12)與芳香胺之間的反應(yīng)產(chǎn)物。一種普遍使用的活化劑是丁醛和苯胺之間反應(yīng)得到的縮合產(chǎn)物。3,5-二乙基-1,2-二氫-1-苯基-2-丙基吡啶(DHP)則是由丁醛與苯胺的縮合反應(yīng)得到的主要活性成分。分子式為C18H25N,外觀為無色液體。
合成
3,5-二乙基-1,2-二氫-1-苯基-2-丙基吡啶制備方法的首次報告見于Craig,JACS,第70卷,1624-1629頁(1948年),該論文通過引用結(jié)合于此。Craig的論文錯誤地認(rèn)為化合物是N-苯基-3,5-二乙基-2-丙基-1,4-二氫吡啶,但是后來發(fā)現(xiàn)反應(yīng)混合物中的主要組分是DHP。因為那時該粗制混合物中的許多組分是未知的,該粗制DHP混合物就被稱作了“丁醛苯胺縮合產(chǎn)物”。自從這篇最早的1948出版物之后,有關(guān)DHP制備方法的改進方面的信息少得驚人。相反,各種各樣的努力都集中在了從丁醛苯胺縮合產(chǎn)物的其他組分中將DHP蒸餾出來。參見美國專利4450030。一種市場上可買到的精制DHP是PDHPTM粘合劑活化劑(Reilly Industries,Inc.),包含85%以上的DHP,是通過對粗制的丁醛苯胺縮合反應(yīng)混合物進行純化得到的。
一個1000ml四頸燒瓶配備有一個機械攪拌器、一個回流冷凝器、一個溫度計和一個添料漏斗。需要時用冰水浴冷卻燒瓶。向燒瓶中加入86克去離子水、9.8克(0.16摩爾)乙酸和216克(3.0摩爾)丁醛。在冷卻和攪拌的同時,在35分鐘的時間內(nèi)添加60克(0.64摩爾)苯胺,同時將反應(yīng)溫度維持在20℃。反應(yīng)混合物在25℃以下攪拌一個小時。反應(yīng)混合物然后被加熱至75℃并保溫兩個小時。最后,反應(yīng)混合物被加熱至回流(~90℃)并保溫五個小時。將反應(yīng)混合物冷卻,并將各層分離。上部的有機層通過一個14″的填充柱減壓蒸餾。在頂部溫度140-143℃和5毫米汞柱壓力下取出的餾分重104克,分析表明含有73%的3,5-二乙基-1,2-二氫-1-苯基-2-丙基吡啶,總產(chǎn)率為46%[1]。
通過在酸催化劑存在下控制反應(yīng)速率和溫度來提高3,5-二乙基-1,2-二氫-1-苯基-2-丙基吡啶的產(chǎn)率。反應(yīng)速率是通過使反應(yīng)在較低的溫度進行一段時間以后再提升到較高的反應(yīng)溫度來控制的。在一個說明性的實施例中,反應(yīng)混合物緩慢地加熱至40-45℃,并保溫一個小時,然后再加熱至75℃,保溫五個小時,然后才加熱到回流。
通過在DHP生成之后將酸催化劑中和改善了3,5-二乙基-1,2-二氫-1-苯基-2-丙基吡啶的生產(chǎn)。作為例證,在蒸餾之前,使用碳酸鈉中和酸催化劑,但是也可以使用其它的堿。通過中和酸催化劑,最大限度地減少了在對反應(yīng)加熱以蒸餾DHP時造成的DHP分解。
參考文獻
[1]M·革蘭德茲 ,R·穆魯根 ,L·M·赫克斯德普 , et al.改進的3,5-二乙基-1,2-二氫-1-苯基-2-丙基吡啶制備方法[P].美國:CN101213176B,2010-10-27.