背景及概述
乙二酸二酰肼,簡稱草酸二酰肼,是由乙二酸(草酸)與肼經(jīng)雙?;磻?yīng)得到的對(duì)稱二酰肼類化合物,屬于含氮多功能精細(xì)化學(xué)品,在高分子材料、水處理、金屬防腐、有機(jī)合成及醫(yī)藥領(lǐng)域均有重要應(yīng)用。以草酸二酯[1]與水合肼為原料,經(jīng)醇相中雙?;磻?yīng),冷卻結(jié)晶、過濾干燥得到乙二酸二酰肼,工藝簡單、收率高、純度易達(dá)99%以上,適合規(guī)?;a(chǎn)。

圖1 乙二酸二酰肼的合成反應(yīng)式
性質(zhì)
乙二酸二酰肼常溫下為白色結(jié)晶或結(jié)晶性粉末,無臭,熔點(diǎn)300℃以上,熱穩(wěn)定性較好;微溶于水、乙醇,幾乎不溶于乙醚、丙酮、氯仿等有機(jī)溶劑,在酸性條件下相對(duì)穩(wěn)定,堿性條件易發(fā)生水解。分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱,兩端為強(qiáng)親核性酰肼基團(tuán)(-CONHNH?),分子極性強(qiáng)、易形成氫鍵,兼具還原性、配位性與交聯(lián)反應(yīng)活性,是典型的雙官能團(tuán)交聯(lián)劑與螯合劑。
化學(xué)性質(zhì)上,乙二酸二酰肼的酰肼基團(tuán)具有活潑NH?,可與醛、酮、環(huán)氧基、異氰酸酯等發(fā)生縮合、加成反應(yīng),形成穩(wěn)定C=N鍵或脲鍵,因此常用作高分子交聯(lián)劑、固化劑、擴(kuò)鏈劑。同時(shí)具有一定還原性,可抑制氧化、分解過氧化物,可用作抗氧劑與穩(wěn)定劑。其兩個(gè)酰肼單元可與多種金屬離子(Cu2?、Ni2?、Co2?、Zn2?等)形成穩(wěn)定螯合物,具備優(yōu)良金屬絡(luò)合與緩蝕能力。
應(yīng)用
在高分子與涂料工業(yè)中,乙二酸二酰肼是水性涂料、膠粘劑、乳液聚合中重要的常溫潛固化劑,尤其適用于聚酮樹脂、丙烯酸乳液體系,可在室溫下交聯(lián)固化,提升漆膜硬度、耐水性、耐溶劑性與附著力,且低毒、無VOC,符合環(huán)保涂料發(fā)展趨勢(shì)。
水處理與金屬防腐領(lǐng)域,乙二酸二酰肼作為金屬螯合劑、鍋爐除氧劑、緩蝕劑,能去除水中溶解氧、絡(luò)合重金屬離子,抑制管道與鍋爐腐蝕,提高循環(huán)水系統(tǒng)穩(wěn)定性。在有機(jī)合成中,它是合成1,3,4-噁二唑、三唑、雙席夫堿等雜環(huán)化合物的關(guān)鍵原料,廣泛用于醫(yī)藥、農(nóng)藥中間體制備。此外,在醫(yī)藥領(lǐng)域因其還原性與配位性,乙二酸二酰肼可作為抗氧化、護(hù)肝及金屬解毒藥物中間體。
參考文獻(xiàn)
[1]Journal of Medicinal and Pharmaceutical Chemistry, , vol. 4, p. 259 - 296.