双水杨醛缩乙二胺席夫碱衍生物的制备与性能研究

摘要

N，N'-双（2-羟基苄基）乙二胺-N,N'-二乙酸(简称HBED)具有独特的结构和性质，是新一代的金属离子配体，以HBED及其衍生物为主要原料合成的物质在医药、肥料、功能高分子、聚氨酯助剂等众多领域里具有广泛的应用。本文以水杨醛、乙二胺等为原料合成了HBED、Fe(Ⅲ)-HBED螯合物、N，N'-双(2-羟基苄基)乙二胺-N,N'-二乙醇(简称HBEDH)，并利用HBEDH作为交联剂和反应型催化剂制备了聚氨酯弹性体。主要研究内容如下:
　　首先以水杨醛和乙二胺为初始原料在乙醇中进行反应得到双水杨醛缩乙二胺席夫碱，产率达到95.3％;接着用硼氢化钠在四氢呋喃∶乙醇（体积比3∶1）的混合溶液中对双水杨醛缩乙二胺席夫碱进行还原得到产物N，N'-双(2-羟基苄基)乙二胺(简称HBE)，产率为68.3％;然后在冰浴条件下将溴乙酸叔丁酯滴加到N，N-二异丙基乙胺、N，N-二甲基甲酰胺与N，N'-双（2-羟基苄基）乙二胺的混合溶液中反应得到产物N，N'-双（2-羟基苄基）乙二胺N，N'-二乙酸叔丁酯(简称HBETD)，产率为77.9％;最后将N，N'-双（2-羟基苄基）乙二胺N，N'-二乙酸叔丁酯与甲酸进行酯交换得到产物HBED，产率为31％。通过红外光谱（IR），核磁共振谱(1H-NMR)，质谱(MS)，熔点测定等对中间产物及最终产物进行了表征分析，验证了目标产物的准确性。HBED作为六齿螯合剂与Fe(Ⅲ)进行螯合，将HBED溶于乙醇和水的混合溶液中，滴加FeCl3·6H2O的乙醇水溶液，待溶剂室温挥发得到红褐色晶体，通过红外光谱、核磁共振谱、热重以及紫外-可见吸收光谱对螯合物进行表征，确定了螯合物的准确性。
　　其次采用LiAlH4还原HBETD得到一种新型聚氨酯交联剂HBEDH，利用其作为交联剂和反应型催化剂，与PTMG2000和TDI进行聚合反应，制备了一系列不同交联剂含量的聚氨酯弹性体。通过对制备的弹性体进行反射红外、力学性能、热性能、介电性能以及动态力学性能的测试表征，发现交联剂含量的不同对聚氨酯弹性体的力学性能、热性能、介电性能以及动态力学性能有较大的影响。随着交联剂含量的增加，聚氨酯弹性体的硬度和拉伸强度降低，介电常数降低。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 HBED及其衍生物的应用研究

1．2．1 HBED作为拟蛋白小分子

1．2．2 HBED螯合物用作植物肥料

1．2．3 HBED及其衍生物用作疾病治疗

1．3 HBED的合成方法

1．4 聚氨酯弹性体简介

1．4．1 聚氨酯合成化学

1．4．2 聚氨酯弹性体的合成

1．4．3 聚氨酯弹性体的结构特征

1．4．4 聚氨酯弹性体性能与结构的关系

1．4．5 聚氨酯弹性体的动态性能研究

1．4．6 聚氨酯弹性体的应用

1．5 本文的思路和主要内容

第二章 HBED及其衍生物的合成与表征

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 试剂和仪器

2．2．2 双水杨醛缩乙二胺席夫碱的合成

2．2．3 N，N’-双(2-羟基苄基)乙二胺(HBE)的合成

2．2．4 N，N’-双(2-羟基苄基)乙二胺N，N’-二乙酸叔丁酯(HBETD)的合成

2．2．5 HBED的合成

2．2．6 Fe(Ⅲ)-HBED螯合物的合成

2．3 结果与讨论

2．3．1 双水杨醛缩乙二胺席夫碱的合成与表征

2．3．2 HBE的合成与表征

2．3．3 HBETD的合成与表征

2．3．4 HBED的合成与表征

2．3．5 Fe(Ⅲ)-HBED螯合物的合成与表征

2．4 本章小结

第三章 聚氨酯弹性体的合成与基础性能表征

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 实验试剂

3．2．2 实验仪器与设备

3．2．3 交联剂单体的合成

3．2．4 预聚体配方计算

3．2．5 异氰酸根含量(NCO％)的测定

3．2．6 聚氨酯弹性体的合成

3．2．7 表征方法

3．3 结果与讨论

3．3．1 交联剂单体表征结果

3．3．2 聚氨酯弹性体表征结果

3．4 本章小结

第四章 总结与展望

参考文献

申请的专利

致谢