一种含噁唑啉基固化剂的制备方法

技术领域

本发明涉及化工原料领域，特别涉及一种含噁唑啉基固化剂的制备方法。

背景技术

目前常用的固化剂为N,N,N’,N’-四(β-羟乙基)己二酰胺固化剂，但由于该化合物的熔点较高，易出现泛黄现象，与羧基聚酯粉末涂料混合不均匀，涂料容易起泡。

N,N,N-三(2’-乙基-2”-噁唑啉基)-1,3,5-三嗪也是一种性能优良的粉末涂料的固化剂，如果N,N,N-三(2’-乙基-2”-噁唑啉基)-1,3,5-三嗪与N,N,N’,N’-四(β-羟乙基)己二酰胺固化剂配套使用，可以改善涂料的泛黄现象，由于复配固化剂极性的改变，与羧基聚酯粉末涂料混合均匀，避免了涂料起泡。

但是，目前对N,N,N-三(2’-乙基-2”-噁唑啉基)-1,3,5-三嗪合成的方法鲜见报道，因此，研究和开发一种N,N,N-三(2’-乙基-2”-噁唑啉基)-1,3,5-三嗪的制备方法具有非常重要的工业应用价值。

发明内容

针对现有的问题，本发明提出一种生产效率高、成本低的含噁唑啉基固化剂的制备方法。

一种含噁唑啉基固化剂的制备方法，包括以下步骤：

以N,N,N-三(N’-羟乙基-3’-丙酸酰胺基)-1,3,5-三嗪、氯化亚砜为原料，在催化剂和溶剂存在的条件下，反应制得N,N,N-三(2’-乙基-2”-噁唑啉基)-1,3,5-三嗪；

反应结束后，有机相降温至结晶完全，过滤，即得N,N,N-三(3’-丙酸甲酯基)-1,3,5-三嗪产品。

进一步的，上述含噁唑啉基固化剂的制备方法，其中，N,N,N-三(N’-羟乙基-3’-丙酸酰胺基)-1,3,5-三嗪、氯化亚砜、催化剂和溶剂的用量比例按质量计为：

1：(0.75～1)：(0.51～0.71)：(0.84～1.48)。

进一步的，上述含噁唑啉基固化剂的制备方法，其中，所述的催化剂碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠和碳酸钾中的任意一种。

进一步的，上述含噁唑啉基固化剂的制备方法，其中，所述催化剂为氢氧化钠。

进一步的，上述含噁唑啉基固化剂的制备方法，其中，所述溶剂为苯、甲苯和二甲苯中的任意一种。

进一步的，上述含噁唑啉基固化剂的制备方法，其中，所述溶剂为甲苯。

进一步的，上述含噁唑啉基固化剂的制备方法，其中，以N,N,N-三(N’-羟乙基-3’-丙酸酰胺基)-1,3,5-三嗪、氯化亚砜为原料，在催化剂和溶剂存在的条件下，反应制得N,N,N-三(2’-乙基-2”-噁唑啉基)-1,3,5-三嗪的步骤包括：

N,N,N-三(N’-羟乙基-3’-丙酸酰胺基)-1,3,5-三嗪与溶剂混合均匀；

升温至110-120℃后，滴加氯化亚砜溶液，同时滴加催化剂，反应7-12h；

反应结束后，将水相分出，用清水洗涤后进行回流分水，得到的有机相即为N,N,N-三(2’-乙基-2”-噁唑啉基)-1,3,5-三嗪。

进一步的，上述含噁唑啉基固化剂的制备方法，其中，所述的结晶的温度为3-6℃。

本发明中N,N,N-三(N’-羟乙基-3’-丙酸酰胺基)-1,3,5-三嗪、氯化亚砜为原料制备得到N,N,N-三(2’-乙基-2”-噁唑啉基)-1,3,5-三嗪，其反应原料成本低，产品收率高，且反应过程分离提纯过程简单，反应时间短，产品纯度高，环境污染小，是实现工业化生产的较理想的工艺。

具体实施方式

为使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。实施例中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

一种含噁唑啉基固化剂的制备方法，以N,N,N-三(N’-羟乙基-3’-丙酸酰胺基)-1,3,5-三嗪、氯化亚砜为原料，在催化剂和溶剂存在的条件下，在一定温度下进行缩合反应制得N,N,N-三(2’-乙基-2”-噁唑啉基)-1,3,5-三嗪。

该目标产物N,N,N-三(2’-乙基-2”-噁唑啉基)-1,3,5-三嗪的结构式如下：

该原料N,N,N-三(N’-羟乙基-3’-丙酸酰胺基)-1,3,5-三嗪具有如下结构式的化合物：

N,N,N-三(N’-羟乙基-3’-丙酸酰胺基)-1,3,5-三嗪、氯化亚砜、催化剂、溶剂的用量比例按质量计为：N,N,N-三(N’-羟乙基-3’-丙酸酰胺基)-1,3,5-三嗪：氯化亚砜：催化剂：溶剂等于1：(0.75～1)：(0.51～0.71)：(0.84～1.48)。

所述催化剂碱为氢氧化钠或氢氧化钾或碳酸钠或碳酸钾，优选氢氧化钠，所述溶剂为苯或甲苯或二甲苯，优选甲苯。

下面分多个实施例对本发明实施例进行进一步的说明。本发明实施例不限定于以下的具体实施例。在不变主权利的范围内，可以适当的进行变更实施。

实施例1

在装有温度计的500mL的反应瓶中，加入N,N,N-三(N’-羟乙基-3’-丙酸酰胺基)-1,3,5-三嗪47.4g、氯化亚砜35.7g，溶剂40g，催化剂24.0g，装上冷凝管，开动搅拌器，升温至110-120℃，开始滴加氯化亚砜溶液，同时滴加15％的氢氧化钠，反应7h，反应结束后，将水相分出，再用清水洗涤一次，然后进行回流分水，得到的有机相进行降温冷却、结晶，过滤得固化剂N,N,N-三(2’-乙基-2”-噁唑啉基)-1,3,5-三嗪。计算得到产品收率为92.08％。

实施例2：

在装有温度计的500mL的反应瓶中，加入N,N,N-三(N’-羟乙基-3’-丙酸酰胺基)-1,3,5-三嗪47.4g、氯化亚砜47.6g，溶剂70g，催化剂33.6g，装上冷凝管，开动搅拌器，升温至110-120℃，开始滴加氯化亚砜溶液，同时滴加15％的氢氧化钠，总的反应时间为10h，反应结束后，将水相分出，再用清水洗涤一次，然后进行回流分水，得到的有机相进行降温冷却、结晶，过滤得固化剂N,N,N-三(2’-乙基-2”-噁唑啉基)-1,3,5-三嗪，产品收率为94.38％。

实施例3：

在装有温度计的500mL的反应瓶中，加入N,N,N-三(N’-羟乙基-3’-丙酸酰胺基)-1,3,5-三嗪47.4g、氯化亚砜39.3g，溶剂50g，催化剂26.4g，装上冷凝管，开动搅拌器，升温至110-120℃，开始滴加氯化亚砜溶液，同时滴加15％的氢氧化钠，总的反应时间为8h，反应结束后，将水相分出，再用清水洗涤一次，然后进行回流分水，得到的有机相进行降温冷却、结晶，过滤得固化剂N,N,N-三(2’-乙基-2”-噁唑啉基)-1,3,5-三嗪，产品收率为93.64％。

实施例4：

在装有温度计的500mL的反应瓶中，加入N,N,N-三(N’-羟乙基-3’-丙酸酰胺基)-1,3,5-三嗪47.4g、氯化亚砜35.7g，溶剂60g，催化剂28.0g，装上冷凝管，开动搅拌器，升温至110-120℃，开始滴加氯化亚砜溶液，同时滴加15％的氢氧化钠，总的反应时间为12h，反应结束后，将水相分出，再用清水洗涤一次，然后进行回流分水，得到的有机相进行降温冷却、结晶，过滤得固化剂N,N,N-三(2’-乙基-2”-噁唑啉基)-1,3,5-三嗪，产品收率为92.86％。

实施例5：

在装有温度计的500mL的反应瓶中，加入N,N,N-三(N’-羟乙基-3’-丙酸酰胺基)-1,3,5-三嗪47.4g、氯化亚砜46.4g，溶剂50g，催化剂32.0g，装上冷凝管，开动搅拌器，升温至110-120℃，开始滴加氯化亚砜溶液，同时滴加15％的氢氧化钠，总的反应时间为11h，反应结束后，将水相分出，再用清水洗涤一次，然后进行回流分水，得到的有机相进行降温冷却、结晶，过滤得固化剂N,N,N-三(2’-乙基-2”-噁唑啉基)-1,3,5-三嗪，产品收率为93.27％。

上述各实施例具体结果统计如下表1：

表1结果对比表

通过上述四个实施例可知，通过本发明中的制备方法，制备得到的固化剂N,N,N-三(2’-乙基-2”-噁唑啉基)-1,3,5-三嗪的收率均在92％以上。且该反应过程分离提纯过程简单，反应时间短，产品纯度高，环境污染小，成本低，是实现工业化生产的较理想的工艺。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。