N_二甲氨基丙基_N_三乙氧基硅甲基全氟辛基磺酰胺的合成
更新时间:2023-08-21 00:52:01 阅读量: 高等教育 文档下载
- 二甲氨基乙氧基乙醇推荐度:
- 相关推荐
科研论文
研究 开发
有机硅材料,2008,22(2):68~70
SILICONEMATERIAL
N-二甲氨基丙基-N-三乙氧基硅甲基
全氟辛基磺酰胺的合成
王玮佳,朱春楠
(华中师范大学化学学院,武汉430079)
3
摘要:全氟辛基磺酰氟与N,N-二甲基-1,3-丙二胺在甲苯中反应,得到N-3-胺;再与氯甲基三乙氧基硅烷在乙醇中反应,制得N-N-胺,产率达84%。通过红外光谱、,-水溶液中的表面张力为1713mN/m。
关键词:全氟辛基磺酰胺,中图分类号:O627141+文章编号:1009(2008)0220068203
[6]
科学等领域、杀虫剂、皮革及家具的表面处理、纸张保护等方面应用超
[2]
过40余年。特别是它们作为表面活性剂的性能是其它产品所无法比拟的,全氟表面活性剂可以将水的表面张力降低到15~20mN/m,而类似的碳氢表面活性剂仅能降低到25~
[3]
35mN/m。 从产品结构及性能分析,N-二甲氨基丙基-N-三乙氧硅基甲基全氟辛基磺酰胺在电子工业中有着很好的应用前景,例如用作超级计算机
[4]
的冷却液和代替CFC-113的芯片清洗剂。由于含氟含硅的液晶化合物会使材料的亮点增加,所以预计该产品在液晶工业中也将有很好的应用。另一方面,全氟烷基化合物对环境的影响已引起人们的深切关注,在日本及韩国周边地区,超过95%的鸟类肝脏中发现含有全氟辛基
C8F17
O
ClCH2Si(OC2H5)3
C2H5OH
[5]
磺酸盐,且浓度高于限定值10mg/g。硅氧链具有柔顺卷曲的特性,在有机氟化合物中引入含硅基团,可降低全氟烃类物质的生理活性,从而扩大产物的应用范围,甚至可以添加在化妆品[7]
中。近年来,三氟甲基三甲基硅烷[(CH3)3SiCF3]及其全氟同系物(CH3)3SiRf已成为常用的全氟烷基化试剂,其应用到青蒿素化合物的三氟甲基化中,提高了这一天然产物的药
[8]
理性质。为了合成新的具有表面活性的氟硅化合物,本实验将全氟辛基磺酰氟与N,N-二甲基-1,3-丙二胺在甲苯中作用,然后与氯甲基三乙氧基硅烷反应,得到尚未见报道的N-二甲氨基丙基-N-三乙氧硅基甲基全氟辛基磺酰
1
胺,用IR和HNMR对产物进行了结构表征,初步测定了其表面张力,并对其相关性能进行了探讨。合成路线如式1。
F+H2N(CH2)3N(CH3)2
Tulene
C8F17NH(CH2)3N(CH3)2O
(1)
C8F172CH2CH2N(CH3)2O
CH2Si(OC2H5)3
收稿日期:20071213。
作者简介:王玮佳(1987—),男,应用化学05级本科生。3
基金项目:华中师范大学本科生科研立项项目基金。
科研论文
第2期王玮佳等.N二甲氨基丙基-N-三乙氧基硅甲基全氟辛基磺酰胺的合成 69
1 实验
111 主要试剂和仪器
全氟辛基磺酰氟、N,N-二甲基-1,3-丙二胺:CP,湖北应城恒新化工有限公司;氯甲
基三乙氧基硅烷:CP,江苏溧阳市明天化工有限公司;无水乙醇:AR,天津市广成化学试剂有限公司;异丙醚:CP,天津市博迪化工有限公司;甲苯:CP,天津市博迪化工有限公司。 傅立叶红外光谱仪:AVATAR360型(KBr压片),美国Nicolet公司;超导核磁共振仪:MERCURY-PLUS400,美国Varrian公司,溶剂DMSO,内标TMS;自动界面张力仪:ZL2100
至50℃搅拌反应315h,冷却后抽滤,得淡黄色
固体产物,熔点122℃。
113 N-二甲氨基丙基-N-三乙氧硅基甲基全氟辛基磺酰胺的合成 将1117g(01002mol)N-3-丙基二甲氨基全氟辛基磺酰胺置于三颈烧瓶中,加入10mL无水乙醇使之溶解,将0156g(010026mol)氯甲基三乙氧基硅烷溶于10mL乙醇后在室温下缓慢滴入反应瓶中,回流搅拌4h,冷却后经抽滤、重结晶,得白色固体,产率84116%,熔点120℃。
2 21-型,采用吊环法,山东海诺仪器有限公司;显微
熔点测定仪:XT4A(温度未校正),仪电光仪器厂。
112 N-3-合成 10g(0102mol)全25mL甲苯,搅拌下将2145g(0102mol)N,N-1,3-二甲基丙二胺溶于15mL甲苯的溶液缓慢滴加到反应瓶中,滴加完
1 全氟辛基磺酰胺类化合物的制备在室温下可
[9]
以不使用任何溶剂,但其产率低于80%。在本实验中,使用丙酮、异丙醚和甲苯等多种溶剂进行了实验。结果表明,在温度为50℃,反应时间为315h时,使用甲苯产率较高。21112 反应温度和时间的选择 反应温度和时间对产物产率的影响见表1。
%
毕,在0℃下继续搅拌30min,撤去冰浴;升温
表1 反应温度和时间对产率的影响
反应时间/h
反应温度/℃
3
4045505560
6810372130801557815875113
3157011978125841168219978101
46915574130791958210576145
4156817475168821138014379128
56812173101831057919174103
5156719873155781788013468125
由表1可见,反应时间对产率有较大的影
响,时间太短,反应不完全,产率偏低;时间过长,也导致产率下降。在经过实验对比后,我们发现315h比较适宜。
由表1还可以看出,相同的反应时间内,随着温度的增加产率增加,高于55℃产率又出现降低。由于该合成第一步反应开始时必须在低温进行,然后再慢慢加热至50℃反应,否则容易形成黏稠的蜡状物,不便于后续的操作和处理。因此,我们选择反应温度为55℃。
212 目标产物的结构表征
N-3-二甲氨基丙基全氟辛基磺酰胺的红
-1
外表征结果为(cm):3220(N—H),2957,2875(C—H),1152(SO),1293(C—N);
N-二甲胺氨基丙基-N-三乙氧硅基甲基全氟
-1
辛基磺酰胺的红外表征结果为(cm):2957(C—H),1151(SO),1095(Si—O),1
1
294(C—N);HNMR(ppm):1156(2H,CH2),11741(6H,2CH3),2126(6H,2CH3),2139-2150(6H,3CH2),31205(4H,2CH2)。
科研论文
70 有 机 硅 材 料第22卷
对比产物的红外光谱,发现第一步产物中
-1-1
3220cm处的吸收峰消失了,但在2957cm
-1
和2857cm处C—H的吸收峰还在;在1151
-1-1
cm处有SO的吸收峰;1095cm处有Si—O键的伸缩振动吸收峰。产物的核磁共振谱中在
参考文献
[1]黄月文,刘伟区,罗广建1有机硅、氟高分子表面活
δ=2150处出现了与硅和氮相连的亚甲基质子峰,由于氮、硅原子的电子效应,使得与之相连的亚甲基的化学位移向低场偏移。硅上的乙氧基中—CH2的特征峰为δ=31205,—CH3的特征峰为δ=11741,这说明产物中引入了三乙氧基硅烷基。同时,两个氮原子之间的三个亚甲基中由于耦合作用,中间亚甲基分裂成多重峰。213 产物的表面张力 将产物配成质量分数为011%的水溶液,加入2滴乙醇,测得的表面张力为1713mN/m,空白实验的表面张力是4216,3 N,N-二甲基-1,3-丙二胺作用得到N-3-二甲氨基丙基全氟辛
基磺酰胺,再与氯甲基三乙氧基硅烷反应制得N-二甲胺基丙基-N-三乙氧硅基甲基全氟辛基磺酰胺,产率达84%。测定表明该产品具有良好的憎水憎油特性,在多种常用溶剂中均有较低的溶解性,显著地降低了水的表面能,表现出了良好的表面活性能。
性剂在建材中的应用发展[J]1高分子通报,2005(3):89-951
[2]LEHMLERHJ,RAMAVN,NauduriRD,etal1Syn2
thesisandstructureofenvironmentallyrelevantperfluori2natedsulfonamides[J]1JFluorineChem,2007,128:5951[3]SHINODAK,HATOM,HAYASAKIT,etal1Physico2
chemicalpropertiesofaqueoussolutionsoffluorinatedsur2factants[J]1JPhysChem,1972,76:9091[4]KUNEIDAH,SHINODAK1Krafftcriticalmicelle
ons,surfacetensipowerofons[J]1JPhys80:1,TFBM,etal1Micellesand
fluorinatedsurfactants[J]1JPhysChem,95:18291[6]KANNANK,CHOIJW,ISEKIN,etal1Concentrations
ofperfluorinatedacidsinliversofbirdsfromJapanandKorea1Chemosphere,2002,49:2251[7]KIRSCHP1Modernfluoroorganicchemistrysynthesis,re2
activityapplicationsWiley-VCH,Germany,20041
[8]GRELLEPOISF,CHORKIF,CROUSSEB,etal1An2
hydrodihydroartemisininandits10-trifluoromethylana2logue:accesstonovelD-ring-contractedartemisinintri2fluoromethylKetones[J].JOrgChem,2002,67:1253[9]BENFODDAZ,DELONL,GUILLENF,etal1Newsyn2
thesisofpolyfluoroalkanesulfonylureas[J]1JFluorineChem,2007,128:13531
SynthesisofN-dimethylpropyl-N-triethoxylsilylmethyl
PerfluorooctylsulfonylAmideWANGWei-jia,ZHUChun-nan
(CollegeofChemistry,HuazhongNormalUniversity,Wuhan430079)
Abstract:N-dimethylpropyl-N-trioxethylsiliconmethyl-perfluorooctylsulfonylamidewassynthesizedat84%yieldbyreactionofchlorometyltriethoxylsilaneandN-3-dimethylamidopropylperfluorooctylsulfonylamidethatwaspreparedbyperfluorooctylsulfonylfluorideandN,N-dimethyl-1,3-propyldiamineintoluene.ThestructureofthecompoundwasidentifiedbymeansofIRand1HNMR.Surfacetensionofthecompoundwasmeasuredanditsapplicationwasdiscussed.
Keywords:perfluorooctylsulfonylamide,fluorocarbonsurfactantcontainingsilicon,surfacetension
正在阅读:
N_二甲氨基丙基_N_三乙氧基硅甲基全氟辛基磺酰胺的合成08-21
英语四级考试高频短语03-18
经济增长理论与经验模式03-14
1.3.2《有理数减法》第一课时教学反思11-14
初中语法-陈述句、疑问句、祈使句、感叹句11-10
圣严法师谈如何建立美满婚姻与佛化家庭03-09
会员评家民主测评办法08-29
中国军衔与肩章08-18
1311班班名班训口号标语06-04
- 2012诗歌鉴赏讲座 师大附中张海波
- 2012-2013学年江苏省苏州市五市三区高三(上)期中数学模拟试卷(一)
- 市政基础设施工程竣工验收资料
- 小方坯连铸机专用超越离合器(引锭杆存放用)
- 荀子的学术性质之我见
- 氩弧焊管轧纹生产线操作说明
- 小学科学六年级上册教案
- (商务)英语专业大全
- 外汇储备的快速增长对我国经济发展的影响
- 幼儿园中班优秀语言教案《小猴的出租车》
- 第七章 仪表与显示系统
- 身份证号码前6位行政区划与籍贯对应表
- 单位(子单位)工程验收通知书
- 浅谈地铁工程施工的项目成本管理
- 沉积学知识点整理
- 前期物业管理中物业服务企业的法律地位
- 2014微量养分营养试卷
- 地质专业校内实习报告范文(通用版)
- 内部审计视角下我国高校教育经费支出绩效审计研究
- 高次插值龙格现象并作图数值分析实验1
- 辛基
- 乙氧基
- 二甲
- 氨基
- 酰胺
- 甲基
- 合成
- 课题1供配电系统基本知识
- 汽轮机课程设计-汽轮机通流部分热力设计
- 管沟土方开挖专项施工方案7.19
- 大理古城旅游攻略
- 小企业-会计准则全文
- 新生入园亲子半日活动方案2
- 矩阵与变换
- 数控激光切割设备未来的发展空间
- 竖曲线计算公式
- 爱的印记6.1俞畅
- 互联网招商方案之广告位招商
- 长阳镇公费医疗管理办法(试行)
- 李克强:让科技人员合理合法富起来
- 幼儿园感恩活动方案
- 浅谈巴氏杀菌乳加工技术
- 第一中学学校领导班子及个人党的群众路线教育实践活动继续查找问题意见梳理汇总表
- 八年级思想品德第二阶段(1--6课)测试题
- 大学计算机基础-第7章-宋长龙版-吉林大学现用
- 河北省张家口市二十一中2012-2013学年九年级上期末学业水平测试英语试卷及答案(冀教版)
- 环境监测实验室质量监督之管见