咪唑酰胺化衍生物的制备与性能
咪唑衍生物在有机合成中的应用
咪唑衍生物在有机合成中的应用摘要：咪唑分子具有酸碱特性和良好的电子转移能力，能与金属离子发生配位反应而发生疏水性反应，具有较好的反应性和活性，是构建复杂、多变、多功能有机分子的重要结构片段。
咪唑衍生物广泛分布于自然界，同时作为重要的中间体广泛应用于药物合成研究，在医药、农药、精细化工、特种化工中具有广泛的应用前景。
关键词：咪唑、衍生物、有机合成、药物合成1咪唑衍生物的结构及作用机制咪唑是一种五元杂环化合物，结构中含有两个氮原子，属于芳烃类化合物。
咪唑含有仲胺，具有弱酸性和弱碱性。
咪唑的基本结构决定了物理及化学性能。
由于咪唑分子具有良好的电子转移能力，且结构简单，是构建活性分子的重要片段。
咪唑及其衍生物广泛分布于自然界，可形成特殊的稠环结构与生物体内受体、酶等发生氢键作用，同时与金属离子发生配位反应而发生疏水性反应。
咪唑类化合物是重要的有机合成中间体，咪唑环具有重要作用尤其是在发挥生理作用中。
咪唑环比较容易和金属离子、π-π等非共价键发生化学反应，这是因为它是一个五元芳氮杂环，并且它的结构中包含了2个氮。
咪唑类衍生物大多都是以咪唑环为基础构建的，其应用发展的前景比较好，并且还可以应用在分子识别、人工合成酶以及用于仿生和催化，还可以作为药物用于组胺受体阻滞剂、质子泵抑制剂、抗病毒、抗病毒、抗癌等多种生物活性中。
咪唑环类化合物在医药、农药、精细化工、特种化工等方面具有广泛的应用前景。
2咪唑衍生物的应用咪唑作为一种重要的合成中间体，具有较好的活性，可以用作许多反应的起始基团，也可以用于合成各种化合物。
咪唑衍生物和它的化合物在不同的应用中起着重要的作用。
在应用方面，它具有抗肿瘤、抗癌、降压等多种作用，在除草剂、杀虫剂等农药中也具有广泛的应用。
2.1在药物合成中的应用咪唑基结构片段在化学药物中有广泛的存在，咪唑类衍生物是多种药物合成的重要原料和中间体。
如：在降压药物中的中间体。
中枢神经系统中α2受体拮抗剂可乐定(Cloni-dine)[1]作为降血压药，其中的咪唑啉片段是其降压作用的关键结构，同时随着可乐定的降压机理的进一步深入，发现某些药物可以选择性地抑制咪唑啉受体的副作用，例如Moxonidine (莫索尼定)。
改性咪唑环氧树脂中温固化剂的制备与性能_张宝华
第27卷第12期高分子材料科学与工程Vol.27,N o.122011年12月POLYMER MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERINGDec.2011改性咪唑环氧树脂中温固化剂的制备与性能张宝华1,2,翁燕青1,陈 斌1,徐 红2(1.上海大学环境与化学工程学院,上海200444;2.生态纺织教育部重点实验室(东华大学),上海201620)摘要:以不同多元羧酸(M A)、2-甲基咪唑(M I )及2-乙基己酸(EHA )进行酰胺化反应并成盐,得到咪唑酰胺化衍生物盐(M IADS),作为环氧树脂中温固化剂。
用红外光谱(FT -I R)、动态热机械分析(DM A)、热重分析(T GA )和力学性能测试等方法对固化剂结构及环氧树脂固化物的性能进行了表征。
结果表明,多元酸改性咪唑(M IA DS)降低了咪唑的固化反应活性,提高了与环氧树脂的相容性,使环氧树脂固化物的力学性能和耐热性均得到明显提高。
因此M IA DS 是一种综合性能优良的改性咪唑类环氧树脂中温固化剂。
关键词:咪唑;多元酸;酰胺化衍生物;环氧树脂;中温固化剂中图分类号:T Q 252.3 文献标识码:A 文章编号:1000-7555(2011)12-0123-04收稿日期:2010-11-12基金项目:上海市教育基金会2010年度联盟计划资助课题(LM 201002);上海市重点学科第三期资助课题(S30109)通讯联系人:张宝华,主要从事精细高分子的合成与应用研究,E -mail:zhangbh@咪唑类环氧树脂固化剂具有用量少、固化活性高、固化物耐化学介质性能、力学性能和电绝缘性能好等特点,具有广阔的应用前景[1,2]。
但是咪唑类化合物多为高熔点的结晶固体粉末,与液态的环氧树脂混合困难,工艺性能较差,混合后适用期较短,不能作为单组分体系较长时间贮存[3~5]。
咪唑类化合物的改性通常是利用咪唑环上1位氮原子和3位氮原子的反应活性与其它化合物反应来实现,通过对咪唑分子上的活性点(仲胺基、叔胺基)形成空间位阻进行封闭,从而降低其反应活性,并改善其与环氧树脂的相容性及固化物的性能[6~9]。
咪唑酰胺化衍生物的制备与性能_张宝华
第16卷第5期2010年10月上海大学学报(自然科学版)J OURNAL OF S HANG HA I UN I VERS I TY (NATURAL SC I ENCE)Vo.l 16No .5O c.t 2010doi:10.3969/.j issn .1007 2861.2010.05.014 收稿日期:2010 06 03基金项目:上海市联盟计划资助项目(09L M 05);上海市重点学科建设资助项目(S30109)通信作者:张宝华(1969~),女,副教授,博士,研究方向为精细高分子合成与应用.E m ai :l z hangbh@s .cn咪唑酰胺化衍生物的制备与性能张宝华1,2, 翁燕青1, 陈 斌1, 张玉颖1(1.上海大学环境与化学工程学院,上海200444;2.东华大学生态纺织教育部重点实验室,上海201620)摘要:通过一元羧酸与2 甲基咪唑进行酰胺化反应制备咪唑酰胺化衍生物及其盐,并对咪唑酰胺化衍生物及其盐的结构与性能进行表征.结果表明:咪唑酰胺化衍生物及其盐可降低咪唑的固化反应活性,提高潜伏性;可显著改善与环氧树脂之间的相容性,从而提高工艺操作性;可明显提高环氧树脂固化物的力学性能.关键词:咪唑衍生物;羧酸;酰胺化;环氧树脂;固化剂中图分类号:TQ 252.3 文献标志码:A 文章编号:1007 2861(2010)05 0517 05Preparati on of I m i dazole Am i date Deri vatives and Their PropertiesZ HANG Bao hua 1,2, W E NG Yan q i n g 1, C H EN B in 1, ZHANG Yu y i n g1(1.Schoo l of Env iron m en tal and Che m i ca l Eng i neer i ng ,Shangha iU n i versity ,Shangha i 200444,Ch i na ;(2.K ey L aborato ry o f Sc i ence&T echno logy o f E co T extil e o fM i nistry of Educa tion ,D onghua U n i versity ,Shangha i 201620,Ch i na)Abst ract :Deri v atives of 2 m ethy li m idazo le a m i d ate and their carboxy lic ac i d sa lts w ere synthesized by a m i d ate reaction o f carboxy lic acid and 2 m ethy li m i d azo le .The ir str uctures and properti e s w ere st u died .Itw as found that the 2 m ethy li m idazo le a m i d ate deri v ati v es and their carboxy lic ac i d salts had lo w er curi n g activ ities and better latent properties than those o f 2 m ethy li m i d azo le .They also had betterco m pati b ility w ith epoxy resin than 2 m e t h yli m i d azole ,thus clearly i m prov i n g m ixed process operability o f epoxy resi n curi n g syste m.M echanical properti e s o f epoxy resin t h er m osets of 2 m ethy li m i d azo le a m i d ate derivati v es and t h e ir carboxy lic aci d salts w ere better t h an those of 2 m et h yli m i a dzole .K ey w ords :i m idazo le derivatives ;carboxylic acid ;a m idate ;epoxy resin ;curing agent 环氧树脂是一种应用广泛的热固性树脂,具有优良的黏接性能、电绝缘性能、耐腐蚀性能和力学性能.环氧树脂固化后的体积收缩率低(仅为2%),并且不会因内应力的产生而降低附着力[1 4],因此已被广泛应用于特种黏接、耐腐蚀涂料、电子材料及复合材料中[5 7].咪唑及其衍生物是用途广泛的杂环化合物,主要用作环氧树脂的固化剂.近年来,随着电子工业的不断发展,咪唑类环氧树脂固化剂的用量以每年15%~20%的速度递增,占咪唑及其衍生物总产量的90%以上[8 10].咪唑及其衍生物作为环氧树脂固化剂,具有用量少、力学性能及工艺性好、固化温度低等优点,但也存在与液态环氧树脂混合困难、活性过高而影响其使用等缺点[8,11].为了克服这些不足,需要将咪唑上海大学学报(自然科学版)第16卷固化剂进行改性,合成新型咪唑衍生物,从而提高与环氧树脂的相容性,延长其适用期,同时不影响固化温度和使用性能.常用的改性方法,是利用咪唑化合物咪唑环上1位氮原子和3位氮原子的反应活性与其他化合物反应,通过形成空间位阻对咪唑分子上的活性点(仲胺基、叔胺基)进行封闭,从而降低其反应活性,使之具有一定的潜伏性.在改善咪唑化合物与环氧树脂相容性的同时,赋予其环氧树脂固化物特殊的性能.常用的改性化合物有卤代物、不饱和双键化合物、醇、环氧化物、醛或酮、羧酸、羧酸酯、金属盐等[12 13].本研究自行设计合成了一系列一元羧酸改性的咪唑酰胺化衍生物,通过含羧基化合物对咪唑活性基团进行封闭,从而达到降低反应活性、改善贮存稳定性、提高潜伏性的目的,并对咪唑衍生物的结构和性能进行了表征.1 实验部分1.1 实验原料双酚A 型环氧树脂CYD 128(环氧当量184~194g /m o l),中国石化集团资产经营管理有限公司巴陵石化分公司;2 甲基咪唑,工业级,江苏省盐城市药物化工厂;丁酸、辛酸、十二酸、十八酸,化学纯,国药集团化学试剂有限公司.1.2 样品制备1.2.1 咪唑酰胺化衍生物的制备在装有电动搅拌装置、温度控制装置、回流冷凝装置的反应器中,加入摩尔比为1 1的2 甲基咪唑和一元羧酸(丁酸、辛酸、十二酸、十八酸).搅拌并加热升温,升温至90 ,溶解反应1h ,再升温至140 ,进行酰胺化反应1~2h .随着反应的进行,可观察到反应混合物颜色逐渐加深.停止加热,静置冷却至室温后得咪唑酰胺化衍生物.丁酸、辛酸改性咪唑衍生物为棕黄色液体,十二酸、十八酸改性咪唑衍生物为棕色固体.一元羧酸与2甲基咪唑反应式为1.2.2 咪唑酰胺化衍生物盐的制备将咪唑酰胺化衍生物与其对应的一元羧酸按摩尔比1 1混合均匀,在熔融状态下搅拌成盐.得到的产物与对应咪唑酰胺化衍生物的外观相同,其反应式为1.2.3 固化物样条的制备环氧树脂C YD 128和咪唑衍生物固化剂按摩尔比5 1混合均匀,真空脱除气泡.将脱泡后的混合物倒入预热的硅橡胶模具,放入烘箱.80 固化反应2h ,120 固化反应2h ,得到测试用标准样条.1.3 分析与测试1.3.1 红外光谱分析采用美国N i c olet 公司的AVATAR370型傅里叶红外光谱仪进行测定,KB r 压片和KB r 晶片涂膜制样.1.3.2 示差扫描量热法(differential scanningcalori m e try ,DSC )测试环氧树脂CYD 128和咪唑衍生物按摩尔比5 1混合均匀,真空脱泡,称取15m g 脱泡后混合物进行DSC 测试.非等温DSC 测试温度为室温~200 ,升温速率为10 /m i n .1.3.3 固化性能的测定环氧树脂CYD 128和咪唑衍生物按摩尔比5 1混合均匀.测定25 下混合物的黏度增加到原黏度2倍的时间,即为样品适用期.将样品在载玻片上涂成20.0mm !30.0mm !0.5mm 的薄膜,分别测定在80,100和120 条件下,从涂膜到用手指按压、转动无压痕的时间,即可得不同体系的固化时间.1.3.4 固化物机械性能测试拉伸性能测试仪器采用WDW 3020微控电子万能试验机,长春科新试验仪器有限公司;GB /T 2568∀1995方法;样品尺寸65mm !10mm !2mm,拉伸速率2mm /m in ,跨距40mm.冲击强度测试仪器采用XJJ U O 50Q 型多功能冲击试验机,承德市考思科学检测有限公司;GB /T 1842∀2008方法;样品尺寸65mm !13mm !5mm ,无缺口试样.2 结果与讨论2.1 咪唑酰胺化衍生物的结构表征图1为2 甲基咪唑、咪唑丁酸酰胺化衍生物及其盐的傅里叶红外光谱(Fourier transf o r m i n frared ,FT I R)图.可以看出,曲线1中的1598.6c m -1为咪#518#第5期张宝华,等:咪唑酰胺化衍生物的制备与性能唑环上N∀H键弯曲振动的特征峰;曲线2与曲线1相比,1598.6c m-1峰消失,出现了代表叔酰胺中C O键伸缩振动的1629.9c m-1特征峰,说明2 甲基咪唑的N∀H基团与一元羧酸的COOH基团反应生成了叔酰胺键;曲线3与曲线2相比较,出现了代表羧酸盐C O键伸缩振动的1710.6c m-1特征峰,说明咪唑酰胺化衍生物与羧酸发生了成盐反应.其他一元羧酸的咪唑衍生物及其盐具有相似的红外谱图.2.2 咪唑酰胺化衍生物与环氧树脂的相容性表1为咪唑衍生物与环氧树脂固化体系的相容性情况.可以看出:咪唑酰胺化衍生物及其盐与环氧树脂的相容性显著提高,其中咪唑与丁酸及辛酸的酰胺化衍生物及其盐与环氧树脂完全相容,容易混合均匀;咪唑与十二酸及十八酸的酰胺化衍生物及图1 2 甲基咪唑和咪唑衍生物的FT I R图谱Fig.1 FT I R s p ectra of2 m ethyl i m i dazo l e and its derivat i ves其盐虽然与环氧树脂不完全相容,但容易与环氧树脂混合均匀.与咪唑相比,咪唑酰胺化衍生物及其盐明显改善了环氧树脂固化体系的工艺操作性.表1 咪唑衍生物与环氧树脂固化体系的相容性T ab l e1 Co mpat i b ility of i m i dazo le der i vatives and epoxy resi n cur i ng syste m固化剂外观与环氧树脂的相容性2 甲基咪唑白色晶体非均相,难混合均匀咪唑丁酸酰胺化衍生物棕黄色液体均相,易混合均匀咪唑丁酸酰胺化衍生物盐棕黄色液体均相,易混合均匀咪唑辛酸酰胺化衍生物棕黄色液体均相,易混合均匀咪唑辛酸酰胺化衍生物盐棕黄色液体均相,易混合均匀咪唑十二酸酰胺化衍生物棕色膏状固体非均相,易混合均匀咪唑十二酸酰胺化衍生物盐棕色膏状固体非均相,易混合均匀咪唑十八酸酰胺化衍生物棕色膏状固体非均相,易混合均匀咪唑十八酸酰胺化衍生物盐棕色膏状固体非均相,易混合均匀2.3 咪唑酰胺化衍生物的固化性能图2为咪唑衍生物与环氧树脂(摩尔比1 5)固化体系的非等温DSC曲线.曲线放热峰的峰顶温度代表固化速度最大时的温度,该温度越高,意味着固化体系的固化反应活性越低.可以看出:2 甲基咪唑固化体系的峰顶温度最小,即反应活性最大;咪唑酰胺化衍生物及其盐固化体系的峰顶温度均高于2 甲基咪唑固化体系,说明酰胺化衍生物的固化活性降低;咪唑酰胺化衍生物盐的峰顶温度大于对应衍生物的峰顶温度,说明咪唑酰胺化衍生物盐的活性低于对应衍生物的活性;咪唑酰胺化衍生物及其盐的固化起始温度升高,同时放热峰的峰宽变窄,说明咪唑酰胺化衍生物及其盐的潜伏性提高,较高温度下的反应活性不降低.为了进一步考察咪唑衍生物的实际固化反应活性与潜伏性,将咪唑衍生物与环氧树脂按摩尔比1 5混合,测定固化体系在80,100,120时的固化时间及在25时的适用期,结果如图3~图5所示.由图3和图4可以看出,随温度的升高,固化体系的固化时间缩短,固化活性提高,不同固化体系的固化活性差别变小.由于低温活性与高温活性之间差别越大,潜伏性越好,因此,咪唑酰胺化衍生物与咪唑相比,低温活性下降,潜伏性提高.由图3可以看出,与咪唑相比,咪唑酰胺化衍生物的固化活性明显下降,而且随着一元酸链长的增大,咪唑酰胺化衍生物的活性下降.这是由于咪唑环上1位N原子发生酰胺化反应后,不仅钝化了仲胺的反应活性,而且增大了位阻效应,即取代基链越长,位阻效应越大,固化活性降低.由图4可以看出,咪唑酰胺化衍生物盐的活性同样随着一元酸链长的增大而下降.对比#519#上海大学学报(自然科学版)第16卷图2 2 甲基咪唑及其衍生物的非等温D SC 曲线F i g .2 Non isoth erma lD SC curves of 2 m ethyl i m i dazo le and its derivatives图3 2 甲基咪唑和咪唑酰胺化衍生物的固化时间曲线F i g .3 Cur i ng ti m e curves of 2 m ethyl i m i dazole andim i dazole acid a midates 图4 2 甲基咪唑和咪唑酰胺化衍生物盐的固化时间曲线F i g .4 Cur i ng ti m e curves of 2 m ethyl i m i dazole andim i dazole acid a m idate salts 图5 2 甲基咪唑及其衍生物的适用期柱状图Fig .5 Pot life bars of 2 m ethyl i m i dazo l e and itsder i vati ves图3和图4可以看出,咪唑酰胺化衍生物盐活性比对应的衍生物明显下降.这是由于咪唑环上3位N原子与羧酸成盐后,钝化了咪唑环上叔胺的反应活性,使咪唑酰胺化衍生物盐活性降低.由图5可以看出,随一元酸链长的增大,咪唑酰胺化衍生物及盐的适用期变长,说明衍生物的潜伏性提高,并且咪唑酰胺化衍生物盐的潜伏性高于对应衍生物.该结果与图2~图4的结果是一致的.2.4 咪唑衍生物与环氧树脂固化物的力学性能表2为环氧树脂固化物的力学性能.可以看出,咪唑酰胺化衍生物及其盐的环氧树脂固化物的力学#520#第5期张宝华,等:咪唑酰胺化衍生物的制备与性能性能优于2 甲基咪唑对应固化物的力学性能.咪唑酰胺化衍生物及其盐的固化物的冲击强度与2 甲基咪唑相比有一定程度的提高,但仍属于脆性断裂的范围.衍生物及其盐的拉伸强度提高很大,且衍生物盐的固化物的拉伸强度高于对应的衍生物,这可能是因为:∃咪唑酰胺化衍生物及其盐与环氧树脂的相容性好,使固化反应体系更加均匀,固化物的网络结构更加完整;%咪唑酰胺化衍生物盐在固化反应时分解,产生的一元酸能够参与固化反应,从而使固化物的固化更加完全,因而提高了固化物的力学性能.同时本研究发现,酸的类型对固化物性能影响不大.表2 环氧树脂固化物的力学性能Tab l e2 M ech an i cal propert i es of epoxy resi n th er m osets环氧树脂固化剂冲击强度/(kJ#m-2)拉伸强度/M Pa断裂伸长率/%2 甲基咪唑5.1320.431.61咪唑丁酸酰胺化衍生物7.3441.343.55咪唑丁酸酰胺化衍生物盐8.7763.476.29咪唑十二酸酰胺化衍生物6.0247.174.05咪唑十二酸酰胺化衍生物盐7.8253.554.833 结束语2 甲基咪唑与一元羧酸能够发生酰胺化反应,得到咪唑酰胺化衍生物,该衍生物与一元羧酸能够反应成盐.咪唑酰胺化衍生物及其盐降低了咪唑的反应活性,提高了潜伏性,显著改善了与环氧树脂之间的相容性,提高了工艺操作性,明显提高了环氧树脂固化物的力学性能.因此,咪唑酰胺化衍生物是一种颇具应用潜力的环氧树脂固化剂.参考文献:[1] L I U L,L I M.Cur i ng m echanis m s and k i ne ti c ana l y si s o fDGEB A cured w 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咪唑类化合物进行改性的方法很多
咪唑类化合物进行改性的方法很多1.变换取代基：咪唑类化合物的取代基对化合物的性质和功能有很大影响。
可以通过对咪唑环上的氮原子或碳原子进行取代，引入不同的官能团或改变取代基的位置，来改变化合物的性质。
例如，可以通过取代基的引入来增加咪唑类化合物的溶解度、稳定性和生物活性。
2.合成衍生物：可以通过合成咪唑类化合物的衍生物，来改变化合物的性质。
衍生物的结构可以通过对咪唑环进行修饰、在咪唑环上引入其他环结构或改变咪唑环的骨架等方式进行改变。
例如，通过在咪唑环上引入芳香环结构，可以增加咪唑类化合物的吸收特性和生物活性。
3.聚合反应：咪唑类化合物可以通过聚合反应进行改性，将其与其他具有不同性质的单体进行聚合，从而得到具有新的性质和功能的聚合物。
聚合反应可以通过化学交联、无机聚合或其他聚合方式进行。
例如，可以将咪唑类化合物与含有双键的单体进行聚合反应，制备出具有高分子量和热稳定性的聚咪唑。
4.化学修饰：可以通过化学修饰的方法改变咪唑类化合物的性质。
化学修饰包括氧化、还原、取代、酯化、烷基化等反应。
例如，可以在咪唑环上引入多个取代基，通过取代基的选择和数量来调整化合物的溶解度、热稳定性和光学性质。
5.拓展骨架：可以通过骨架拓展的方法改变咪唑类化合物的性质。
骨架拓展是指在咪唑环的骨架上增加或延伸其他碳链或环结构，从而改变化合物的分子结构和性质。
例如，通过在咪唑环上引入烯烃或芳香环结构，可以增加化合物的稠环化程度和立体结构的多样性。
6.调控分子结构：可以利用分子设计和结构修饰的方法，通过改变化合物的空间构型和键合模式来改变咪唑类化合物的性质。
例如，可以调节咪唑环的构象和手性，通过选择不同的立体异构体来调整化合物的结构和性质。
总之，咪唑类化合物的改性方法多种多样，可以通过变换取代基、合成衍生物、聚合反应、化学修饰、拓展骨架和调控分子结构等方式来改变化合物的性质和功能。
这些方法的应用可以提高咪唑类化合物的性能和使用价值，在各个领域中得到广泛的应用。
咪唑衍生物及其应用
咪唑衍生物及其应用摘要：本文介绍咪唑衍生物的分类、性能特点及其作为环氧树脂固化剂/促进剂的应用。
该研究为选择使用咪唑衍生物提供了一定的依据。
关键词：咪唑；衍生物；固化剂/促进剂；覆铜箔层压板(CCL)；EMC一基础咪唑材料咪唑是一种五元杂环化合物（N NH），其结构特征为：在氮(杂)环戊二烯结构的间位上含有两个氮原子。
咪唑易于生成衍生物，被广泛用于环氧树脂固化（促进）剂、药剂、尿烷触媒、铜的防锈、炸药控制剂以及电解质等。
与同类的脂肪胺、芳香胺固化剂相比，咪唑具有毒性低、刺激性小的特点，是重要的基础化工材料。
咪唑的化学合成有腈类合成法和乙二醛合成法两条路线。
（1）腈类合成法H2NCH2CH2NH2 +R-CN N NH N NH (1)脱氢R（咪唑啉）（2）乙二醛合成法OHC-CHO+NH3+RCHO N N N NH （2）R式（1）（2）中，R为H或烷基及其它基团。
二咪唑衍生物咪唑易于生成衍生物，生成的途径有氰乙化反应、烷基取代反应、季胺化反应、卤代反应、羟甲基化反应和盐化作用等。
常用的咪唑衍生物是烷基取代作用后的生成物。
另外，还有氰乙化系列，氰乙化产物盐系列，氮杂苯系列，三聚异氰酸系列，羟甲基咪唑系列，咪唑啉系列等。
下面介绍一些咪唑衍生物的一般性能特点。
1 普通咪唑衍生物普通咪唑衍生物有二甲基咪唑（2MI）、二乙基四甲级咪唑（2E4MI）及二苯基咪唑（2PI ）等。
该系列常在CCL、EMC和粉末涂料制造中用作固化（促进）剂，其特点有：固化速度快，固化温度低，分子量小，低量高效且价格便宜等。
具体性能见表.1。
2 氰乙化系列氰乙化系列（简写为CN）是咪唑氰乙化作用后的产物，适合于做酸酐促进剂，其熔点比较低，但要注意有释放丙烯腈的危险。
具体性能见表.2。
3 氰乙化产物盐系列氰乙化产物盐系列（简写为CNS）是氰乙化产物的二羧基苯羧酸盐。
该系列衍生物的特点有：室温下适用期长，其羧基能和环氧树脂反应，环境污染少等，被广泛用于粉末涂料。
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的活 性 点 （ 胺 基 、 胺 基 ） 仲 叔 进行 封 闭 ， 而 降低 其 从
反 应活性 ， 之具有 一定 的潜伏 性 ． 使 在改 善 咪唑 化合 物 与环 氧树脂 相 容性 的 同时 ， 予 其 环 氧树 脂 固化 赋 物特 殊 的性 能 ． 常用 的改性 化合 物有 卤代 物 、 不饱 和
收 稿 日期 ：０ ００ －３ ２ １ －６０ 基金项 目： 上海 市联盟计划资助项 目（９ Ｍ ５ ； ０ Ｌ ０ ） 上海市重点学科建设资助项 目（ ３ １９ ￥０ ０ ） 通信作者 ： 张宝华 （９ ９～）， ， １６ 女 副教授 ， 博士 ， 研究方 向为精细高分子合成与应用．Ｅ ｍ ｉ ｚａｇ ｈ ｈ ．ｄ ．ｎ — ａｌ ｈ ｎｂ ＠ｓｕ ｅ ｕ ｃ ：
双酚 Ａ型环 氧 树 脂 Ｃ Ｄ １８ 环 氧 当量 １４～ Ｙ 一２ （ ８ 广 １４ｇ ｍｏ） 中国 石 化 集 团 资 产 经 营 管 理 有 限 公 司 ９ ／ １ ， 巴陵 石化分 公 司 ； 一 。＝ ２ 甲基 咪 唑 ， 业 级 ， 苏 省 盐 城 工 江 市药物化 工 厂 ； 丁酸 、 酸 、 辛 十二 酸 、 十八 酸 ， 学纯 ， 化 国药集 团化 学试剂 有 限公 司．
５８ ｌ
上 海 大 学 学 报 （ 然 科 学 版） 自
第 １ ６卷
固化剂进 行改性 ， 合成 新 型咪唑 衍生 物 ， 而提 高与 从 环 氧树脂 的相 容性 ， 长 其适用 期 ， 延 同时 不影 响 固化 温度 和使 用性 能． 用 的改性方 法 ， 常 是利 用 咪唑 化合
物 咪唑环 上 １位氮原 子 和 ３位 氮原 子 的反应 活 性与 其 他化合 物反 应 ， 过 形 成空 间位 阻 对 咪 唑 分子 上 通 １２ ３ 固化 物样条 的制备 ．．
ｃ ｒｎ ｙ ｔｍ ． Ｍ ｅ ｈ ｎ ｃ ｌｐ ｏ ｅ ｔｅ ｆｅ ｏ ｙ ｒ ｓｎ ｔ ｅ ｍ ｏ ｅ ｓ ｏ ｍ ｅｈ ｌ ｉａ ｏｅ ａ ｄ ｔ ｅ ｉ ａｉｅ ｕ ｉｇ ｓ ｓｅ ｃ ａ ｉａ ｒ ｐ ｒｉｓ ｏ ｐ ｘ ｅ ｉ ｈ ｒ ｓ ｔ ｆ２－ ｔ ｙｉ ｄ ｚ ｌ ｍｉ ａ ｅ ｄ ｒｖ ｔｖ ｓ ｍ
１ １ 实验原 料 ． ｏ
环氧 树脂 Ｃ Ｄ １８和 咪唑衍 生 物按 摩尔 比 ５ １ Ｙ ．２ ：
混 合均匀 ， 真空 脱泡 ， 称取 １ ｇ脱 泡后 混 合物 进行 ５ｍ Ｄ Ｃ测试 ． 等温 Ｄ Ｃ测试 温度 为室 温 ～ ０ Ｃ， Ｓ 非 Ｓ ２ ０ ｑ 升
温 速率为 １ Ｃ ｍ ｎ ０ｏ ／ ｉ．
和一元 羧酸 （ 酸 、 酸 、 二 酸 、 八 酸 ） 搅 拌 并 丁 辛 十 十 ． 加 热 升温 ， 温至 ９ 升 ０℃ ， 溶解 反应 １ｈ 再升 温至 １０ ， ４ ｃ 进行 酰胺化 反应 １～ ． Ｃ， ２ ｈ 随着 反 应 的进 行 ， 观 可 察 到反应 混合 物颜色 逐渐 加深 ． 停止 加 热 ， 置 冷却 静 至室温后 得 咪唑酰胺 化衍 生物 ． 丁酸 、 酸改 性 咪 唑 辛 衍生 物为棕 黄色 液体 ， 十二 酸 、 十八 酸改 性 咪唑衍 生 物 为棕色 固体 ． 一元 羧酸 与 ２ 甲基 咪唑 反应 式为 一
ｄ ｉ １ ． ９ ９ ｊ ｉ ｎ １ ０ －８ １ ２ １ ． ５ ０ ４ ｏ ： ０ ３ ６ ／ ．ｓ ． ０ ７２ ６ ． ０ ０ ０ ． １ ｓ
咪 唑 酰 胺 化 衍 生 物 的 制 备 与 性 能
张宝华 ， 翁 燕青 陈 斌 张玉颖 一 ， ，
（． １ 上海大学 环境与化学工程学 院 ， 上海 ２０ ４ ； ． ０ ４４ ２ 东华大学 生态纺织教育部重点实验室 ， 上海 ２ １２ ） ０ ６ ０
１ ２ 样 品制 备 ．
１ ３ ３ 固化性 能 的测 定 ．． 环氧树 脂 Ｃ Ｄ １８和 眯唑衍 生 物按摩 尔 比 ５ １ Ｙ 一２ ： 混合 均匀 ． 测定 ２ 下 混合 物 的黏度增 加 到原 黏度 ５ ２倍 的时间 ， 即为样 品适 用期 ．
将样 品在 载玻 片上 涂 成 ２ ． ｉ ×３ ． ｌ ００ｈ ｍ ００ｌ ｘ ｌ ｍ
ａ ｄ ｔ ｅｒ ｃ ｒ ｏ ｙ ｉ ｃ ｄ ｓ ｌｓｗｅ ｅ ｂ ｔ ｒｔ ａ ｈｏ ｅ ｏ ｍｅｈ ｌ ａ ｚ ｌ ． ｎ ｈ ｉ ａ ｂ ｘ ｌｃ ａ ｉ ａｔ ｒ ｅｔ ｈ ｎ ｔ ｓ ｆ２一 ｔ ｙ ｉ ｄ ｏ ｅ ｅ ｍｉ Ｋｅ ｒ ｓ：ｉ ｄ ｚ ｌ ｅ ｉａ ｉｅ ；ｃ ｒ ｏ ｙ ｉ ｃｄ；ａ ｄ ｔ ｙ ｗｏ ｄ ｍｉ ａ ｏｅ ｄ ｒｖ ｔｖ ｓ ａ ｂ ｘ ｌｃ ａ ｉ ｍｉ ａｅ；ｅ ｘ ｅ ｉ ｐｏ ｙ ｒ ｓｎ；ｃ ６ｎ ｇ ｎ ｕ ｇａ ｅ ｔ
（ ．Ｋｅ ａ ｏａｏｙｏ ｃｅ ｃ ２ ｙＬ ｂ ｒｔｒ ｆＳ ｉｎ ｅ＆ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｆＥ ｏＴ ｘｉ ｆＭｉｉｔ ｆＥｄ ｃ ｔ ｎ ｅｈ ｏｏ ｙｏ ｃ — ｅ ｔｅｏ ｎｓｒ ｏ ｕ ａｉ ， ｌ ｙ ｏ
Ｄ ｎ ｈ ａＵ ｉ ｒ ｔ ，Ｓ ａ ｇ ａ ２ １ ２ ， ｈｎ ） ｏ ｇ Ｈ ｎｖ ｓ ｙ ｈ ｎ ｈ ｉ ０ ６ ０ Ｃ ｉａ ｅｉ
１ ３ ２ 示 差 扫 描 量 热 法 （ ｉｅｅｔ ｌ ｃｎ ｉｇ ． ． ｄｆ ｒｎｉ ｓａ ｎｎ ｆ ａ
ｃｌ ｉ ｅ ｙ Ｄ Ｃ 测 试 ａｒ ｔ ，Ｓ ） ｏｍ ｒ
善贮 存稳定 性 、 高潜 伏性 的 目的 ， 对 咪唑 衍生 物 提 并
的结 构和性 能进行 了表征．
１ 实验 部 分
ｗｉ ｐ ｘ ｅ ｉ ｈ ｎ ２一 ｔ ｙｉ ｄａ ｏｅ．ｔ ｕ ｌａ ｌ ｍｐ ｏ ｉｇ ｍｉｅ ｒ ｃ ｓ ｐｅ ａ ｉｉ ｆｅ ｏ ｙ ｒ ｓｎ ｔ ｅ ｏ ｙ ｒ ｓｎ ｔ ａ ｍｅ ｈ ｌ ｈ ｍｉ ｚ ｜ ｈ ｓ ｃ ｅ ｒｙ ｉ ｒ ｖｎ ｘ ｄ ｐ ｏ ｅ ｓ ｏ ｒ ｂ ｌｔ ｏ ｐ ｘ ｅ ｉ ｙ
尔 比 ５ １ 合 均匀 ， 空脱 除 气泡 ． 脱 泡后 的混 合 ：混 真 将 物 倒人 预热 的 硅橡 胶 模 具 ， 入 烘 箱 ．０℃ 固化 反 放 ８
应 ２ｈ １０℃ 固化 反应 ２ｈ 得 到测 试用 标准样 条 ． ，２ ， １ ３ 分 析与 测试 ．
双键 化合 物 、 、 醇 环氧 化物 、 醛或 酮 、 羧酸 、 酸酯 、 羧 金 属盐 等 ¨。 本研 究 自行设 计 合 成 了一 系列 一 元 羧 ．
酸改 性 的咪唑 酰胺 化 衍 生 物 ， 过 含 羧基 化 合 物 对 通
咪唑 活性基 团进行 封 闭 ， 而达 到降低 反 应 活性 、 从 改
１３ １ 红外光 谱分 析 ．．
采用 美 国 Ｎ ｃｌ 公 司 的 Ａ Ａ Ａ ３ ０型傅 里 叶 ｉ ｅ ｏｔ Ｖ Ｔ Ｒ７
红外光谱 仪进行 测定 ， Ｂ Ｋ ｒ压 片 和 Ｋ ｒ晶 片 涂 膜 Ｂ 制 样．
摘要： 通过一元羧酸与 ２ 甲基咪唑进行酰胺化反应制备咪 唑酰胺 化衍 生物及其 盐 ， 对 咪唑酰胺化 衍生 物及其盐 一 并
的结构与性能进行表征 ． 结果表 明： 咪唑酰胺 化衍生物及其盐可降低咪唑 的固化反应活性 ， 提高潜伏性 ； 显著改善 可
与环氧树脂之 间的相容性 ， 从而提高工艺操作性 ； 可明显提高环氧树脂 固化物 的力学性能 ． 关键词 ：咪唑衍生物 ； 羧酸 ； 酰胺化 ； 氧树脂 ； 环 固化剂
Ａｂｓｒ ｔ：Ｄｅｉ ａｉ ｅ ｆ２． ｔ ｙｉ ｄ ｚ ｌ ａ ｄａｅ ａ ｄ ｔ ｉ ａ ｂ ｘ ｌ ｃｄ ａ ｔ ｒ ｓ ｎ ｈ ｓｚ ｄ ｂｙ ｔａｃ ｒｖ ｔｖ ｓ ｏ ｍｅｈ ｌ ｍｉａ ｏｅ ｍｉ ｔ ｎ ｈｅｒ ｃ ｒ ｏ ｙｉ ａ ｉ ｓ ｌ ｗｅ ｅ ｙ ｔ ｅ ｉｅ ｃ ｓ ａ ｄａｅ ｒ ａ ｔｏ ｆｃ ｒ ｏ ｙｉ ｃ ｄ ａ ｄ ２ ｍｅ ｈ ｌｍｉ ａ ｏｅ ｍｉ ｔ ｅ ｃ ｉｎ ｏ ａ ｂ ｘ ｌｃ ａ ｉ ｎ － ｔｙ ｉ ｄ ｚ ｌ ．Ｔｈ ｉ ｔｕ ｔ ｅ ｎ ｒ ｐ ｒｉｓｗｅｅ ｓｕ ｉｄ．Ｉ ｅｒｓｒ ｃｕｒ ｓａ ｄ ｐ ｏ ｅ ｔｅ ｒ ｔ ｄ ｅ ｔ ｗａ ｏ ｄ ｔ ａ ｈ － ｔ ｙｉ ｄ ｚ ｌ ｍｉ ｔ ｅ ｉ ａｉｅ ｎｄ ｔ ｉ ａ ｂ ｘ ｌ ｃｄ ｓ ｌ ａ ｏ ｒ ｃ ｒｎｇ ｓｆｕｎ ｈ ｔｔ ｅ ２ ｍｅ ｈ ｌｍｉ ａ ｏｅ ａ ｄａｅ ｄ ｒｖ ｔｖ ｓ ａ ｈｅｒｃ ｒ ｏ ｙ ｉ ａ ｉ ａｔ ｈ ｄ ｌｗｅ ｕ ｉ ｃ ｓ
环 氧树脂 是一 种 应 用 广 泛 的 热 固性 树 脂 ， 有 具
工 业 的不断 发展 ， 唑类 环 氧 树 脂 固化 剂 的 用量 以 咪 每 年 １ ％ ～２ ％ 的速 度 递增 ， ５ ０ 占咪 唑及 其 衍 生 物 总
产量 的 ９ ％ 以上 。 ． ０
优 良的黏接性 能 、 电绝 缘性 能 、 腐 蚀性 能 和力 学 性 耐
ａｔ ｉｅ ｎ ｅｔ ｔ ｔ ｒｐ ｒｅ ａ ｏｅｏ 一 ｅ ｙ ｍ ｚｌ．Ｔ ｅ ｌ ａ ｅｔ ｏ ａ ｂｌｙ ｃｉ ｔ ｓ ｄｂ ｔ ｒ ａ ｎ ｏ ｅｔ ｓｔ ｎｔ ｓ ｆ ｍ ｔ ｌ ａｏｅ ｈ ｙａ ｏｈ ｄｂ ｔ ｒ ｍｐ ｔ ｉｔ ｖｉ ａ ｅ ｌｅ ｐ ｉ ｈ ｈ ２ ｈ ｉ ｓ ｅｃ ｉ ｉ
中 图分 类 号 ： Ｑ２ ２ ３ Ｔ ５ ． 文献标志码 ： Ａ 文 章 编 号 ：１０ —８ １ ２ １ ）５０ １ － ０ ７２ ６ （０ ０ ０ －５ ７０ ５
Ｐｒ ｐａ ａ ｉ ｎ ｏ ｍ ｉ ａ ｏ ｅ Ａｍ ｉ ａ ｅ Ｄｅ ｉ ａ ｉ ｅ ｎ ｅ ｒＰｒ ｐ ｒ ｉｓ ｅ ｒ ｔｏ ｆＩ ｄ ｚ ｌ ｄ ｔ ｒｖ ｔｖ ｓａ ｄ Ｔｈ ｉ ｏ ｅ ｔｅ
能． 环氧 树脂 固化后 的体积 收缩 率 低 （ 为 ２ ） 并 仅 ％ ，
且不 会 因 内应 力 的产生 而 降低 附着力 ¨ 。因此 已被 ４， 广泛 应用 于特 种黏 接 、 耐腐蚀 涂料 、 电子 材料 及 复合