[发明专利]一种季膦类硼烷簇化合物的制备方法及其作为醇胺减色剂的应用

说明书

本发明公开了一种季膦类硼烷簇化合物的制备方法及其作为醇胺减色剂的应用，是以硼氢化物为起始原料，通过优化反应投料比、控制反应热解温度，获得硼氢化物热解重整后的粗产物—硼烷簇类化合物，再进一步引入季膦类有机阳离子，实现硼烷簇化合物的快速分离纯化，获得季膦类硼烷簇化合物，收率可达90％以上。将易变色的醇胺与本发明的季膦类硼烷簇化合物混合，可使得变色的醇胺减色并且Pt‑Co色度保持在40以下，工艺简便、绿色环保。

技术领域

本发明涉及复合材料领域，尤其涉及一种季膦类硼烷簇化合物的制备方法及其用于醇胺减色领域。

背景技术

醇胺在现代工业中具有非常重要的应用价值，尤其体现在有机合成、生物制药、金属加工、涂料、脱硫净化、尾气吸收等领域。以金属加工为例，醇胺常作为金属表面的防锈组分，是参与构成金属加工液的重要组成之一(徐贺，孙明，徐夏楠。金属加工液中有机醇胺对产品使用性能影响[J]。润滑与密封，2019，44(08)：147-151)。进一步地，醇胺还能与其它化合物如羧酸类、硼酸类、磷酸类等反应生成具有高效防锈、防腐功能的功能添加剂应用于金属加工领域中(汪玉瑄，王清国，朱雅男，李艳慧。无毒环保型水基防锈剂的研制与应用[J]。汽车工艺与材料，2013(11)：60-65)。然而，醇胺在实际应用过程中经常会面临颜色变深(无色至浅黄色至黄色至棕色)的问题，这极大影响了醇胺的后期使用。一般来讲，醇胺的颜色越浅，其实际的使用价值越高。醇胺的变色一般是由于氧气氧化致使醇胺分解成胺与醛，并进一步发生席夫碱反应(Schiffbase Reaction)生成有色物质造成。

从醇胺的变色原理出发，引入抗氧剂可以减缓或阻止醇胺的变色过程。出于多种因素，用于醇胺减色的各种方法经常收效甚微。例如，添加微量的碱金属硼氢化物(硼氢化钠、硼氢化钾)、乙二胺、肼、烯烃类、亚硫酸等用于醇胺的减色处理，但这些方法均存在以下缺陷： 1)无法将已变色的醇胺处理成无色的产品；2)处理完后减色的产品无法维持预期的时间；3) 有些减色添加剂无法满足现阶段环保法规的需求。以硼氢化钠(NaBH₄)为例，其具有较强的还原性，作为醇胺的减色剂时，可有效消耗掉体系中存在的氧气，但硼氢化钠的稳定性差，长时间放置后易分解而导致失活，使得减色的醇胺无法维持期望的时间。

在此背景基础上，本发明涉及的硼烷簇类化合物可有效解决这些问题。一方面，硼烷簇化合物的还原性(-4.1eV)稍弱于硼氢化钠(-4.4eV)，因而可以有效保证对醇胺体系中氧气的消耗；另一方面，硼烷簇具有优异的稳定性能，其热分解温度高达810℃(Sivaev IB,Bregadze V I,S.Chemistry of closo-dodecaborate anion[B₁₂H₁₂]^2-:areview[J].Collection of Czechoslovak Chemical Communications,2002,67(6):679-727.)，常用于火箭推进剂中；此外，硼烷簇化合物作为一类硼中子俘获疗法(boronneutron capture therapy，BNCT)中的硼中子携带剂，对人体无毒，可以选择性地杀死癌细胞而对正常的细胞无副作用(罗军益,何佳恒.硼中子俘获疗法治疗肿瘤及相关技术研究进展[J].辐射防护通讯,2010(02):26-29；高峰,苑娇梅.硼中子俘获治疗药物的研究进展[J].中国新药杂志,2010(04):296-300)。这些独特的性质使得硼烷簇类化合物在醇胺减色领域极具应用优势，具有高效、持续、环保无毒的特点。