四羟甲基甘脲是一种甘脲衍生物类化工中间体,白色或淡黄色晶体/粉末,微溶于水、甲醇、DMSO等,需超声辅助;不溶于非极性溶剂,主要作为交联剂、改性剂及水处理助剂应用于高分子合成与涂料领域。
主要用途
1 高分子交联剂:用于合成甘脲-甲醛树脂(GF 树脂),作为粉末涂料、卷材涂料及罐头涂料的固化成分,具有柔韧性好、固化甲醛释放量低的特点。
2 水处理助剂:部分工业级产品用作水处理剂原料或辅助成分。
3 化妆品原料:具备抗菌功效,列入部分化妆品成分清单。
4 合成前体:可进一步醚化生成四甲氧基甲基甘脲,用于制备高性能树脂。
合成方法
1在配备有搅拌器、温度计和回流冷凝管的合适反应釜中,加入688份(10摩尔)44%甲醛水溶液,并用22份0.5 N NaOH溶液将pH值调节至8.7。在40°C下,向该溶液中加入284份(2摩尔)乙炔脲。反应过程中,温度升至55°C。此时,大部分乙炔脲已溶于溶液中。约15分钟后,用5份0.5 N NaOH将pH值调节至8.0。得到一种清澈的淡黄色溶液。将该清澈溶液在50°C、减压条件下进行蒸馏,以除去水分,直至反应釜内内容物约为640份。将反应釜中得到的糖浆倒入800份甲醇中。过滤并干燥所得的白色结晶沉淀。四羟甲基甘脲的总收率为483份(92%)。熔点为132°-136°C。

2 将尿素(10.00 g)溶于水(20 mL)中。将该混合物加入到40 wt.%的乙醛水溶液(7.73 g)中,同时加入浓盐酸(1.39 mL,16.65 mmol)。将反应混合物加热至80°C。搅拌反应混合物 30 分钟,随后形成白色沉淀。将反应混合物冷却至室温。过滤产物。用水和丙酮洗涤产物。将甘醇脲(5.00 g)溶于水(11 mL)中。向反应混合物中加入对甲醛(4.62 g)和 NaOH(0.056 g,1.41 mmol)。在 50°C 下搅拌反应混合物 5 小时,随后形成白色沉淀。过滤产物。用2-丙醇洗涤产物得四羟甲基甘脲。
3 向装有搅拌棒的500 mL圆底烧瓶中加入100 mL水、乙醛(20 g,40 wt.%水溶液50 mL)和尿素(51.7 g)。将反应混合物加热至90°C。搅拌反应混合物5分钟。在5分钟内将浓硫酸(4 mL)滴加至反应混合物中。向反应混合物中加酸,10分钟后形成白色固体。继续搅拌反应混合物12小时。将反应混合物冷却至室温。向反应混合物中加入50% NaOH水溶液,直至反应体系的pH值调节至14。停止搅拌。将反应混合物冷却至0°C。在真空下分离出悬浮液得四羟甲基甘脲。[1]
参考文献
[1] Wingard, Leah A.; et al Efficient method for the cycloaminomethylation of glycoluril Tetrahedron Letters (2016), 57(15), 1681-1682