CN1063458C - 一种巯基化合物的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种巯基化合物，一种制备巯基化合物的方法，一种制备含巯基化合物的聚硫代氨基甲酸乙酯树脂的方法，和制备含此树脂的塑料透镜的方法。

Description

一种巯基化合物的制备方法
本发明涉及一种巯基化合物；一种制备巯基化合物的方法；一种制备含巯基的聚硫代氨基甲酸乙酯基树脂的方法；和一种制备含此树脂的塑料透镜的制备方法。本发明的巯基化合物是有效的交联剂，环氧树脂硬化剂，硫化剂，聚合作用改性剂，塑料树脂原料，抗氧剂，金属复合成形剂，生化试剂和润滑油添加剂。
目前广泛应用的塑料树脂主要是二甘醇-双(丙烯基碳酸酯)(以下简称为SAC)聚合产物。此树脂具有良好的抗压性，重量轻，有显著的染料亲合性，良好的机械性能和压磨性能。然而，用该树脂制备的透镜折射率较低，nD=1.50,而无机透镜nD=1.52。为了获得相当于玻璃透镜的光学性能，其中心厚度，周边厚度，透镜的曲率均被迫增加，因而增加了透镜的厚度。
其它用于制备具有良好折射率的塑料透镜的树脂是用异氰酸酯与下述羟基化合物反应所得的聚氨酯，如二甘醇(日本专利公开136601/1982，美国专利4,443,588)，含卤素的羟基化合物如四溴-双酚A(日本专利公开164615/1983)，含硫的羟基化合物(日本专利公开194401/1985和217229/1985，美国专利4,680,369和4,780,522)；多硫醇化合物(日本专利公开199016/1985,267316/1987和46213/1988)及美国专利4,689,387)。虽然由这些树脂制得的透镜折射率优于以DAC制备的透镜，但其结果仍不能令人满意。同时，由于这些树脂由含能提高折射率的卤素和芳香环的化合物制得，使这些树脂制得的透镜具有折射色散性高，耐候性低，以及比重较大等缺点。
由于上述透镜的折射率不能令人满意，且在诸如染色，涂层等制备过程中，存在着耐热性问题，也由于现有技术中的硫化合物的硫气味在制造过程中损害了操作人员的健康，因而需进一步改进树脂成份。
本发明克服了现有技术中的上述问题和缺点，给出一种新的巯基化合物，一种含有巯基化合物的聚硫代氨基甲酸乙酯基树脂，和包含该树脂的塑料透镜，以及生产它们的方法。
本发明的一个目的就提供一种新的无硫气味的巯基化合物。
本发明的另一个目的是提供一种通过甘油衍生物或表卤代醇与2-巯基乙醇反应得到三醇，再用硫脲与醇反应制备巯基化合物的方法。
本发明另外一个目的是提供一种无色透明的聚硫代氨基甲酸乙酯基树脂，此树脂具有高折射率和低折射色散性，适于制造重量轻，耐候性好，高抗压和耐热性能的透镜。
本发明进一步的目的是提供一种具有高精度表面外形和极佳的光学性能的聚硫代氨基甲酸乙酯基树脂透镜。
本发明的其它目标和优点将在下面描述中进一步揭示，这可从详述中实例中看得更清楚。本发明的优点和效果将通过各部分及结合特别是附加的权利要求书而得到认识。
为了达到本发明的目的和相应的用途，下面是其详述。本发明提供了一种通式为(Ⅰ)的巯基化合物和其制备方法，此方法包括用硫代化合物与三醇化合物反应，三醇化合物通式为(Ⅱ),(Ⅲ)：
Figure 9612316000043
本发明也提供了用通式(Ⅰ)的巯基化合物与一种或多种酯反应制备的聚硫代氨基甲酸乙酯基树脂和其制备方法，上述酯选自多异氰酸酯，多异硫氰酸酯，和具有异氰酸根合基团的异硫氰酸酯。
本发明还提供了含有上述树脂的透镜和制备本发明树脂透镜的方法，此方法包括形成通式(Ⅰ)的巯基化合物与一种或多种选自多异氰酸酯，多异硫氰酸酯，和含异氰酸根合基团的异硫氰酸酯化合物形成的混合物；将混合物倒入模具中聚合成透镜。
以下涉及本发明较佳实施例的详细叙述。
通式(Ⅰ)的巯基化合物可通过用硫代化合物与通式(Ⅱ),(Ⅲ)的三醇化合物反应，使三巯基代替三羟基。反应用已知的水解反应来实现。如三醇与硫脲在无机酸中反应后进行硷水解。在此情况下，-OH和通式(Ⅱ)中-SCHCH2OH发生重排形成巯基化合物，以通式(Ⅰ)代表。
通式(Ⅱ)的三醇化合物可通过甘油衍生物或表卤代醇与2-巯基乙醇反应制备。
更进一步，通式(Ⅲ)的三醇化合物可通过2-巯基乙醇和甘油衍生物如2,3-二溴-1-丙醇反应来制得。
例如，通式(Ⅰ)的巯基化合物可通过在含2-巯基乙醇和一种碱的水溶液或低碳醇溶液如甲醇或乙醇中滴加表氯醇来制得，在此例中，反应最佳温度为0℃～120℃。
2-巯基乙醇需多于2个摩尔当量的表氯醇最好在2-3范围内。
典型的适用的硷包括金属氢氧化物，如氢氧化钠，氢氧化钾，金属碳酸盐，如碳酸钠或碳酸钾，和叔胺如三乙基胺，或三丁基胺。由于氢氧化钠价廉，而且它在大于表氯醇分子，小于2-巯基乙醇分子的分子量范围内具有足够的反应性，因而更具适用性。
为了避免试剂中的颜色，上述合成最好两步完成。例如，首先将表氯醇滴加到相当于它1～3个摩尔当量的2-巯基乙醇的水溶液或低级醇溶液，如乙醇，甲醇中。最好在0.001～0.1摩尔当量的起催化作用的碱存在下，得到通式(Ⅳ)的二醇化合物。
Figure 9612316000052
然后2-巯基乙醇和碱加剂所得的反应物中，分别达到2-3和1～2个摩尔当量(包括用于第一步中的各自的量)以得到第二步反应里的三醇。
当第一步中加入强硷时，反应温度最好在0℃～50℃。当反应温度超过50℃时，催化硷对二醇作用生成三醇，减少了二醇的产率。在第一步中使用叔胺时，在50℃～120℃温度范围内无此问题产生。
反应所得的通式(Ⅱ)的三醇化合物与至少3，最好3-6摩尔当量的硫脲在含至少3，最好3～12摩尔当量的无机酸的水溶液中，室温中回流。
上例使用的典型无机酸包括盐酸，氢溴酸，氢碘酸，硫酸和磷酸。
由于盐酸具有足够的反应速度，能避免产物上的颜色，因而是最佳选择。
将上述反应得到的试剂加入至少3，最好3-12摩尔当量的金属氢氧化物的硷中，如氢氧化钠，氢氧化钾，氨或胺如叔胺中回流来进行水解。不产生颜色的最佳温度为0℃～50℃。
所得的通式(Ⅰ)的巯基化合物，在用有机溶剂如甲苯萃取后，通过普通方法如酸洗，水洗，冷凝，过滤方法纯化，也可采用进一步的蒸馏。
尽管上述所有的步骤可在空气中进行，但最好在氮气氛中进行。
本发明的聚硫代氨基甲酸乙酯基树脂通过通式(Ⅰ)的巯基化合物与一种或多种酯化合物反应来制得，酯化合物选自多异氰酸酯化合物，多异硫氰酸酯化合物，和具有异氰酸根合基团的异硫氰酸酯化合物。
典型的适用本发明方法的多异氰酸酯化合物包括脂肪族的多异氰酸酯化合物，如二甲撑二异氰酸酯，三甲撑二异氰酸酯，四甲撑二异氰酸酯，六甲撑二异氰酸酯，八甲撑二异氰酸酯，九甲撑二异氰酸酯，2-2’-二甲基戊烷二异氰酸酯，2,2,4-三甲基已烷二异氰酸酯，十亚甲基二异氰酸酯，丁烯二异氰酸酯，1,3-丁二烯-1,4-二异氰酸酯，2,4,4-三甲基六甲撑三异氰酸酯，1,8-二异氰酸根合-4-异氰酸根合甲基辛烷，2,5,7-三甲基-1,8-二异氰酸根合-5-异氰酸根合甲基辛烷，双(异氰酸根合-乙基)碳酸，双(异氰酸根合乙基)醚，1,4-丁二醇二丙基醚-W,W’-二异氰酸酯，赖氨酸二异氰酸根合甲基酯，赖氨酸三异氰酸酯，2-异氰酸根合乙基-2,6-二异氰酸根合己酸，2-异氰酸根合丙基-2,6-二异氰酸根合己酸，亚二甲苯基二异氰酸酯，双(异氰酸根合乙基)苯，双(异氰酸根合丙基)苯，α,α,α‘α‘-亚二甲苯基二异氰酸酯，双(异氰酸根合丁基)苯，双(异氰酸根合甲基)萘，双(异氰酸根合甲基)二苯基醚，双(异氰酸乙基)酞酸酯，mesitylylene三异氰酸酯和2,6-二(异氰酸根合甲基)呋喃，脂环族多异氰酸酯如异佛尔酮二异氰酸酯，双(异氰酸根合甲基)环己烷，二环己基-甲烷二异氰酸酯，环己烷二异氰酸酯，甲基环己烷二异氰酸酯，二环己烷基二甲烷二异氰酸酯，2,2’-二甲基二环己烷基甲烷二异氰酸酯，双(4-异氰酸根合-n-亚丁基)季戊四醇，二聚酸二异氰酸酯，2-异氰酸根合甲基-3-(3-异氰酸根合丙基)-5-异氰酸根合甲基-二环-(2,2,1)-庚烷，2-异氰酸根合甲基-3-(3-异氰酸根合丙基)-6-异氰酸根合甲基-二环(2,2,1)-庚烷，2-异氰酸根合甲基-2-(3-异氰酸根合丙基)-5-异氰酸根合甲基双环-(2,2,1)-庚烷，2-异氰酸根合甲基-2-(3-异氰酸根合丙基)-6-异氰酸根合甲基-双环(2,2,1)-庚烷，2-异氰酸根合甲基-3-(3-异氰酸根合丙基)-5-(2-异氰酸根合乙基)-双环-(2,2,1)-庚烷，2-异氰酸根合甲基-3-(3-异氰酸根合丙基)-6-(2-异氰酸根合乙基)-双环-(2,2,1)-庚烷，2-(异氰酸根合甲基-2-(3-异氰酸根合丙基)-5-(2-异氰酸根合乙基)-双环-(2,2,1-)庚烷，2-异氰酸根合甲基-2-(3-异氰酸根合丙基)-6-(2-异氰酸根合乙基)-双环-(2,2,1)-庚烷；芳香族多异氰酸酯如苯撑二异氰酸酯，苄撑二异氰酸酯，乙基苯撑二异氰酸酯，异丙基苯撑二异氰酸酯，二甲基苯撑二异氰酸酯，二乙基苯撑二异氰酸酯，二异丙基苯撑二异氰酸酯，三甲苯三异酸酯，苯三异氰酸酯，萘二氰酸酯，甲基萘二异氰酸酯，二苯基二异氰酸酯，联甲苯胺二异氰酸酯，4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，3,3’-二甲基二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯，二苯基-4,4’-二异氰酸酯，双(异氰酸根合苯基)-乙烯，3,3’-二甲氧基二苯基-4,4’-二异氰酸酯，三苯基甲烷三异氰酸酯，聚合MDI，萘三异氰酸酯，二苯甲基甲烷-2,4,4’-三异氰酸酯，3-甲基二苯基甲烷-4,6,4’-三异氰酸酯，4-甲基-二苯基甲烷-3,5,2’,4’,6’-五异氰酸酯，苯基异氰酸根合甲基异氰酸酯，苯基异氰酸根合乙在异氰酸酯，四氢萘二异氰酸酯，六氢苯二异氰酸酯，六氢联苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯，二苯基醚二异氰酸酯，乙烯甘油醇二苯基醚二异氰酸酯，1,3-丙烯甘油醇二苯基醚二异氰酸酯，二苯酮二异氰酸酯，二乙烯甘油醇二苯基醚二异氰酸酯，二苯呋喃二异氰酸酯，咔唑二异氰酸酯，乙基咔唑二异氰酸酯，二氯咔唑二异氰酸酯，含硫的脂肪族的多异氰酸酯，如硫二乙基二异氰酸酯，硫二丙基二异氰酸酯，硫二己基二异氰酸酯，二甲基砜二异氰酸酯，二硫二甲基二异氰酸酯，二硫二乙基二异氰酸酯，二硫二丙基二异氰酸酯；键合硫醚的芳香多异氰酸酯，如二苯基硫醚-2,4’-二异氰酸酯，二苯基硫醚-4,4’-二异氰酸酯，3,3’-二甲氧基-4,4’-二异氰酸根合二苯基硫醚，双(4-异氰酸根合甲基苯基)硫醚，4,4-甲氧基苯基硫乙烯基甘油醇-3,3’-二异氰酸酯；键合二硫醚的芳香多异氰酸酯，如二苯基二硫醚-4,4’-二异氰酸酯，2,2’-二甲基二苯基二硫醚-5,5’-二异氰酸酯，3,3’-二甲基二苯二硫醚-5,5’-二异氰酸酯，3,3’-二甲基二苯基二硫醚-6,6’-二异氰酸酯，4,4’-二甲基二苯硫醚-5,5’-二异氰酸酯，3,3’-二甲氧基二苯基二硫醚-4,4’-二异氰酸酯，4,4’-二甲氧基二苯基二硫醚-3,3’-二异氰酸酯；含键合硫砜的芳香多异氰酸酯，如二苯基砜-4,4’-二异氰酸酯，二苯基-砜-3,3’-二异氰酸酯，联苯胺砜-4,4’-二异氰酸酯，二苯基甲烷砜-4,4’-二异氰酸酯，4-甲基二苯基砜-2,4’-二异氰酸酯，4,4’-二甲氧基-二苯基砜-3,3’-二异氰酸酯，3,3’-二甲氧基-4,4’-二异氰酸根合二苯基砜，4,4’-二甲基二苯基砜-3,3’-二异氰酸酯，4,4’-二叔丁基二苯基砜-3,3’-二异氰酸酯，4,4’-甲氧基苯基乙烯二砜-3,3’-二异氰酸酯，4,4’-二氯二苯基砜-3,3’-二异氰酸酯；键合磺酸酯的芳香族多异氰酸酯，如4-甲基-3-异氰酸根合苯基磺酰基-4’-异氰酸根合苯酚酯和4-甲氧基-3-异氰酸根合苯基磺酰基-4’-异氰酸根合苯酚酯；键合氨磺酰的多异氰酸酯，如4-甲基-3-异氰酸根合苯基磺酰基酰苯胺-3’-甲基-4’-异氰酸酯，二苯基磺酰基亚乙基二胺-4,4’-二异氰酸酯，4,4’-甲氧基苯基磺酰基亚乙基二胺-3,3’-二异氰酸酯，4-甲基-3-异氰酸根合苯磺酰基酰基苯胺-4-甲基-3’-异氰酸酯；含硫的杂环化合物如，噻吩-2,5-二异氰酸酯；1,4-二噻烷-2,5-二异氰酸酯。
此外，卤代的化合物如氯化和溴代化合物，烷代化合物，烷氧基代化合物，氮代化合物，多价醇改性的预聚物类化合物，改性的碳化二亚胺类化合物，改性的尿素类化合物，改性的缩二脲化合物的所述多异氰酸酯化合物，和这些异氰酸酯化合物的二聚或三聚反应物都可采用。
本发明的典型适用的多异硫氰酸酯化合物包括具有一个分子中两个或多个功能异硫氰酸根合基团的化合物，也可含硫原子，如脂肪族的多异硫氰酸酯化合物，例如，1,2-二异硫氰酸根合乙烷，1,3-二异硫氰酸根据合丙烷，1,4-二异硫氰酸根合丁烷，1,6-二异硫氰酸根合己烷，p-亚苯基二异亚丙基二异硫氰酸酯；脂环族多异硫氰酸酯化合物，如环庚环二异硫氰酸酯，芳香族多异硫氰酸酯，如1,2-二异硫氰酸根合苯，1,3-二异硫氰酸根合苯，1,4-二异硫氰酸根合苯，2,4-二异硫氰酸根合苯，2,5-二异硫氰酸根合-m-二甲苯，4,4’-二异硫氰酸根合-1,1’-二苯基，1,1’-甲撑双(4-异硫氰酸根合苯基，1,1’-甲撑双(4-异硫氰酸根合-2-甲基苯基)，1,1’-甲撑双(4-异硫氰酸根合-3-甲基苯基)，1,1’-(1,2-ethanediyl)双(4-异硫氰酸根合苯基)，4,4’-二异硫氰酸根合二苯酮，4,4’-二异硫氰酸根合3,3’-二甲基二苯酮，苯甲酰苯胺-3,4’-二异硫氰酸酯，二苯基醚-4,4’-二异硫氰酸酯，二苯基胺-4,4’-二异硫氰酸酯；含杂环的异硫氰酸酯，如2,4,6-三异硫氰酸根合-1,3，5-三嗪；羰基异硫氰酸酯，如己二酰二异硫氰酸酯，十一碳烷二酰二硫氰酸酯，碳酸二异硫氰酸酯，1,3-苯二羰基二异硫氰酸酯，1,4-苯二羰基二异硫氰酸酯，(2,4’-二吡啶基)-4,4’-二羰基二异硫氰酸酯。
本发明中典型适用的含至少二个异硫氰酸根合基团和至少一个硫原子的多异硫氰酸酯化合物，如硫双(3-异硫氰酸根合丙烷)，硫双(2-异硫氰酸根合乙烷)，二硫双(2-异硫氰酸根合乙烷)；含硫的芳香族异硫氰酸酯，如异硫氰酸根合-4-[(2-异硫氰酸根合)磺酰基]苯，硫双(4-异硫氰酸根合苯基)，磺酰基双(4-异硫氰酸根合苯基)，亚磺酰基双(4-异硫氰酸苯基),4-异硫氰酸根合-1-[(4-异硫氰酸根合苯基)磺酰基]-2-甲氧基苯，4-甲基-3-异硫氰酸根合苯磺酰基-4’-异硫氰酸根合苯基酯，4-甲基-3-异硫氰酸根合苯磺酰基-4’-异硫氰酸根合苯磺酰基酰基苯胺-3’-甲基-4’-异硫氰酸酯；含硫杂环化合物如硫芳酮-2,5-二异硫氰酸酯，和1,4-二噻烷-2,5-二异硫氰酸酯。
此外，卤代化合物如氯代和溴代化合物，烷代化合物，烷氧基取代化合物，氮取代化合物，多价改性的醇预聚合物类化合物，碳化二亚甲胺改性化合物，尿素改性化合物，缩二脲改性化合物的上述多异硫氰酸酯化合物，和这些多异硫氰酸酯化合物的二聚；三聚产物均可被采用。
本发明的典型适用的具有异氰酸根合基团的异硫氰酸酯化合物包括，脂肪族或脂环族化合物，如1-异氰酸根合-3-异硫氰酸根合丙烷，1-异氰酸根合-5-异硫氰酸根合戊烷，1-异氰酸根合-6-异硫氰酸根合己烷，异硫氰酸根合羰基异氰酸酯，1-异氰酸根合-4-异硫氰酸根合己烷；芳香族化合物如1-异氰酸根合-4-异硫氰酸根合苯，和4-甲基-3-异氰酸根合-1-异硫氰酸根合苯；杂环化合物如2-异氰酸根合-4,6-二异硫氰酸根合-1,3,5-三嗪；具有硫原子和其它异硫氰酸根合基团的化合物，如：4-异氰酸根合-4’-异硫氰酸根合二苯基硫醚，和异氰酸根合-2’-异硫氰酸根合二乙基二硫醚。
卤素取代化合物如，氯代和溴代化合物，烷基取代化合物，和烷氧基取代化合物，氮取代化合物，多价醇改性预聚合物类化合物，碳化二亚胺改性化合物，尿素改性化合物，缩二脲改性化合物的上述异硫氰酸酯化合物，和这些异硫氰酸酯化合物的二聚及三聚产物也可被采用。
酯化合物可单独或作为混合物被使用。酯化合物与巯基化合物(Ⅰ)的比例是每摩尔巯基官能团比0.5～3.0摩尔(NCO+NCS)官能团，最好为0.5～1.5。
本发明的塑料透镜中，硫烷基硫氨基甲酸酯树脂或二硫脲树脂可作为原料使用。因此，硫烷基硫氨基甲酸酯键合出现在透镜的异氰酸根合基团和巯基基团之间，或二硫脲键出现在异硫氰酸基团和巯基基团之间。然而，本发明的塑料透镜也可含脲基甲酸脂键，尿素键或缩二脲键。例如，可能要求进一步使异氰酸根合基团与硫烷基硫氨基甲酸键，或异硫氰酸根合基团与二缩脲键反应，来增加交联度。此反应至少可在100℃下进行，异氰酸根合或异硫氰酸根合组分应过量使用。另外，胺化合物或此类化合物可用于产生尿素键或缩二脲键。当采用异氰酸酯化合物和/或异硫氰酸酯同作巯基化合物反应时，应注意颜色问题。
可上上述原料中添加各种添加剂。典型选用的添加剂包括内脱模剂，增链剂，交联剂，光稳剂，和紫外吸收剂，抗氧剂；油溶染料，和填充剂。
反应速率通过加入已知的用于聚氨酯合成反应的催化剂来调节至所需的水平。
本发明的塑料透镜用模具聚合而制得。将通式(Ⅰ)的巯基化合物和一种或多种酯化合物混合形成混合物。然后将混合物倒入模中，如需要的话，进行抽气，然后进行聚合。为了便于使透镜在聚合后脱膜，模子可用已知的脱膜方法处理。
本发明的树脂在制备及处理中，及制造后，不会给操作人员带来令人不快的硫气味。
此树脂具有低色散性，高折射率，抗热性能良好，无色透明，重量轻，耐候性和耐压性均好等优点。
此树脂适于用作光学原料如眼镜片，照相机镜头，上光材料，印刷和粘合材料。
此外，本发明的塑料透镜可耐物理或化学处理如表面磨蚀处理，抗静电处理，硬层处理，非反射层处理，染色处理和防止反射的涂暗处理，提高硬度抗磨和抗化学性，防止污浊，满足时尚等。
本发明将通过下面的实施例和比较例进一步描述和证实。
树脂和透镜性测试，特别是折射率测试，及色散性，耐候性，外表及气味测试将如下过程进行：
折射率和色散性：
用Pulfrich折射仪在20℃下测定。
耐候性：
透镜置于装有光照碳弧灯的人工老化试验仪中，20小时后拿出与测试前的透镜树脂比较颜色。老化程度定义为，无变化：(○)；轻微变黄：(△)；和变黄：(×)。
外观：
通过目测确定评价。
气味：
评定为无味(○)，轻微气味(△)，和强气味(×)，这为单体混合时硫气味级别。
抗热性：
试样分别在5g载重量下，以2.5℃/分速度下加热，用热变分析仪(美国perkin-Elmer公司制造)，测试其起始的热变形温度。
实施例1
通式(Ⅰ)的巯基化合物的合成。
将53.2g(0.681摩尔)的2-巯基乙醇和27.2g(0.680mol)的氢氧化钠溶于200ml乙醇中均匀溶解。将30.0g(0.324mol)的表氯醇滴加到乙醇溶液中，滴加温度保持在15℃。
将混合物加热到50℃搅拌1小时。在室温下冷却后，加入40.5g(0.399mol)的盐酸(36％)，形成沉淀。将沉淀的盐通过抽滤分离。滤液减压浓缩，得到70.6g 1.3-双(2-羟乙硫基-2-丙醇)(通式(Ⅱ)的化合物)的无色粘液。
将产物溶于203g(2.00mol)的盐酸水溶液中(36％)，加入92.6g(1.22mol)的硫脲加入溶液中，再将溶液在110℃温度下加热和搅拌6小时。
将溶液冷却到室温，然后加入195g(2.44mol)的50％氢氧化钠水溶液，此时温度保持在20-40℃，然后加热，在110℃温度下搅拌30分钟。
将溶液冷却到室温，然后加入100ml甲苯进行分离萃取。甲苯相用100ml 15％的盐酸溶液和100ml水两次洗涤。所得的甲苯溶液用无水硫酸钠干燥。得75.6g(0.290mol)的1,2-双(2-巯基乙硫基)-3-巯基丙烷(通式(Ⅰ)的化合物)，浓缩后为无色透明的粘液(APHA15)。
元素分析和NMR分析结果如下：
元素分析(C7H16S5)：
                  C          H         S
测定              32.12       6.19       61.69
计算              32.27       6.19       61.53
1HNMR分析(在CDCl3中)：δPPM=1.74-1.91(m,3H,-SH)
  2.70～3.00(m,13H,CH)
13CNMR分析(在CDCl3中)：δPPM=24.7       -S-CH2CH2SH
  24.9       -S-CH2CH2SH
  28.6       
  35.4       -S CH2CH2SH
  36.0       -S CH2CH2SH
  36.8       
  48.7       
Figure 9612316000123
实施例2
将88.7g(1.14mol)的2-巯基乙醇滴加到50.4g(0.567mol)的氢氧化钠(45％)的水溶液中。混合均匀。再将50.5g(0.546mol)的表氯醇滴加到上溶液中，滴加过程持续一个半小时。然后在112℃温度下，搅拌半小时。
待反应混合物冷却至室温后，将270g(35％,2.66ml)的浓盐酸和154g(2.02mol)的硫脲加入混合物中，在112℃下搅拌1.5小时。
在20～35℃下，半小时内将288g氢氧化钠溶液(45％,3.24mol)滴加至反应混合物中，然后在110℃温度下搅拌1.5小时。
反应混合物冷却到室温后，加入200ml水和250ml甲苯萃取分离。甲苯相用50ml盐酸(36％)和三次用200ml水洗涤，然后在真空中浓缩和蒸馏(b.p.185～205℃/0.4乇)。得105.8g(0.406mol)的1,2-双(2-巯基乙硫基)-3-巯基丙烷(通式(Ⅰ)的化合物)的粘稠液体(APHA10)。
元素分析和NMR分析结果与实施例1相同。
实施例3
将84.4g(1.08mol)的2-巯基乙醇加入到0.8g(0.001mol)的48.7％的氢氧化钠溶液中。搅均。在40℃下，在0.5小时内将50.0g(0.540mol)的表氯醇滴加到溶液中，然后搅拌0.5小时。
将44.4g(0.541mol)的48.7％的氢氧化钠水溶液在0.5小时内滴加到反应混合物中，在0.5小时内搅拌冷却至室温。将313g(3.09mol)的36％的盐酸和123.4g(1.62mol)的硫脲滴加到反应混合物中，在112℃搅拌1.5小时。
待反应混合物冷却至室温后，在25℃～35℃下加入254g(3.09mol)的48.7％的氢氧化钠溶液，然后在110℃下加热搅拌1.5小时。
将反应混合物冷却至室温，加入150g水和180g甲苯进行萃取分离。甲苯相用150g 18％的盐酸洗涤，再分别用30ml水洗3次，然后在真空下浓缩蒸馏(120℃/2乇，2小时)，然后用1微米孔的过滤器过滤，制得129g(0.495mol)的1,2-双(2-巯基乙硫基)-3-巯基丙烷(通式(Ⅰ)的化合物)的粘液(APHA10)。
元素分析和NMR分析结果与实施例1相同。
实施例4
将84.4g(1.08mol)的2-巯基乙醇加入1.0g(0.005mol)的三丁胺中，然后再于0.5小时内将50.0g(0.540mol)的表氯醇滴加到溶液中，再搅拌0.5小时。
当混合物冷却到40～70℃时，在0.5小时内滴加44.4g(0.541mol)的48.7％的氢氧化钠溶液。
搅拌0.5小时后，将混合物冷却至室温，加入313.1g(3.09mol)的36％的盐酸和123.4g(1.62mol)的硫脲，然后在112℃下搅拌1.5小时。
将反应混合物冷却至室温，在25℃～35℃温度下加入254g(3.09mol)的氢氧化钠(48.7％)溶液，然后在110℃下搅拌1.5小时。
待反应混合物再次冷却至室温后，加入150ml水和180ml甲苯进行萃取分离。甲苯液用150g 18％的盐酸溶液三份30g水洗涤。然后在真空下浓缩蒸馏(120℃,2乇，2小时)。用1微米孔的过滤器过滤，得到125g(0.480 mol)的1,2-双(2-巯基乙硫基)-3-巯基丙烷(通式(Ⅰ)的化合物)的粘液(APHA10)。
元素分析和NMR分析结果同实施例1。
实施例5
将44.4g(0.541mol)的氢氧化钠(48.7％)溶液在室温至60℃之间，于1小时之内加入84.4g(1.08mol)的2-巯基乙醇和50.0g(0.540mol)的表氯醇的混合物中，进一步在80℃下搅拌混合物0.5小时。
待冷却至室温后，加入123.4g(1.62mol)的硫脲和313g(3.09mol)的36％的盐酸中。在112℃下搅拌1.5小时。
将反应混合再次冷却至室温，在25℃和35℃之间加入254g(3.09mol)的48.7％的氢氧化钠溶液，在110℃下搅拌1.5小时。
冷却至室温后，加入150g水和180g甲苯进行萃取分离。甲苯相用150g 18％的盐酸和三份30g的水洗涤，然后真空下浓缩蒸馏(120℃/2乇，2小时)，用1微米孔的过滤器过滤，得122g(0.468mol)的1,2-双(2-巯基乙硫基)-3-巯基丙烷(通式(Ⅰ)的化合物)的粘液(APHA15)，其元素分析和NMR分析结果与实施例1相同。
实施例6
用735g(1.50mol)的硫酸(20％)代替实施例2中的270g(2.66mol)的盐酸(36％)。
结果，得通式(Ⅰ)的102g(0.392mol)的1,2-双-(2-巯基乙硫基)-3-硫基丙烷，其元素分析结果和NMR分析结果同实施例1。
实施例7
用327g(1.00mol)的磷酸(30％)代替实施例2中的270g(2.66mol)的盐酸(36％)。
得100g通式(Ⅰ)化合物的(0.384 mol)1,2-双-(2-巯基乙硫基)-3-巯基丙烷，元素分析和NMR分析结果与实施例1相同。
实施例8
将53.2g(0.681mol)的2-巯基乙醇和27.2g(0.680mol)的氢氧化钠溶于200ml乙醇中，在15℃下将70.0g(0.324mol)的2,3-二溴丙醇滴加到乙醇溶液中。
将混合物加热到50℃，搅拌1小时，然后冷却到室温形成沉淀。抽滤分离沉淀的盐。滤液减压浓缩得71.3g的1,3-双(2-羟基乙硫基)-2-丙醇(通式(Ⅰ)化合物)和1,2-双(2-羟基乙硫基)-3-丙醇(通式(Ⅲ)的化合物)的无色粘稠混合液。
将混合物溶在203g(2.00mol)的36％的盐酸中，加入92.6g(1.22mol)的硫脲。将溶液冷却到室温，在20℃～40℃下加入195g(2.44mol)的50％的氢氧化钠溶液，在110℃下加热搅拌30分钟。
将溶液冷却至室温，加入100ml甲苯进行分离萃取。甲苯相用100ml 5％的盐酸溶液和二份100ml水洗涤。得到的甲苯溶液用无水硫酸钠干燥，浓缩后得75.6g(0.290mol)的1,2-双(2-巯基乙硫基)-3-巯基丙烷(通式(Ⅰ))的化合物)的无色粘稠液体(APAH15)。
元素分析和NMR分析结果如下：
元素分析(C7H16S5)：
                   C           H          S
测得(％)          32.14        6.17        61.69
计算(％)          32.27        6.19        61.53
1HNMR分析(在CDC3中)：δPPM=1.74～1.91(m,3H,SH)
  2.70～3.00(m,13H,CH)
 13CNMR分析(在CDCl3中)：δPPM=24.7-S CH2CH2SH
  24.9-S CH2CH2SH
35.4-S CH2CH2SH
36.0-S CH2CH2SH
Figure 9612316000162
实施例9
实施例1中得到的87g化合物和94gm-苯撑二甲基二硫异氰酸酯的混合物均相后倒入由玻璃模子和密封垫组成的模具中，然后加热，硫化。制得的树脂无色透明，挤压性好，折射率nD 20=1.66，色散指数VD为33，起始变形温度为98℃。
实施例10～28和比较例1～11
按实施例9的步骤，制得由表1给出组成比的透镜，测试结果列于表1。
表1
酯化合物(多异硫氰酸酯摩尔计量) 多硫醇(摩尔) 折射率 色散系数 耐候性 外观 气味 抗热性(℃)
实施例9  m-亚二甲苯基二异氰酸酯(0.5) 1,2-双(2-巯基乙硫基)-3-巯基丙烷(通式(Ⅰ)化合物)0.33 1.66     33  ○ 无色透明 ○ 98
    10 异佛尔酮二异氰酸酯(0.5) ″″(0.33) 1.60     40  ○ ″  ○  142
    11 4-双(异氰酸酯甲基)环己烷(0.5) ″″(0.33) 1.62     39  ○ ″  ○
    12 OCN-(CHa)a-NCO(0.5) ″″(0.33) 1.62     39  ○ ″  ○
13 m-亚二甲苯基二异氰酸酯(0.4)苄撑二异氰酸酯(0.1) ″″(0.33) 1.67     30  ○ ″  ○
14 硫二乙基二异氰酸酯(0.5) ″″(0.33) 1.65 34 ○ ″ ○
表1(续)
酯化合物(多异硫氰酸酯摩尔计量)      多硫醇(摩尔) 折射率 色散系数  耐候性    外观 气味  抗热性(℃)
实施例15 二硫二乙基二异氰酸酯(0.5) ″″(0.33) 1.67     33     ○     无色透明    ○
实施例16 二硫二丙基二异氰酸酯(0.5) ″″(0.33) 1.65 34 ○ ″ ○
比较例1 m-亚二甲苯基二异氰酸酯(0.5) 季戊四醇-四(3-巯基丙酸)(0.25) 1.59 36 ○ ″ × 84
比较例2 m-亚二甲苯基二异氰酸酯(0.5) 四溴二苯酚A(0.5) 1.61     27     △    微黄色透明    ○
比较例3 六甲撑二异氰酸酯(0.5) 1,4-丁二醇(0.5) 1.50     55     ○    无色透明    ○
比较例4 异佛尔酮二异氰酸酯(0.5) 季戊四醇四-(3-巯基丙酸)(0.25) 1.54 47 ○ ″ × 117
表1(续)
表1(续)
Figure 9612316000201
表1(续)
Figure 9612316000211

Claims (5)

1．一种聚硫代氨基甲酸乙酯树脂，包括用通式(Ⅰ)的巯基化合物与至少一种选自多异氰酸酯化合物、多异硫氰酸酯化合物和含异氰酸根合的异硫氰酸酯化合物的酯化合物进行反应，
其中所说的至少一种酯化合物与所说的巯基化合物的摩尔比是每摩尔巯基官能团约0.5～3.0mol的(NCO+NCS)官能团。
2．权利要求1的树脂，其特征是反应通过加热和硫化来完成。
3．一种塑料透镜，其中包括用通式(Ⅰ)的巯基化合物与至少一种选自多异氰酸酯、多异硫氰酸酯和含异氰酸根合的异硫氰酸酯化合物的酯化合物进行反应，其中所说的至少一种酯化合物与所说的巯基化合物的摩尔比是每摩尔巯基官能团大约0.5-3.0摩尔的(NCO+NCS)官能团。
4．一种制造塑料透镜的方法，包括用通式(Ⅰ)的巯基化合物与至少一种选自多异氰酸酯、多异硫氰酸酯和含异氰酸根合的异硫氰酸酯化合物的酯化合物进行混合形成混合物，硫化和聚合混合物形成塑料透镜，其中所说的至少一种酯化合物与所说的巯基化合物的摩尔比是每摩尔巯基官能团约0.5～3.0摩尔的(NCO+NCS)官能团。
5．按权利要求4的方法，其特征是所说的混合物中加入至少选自脱膜剂，增链剂，交联剂，光稳剂，紫外吸收剂，抗氧剂，油溶染料和填充剂的化合物。
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