[发明专利]一种包含受阻酚和亚磷酸酯双亲化合物及其合成方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗氧化、抗静电双功能化合物及其合成方法，尤其涉及一种单分子中同时包含受阻酚和亚磷酸酯和冠醚结构的抗氧化、抗静电化合物及其合成方法。

背景技术

受阻酚类化合物由于能与聚合物争夺自动氧化中形成的过氧自由基，通过氢原子的转移，形成羧酸和一种稳定的抗氧剂自由基，该自由基又具有捕获活性自由基的能力，可以终结聚合物链式氧化反应的第二动力学链。而亚磷酸酯类化合物通过自身向磷酸酯类化合物的转化而将过氧化物分解为稳定产物一起到对聚合物的保护作用。受阻酚类化合物与亚磷酸酯类化合物之间在聚合物的抗氧化方面表现出非常好的协同作用，如汽巴精化生产的抗氧剂1010、1076与168复配后被广泛的使用在聚烯烃、ABS树脂、合成橡胶和聚酯等产品的抗氧剂之中。

受阻酚类抗氧剂通常是在碱性条件下通过酯交换的方式生成。如：US4716244、US5481023、US5563291、US6878843、US2003166962描述了用氨基锂、醋酸锂、醋酸钠、醋酸镁、三乙丙醇铝、醋酸锌等为催化剂制备受阻酚类抗氧剂(如抗氧剂1010、1076、245和1135)的过程。亚磷酸酯类抗氧剂通常是醇类化合物通过与三氯化磷反应制得。如：CN200510112503.9、CN200710056079.X、CN200710176407.X描述了季戊四醇或壬基酚与三氯化磷在溶剂中通过酯交换获得亚磷酸酯类抗氧剂的过程。

双亲性化合物在树脂中能够发生迁移而运动至树脂表面形成稠密的排列，表面浓度高于内部，亲水单元朝向空气，结合空气中的水分形成导电层，使得积累的静电荷得以散逸，有效的减小有害电荷的聚集。双亲性化合物抗静电剂通常是缩聚反应制得。如：CN200810046009.0、CN200810150057.4、CN02151546.8描述了不同分子结构的双亲性抗静电剂的制备过程。

现阶段受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类辅助抗氧剂和双亲类抗静电剂在聚烯烃产品广泛使用，受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类辅助抗氧剂相对均匀的分散在树脂之中起到抗氧化作用，但树脂成型后其只有表面与空气接触因此只有少量受阻酚类分子和亚磷酸酯类分子起到抗氧化作用，同时受阻酚和亚磷酸酯的协同作用也无法较好的体现，因而大大降低了抗氧化效果。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的不足之处而提供一种性能优良的多官能团抗氧化、抗静电化合物及其合成方法。

本发明所提供化合物的结构如式(I)下：

本发明所提供化合物的结构如式(I)下：

其中n为3-16的正整数；m为6-12的正整数。

本发明所述的化合物的合成路线为：

合成路线中第1步为羟基保护，将受阻酚临时转化为苯甲醚，以防羟基在后面的溴代反应中被破坏；第2步反应为苯甲基的α溴代，一般采用NBS等典型的溴代试剂进行；第3步和第4步和第5步反应均为溴代物在碱性物质作用下与醇的反应，此类反应可通过控制溴代物与醇类物质摩尔比来实现反应的具体进行程度；第6步反应为醇的磷化反应，一般为低温下将三氯化磷滴加到醇溶液中后再将溶液加热制备亚磷酸酯；第7步反应时将第1步反应的羟基保护后的苯甲醚重新转化为羟基，此类反应一般使用三溴化硼，反应极易进行，且转化率非常高。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种包含双官能团的新型抗氧剂的合成方法，原料包括：2,6-二叔丁基对甲基苯酚、硫酸二甲酯、N-溴代丁二酰亚胺、偶氮二异丁腈、直链二醇、直链二溴代烷、N,N-二乙醇基-1，10-二氮杂-18冠-6、三氯化磷、三溴化硼乙醚溶液。

第1步，酚羟基的保护：

将2,6-二叔丁基对甲基苯酚与硫酸二甲酯按摩尔比为1∶(1.1～2)加入反应器，同时加入反应溶剂A，使得2,6-二叔丁基对甲基苯酚的浓度为0.1-0.4mol/L，在氮气保护下，反应温度为45℃～61℃，反应时间为0.1h～2h，生成2,6-二叔丁基对甲基苯甲醚；

酚羟基保护反应过程为：

在酚羟基保护反应过程中，用核磁共振氢谱¹HNMR分析监控反应物中2,6-二叔丁基对甲基苯酚的含量，直至反应物中检测不出2,6-二叔丁基对甲基苯酚；通常可以每隔10分钟监测一次，也可采用不等间隔周期监测。