Page 65 - 《橡塑技术与装备》2017年9期（5月橡胶）

理论与研究 翟利红·新型环氧树脂固化剂咪唑三嗪化合物的合成研究

(1) 在三口烧瓶中先后加入 2- 甲基咪唑 41.0 g、 缓慢加入一定量的 1- 氰乙基 -2- 甲基咪唑，反应
乙醇 80 mL，冰水浴下缓慢滴加丙烯腈 28 g(15 min 时间为 6 h，反应温度为 130℃，冷却、过滤并于次
内滴完 )，反应加热到 57℃，持续 8 h，蒸除乙醇溶剂 日抽滤、洗涤、干燥、然后重结晶，抽滤烘干得到产
即可。 物称重。
(2) 将双氰胺和强碱加入到一定量的溶剂中，强 1.3.2 实验原理
烈搅拌并升高温度，待双氰胺和催化剂完全溶解后， 该实验的原理如图 1 所示。

NH 2
CH CH CN
2 2
H C H NH N N
.
3 N N N C N:C 2
NH CH 3
+H C=CH-CN 2 H N N
2
N 2 N N
N
图 1 2,4- 二氨基 -6-[2-(2-甲基-1-咪唑)乙基 ]-1,3,5- 三嗪合成原理
1.3.3 实验流程
图 2 所示为实验合成流程。

2-甲基咪唑 冰水浴下滴加丙烯腈 保温57℃，8 h 得产物1-氰乙基-2-甲基咪唑
和乙醇 加热回流

双氰胺和氢氧 加入到氯苯中 加入1-氰乙基-2-甲基咪唑 冷却抽滤、干燥
化钠 强烈搅拌并升高温度 保温130℃，反应6 h

重结晶 抽滤烘干 产物
图 2 2,4- 二氨基 -6-[2-(2-甲基-1-咪唑)乙基 ]-1,3,5- 三嗪合成流程

2 结果与讨论 由表 1 可知，28 g 丙烯腈的最佳加料时间为 15 min。
2.1 加成反应条件的确定 由于此反应是放热反应，而丙烯腈加入过快，温度会
采用单因素实验考察丙烯腈的滴加速度、反应温 超过 57℃，用冷水浴无法控制反应温度。但是若丙烯
度、反应时间对 2,4- 二氨基 -6-[2-(2-甲 基-1- 腈加入过慢，反应所放出的热量也不能够使烧瓶中的
咪唑 ) 乙基 ]-1,3,5- 三嗪产率的影响。 温度维持在 57℃左右，在实际操作过程中就需要加热，
2.1.1 丙烯腈加入速度对产率的影响 增加了能量消耗。
首先把 80 mL 无水乙醇和 41.0 g 的 2- 甲基咪唑 2.1.2 反应时间对产率的影响
加入到三颈烧瓶中，然后将丙烯腈缓慢加入三颈烧瓶， 首先把 80 mL 无水乙醇和 41.0 g 的 2- 甲基咪唑
控 制 加 入 速 度， 使 添 加 时 间 分 别 控 制 在 5、15、25、 加入到三颈烧瓶中，然后将丙烯腈缓慢加入三颈烧瓶，
35 min，恒温 57 ℃左右搅拌 8 h 后，得到中间产物 控制时间在 15 min，将淀粉加入三颈瓶的同时，用冷
1- 氰乙基 -2- 甲基咪唑，然后再与双氰胺于强碱条 水浴控制反应温度分别为 40、50、60、70℃，恒温反
件下在 130℃下发生缩合反应，反应 6 h，生成最终产 应 8 h，其余反应条件如 2.1.1 所述，所得 2,4- 二氨
物 2,4- 二氨基 -6-[2-(2-甲 基-1-咪 唑)乙 基 ]- 基-6-[2-(2-甲基-1-咪唑)乙基 ]-1,3,5- 三嗪的
1,3,5- 三嗪粗品，然后冷却抽滤，重结晶之后得到最 产率如表 2 所示。
后产物。所得 2,4- 二氨基 -6-[2-(2-甲基-1-咪唑)
表 2 加成反应温度对产率的影响
乙基 ]-1,3,5- 三嗪的产率如表 1 所示。
反应温度 /℃ 40 50 60 70
产率 /% 79.4 82.1 84.3 80.7
表 1 丙烯腈加入时间对产率的影响
加料时间 /min 5 15 25 35 由表 2 可知，第一步加成反应最适合温度为 60%
产率 /% 78.3 84.8 80.3 79.1

年
2017 第 43 卷 ·7·