CN104058989B - 一种星形酯封端聚酰胺多元醇酯化合物 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种星形酯封端聚酰胺多元醇酯化合物，属于化工技术领域。本发明涉及一种星形酯封端聚酰胺多元醇酯化合物、其制备方法及应用，该类化合物在低极性溶剂中具有优良的凝胶性能，因而在油酯类凝胶化制品方面有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明一种星形酯封端聚酰胺多元醇酯化合物，具体涉及一种星形酯封端聚酰胺多元醇酯化合物、其制备方法及应用，该类化合物在低极性溶剂中具有优良的凝胶性能，因而在油酯类凝胶化制品方面有良好的应用前景，属于化工技术领域。
背景技术
有机凝胶剂能够与低极性溶剂通过分子间的氢键、范德华力相互作用，在溶剂内自组装成三维网络结构，从而使数倍乃至数千倍于自身分子个数的溶剂被包裹在这种网络结构中，形成热可逆的有机凝胶。有机凝胶由于兼有固体与液体的特殊性质，使产品具有合适的粘稠度或出众的透明视觉效果，赋予了产品较高的品质和商业价值，被广泛应用于个人护理品、家居用品、蜡烛制品等行业。其中商业化的以二聚酸为基础原料的US5783657、CN1238678、US2002068811等专利公开的具有通式（6）、（7）线形分子结构的酯封端聚酰胺凝胶剂及叔胺封端聚酰胺凝胶剂具有优良的凝胶性能，有较好的发展潜力。
式（6）
式（7）
但对于线性结构聚酰胺凝胶剂来说，一方面随着分子中酰胺基团增加，分子间作用力越强，形成的凝胶相强度越高，对凝胶相的形成有利。另一方面分子中酰胺基团增加，凝胶剂分子极性相对增大，与低极性溶剂相容性将变差，反过来又影响凝胶相的稳定。现有的解决方案一般是通过以长碳链脂肪醇或长碳链仲胺为封端剂，将其与二聚酸、二胺共聚，形成酯封端聚酰胺或叔胺封端聚酰胺凝胶剂，封端剂碳链越长，凝胶相往往越稳定。但当脂肪醇或脂肪胺的碳链大于二十二个碳后，该脂肪醇或胺将越来越昂贵和稀少，产品成本会因此急剧增加。因此通过分子设计，用更廉价、简便的方法对现有凝胶剂分子结构进一步改进，进一步增加凝胶分子中酯基、封端剂烃基的数量，在保持凝胶剂凝胶能力的同时，进一步降低分子极性，为解决上述问题提供理论和实践的支持，对进一步降低凝胶制品制造成本有重要的现实意义。
发明内容
本发明提供了一种星形酯封端聚酰胺多元醇酯化合物及其制备方法和用途。
本发明通过如下技术方案实现：
一种星形酯封端聚酰胺多元醇酯化合物，该化合物结构如通式（1）所示：
式（1）
其中，
RT是通式为RT(OH)T的多元醇中除了羟基以外的含有至少3个碳原子和任意性的含有或不含一个或多个氧原子的有机基团，氧原子数量在0～20之间；
T表示通式为RT(OH)T的多元醇所含羟基的数量，T=3或4；
R1是C4-C24的烃基，优选C12-C18的烃基；
R2是C4-C42的烃基，优选C6-C36的烃基；
R3是C2-C12的烃基，优选C2-C6的烃基
R4是C1-C23的烃基，优选C11-C17的烃基；
n表示各支链中重复单元的数量，各支链间的n值可以相等也可不等，可以为0但不全部为0，且数值为0～3，优选0～2；
x表示化合物中具有通式(2)分子结构支链的数量，2≤x≤4；
式(2)
y表示化合物中具有通式(3)分子结构支链的数量，0≤y≤2；x+y=3或4；
式(3)
x+y=T。
根据本发明，酯封端聚酰胺多元醇酯分子结构中至少含三条以上由酯键相连的支链，其中至少2条支链是具有通式(2)分子结构的支链，整个分子呈星形结构。
所述通式为RT(OH)T的多元醇是：丙三醇、三羟甲基甲烷、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇。
其中优选的酯封端聚酰胺多元醇酯分子结构为：
式（8）
单脂肪酸双酯封端聚酰胺甘油酯
式（9）
硬脂酸三酯封端聚酰胺季戊四醇酯
式（10）
三酯封端聚酰胺三羟甲基甲烷酯
式（11）
三酯封端聚酰胺三羟甲基乙烷酯
式（12）
三酯封端聚酰胺三羟甲基丙烷酯
式（13）
单脂肪酸双酯封端聚酰胺三羟甲基甲烷酯
式（14）
四酯封端聚酰胺季戊四醇酯
式（15）
单脂肪酸三酯封端聚酰胺季戊四醇酯
式（16）
双脂肪酸双酯封端聚酰胺季戊四醇酯
其中n、R1、R2、R3、R4变量如前文所述。
本发明提供了一种星形酯封端聚酰胺多元醇酯化合物的制备方法，其关键在于反应分步进行，每一步反应都采用已知成熟技术，保证了每步反应都只生成所需结构的化合物，最后得到具有确定分子结构的产品。具体合成方法包括如下步骤：
步骤(1)一端为羧基的单酯封端聚酰胺的制备
按反应方程Ⅰ将二元酸、二元胺、一元醇以一定摩尔比混合在通氮保护的情况下，混合反应制得一端为羧基的单酯封端聚酰胺。
方程Ⅰ
根据本发明，方程Ⅰ中产物单酯封端聚酰胺根据反应物投料比的不同可以得到重复单元数固定的一种单酯封端聚酰胺或是几种具不同重复单元数的单酯封端聚酰胺混合物，例如，当二元酸︰二元胺︰一元醇=2︰1︰1（摩尔比）时，只能得到n=1一种单酯封端聚酰胺，当二元酸︰二元胺︰一元醇=3︰2︰1（摩尔比）时，只能得到n=2一种单酯封端聚酰胺，但当二元酸︰二元胺︰一元醇=9︰5︰4（摩尔比）时，却可以得到n=1和n=2两种单酯封端聚酰胺的混合物，并可计算出n=1与n=2两种单酯封端聚酰胺的摩尔比为3︰1，当二元酸︰二元胺︰一元醇=7︰4︰1（摩尔比）时，却可以得到n=1和n=0两种单酯封端聚酰胺的混合物，并可计算出n=1与n=0两种单酯封端聚酰胺的摩尔比为3︰1，其中n=0的单酯封端聚酰胺作为一种特别的重复单元数为0的单酯封端聚酰胺是聚酰胺聚合度为0的极限形态，实际上是一种二元酸单酯，所形成支链也可称为二元酸单酯支链。
根据本发明，方程Ⅰ中具有HOOC-R2-COOH结构的二元酸是二聚酸或是二聚酸与己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸中的任意一种或几种的混合物，混合物中二聚酸摩尔含量大于50%，优选全部使用二聚酸或二聚酸摩尔含量大于80%的二元酸混合物。
根据本发明，方程Ⅰ中具有H2N-R3-NH2结构的二元胺是乙二胺、1,2-丙二胺、1,3-丙二胺、2,2-二甲基-1,3-丙二胺、1,4-丁二胺、1,5-戊二胺、2-甲基-1,5-戊二胺、1,6-己二胺、环己二胺、1,7-庚二胺、1,8-辛二胺、1,9-壬二胺、癸二胺、十二烷二元胺，或是上述二元胺以任意比例混合组成的混合物；优选乙二胺、1,2-丙二胺、1,3-丙二胺、1,4-丁二胺、1,5-戊二胺、1,6-己二胺。
根据本发明，方程Ⅰ中n表示分子中重复单元的数目，n≤3，优选n≤2；
步骤(2)星形酯封端聚酰胺多元醇酯的的制备：
按反应方程Ⅱ或Ⅲ，将多元醇或多元醇酯与步骤(1)制得的一端为羧基的单酯封端聚酰胺、一元酸、催化剂按一定比例混合进行酯化反应制得通式(1)结构的星形酯封端聚酰胺多元醇酯；
反应方程Ⅱ
反应方程Ⅲ
根据本发明，反应方程Ⅱ、Ⅲ中所用单酯封端聚酰胺可以是重复单元数n值固定的一种单酯封端聚酰胺，也可以是几种具有不同种重复单元数n值的单酯封端聚酰胺的混合物，反应得到通式（1）结构的星形酯封端聚酰胺多元醇酯各支链间的n值可以相等也可以不等，可以为0但不全部为0，当n值为0时，该支链本发明称其为n=0的单酯封端聚酰胺；也可根据其实际化学结构称其为二元酸单酯支链，例如，n=0的十八醇酯封端聚酰胺支链也可称为二元酸十八醇酯支链，具有不同n值的单酯封端聚酰胺的混合物与多元醇或多元醇酯反应，得到的也会是具有不同重复单元数酯封端聚酰胺支链的聚酰胺多元醇酯，但其分子结构仍只会是具有多条支链的星形结构。
根据本发明，反应方程Ⅱ中多元醇是丙三醇、三羟甲基甲烷、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇，优选丙三醇、三羟甲基甲烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇。
根据本发明，反应方程Ⅲ中的不饱和多元醇酯是上述多元醇的单酯或多酯，优选单酯。
根据本发明，反应方程Ⅱ中具有R4COOH结构的一元酸是正辛酸、正癸酸、十二酸、十四酸、十六酸、十八酸、二十烷酸、二十二烷酸、二十四烷酸、二十八烷酸或是上述一元酸以任意比混合组成的混合物；优选十二酸、十四酸、十六酸、十八酸。
根据本发明，反应方程Ⅱ、Ⅲ中催化剂为钛酸四丁酯、氯化亚锡、二月桂酸二丁基锡；优选钛酸四丁酯。
本发明所提供的星形酯封端聚酰胺多元醇酯的制备方法，原料来源广泛，合成方法简单，易实施，化合物的核结构、支链数量、长度、种类均可调，相对于线形酯封端聚酰胺，分子结构由一维变为二维或三维，可更方便改性以应用于个人护理品、家居用品、透明蜡烛等诸多领域。
本发明所述的星形酯封端聚酰胺多元醇酯作为凝胶剂可与低极性溶剂在低于溶剂沸点高于溶剂凝固点温度之间混合成均相，在室温或更低温度下冷却，形成有机凝胶，星形酯封端聚酰胺多元醇酯占有机凝胶总重的5%～90%，低极性溶剂是烃、矿物油、植物油、动物油、脂肪酸甲酯、环氧脂肪酸甲酯，脂肪酸甘油酯、脂肪酸异丙酯中的一种或几种。具体凝胶测试方法为：在试管中将凝胶剂与溶剂以一定的质量比混合并加热至完全溶解，把所得溶液冷却，将试管倒置、管口向下，观察不到有溶液渗出或流下，并且晃动时没有破坏的产物，即认为形成凝胶。在本发明中，透过试管可以清晰看清楚试管背后物体形状时，则称该凝胶为透明凝胶；若不能，则称该凝胶为不透明凝胶。
本发明所述的星形酯封端聚酰胺多元醇酯因其较好的凝胶性能可用于透明蜡烛的制造，具体方法为：星形酯封端聚酰胺多元醇酯作为凝胶剂与低极性溶剂在低于溶剂沸点高于溶剂凝固点温度之间混合成均相，加入或不加香精、颜料，倒入容器或模具中，加入烛芯，使烛芯部分被凝胶包裹，在室温或更低温度下冷却，制成透明蜡烛，聚酰胺多元醇酯占蜡烛总重的10%～90%，低极性溶剂为液体石蜡、轻质矿物油、棕榈油、大豆油、蓖麻油、葵花子油、油酸甲酯、大豆油酸甲酯、蓖麻油脂肪酸甲酯、环氧大豆油脂肪酸甲酯、油酸甲酯或是它们的混合物，优选矿物油、油酸甲酯、蓖麻油脂肪酸甲酯、环氧大豆油脂肪酸甲酯、辛癸酸甘油酯GTCC、肉豆蔻酸异丙酯IPM中的一种或几种；或是它们的混合物。本发明所述的星形酯封端聚酰胺多元醇酯由于可与多种低级性溶剂在较宽浓度范围形成凝胶，在人护理品、家居用品、户外固体燃料等诸多领域同样有较大的应用潜力。
本发明的有益效果：本发明通过分子设计，用更廉价、简便的方法对现有凝胶剂分子结构进一步改进，进一步增加凝胶分子中酯基、封端剂烃基的数量，在保持凝胶剂凝胶能力的同时，进一步降低分子极性，为解决上述问题提供理论和实践的支持，对进一步降低凝胶制品制造成本有重要的现实意义。
本发明所述的星形酯封端聚酰胺多元醇酯由于可与多种低级性溶剂在较宽浓度范围形成凝胶，在人护理品、家居用品、户外固体燃料等诸多领域同样有较大的应用潜力。
附图说明
图1一端为羧基的单十八醇酯封端聚二聚酸酰乙二胺(n=2)红外光谱。
图2单硬脂酸双十八醇酯封端聚二聚酸酰乙二胺甘油酯（n=2,2、y=1、z=0）
图3一端为羧基的单十八醇酯封端聚二聚酸酰乙二胺(n=1)
图4十八醇酯封端聚二聚酸酰乙二胺季戊四醇酯（n=1,1,1,1、y=0、z=0）
图5十八醇酯封端聚二聚酸酰己二胺季戊四醇酯（n=1,1,1,1、y=0、z=0）
图6十八醇酯封端聚二聚酸酰、己二酰乙二胺季戊四醇酯（n=1,1,1,1、y=0、z=0、二聚酸：己二酸=9：1）
图7十八醇酯封端聚二聚酸酰乙二胺季戊四醇酯（n=2,2,2,2、y=0、z=0）
图8十八醇酯封端聚二聚酸酰乙二胺季戊四醇酯（n=1,1,1,0、y=0、z=0）
具体实施方式
以下的实施例用来说明本发明，但决不是对本发明范围的限制。
实施例1单硬脂酸双十八醇酯封端聚二聚酸酰乙二胺甘油酯（n=2,2、y=1、z=0）的合成
步骤（1）：按方程Ⅰ，在氮气保护下，将100g(0.178mol)二聚酸作为二元酸、16.1g(0.0593mol)十八醇作为一元醇加入250mL四口烧瓶，升温至70～80℃，加入7.14g(0.119mol)无水乙二胺作为二元胺，缓慢升温至210℃，反应4h，得具有式(4)分子结构的一端为羧基的单十八醇酯封端聚二聚酸酰乙二胺(n=2)，酸值为29.01(理论值28.18)，化合物红外谱图（附图1）显示：3290.82cm-1为酰胺N-H伸缩振动，2920.28cm-1、2851.27cm-1为甲基、亚甲基伸缩振动吸收峰，1737.72cm-1为酯C=O伸缩振动吸收峰，1711.37cm-1为羧酸C=O伸缩振动吸收峰，1637.06cm-1为酰胺C=O伸缩振动吸收峰，与目标化合物结构特征相符。
步骤（2）：按反应方程Ⅲ，在氮气保护下，将10.65g(0.030mol)单硬脂酸甘油酯作为不饱和多元醇和酯加入步骤（1）制得的产物中，210℃反应1h，降温至160～180℃，加入0.5g钛酸四丁酯缓慢升温至210℃反应24h，得具有式(8)、(17)结构的单硬脂酸双十八醇酯封端聚二聚酸酰乙二胺甘油酯（n=2,2、y=1、z=0），HOOCR2COOH为二聚酸，二元酸︰一元醇︰二元胺︰多元醇不饱和酯=6︰2︰4︰1（摩尔比），产品酸值1.77,用示差扫描量热法(DSC)测得化合物玻璃化转变温度Tg=98.99℃,化合物红外谱图（附图2）显示：3291.32cm-1为酰胺N-H伸缩振动，2915.87cm-1、2848.30cm-1为甲基、亚甲基伸缩振动吸收峰，1732.25cm-1为酯C=O伸缩振动吸收峰，且强度明显比一端为羧基的单十八醇酯封端聚二聚酸酰乙二胺(n=2)化合物酯C=O伸缩振动吸收峰增强，1711.37cm-1处羧酸C=O伸缩振动吸收峰已经消失表明酯化基本完全，1637.98cm-1为酰胺C=O伸缩振动吸收峰且强度比一端为羧基的单十八醇酯封端聚二聚酸酰乙二胺(n=2)化合物酰胺C=O伸缩振动吸收峰降低，表明反应完全时化合物中酰胺键比例下降，与目标化合物结构特征相符。
式(17)
单硬脂酸双十八醇酯封端聚二聚酸酰乙二胺甘油酯（n=2,2、y=1、z=0）
实施例2十八醇酯封端聚二聚酸酰乙二胺季戊四醇酯（n=1,1,1,1、y=0、z=0）的合成
步骤（1）：按方程Ⅰ，在氮气保护下，将100g(0.178mol)二聚酸作为二元酸、23.66g(0.089mol)十八醇作为一元醇加入250mL四口烧瓶，升温至70～80℃，加入5.3g(0.089mol)无水乙二胺作为二元胺，缓慢升温至210℃，反应4h，得具有式(4)结构的一端为羧基的单十八醇酯封端聚二聚酸酰乙二胺(n=1)，酸值为41.17(理论值40.20)，化合物红外谱图（附图3）显示3291.81cm-1为酰胺N-H伸缩振动，2920.43cm-1、2851.58cm-1为甲基、亚甲基伸缩振动吸收峰，1737.67cm-1为酯C=O伸缩振动吸收峰，1711.34cm-1为羧酸C=O伸缩振动吸收峰，1637.50cm-1为酰胺C=O伸缩振动吸收峰，与目标化合物结构特征相符。
步骤（2）：按反应方程Ⅲ，在氮气保护下，将3.07g(0.0223mol)季戊四醇作为多元醇加入步骤（1）制得的产物中，210℃反应1h，降温至160～180℃，加入0.5g钛酸四丁酯作为催化剂缓慢升温至210℃反应24h，得具有式(14)、(18)结构的十八醇酯封端聚二聚酸酰乙二胺季戊四醇酯（n=1,1,1,1、y=0、z=0），HOOCR2COOH为二聚酸，二元酸︰一元醇︰二元胺︰多元醇=8︰4︰4︰1（摩尔比），产品酸值2.15,用示差扫描量热法(DSC)测得化合物玻璃化转变温度Tg=96.47℃,化合物红外谱图（附图4）显示：3290.21cm-1为酰胺N-H伸缩振动，2920.52cm-1、2851.48cm-1为甲基、亚甲基伸缩振动吸收峰，1739.22cm-1为酯C=O伸缩振动吸收峰，1711.34cm-1处羧酸C=O伸缩振动吸收峰已经消失表明酯化基本完全，1638.12cm-1为酰胺C=O伸缩振动吸收峰，与目标化合物结构特征相符。
式(18)
十八醇酯封端聚二聚酸酰乙二胺季戊四醇酯（n=1,1,1,1、y=0、z=0）
实施例3十八醇酯封端聚二聚酸酰己二胺季戊四醇酯（n=1,1,1,1、y=0、z=0）的合成
按照实施例2的合成方法，依次加入100g(0.178mol)二聚酸作为二元酸、23.66g(0.089mol)十八醇作为一元醇、10.27g(0.089mol)己二胺作为二元胺、3.07g(0.0223mol)季戊四醇作为多元醇、0.6g钛酸四丁酯作为催化剂反应制得具有式(14)、(19)结构的十八醇酯封端聚二聚酸酰己二胺季戊四醇酯（n=1,1,1,1、y=0、z=0），HOOCR2COOH为二聚酸，二元酸︰一元醇︰二元胺︰多元醇=8︰4︰4︰1（摩尔比），产品酸值1.92,用示差扫描量热法(DSC)测得化合物玻璃化转变温度Tg=77.02℃,化合物红外谱图（附图5）显示：3300.43cm-1为酰胺N-H伸缩振动，2920.30cm-1、2851.27cm-1为甲基、亚甲基伸缩振动吸收峰，1738.25cm-1为酯C=O伸缩振动吸收峰，1710cm-1左右处未发现羧酸C=O伸缩振动吸收峰表明酯化基本完全，1633.34cm-1为酰胺C=O伸缩振动吸收峰，与目标化合物结构特征相符。
式(19)
十八醇酯封端聚二聚酸酰己二胺季戊四醇酯（n=1,1,1,1、y=0、z=0）
实施例4十八醇酯封端聚二聚酸酰、己二酰乙二胺季戊四醇酯（n=1,1,1,1、y=0、z=0、二聚酸︰己二酸=9︰1）的合成
按照实施例2的合成方法，将100g(0.178mol)二聚酸、2.9g(0.0198mol)己二酸作为二元酸、26.80g(0.099mol)十八醇作为一元醇、6g(0.099mol)乙二胺作为二元胺、3.3g(0.0247mol)季戊四醇作为多元醇、0.6g钛酸四丁酯作为催化剂依次加入四颈烧瓶进行反应制得具有式(14)、(18)结构的十八醇酯封端聚二聚酸酰、己二酰乙二胺季戊四醇酯（n=1,1,1,1、y=0、z=0、二聚酸：己二酸=9：1），HOOCR2COOH为二聚酸与己二酸的混合二元酸，二聚酸与己二酸投料摩尔比为9︰1，二元酸︰一元醇︰二元胺︰多元醇=8︰4︰4︰1（摩尔比）产品酸值2.33，用示差扫描量热法(DSC)测得化合物玻璃化转变温度Tg=100.89℃,化合物红外谱图（附图6）显示：3290.79cm-1为酰胺N-H伸缩振动，2919.02cm-1、2850.35cm-1为甲基、亚甲基伸缩振动吸收峰，1737.88cm-1为酯C=O伸缩振动吸收峰，1710cm-1附近左右处未发现羧酸C=O伸缩振动吸收峰表明酯化基本完全，1637.98cm-1为酰胺C=O伸缩振动吸收峰，与目标化合物结构特征相符。
实施例5十八醇酯封端聚二聚酸酰乙二胺季戊四醇酯（n=2,2,2,2、y=0、z=0）的合成
按照实施例1的合成方法，将100g(0.178mol)二聚酸作为二元酸、16.1g(0.0593mol)十八醇作为一元醇、7.14g(0.119mol)无水乙二胺作为二元胺、2.02g(0.0148mol)季戊四醇作为多元醇、0.45g钛酸四丁酯作为催化剂依次加入四颈烧瓶进行反应制得具有式(14)、(20)结构的十八醇酯封端聚二聚酸酰乙二胺季戊四醇酯（n=2,2,2,2、y=0、z=0），HOOCR2COOH为二聚酸，二元酸︰一元醇︰二元胺︰多元醇=12︰4︰8︰1（摩尔比），产品酸值1.71,用示差扫描量热法(DSC)测得化合物玻璃化转变温度Tg=98.74℃,化合物红外谱图（附图7）显示：3289.60cm-1为酰胺N-H伸缩振动，2920.29cm-1、2851.27cm-1为甲基、亚甲基伸缩振动吸收峰，1739.05cm-1为酯C=O伸缩振动吸收峰，1710cm-1附近左右处未发现羧酸C=O伸缩振动吸收峰表明酯化基本完全，1637.48cm-1为酰胺C=O伸缩振动吸收峰，与目标化合物结构特征相符。
式(20)
十八醇酯封端聚二聚酸酰乙二胺季戊四醇酯（n=2,2,2,2、y=0、z=0）
实施例6十八醇酯封端聚二聚酸酰乙二胺季戊四醇酯（n=1,1,1,0、y=0、z=0）的合成
按照实施例2的合成方法，控制反应物比例，将100g(0.178mol)二聚酸作为二元酸、27.6g(0.102mol)十八醇作为一元醇、4.6g(0.0763mol)乙二胺作为二元胺、3.47g(0.0254mol)季戊四醇、0.5g钛酸四丁酯反应制得具有式(14)结构的十八醇酯封端聚二聚酸酰乙二胺季戊四醇酯（n=1,1,1,0、y=0、z=0），其中n=1单十八醇酯封端聚酰胺支链与n=0单十八醇酯封端聚酰胺支链（二聚酸单十八醇酯支链）数量比为3︰1，HOOCR2COOH为二聚酸，二元酸︰一元醇︰二元胺︰多元醇=7︰4︰3︰1（摩尔比），产品酸值2.10,用示差扫描量热法(DSC)测得化合物玻璃化转变温度Tg=88.40℃,化合物红外谱图（附图8）显示：3290.40cm-1为酰胺N-H伸缩振动，2920.03cm-1、2851.15cm-1为甲基、亚甲基伸缩振动吸收峰1738.67cm-1为酯C=O伸缩振动吸收峰1710cm-1附近左右处未发现羧酸C=O伸缩振动吸收峰表明酯化基本完全，1637.76cm-1为酰胺C=O伸缩振动吸收峰，与目标化合物结构特征相符。
实施例7星形酯封端聚酰胺多元醇酯作凝胶剂的有机凝胶制备
在试管中将凝胶剂分别与低极性溶剂液体石蜡、油酸甲酯、环氧大豆油酸甲酯、大豆油以一定的质量比混合并加热至完全溶解，把所得溶液冷却，将试管倒置、管口向下，观察不到有溶液渗出或流下，并且晃动时没有破坏的产物，即认为形成凝胶，在本发明中，透过试管可以清晰看清楚试管背后物体形状时，则称该凝胶为透明凝胶，若不能，则称该凝胶为不透明凝胶。
以实施例1中合成的单硬脂酸双十八醇酯封端聚二聚酸酰乙二胺甘油酯（n=2,2、y=1、z=0）制得的凝胶、以实施例2中合成的十八醇酯封端聚二聚酸酰乙二胺季戊四醇酯（n=1,1,1,1、y=0、z=0）制得的凝胶、以实施例3中合成的十八醇酯封端聚二聚酸酰己二胺季戊四醇酯（n=1,1,1,1、y=0、z=0）制得的凝胶、以实施例4中合成的十八醇酯封端聚二聚酸酰、己二酰乙二胺季戊四醇酯（n=1,1,1,1、y=0、z=0、二聚酸：己二酸=9：1）制得的凝胶、以实施例5中合成的十八醇酯封端聚二聚酸酰乙二胺季戊四醇酯（n=2,2,2,2、y=0、z=0）制得的凝胶剂对上述四种溶剂凝胶效果相同，具体凝胶效果如下表所示：
表1
以实施例6中合成的十八醇酯封端聚二聚酸酰乙二胺季戊四醇酯（n=1,1,1,0、y=0、z=0）制得的凝胶剂凝胶效果如下表所示：
表2
实施例8星形酯封端聚酰胺多元醇酯作凝胶剂的透明蜡烛的制备
以实施例6中合成的十八醇酯封端聚二聚酸酰乙二胺季戊四醇酯（n=1,1,1,0、y=0、z=0）作为凝胶剂，取30g凝胶剂加入70g液体石蜡中，加热溶液澄清透明，倒入模具中，加入烛芯，冷却至室温，得无色透明矿物油蜡烛，蜡烛火焰高度为2cm，燃烧时火焰稳定明亮。
Claims (7)
1.一种星形酯封端聚酰胺多元醇酯化合物，该化合物结构如下通式（1）所示：
式（1）
所述通式为RT(OH)T的多元醇是：丙三醇、三羟甲基甲烷、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇；
其中，
T表示通式为RT(OH)T的多元醇所含羟基的数量，T=3或4；
R1是C4-C24的烃基；
R2是C4-C42的烃基；
R3是C2-C12的烃基；
R4是C1-C23的烃基；
n表示各支链中重复单元的数量，各支链间的n值可以相等也可不等，可以等于0但不全为0，且数值为0～3；
x表示化合物中具有通式(2)分子结构支链的数量，2≤x≤4；
式(2)
y表示化合物中具有通式(3)分子结构支链的数量，0≤y≤2；x+y=3或4；
式(3)
x+y=T。
2.根据权利要求1所述的星形酯封端聚酰胺多元醇酯化合物，其特征在于：所述通式为RT(OH)T的多元醇是：丙三醇、三羟甲基甲烷、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇；含有至少3条用酯键连接的支链，其中至少2条支链是具有通式(2)分子结构的支链，化合物分子呈多支链的星形结构。
3.一种权利要求1～2任一项所述的星形酯封端聚酰胺多元醇酯化合物的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
步骤(1)单封端聚酰胺的制备：
将二元酸、二元胺、一元醇以一定摩尔比混合反应制得具有通式(4)分子结构的一端为羧基的单封端聚酰胺，
式(4)
R1是C4-C24的烃基；
R2是C4-C42的烃基；
R3是C2-C12的烃基；
n表示重复单元的数目，n≤3；
所得单封端聚酰胺根据反应投料比的不同，是一种具有通式(4)结构的单封端聚酰胺，或几种具有通式(4)结构但相互之间n值不同的单封端聚酰胺组成的混合物；
步骤(2)星形酯封端聚酰胺多元醇酯化合物的制备：
将多元醇或不饱和多元醇酯与步骤(1)制得的单封端聚酰胺、一元酸、催化剂按一定比例混合进行酯化反应制得通式(1)结构的星形酯封端聚酰胺多元醇酯化合物；
所述的二元酸为二聚酸，或二聚酸与己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸中的任意一种或几种的混合物，混合物中二聚酸摩尔含量大于50%；
所述的二元胺为乙二胺、1,2-丙二胺、1,3-丙二胺、2,2-二甲基-1,3-丙二胺、1,4-丁二胺、1,5-戊二胺、2-甲基-1,5-戊二胺、1,6-己二胺、环己二胺、1,7-庚二胺、1,8-辛二胺、1,9-壬二胺、癸二胺、十二烷二元胺，或为上述二元胺以任意比例混合组成的混合物；
所述的一元醇是正己醇、正庚醇、正辛醇、异辛醇、壬醇、癸醇、十二醇、十四醇、十六醇、十八醇、二十烷醇、二十二烷醇或是上述一元醇任意比例混合组成的混合物；
所述的多元醇是丙三醇、三羟甲基甲烷、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇；不饱和多元醇酯是上述多元醇的单酯或多酯；
所述的一元酸是正辛酸、正癸酸、十二酸、十四酸、十六酸、十八酸、二十烷酸、二十二烷酸、二十四烷酸、二十八烷酸或是上述一元酸以任意比例混合组成的混合物；
所述的催化剂是钛酸四丁酯、氯化亚锡、二月桂酸二丁基锡中的一种，催化剂的用量为反应物质量总和的0.1%～1%。
4.根据权利要求3所述的星形酯封端聚酰胺多元醇酯化合物的制备方法，其特征在于：
步骤(1)单封端聚酰胺的制备中二元酸、二元胺、一元醇反应摩尔比为4～2:3～1:1，反应温度为150℃～250℃；
步骤(2)酯封端聚酰胺多元醇酯化合物的制备中单封端聚酰胺、一元酸、多元醇的摩尔比为12～2:10～0:1～0.6，反应温度为150℃～250℃；
步骤(2)酯封端聚酰胺多元醇酯化合物的制备中单封端聚酰胺、不饱和多元醇酯的摩尔比为11～2:1～0.6，反应温度为150℃～250℃。
5.权利要求1～2任一项所述星形酯封端聚酰胺多元醇酯化合物的应用，其特征在于：其作为凝胶剂与低极性溶剂在低于溶剂沸点高于溶剂凝固点温度之间混合成均相，在室温或更低温度下冷却，形成有机凝胶，星形酯封端聚酰胺多元醇酯占有机凝胶总重的5%～90%。
6.根据权利要求5所述的星形酯封端聚酰胺多元醇酯化合物的应用，其特征在于：所述低极性溶剂为：矿物油、植物油、动物油、脂肪酸甲酯、环氧脂肪酸甲酯、脂肪酸甘油酯、脂肪酸异丙酯中的一种或几种。
7.根据权利要求6所述的星形酯封端聚酰胺多元醇酯化合物的应用，其特征在于：所述低极性溶剂为：液体石蜡、轻质矿物油、棕榈油、大豆油、蓖麻油、葵花子油、油酸甲酯、大豆油酸甲酯、蓖麻油脂肪酸甲酯、环氧大豆油脂肪酸甲酯、辛癸酸甘油酯GTCC、肉豆蔻酸异丙酯IPM中的一种或几种。
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