木質(zhì)素模型化合物Mannich反應及其產(chǎn)物交聯(lián)反應動力學研究.pdf

1、以木質(zhì)素模型化合物愈創(chuàng)木酚、香草醛為原料，分別與多聚甲醛、二乙醇胺經(jīng)Mannich反應合成了兩種胺基多元醇，并對其化學結(jié)構(gòu)表征。同時，采用紅外光譜法進一步研究兩種胺基多元醇與 MDI-50的交聯(lián)反應過程及其交聯(lián)反應動力學特征。主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下：
　　1．將木質(zhì)素模型化合物愈創(chuàng)木酚與多聚甲醛、二乙醇胺通過Mannich反應合成了愈創(chuàng)木酚胺基多元醇（GAP），確定了最佳反應條件，并表征了 GAP的化學結(jié)構(gòu)。實驗結(jié)果表明：物料配比

2、、反應溫度及時間等因素對二乙醇胺的轉(zhuǎn)化率有明顯影響，而物料的滴加順序?qū)D(zhuǎn)化率影響不大。當反應物料按物質(zhì)的量之比 n(愈創(chuàng)木酚):n(甲醛):n(二乙醇胺)1:1:1、甲醛與二乙醇胺60℃反應2 h生成1,3-氧氮雜環(huán)戊烷，再將其滴入愈創(chuàng)木酚于80～90℃反應3～4 h，二乙醇胺的轉(zhuǎn)化率最高可達到90.71％。經(jīng)HPLC、LC-MS、FT-IR及1H NMR分析表明，愈創(chuàng)木酚與多聚甲醛、二乙醇胺經(jīng)Mannich反應后，在愈創(chuàng)木酚的鄰位引入

3、了胺甲基，合成了相對分子質(zhì)量為241的愈創(chuàng)木酚胺基多元醇(GAP)。
　　2．將木質(zhì)素模型化合物香草醛與多聚甲醛、二乙醇胺通過Mannich反應合成了香草醛胺基多元醇（VAP），確定了最佳反應條件，并表征了VAP的化學結(jié)構(gòu)。實驗結(jié)果表明：物料配比、反應溫度、時間及溶劑用量等因素對二乙醇胺的轉(zhuǎn)化率有明顯影響。當反應物料按物質(zhì)的量之比n(香草醛):n(甲醛):n(二乙醇胺)=1:1:1、甲醛與二乙醇胺60℃反應2 h生成1,3-氧氮雜

4、環(huán)戊烷，再將其滴入香草醛于80℃反應3 h，溶劑用量為100 mL/mol(以香草醛的物質(zhì)的量計)，二乙醇胺的轉(zhuǎn)化率最高可達到84.92%。LC-MS、FT-IR及1H NMR分析表明，香草醛與多聚甲醛、二乙醇胺經(jīng) Mannich反應后，在酚羥基的鄰位引入了胺甲基，合成了分子量為269的香草醛胺基多元醇(VAP)。
　　3．采用紅外光譜法研究了愈創(chuàng)木酚胺基多元醇、香草醛胺基多元醇分別與 MDI-50交聯(lián)反應的動力學特性征，得到了兩

5、種胺基多元醇交聯(lián)反應動力學方程。
　　愈創(chuàng)木酚胺基多元醇（GAP）/MDI-50交聯(lián)反應動力學方程：(此處公式省略）
　　論文主要創(chuàng)新點：
　　1.利用木質(zhì)素模型化合物愈創(chuàng)木酚、香草醛為原料，通過Mannich反應分別合成了兩種木質(zhì)素模型化合物胺基多元醇。研究發(fā)現(xiàn)，Mannich反應主要發(fā)生在愈創(chuàng)木酚、香草醛酚羥基的鄰位，醛基未參與反應。
　　2.采用紅外光譜法研究了愈創(chuàng)木酚、香草醛胺基多元醇與 MDI-50交聯(lián)