3-芳基苯并呋喃-2-酮化合物的合成研究

摘要

从高分子的合成、存放、热加工到最后制品的使用中均存在着氧化问题。防止高分子的氧化主要是通过加入抗氧剂来达到。随着加工温度的升高，传统的抗氧剂体系越来越无法满足抗氧化的要求，3－芳基苯并呋喃－2－酮化合物是一种新型的高效抗氧剂，和传统的抗氧剂一起使用组成新的复合型抗氧剂体系，用量少、抗氧效率高，是一种有前景的抗氧剂。 本文合成了3－芳基苯并呋喃－2－酮化合物，提供了多种抗氧剂。其合成过程如下： (1)中间体5,7-二叔丁基-3-羟基-苯并呋喃-2-酮的合成采用乙醛酸溶液与2,4-二叔丁基苯酚反应，合成中间体5,7-二叔丁基-3-羟基-苯并呋喃-2-酮。对反应物料比、催化剂用量、反应(油浴)温度等反应条件进行了研究。在合成过程中，解决了反应物乙醛酸挂壁的问题，使酚的转化率达到或接近100％；用400MHz核磁共振仪对产物5,7-二叔丁基-3-羟基-苯并呋喃-2-酮进行表征，证明了是所要合成的产物；在小量的基础上，对反应进行了放大，结果稳定，和小量一致。可以作为下一步反应的反应物。 (2)3-芳基苯并呋喃-2-酮的合成： 以酸化的蒙脱土作为催化剂，将得到中间体5,7-二叔丁基-3-羟基-苯并呋喃-2-酮分别和邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、甲苯、苯甲醚进行烷基化反应，得到一系列高效抗氧剂，用IR、1H-NMR、MS表征了这些化合物的结构。根据实验，得到了反应活性顺序。 考察了中间体和邻二甲苯物料比、反应温度、催化剂用量、反应时间等反应条件对反应的影响，优化了反应条件；对酸化蒙脱土催化剂循环使用进行了探索；实验放大四倍，数据稳定，为工业放大提供了基础数据。

目录

文摘

英文文摘

声明

1文献综述

1.1聚合物的热氧老化机理及抗氧剂作用机理

1.1.1主抗氧剂

1.1.2辅助抗氧剂

1.1.3碳自由基捕获剂

1.2塑料、橡胶等聚合物中抗氧剂的作用

1.3抗氧剂的开发动态

1.4.3-芳基苯并呋喃-2-酮化合物的合成

1.4.1以苦杏仁酸和2,4-二叔丁基苯酚为原料

1.4.2乙醛酸溶液与2,4-二叔丁基苯酚加成酯化

1.4.3过渡金属络合物催化羰基化合成

1.4.4本论文采用的方法

2实验部分

2.1试剂及药品

2.2分析仪器

2.3实验操作

2.3.1 5,7-二叔丁基-3-羟基-苯并呋哺-2-酮的合成

2.3.2 3-(2,5-二甲基苯基)-5，7-二叔丁基-苯并呋喃-2-酮的合成

2.3.3 3-(3,4-二甲基苯基)-5,7-二叔丁基-苯并呋喃-2-酮的合成

2.3.4 3-(4-甲基苯基)-5,7-二叔丁基-苯并呋喃-2-酮的合成

2.3.5 3-(2-甲氧基苯基)-5,7-二叔丁基-苯并呋喃-2-酮的合成

2.3.6用传统催化剂合成3-(3,4-二甲基苯基)-5,7-二叔丁基-苯并呋喃-2-酮

2.3.7固体酸催化剂的重复利用

2.3.8 3-(3,4-二甲基苯基)-5,7-二叔丁基苯并呋喃-2-酮合成的放大实验

3结果与讨论

3.1中间体5,7-二叔丁基-3-羟基苯并呋喃-2-酮的合成

3.1.1反应原理

3.1.2原料预处理

3.1.3分析方法的建立

3.1.4物料配比的考察

3.1.5溶剂对反应的影响

3.1.6加料方式对反应的影响

3.1.7催化剂及催化剂用量对反应的影响

3.1.8反应温度对反应的影响

3.1.9氮气对反应的影响

3.1.10洗涤与干燥对反应的影响

3.1.11 5，7-二叔丁基-3-羟基-苯并呋喃-2-酮合成实验的放大

3.1.12产物结构表征

3.1.13小结

3.2 5，7-二叔丁基-3-羟基-苯并呋喃-2-酮和芳香族化合物的反应

3.2.1烷基化反应机理

3.2.2 3-(3，4-二甲基苯基)-5,7-二叔丁基-苯并呋喃-2-酮的合成

3.2.3 5,7-二叔丁基-3-羟基-苯并呋喃-2-酮与对二甲苯、间二甲苯反应及产物表征

3.2.4其他芳香族化合物取代的苯并呋喃酮类化合物的合成

4结论

参考文献

中间体反应HPLC

攻读硕士学位期间发表学术论文情况及获奖情况

致谢