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N-甘氨酸基马来酰亚胺的合成与表征

N-甘氨酸基马来酰亚胺的合成与表征
董秋静罗春华梁倩倩汤嘉陵*
(四川大学高分子科学与工程学院,成都,610065)
关键词顺丁烯二酸酐甘氨酸 N-甘氨酸基马来酰氨酸 N-甘氨酸基马来酰亚胺
马来酸酐作为一种可聚合单体已广泛用于多种聚合物的共聚改性,但由于马
N-甘氨酸基马来酰氨酸的合成:在250ml三颈瓶中加入43.1g(0.44mol)顺丁烯二酸酐和30g(0.4 mol)甘氨酸,再加入150ml丙酮,在搅拌下回流3~4h。

冷却至室温后倾出上层丙酮溶液,放在烘箱内70℃下干燥40min得粗产品,再用甲醇重结晶得淡黄色纯GMA。

产率95%,熔点:189~191℃。

N-甘氨酸基马来酰亚胺的合成:在带搅拌转子、分水器和冷凝管的250ml单颈
瓶中依次加入GMA8.65g(0.05mol)、三乙胺14ml、甲苯175ml,在125℃下回流脱水反应1.5~2h,减压蒸出溶剂后得浅棕色粘稠物,用盐酸调节PH值至1左右后加乙酸乙酯萃取,再用无水硫酸镁干燥去水,抽去溶剂得粗产品,再用乙酸乙酯重结晶得纯GMI。

产率40%,熔点:114~116℃。

结构表征:
Fig.1 IR spectra of samples: (curve(a)):GMA (curve(b)):GMI
图1(a)、图1(b) 为GMA和GMI的红外光谱图。

图(a)中3317cm-1为仲胺的-NH伸缩振动峰,3054cm-1为烯烃的-CH伸缩振动峰, 2500~3400cm-1区宽而强的吸收峰为-COOH的O-H伸缩振动峰,1720 cm-1为-COOH的C=O伸缩振动峰,1679 cm-1为-与双键相连的C=O伸缩振动峰,1616 cm-1为C=C伸缩振动峰,1545 cm-1为-NH弯曲振动峰, 698 cm-1为顺式双键上C-H弯曲的红外光谱图振动特征峰。

图(b)中3100cm-1为烯烃的-CH伸缩振动峰, 2500~3400cm-1区宽而强的吸收峰为-COOH的O-H伸缩振动峰,1750 cm-1为-COOH的C=O伸缩振动峰,1712cm-1为-与双键相连的C=O伸缩振动峰,1600~1700 cm-1处的C=C伸缩振动峰被C=O 伸缩振动峰(很强)所掩盖, 696 cm-1为顺式双键上C-H弯曲振动特征峰。

由图1(a)、图1(b)对比可得:很明显GMI的谱图中NH伸缩振动峰消失。

O O NH COOH OH a b
c
d e
e Fig.2 H-NMR spectra o
f GMA
N
O
O COOH
a b
b c Fig.3 H-NMR spectra of GMI
Table 1 H-NMR data of GMA and GMI
compound
δ(ppm) GMA 3.894(d, J=5.4Hz, 2H, CH 2), 6.313(d, J=12.4Hz, 1H, CH=CH),
6.397(d, J=12.4Hz, 1H, CH=CH), 9.236(t, J=5.4Hz, 1H, NH),
12-14(br, 2H, COOH)
GMI 4.133(s, 2H, CH 2), 7.087(s, 2H, CH=CH), 12-14(br, 1H, COOH)
图2和图3分别是GMA 和GMI 在氘代二甲基亚砜中的核磁共振氢谱图。

GMA
和GMI在12~14ppm处的宽峰是-COOH的质子产生的; 2.500ppm为DMSO溶剂峰。

由核磁共振氢谱图计算出的积分面积与氢的数目比例相同。

1H-NMR分析结果与预期产物结构相同。

结论:
以顺丁烯二酸酐和甘氨酸为原料,合成了N-甘氨酸基马来酰氨酸(GMA),进一步以三乙胺为催化剂在甲苯中回流脱水闭环合成N-甘氨酸基马来酰亚胺(GMI)。

总收率40%,红外测试与1H-NMR证实产品为预期产物。

参考文献
1) White,L.A., Weber,J.W. ,etal. Polymer Bulletin,2001,46:463-469
2) 五十岚喜雄,等,日本化学会志,1989,(9):1616-1619
3) 宋克东,黎华明,合成化学 2004,12(4)372-375
4) 唐锐,等。

N-烷基马来酰亚胺的光敏性研究,四川大学学报工程版,2003,
2,80-83
5) 艾娇艳,刘朋生,一种新型不对称马来酰亚胺单体的合成,湖南化工,2000,
13(4) :12-15
Study on the Synthesis of N-glycinylmaleimide
DONG Qiu-jing, LUO Chun-hua, LIANG Qian-qian, TANG Jia-ling*
(College of polymer science and engineering, Sichuan University, Chengdu
610065)
Abstract N-glycinylmaleamic acid(GMA) was synthesized by using maleic anhydride and glycine in acetone over a period of 3~ 4 hours; N-glycinylmaleimide(GMI) was prepared using triethylamine as catalyst in dry toluene at 125℃over a period of 1.5~2 hours .Their structures were confirmed by fourier transform infrared spectroscopy (FTIR)、nuclear magnetic resonance spectrum(HNMR) .
Key words maleic anhydride 、glycine 、N—glycinylmaleamic acid(GMA) 、N-glycinylmaleimide(GMI)。

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