1-氨丙基-2-甲基咪唑的合成与表征

以1-氰乙基-2-甲基咪唑(2MZCN)为原料催化氢化制备1-氨丙基-2-甲基咪唑,考察了反应过程中合成工艺参数对产物的影响,确定较为适宜的工艺条件为:温度100℃,压力5 MPa,转速624 r/min,时间4 h,溶剂是氨的饱和乙醇溶液(与原料质量比是2∶1),雷尼镍为催化剂(占原料质量的18.9%),氢氧化钾为助催化剂,原料的转化率可达99.7%,产率可达94.2%。采用红外光谱(FTIR)和核磁共振氢谱(1HNMR)及气质联用(GC-MS)对产物进行了表征。

一种特殊结构含氮酚醛树脂的制备、表征及应用

以三聚氰胺、甲醛和苯酚为原料,采取独特的合成方法制备出特殊结构的含氮酚醛树脂(N-PF),树脂中三聚氰胺的所有活性点均与苯酚相连并表现出热塑性,用元素分析、核磁共振和红外光谱进行了结构确证,并通过热重差热联用分析仪测试其热性能。制备该类型含氮酚醛树脂的关键:首先用甲醛和三聚氰胺以摩尔比3∶1制得三羟甲基三聚氰胺(TMM),然后加入过量的苯酚在接近中性条件下进行缩聚反应(95℃/48 h),苯酚与TMM的摩尔比至少在8∶1以上。利用本法制备的含氮酚醛树脂,含氮量高(≥21%),相对分子质量分布极窄,分子结构规整,无残留的不稳定羟甲基,三聚氰胺和酚醛树脂全部结合在一起,无各自游离成分存在。将其作为固化剂固化含磷环氧树脂,并对固化物的阻燃性、耐热性和电绝缘性能进行了初步研究。

1-氨乙基-2-甲基咪唑的合成及表征

以二乙烯三胺和乙酸为原料,通过成环、催化脱氢和水解三步反应合成了1-氨乙基-2-甲基咪唑。通过红外光谱、核磁共振氢谱和质谱对合成物进行了表征。结果表明:在n(二乙烯三胺)∶n(乙酸)=1∶2,升温至200℃关环脱水的条件下,生成N-(2-甲基-2-咪唑啉)乙基乙酰胺,达到92.3%的产率。然后,将该咪唑啉用雷尼镍催化脱氢生成对应的咪唑,产率94.0%。最后,将N-(2-甲基-2-咪唑)乙基乙酰胺用盐酸回流水解,得到的1-氨乙基-2-甲基咪唑,产率84.8%。

2-烷基咪唑啉的加压-分馏法合成及其表征

从正戊酸、正己酸、月桂酸、硬脂酸和乙二胺出发,利用加压-分馏法合成4种2-烷基咪唑啉化合物,通过核磁共振氢谱和红外光谱确证了其化学结构。结果表明,2-烷基咪唑啉的最佳合成条件为：n（有机酸）∶n（乙二胺）=1∶5,釜内温度185℃,馏分温度155℃,压力0.25 MPa,可以获得高纯度的2-烷基咪唑啉,而且后处理十分简单,产率按有机酸计可达86%-98%。

1-(3-氨丙基)-2-甲基咪唑的催化合成、表征及应用

环氧树脂用的咪唑类固化剂多为固体和假性液体(低温下易析出的低熔点固体),工业应用不便。为了制得常温及低温下均呈液体的便于工业应用的咪唑固化剂,以1-氰乙基-2-甲基咪唑作为基本原料,骨架镍为催化剂,液氨为副反应抑制剂,乙醇作为溶剂,加压催化氢化合成液体咪唑固化剂1-(3-氨丙基)-2-甲基咪唑,考察氢气压力、液氨用量和催化剂循环使用次数对产率的影响,并通过元素分析、核磁共振氢谱和红外光谱对产物进行确证。结果表明,优化的反应条件为:反应温度100℃,氢气压力5 MPa,m(1-氰乙基-2-甲基咪唑)∶m[骨架镍(湿重)]∶m(液氨)∶m(乙醇)=139∶27.8∶42.5∶278,此条件下,产率可达96%。产物低至-35℃也不凝固,能良好地固化环氧树脂,表现出优异的工业适用性和固化性。

耐热型改性脂环胺固化剂的合成及应用

以脂环胺类化合物甲基环戊二胺（TAC-900），邻二胺甲基环戊烷（TDC-850），异佛尔酮二胺（IPDA）和杂环类环氧化合物三异氰酸三缩水甘油酯（TGIC）为原料，制备出可用于电子电器的含三嗪环的高耐热改性胺固化剂，并通过红外光谱对产物进行了表征。结果表明：当n（脂环胺）／n（TGIC）≥9：1，反应温度40～70℃，反应时间2-7h，能够顺利制得目标产物。同时还对改性胺在溶剂中的溶解性作了初步实验，并探讨了其作为环氧树脂固化剂的耐热程度。

微电子级液体环氧树脂的制备

以低氯固体单分子双酚A环氧树脂和双酚A为原料由扩链反应制备出不易结晶的微电子级液体环氧树脂。通过环氧当量、粘度和贮存稳定性测试研究了3种催化剂三苯基膦,乙基三苯基醋酸膦和四丁基乙酸铵及反应温度对产物树脂性能的影响。结果表明:当单分子环氧树脂与双酚A的用量分别为190 g和10 g,乙基三苯基醋酸膦催化剂0.7 g,160℃下反应5 h可制得无色透明的微电子级高纯度液体环氧树脂,其环氧当量、粘度及外观与通用型液体环氧树脂一致且贮存稳定性优异。

1,3,5-三嗪-2,4,6-三肼的合成及应用

以三聚氯氰、水合肼和氢氧化钠为原料,根据三聚氯氰中各氯原子取代的活性规律,经过低温、室温和回流3个阶段的反应,合成出新化合物1,3,5-三嗪-2,4,6-三肼,产品收率可达94%,通过元素分析、核磁共振光谱和红外光谱确认了其结构。采用粘度及热变形温度测试等对该化合物作为环氧树脂潜伏性固化剂的性能作了研究。结果表明,其与环氧树脂的混合物40℃下贮存180 d后粘度仅增加1倍,150℃下固化需150 min,而200℃下固化仅需20 min,其固化物的热变形温度为286℃,耐热性优异。