專利名稱：一類堿性氨基酸或其酯的多元醇及其制備與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一類通過堿性氨基酸或酯制備的多元醇及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
聚氨酯是一類具有氨基甲酸酯重復結(jié)構(gòu)單元的聚合物，按其使用功能可分為彈性體、泡沫、粘合劑等。聚氨酯廣泛應(yīng)用于交通運輸、冶金、建筑、塑料、印刷和印染等工業(yè)領(lǐng)域，其使用量不斷增長。聚氨酯是由多元醇和異氰酸酯合成得到的。隨著全球經(jīng)濟的快速發(fā)展，作為聚氨酯重要單體的多元醇需求量在快速增長。以前所用的多元醇主要有三類，一種是以多元醇或者有機胺為起始劑通過與環(huán)氧乙烷或者環(huán)氧丙烷反應(yīng)得到的聚合物，稱為聚醚多元醇 (簡稱為PPG);另一種改性接枝聚醚多元醇，是以PPG為基礎(chǔ)，然后用乙烯基單體在多元醇中經(jīng)本體聚合反應(yīng)制的，稱為聚合物多元醇(簡稱為Ρ0Ρ)，常與PPG配合使用；第三種是由四氫呋喃開環(huán)聚合的多元醇。這些產(chǎn)品都是石油的下游產(chǎn)品，由于石油資源的短缺，這些產(chǎn)品的價格較高，資源有限。當前，人類對環(huán)境越來越關(guān)注，同時希望減少對石油的依賴性，綠色、環(huán)保、經(jīng)濟、溫和的多元醇開發(fā)，已經(jīng)成為多元醇開發(fā)的一個重要方向?；诖?，人們已將化工研究方向轉(zhuǎn)向可再生利用的自然資源進行有關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)研究。目前國內(nèi)外在生物基多元醇制備聚氨酯材料的研究及應(yīng)用開發(fā)上也已取得一些成功的先例，相繼出現(xiàn)大豆油多元醇，棕櫚油多元醇，菜籽油多元醇，蓖麻油多元醇等植物油多元醇，但利用生物基的堿性氨基酸制備多元醇，尚未發(fā)現(xiàn)有研發(fā)成功的報導。堿性氨基酸是指含有兩個游離氨基的一類氨基酸。目前堿性氨基酸的生產(chǎn)技術(shù)主要有四種方法發(fā)酵法、化學合成法、化學合成-酶法和蛋白質(zhì)水解提取法。其中發(fā)酵法是當今生產(chǎn)的主要模式。發(fā)酵法生產(chǎn)堿性氨基酸是利用微生物具有的能夠合成其自身所需的各種氨基酸能力，通過對菌株的誘變等處理，選育出各種缺陷型及抗性的變異菌株，以解除代謝節(jié)中的反饋與阻遏，達到以過量合成某種堿性氨基酸為目的的一種生產(chǎn)方法。目前發(fā)酵生產(chǎn)的堿性氨基酸主要有賴氨酸和鳥氨酸，其中賴氨酸是僅次于谷氨酸的第二大生產(chǎn)量的氨基酸。堿性氨基酸是具有末端氨基的α-氨基酸，由于其具有兩個游離伯氨基，官能度較高，通過氨基可以引入多羥基結(jié)構(gòu)，采用的方法有氨基酸與環(huán)氧乙烷或者環(huán)氧丙烷反應(yīng)制備多元醇，工藝簡單，純化步驟簡單，能耗少，原子利用率高，符合綠色化學“原子經(jīng)濟性”的原則，溶劑可回收，無“三廢”產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述化工合成多元醇所存在的問題，利用堿性氨基酸上兩個游離伯氨基，引入羥基，合成生物基多元醇。
本發(fā)明還要解決的技術(shù)問題是提供上述生物基多元醇的制備工藝。本發(fā)明還要解決的技術(shù)問題是提供上述生物基多元醇在制備聚氨酯發(fā)泡制品中的應(yīng)用。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種由下述通式(I )表示的一類堿性氨基酸或其酯的多元醇
權(quán)利要求
1.一種由下述通式(I )表示的一類堿性氨基酸或其酯的多元醇
2.權(quán)利要求I所述的堿性氨基酸或其酯的多元醇的制備方法，其特征在于，將堿性氨基酸或其酯，與環(huán)氧乙烷發(fā)生羥乙基化反應(yīng)或與環(huán)氧丙烷發(fā)生羥丙基化反應(yīng)，制備多羥基化合物，即多元醇。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述的堿性氨基酸或其酯為具有如下結(jié)構(gòu)的化合物
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述的堿性氨基酸為鳥氨酸或賴氨酸。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，堿性氨基酸或其酯與環(huán)氧乙烷或者環(huán)氧丙烷的反應(yīng)摩爾比為I :4飛。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，反應(yīng)溫度控制在0°C 80°C，反應(yīng)時間為I 24小時。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，反應(yīng)在溶劑中進行，溶劑選自甲醇、乙醇、純水、二氯甲烷、乙醚、氯仿、四氫呋喃或乙酸乙酯。
8.權(quán)利要求I所述的堿性氨基酸或其酯的多元醇在制備聚氨酯硬泡或半硬泡中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種由下述通式(Ⅰ)表示的一類堿性氨基酸或其酯的多元醇其中，R1為H或者C1～C8直鏈或支鏈烷基；R2為H或者甲基；n為1～6的整數(shù)。本發(fā)明還公開了上述化合物的制備方法和應(yīng)用。它是通過堿性氨基酸或其酯與環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷反應(yīng)制備多元醇。本發(fā)明采用堿性氨基酸為原料，可由生物法發(fā)酵獲得，廉價易得，可再生。制備得到的生物基多元醇與石化原料制備的多元醇相比，具有官能度可調(diào)節(jié)性強，反應(yīng)活性高的特點。此外，本發(fā)明工藝具有環(huán)境污染小，產(chǎn)品得率高的特點。這種方法制備的多羥基化合物，可用來制備聚氨酯硬泡或半硬泡。
文檔編號C07C229/26GK102875405SQ201210410379
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月24日
發(fā)明者郭凱, 方正, 李小林, 歐陽平凱 申請人:南京工業(yè)大學