一種烯基支化單體及其製備方法

2023-12-05 00:40:06

一種烯基支化單體及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種烯基支化單體及其製備方法，屬於有機合成化學領域，該單體由含羥乙基的支化聚醯胺中間體與丙烯醯氯，在有機溶劑和束酸劑存在下，於室溫下反應、靜置，分出有機相，用飽和鹽碳酸氫鈉溶液中和洗數次，用無水硫酸鈉乾燥，蒸出有機溶劑即得粗產物，將粗產物進一步純化，即得聚合級的產物。該單體可以作為共聚單體製備油田用超支化聚合物，也可以用於製備其他用途支化的水溶性聚合物及乳液聚合的乳化劑。
【專利說明】一種烯基支化單體及其製備方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種烯基支化單體及其製備方法，屬有機合成和水溶性高分子材料合 成類【技術領域】，更確切地說，是一種支化的含雙鍵的大單體及其製備方法。

【背景技術】
[0002] 隨著石油鑽探向深部和複雜地層的發展，對鑽井液提出了越來越高的要求，而保 證鑽井液性能的關鍵是鑽井液處理劑，為了不斷地提高鑽井液處理劑的水平，開拓處理劑 的合成思路，鑽井液處理劑分子設計逐步受到重視，分子設計理念的形成為提高鑽井液處 理劑性能提供了有效途徑。但在高溫高鹽情況下，尤其是在含鈣鎂等高價離子的環境或無 黏土相鑽井液中，由於結構和基團的限制，現有的處理劑不能滿足苛刻環境下維護鑽井液 性能的需要。
[0003] 近年來，儘管鑽井液處理劑的水平不斷提升，但分子設計還局限在提高主鏈穩定 性及基團選擇與分布上，鑽井液處理劑的合成原料仍然是傳統原料，當採用的原料及合成 方法沒有改變時，很難使鑽井液處理劑的水平有質的進步。基於此，發明人王中華在《中外 能源》於2013, 18(1) :36-46提出了"高性能鑽井液處理劑的設計思路"，並力求在結構和基 團設計上與傳統的處理劑分子設計有著質的不同，在合成方法上，在自由基聚合、縮合聚合 和高分子化學反應合成傳統處理劑的基礎上，通過利用有機合成單元反應，形成具有超支 化的樹枝狀樹形結構的產物，以期達到最佳目標。實現高性能處理劑的關鍵是具有特殊結 構的新單體及合成方法。從三次採油、壓裂液稠化劑、水處理劑等方面講，也存在同樣的問 題，事實證明採用超支化的聚合物可以有效地的提高驅油劑的耐溫抗鹽能力，但採油現有 的單體通過可控活性聚合合成超支化聚合物，不僅過程複雜，且很難得到高性能穩定的產 物，可見尋找新的合成原料（超支化單體）或合成方法對合成超支化鑽井液處理劑很重要。


【發明內容】

[0004] 本發明的目的在於克服現有的鑽井液處理劑不能滿足高溫高鹽情況下維護鑽井 液性能的需要而提供一種烯基支化單體。
[0005] 本發明的目的之二在於提供上述烯基支化單體的製備方法。
[0006] 本發明的目的之三在於提供上述烯基支化單體的用途。
[0007] 本發明烯基支化單體，其結構式（1)為：
[0008]

【權利要求】
1. 一種烯基支化單體，其特徵在於，結構式為式（1):
式中：R為H，甲基，m、x= 2?8的整數，n、y= 4?8的整數，m和x、n和y相等或不 相等。
2. -種烯基支化單體的製備方法，其特徵在於：包括以下步驟： (1) 按照乙醇胺與丙烯酸甲酯摩爾比為1 :1?1. 1的比例，在反應釜中加入的丙烯酸 甲酯、乙醇胺和甲醇，在室溫和通N2情況下攪拌30?40min，升溫至35?40°C，保溫4? 6h，然後減壓蒸餾以除去甲醇，得到中間體A，結構如式（2):
(2) 按照中間體A與二元胺的摩爾比為1 :1?1.05的比例，將中間體A和甲醇加入反 應釜中，25?30°C攪拌條件下，滴加二元胺，然後在此溫度下反應24?28h，然後減壓蒸餾 以除去甲醇，得到中間體B，結構如式（3):
式中，m，X= 2?8的整數； (3) 將中間體B與二元酸按照摩爾比為1 :1?1. 05的比例，在110?160°C下反應2? 6h，得到中間體C，結構如式（4):
式中：m，X= 2?8的整數，n，y= 4?8的整數； (4)按照中間體C與有機溶劑、束酸劑、丙烯醯氯的摩爾比為1 :18?22 :1.O?I. 1 : I.O?1. 05的比例，將中間體C、有機溶劑和束酸劑加入裝有冷卻裝置的反應瓶中，降溫至 5°C，然後慢慢加入丙烯醯氯，加入過程中溫度不超過15°C，丙烯醯氯加完後，於15°C以下 反應0. 5?8h,將反應物靜置,分出有機相,用飽和鹽碳酸氫鈉溶液中和洗數次,用無水硫 酸鈉乾燥，蒸出有機溶劑即得粗產物，將粗產物進一步萃取，即得聚合級的烯基支化單體。
3. 根據權利要求2所述的烯基支化單體的製備方法，其特徵在於，所述的二元胺為乙 二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺、己二胺、庚二胺或辛二胺。
4. 根據權利要求2所述的烯基支化單體的製備方法，其特徵在於，所述的二元酸為丁 二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸或辛二酸。
5. 根據權利要求2所述的烯基支化單體的製備方法，其特徵在於，所述的有機溶劑為 二甲基乙醯胺、二氯甲烷或三氯甲烷，也可以是二氯乙烷。
6. 根據權利要求2所述的烯基支化單體的製備方法，其特徵在於，所述的束酸劑為三 乙胺、三正丙基胺，也可以是三正丁基胺。
7. 根據權利要求2所述的烯基支化單體的製備方法，其特徵在於，所述的萃取用的溶 劑為二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷中的一種或多種。
8. -種如權利要求1所述的烯基支化單體在鑽井液添加劑和聚合乳化劑方面的應用。
【文檔編號】C02F1/56GK104311449SQ201410244960
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年6月4日 優先權日:2014年6月4日
【發明者】王中華 申請人:中國石油化工集團公司, 中石化中原石油工程有限公司鑽井工程技術研究院