四甲基二乙烯三胺基甲酸盐类化合物及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种四甲基二乙烯三胺基甲酸盐类化合物及其制备方法和应用，涉及聚氨酯泡沫塑料技术领域。该化合物制备方法包括下列步骤：A1二乙烯三胺III与碳酸二甲酯IV反应，得到二乙烯三胺基单甲酸甲酯；A2将A1中得到的产物二乙烯三胺基单甲酸甲酯与氢氧化钾水溶液、氢氧化钠水溶液、甲醇钾甲醇溶液或甲醇钠甲醇溶液反应，得到产物二乙烯三胺基单甲酸盐；A3将步骤A2中得到的产物二乙烯三胺基单甲酸盐与碳酸二甲酯IV反应，得到化合物I和/或化合物II；或者成盐反应在甲基化反应后进行。本发明化合物环保、高效、用于聚氨酯泡沫塑料的制备具有平衡发泡与凝胶反应的作用，发泡成本低，泡沫强度和密实度、泡沫尺寸稳定性都有所改善。

主权项

一种四甲基二乙烯三胺基甲酸盐类化合物的制备方法，其特征在于，所述化合物具有下列结构式Ⅰ和/或Ⅱ：其中，M为K或Na；制备方法为A或B；A包括下列步骤:A1、二乙烯三胺Ⅲ与碳酸二甲酯IV进行甲氧基羰基化反应，反应过程中，不断除去副产物甲醇后得到的产物二乙烯三胺基单甲酸甲酯直接用于下一步，所述二乙烯三胺基单甲酸甲酯为式Ⅴ和/或式Ⅵ所示化合物；A2、将步骤A1中得到的产物二乙烯三胺基单甲酸甲酯与氢氧化钾水溶液、氢氧化钠水溶液、甲醇钾甲醇溶液或甲醇钠甲醇溶液反应，反应过程中，不断除去副产物甲醇或二甲醚以及溶剂后，得到的产物二乙烯三胺基单甲酸盐直接用于下一步，所述二乙烯三胺基单甲酸盐为式Ⅶ和/或式Ⅷ所示化合物；A3、将步骤A2中得到的产物二乙烯三胺基单甲酸盐与碳酸二甲酯IV进行甲基化反应，反应过程中，不断除去副产物甲醇和二氧化碳，最后除去未反应物后，得到化合物I和/或化合物Ⅱ，反应方程式如下：；B包括下列步骤:B1、二乙烯三胺Ⅲ与碳酸二甲酯IV进行甲氧基羰基化反应，反应过程中，不断除去副产物甲醇后得到的产物二乙烯三胺基单甲酸甲酯直接用于下一步，所述二乙烯三胺基单甲酸甲酯为式Ⅴ和/或式Ⅵ所示化合物；B2、将步骤B1中得到的产物二乙烯三胺基单甲酸甲酯与碳酸二甲酯IV进行甲基化反应，反应过程中，不断除去副产物甲醇和二氧化碳后得到的产物四甲基二乙烯三胺基甲酸甲酯直接用于下一步，所述四甲基二乙烯三胺基甲酸甲酯为式Ⅸ和/或式Ⅹ所示化合物；B3、将步骤B2中得到的产物四甲基二乙烯三胺基甲酸甲酯与氢氧化钾水溶液或氢氧化钠水溶液反应，反应过程中，不断除去副产物甲醇和溶剂水后，得到化合物I和/或化合物Ⅱ，反应方程式如下：；所述步骤A1、步骤A2、步骤A3、步骤B1和步骤B2反应中还加入了催化剂，步骤A1催化剂为乙酸锌或甲醇钠，乙酸锌和甲醇钠用量分别为步骤A1原料二乙烯三胺质量的0‑2%和0‑2%；步骤B1催化剂为乙酸锌，乙酸锌用量为步骤B1原料二乙烯三胺质量的0‑2%；步骤A2催化剂为吡啶‑2‑甲酸盐和/或碳酸锌，吡啶‑2‑甲酸盐和碳酸锌的用量分别为步骤A2中原料二乙烯三胺基单甲酸甲酯质量的0‑2%和0‑1%；步骤A3催化剂为铁的衍生物和/或碱性分子筛NaY；铁的衍生物和碱性分子筛NaY的用量分别为步骤A3中原料二乙烯三胺基单甲酸盐质量的0‑1%、1‑13%；所述铁的衍生物为三氧化二铁或氯化铁；步骤B2催化剂为质量浓度10%‑50%的氢氧化钠或氢氧化钾水溶液、铁的衍生物和/或碱性分子筛NaY；催化剂质量浓度10%‑50%的氢氧化钠或氢氧化钾水溶液中氢氧化钠或氢氧化钾的用量为步骤B2中原料二乙烯三胺基单甲酸甲酯质量的0.1%‑3%，铁的衍生物和碱性分子筛NaY的用量分别为步骤B2中原料二乙烯三胺基单甲酸甲酯质量的0‑1%、1‑13%；所述铁的衍生物为三氧化二铁或氯化铁。