甘油三元醛及其合成方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種甘油三元醛及其合成方法；該甘油三元醛的結(jié)構(gòu)式如式(I)所示：制備時，以二甲亞砜為溶劑、以2-碘?；郊姿釣檠趸瘎?，甘油三元醇發(fā)生氧化反應，生成所述甘油三元醛。使用本發(fā)明的合成和分離方法，可以高效地合成出甘油三元醛。
【專利說明】甘油三元醛及其合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于有機合成化學領(lǐng)域，具體涉及一種甘油三元醛及其合成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高分子材料制品被廣泛用于日常生活和工業(yè)生產(chǎn)，目前，幾乎所有的高分子材料都由石油化工產(chǎn)品加工制成，據(jù)統(tǒng)計，生產(chǎn)過程消耗全球原油和天然氣用量的7%，且絕大多數(shù)材料不可生物降解，由此造成嚴重的資源(能源)浪費和環(huán)境污染。以產(chǎn)量豐富的可再生農(nóng)產(chǎn)品及其加工副產(chǎn)品代替石化產(chǎn)品，合成環(huán)境友好綠色高分子材料，是徹底解決以上問題，并促使聚合物工業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展的最有前途的方法之一。以甘油三酸酯為主要成分的植物油分子中含有多個酯基、碳碳雙鍵，能夠直接聚合或引入其他官能團再進行聚合反應，并且植物油產(chǎn)量豐富，價格便宜，可生物降解，是潛在的石化產(chǎn)品的優(yōu)良替補品。
[0003]三元醛可以作為單體，直接合成聚合物，也可以由三元醛轉(zhuǎn)化為胺、羧酸等化合物，再合成聚合物材料。迄今，文獻報道多元醛的合成方法有:乙二醇氣相催化氧化成乙二醛、吡啶法合成戊二醛、戊二酸還原成戊二醛、環(huán)戊烯氧化成戊二醛等。另有專利報道，申請?zhí)?CN201110440215.1，名為2，7-二甲基-2，4，6-辛三烯-1，8-二醛的合成方法；申請?zhí)?CN201210305760.4，名為一種(7Z，11Z，13E)-十六碳三烯醛的合成方法。以上用來合成多元醛的技術(shù)，反應條件復雜難控，操作步驟繁瑣，原料來源單一，且不易獲得。此外，從原料來源分析，多元醛的合成多采用不可再生的石油產(chǎn)品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種結(jié)構(gòu)新穎的甘油三元醛及其合成方法。本發(fā)明合成的甘油三元醛,可由菜籽油、桐油等植物油通過化學合成獲得，也可由三油酸甘油酯、三酮酸甘油酯等油脂成分獲得，分子結(jié)構(gòu)新穎，未見報道。本發(fā)明合成的甘油三元醛，可與醛、胺、醇和含羥基的化合物等進行加成或縮合反應，以合成高分子材料；還可以轉(zhuǎn)化為其他單體，如甘油三元胺、甘油三元酸等，進而用于合成性能獨特的聚合物材料。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
[0006]第一方面，本發(fā)明涉及一種甘油三元醛，其結(jié)構(gòu)式如式(I)所示:
[0007]
【權(quán)利要求】
1.一種甘油三元醛，其結(jié)構(gòu)式如式(I)所示:
2.一種如權(quán)利要求1所述的甘油三元醛的合成方法，其特征在于，所述方法包括:以二

甲亞砜為溶劑、以2-碘?；郊姿釣檠趸瘎?，甘油三元醇
3.如權(quán)利要求2所述的甘油三元醛的合成方法，其特征在于，所述甘油三元醇與2-碘?；郊姿岬哪柋葹?: 3.6~1: 4.5。
4.如權(quán)利要求2所述的甘油三元醛的合成方法，其特征在于，所述氧化反應的溫度為室溫，反應時間為I ~12小時。
5.如權(quán)利要求2所述的甘油三元醛的合成方法，其特征在于，所述氧化反應后還包括后處理、分離純化步驟；所述后處理具體為:濾去反應體系中過量的2-碘?；郊姿幔凰龇蛛x純化具體為:在濾液中加入乙酸乙酯萃取，有機相依次用蒸餾水、飽和NaHCO3溶液、飽和NaCl溶液洗滌，無水硫酸鎂干燥，濃縮，柱層析分離純化，即得所述甘油三元醛。
6.如權(quán)利要求5所述的甘油三元醛的合成方法，其特征在于，所述柱層析分離純化具體為:對濃縮得到的甘油三元醛混合產(chǎn)物，依次用體積比為1: 0、20: UlO: 1、5: 1、3: 1、2: 1、1: I的正庚烷-乙酸乙酯進行梯度洗脫分離，合并甘油三元醛組分，濃縮，即可。
7.如權(quán)利要求2所述的甘油三元醛的合成方法，其特征在于，所述甘油三元醇的制備包括:以I，2- 二氯甲烷為溶劑，三油酸甘油酯在_78°C下發(fā)生臭氧化反應；加入四氫呋喃或者異丙醇以及硼氫化鈉，進行還原反應，得所述甘油三元醇。
8.如權(quán)利要求7所述的甘油三元醛的合成方法，其特征在于，所述臭氧化反應具體為:在_78°C環(huán)境溫度下，往加入I，2- 二氯甲烷和三油酸甘油酯混合液的容器中通入O3至混合液呈淺藍色，停止通入03，繼續(xù)通入O2 / N2排除過量的03。
9.如權(quán)利要求7所述的甘油三元醛的合成方法，其特征在于，所述還原反應具體為:加入硼氫化鈉后，繼續(xù)在_78°C條件下反應30分鐘后，室溫升溫10分鐘，再冰浴90分鐘，最后室溫攪拌反應I~12小時。
10.如權(quán)利要求7所述的甘油三元醛的合成方法，其特征在于，所述還原反應后還包括后處理、分離純化步驟；所述后處理具體為:濾去反應體系中過量的硼氫化鈉后，旋蒸除去四氫呋喃或者異丙醇以及1，2_ 二氯甲烷；所述分離純化具體為:在濾液中加入乙酸乙酯萃取，采用蒸餾水、飽和NaHCO3溶液、飽和NaCl溶液依次洗滌，無水硫酸鎂干燥，濃縮，柱層析分離純化，即得所述甘油三元醇。
11.如權(quán)利要求10所述的甘油三元醛的合成方法，其特征在于，所述柱層析分離純化具體為:對濃縮得到的甘油三元醇混合產(chǎn)物，依次用體積比為1: O: 0、20:1: O、10:1: 0、5:1: 0、3:1: 0、15: 5: 1、4: 2: 1、0: O:1 的正庚烷-乙酸乙酯-無水乙醇進行梯度洗脫分 離，合并甘油三元醇組分，濃縮，即可。
【文檔編號】C07C67/313GK103819334SQ201410029861
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月22日
【發(fā)明者】岳進, 楊健, 鄧云, 趙艷云 申請人:上海交通大學