CN109071422A - 用于控制乙烯基单体的线性和假环扩张聚合的调节剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于乙烯基单体的新型聚合方法的新的调节剂化合物，其产生具有改进的组成控制并且在高转化率下几乎完全保持了结构完整性的聚合物。该调节剂化合物根据式(1A)、(1B)、(1C)、(1D)、(1E)、(1F)、(1G)、(1H)和(1I)中的任何一个来定义，其中R1表示可选地取代的仲烷基或叔烷基或仲芳烷基或叔芳烷基；Z1表示‑CN或式C(O)OR21的羧酸酯；Z2可以选自由‑CN、羧酸、羧酸盐、羧酸酯、羧酸酰胺、(杂)芳基、烯基和卤素所组成的组；R2、R3、R4和R5各自独立地选自由H、烷基、芳烷基、(杂)芳基、‑CN和式C(O)OR22的羧酸酯所组成的组；R7表示伯烷基或伯芳烷基、‑CN或氢；Y表示桥连基团且n为2、3、4、5或6；在R1表示叔烷基或叔芳烷基的情况下，R6表示伯烷基或伯芳烷基、‑CN或式C(O)OR26的羧酸酯；在R1表示仲烷基或仲芳烷基的情况下，R6表示伯烷基或仲烷基或伯芳烷基或仲芳烷基、‑CN、式C(O)OR26的羧酸酯或式P(O)(OR27)2的磷酸酯、(杂)芳基或烯基；R21、R22、R26和R27各自独立地表示具有1‑30个碳原子的任选含有杂原子的烷基或芳烷基(aralkyi)，

Description

用于控制乙烯基单体的线性和假环扩张聚合的调节剂
技术领域
本发明涉及使用调节剂化合物聚合乙烯基单体的方法、通过所述方法可获得的线性和环状聚合物、制备所述调节剂化合物的方法、新型调节剂化合物、所述调节剂化合物的制备和所述调节剂化合物在乙烯基单体的聚合中的应用。
背景技术
自由基聚合是迄今为止最重要的乙烯基单体聚合技术，因为它具有例如单体(包括功能单体)、耐水和耐质子溶剂等方面的广泛的选择范围，并且相对容易工业化。在传统的自由基聚合中，可控地由聚合物结构(嵌段、星形、超支化等)获得乙烯基聚合物是不可行的。
直到90年代中期，乙烯聚合物的结构控制仅能通过活性离子聚合技术实现。虽然这种聚合物在各种终端用途应用(end-use applications)中表现出卓越的性能而显示了远大前景，但选择单体的局限性以及由于其生产所需的严格工艺条件造成的较高的成本限制了它们的工业化范围。
自90年代中期以来，可控自由基聚合(CRP)已经成为有希望的替代品，这是由于CRP可以克服活性离子聚合的一些局限性：不再需要严格的工艺条件，单体类型的多样性大大扩展。现在可以通过可控的自由基聚合在大分子水平上设计聚合物结构。
几种方法可用于影响CRP。从工业实施的角度来看，最突出的三项技术是：
-氮氧自由基调控聚合(NMP)，其中氮氧自由基通过形成烷氧基胺可逆地使聚合物自由基失活；
-原子转移自由基聚合(ATRP)，其中金属盐络合物通过(卤素)原子转移可逆地使聚合物自由基失活；以及
-可逆加成-断裂链转移(RAFT)，其中二硫代羰基化合物和相关化合物通过退化转移(degenerative transfer)可逆地使聚合物自由基失活。
鉴于其生产中高端特种聚合物的潜力，在开发CRP的范围方面取得了巨大进展，但目前的工业化规模远未达到预期。关键问题是如何从技术经济的角度在实际工艺条件下生产结构可控的聚合物(Destarac，M.，Macromol.React.Eng.2010，4，165-179)。
制造商通常采用多用途间歇生产装置(multi-purpose batch plant)生产特种乙烯基聚合物。大多数情况下，工业间歇自由基聚合是“半连续”操作，即在第一阶段(其他阶段中的，以控制反应的放热)期间连续加入主要部分或大部分单体，然后使大部分游离单体仍留待第二阶段中反应。当要通过CRP方法工业生产结构可控的乙烯基聚合物时，由此在使用上与一系列已由制造商提供的但当时通过传统的自由基聚合生产的其他乙烯基聚合物直接竞争。
虽然原材料和/或转化的成本的增加可以通过更高的销售价格使其在经济上是合理的，但是结构可控的乙烯基聚合物的生产需要使技术符合生产实践。需要在可接受的间歇时间内达到CRP的高转化率，即在实践中与其他生产的产品没有什么不同。一旦聚合完成，聚合物必须即用(ready-to-use)或即可配制(ready-to-formulate)：广泛的清洁操作是禁止的。批次间的一致性和再现性需要非常好。
此外，用于控制聚合过程的调节剂必须以合理的价格从多种来源获得(无单一供应商问题)。虽然已经开发了以可接受的间歇时间实现高转化率的调节剂，但目前其成本和实用性仍然是所有CRP技术的问题。
需要后聚合改性以除去不稳定端基(对于ATRP和RAFT)、引入酸基(特别对于ATRP)以及洗涤和清洗操作(以除去金属盐催化剂络合物以及在端基转化过程中形成的片段(fragment))使ATRP和RAFT的吸引力减小。由于NMP不需要这些额外的方法步骤，因此在这方面更适合用于工业自由基聚合中实施的多用途间歇生产过程的现有实践。
在迄今为止已知的CRP方法中，某些终止是不可避免的，特别是在高转化率的情况下，其由此在端基保真度(fidelity)和结构完整性的可变损失下实现：终端用途性能对批次间一致性和可重复性的这些本质变化的宽容度如何是一个关键问题。由于工业中CRP将以更高的瞬时转化率半连续运行，因此情况更为严重。在多用途间歇生产过程环境中，无法通过在单体淹没(monomer-flooded)条件下操作并通过后续的单体去除和再循环在较低的最终转化率下停止聚合，从而提高端基保真度的保持和结构的完整性。
由于精确控制允许在高转化率下保持结构完整性，因此在这方面，活性离子聚合确实具有超过CRP的明显优势。因此，需要设计下一代调节剂化合物，优选烷氧基胺类型的化合物，在活性离子聚合中通过该调节剂化合物同样可以很好地在高转化率下保持结构完整性，同时克服CRP的局限性。
发明内容
发明目的
本发明的目的是提供用于乙烯基单体的新型聚合方法的调节剂化合物，其产生在高转化率下几乎保持结构完整性并且具有改进的组成控制的聚合物。
为了明确地展示本发明的新颖性，如此生产的聚合物对结构和组成的控制能力将通过两种方式来演示：CRP或活性离子乙烯基聚合技术尚未能(或曾经可能能够)掌握的在聚合期间保持结构完整性以产生定义明确的(well-defined)环状聚合物，方法和结构的结合，以及，关于组成，控制甲基丙烯酸单体的均聚，这种组成已经排除现有技术中大多数烷氧基胺。
生产所述聚合物的方法优选与工业实践完全相容，并且如此生产的聚合物优选是即用或即可配制的。本文使用的烷氧基胺调节剂可以以本体添加，或者在工艺开始时从适当的前体原位定量产生。优选地，调节剂(前体)是由现成且便宜的原材料有效制备的。由可负担的化学品支持结构和组成可控的乙烯基聚合物容易的生产，以及促进这些新型聚合物的终端用途应用的全部潜力的开发。
本发明
通过适用于乙烯基单体的聚合的调节剂化合物来实现目的，其中所述调节剂化合物为根据式1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G、1H和1I中的任意一个：
其中
R1表示可选地取代的仲烷基或叔烷基或仲芳烷基或叔芳烷基；
Z1表示-CN或式C(O)OR21的羧酸酯；
Z2可以选自由-CN、羧酸、羧酸盐、羧酸酯、羧酸酰胺、(杂)芳基、烯基和卤素所组成的组；
R2、R3、R4和R5各自独立地选自由H、烷基、芳烷基、(杂)芳基、-CN和式C(O)OR22的羧酸酯所组成的组；
R7表示伯烷基或伯芳烷基、-CN或氢；
Y表示桥连基团且n为2、3、4、5或6；
在R1表示叔烷基或叔芳烷基的情况下，R6表示伯烷基或伯芳烷基、-CN或式C(O)OR26的羧酸酯；
在R1表示仲烷基或仲芳烷基的情况下，R6表示伯烷基或仲烷基或伯芳烷基或仲芳烷基、-CN、式C(O)OR26的羧酸酯或式P(O)(OR27)2的磷酸酯、(杂)芳基或烯基；
R21、R22、R26和R27各自独立地表示具有1-30个碳原子的可选地含有杂原子的烷基或芳烷基。
烷基可以具有线性、支化或环状结构。
芳烷基是衍生自烷基自由基的通过芳基基团取代一个或多个氢原子的一价自由基。
(杂)芳基是具有芳环结构的可以含有一个或多个杂原子(O、S、N)的芳基。(杂)芳基的实例为苯基、1-萘基和2-萘基、2-呋喃基、1-咪唑基、2-吲哚基、2-吡啶基、1-吡咯基和3-噻吩基。
通过应用式(1A)至(1I)的化合物(在下文中一起定义为式(1)的化合物)作为调节剂解决结构和组成可控地工业化生产乙烯基聚合物中的所有主要现有的局限性：
-式(1)的调节剂能够在商业可接受的间歇时间内控制乙烯基聚合到高转化率；
-如定义明确的环状乙烯基聚合物的首次成功制备所证明的，在完全保持结构完整性的情况下实现高转化率：因此批次间的一致性和再现性非常好；
-式(1)的调节剂能够控制甲基丙烯酸类单体的均聚，该聚合反应直到现在还只能通过使用成本过高的烷氧基胺产生有色聚合物产物的方法实现；
-如此获得的聚合物是即用或即可配制的；
-式(1)的调节剂可以从廉价和现成的原料中获得。
其他优点
环状乙烯基聚合物的成功制备将通过式(1)的调节剂化合物控制聚合的方法的机理与NMP和迄今已知的其他CRP技术的机理清晰地区分开。为了本专利的目的，该涉及制备环状乙烯基聚合物的方法将不受任何理论束缚地命名为假环扩张聚合(P-REP)。
与以前的CRP相比，通过使用式(1)的调节剂，实施用于生产具有可控组成和结构的聚合物的乙烯基聚合的操作自由度大大增加。例如，由于端基保真度和结构完整性是可靠的，为了使间歇时间最小化，通过反应温度的适当选择在高瞬时转化率下半连续化运行乙烯基聚合现在是可行的。
而且，在制备嵌段共聚物时，第二阶段单体的引入只需要在第一阶段单体几乎完全消耗时开始，使组分嵌段(constituent blocks)的均匀性最大化。相比之下，CRP为了保持端基保真度，第二阶段单体的引入实际上在更低的第一阶段单体最终转化率下开始，导致明显的锥缩(tapering)，即混合组成的区域可以充当增容剂并对终端用途应用中的性能产生不利影响。
使用式(1)的调节剂化合物的结构可控的乙烯基聚合物的生产与活性离子聚合共享这些优点，同时克服了后者的局限性。通常用于离子聚合的单体和溶剂的大量纯化、水和其他质子源的严格排除、低反应温度等是不需要的，而现在也可以使用包括功能单体在内的更多种单体以及溶剂(包括质子溶剂和水)。
由于通过不同于常规和以前的可控自由基聚合的机制发生增长(propagation)，因此如此生产的聚合物的立体化学将不同。因此，使用用于控制乙烯基聚合的式(1)的调节剂提供了额外的机会去利用由聚合物微结构的差异造成的有利的材料特性，例如如本文所例示，聚合1,3-二烯(例如丁二烯、异戊二烯等)的选择性的变化和立构规整度的强化。
到目前为止，由于过高的生产成本，环状乙烯基聚合物尚未被商业化开发。现在可以获得成本效益好的制备：使用式(1A)的环状烷氧基胺调节剂(由本文所述式(1)的其它调节剂原位产生)通过可控的假环扩张聚合(P-REP)方法直接得到定义明确的环状乙烯基聚合。选定的式(1)的调节剂化合物现在可用于工业地实施环状乙烯基聚合物，并利用这类聚合物在终端使用应用中的有利性能。
具体实施方式
式(1)的调节剂化合物。
调节剂化合物具有由可在主链上含有不同取代基的通式(1J)表示的核心结构：
调节剂化合物定义为根据式1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G、1H和1I中的任意一个：
其中，
R1表示可选地取代的仲烷基或叔烷基或仲芳烷基或叔芳烷基；
Z1表示-CN或式C(O)OR21的羧酸酯；
Z2可以选自由-CN、羧酸、羧酸盐、羧酸酯、羧酸酰胺、(杂)芳基、烯基和卤素所组成的组；
R2、R3、R4和R5各自独立地选自由H、烷基、芳烷基、(杂)芳基、-CN和式C(O)OR22的羧酸酯所组成的组；
R7表示伯烷基或伯芳烷基、-CN或氢；
Y表示桥连基团且n为2、3、4、5或6；
在R1表示叔烷基或叔芳烷基的情况下，R6表示伯烷基或伯芳烷基、-CN或式C(O)OR26的羧酸酯；
在R1表示仲烷基或仲芳烷基的情况下，R6表示伯烷基或仲烷基或伯芳烷基或仲芳烷基、-CN、式C(O)OR26的羧酸酯或式P(O)(OR27)2的磷酸酯、(杂)芳基或烯基；
R21、R22、R26和R27各自独立地表示具有1-30个碳原子的可选地含有杂原子的烷基或芳烷基。
R1的实例包括通常包含3至100个碳原子的仲烷基或叔烷基或仲芳烷基或叔芳烷基，例如异丙基、仲丁基、叔丁基、3-戊基、叔戊基、环己基、2,4-二甲基-3-戊基，2,2,4-三甲基-3-戊基和1-金刚烷基；1-苯乙基、2-甲基-1-苯基-1-丙基和二苯基甲基。烷基和芳烷基可以含有极性取代基，如-CN、羧酸酯、磷酸酯和羟基。这类基团的实例为1-氰基环己基、1-(甲氧基羰基)-2-甲基-1-丙基、1-(二乙氧基磷酰基)-2,2-二甲基丙基、1-羟基-2-甲基-2-丙基和1,3-二羟基-2-(羟甲基)-2-丙基。
在一个优选的实施方式中，R1选自由叔丁基、环己基、2-甲基-1-苯基-1-丙基所组成的组，更优选自由叔丁基和环己基所组成的组。
Z1的实例包括-CN和式C(O)OR21的羧酸酯。
优选地Z1表示-CN或C(O)OMe，更优选Z1表示-CN。
优选地，R2、R4和R5各自独立地选自由H、具有1-30个碳原子的烷基和具有4-30个碳原子的(杂)芳基所组成的组。
在一个优选的实施方式中，R2、R4和R5各自独立地选自H、甲基和乙基。
R3可以是H、具有1-30个碳原子的烷基、具有4-30个碳原子的(杂)芳基、-CN或式C(O)OR23的羧酸酯。
R3优选为H、甲基、乙基、-CN、C(O)OMe或C(O)OEt。
在R1表示叔烷基或叔芳烷基(优选叔丁基)的情况下，R6表示具有1-18个碳原子的伯烷基、具有7-18个碳原子的伯芳烷基、-CN或式C(O)OR26的羧酸酯。
作为伯烷基或伯芳烷基的R6的实例包括甲基、乙基、1-丙基、异丁基、2-乙基丁基、2-乙基己基、苄基和2-苯乙基。
优选地R6为-CN、C(O)OMe、C(O)OEt或甲基。
在R1表示仲烷基或仲芳烷基(优选环己基)的情况下，R6表示具有1-30个碳原子的伯烷基或仲烷基、具有7-18个碳原子的伯芳烷基或仲芳烷基、-CN、式C(O)OR26的羧酸酯或式P(O)(OR27)2的磷酸酯、(杂)芳基或烯基。
作为伯烷基或伯芳烷基的R6的实例包括甲基、乙基、1-丙基、异丁基、2-乙基丁基、2-乙基己基、苄基、2-苯乙基。
作为仲烷基或仲芳烷基的R6的实例包括异丙基、环己基和1-苯乙基。
作为(杂)芳基的R6的实例包括苯基、2-呋喃基和2-吡啶基。
作为烯基的R6的实例包括次乙基(etheny)(乙烯基(vinyl))、1-甲基乙烯基(异丙烯基)、2-苯乙烯-1-基、1-丙烯-1-基和2-甲基-1-丙烯-1-基。
优选地R6为-CN、苯基、C(O)OMe、C(O)OEt、P(O)(OEt)2或异丙基。
在本文提及的化合物中，R7表示伯烷基或伯芳烷基、-CN或氢。
作为伯烷基或伯芳烷基的R7的实例包括甲基、乙基、1-丙基、异丁基、2-乙基丁基、2-乙基己基、苄基和2-苯乙基。
优选地，R7为氢或甲基。
Z2可以表示-CN、式C(O)OR22的羧酸酯、羧酸或其盐、羧酸酰胺、(杂)芳基、烯基或卤素。
(杂)芳基的实例包括苯基，2-呋喃基和2-吡啶基。
烯基的实例包括次乙基(乙烯基)，1-甲基乙烯基(异丙烯基)，2-苯乙烯-1-基，1-丙烯-1-基和2-甲基-1-丙烯-1-基。
优选地，Z2选自由-CN、Ph，C(O)OMe，C(O)OEt或C(O)OH所组成的组，更优选地Z2为-CN。
R21、R22、R23、R26和R27的实例包括甲基、乙基、正丁基、叔丁基、苄基、环己基、2-羟基乙基、2-甲氧基乙基、2-乙酰乙酰氧乙基和2,3-环氧丙基。
在一个优选的实施方式中，R21为甲基。
在一个优选的实施方式中，R22选自甲基、乙基和环己基。
在一个优选的实施方式中，R23选自甲基和乙基。
在一个优选的实施方式中，R26选自甲基、苄基和叔丁基。
在一个优选的实施方式中，R27选自乙基和正丁基。
调节剂化合物中的R1与R4或R5之间、和/或R2与R3之间、和/或R4与R5之间，和/或R7与R4或R5之间、和/或R1与R6或R7之间可以存在一个或多个环(在后一种情况下，最小环大小为6)。这样的环可以存在于调节剂化合物自身中，例如当R2-R3和/或R4-R5为(CH2)5时，在这种情况下环保持不变。可选地，聚合开始时可以在R1与R4或R5之间、或者在R7与R4或R5之间原位产生环，在这种情况下，环通过单体插入而扩大，例如在假环扩张聚合开始时原位产生的式(1A)的环状的单烷氧基胺(mono-alkoxyamine)低聚物，其中在苯乙烯聚合的情况，R7和R4各自为通过CHPh(CH2CHPh)m链(其中m可以在1和100000之间)连接成环的(伯)CH2。
如在式(1E)、(1F)、(1G)、(1H)和(1I)的多官能化合物中，通式(1J)的多个n独立单元可以通过桥接取代基Y连接到一个分子中，其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、Z1和Z2如上所定义。
Y的实例包括但不限于1,2-乙二基、2,2-二甲基-1,3-丙二基、1,4-丁二基、1,6-己二基(n＝2)，以及季戊四醇基(pentaerythrityl)(n多达4)和双季戊四醇基(dipenta-erythrityl)(n多达6)。
引入通式(1J)的2个重叠单元(overlapping units)的特殊情况由式(1D)的双官能化合物表示，其中R1如上所定义。
优选的式(1A)的化合物包括：
优选的式(1B)的化合物包括：
优选的式(1C)的化合物包括：
优选的式(1D)的化合物包括：
优选的式(1E)、(1F)、(1G)、(1H)和(1I)的化合物包括：
其中Y为1,2-乙二基。
本发明还涉及乙烯基单体与如上定义的任意调节剂聚合以获得新型聚合物的方法。
乙烯基单体
用于制备根据本发明的聚合物的乙烯基单体优选选自由式(2)表示的1-取代乙烯基单体所组成的组：
其中R8表示可选地取代的(杂)芳基或烯基、卤素、-CN、羧酸、羧酸盐、羧酸酯或羧酸酰胺、或选自由式(3)表示的1,1-二取代乙烯基单体所组成的组：
其中在R9表示可选地取代的(杂)芳基或烯基、-CN、羧酸、羧酸盐、羧酸酯或羧酸酰胺的情况下，R10表示烷基，最优选甲基，或
其中在R9表示卤素的情况下，R10也表示卤素或表示可选地取代的烯基。
乙烯基单体可以是选自由式(2)的1-取代乙烯基单体所组成的组和/或选自由式(3)的1,1-二取代乙烯基单体所组成的组的混合物，可选地与选自由式(4)表示的1,2-二取代乙烯基单体所组成的组的乙烯基共聚单体组合：
其中在R12表示可选地取代的(杂)芳基、-CN或羧酸(包括其盐、酯和酰胺)的情况下，R11表示可选地取代的(杂)芳基、-CN、羧酸(包括其盐、酯和酰胺)或烷基，并且其中R11和R12可以可选地形成环。
式(2)的1-取代乙烯基单体的实例包括但不限于：苯乙烯(S)、丁二烯、异戊二烯、丙烯腈、丙烯酸和丙烯酸酯，例如丙烯酸丁酯和丙烯酸2-乙基己酯作为优选单体。
式(3)的1,1-二取代乙烯基单体的实例包括但不限于：甲基丙烯酸和甲基丙烯酸酯，更优选甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸乙酯(EMA)和甲基丙烯酸丁酯(BMA)，以及其他如甲基丙烯腈和α-甲基苯乙烯。
式(3)的卤代的1,1-二取代乙烯基单体的实例包括但不限于：二氟乙烯、二氯乙烯和氯丁二烯。
包含反应性基团的式(2)的1-取代乙烯基单体和式(3)的1,1-二取代乙烯基单体的实例包括但不限于：丙烯酸2-羟乙酯，甲基丙烯酸2-羟乙酯，甲基丙烯酸缩水甘油酯和甲基丙烯酸乙酰乙酰氧乙酯。
式(4)的1,2-二取代乙烯基单体的实例包括但不限于：马来酸(maleic-)和富马酸(包括它们的(半)酯和酰胺)，例如马来酸二甲酯和富马酸二甲酯，马来腈和富马腈、巴豆酸和肉桂酸(包括它们的酯和酰胺)、巴豆腈、肉桂腈和二苯乙烯。
其中R11和R12形成环的式(4)的1,2-二取代乙烯基单体的实例包括但不限于：马来酸酐和马来酰亚胺，包括其N-取代的衍生物，例如N-甲基马来酰亚胺。
优选的单体包括苯乙烯(S)、异戊二烯(I)、丁二烯(B)、丙烯酸(AA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸2-乙基己酯(EHA)、甲基丙烯酸(MAA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和马来酸酐(MA)。
使用式(1)的调节剂的聚合
式(1)的调节剂化合物特别适用于控制式(2)的1-取代乙烯基单体和式(3)的1,1-二取代乙烯基单体及可选地与式(4)的1,2-二取代的乙烯基共聚单体组合的聚合。本发明的新聚合方法明显不同于现有技术的NMP和其它CRP技术的方法：如本文通过在假环扩张聚合(P-REP)方法中首次成功制备环状乙烯基聚合物所证明的，终止必须被有效抑制。
终止的抑制对于技术人员是特别有利的，因为它将允许他设计条件，使得生产结构可控的特种乙烯基聚合物的方法现在容易在现有的工业自由基聚合设备中实现。这将允许他以最高的效率实施该方法，即以能够在尽可能短的间歇时间内实现高瞬时转化率的速率供给全部(或大部分)单体，同时保持对整个过程中的结构和组成的完全控制。在这方面，运行该聚合方法的温度下限主要由式(1)的调节剂化合物中的取代模式(substituentpattern)决定。原则上，温度的选择对单体的选择没有限制，除非生产的聚合物的上限温度可能成为问题。实践中，为了在的最短间歇时间内获得高瞬时转化率，对于较低活性的式(1)的调节剂，聚合温度不需要超过130至160℃的优选范围，而对于更具活性的调节剂，该范围是在80-140℃之间。当反应温度超过单体和/或所用介质(分散过程中的溶剂或连续相)的沸点时，可能必须施加压力。聚合方法可以在溶剂中或无溶剂(在这种情况下乙烯基单体基本上起溶剂的作用)进行。溶剂的实例包括芳族溶剂如甲苯和二甲苯、或酯如乙酸丁酯、或醚如二氧六环。或者，聚合可以作为分散体(乳液、细乳液(miniemulsion)、微乳液(microemulsion)、悬浮液)实施，最特别的是作为更环境友好的方法(相比溶液聚合)在水中进行。对于(高)水溶性单体，可以作为溶剂或作为反相乳液、反相细乳液、反相微乳液或反相悬浮聚合直接在水中进行。
通过使其中R7为伯烷基或-CN(在后一种情况下R1为叔烷基)的式(1A)和(1B)调节剂与式(2)的1-取代乙烯基单体和/或式(3)的1,1-二取代乙烯基单体及可选地与式(4)的1,2-二取代的乙烯基共聚单体组合接触，将获得线性聚合物。通过使用式(1E)、(1F)和(1H)(代替(1A)和(1B))的类似取代的多官能调节剂，多个线性聚合物链段将连接以产生2臂线性(对于n＝2)、3臂星形(n＝3)、4臂星形(n＝4)等聚合物结构。
当R7表示氢或-CN(在后一种情况下R1为仲烷基)时，使式(1A)和(1B)的调节剂与式(3)的1,1-二取代乙烯基单体接触将产生线性聚合物。通过使用式(1E)、(1F)和(1H)(代替(1A)和(1B))的类似取代的多官能调节剂，多个线性聚合物链段将连接以产生2臂线性(对于n＝2)、3臂星形(n＝3)、4臂星形(n＝4)等聚合物结构。
相反，当R7表示氢或-CN(在后一种情况下R1为仲烷基)时，使式(1A)和(1B)的调节剂与式(2)的1-取代乙烯基单体以及可选地与式(4)的1,2-二取代乙烯基共聚单体的组合接触，将产生环状聚合物，如同使用式(2)的1-取代乙烯基单体和式(3)的1,1-二取代乙烯基单体以及可选地与式(4)的1,2-二取代乙烯基共聚单体组合的混合物的情况。
当式(1A)和(1B)的调节剂原位转化为相应的式(1C)的调节剂化合物(当R7＝H时)或它的位置异构体(regioisomer)时，获得环状聚合物结构，例如如同(1B-2)中：
采用这种方式(如本文所例证的对于苯乙烯P-REP)或通过在配方中包含一小部分优选的苯乙烯共聚单体，这种原位转化最好通过使用具有如R8的共轭基团的式(2)的1-取代乙烯基单体来实现，R8例如Ph(即苯乙烯)或烯基(如在二烯中例如丁二烯和异戊二烯)：优选地，当聚合式(2)的高反应性1-取代乙烯基单体(如丙烯酸及其酯)时，苯乙烯的量至少约为单体组合物的5％，但是对于式(3)的反应性较低的1,1-二取代乙烯基单体，例如甲基丙烯酸甲酯(如本文所述)，则可能低至约1％。
通过使式(1C)的硝酮调节剂与式(2)的1-取代乙烯基单体和/或式(3)的1,1-二取代乙烯基单体以及可选地与式(4)的1,2-二取代乙烯基共聚单体组合接触，也将直接获得环状乙烯基聚合物。
通过使用式(1E)和(1F)的类似取代的多官能调节剂(代替(1A)和(1B))，并且更优选地通过使用式(1D)、(1G)和(1I)的多官能硝酮调节剂，多个环状聚合物环将连接到一个聚合物结构中。
到目前为止，由于生产成本过高，环状乙烯基聚合物相对于其终端用途应用中的线性对应物的潜在优点尚未被开发。
本文公开的方法克服了这些现有的局限性，现在可以采用与工业实践完全相容的方式制备环状乙烯基聚合物。
通过使用式(1)的调节剂聚合可获得的聚合物
本发明还涉及可以根据本发明的方法制备的根据式(10)的线性聚合物和根据式(11)的环状聚合物。这些聚合物可以是两种或多种乙烯基单体的均聚物或共聚物。根据单体加入聚合反应器的方式，共聚物可具有无规、梯度和/或(多)嵌段结构。本发明涉及根据式(10)的线性聚合物：
其中在R7为伯烷基或-CN(在后一种情况下，R1为叔烷基)、所有其他取代基如上所定义的每种情况下，当使用式(1A)的调节剂化合物时，获得根据式(10A)的线性聚合物，当使用(1B)时，获得式(10B)的线性聚合物。其中p表示引入该聚合物链中的一种或多种类型的式(2)的乙烯基单体单元的平均数，且p在0至100000的范围内；
其中q表示引入该聚合物链中的一种或多种类型的式(3)的乙烯基单体单元的平均数，且q在0至100000的范围内；
其中r表示引入该聚合物链中的一种或多种类型的式(4)的乙烯基共聚单体单元的平均数，且r在0至100000的范围内；
其中s表示通过顺式和/或反式1,4-加成和/或4,1-加成引入该聚合物链中的一种或多种类型的二烯单体单元的平均数，R13表示氢、甲基和/或卤素，且s在0至100000的范围内；
其中p+q+r+s至少为10；
不同的单体单元可以在聚合物链中以任意顺序出现。
在特定情况下，当单独聚合式(3)的1,1-二取代单体(即，p＝r＝s＝0)时，本发明还涉及使用式(1A)和(1B)的调节剂化合物分别获得的式(10A)和(10B)的线性聚合物，其中R7表示氢或-CN(在后一种情况下R1为仲烷基)。
本发明还涉及根据式(11C)的单环聚合物：
其中当使用具有如上定义的所有取代基和下标的式(1C)的调节剂化合物时，获得根据式(11C)的单环聚合物。或者，如果R7为氢，当使用式(1A)和(1B)的调节剂化合物时，获得相同的根据式(11C)的单环聚合物。
在R7为伯烷基或-CN(在后一种情况下R1为叔烷基)、其中Y和n以及所有进一步的取代基和下标如上所定义的每种情况下，通过使用式(1E)、(1F)和(1H)的多官能调节剂，多个线性聚合物链段将连接以分别产生2臂线性(对于n＝2)、3臂星形(n＝3)、4臂星形(n＝4)等的式(10E)、(10F)和(10H)的聚合物结构：
同样地，当使用式(1D)、(1G)和(1I)的多功能调节剂时，多个环状聚合物将连接到一个聚合物结构中，分别如式(11D)、(11G)和(11I)所示：
其中所有的取代基以及Y和所有的下标如上所定义。
至于在R7为氢且所有首先聚合的环状嵌段的p≠0的每种情况下，式(1A)和(1B)的单官能调节剂原位转化成(1C)，然后聚合以得到式(11C)的单环聚合物，同样地多官能调节剂化合物式(1E)和式(1F)通过原位转化成(1G)然后聚合，得到式(11G)的聚合物。
因此，如此获得的线型和环状聚合物是新颖的聚合物。因此，另一方面，本发明还涉及可通过本发明方法获得的线型聚合物和环状聚合物，以及由选自由式(2)的1-取代乙烯基单体、式(3)的1,1-二取代乙烯基单体、式(4)的1,2-二取代乙烯基共聚单体及其混合物所组成的组制备的线型聚合物和环状聚合物。
式(1)的调节剂化合物的制备
式(1)的调节剂化合物原则上可以通过本领域技术人员已知的方法的改进和整合来制备。问题在于如此制备的调节剂化合物的总体定价对于预期用途是否经济合理。仍然存在从易得且廉价的原材料获得更具成本效益的途径的需要。
通过式(1B)的羟基化合物制备式(1A)的烷氧基胺调节剂
用于氮氧自由基调控聚合(NMP)的烷氧基胺调节剂可以以许多方式制备(关于包括烷氧基胺调节剂的合成方面的NMP的综述：Nicholas，J.等，Progr.Polym.Sc.2013，38，63-235)。两种更普遍和优选的方法是氮氧自由基捕获和硝酮1,3-二自由基捕获(见下一节)。
通过氮氧自由基捕获制备烷氧基胺调节剂需要首先制备具有一定的持久性的氮氧自由基。氮氧自由基最好通过氧化相应的N-羟基化合物来制备。后者是通过向硝酮加入有机金属试剂(在大多数先例中，已经使用格氏试剂)制备的。或者，N-羟基化合物可以通过氧化相应的仲胺来制备，或者用作胺直接氧化为氮氧自由基化合物的中间体。
式(1A)的烷氧基胺可以通过式(1B)的羟基化合物经由氮氧自由基化合物的类似反应顺序来制备，如方案(I)所示：
关键步骤是将优选地有机锌试剂(对于一般综述，参见：Knochel，P.；Jones，P.Organzinc Reagents：A Practical Approach，Oxford University Press，1999)加入到相应的硝酮中以直接产生式(1B)的N-羟基化合物，或者加入到相应的亚胺中然后氧化。式(1B)的N-羟基化合物氧化成氮氧自由基化合物是简单易行的，如氮氧自由基化合物与相应的溴化物偶联以通过采用原子转移自由基加成(ATRA)方案(protocol)(首次描述于Matyjaszewski，K.等，Macromolecules 1998，31，5955-7中)产生式(1A)的烷氧基胺。
通过硝酮1,3-双自由基捕获制备烷氧胺调节剂：技术现状
一般而言，由于烷氧基胺在一个而非三个步骤中直接制备，所以通过硝酮1,3-双基自由基捕获来制备烷氧基胺调节剂会更有效。在大多数情况下，已经在原位氮氧自由基调控聚合(原位NMP，综述参见Sciannamea，V.等，Chem.Rev.2008，108，1104-26和其中引用的参考文献)的情形中研究过这一策略。
在原位NMP过程中，烷氧基胺首先由N-叔烷基醛硝酮(在大多数例子中使用PBN)和自由基聚合引发剂(在大多数情况下为偶氮化合物)在预反应期间部分单体存在的情况下生成，随后加入剩余的单体。或者，单体只在预反应期之后加入到硝酮和偶氮化合物中。虽然原位NMP方法可产生低PDI的线性聚合物，但该方法具有一些局限(Sciannamea，V.等，Chem.Rev.2008，108，1104-26)：
-(昂贵的)硝酮的原位转化是低效的并且需要过量的引发剂；
-分子量(明显)高于理论值；
-硝酮、引发剂和单体的每种组合都需要大量的优化；
-需要在较低温度下进行预反应以获得低PDI的聚合物，这种预反应是耗时的并会因此导致不可接受的间歇时间。
基于原位NMP的工艺似乎尚未在工业中实践。
更好的方法是首先通过1,3-双自由基捕获由N-叔烷基醛硝酮和偶氮化合物制备纯烷氧基胺调节剂，然后再使用如此获得的纯烷氧基胺来控制乙烯基聚合反应。值得注意的是，尽管取得了有限的成功(参见Zink，M.-O.等，Macromolecules 2000，33，8166-8)，该策略似乎只执行过一次。因此，仍然需要良好的方法来影响这种转化并利用如此制备的烷氧基胺。
鉴于在更高温度下使用偶氮化合物作为自由基源的这些和其他报道的困难，可以使用原子转移自由基加成方案(ATRA，首次描述于Matyjaszewski，K.等，Macromolecules1998，31，5955-7)，但是首先开发的是使用硝酮代替氮氧自由基作为底物并在环境温度下进行反应，参见方案(II)：
采用α-溴代异丁酸甲酯(R2＝R3＝Me，Z1＝CO2Me)和具有-CN(实施例13)或酯基(实施例15)作为R6的式(6A)的N-叔烷基醛硝酮(R1＝t-Bu)的方案效果很好，尽管在后一种情况下，式(8A)的烷氧基胺产物对所用的碱敏感。相比之下，采用苄基作为R6，即使用空间要求不高的环己基(实施例22)代替叔丁基作为R1也几乎没有观察到硝酮转化。采用α-溴代异丁腈(R2＝R3＝Me，Z1＝-CN)，即使当使用式(6A)的具有-CN作为R6(实施例11)的N-叔烷基(R1＝t-Bu)醛硝酮时，硝酮的转化率也很低。因此，通过ATRA方案对硝酮的1,3-二-叔-自由基加成的适用范围是有限的。
该方案更适合于1,3-二-仲-自由基加成反应：例如，式(6A)的所有N-叔烷基醛硝酮(R1＝t-Bu)与2-溴丙酸甲酯(R2＝Me，R3＝H，Z＝CO2Me)反应，而与R6(-CN、羧酸酯、磷酸酯、Ph)的种类无关，并如此以高产率获得式(8A)的烷氧基胺。相比之下，使用(1-溴乙基)苯时，虽然R6为-CN时成功，但不能为Ph。由于在氧上有仲烷基，如此制备的烷氧基胺的主要缺点是它们解离及引发自由基聚合缓慢。此外，为了实质上改善控制-或者实现完全控制(Nicholas，J.等，Progr.Polym.Sc.2013，38，63-235)，需要在聚合配方中加入一些游离的氮氧自由基。
该ATRA方案通过1,3-双自由基捕获直接由硝酮生产烷氧基胺调节剂的主要缺点是需要使用化学计量的铜(盐)和配体(PMDETA)，这显着增加了原材料的成本，阻碍了预期的烷氧基胺的有效分离并产生大量废物流。因此，仍然需要一种更好的方法来通过1,3-二叔-自由基捕获由硝酮直接获得烷氧基胺调节剂。
通过1,3-二-叔-自由基捕获制备式(8)的烷氧基胺调节剂
已经制备了式(1A)和(1E)的调节剂化合物，其中R5与R2相同，R4与R3相同，Z2与Z1相同且R7＝H，该调节剂化合物可以由式(8A)和(8E)的烷氧基胺表示：
其中Z1表示-CN或式C(O)OR21的羧酸酯，其中在R2表示Me或Et的情况下，R3表示伯烷基(例如，Me、Et、i-Bu)或其中R2和R3可连接成环(例如-(CH2)5-)，其中在R1表示叔烷基或叔芳烷基(例如，t-Bu)的情况下，R6表示-CN或式C(O)OR26的羧酸酯，或者其中在R1表示仲烷基或仲芳烷基(例如，c-Hex)的情况下，R6表示-CN、式C(O)OR26的羧酸酯或式P(O)(OR27)2磷酸酯、(杂)芳基(例如Ph)或烯基，R21、R26、R27、Y和n如上所定义，本文所述的化合物可以从易得的起始材料以成本效益好的方法适当地制备。因此，本发明的另一方面涉及通过相应的式(6)的醛硝酮(aldonitrone)和相应的式(7)的偶氮化合物的1,3-二-叔-自由基加成反应制备式(8)的烷氧基胺的方法，
其中R1、R6、Y和n如上所定义，
其中R2、R3和Z1如上所定义。
从早期的工作(Iwamura，M.等，Bull.Chem.Soc.Jpn.1970，43，856-60)已知，式(7)的偶氮化合物偶氮二异丁腈(R2＝R3＝Me，Z1＝-CN)(AIBN)和偶氮二(异丁酸甲酯)(R2＝R3＝Me，Z1＝CO2Me)(AIBMe)显示这种对具有(伯)N-苄基或N-苯基取代的R1的C-苯基醛硝酮的1,3-二-叔-自由基加成以得到合理分离产率的烷氧基胺(同样参见实施例23和24)。
然而，当用作苯乙烯聚合中的调节剂时(参见比较例51和52)，这些烷氧基胺不能产生定义明确的聚合物。因为至今为止在苯乙烯NMP中成功的烷氧基胺均具有两个叔烷基N-取代基或一个叔烷基N-取代基和一个仲烷基N-取代基作为其结构的一部分(参见Nicholas，J.等，Progr.Polym.Sc.2013，38，63-235和其中引用的参考文献)，所以上述结果是可以预期的。如同具有N-苯基的烷氧基胺(参见例如Greene，A.C.等，Macromolecules2009，42，4388-90)那样，具有两个仲烷基N-取代基的烷氧基胺(参见，例如，Benoit，D.等，J.Am.Chem.Soc.1999，121，3904-20)始终不能控制苯乙烯聚合。
于是预期NMP调节剂仅可以通过N-叔烷基醛硝酮与式(7)的偶氮化合物的1,3-二-叔-自由基加成反应来制备，借此获得各自具有一个叔烷基N-取代基和一个仲烷基N-取代基的烷氧基胺。尽管如此，通过使用N-仲烷基醛硝酮，仍然可以制备具有两个仲N-取代基的式(8)的烷氧基胺，根据技术现状的观点该烷氧基胺不能作为调节剂，并因此预期不适合：于是他们的作用仅用于对照。(注：制备各自具有一个仲烷基N-取代基和一个叔烷基N-取代基的同分异构烷氧基胺(即通过N-仲烷基酮硝酮(N-sec-alkyl ketonitrone)与偶氮化合物的反应)的每个尝试都显示出有限的转化率并因此失败)
不幸的是，当过去试图尝试对具有叔丁基作为N-取代基的C-苯基醛硝酮进行1,3-二-叔-自由基加成时，它们不能产生预期的烷氧基胺：只采用AIBN时只分离了极低产率的氮氧自由基(Iwamura，M.等，Bull.Chem.Soc.Jpn.1970，43，860-3；参见实施例17)。似乎并未报道过对具有N-仲取代基的C-苯基醛硝酮的1,3-二-叔-自由基加成的实例。
当将醛硝酮中的苯基替换为脂族C-取代基时获得更差的结果：无论N-取代基的种类是叔基(t-Bu)、仲基(c-Hex)或甚至伯基(t-Bu)，对已知的C-异丙基醛硝酮的1,3-二-叔-自由基的加成显示几乎没有任何转化，因此不能产生烷氧基胺。此外，甚至具有伯C-取代基(i-Bu)和不具有C-取代基(即2-甲基-N-亚甲基丙烷-2-胺氧化物)的N-叔丁基醛硝酮也无法以这种方式产生烷氧基胺。
于是剩下的唯一希望是在硝酮中引入活化基团。然而，无论N-取代基R1的种类如何，没有关于对具有活化基团作为R6(即，-CN、酯、磷酸酯)的式(6)的醛硝酮进行1,3-二-叔-自由基加成的报道。此外，已知的用于这种醛硝酮的合成方法会导致如此产生的式(8)的预期调节剂的总体成本对于大多数预期用途而言是不能维持的。
尽管基于所有现有技术的前景是黯淡的，但如果必要的式(6)的醛硝酮也可以以划算的方式制造，那么由于可以从易得且廉价的原料有效地制备，式(8)的烷氧基胺的这种制备是非常有吸引力的。以技术上可行且商业上有吸引力的方式(参见下文)已确保获得式(6)的必要的醛硝酮，因此在一个特别的方面，本发明还提供了制备式(8)的烷氧基胺的方法：
其中R1、R2、R3、R6、Z1、Y和n如上所定义，通过在溶剂中加热式(6)的醛硝酮和式(7)的偶氮化合物制备式(8)的烷氧基胺：
其中R1、R6、Y和n如上所定义，
R2、R3和Z1如上所定义。
在制备式(8)的烷氧基胺(其中R1表示叔烷基(例如，t-Bu))的方法中，由于式(8)的烷氧基胺的高转化率和高产率是在式(6)的硝酮与式(7)的各种偶氮化合物的反应中获得，因此R6优选表示-CN。如本文所证明的，羧酸酯作为R6也可获得良好的结果。
相反，当在式(6A)的硝酮中使用酰胺或羧酸盐作为R6时，几乎不发生任何反应。这支持了当R1表示叔烷基(例如t-Bu)时，式(6)的醛硝酮必须具有强活化基团作为R6以使1,3-二-叔-自由基加成成功的观点。在磷酸酯作为强活化基团R6的式(6A)的硝酮的情况下，没有分离出该烷氧基胺不是因为缺乏反应性，而是因为在合成条件下产物缺乏稳定性。
如本文所公开的，当R1表示仲烷基(例如c-Hex)时，本发明的1,3-二-叔-自由基加成方法对于携带任何类型的活化基团(氰基、酯、磷酸酯)的式(6)的醛硝酮是成功的，现在也适用于具有共轭基团(例如苯基)作为R6的醛硝酮。该加成对共轭基团中的多种取代基具有耐受性，但有一个值得注意的例外，即处于能够与硝酮氧产生氢键的位置上：在具有2-羟基苯基或2-羧基苯基作为R6的式(6A)的硝酮中没有观察到1,3-二-叔-自由基加成，而具有4-羟基苯基作为R6的式(6A)的硝酮被发现完全转化。
制备过程中可能出现的一定程度的副反应是式(8)的烷氧基胺的歧化反应。例如，对于式(8A)的烷氧基胺，这可能产生NOH化合物，其当Z1表示-CN时是稳定的并且由式(8B)表示，但是当Z1表示羧酸酯基团时它进一步通过缩合反应形成式(9)的异恶唑烷酮(isoxazolidinone)化合物：
用AIBMe作为式(7)的偶氮化合物，该副反应最为明显：式(9)的异恶唑烷酮化合物的存在可阻碍式(8)的烷氧基胺的简易分离。相反，当式(7)的偶氮化合物为AIBN时，几乎不发生任何歧化。
本领域技术人员可容易地确定用于制备式(8)的烷氧基胺的反应条件，例如温度、化学计量和溶剂的类型。因此，温度的选择主要取决于烷氧基胺在反应条件下的稳定性。例如，衍生自AIBN的式(8)的大多数烷氧基胺是热稳定的，因此温度不是关键因素。相比之下，衍生自AIBMe的烷氧基胺最好在92℃或更低的温度下制备，以使歧化和式(9)的异恶唑烷酮化合物的污染最小化。
关于化学计量，在例如AIBN解离时，形成的两个自由基可以在笼中结合以产生四甲基琥珀腈(TMSN)，或者它们可以从笼中逸出，然后被式(6)的硝酮捕获以产生式(8)的烷氧基胺。TMSN形成的程度取决于温度，并且需要考虑化学计量。因此，例如，为了达到式(6)的硝酮的完全转化，在85-92℃范围内的温度下，优选每个硝酮官能团1.6-1.7当量的AIBN，而在105℃或更高的温度下，每个硝酮官能团1.1-1.3当量即可。
除了式(6)的硝酮优选在反应温度下完全溶解之外，原则上对所用溶剂的性质没有限制。当溶解度太低时，如果溶解太慢，则反应可能不完全。因此，通常优选酯类、醚类、醇类和芳族类的溶剂，而烃不太合适。在特定情况下，当促进纯烷氧基胺的直接分离时(见下文)，甚至可以进一步优选醇。溶剂的实际选择最好根据在反应温度的作用确定，以便始终保持温和的回流。对于85-92℃范围内的反应温度，最优选乙酸乙酯和可选的异丙醇(其促进直接分离——见下文)，而在105℃时，最优选甲苯。
当反应完成时，主要污染物是来源于偶氮化合物的笼内结合产物，例如在AIBN的情况下为TMSN。通常，在式(8A)的烷氧基胺是单一异构体(即R2＝R3)的情况下，通过重结晶可以容易地完成分离，优选从醇溶剂中重结晶。在特殊情况下(参见实施例18)，当1,3-二-叔-自由基加成反应在醇溶剂，优选异丙醇中进行时，纯的烷氧基胺直接以高产率分离。当结晶失败时，特别是当式(8)的烷氧基胺是非对映异构体的混合物时(如当R2≠R3并且对于全部8E时)，优选以既有的用于除去TMSN和其他笼内结合产物的蒸汽汽提的方法。
用于制备式(8A)和(8E)的烷氧基胺(其中R1、R6、Y和n如上所定义)的必要的式(6)的醛硝酮，最好通过式(5)的相应的胺的氧化反应制备：
其中R1、R6、Y和n如上所定义，该反应在含有式(5)的胺和碳酸氢钠或碳酸氢钾以及作为活性组分的式(KHSO5)2·KHSO4·K2SO4的过一硫酸钾的水-丙酮混合物中进行。
已知的将仲胺转化成醛硝酮的氧化反应是不利的，特别是当试图制备具有活化基团作为R6(-CN、酯、磷酸酯)的式(6)的醛硝酮时。
制备具有活化基团作为R6的式(6A)的醛硝酮的大多数实例涉及C-氰基-醛硝酮并且使用间氯过氧苯甲酸(mCPBA)作为氧化剂(参见Patel，I.等，Org.ProcessRes.Dev.2009，13，49-53和其中引用的参考文献)。尽管mCPBA可用于制备C-氰基-N-叔丁基硝酮(实施例1)，但它的使用使得制备的调节剂化合物的总成本对于大多数预期的终端用途而言是过于昂贵的。此外，当制备相应的酯取代的醛硝酮时，起始材料仅部分转化(实施例2)，而对于相应的磷酸酯取代的醛硝酮，则没有产物形成(实施例3)。
尽管通过过氧化氢和钨酸钠催化剂在甲醇中的氧化(参见Murahashi，S.等，J.Org.Chem.1990，55，1736-44)对于脂肪族胺以及苄基胺是有效的并且已经被用于环状(脯氨酸)α-氨基酸酯的氧化，其在合成C-氰基-N-叔丁基硝酮中的使用产生硝酮和伯酰胺的1:1混合物(实施例1)，而对于非环状的酯取代的胺的产率低(实施例2)。
二甲基过氧化酮已用于合成C-芳基硝酮(Murray，R.W.等，同上.1990，55，2954-7)，但他们的研究表明使用缺乏苄基氢的胺显示出副反应并且产率较低。如果该方法用于工业规模生产硝酮，鉴于需要提取并作为在丙酮中高度稀释的溶液使用该试剂，这种方法也是不切实际的。
已经描述了使用相转移催化剂(PTC)在两相条件下由丙酮和硫酸氢钾原位产生的二甲基过氧化酮的氧化反应的一种环酯(Baldwin，SW.等，Tetrahedron Lett.1998，39，6819-22)，但是没有已知的具有活化基团C-取代的非环醛硝酮的报道。最近，在PTC条件下使用三氟甲酮原位生成双环氧乙烷以用于环状(脯氨酸)酯的氧化反应(Gella，C.等，J.Org.Chem.2009，74，6365-7)，但是试剂的定价使其不会成为商业上可行的选择。
此外，用于原位产生双环氧乙烷的这些和其他已知方法都在稀释条件(有机相中胺的浓度为0.2M或更低)下并且在有毒溶剂和PTC的存在下进行：从成本和环境的角度来看，使用的大量溶剂和产生的大量废物流都是不合需要的。此外，PTC可能会污染目标醛硝酮或阻碍其易于分离。此外，由于在相当的反应条件下氰基已经转化为伯酰胺，所以这样的步骤不适用于C-氰基醛硝酮(参见Bose，DS.等，Syn.Commun.1997，27，3119-23)。
因此，在一个特别的方面，本发明还提供了一种通过式(5)的相应的胺制备式(6)的醛硝酮的改进的方法：
该方法为将式(5)的相应的胺与加入到含有式(5)的胺和钠盐或钾盐或碳酸氢钠的丙酮-水混合物中的固体过硫酸氢钾制剂(Oxone)氧化。“过硫酸氢钾制剂(Oxone)”是含有过一硫酸钾作为活性成分的(KHSO5)2·KHSO4·K2SO4的商品名(可从杜邦(Dupont)商购获得；或者，相同的化学式可从赢创(Evonik)以商品名Caroat获得)。
与现有技术相比，不需要相转移催化剂和更多的有机溶剂，根据本发明的氧化可以在10倍(或更高)浓度的胺化合物(通常1.5M至2M)下完成，因此减少大量溶剂的需求，并使这个过程更环保。当用丁酮替代丙酮时，在其他相同的条件下发现不完全转化，这表明使用丙酮是至关重要的。所用碱的种类并不重要：例如碳酸氢钠和碳酸氢钾都可以同样使用。
为了转化式(5)中具有活性基团作为R6(-CN、酯、磷酸酯)的N-叔烷基胺，优选反应温度低于约40℃。为了转化相应的N-仲烷基胺，优选约25℃或更低的反应温度。式(6)的醛硝酮可以使用本身已知的萃取和结晶步骤容易地分离，并且以纯度足够高的形式获得以用于随后的反应(例如下面的反应II)。
式(1C)的硝酮调节剂的制备
式(1C)的硝酮可以使用本领域已知的方法制备。为此，最常规的方法是通过羟胺化合物和羰基化合物的缩合反应(在实施例35和36中说明)。在特殊情况下，它们可以由羟胺化合物和炔烃通过加成-互变异构化反应制备(Nguyen，T.B.等，Org.Lett.2008，10，44393；在实施例34中使用)。从工业角度来看，因为对于所有预期的终端用途来说羟胺化合物的定价(当可商购时)过高，所以这些方法较不优选。此外，在本发明的范围内，只有具有羧酸酯基团作为R6的式(1C)的硝酮可以这种方式获得。
由式(8A)和(8E)的烷氧基胺调节剂制备式(1C)和(1G)的特定硝酮调节剂
可以以直接和成本有效的方法从现成的起始材料适当地制备式(1C)和(1G)的特定硝酮调节剂：
其中Z1表示-CN或式C(O)OR21的羧酸酯，其中在R2表示Me或Et的情况下，R3表示伯烷基(例如Me、Et、i-Bu)或其中R2和R3可连接成环(例如-(CH2)5-)，其中在R1表示叔烷基或叔芳烷基(例如，t-Bu)的情况下，R6表示-CN或式C(O)OR26的羧酸酯，或者其中在R1表示仲烷基或仲芳烷基(例如，c-Hex)的情况下，R6表示-CN、式C(O)OR26的羧酸酯或式P(O)(OR27)2磷酸酯、(杂)芳基(例如Ph)或烯基，R21、R26、R27、Y和n如上所定义。因此，本发明的另一方面涉及通过金属醇盐或胺碱处理从相应的式(8A)和(8E)的烷氧基胺分别制备式(1C)和(1G)的特定硝酮调节剂的方法：
其中R1、R2、R3、R6、Z1、Y和n如上所定义。
为了实现这种无现有技术的转化，在严格排除空气和水的条件下不需要使用强碱(例如金属氢化物，例如氢化钠，或金属氨化物(metal amide)，例如二异丙基氨基锂)：在极性非质子溶剂例如N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中的金属醇盐碱(例如叔丁醇钾或甲醇钠)就足够了。然而R6为-CN时催化量的碱就足够了，R6为酯或磷酸酯时需要化学计量的金属醇盐碱，而R6为苯基时需要至少2当量的碱。值得注意的是，R6为-CN的情况下，正如在R6为羧酸酯时有时观察到的那样，一般甚至是亚化学计量的较弱有机胺碱，例如1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)，也能够在有机溶剂中实现这种转化。
反应温度看起来并不关键，也不需要严格排除水或氧气。这种将式(8A)和(8E)的烷氧基胺转化成式(1C)和(1G)的相应硝酮的方法可以以高产率和高效率进行，从而提供了从具有商业吸引力且易得的起始材料制备式(1C)和(1G)的硝酮的方法。
附图说明
图1公开了苯乙烯聚合的单体转化率随时间的变化以及数均分子量随转化率的变化。
图2公开了甲基丙烯酸聚合的单体转化率随时间的变化以及数均分子量随转化率的变化。
现在通过以下实施例阐明本发明，但对其并无限制：
实施例
一般合成(Synthesis General)
商业级试剂、溶剂、引发剂和单体购自Aldrich、Wako和TCI，并且无特别指明时如收到的那样使用。根据Bujnowski，K.等，ARKIVOC 2008，106-14.在重结晶后以85％的产率制备1,3,5-三环己基-六氢-1,3,5-均三嗪。根据Dox，A.W.J.Am.Chem.SOC.1925，47，1471-7制备偶氮引发剂偶氮双(α-乙基丁腈)(AEBN)。由异丁基苯酮通过氰基硼氢化钠还原成肟制备N-(2-甲基-1-苯基丙基)羟胺并以对甲苯磺酸盐的形式分离。
合成综述：
根据文献步骤制备由阿科玛(Arkema)以商品名“BlocMA调节剂”商品化的2-((叔丁基(1-(二乙氧基磷酰基)-2,2-二甲基丙基)氨基)-氧基)-2-甲基丙酸。在Bruker Avance DPX300光谱仪上在298K下以CDCl3作为溶剂记录NMR光谱，或者(由于在环境温度下记录时强烈增宽)，为了充分表征实施例18-24的烷氧基胺的特征，在368K下在甲苯-d8中记录。由于分别应用了伯芳烷基和芳基，所以其中实施例9-23-32(和51)中R1为苄基(Bn)，10-24-33(和52)中R1为苯基(Ph)的为比较例。
用“Oxone”氧化合成式(6A)的醛硝酮
实施例1至10公开了使用“Oxone”作为氧化剂由仲胺制备代表性的醛硝酮化合物，特别是那些具有氰基、酯和磷酸酯型活化基团的醛硝酮化合物。
这由反应(I)图示地说明：
实施例1：(Z)-N-(氰基亚甲基)-2-甲基丙-2-胺氧化物((Z)-N- (cyanomethylene)-2-methylpropan-2-amine oxide)
步骤1：向带有搅拌棒的500mL锥形瓶中加入252mL(3当量)叔丁胺和150mL乙酸乙酯，并将烧瓶在水浴中冷却。在30分钟内向其中滴加60.4g(50.6mL，0.8mol)氯乙腈并将所得混合物在室温下搅拌3天。借助于250mL乙酸乙酯过滤反应混合物。将滤液用水和盐水洗涤，用硫酸钠干燥，过滤后蒸发挥发物，得到73.6g(82％)纯度大于98％(1H NMR)的无色液体，其适合于进一步使用。1H NMRδ1.11(s,9H,t-Bu),1.17(br,1H,N-H),3.53(s,2H,CH2)；13C NMRδ28.91(t-Bu),31.17(CH2),51.51(C-N),119.90(C≡N)。。
注意：或者，根据Exner，L.J.等，J.Am.Chem.Soc.1953，75，4841-2制备性能相似的材料，产率为86％，并成功地用于氧化步骤。
步骤2：溶于450mL丙酮中的步骤1的产物被添加到含有250g碳酸氢钠在450mL水中的机械搅拌的溶液/悬浮液的2L烧杯中。将460g“Oxone”(1.13摩尔当量)在1h内以约10g的小份加入。间或加入一小部分碎冰以保持温度低于约40℃。加入“Oxone”后，继续搅拌1小时。接下来，加入400mL乙酸乙酯并在搅拌5min后，倾析出顶层使反应混合物相分离；用200mL乙酸乙酯重复3次。接下来，将合并的有机相用盐水洗涤两次，用硫酸钠干燥，过滤后通过蒸发除去溶剂，留下可在静置时结晶的微红色液体。产量70.6g(85％或两步70％)。获得的产物足够纯以供进一步使用。1H NMRδ1.54(s,9H,t-Bu),6.85(s,1H,HC＝N)；13C NMRδ28.16(t-Bu),74.78(C-N),103.88(C＝N),112.98(C≡N)。
注意：迄今为止，间氯过氧苯甲酸(mCPBA)已用于氰甲基胺的氧化(Patel，I.等，Org.Process Res.Dev.2009，13，49-53和其中引用的参考文献)：尽管这种硝酮可以通过mCPBA氧化来制备，mCPBA的定价使得该方法在商业上没有吸引力。当施用于N-氰甲基胺时，过氧化氢和钨酸钠催化剂在甲醇中的氧化(如Murahashi，S.等，J.Org.Chem.1990，55，1736-44首先描述的)产生预期的硝酮和相应的伯酰胺的1：1混合物，并因此具有不可接受的低产率。
实施例2：(Z)-N-(2-甲氧基-2-氧代亚乙基)-2-甲基丙-2-胺氧化物((Z)-N-(2- methoxy-2-oxoethylidene)-2-methylpropan-2-amine oxide)
步骤1：向带有搅拌棒的1L锥形瓶中加入300mL(约4当量)叔丁胺和550mL叔丁基甲基醚，并将溶液在冰浴中冷却。在约90min内向搅拌的溶液中逐滴加入110.1g(68.2mL；0.72mol)溴乙酸甲酯，然后将所得混合物在室温下搅拌过夜。借助275mL叔丁基甲基醚过滤反应混合物，通过蒸发除去挥发物，得到96.2g(92％)纯度大于99％(1H NMR)的略带颜色的液体，其适合于如此以待进一步使用。1H NMRδ1.08(s,9H,t-Bu),1.50(br,1H,N-H),3.38(s,2H,CH2),3.70(s,3H,OMe)；13C NMRδ28.96(t-Bu),44.99(CH2),50.45(C-N),52.06(OMe),173.68(C＝O)。
步骤2：根据实施例1中描述的一般配方，分别使用于450mL丙酮中的步骤1的粗产物和于450mL水中的250g碳酸氢钠，然后分批加入460g“Oxone”，后处理后得到粗硝酮，为淡黄色液体，产率74.0g(73％)。1H NMRδ1.50(s,9H,t-Bu),3.76(s,3H,OMe),7.25(s,1H,HC＝N)；13C NMRδ28.26(t-Bu),51.93(OMe),74.89(C-N),121.16(C＝N),161.46(C＝O)。
注意：从合适的溴乙酸酯开始，该两步法同样可以很好地用于制备乙基酯(94％和82％)、苄基酯(99％和88％)和叔丁基酯(分别步骤1中93％，步骤2中为88％)以及其他(a.o.)取代的N叔丁基醛硝酮。对于甲基酯来说，通过过氧化氢和钨酸钠催化剂在甲醇中的氧化(参见Murahashi，S.等，J.Org.Chem.1990,55,1736-44)，提供了约10％分离产率的硝酮，这远低于本发明方法所获得的产率。对于乙基酯，在配方中使用成功氧化氰甲基胺的间氯过氧苯甲酸(mCPBA)(参见Patel，I.等，Org.Process Res.Dev.2009，13，49-53和参考文献)，仅使该胺的部分转化，并且柱层析分离后硝酮产率低于40％。
实施例3：(Z)-N-((二乙氧基磷酰基)亚甲基)-2-甲基丙-2-胺氧化物((Z)-N- ((diethoxyphosphoryl)methylene)-2-methylpropan-2-amine oxide)
步骤1：向1L圆底烧瓶中加入110.5g(0.80mol)亚磷酸二乙酯，400mL甲苯，110mL(1.3当量)叔丁胺，1.6g(1mol％)对甲苯磺酸水合物和24g多聚甲醛，烧瓶装有Dean-Stark分水器和带有氯化钙管的回流冷凝器，内容物在氮气氛下搅拌并加热回流约1.5h，冷却至约70℃后，加入10g碳酸氢钠，然后将反应混合物再回流0.5h。冷却至室温后，反应过滤，蒸发溶剂和其它挥发物，得到的产物含有约30％的羟甲基膦酸二乙酯。酸化，然后洗涤并中和，除去大部分该组分，得到产量为107.4g(60％)的胺。1H NMRδ1.04(s,9H,t-Bu),1.28(t,6H,OEt),1.5-2.5(br,1H,N-H),2.86(d,2H,2JHP＝15,CH2P),4.10(m,4H,OEt)；13C NMRδ16.42(d,3JCP＝6,OEt),28.26(t-Bu),38.49(d,1JCP＝151,CH2P),51.04(d,3JCP＝15,C-N),62.20(d,2JCP＝6,OEt)；31P NMRδ28.57。
步骤2：根据实施例1中公开的一般配方，分别使用于350mL丙酮中步骤1的粗产物和于350mL水中的170g碳酸氢钠，然后分批加入330g“Oxone”，后处理后以91％产率的得到几乎无色的液体硝酮。1H NMRδ1.33(t,6H,OEt),1.51(s,9H,t-Bu),4.25(qui,4H,OEt),6.94(d,1H,2JHP＝26,HC＝N)；13C NMRδ16.37(d,3JCP＝6,OEt),28.19(t-Bu),63.21(d,2JCP＝6,OEt),73.34(d,3JCP＝8,C-N),121.31(d,1JCP＝211,C＝N)；31P NMRδ8.64。
注意：使用成功氧化氰甲基胺的间氯过氧苯甲酸(mCPBA)(参见Patel，I.等，Org.Process Res.Dev.2009,13,49-53和其中引用的参考文献)完全转化了胺原料，但没有产生所需的硝酮。
实施例4：(Z)-N-亚苄基-2-甲基丙-2-胺氧化物((Z)-N-benzylidene-2- methylpropan-2-amine oxide)(PBN)
步骤1：如实施例2中一样，使用136.8g(95.2mL，0.8mol)苄基溴，在后处理后得到128.0g(98％)对于下一步足够纯的无色液体：其含有少于2％的双烷基化产物(δ3.66)。1HNMRδ1.14(s,9H,t-Bu),1.0-1.4(br,1H,N-H),3.69(s,2H,CH2),7.20-7.45(m,5H,Ph)；13CNMRδ29.16(t-Bu),47.27(CH2),50.64(C-N),126.68,128.30及128.36(各个C-H,Ph),141.52(q-C,Ph)。
步骤2：根据实施例1中公开的一般配方，分别使用于500mL丙酮中的步骤1的粗产物和于500mL水中的300g碳酸氢钠，然后分批加入530g“Oxone”，后处理后得到119.1g(90％)粗硝酮。从正庚烷-乙酸乙酯(7：1体积/体积)中重结晶，得到第一批纯PBN。蒸发滤液，然后重结晶，得到第二批产物。PBN的总产量：102.1g(两步72％)。1H NMRδ1.61(s,9H,t-Bu),7.40(m,3H,Ph),7.53(s,1H,HC＝N),8.28(m,2H,Ph)；13C NMRδ28.48(t-Bu),70.93(C-N),128.53,128.88及130.17(各个C-H,Ph),129.84(C＝N),131.22(q-C,Ph)。
实施例5：(Z)-N-(氰基亚甲基)环己胺氧化物((Z)-N-(cyanomethylene) cyclohexanamine oxide)
步骤1(即作为Exner，L.J.等，J.Am.Chem.Soc.1953，75，4841-2公开的操作的较小改进)：向125.3g(0.66mol)焦亚硫酸钠的200mL水溶液中加入97.4g≥37.0％的福尔马林(≥1.2mol)(放热)，并将溶液在70℃下加热45min。冷却至60℃后，迅速加入126.0g(1.27mol)环己胺并在此温度下继续搅拌0.5h。冷却至室温后，1h内逐滴加入62.5g(1.275mol)氰化钠在250mL水中的溶液，并继续搅拌4h。加入水和甲苯(各500mL)并分层。再用250mL甲苯萃取水层一次。将合并的有机层用水和盐水洗涤，用硫酸钠干燥，过滤后蒸发溶剂，得到155.9(94％)无色液体产物，其纯度足以用于下一步。产物含有少于2％的双烷基化产物(δ3.67)：1H NMRδ0.99-1.34(m,6H)及1.54-1.85(m,5H)(c-Hex和N-H),2.64(tt,1H,CHN),3.58(s,2H,CH2N)；13C NMRδ24.59；26.05；32.77和34.49(c-Hex),55.32(CH2N),118.30(C≡N)。
步骤2：根据实施例1中公开的一般配方(使用更过量的试剂)，分别使用于600mL丙酮中的步骤1的粗产物和于600mL水中的470g碳酸氢钾，然后在2h内分批加入830g过硫氢酸钾制剂(Oxone)。用环己烷-乙酸乙酯(3:1体积/体积)重结晶，得到第一批硝酮。蒸发滤液，然后重结晶，得到第二批产物。总产率：126.2g(75％)作为单一异构体的硝酮。1H NMRδ1.13-1.36(m,3H)及1.60-2.04(m,7H)(c-Hex),3.92(tt,1H,HC-N),6.79(s,1H,HC＝N)；13CNMRδ24.71,24.75及31.25(c-Hex),76.53(HC-N),105.26(HC＝N),112.66(C≡N)。
注意：当丙酮在标准操作条件下被甲基乙基酮替换时，在后处理中存在高达30％的羟胺中间体。因此，使用Oxone的氧化反应优选使用丙酮-水混合物。
实施例6：(Z)-N-(2-乙氧基-2-氧代亚乙基)环己胺氧化物((Z)-N-(2-ethoxy-2- oxoethylidene)cyclohexanamine oxide)
步骤1：向带有搅拌棒的1L锥形瓶中加入365mL(4当量)环己胺和500mL甲苯，并将溶液在冰浴中冷却。在约2h内向搅拌的溶液中逐滴加入133.6g(88.7mL；0.8mol)溴乙酸乙酯，所得混合物在室温下搅拌过夜。借助于250mL的甲苯过滤反应混合物，然后蒸发挥发物。通过与甲苯共蒸发除去残余的环己胺。这样得到139.3g(95％)无色液体产物，其纯度足以用于下一步。产物含有小于0.5％的双烷基化产物(δ3.48)。1H NMRδ0.90-1.2(m,6H)及1.50-1.80(m,5H)(c-Hex及N-H),1.19(t,2H,OEt),2.32(tt,1H,CHN),3.34(s,2H,CH2N),4.10(q,2H,OEt)；13C NMRδ14.26(OEt),24.89,26.10,33.36及48.34(c-Hex),56.47(CH2N),60.71(OEt),172.89(C＝O)。
步骤2：根据实施例1中公开的一般配方，分别使用于500mL丙酮中的步骤1的粗产物和于1000mL水中的320g碳酸氢钠，然后在环境温度下在2.5h内分批加入600g“Oxone”。处理后，将粗硝酮从正庚烷-乙酸乙酯(7:1体积/体积)中重结晶，得到83.2g(52％，经2步)(Z)产物，含有5％(E)异构体(1H NMRδ 5.50(CH-N)及7.08(HC＝N))。1H NMR(Z)δ1.24(t,3H,OEt),1.10-1.39(m,3H),1.62(m,1H)及1.75-2.00(m,6H)(c-Hex),3.78(tt,1H,HC-N),4.19(q,2H,OEt),7.11(s,1H,HC＝N)；13C NMRδ14.28(OEt),24.89,24.89及31.21(c-Hex),60.86(OEt),78.13(HC-N),123.53(HC＝N),160.41(C＝O)。
注意：从合适的溴乙酸酯开始，该两步程序同样可以用于制备甲基(48％)、苄基(50％)和叔丁基(54％，2步)以及其他(a.o.)C-酯N-环己基醛硝酮。
实施例7：(Z)-N-((二乙氧基磷酰)亚甲基)环己胺氧化物((Z)-N- ((diethoxyphosphoryl)methylene)cyclohexanamine oxide)
步骤1：将95.0g(0.285mol)重结晶的1,3,5-三环己基-六氢-1,3,5-均三嗪和130.0g(0.94mol；3.3当量)亚磷酸二乙酯在100mL环己烷中回流过夜。蒸发溶剂，得到纯度足以用于下一步的粗胺。1H NMRδ0.90-1.30(m,6H)及1.43-1.78(m,5H)(c-Hex及N-H),1.24(t,6H,OEt),2.36(tt,1H,HC-N),2.90(d,2H,2JHP＝12,CH2P),4.05(m,4H,OEt)；13C NMRδ16.55(d,3JCP＝6,OEt),24.87,26.15及33.09(c-Hex),42.43(d,1JCP＝153,CH2P),57.79(d,3JCP＝15,HC-N),62.10(d,2JCP＝7,OEt)；31P NMRδ28.20。
步骤2：根据实施例1中公开的一般配方，分别使用于500mL丙酮中的步骤1的粗产物和于500mL水中的350g碳酸氢钠，然后在环境温度下在2h内分批加入630g过硫氢酸钾制剂(Oxone)，得到(Z)和(E)异构体的95:5混合物，该混合物含有5％未确认的产物(31P NMRδ＝28.92)。从正庚烷-乙酸乙酯(8:1体积/体积)中重结晶，得到第一批硝酮。蒸发滤液，然后重结晶，得到第二批硝酮。总产率：160.8g(72％，2步)的(Z)-硝酮蜡状晶体，含有1％的(E)-异构体(1H NMRδ6.80(d)；31P NMRδ6.97)。1H NMR(Z)δ1.05-1.35(m,3H),1.57-1.86(m,5H)及1.95-2.05(m,2H)(c-Hex),1.27(t,6H,OEt),3.76(m,1H,HC-N),4.18(m,4H,OEt),6.78(d,1H,2JHP＝15,HC＝N)；13C NMRδ16.50(d,3JCP＝6,OEt),24.91,25.00及31.55(c-Hex),63.30(d,2JCP＝6,OEt),77.00(d,3JCP＝8,HC-N),123.32(d,1JCP＝209,HC＝N；31P NMRδ7.70。
实施例8：(Z)-N-亚苄基环己胺氧化物((Z)-N-benzylidenecyclohexanamine oxide)
步骤1：向装有搅拌棒的1L锥形瓶中加入360mL(约3.5当量)环己胺和500mL乙酸乙酯，并将溶液在冰浴中冷却。在约2.0h内向搅拌的溶液中逐滴加入153.9g(107.0mL；0.9mol)苄基溴，并将所得混合物在环境温度下搅拌过夜。借助于500mL的甲苯过滤反应混合物。将滤液用水和盐水洗涤，用硫酸钠干燥，过滤后蒸发挥发物。通过与甲苯共蒸发除去残余的环己胺。得到186.6g(98％)无色液体产物，其纯度足以用于下一步骤。产物含有小于2％的双烷基化产物(δ3.60)。1H NMRδ1.01-1.32(m,6H)及1.53-1.93(m,5H)(c-Hex及N-H),2.46(tt,1H,HC-N),3.78(s,2H,CH2Ph),7.20-7.55(m,5H,Ph)；13C NMRδ25.19,26.40及33.77(c-Hex),51.25(HC-N),56.36(CH2Ph),126.96,128.23及128.52(C-H,Ph),141.23(q-C,Ph)。
步骤2：根据实施例1中公开的一般配方，分别使用于500mL丙酮中的步骤1的粗产物和于1000mL水中的410g碳酸氢钾，然后在环境温度下在2.5h内分批加入700g“Oxone”(加完60％“Oxone”时加入500mL用于第一次萃取的乙酸乙酯，以抵消由于硝酮沉淀的形成而引起的起泡)，从正庚烷-乙酸乙酯(7:1体积/体积)中重结晶得到粗产物。产量：10.3g(60％)作为单一异构体的硝酮。1H NMRδ1.11-1.39(m,3H),1.60(m,1H)及1.83-2.12(m,6H)(c-Hex),3.79(tt,1H,HC-N),7.28-7.38(m,3H,Ph),7.38(s,1H,HC＝N),8.21(m,2H,Ph)；13CNMRδ25.12,25.12及31.22(c-Hex),75.69(HC-N),128.48,28.59及130.06(C-H,Ph),130.95(q-C,Ph),132.19(C＝N)。
实施例9(比较例)(Z)-N-亚苄基-1-苯基甲胺氧化物((Z)-N-benzylidene-1- phenylmethanamine oxide)
根据实施例1中公开的一般配方，分别使用于400mL丙酮中的101g(0.51mol)二苄胺和400mL水中的225g碳酸氢钠，然后在室温下分批加入375g“Oxone”，后处理得到几乎定量产率的粗硝酮。从正庚烷-乙酸乙酯(1:1体积/体积)中重结晶，得到第一批纯产物。蒸发滤液，然后重结晶，得到第二批产物。合并产率：99.8g(92％)。1H NMRδ5.02(s,2H,CH2),7.30-7.50(m,9H),8.19(m,2H)；13C NMRδ71.35(CH2N),128.54,128.69,129.04,129.04,129.28及130.50(各个C-H,Ph),130.58及133.43(各个q-C,Ph),134.28(HC＝N)。
实施例10(比较例)：(Z)-N-亚苄基苯胺氧化物((Z)-N-benzylideneaniline oxide)
根据实施例1中公开的一般配方，122.8g(0.67mol)N-苯基苄胺于450mL丙酮中，280g碳酸氢钠于450mL水中，然后分批加入480g“Oxone”(在加入75％的“Oxone”后加入250mL乙酸乙酯，以抵消由于硝酮沉淀的形成而引起的起泡)，后处理并从乙醇中结晶出44.8g(34％)暗绿色硝酮。1H NMRδ7.38-7.48(m,6H),7.72-7.77(m,2H)及8.35-8.42(m,2H)(Ph),7.90(s,1H,HC＝N)；13C NMRδ121.90,28.79,129.18,129.30,130.06及131.06(各个C-H,Ph),130.86及149.26(各q-C,Ph),134.68(HC＝N)。
实施例1-10的结果讨论
令人惊讶的是，发现通过使用只含有胺原料和碳酸氢钠或碳酸氢钾的丙酮-水混合物的氧化反应，并将固体过硫氢酸钾制剂(Oxone)加入到反应中，以优异的产率在摩尔规模上容易和有效地制备用例如-CN、羧酸酯或磷酸酯的强活性基团取代的C-取代醛硝酮。该过程避免使用相转移催化剂。而且，不需要其他有机溶剂(从环境角度来看不满足需要)。该反应可以在显著较高浓度的起始胺(通常1.5M至2M)下进行，即达到迄今报道的十倍或更多。产物可以通过萃取很容易分离并且纯度足够高，因此可以无需进一步纯化直接使用。
以这种方式，现在可以以比目前已知的方法更稳定、可扩展(scalable)且经济可行的氧化方法从它们的相应的仲胺获得C-氰基取代的醛硝酮(实施例1和5)，C-酯取代的醛硝酮(实施例2和6)以及C-膦酸酯取代的醛硝酮(实施例3和7)。关于C-氰基醛硝酮，令人惊讶的是该过程不会导致如文献中预期那样(参见Bose，D.S.等，Syn.Commun.1997，27，3119-23)形成任何伯酰胺硝酮副产物。关于C酯取代的醛硝酮和C-膦酸酯取代的醛硝酮，考虑到如上所述的已知氧化方法遇到的困难，通过直接氧化相应的仲胺获得它们是前所未有的和意料之外的。
另外，该过程适用于携带叔N-取代基(实施例4)、仲N-取代基(实施例8)或伯N-取代基(比较例9)，以及N-苯基取代基(比较例10)的C-苯基醛硝酮，由此使该方法成为用于制备各种各样的醛硝酮的通用方法。
通过1,3-二-叔-自由基加成合成式(8A)的烷氧基胺
实施例11-14和19-21公开了由如此获得的硝酮，通过2个叔丁基自由基1,3-加成直接制备代表性烷氧基胺，后者优选通过根据本发明的偶氮化合物的热分解产生。这通过反应(II)图示说明：
由于有限的转化率(实施例16和17)和/或由于目标烷氧基胺在反应条件下的完全不稳定性(实施例15A)或部分不稳定性(实施例13A、16、17和22A)的原因，比较例13、15-17和22列出了根据反应(II)的不成功的1.3-二-叔-自由基加成。比较例23和24显示了已知的烷氧基胺化合物的制备(Iwamura，M.等，Bull.Chem.Soc.Jpn.1970，43，856-60)。
在详述本发明的烷氧基胺合成中，选择这样的偶氮引发剂，使得在1,3-二-叔-自由基加成中，除了在硝酮碳上以外，烷氧基胺中不会产生另外的不对称中心。这决不意味着在选择其他偶氮引发剂化合物方面表现出局限性：它仅仅是为了便于结果的展示。因此，在本文公开的实施例中，使用以下三种式(7)的偶氮引发剂：偶氮二(异丁腈)(AEBN：Z1＝-CN，R2＝R3＝Et)，和偶氮二(异丁酸二甲酯)(AIBMe：Z1＝CO2Me，R2＝R3＝Me)。
实施例11：3-(叔丁基(2-氰基丙-2-基氧)氨基)-2,2-二甲基丁二腈(3-(tert- butyl(2-cyanopropan-2-yloxy)amino)-2,2-dimethylsuccinonitrile)
在92℃(浴温)下对在250mL甲苯中的18.92g(0.15mol)根据实施例1制备的硝酮和40.64g(1.65当量)AIBN搅拌6h。通过蒸发溶剂，然后从异丙醇中重结晶并在冰箱中冷却，重新获得约80％的被10-20％的四甲基丁二腈(TMSN)污染的烷氧基胺。当该物质溶于热异丙醇中并将溶液缓慢冷却至室温时，过滤后得到纯的烷氧基胺。产量：26.0g(66％)。1H NMRδ1.26(s,9H,t-Bu),1.50、1.61、1.82及1.82(各个s,3H,Me),3.77(s,1H,HC-N)；13C NMRδ24.51,26.13,28.18及28.18(各个Me),26.61(t-Bu),36.25(CMe2),61.98(HC-N),63.08(C-N),76.58(C-O),113.46,121.09及122.12(各个C≡N)。
注意：蒸汽汽提(在工业中用于去除TMSN的公认实践)在从异丙醇单一结晶之前也可用于获得纯的烷氧基胺。该反应同样可以很好地在回流的甲苯中以小份分批加入1.3当量的AIBN进行。在原子转移自由基加成(ATRA)(类似于实施例13B的过程，现采用α-溴代异丁腈)中，实施例1的起始硝酮仅有14％转化为实施例11的烷氧基胺，而其余的α-溴代异丁腈转化为TMSN。
实施例12：3-(叔丁基(3-氰基戊-3-基氧)氨基)-2,2-二乙基丁二腈(3-(tert- butyl(3-cyanopentan-3-yloxy)amino)-2,2-diethylsuccinonitrile)
将5.68g(45mmol)根据实施例1制备的硝酮和15.86g(1.6当量)AEBN溶于75mL甲苯中并在86℃(浴温)下搅拌过夜。1H NMR表明转化率为约90％。蒸发溶剂，然后从异丙醇中重结晶并在冰箱中冷却，过滤后得到5.40g(38％)烷氧基胺针状物。1H NMRδ1.06,1.11,1.13及1.18(各个t,3H,CH 3CH2),1.28(s,9H,t-Bu),1.55(m,1H),1.86-2.15(m,5H)及2.18-2.34(m,2H)(CH3CH 2),4.04(s,1H,HC-N)；13C NMRδ7.92,8.28,8.93及9.13(各个CH3CH2),25.28,28.24,29.32及30.64(各个CH3 CH2),26.98(t-Bu),45.38(CEt2),58.70(HC-N),63.88(C-N),84.50(C-O),113.96,119.45及120.64(各个C≡N)。
注意：在一个实验中，在0.5h内，在105℃(浴温)下以小份分批以固体形式加入1.6当量的AEBN，继续加热16h：转化率为90％，得到1:1的烷氧基胺和NOH化合物的混合物。也观察到在歧化反应中共形成的2-乙基丁-2-烯腈(2个异构体δ6.18和6.36(每个brq，CH＝))。
实施例13：3-(叔丁基(1-甲氧基-2-甲基-1-氧代丙-2-基氧)氨基-3-氰基-2,2-二 甲基丙酸甲酯(methyl 3-(tert-butyl(1-methoxy-2-methyl-1-oxopropan-2-yloxy) amino)-3-cyano-2,2-dimethylpropanoate)
步骤A：在92℃(浴温)下将5.68g(45mmol)根据实施例1制备的硝酮和12.95g(1.25当量)2,2'-偶氮二(异丁酸酯)二甲酯(AIBMe)在75mL甲苯中搅拌6h。1H NMR表明最终转化率为92％，75％为预期的烷氧基胺，17％由2-(叔丁基)-4,4-二甲基-5-氧代异恶唑烷-3-甲腈(δ4.06(s)和2-(叔丁基)-3-氰基-5-甲基异恶唑烷-5-羧酸甲酯(δ2.48,3.20和3.96(各个dd，1H，H-3和H-4))的1:1组合物组成，2-(叔丁基)-4,4-二甲基-5-氧代异恶唑烷-3-甲腈通过将烷氧基胺歧化为NOH化合物然后环化而形成，2-(叔丁基)-3-氰基-5-甲基异恶唑烷-5-羧酸甲酯通过起始硝酮与歧化反应中形成的甲基丙烯酸甲酯的偶极环加成反应形成。通过选择性结晶分离纯烷氧基胺是不可行的。
步骤B，使用原子转移自由基加成(ATRA)：向在100mL吹氮处理过的甲醇中的7.57g(60mmol)根据实施例1制备的硝酮和30.2g(2.9当量)PMDETA(五甲基二亚乙基三胺)中加入16.25g溴化铜(I)和2.70g铜粉(2.6当量铜)的混合物。在室温下，在0.5h内向搅拌的溶液中加入27.15g(2.5当量)的α-溴代异丁酸甲酯在20mL吹氮处理过的甲醇中的溶液，并将反应物搅拌过夜，此时起始硝酮已经完全转化。将反应物倒入250mL 50％饱和氯化铵水溶液中并加入250mL二氯甲烷。分离后，将水用125毫升的二氯甲烷萃取两次。将合并的有机级分用50％饱和氯化铵水溶液洗涤两次，用盐水洗涤一次，用硫酸钠干燥，过滤后真空除去溶剂。通过快速柱层析纯化产物，然后从异丙醇中重结晶，得到第一批纯烷氧基胺。蒸发滤液并再次从异丙醇中重结晶，得到第二批产物。合并产率：12.62g(64％)白色晶体。1H NMRδ1.11(s,9H,t-Bu),1.28(s,6H)、1.46(s,3H)及1.49(s,3H)(各个Me),3.66及3.68(各个s,3H,OMe),4.28(s,1H,HC-N)；13C NMRδ21.77,23.88,24.28及24.45(各个Me),26.46(t-Bu),46.61(CMe2),51.77及52.12(各个OMe),61.29(HC-N),62.82(C-N),78.68(C-O),115.80(C≡N),174.57及175.19(各个C＝O)。
实施例14：2-(叔丁基(2-氰基丙-2-基氧)氨基)-3-氰基-3-甲基)丁酸甲酯 (methyl 2-(tert-butyl(2-cyanopropan-2-yloxy)amino)-3-cyano-3-methylbutanoate)
在92℃(浴温)下将23.88g(0.15mol)根据实施例2制备的硝酮和40.64g(1.65当量)AIBN在250mL甲苯中搅拌6h。1H NMR表明起始硝酮完全转化成烷氧基胺和单环加成物的96:4混合物(通过与真正样品比较鉴定：参见下文注释)。蒸发溶剂，然后从异丙醇中重结晶，并在冰箱中冷却，得到约80％的被20-30％的TMSN污染的烷氧基胺。在25.8g(58％)中通过2至3次从异丙醇中进一步重结晶得到纯烷氧基胺，为白色结晶。1H NMRδ1.26(s,9H,t-Bu),1.35,1.48,1.71及1.82(各个s,3H,Me),3.55(s,1H,HC-N),3.75(s,3H,OMe)；13C NMRδ25.68,26.22,26.45及28.42(各个Me),27.66(t-Bu),34.33(CMe2),51.61(OMe),62.92(C-N),71.33(HC-N),77.09(C-O),121.35及124.59(各个C≡N),166.77(C＝O)。
注意：在105℃，烷氧基胺与环加合物的比例为92:8，而现在观察到4％的NOH歧化产物：δ5.67(br，NOH)和3.52(HC-N)。用2当量甲基丙烯腈与起始醛硝酮在90℃在甲苯中加热6h，得到完全转化，伴随形成95:5比例的2种非对映异构体环加成物。主要：1H NMRδ1.14(s,9H,t-Bu),1.69(s,3H,Me),2.65,2.90及4.09(各dd,1H、H-3及H-4),3.74(s,3H,OMe)。
实施例15：3-(叔丁基((1-甲氧基-2-甲基-1-氧代丙-2-基)氧基)氨基)-2,2-二甲 基琥珀酸二甲酯(dimethyl3-(tert-butyl((1-methoxy-2-methyl-1-oxopropan-2-yl) oxy)amino)-2,2-dimethylsuccinate)
步骤A：在92℃(浴温)下将7.16g(45mmol)根据实施例2制备的硝酮和12.95g(1.25当量)AIBMe在75mL甲苯中搅拌6小时。1H NMR分析表明所有的硝酮已经转化，但是不存在预期的烷氧基胺(δ4.26(HC-N)——见下文)。占80％的转化的硝酮的主要成分是2-(叔丁基)-4,4-二甲基-5-氧代-异恶唑烷-3-羧酸甲酯(δ1.12(s,9H,t-Bu),1.24和1.34(各个s,3H,Me)，3.75(s,3H,OMe)和3.85(s,1H,H-3))。
部分地，该组分通过烷氧基胺歧化为NOH，随后环化而形成。在歧化中共形成的MMA已经通过1,3-偶极环加成消耗了20％的硝酮，得到2个异构体(比例为9:1)的2-(叔丁基)-5-甲基异噻唑烷-3,5-二甲酸二甲酯(主要δ1.06(s,9H,t-Bu),1.53(s,3H,5-Me),2.39和2.96(各个dd,1H,H-4)，3.71和3.71(各个s,3H,OMe)，H-3淹没(obscured))。MMA也插入到烷氧基胺C-O键中，但同样形成的新烷氧基胺经歧化以提供相同的环化产物(占其形成的30％)和已知的(参见Wilkinson，T.S.等，J.Coll.Interfac.Sci.2001，237，21-7)MMA不饱和二聚体2,2-二甲基-4-亚甲基-戊二酸二甲酯(δ1.13(s,6H,Me2),2.58(d,2H,CH2),3.61和3.70(各个s,3H,OMe)，5.49(br s)和6.18(d)(＝CH2))和推定不饱和MMA三聚体(δ2.51m,CH2),5.46(br s)和6.16(d)(＝CH2))，二聚体与三聚体的比例为约7：1。没有尝试分离。
步骤B，使用原子转移自由基加成(ATRA)：向在100mL吹氮处理过的甲醇中的9.55g(60mmol)根据实施例2制备的硝酮和30.2g(2.9当量)PMDETA(五甲基二亚乙基三胺)中加入16.25g溴化铜(I)和2.70g铜粉(2.6当量铜)的混合物，在室温下，在0.5h内向该搅拌的溶液中加入27.15g(2.5当量)α-溴异丁酸甲酯在20mL吹氮处理过的甲醇中的溶液，当硝酮开始完全转化时，将反应搅拌过夜。将反应物倒入250mL 50％饱和氯化铵水溶液中，加入250mL二氯甲烷。分离后，将水用125mL的二氯甲烷萃取两次。合并的有机级分用50％饱和氯化铵水溶液洗涤两次，用盐水洗涤一次，用硫酸钠干燥，过滤后真空除去溶剂。1H NMR分析表明，除了2,2,3,3-四甲基琥珀酸二甲酯(δ1.20,3.60)外，期望的烷氧基胺是主要组分(δ1.14(s,9H,t-Bu),1.20,1.31,1.47及1.51各个s,3H,Me),3.62,3.62和3.65(各个s,3H,OMe),4.26(s,1H,CHN))。但是，约30％最初形成的烷氧基胺转化为2-(叔丁基(羟基)氨基)-2-甲氧基-3,3-二甲基琥珀酸二甲酯：δ1.14(s,9H，t-Bu)，1.42和1.45(各个s,3H,Me)，3.42,3.66和3.71(各个s,3H,OMe)，4.9(br,1H,OH)。目标烷氧基胺不能以纯态分离。
注意：副产物2-(叔丁基(羟基)氨基)-2-甲氧基-3,3-二甲基-琥珀酸二甲酯是式(8)的烷氧基胺碱诱导转化为式(1B)的硝酮(如下所公开)然后将甲醇加入到硝酮中的结果。
实施例16：(1-(叔丁基((2-氰基丙-2-基)氧基)-氨基)-2-氰基-2-甲基丙基)磷酸 二乙酯(diethyl(1-(tert-butyl((2-cyanopropan-2-yl)oxy)amino)-2-cyano-2- methylpropyl)-phosphonate)
在92℃(浴温)下将根据实施例3制备的10.67g(45mmol)硝酮和11.82g(1.6当量)AIBN在75mL甲苯中搅拌6小时。31P NMR分析表明转化率最多约60％：尽管形成了烷氧基胺(δ20.68)，但其在反应混合物中的存在量占已转化的起始硝酮的不到50％，主要组分具有亚磷酸盐或磷酸盐型产物的位移映像(shifts reminiscent)。较高的AIBN负载量和/或较高的温度是不利的：当起始硝酮的转化率增加时，推测为目标烷氧基胺产物的相对比例进一步降低。
实施例17：3-(叔丁基((2-氰基丙-2-基)氧基)胺基)-2,2-二甲基-3-苯基丙腈(3- (tert-butyl((2-cyanopropan-2-yl)oxy)amino)-2,2-dimethyl-3-phenyl- propanenitrile)
在92℃(浴温)下将根据实施例4制备的7.98g(45mmol)硝酮和11.86g(1.6当量)AIBN在75mL甲苯中搅拌6h。反应混合物的1H NMR分析表明，转化率最多只有24％，目标烷氧基胺(δ3.72)只有7％。除少量未确认成分(δ4.092％)外，主要产物(以15％存在)推测为在烷氧基胺歧化时形成的NOH化合物3-(叔丁基(羟基)氨基)-2,2-二甲基-3-苯基丙腈(δ0.96(t-Bu),3.62(CH-N),4.73(OH))。在歧化中共形成的甲基丙烯腈优先插入到烷氧基胺C-O键中(而不是与硝酮进行1,3-偶极环加成反应)，但如此形成的新烷氧基胺经历了完全歧化：歧化中共形成的2,2-二甲基-4-亚甲基戊二腈(δ5.99和6.15(＝CH2))以3％存在。没有尝试分离。
实施例18：3-(((2-氰基丙-2-基)氧基)(环己基)氨基)-2,2-二甲基丁二腈(3- (((2-cyanopropan-2-yl)oxy)(cyclohexyl)amino)-2,2-dimethylsuccinonitrile)
在92℃(油浴温度)下将根据实施例5制备的45.66g(0.3mol)硝酮和81.3g(1.65当量)AIBN在500mL异丙醇中搅拌6h。关掉加热和搅拌，使混合物缓慢冷却至室温。过滤收集晶体，用异丙醇洗涤并风干。产率：76.15g(88％)纯烷氧基胺，为白色结晶。1H NMRδ0.85-1.75(m,9H)及2.45(m,1H)(c-Hex),1.19,1.20,1.28及1.38(各个s,3H,Me),3.36(br tt,1H,HC-N,c-Hex),3.54(br s,1H,HC-N)；13C NMRδ24.92,25.85,26.03,26.03,26.30,26.45,27.08,27.58及32.87(c-Hex及4Me),36.25(CMe2),63.07及65.77(各个CH-N),73.60(C-O),114.86,121.55及121.68(各个C≡N)。
注意：通过使固体AIBN(1.3当量)以小份分批加入到硝酮的回流溶液中，反应同样可以以相似的产率但更快速且更少消耗偶氮引发剂地实施：1)在105℃的甲苯中，然后蒸发并从异丙醇中单一结晶；或2)在115℃的1-丁醇中，然后缓慢冷却至室温并直接收集纯烷氧基胺晶体。
实施例19：3-氰基-2-(((2-氰基丙-2-基)氧基)(环己基)氨基)-3-甲基丁酸乙酯 (ethyl 3-cyano-2-(((2-cyanopropan-2-yl)oxy)(cyclohexyl)amino)-3- methylbutanoate)
在92℃(油浴温度)下将根据实施例6制备的29.9g(0.15mol)硝酮和40.6g(1.65当量)AIBN在250mL甲苯中搅拌6h。粗反应混合物中高达90％的TMSN可以通过蒸汽汽提除去，但烷氧基胺虽然是结晶性的，但不能通过结晶从TMSN中获得。1H NMRδ1.00-1.14(m,1H),1.25-1.60(m,5H),1.67-1.76(m,2H)及1.86-1.96(m,2H)(c-Hex),1.08(br t,3H,OEt),1.20,1.34,1.43及1.46(各个s,3H,4Me),3.63及3.67(各个br,1H,HC-N),3.97-4.05(m,2H,OEt)；13C NMRδ14.14(OEt),25.72,26.39,26.49,26.58,26.75,27.10,29.59及33.40(br)(c-Hex及4Me),34.49(CMe2),61.10(OEt),64.15(br)及73.60(各个HC-N),73.48(C-O),121.91及123.09(各个C≡N),168.56(C＝O)。
实施例20：(2-氰基-1-(((2-氰基丙-2-基)氧基)(环己基)氨基)-2-甲基丙基)-膦 酸二乙酯(diethyl(2-cyano-1-(((2-cyanopropan-2-yl)oxy)(cyclohexyl)amino)-2- methylpropyl)-phosphonate)
在92℃(油浴温度)下将根据实施例7制备的39.5g(0.15mol)硝酮和41.85g(1.7当量)AIBN在250mL甲苯中搅拌6h。粗反应混合物中高达90％的TMSN可以通过蒸汽汽提除去，但由于该产物抵制了所有的结晶尝试，因此不能获得纯的烷氧基胺。
实施例21：3-(((2-氰基丙-2-基)氧基)(环己基)氨基)-2,2-二甲基-3-苯基-丙腈 (3-(((2-cyanopropan-2-yl)oxy)(cyclohexyl)amino)-2,2-dimethyl-3-phenyl- propanenitrile)
在92℃(浴温)下将根据实施例8制备的24.39g(0.12mol)硝酮和32.51g(1.65当量)AIBN在250mL甲苯中搅拌6h。
蒸发溶剂，将产物重新溶解于热异丙醇中并缓慢冷却至室温，得到第一批产物。蒸发滤液并从甲醇中重结晶得到第二批。总产率：29.44g(72％)的结晶烷氧基胺。1H NMRδ0.74-1.75(m,10H,c-Hex),0.91,1.38,1.49及1.57(各个s,3H,Me),3.54(tt,1H,HC-N),3.5-4.2(br,1H,HCPh),7.03-7.14(m,3H)及7.55-7.65(m,2H)(Ph)；13C NMRδ26.39、26.47,26.71,26.81,27.26,27.39,28.32(br),29.31及34.03(br)(c-Hex及4Me),35.53(CMe2),63.69(C-H,c-Hex),72.37(C-O),72.25(br,CHPh),122.47及124.84(各个C≡N),128.40、128.54及131.13(各个C-H,Ph),136.97(br q-C,Ph)。
注意：在某些情况下，收集的产物中仍含有痕量的TMSN：通过异丙醇最终结晶可有效去除这些物质。该反应同样可以很好地在回流的甲苯中以小份分批加入1.3当量的AIBN进行。或者，通过已确定的去除TMSN的工业实践——蒸汽汽提，然后从异丙醇中采用单一重结晶可获得纯的烷氧基胺。
实施例22：3-(环己基((1-甲氧基-2-甲基-1-氧代丙-2-基)氧基)氨基)-2,2-二甲 基-3-苯基丙酸甲酯(methyl3-(cyclohexyl((1-methoxy-2-methyl-1-oxopropan-2-yl) oxy)amino)-2,2-dimethyl-3-phenylpropanoate)
步骤A：在92℃(浴温)下将9.15g(45mmol)根据实施例8制备的硝酮与16.58g(1.6当量)AIBMe在75mL甲苯中搅拌6h。1H NMR分析表明转化率接近90％，并且目标烷氧基胺是主要组分。然而，20％的烷氧基胺经历了歧化为NOH，然后环化得到2-环己基-4,4-二甲基-3-苯基-异恶唑烷-5-酮(δ2.71(tt,1H,CH-N)，和4.14(s,1H,H-3))。在歧化中共形成的MMA优先插入其它烷氧基胺C-O键(而不是与硝酮进行1,3-偶极环加成反应)，但如此形成的新烷氧基胺完全经历歧化反应，得到与上述相同的环化产物(占其形成的约40％)和已知的(参见Wilkinson，T.S.等，J.Coll.Infac.Sci.2001，237，21-7)MMA不饱和二聚体2,2-二乙基-4-亚甲基戊二酸二甲酯(δ2.58(d,2H,CH2)，5.49(br s)和6.18(d)(＝CH2))和推测为不饱和的MMA三聚体(δ5.46(d)(＝CH2))。部分结晶分离失败。
步骤B，使用原子转移自由基加成(ATRA)：向在100mL吹氮处理过的甲醇中的12.20g(60mmol)根据实施例8制备的硝酮和30.2g(2.9当量)PMDETA(五甲基二亚乙基三胺)加入16.25g溴化铜(I)和2.70g铜粉(2.6当量铜)的混合物。在室温下，在0.5h内向搅拌的溶液中加入27.15g(2.5当量)的α-溴异丁酸甲酯在20mL吹氮处理过的甲醇中的溶液，并将反应物搅拌过夜。将反应物倒入250mL 50％饱和氯化铵水溶液中，然后加入250mL二氯甲烷。分离后，将水用125mL的二氯甲烷萃取两次。将合并的有机级分用50％饱和氯化铵水溶液洗涤两次，用盐水洗涤一次，用硫酸钠干燥，过滤除去真空后除去溶剂。1H NMR分析表明，所有的α-溴异丁酸甲酯都已转化，但大部分转化为2,2,3,3-四甲基琥珀酸二甲酯，而80％的硝酮未反应：只有20％转化为目标烷氧基胺。没有尝试分离。
实施例23(比较例)：3-苄基((2-氰基丙-2-基)氧基)氨基-2,2-二甲基-3-苯基丙 腈(3-(benzyl((2-cyanopropan-2-yl)oxy)amino)-2,2-dimethyl-3- phenylpropanenitrile)
在92℃(浴温)下将根据实施例9制备的9.51g(45mmol)硝酮和11.82g(1.6当量)AIBN在90mL甲苯中搅拌6h。蒸发溶剂并从甲醇中重结晶，得到11.47g(73％)烷氧基胺，为细针状物。1HNMRδ0.89,1.05(br),1.21和1.63(各个s,3H,Me),3.33和4.64(各个d,1H,CH2Ph),4.00(br s,1H,HC-N)-7.22(m,8H)和7.57(br d,2H)(Ph)；13CNMRδ25.81,27.40,27.52和27.96(各个Me),35.08(CMe2),59.98(CH2-N),72.49(CO),75.99(CHN),122.36和124.92(各个C≡N),128.52,128.64,128.86,130.77和131.77(各个CH,Ph),134.26和137.96(每个qC,Ph)。
注意：从Iwamura，S.等人的工作Bull.Chem.Soc.Jpn.1970，43，856-60中已知该化合物(但据报道以46％的产率分离)。
实施例24(比较例)：3-(((2-氰基丙-2-基)氧基)(苯基)氨基)-2,2-二甲基-3-苯 基丙腈(3-(((2-cyanopropan-2-yl)oxy)(phenyl)amino)-2,2-dimethyl-3- phenylpropanenitrile)
在92℃(浴温)下将根据实施例10制备的8.88g(45mmol)硝酮和11.82g(1.6当量)AIBN在90mL甲苯中搅拌6h。蒸发溶剂并从甲醇中重结晶两次，得到10.45g(70％)烷氧基胺，为黄绿色晶体。1H NMRδ0.90,1.17,1.52和1.73(各个s,3H,Me),3.46(br s,1H,HC-N),6.78-7.08(m,8H)和7.14-7.19(m,2H)(Ph)；13C NMRδ26.32,27.64,27.91和27.91(各个Me),35.26(CMe2),75.35(CO),86.64(CHN),121.39和124.36(各个C≡N),123.99,126.59,128.02,128.59,128.74和131.68(各个CH,Ph),133.99和151.87(各q-C,Ph)。
注意：从Iwamura，S.等人的工作Bull.Chem.Soc.Jpn.1970，43，856-60中已知该化合物(但据报道以63％的产率分离)。
实施例11-24的结果讨论
在92℃下使用C-氰基-N-叔丁基硝酮和1.65当量的AIBN(实施例11)发生定量的1.3-二-叔-自由基加成，烷氧基胺是唯一存在的产物(除TMSN外)。即使在回流甲苯中，烷氧基胺也是唯一形成的产物：没有发现歧化产生NOH化合物的证据。在86℃下使用AEBN(实施例12)产生了作为主要组分的目标烷氧基胺以及少量(4％)的NOH化合物，但是当在105℃下进行时，烷氧基胺和NOH化合物以等量存在。在这两种情况下，烷氧基胺都容易通过分步结晶纯化获得。
同样地，在92℃下，对于空间上更拥挤的C-酯取代的N-叔丁基硝酮和1.65当量AIBN(实施例14)，1,3-二-叔-自由基加成是主要途径，消耗了硝酮的量的96％：剩余的4％是硝酮与甲基丙烯腈的单个1,3-偶极环加成物。在105℃的甲苯中，也形成4％的NOH化合物。同样，烷氧基胺很容易通过分步结晶纯化获得。
相比之下，C-苯基-α-叔丁基硝酮(PBN)与1.6当量AIBN在92℃(实施例17)的反应仅使25％的起始硝酮转化，主要产物(15％)为NOH歧化化合物。当用空间要求低且强度更高的活化C-磷酸酯(实施例16)替换C-苯基时，起始硝酮的转化率增加，但仅为60％。此外，推测为目标产物的烷氧基胺占转化的硝酮的50％以下，并且该产物在反应条件下似乎不稳定。
因此，氰基官能化偶氮引发剂AIBN和AEBN与活化或共轭基团C-取代的N-叔烷基醛硝酮的1,3-二-叔-自由基加成的实例指出，只有-CN和酯基团是有效的并且能够高产率地生产烷氧基胺调节剂化合物，当使用AIBN时不具有或几乎不具有任何歧化。
在92℃下使用AIBN与环己基作为N-仲取代基的实例，产生作为唯一产物的目标烷氧基胺调节剂化合物不仅用于具有-CN(实施例18)或酯基(实施例19)C-取代的硝酮，而且现在也用于具有膦酸酯(实施例20)或苯基(实施例21)C-取代的硝酮。值得注意的是，即使在回流甲苯中，对于这些体系中的任何一个都检测不到由初始形成的烷氧基胺歧化形成的NOH化合物。
AIBN与具有N-苄基(比较例23)或N-苯基(比较例24)取代基的C-苯基硝酮容易在92℃的甲苯中发生加成，且很容易通过重结晶方法以高产率获得纯化的烷氧基胺。这两种化合物都是从Iwamura，S.等人的著作(Bull.Chem.Soc.Jpn.1970，43，856-60)中已知的。
当通过对式(6)的硝酮1,3-二-叔-自由基加成制备式(8)的烷氧基胺时，与使用AIBN(及其它氰基官能偶氮引发剂)的通用性相比，使用酯-取代的偶氮引发剂AIBMe得到了混合结果。虽然在92℃下C-氰基-N-叔丁基硝酮(实施例13A)和C-苯基-N-环己基硝酮(实施例22A)在甲苯中与AIBMe仍然产生作为主要组分的目标烷氧基胺，但是C-酯取代的N-叔丁基硝酮虽然完全转化，却不显示(产生目标烷氧基胺)(实施例15A)。相反，80％的硝酮被发现为式(9)的2-(叔丁基)-4,4-二甲基-5-氧代异恶唑烷-3-甲酸甲酯(R1＝t-Bu，R2＝R3＝Me，R6＝C(O)OMe)，其通过将最初形成的烷氧基胺歧化为NOH化合物(和MMA)，随后环化而形成。这种副反应分别占实施例13A和22A中转化的硝酮的17％和20％，并且在这些情况下阻止了烷氧基胺调节剂的有效分离。
因此，通过如AIBMe的偶氮引发剂与式(6A)的醛硝酮的1,3-二-叔-自由基加成来制备式(8A)的烷氧基胺的方法是不太优选的。
可以设想使用制备这些烷氧基胺的替代方法，即采用α-溴代异丁酸酯作为自由基源在环境温度(约25℃)原子转移1,3-二-叔-自由基加成(ATRA)。对于C-氰基-N-叔丁基硝酮而言，目标烷氧基胺可以以纯化合物获得(实施例13)。然而，尽管对于C-酯取代的N-叔丁基硝酮完成了完全转化，副产物的形成阻碍了在纯态下分离目标烷氧基胺(实施例15B)。对于C-苯基取代的N-环己基硝酮转化为烷氧基胺的转化率最多限于20％(实施例22B)。
因此，已经证明可以通过式(6A)的醛硝酮与式(7)的偶氮引发剂化合物反应以形成式(8A)的相应的烷氧基胺以完成烷氧基胺的制备。
式(1C)的硝酮的合成
实施例25-36说明了制备式(1C)的硝酮的两种方法。
实施例25-33公开了第一种方法，即通过碱处理将式(8A)的烷氧基胺(公开于实施例11-24)转化为式(1C)的特定硝酮。反应(III)示意性地说明该转化：
实施例25-31是成功的，而比较例32和33则不成功。从工业角度来看，较不优选的是通过从羟胺化合物加成(实施例34)或缩合(实施例35和36)反应制备硝酮(1C)。由于羟胺化合物的定价(当可商购时)对于预期的终端用途过高，因此该方法的价值有限。此外，在本发明的范围内，只有具有羧酸酯基团作为R6的通式(1C)的硝酮可以以这种方式得到。尽管如此，因为代表通式(1C)的硝酮，特别包括实施例34的产物，其在硝酮中的α-碳上只具有作为Z1的酯取代基(R2＝R3＝H)。根据实施例35和36制备的结构相关的硝酮在α-位置上缺乏活化功能，并用作聚合实验中的比较例。
实施例25：(E)-N-(1,2-氰基-2-甲基亚丙基)环己胺氧化物((E)-N-(1,2-dicyano-2-methylpropylidene)cyclohexanamine oxide)
在搅拌并在水浴冷却下，向72.1g(0.25mol)根据实施例18制备的烷氧基胺在200mL DMF中的悬浮液中加入0.42g固体叔丁醇钾，15min后再加入0.42g(共计为碱的3mol％)固体叔丁醇钾。所有烷氧基胺迅速溶解并形成澄清的黄色溶液。3h后，将反应物倒入250mL 50％饱和氯化铵水溶液和150mL叔丁基甲基醚的冰冷混合物中。将各层分离并将水层用75mL份的叔丁基甲基醚萃取两次。将收集的有机级分用水洗涤两次，用盐水洗涤一次，用硫酸钠干燥，过滤后真空除去溶剂。以近似定量产率获得的粗产物为黄色液体，约5％暂时归为丙酮氰醇的未知化合物(1H NMRδ1.58(s)；13C NMRδ29.41)。从正戊烷中重结晶得到第一批纯产物。蒸发滤液，然后重结晶，得到第二批。浅黄色晶体总产量：43.7g(80％)。1HNMRδ1.20-1.85(m,10H,c-Hex),1.62(s,6H,Me2),3.68(tt,1H,HC-N)；13C NMRδ23.88,25.34及33.15(c-Hex),24.73(CMe 2),40.44(CMe2),67.39(CH-N),108.17及120.29(各个C≡N),140.27(C＝N)。
注意：该转化同样可以在使用10mol％DBU(1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯)作为碱催化剂的THF中进行，并且将反应物搅拌过夜。如前所述进行后处理和重结晶，得到纯产物，产率为78％。
实施例26：(E)-N-(1,2-二氰基-2-甲基亚丙基)-2-甲基丙-2-胺氧化物((E)-N- (1,2-dicyano-2-methylpropylidene)-2-methylpropan-2-amine oxide)
如实施例25，使用15.74g(60mmol)根据实施例11制备的烷氧基胺，在后处理后得到10.94g(94％)的粗硝酮产物，为黄色液体，含有6％的暂时归为丙酮氰醇的未知化合物(1H NMRδ1.58(s)；13C NMRδ29.41)。通过在冰箱中从正戊烷中重结晶并在低温下过滤进行进一步纯化。硝酮在一定温度下为黄色液体。1H NMRδ1.39(s,9H,t-Bu),1.60(s,6H,CMe2)；13C NMRδ24.65(CMe 2),29.13(t-Bu),42.42(CMe2),59.30(C-N),109.77及120.46(各个C≡N),137.63(C＝N)。
实施例27：(E)-N-(1-氰基-3-甲氧基-2,2-二甲基-3-氧代亚丙基)-2-甲基丙-2- 胺氧化物((E)-N-(1-cyano-3-methoxy-2,2-dimethyl-3-oxopropylidene)-2-methyl- propan-2-amine oxide)
如实施例25，使用6.57g(20mmol)根据实施例13制备的烷氧基胺和总计0.225g(10mol％)的叔丁醇钾在50mL DMF中的溶液，在搅拌过夜处理后得到4.04g(89％)硝酮，为无色液体。1H NMRδ1.35(s,9H,t-Bu),1.41(s,6H,CMe2),3.69(s,3H,OMe)；13C NMRδ23.04(CMe 2),29.19(t-Bu),52.05(CMe2),52.72(OMe),58.26(C-N),111.31(C≡N),141.11(C＝N),174.06(C＝O)。
实施例28：(E)-N-(3-氰基-1-甲氧基-3-甲基-1-氧代丁-2-亚基)-2-甲基丙-2-胺 氧化物((E)-N-(3-cyano-1-methoxy-3-methyl-1-oxobutan-2-ylidene)-2-methyl- propan-2-amine oxide)
如实施例25，使用8.86g(30mmol)根据实施例14制备的烷氧基胺，但现在使用化学计量量的甲醇钠在50mL DMF中并搅拌过夜，后处理后得到5.78g(85％)淡黄色液体硝酮。1HNMRδ1.25(s,9H,t-Bu),1.56(s,6H,CMe2),3.84(s,3H,OMe)；13C NMRδ25.71(CMe2 ),29.61(t-Bu),40.26(CMe2),52.17(OMe),57.69(C-N),122.45(C≡N),137.72(C＝N),166.38(C＝O)。
实施例29：(E)-N-(3-氰基-1-乙氧基-3-甲基-1-氧代丁-2-亚基)环己胺氧化物 ((E)-N-(3-cyano-1-ethoxy-3-methyl-1-oxobutan-2-ylidene)cyclohexanamine oxide)
如实施例25，使用17.10g(净50mmol)根据实施例19制备的烷氧基胺，但现在使用化学计量的乙醇钠在100mL DMF中搅拌过夜，后处理后得到11.24g(82％)含有约5％TMSN(存在于原料中)的硝酮产物。由于TMSN不会干扰，所以这种物料可以在聚合中使用。柱层析后得到9.90g(74％)分析纯的硝酮，为淡黄色液体。1H NMRδ1.32(t,3H,OEt),1.54(s,6H,CMe2),1.18-1.26(m,3H),1.38-1.47(m,2H),1.52-1.61(m,3H)及1.68-1.76(m,2H)(c-Hex),3.17(m,1H,HC-N),4.31(q,2H,OEt)；13C NMRδ14.29(OEt),24.05,25.52及33.31(c-Hex),25.52(CMe 2),38.78(CMe2),61.68(OEt),63.38(HC-N),122.11(C≡N),157.95(C＝N),163.50(C＝O)。
实施例30：(E)-N-(2-氰基-1-(二乙氧基磷酰基)-2-甲基亚丙基)环己胺氧化物 ((E)-N-(2-cyano-1-(diethoxyphosphoryl)-2-methylpropylidene)cyclohexanamine oxide)
如实施例25，使用12.20g(净30mmol)根据实施例20制备的烷氧基胺，但现在使用化学计量的乙醇钠在50mL DMF中搅拌过夜，在处理后得到8.20g(80％)(E)硝酮，含有约12％的(Z)异构体和5％的TMSN(存在于原料中)。因为TMSN不会干扰，所以这种物料可以在聚合中使用。在柱层析后得到7.00g(74％)纯化的硝酮的92:8的(E)和(Z)异构体混合物，为无色液体。主要(E)异构体：1H NMRδ1.32(t,6H,OEt),1.57(s,6H,CMe2),1.18-1.36(m,3H),1.38-1.47(m,2H),1.52-1.63(m,3H)及1.70-1.78(m,2H)(c-Hex),4.07(m,1H,HC-N),4.31(m,4H,OEt)；13C NMRδ16.51(d,3JCP＝6,OEt),23.90,25.74及33.32(c-Hex),25.69(CMe 2),42.00(d,2JCP＝40,CMe2),62.65(d,2JCP＝6,OEt),63.09(d,3JCP＝15,HC-N),123.00(s,3JCP＝0,C≡N),158.68(d,1JCP＝141,C＝N)；31P NMRδ1.70；少量(Z)异构体部分数据：1H NMRδ1.49(s,6H,CMe2),4.80(m,1H,HC-N)；13C NMRδ16.51(OEt),23.57(CMe 2),23.92,25.66及33.2(c-Hex),44.40(s,2JCP＝0,CMe2),62.61(d,2JCP＝6,OEt),62.92(d,3JCP＝15,HC-N),121.55(s,3JCP＝0,C≡N),159.09(d,1JCP＝141,C＝N)；31P NMRδ0.64。
实施例31：(Z)-N-(2-氰基-2-甲基-1-苯基亚丙基)环己胺氧化物((Z)-N-(2- cyano-2-methyl-1-phenylpropylidene)cyclohexanamine oxide)
如实施例25，使用10.18g(30mmol)根据实施例21制备的烷氧基胺和7.40g(2.2当量)叔丁醇钾，在50mL DMF中并搅拌过夜，后处理后得到7.30g(90％)粗品硝酮，为淡红色液体，静置结晶。1H NMRδ1.00-1.11(m,2H),1.15-1.25(m,1H),1.38-1.55(m,5H)及1.63-1.71(m,2H)(c-Hex),1.51(s,6H,CMe2),2.89(tt,1H,HC-N),7.03-7.07(m,2H)及7.35-7.43(m,3H)(Ph)；13C NMRδ24.15,25.73及33.54(c-Hex),25.89(CMe 2),41.84(CMe2),60.99(HC-N),123.64(C≡N),127.47,128.57及128.72(各个C-H,Ph),135.16(q-C,Ph),165.56(C＝N)。
实施例32(比较例)：(Z)-N-(2-氰基-2-甲基-1-苯基亚丙基)-1-苯基甲胺氧化物 ((Z)-N-(2-cyano-2-methyl-1-phenylpropylidene)-1-phenylmethanamine oxide)
如实施例25，使用10.42g(30mmol)根据实施例23制备的烷氧基胺和7.40g(2.2当量)叔丁醇钾在50mL DMF中搅拌过夜，得到后处理的6.85g(82％)的微红液体。然而，产物不含任何预期的硝酮，而是其异构体(Z)-N-亚苄基-2-氰基-2-甲基-1-苯基丙-1-胺氧化物：1H NMRδ1.37及1.42(各个s,3H,Me),4.23(s,1H,HC-N),7.26-7.48(m,6H),7.55(br d,2H)及7.87(m,2H)(Ph),8.34(s,1H,HC＝N)；13C NMRδ23.83及24.37(各个Me),34.44(CMe2),80.72(HC-N),124.02(C≡N),128.07,128.19,128.55,128.57,128.57及131.11(各个C-H,Ph),135.75及139.15(各个q-C,Ph),162.29(HC＝N)，未尝试分离。
实施例33(比较例)：(Z)-N-(2-氰基-2-甲基-1-苯基亚丙基)苯胺氧化物((Z)-N- (2-cyano-2-methyl-1-phenylpropylidene)aniline oxide)
如实施例25，使用10.0g(30mmol)根据实施例24制备的烷氧基胺和7.40g(2.2当量)叔丁醇钾在50mL DMF中搅拌过夜。1H NMR分析表明形成了预期产物，但产物部分水解成2,2-二甲基-3-氧代-3-苯基丙腈和N-苯基羟胺。此外，部分烷氧基胺在反应条件下已经转化为NOH化合物。没有尝试分离。
实施例34：(E)-N-(1,4-二甲氧基-1-二氧代丁-2-亚基)-2-甲基-1-苯基丙-1-胺 氧化物((E)-N-(1,4-dimethoxy-1,4-dioxobutan-2-ylidene)-2-methyl-1- phenylpropan-1-amine oxide)
在1h内，在室温下，向10.12g(30mmol)N-(2-甲基-1-苯基丙基)羟胺4-甲基苯磺酸酯和2.71g乙酸钠在100mL甲醇中的搅拌溶液中逐滴加入4.26g(30mmol)乙炔二羧酸二甲酯在20mL甲醇中的溶液。搅拌1h后，将反应混合物倒入250mL水中，然后用100mL份的二氯甲烷萃取三次。将收集的有机级分用50％饱和碳酸氢盐水溶液和盐水洗涤，用硫酸钠干燥，过滤后通过蒸发除去溶剂。粗产物溶于热石油醚中并过滤。在冰箱中冷却后，通过过滤收集产物。产率：6.92g(75％)灰白色晶体。1H NMRδ0.72及1.01(各个d,3H,Me),2.74(m,1H,CHMe2),3.61(s,3H,OMe),3.65(AA’,2H,CH2),3.82(s,3H,OMe),6.54(d,1H,HC-N),7.26-7.33(m,3H)及7.52-7.58(m,2H)(Ph)；13C NMRδ19.55及19.69(CHMe 2),31.84(CHMe2),35.01(CH2),52.18及52.91(各个OMe),80.49(HC-N),128.48,128.81及129.19(各个CH,Ph),135.36(C＝N),137.17(q-C,Ph),162.33及168.77(各个C＝O)。
实施例35(比较例)：(E)-N-(1-甲氧基-1-氧代丙-2-亚基)-2-甲基-1-苯基丙-1- 胺氧化物((E)-N-(1-methoxy-1-oxopropan-2-ylidene)-2-methyl-1-phenylpropan-1- amine oxide)
如实施例34，但现在加入4.08g(1.2当量)丙酮酸甲酯并搅拌过夜：后处理后，通过与正庚烷共蒸发来汽提过量的丙酮酸甲酯，以近乎定量的产率获得产物，为黄色液体。1HNMRδ0.71及0.95(各个d,3H,Me),2.17(s,3H,Me),2.78(m,1H,CHMe2),3.82(s,3H,OMe),6.31(d,1H,HC-N),7.28-7.35(m,3H)及7.56-7.61(m,2H)(Ph)；13C NMRδ15.63(MeC＝N),19.42及20.00(CHMe 2),31.53(CHMe2),52.66(OMe),80.03(HC-N),128.42,128.66及129.24(各个CH,Ph),137.36(q-C,Ph),138.22(C＝N),163.59(C＝O)。
实施例36(比较例)：(E)-N-(1,5-二甲氧基-1,5-二氧代戊-2-亚基)-2-甲基-1-苯 基丙-1-胺氧化物((E)-N-(1,5-dimethoxy-1,5-dioxopentan-2-ylidene)-2-methyl-1- phenylpropan-1-amine oxide)
如实施例34，但现在加入5.40g(1.03当量)的2-氧代戊二酸二甲酯并搅拌过夜：仅有60％的原料反应。从含有1当量乙酸的正庚烷中结晶，冷却至室温，然后在冰箱中过滤并风干后得到4.82g(52％)预期的硝酮。1H NMRδ0.69及0.94(各个d,3H,Me),2.52(t,2H)及2.91(m,2H)(CH2CH2),2.74(m,1H,CHMe2),3.56及3.82(各个s,3H,OMe),6.23(d,1H,HC-N),7.22-7.32(m,3H)及7.52-7.58(m,2H)(Ph)；13C NMRδ19.44及19.80(CHMe 2),24.93及28.65(各个CH2),31.52(CHMe2),51.76及52.77(各个OMe),80.33(HC-N),128.44,128.71及129.13(各个CH,Ph),137.26(q-C,Ph),140.18(C＝N),163.32及173.17(各个C＝O)。
实施例25-33的结果讨论
令人惊讶的是，通过在极性非质子介质例如DMF(实施例25-30)中使用催化剂(R6为-CN)或化学计量量(R6为酯或磷酸酯)的金属醇盐碱的1,3-消除反应，容易由式(8A)的烷氧基胺调节剂制备具有活化基团作为R6的式(1C)的硝酮调节剂。在N-取代基R1为仲胺基并且使用至少2当量的金属醇盐碱(实施例31)的情况下，即使使用共轭基团(R6为Ph)，该转化也可成功进行。相反，N-取代基R1为苄基(比较例32)或苯基(比较例33)，该转化失败。
因此，已经证明从式(1A)的烷氧基胺调节剂(其中R7＝H)制备式(1C)的特定硝酮调节剂可以通过用碱处理式(8A)的烷氧基胺，以形成相应的式(1C)的硝酮调节剂来完成。
一般聚合(Polymerization General)
商业级单体在减压下蒸馏，然后在氮气氛下在冰箱中储存直至使用。溶液聚合中使用的溶剂：甲苯p.a.级(Tol)、苯甲醚99％(Ani)和叔丁基苯99％(tBB)和乙酸丙酯≥99.5％(PrAc)如收到的那样使用。
聚合方法集于表1和表2，聚合调节剂R(式(8)或(1C)的化合物)，单体M(式(2)和/或式(3)的乙烯基单体)以及可选地，称量溶剂S到装有搅拌棒的窄口瓶中，并用隔膜密封该烧瓶。在调节剂化合物完全溶解之后，连接伸入液体中的氮气入口针和出口针。在搅拌下用氮气净化内容物15min。
在装有搅拌棒、具有氮气入口针的隔膜、具有氮气出口或氯化钙干燥管以及内部温度读取装置的高效(夹套盘管)回流冷凝器的100mL(本体)或250mL(溶液)三颈圆底烧瓶中进行聚合。在加入反应器之前，将烧瓶放入预先加热至进行聚合的温度的油浴中，并用氮气冲洗反应器15min。
然后将调节剂在单体(和可选的溶剂)中的溶液装入预热的烧瓶中，并在缓慢的氮气流下搅拌内容物。允许温度迅速升高至所需的内部反应温度并在实验期间保持在该温度。对于甲基丙烯酸单体，表2中报道的反应温度为回流下的反应温度：实验装置显然引起反应器中的微小压降，这使得这些单体(和可选的溶剂)在稍低于它们在常压下报道的沸点温度下回流。
转化率(c)通过绘制由一次性注射器在时间0h后每隔0:15h的时间间隔的约2-3mL的等分试样进行重量分析地测定，任意选择聚合混合物内部温度比预期的反应温度低约10℃时的时间作为该时间间隔。一般来说，在聚合混合物中的粘度增加阻止代表性取样之前持续进行监测。将所有样品在保持在60℃的通风烘箱中干燥至恒重。
当控制聚合时，表示为<ln1/(1-c)>的转化率随时间线性增加，数均分子量Mn也随转化率线性增加(参见相关实施例的图1和2)。根据<ln1/(1-c)>对时间图的线性度(linearregime)，得到聚合的一级速率常数kapp(h-1)(参见表1-2)，该常数可用作直接估计实现高转化率所需的间歇时间：即，<ln1/(1-c)>的值为3.0至3.5分别对应于超过95至97％的转化率。
假设调节剂化合物的效率为100％，由转化率计算线性聚合物的理论数均分子量Mn，calc lin。正如将要讨论的那样，对于苯乙烯聚合和甲基丙烯酸与苯乙烯的共聚合，(明显)低于一(unity)的表观Mn与Mn，calc lin之比可以被解释为所生产聚合物的环性质的证据，因此生产该聚合物的方法作为在本专利中称为假环扩张聚合(P-REP)的新方法。
相比之下，如下面比较例所述，对于控制良好的氮氧自由基调控聚合(NMP)方法生产线性聚合物，由于一小部分调节剂化合物在该过程开始时被消耗以建立持久自由基效应(PRE)，Mn与Mn，calc lin之比(略微)超过1：引发剂效率低于100％——低过剩的氮氧自由基抑制终止并有利于增长。
对于通过体积排阻色谱法(SEC)的聚合物表征，每mL含有约0.3w％甲苯的THF溶解约2.4mg干燥的聚合物，并使用注射器式过滤器(尼龙膜；孔径0.2μm)将如此获得的聚合物溶液过滤至小瓶中得到样品。SEC装置包括泵、差示折光计(Waters 2410)和三个串联柱(Styragel HR2、HR4和HR6，孔径范围为102至)。SEC分析使用THF作为溶剂在35℃下以1mL/min的流速进行。为了校准，使用低多分散性指数(PDI)的一组线性聚苯乙烯(PS)标准品。应用通用校准，采用以下MHS常数：α0.704和K 15.8×10-5dL.g-1(PS)以及α0.69和K 12.2×10-5dL.g-1(pMMA)(参见Mori，S.及Barth，H.G.Size ExclusionChromatography，Springer，1999，p.201)；以及α0.714和K 9.7×10-5dL.g-1(在30℃下的pEMA；参见Hutchinson，R.A.等，Macromolecules 1997，30，3490-3)。
通过在112℃下使用2-((叔丁基(1-(二乙氧基磷酰基)-2,2-二甲基丙)氨基)氧基)-2-甲基丙酸(又名MA，缩写为BB)作为调节剂进行苯乙烯本体线性聚合来验证聚合步骤的稳健性和随后的SEC分析。这些结果包括在下面的实施例37(比较例)。
苯乙烯的可控假环扩张聚合(P-REP)
表1(实施例38-50)公开了由式(8A)的烷氧基胺或式(1C)的硝酮作为调节剂控制1-取代乙烯基单体苯乙烯(2；R8＝Ph)产生环状聚苯乙烯(cPS)新的假环扩张聚合(P-REP)方法的配方和结果。先前已知的两种烷氧基胺(包括在上面的比较例23和24中)不能产生明确限定的cPS(唯一地)，因此作为比较性(实施例51和52)。
这些实施例的结果明显不同于描述采用已知的烷氧基胺2-((叔丁基(1-(二乙氧基磷酰基)-2,2-二甲基丙)氨基)氧基)-2-甲基丙酸(缩写为BB)作为氮氧化物调控的聚合(NMP)的调节剂以产生线性PS的比较例37。实施例37进一步确定，本文采用的一般聚合和SEC分析步骤是稳健的。
实施例37(比较例)：在112℃下使用BB作为调节剂的苯乙烯本体NMP
以<ln1/(1-c)>表示的转化率随时间线性增加，而数均分子量(Mn)随转化率线性增加且多分散指数(PDI)随转化率迅速下降至极限值1.10(图1)。因此，由烷氧基胺调节剂BB调控的苯乙烯本体聚合是可控的。实施例37的结果与文献先例一致(参见例如：Nicolas，J.等，Macromol.2004，37，4443-63)。
由于聚合开始时用于建立持久自由基效应(PRE)(低过量的氮氧自由基抑制终止而促进氮氧化物调控的聚合(NMP)过程中的增长)的某些终止，在整个聚合过程中，Mn比Mn，calc lin高约4-5％。这一发现再一次符合文献先例。
对具有Mn11300D和27400D的样品的流变学测试表明，在每种情况下，如对线性PS链所预期的那样，橡胶状态下的损耗模量(G’)与频率的2次方成比例。
实施例38：在122℃下使用实施例14的烷氧基胺作为调节剂的苯乙烯本体P-REP
以<ln1/(1-c)>表示的转化率随时间线性增加，而Mn随转化率线性增加并且PDI随转化率降低至1.15的极限值(图1)。因此，实施例14的烷氧基胺调节剂(本文公开)调控的苯乙烯本体聚合是可控的。
与比较例37的结果相反，在整个聚合反应过程中，表观Mn与Mn，calc lin之比远低于1。因此，如此生产的聚苯乙烯不是线性聚合物。
对具有表观Mn6000D和20200D的样品的流变学测试显示，每个样品的橡胶态损耗模量(G')与频率的1.5次方成比例。这将如此产生的主要(如果不是唯一的话)为环状(cPS)的聚苯乙烯与比较例37中的聚苯乙烯区别开来(参见Santangelo，P.G.等，Macromolecules.2001，34，9002-5)。实施例38代表该环状乙烯基聚合物的新型可控合成方法的第一个成功案例，其在本专利中称为假环扩张聚合。
注意：环状PS的流体力学体积比其相同链长的线性对应物小0.71倍(参见Roovers，J.In Cyclic Polymers；Semlyen，J.A(Ed.)；Kluwer，2.Ed.，2000；pp.347-84)。对于实施例38中的大多数样品，表观Mn与Mn，calc lin之比除以PDI得到的比率为约0.71。这进一步证实了大多数(如果不是全部的话)呈现为环状的聚合物的性质。(这种修正是有保证的，因为Mn，calc lin的上述定义意味着PDI为1.00)
实施例39：在120℃下使用实施例28的硝酮作为调节剂的苯乙烯本体P-REP
以<ln1/(1-c)>表示的转化率随时间线性增加，表明由实施例28的硝酮调节剂(本文公开)调控的苯乙烯本体聚合是可控的。当在实施例39中对较低温度校正时，发现与实施例38中相似的一级聚合反应速率常数kapp(h-1)。
实例40：在120℃下使用实施例29的硝酮作为调节剂的苯乙烯本体P-REP
以<ln1/(1-c)>表示的转化率随时间线性增加，表明实施例29的硝酮调节剂(本文公开)调控的苯乙烯本体聚合是可控的。在其他相同的条件下，发现与实施例39中相似的一级聚合反应速率常数kapp(h-1)。
实施例41：在126℃下使用实施例14的烷氧基胺作为调节剂的苯乙烯溶液P-REP
以<ln1/(1-c)>表示的转化率随时间线性增加至1.2(或约70％的转化率)；此后，它显示出加速。依然地，Mn随转化率线性增加(达到至少92.5％的转化率)，并且PDI降低到最终值1.09(图1)。因此，由实施例14的烷氧基胺调节剂(本文公开)调控的溶液中的苯乙烯聚合是可控的。
如实施例38所述，在整个聚合过程中，表观Mn与Mn，calc lin之比远低于1。因此，如此生产的PS是环状的并且其生产方法是本文公开的假环扩张聚合聚合(P-REP)方法的实例。
实施例42：在120℃下使用实施例11的烷氧基胺作为调节剂的苯乙烯本体P-REP
以<ln1/(1-c)>表示的转化率随时间线性增加，表明实施例11的烷氧基胺调节剂(本文公开)调控的苯乙烯本体聚合是可控的。
在52.49％的转化率下的表观Mn为16350D(PDI 1.70)，而计算出的为18505D(Mn，calc lin)。由于Mn/Mn，calc lin比值远低于1，所以如此生产的PS是环状的并且其生产方法是本文公开的假环扩张聚合(P-REP)方法的实例。
实施例43：在120℃下使用实施例17的烷氧基胺作为调节剂的苯乙烯本体P-REP
以<ln1/(1-c)>表示的转化率随时间线性增加，表明实施例17的烷氧基胺调节剂(本文公开)调控的苯乙烯本体聚合是可控的。在实验误差和其他相同条件下，发现与实施例42中相似的一级聚合反应速率常数kapp(h-1)。
在52.63％转化率下的表观Mn为15795D(PDI 2.30)，而计算出的为18514D(Mn，calc lin)。由于Mn/Mn，calc lin比值远低于1，所以如此生产的PS是环状的并且其生产方法是本文公开的假环扩张聚合(P-REP)方法的实例。
实施例44：在112℃下使用实施例25的硝酮作为调节剂的苯乙烯本体P-REP
以<ln1/(1-c)>表示的转化率随时间线性增加，表明实施例25的硝酮调节剂(本文公开)调控的苯乙烯本体聚合是可控的。当在实施例44中对较低温度校正时，发现与实施例43中相似的一级聚合反应速率常数kapp(h-1)。
实施例45：在112℃下使用实施例26的硝酮作为调节剂的苯乙烯溶液P-REP
以<ln1/(1-c)>表示的转化率随时间线性增加，表明实施例26的硝酮调节剂(本文公开)调控的溶液中的苯乙烯聚合是可控的。校正实施例45中的较低浓度，发现与实施例42中相似的一级聚合反应速率常数kapp(h-1)。
实施例46：在120℃下使用实施例12的烷氧基胺作为调节剂的苯乙烯本体P-REP
以<ln1/(1-c)>表示的转化率随时间线性增加，表明由实施例12的烷氧基胺调节剂(本文公开)调控的苯乙烯本体聚合是可控的。
在53.91％转化率下的表观Mn为17455D(PDI 1.68)，而计算出的为18955D(Mn，calc lin)。由于Mn/Mn，calc lin比值低于1，所以如此生产的PS是环状的并且其生产方法是本文公开的假环扩张聚合(P-REP)方法的实例。
实施例47：在120℃下使用实施例13的烷氧基胺作为调节剂的苯乙烯本体P-REP
以<ln1/(1-c)>表示的转化率随时间线性增加，表明由实施例13的烷氧基胺调节剂(本文公开)调控的苯乙烯本体聚合是可控的。
在52.82％转化率下的表观Mn为13192D(PDI 1.43)，而计算出的为18541D(Mn，calc lin)。由于Mn/Mn，calc lin比值远低于1，所以如此生产的PS是环状的并且其生产方法是本文公开的假环扩张聚合(P-REP)方法的实例。
实施例48：在120℃下使用实施例27的硝酮作为调节剂的苯乙烯本体P-REP
以<ln1/(1-c)>表示的转化率随时间线性增加，表明由实施例27的硝酮调节剂(本文公开)调控的苯乙烯本体聚合是可控的。校正实施例48中的较高浓度，发现与实施例47中相似的一级聚合反应速率常数kapp(h-1)。
实施例49：在112℃下使用实施例21的烷氧基胺作为调节剂的苯乙烯本体P-REP
以<ln1/(1-c)>表示的转化率随时间线性增加，表明由实施例21的烷氧基胺调节剂(本文公开)调控的苯乙烯本体聚合是可控的。
在70.59％转化率下的表观Mn为16849D(PDI 1.78)，而计算出的为24662D(Mn，calc lin)。由于Mn/Mn，calc lin比值远低于1，所以如此生产的PS是环状的并且其生产方法是本文公开的假环扩张聚合(P-REP)方法的实例。
实施例50：在122℃下使用实施例21的烷氧基胺作为调节剂的苯乙烯溶液P-REP
以<ln1/(1-c)>表示的转化率随时间线性增加至1.2(或约70％的转化率)；此后，它显示出加速。依然地，Mn在整个范围内随转化率线性增加，达到至少97.10％的转化率，并且PDI降至最终值1.33(图1)。因此，实施例21的烷氧基胺调节剂(本文公开)调控的溶液中的苯乙烯聚合是可控的。在大部分聚合反应过程中，表观Mn/Mn，calc lin比值低于1。因此，如此生产的PS是环状的并且其生产方法是本文公开的假环扩张聚合(P-REP)方法的实例。
实施例51(比较例)：在120℃下使用实施例23的烷氧基胺作为调节剂的苯乙烯本 体聚合
以<ln1/(1-c)>表示的转化率随时间线性增加。然而，Mn在17-20kD近乎恒定，达到约35％的转化率，即远高于Mn，calc lin(PDI约1.3)。Mn增长至超过约35％的转化率，但伴随着分布的变宽。因此，如此生产的PS不是环状的，并且其生产方法不是本文公开的假环扩张聚合(P-REP)方法的实例。
实施例52(比较例)：在120℃下使用实施例24的烷氧基胺作为调节剂的苯乙烯本 体聚合
以<ln1/(1-c)>表示的转化率随时间线性增加。然而，转化率为52.82％下的Mn为31800D(PDI 3.09)，而计算出的为18402D(Mn，calc lin)。由于Mn/Mn，calc lin比值远高于1，因此产生的PS不是(唯一地)环状的，因此其生产方法不是本文公开的假环扩张聚合(P-REP)方法的实例。
实施例37-52的结果讨论(表1和图1)
比较例37使用2-((叔丁基(1-(二乙氧基磷酰基)-2,2-二甲基丙)氨基)氧基)-2-甲基丙酸(缩写为BB)作为调节剂的氮氧自由基调控聚合(NMP)得到线性PS的结果是符合文献先例的。该结果因此确定了聚合方法和SEC后续分析是稳健的。因此，当使用式(8A)的烷氧基胺调节剂和式(1C)的硝酮调节剂时的实施例38-50的意想不到的结果不是假象(noartefact)。
实施例14的烷氧基胺调节剂(本文公开)在结构上与BB相关。不同之处在于BB中的二乙氧基磷酰基被稍微小一些的甲氧羰基置换，特别是在脂族部分中引入氰基(式(8A)：Z1＝-CN)。氧上的取代基的差异并不重要，正如文献中所知，两种类型都有助于自由基聚合中的快速分解和引发。
如比较例37那样，在苯乙烯本体聚合中使用实施例14的烷氧基胺调节剂时(实施例38)，转化率(以<ln1/(1-c)>表示)随时间线性增加，Mn与转化率一样，而PDI降至稍高于1.15的最终值。出乎意料地和令人意想不到的是，在实施例38中，表观Mn与Mn，calc lin的比值在整个聚合过程中明显低于1，这与比较例37的结果(比值高于1)形成鲜明对比。因此，根据实施例38制备的聚苯乙烯不能是线性的。流变学测试已经证实聚合物存在于整个聚合过程中，因此如此生产的最终聚合物大部分(如果不是唯一的话)是低PDI的环状聚苯乙烯(cPS)。它的制备是这种乙烯基单体的良好控制的假环扩张聚合(P-REP)方法的第一个例子，对此没有先例。
然后可以容易地解释表观Mn与Mn，calc lin之间的差异。由于环状聚合物的较小的流体力学体积(参见Roovers，J.，In Cyclic Polymers；Semlyen，J.A(Ed.)；Kluwer，2.Ed.，2000；pp.347-84)，环状PS将晚于其相同聚合度的线性对应物洗脱。由于SEC中的通用校准基于线性PS标准，因此cPS的Mn仅为真值的70-75％。式(8A)的其它烷氧基胺当用于本体聚合苯乙烯时表现出类似的性质，因此它们说明了它们在可控假环扩张聚合(P-REP)方法中制备环状聚苯乙烯的普遍性和多用性。
具有叔烷基(t-Bu)作为N-取代基R1，但现在以-CN作为R6的式(8A)的烷氧基胺的三个其他实例在其转化率(以<ln1/(1-c)>表示)随时间图中显示出线性，并且表观Mn与Mn，calc lin的比值远低于1。因此，如此生产的聚合物是环状的并且其是通过可控假环扩张聚合(P-REP)方法生产的。如实施例38中一样，实施例42和46在式(8A)中使用-CN作为Z1的烷氧基胺。实施例47教导了该方法同样可以采用具有酯基(CO2Me)作为Z1的式(8A)的烷氧基胺进行。
关于苯乙烯本体聚合的另外两个实例证明本发明的范围还包括具有仲烷基(c-Hex)作为N-取代基R1的式(8A)的烷氧基胺：实施例43使用具有-CN作为R6的式(8A)的烷氧基胺及实施例49使用具有苯基作为R6的烷氧基胺。
相反，烷氧基胺中使用作为N-取代基的苄基(比较例51)或苯基(比较例52)未生成(定义明确的)环状聚合物。
在整个聚合过程中存在的聚合物的环状性质要求环状起始烷氧基胺种在过程开始时通过式(8A)的烷氧基胺假定经由式(1C)的相应硝酮快速和定量地原位形成。在它们原位形成式(1C)的硝酮时，在硝酮碳上引发苯乙烯的低聚反应：如此形成的双自由基种各自具有一个氮氧自由基和一个苯乙烯自由基末端，并且主要表现分子内结合以原位产生式(1A)的环状单烷氧基胺低聚物种，其中R7和R4各自为通过CHPh(CH2CHPh)m链连接成环的(伯)CH2。
在某种程度上，将出现通过2(3等)个双自由基种的首尾偶联的分子间结合以产生单环二(三等)烷氧基胺低聚物。因此，这些自由基种形成的程度解释了为什么在本文公开的一些实施例中PDI高于1.5，而不是作为低于最佳控制的标志。
当比较苯乙烯的本体和溶液P-REP的结果(实施例38和41；49和50)时发现该概念(notion)的确证：由于式(8A)的烷氧基胺调节剂由式(1C)的硝酮调节剂至环状引发烷氧基胺种的原位转化现在以较低浓度发生，因此在溶液中获得更低的PDI，因此有利于更进一步的分子内结合产生环状单烷氧基胺而不是分子间结合以产生环状二(三等)烷氧基胺低聚物种。然后可能在原位形成作为式(8A)的烷氧基胺转化成式(1A)的环状烷氧基胺低聚物的中间体的式(1C)的硝酮，然后引发并控制假环扩张聚合(P-REP)。式(1C)的硝酮实际上能够引发和控制苯乙烯聚合，其转化率曲线(以<ln1/(1-c)>表示)与时间曲线的线性关系(表1：实施例39、40、44、45和48)作为支持这一概念的证明。此外，当对浓度和/或温度的差异校正时，式(1C)中的每个硝酮显示与式(8)的烷氧基胺对应物在苯乙烯P-REP中相似的一级聚合反应速率常数kapp(h-1)(参见表1中的以下实施例对：39和38，45和42，44和43，48和47)。式(8A)的烷氧基胺——通过它们的经由式(1C)的硝酮的原位转化为式(1A)的环烷氧基胺低聚物——能够引发和控制本文公开的具有对Mn和PDI的控制水平的环扩张聚合(REP)过程，并因此提供前所未有的得到主要是(如果不是全部的话)环状性质的聚合物的途径。事实上，基于现有技术的所有已报道的例子描述使用预先形成的环状烷氧基胺来控制REP，这(结果)是完全出乎意料的。(参见：Ruehl，J等，J.Polym.Sci.，Part A：Polym.Chem.2008，46，8049-69；Narumi,A.等，同上2010，48，3402-16；R.等Macromol.2011，44，240-7)。
自由基氮氧自由基调控聚合(free-radical Nitroxide-MediatedPolymerization(NMP))产生定义明确的线性聚合物的两个内在特征是在聚合开始时建立持久性自由基效应(PRE——抑制有利于增长的终止低过量氮氧自由基)和全链间的氮氧自由基的交换反应。低过量氮氧自由基可以原样添加，也可以通过建立PRE中的某些终止而原位生成。
当设计用于使用任何环状烷氧基胺体系生产具有定义明确的环状聚合物的自由基NMP型环扩张聚合(REP)的方法时，这些相同的特征引起彻底失败。在开始建立PRE时通过结合的终止导致一小部分线性二氮氧化物(di-nitroxides)。氮氧自由基的交换反应会导致环的低聚反应，并且——与小部分最初形成的线性双氮氧化物——导致形成显著重量分数的非常高分子量的线性聚合物。其结果是一种具有远超过由转化率计算的数值的Mn和高PDI的不明确的环状和线性聚合物的混合物：即使在低转化率下，结构完整性的损失也占主导地位(参见Nicolay，R.等，Macromol.2011，44，240-7的图5和表2)。因此，必须得出不能通过可控自由基NMP型REP方法产生环状乙烯基聚合物的结论。
相比之下，在本文公开的苯乙烯P-REP的实例中，始终保持对结构完整性的控制：Mn保持始终低于线性链转化率所计算的数值，并且即使转化率超过90％也没有变宽的迹象(参见实施例41和50)。因此，交换反应根本不起作用，因此，本文公开的用于生产环状乙烯基聚合物的P-REP方法中的增长机理不能是自由基NMP型，而必须涉及某种插入机理。
本文公开的由式(8)的烷氧基胺和式(1C)的硝酮原位形成的环状烷氧基胺低聚物的区别性特征是Z1取代基的存在。在本文公开的方法中，现有技术的所有环状烷氧基胺中均不存在的该基团显然起到建立控制的重要作用。
通过使用根据实施例34-36制备的硝酮的丙烯酸正丁酯(2，BA：R8＝C(O)OBu)溶液P-REP(甲苯作为溶剂，65％R+M，0.004R/M，112℃)的结果证实该概念。由于它们分别显示2.0％和1.7％的有限的转化率，比较例35(缺少该酯基)和36(具有一个进一步在链上的碳的酯基)的硝酮显然不能够控制BA溶液聚合，然而实施例34的硝酮(具有R1＝仲烷基，R2＝R3＝H，R6＝Z1＝C(O)OMe的式(1C)的调节剂)能够控制BA溶液聚合(kapp＝0.385h-1)(注：使用BA，这是为了排除S自动引发对转化率的任何干扰)
迄今为止，由于生产成本过高，环状乙烯基聚合物相对于其线性对应物在各种终端用途应用中的潜在优势尚未被开发。迄今为止唯一可用的方法是在有利于分子内反应的条件下通过预先形成的线性聚合物中的α,ω-末端偶联以最小化线性污染的程度(参见Jia，Z.等，J.Polym.Sci.，Part A：Polym.Chem.2012，50，2085-97)。
虽然近年来取得了进展，但迄今为止已知的所有方法仍存在下述的至少一个、但常常全部的缺点：
-该方法是一个多步骤、复杂且耗时的过程：通过α,ω-末端偶合合成线性聚合物、链端转化和闭环；
-在闭环步骤中，反应时间经常延长，并且总是需要(超)高稀释度；例如，对于聚合度仅为约20-30的聚合物而言，固体含量通常最多为约1％(并且在许多情况下要低得多)(大多数工业应用需要的更高的分子量需要更进一步稀释)；
-在几个涉及的步骤之后需要纯化，以及其他(a.o.)，以除去在链末端转化和σ,ω-末端偶联中使用的大量过量试剂，以及在后一步骤中使用的大量溶剂；从成本角度以及从运营和环境角度来看，这显然是不可取的。
相反，本文公开的方法克服了所有这些现有的局限性。例如，在本文公开的实施例41中，聚合物主要是(如果不是全部)具有超过300的聚合度和低PDI的环状聚苯乙烯，通过间歇时间为4h的高转化率和高固含量的单步溶液环扩张聚合方法制备，仅需要将常规挥发物去除作为最终纯化。
因此，现在可以以与工业实践完全相容的方式制造环状乙烯基聚合物。由于本文公开的式(8A)和(1C)的调节剂可以从便宜且易得的原料获得，因此它们在工业规模上的应用现在能够以成本效益好的方式生产环状乙烯基聚合物，以充分利用环状乙烯基聚合物在终端用途应用中的全部潜力。
为此，对于某些REP方法发现的较高PDI不应被视为对本发明的限制：如果目标是制备不考虑PDI的环状乙烯基聚合物，则使用本文公开的任何式(8A)的烷氧基胺或式(1C)的硝酮(包括其组合)作为调节剂的本体乙烯基REP是可行的方法。在工业实践中，这可能更容易通过分散体或(细)乳液聚合方法在小型系统中完成。
另一方面，如本文已经证明的(比较例38和41；实施例49和50)，如果目标是制备低PDI的环状乙烯基聚合物，那么本领域技术人员将能够通过适当调整实验参数(例如浓度和温度)来实现这一点。
或者并且特别适用于使用式(1C)的硝酮调节剂时，他可以以两种方式实行该方法：在第一阶段中，在原位形成环状单烷氧基胺低聚物(几乎)排他性地发生的条件下，式(8A)的烷氧基胺或式(1C)的硝酮的溶液与小部分单体短暂接触。然后在第二阶段向如此得到的环状预聚物添加其他单体，过程中他能够在适当控制PDI的情况下，使环状预聚物增长至目标分子量。或者，任选地，当所得到的单体中的生成物环状预聚物溶液用于在小型系统中实行REP时，他可以省去溶剂的使用，例如通过分散体或(微)乳液聚合方法。
甲基丙烯酸类的可控线性均聚和假环扩张共聚反应
表2(实施例55-59)显示了1,1-二取代乙烯基单体(3)甲基丙烯酸甲酯(R9＝C(O)OMe；R10＝Me；MMA)和甲基丙烯酸乙酯(R9＝C(O)OEt；R10＝Me；EMA)使用式(8A)的烷氧基胺形成线性均聚物的均聚方法的配方和结果。式(8A)的一些烷氧基胺(参见实施例53和54)不是可控的，因此为比较例。
当采用式(8A)的烷氧基胺时，已知的克服现有技术中的大多数烷氧基胺在生产线性均聚物中缺乏控制的策略——在甲基丙烯酸类聚合配方中包含少量重量分数的苯乙烯也是成功的，但是与现有技术相反，它与式(8A)的所有烷氧基胺(实施例60-65)产生环状聚合物。因此，这些实施例代表本文公开的可控假环扩张聚合(P-REP)过程的进一步说明。
实施例53(比较例)：在97℃下使用实施例14的烷氧基胺的MMA溶液均聚反应
以<ln1/(1-c)>表示的转化率不随时间线性增加，而是迅速上升至约31％的极限值(图2)。这表明MMA的溶液均聚反应被引发但不受实施例14的烷氧基胺控制。
实施例54(比较例)：在97℃下使用实施例13的烷氧基胺的MMA溶液均聚反应
以<ln1/(1-c)>表示的转化率不随时间线性增加，而是迅速上升至约39％的极限值。这表明MMA的均聚反应被引发但不受实施例13的烷氧基胺控制。
实施例55：在97℃下使用实施例11的烷氧基胺作为调节剂的MMA溶液均聚
以<ln1/(1-c)>表示的转化率随时间线性增加，且Mn随转化率线性增加(图2)，表明实施例11的烷氧基胺调节剂(本文公开)调控的MMA溶液均聚是可控的。虽然最初在1.3左右，在超过约40％的转化率时发生PDI发展到极限值1.5。由于Mn/Mn，calc lin比值在整个聚合过程中大于1，所以如此生产的PMMA是线性的。
实施例56：在97℃下使用实施例12的烷氧基胺作为调节剂的MMA溶液均聚反应
以<ln1/(1-c)>表示的转化率随时间线性增加，且Mn随转化率线性增加，达到至少97.09％的转化率(图2)，表明实施例12的烷氧基胺调节剂(本文公开)调控的MMA溶液均聚是可控的。虽然最初在1.2左右，在超过约70％的转化率时发生PDI发展到极限值1.5。由于Mn/Mn，calc lin比值在整个聚合过程中大于1，所以如此生产的PMMA是线性的。
实施例57：在97℃下使用实施例17的烷氧基胺作为调节剂的MMA溶液均聚反应
以<ln1/(1-c)>表示的转化率随时间线性增加，表明由实施例17的烷氧基胺调节剂(本文公开)调控的MMA溶液均聚是可控的。考虑到浓度上的差异，如实施例公开的，实施例17的烷氧基胺调节剂调控的MMA的溶液聚合明显慢于实施例11的烷氧基胺调控的溶液聚合，如实施例55中所公开的，其反映实施例17的烷氧基胺中的空间位阻减小。
实施例58：在108℃下使用实施例17的烷氧基胺作为调节剂的EMA本体均聚反应
以<ln1/(1-c)>表示的转化率随时间线性增加，表明由实施例17的烷氧基胺调节剂(本文公开)调控的本体EMA的均聚是可控的。
实施例59：在98-9℃下使用实施例21的烷氧基胺作为调节剂的MMA溶液均聚反应
以<ln1/(1-c)>表示的转化率随时间线性增加，且Mn随转化率线性增加(图2)，表明由实施例21的烷氧基胺调节剂(本文公开)调控的MMA溶液均聚是可控的。虽然最初降低至1.35，超过65％的转化率时发生PDI发展到极限值1.5。由于Mn/Mn，calc lin比值在整个聚合过程中大于1，所以如此生产的PMMA是线性的。
实施例60：在96℃下使用实施例14的烷氧胺作为调节剂的MMA-S(4.4w％)本体P- REP
以<ln1/(1-c)>表示的转化率随时间线性增加，并且Mn随转化率线性增加，表明实施例14的烷氧基胺调节剂(本文公开)调控的包含4.4w％苯乙烯的MMA本体聚合是可控的。
在整个聚合反应过程中，表观Mn与Mn，calc lin的比值小于1。因此，如此生产的共聚物主要是环状的，并且其生产方法是本文公开的假环扩张聚合(P-REP)方法的实例。
实施例61：在108℃下使用实施例14的烷氧基胺作为调节剂的EMA-S(4.5w％)溶液 P-REP
以<ln1/(1-c)>表示的转化率随时间线性增加，而Mn随转化率线性增加(图2)，表明实施例14的烷氧基胺调节剂(本文公开)调控的含4.5w％苯乙烯的EMA溶液聚合是可控的。
在整个聚合反应过程中，表观Mn与Mn，calc lin的比值远低于1。因此，如此生产的共聚物主要是环状的，并且其生产方法是本文公开的假环扩张聚合(P-REP)方法的实例。
实施例62：在98-9℃下使用实施例21的烷氧基胺作为调节剂的MMA-S(4.4w％)溶 液P-REP
以<ln1/(1-c)>表示的转化率随时间线性增加并显示2个比率区域(图2)：转化率到约65％的MMA-S共聚以及超过后的MMA均聚。Mn随转化率线性增加达到至少90％(图2)，表明由实施例21的烷氧基胺调节剂(本文公开)调控的溶液聚合是可控的。
在整个聚合反应过程中表观Mn与Mn，calc lin的比值低于1。因此，如此生产的共聚物主要是环状的，并且其生产方法是本文公开的假环扩张聚合(P-REP)方法的实例。
与实施例60和61、以及上述公开的苯乙烯P-REP的实施例相比，Mn/Mn，calc lin明显更低，因此表观Mn更进一步降低。由于本发明的P-REP方法涉及某种插入机理，因此很可能出现如此生成的环状PMMA(共)聚合物中某种程度的立构规整度增加：这将导致流体力学体积的进一步降低，并因此导致表观Mn进一步降低。
实施例63：在98-9℃下使用实施例21的烷氧基胺作为调节剂的MMA-S(1.1w％)溶 液P-REP
以<ln1/(1-c)>表示的转化率随时间线性增加并显示2个比率区域：转化率到约50％的MMA-S共聚以及超过后的MMA均聚。Mn随转化率线性增加达到至少90％，表明由实施例21的烷氧基胺调节剂(本文公开)调控的溶液聚合是可控的。
在整个聚合反应过程中，表观Mn与Mn，calc lin的比值低于1。因此，如此生产的共聚物主要是环状的，并且其生产方法是本文公开的假环扩张聚合(P-REP)方法的实例。
与实施例60和61、以及上述公开的苯乙烯P-REP的实施例相比，但与实施例62一样，Mn/Mn，calc lin值明显较低，因此表观Mn更进一步降低。由于本发明的P-REP方法涉及某种插入机理，因此很可能出现如此生产的环状PMMA(共)聚合物中某种程度的立构规整度增加：这将导致流体力学体积的进一步降低，并因此导致表观Mn进一步降低。
实施例64：在98-9℃下使用实施例11的烷氧基胺作为调节剂的MMA-S(4.0w％)溶 液P-REP
以<ln1/(1-c)>表示的转化率随时间线性增加并显示2个比率区域：转化率到约35％的MMA-S共聚以及超过后的MMA均聚。值得注意的是，虽然Mn随转化率线性增加，但它在2个明显区别的方案中做到了这一点(见下文)。尽管如此，这种结果的组合仍然表明由实施例11的烷氧基胺调节剂(本文公开)调控的含4.0w％苯乙烯的MMA溶液聚合是可控的。
值得注意的是，Mn在两个明显区别的区域中随着转化率线性增加：一个到约25％的转化率，另一个超过25％以上的转化率，在每种情况下显示表观Mn与Mn，calc lin的比值显著大于1；而在第一个区域中PDI(约1.2-1.3)稍宽一些，但在整个第二区域低至1.1。
如在实施例62和63中那样，环状(共)聚合物中的立构规整度增大，据推测该(共)聚合物是这种特殊行为的核心。现在，由于PMMA均聚物链段更长，并且可能在该链段中具有更高水平的立构规整度，链间可能发生关联，并且该关联在用于SEC(THF)的溶剂中仍然持续。鉴于PDI低，关联链的数量似乎被很好地定义，并根据实施例64中假定的较高程度的立构规整度，在实施例64中暂定为4：Mn/4Mn，calc lin，该比值比实施例62和63的Mn/Mn，calc lin稍低。
因此，鉴于这种解释和与先前的实施例类比，如此生产的聚合物仍被认为主要是环状的，并且其生产方法是本文公开的假环扩张聚合(P-REP)方法的实例。
实施例53-64的结果讨论(表2和图2)
现有技术的大多数烷氧基胺不能控制甲基丙烯酸单体的均聚，参见Nicholas，J.等(Progr.Polym.Sc.2013，38，63-235)作为综述。例外的是具有芳族基团作为N-取代基的烷氧基胺(参见：Guillaneuf，Y.等，Macromolecules 2007，40，3108-14；Greene，AC等，同上2010，43，10320-5)。然而，这些烷氧基胺没有实际的工业利益，因为它们的制造成本过高，聚合速率太低，并且所产生的聚合物被其中包含的烷氧基胺(的片段)着色，因此不是即用型或即可配制的。
最近，Detrembleur等人(Polym.Chem.2014，5，335-40)报道了第一种情况，其中没有芳族基团作为N-取代基的烷氧基胺能够控制MMA均聚。然而，作为原位NMP方法，其方法遭受之前提到的所有限制(Sciannamea，V.等，Chem.Rev.2008，108，1104-26)。因此，仍然需要克服这些限制的烷氧基胺。
式(8A)的烷氧基胺不具有芳族基团作为N-取代基R1，但是具有叔-(例如，t-Bu)或仲烷基(例如，c-Hex)。因此，不出人意料的是，实施例14的烷氧基胺(本文公开)引发但不控制MMA均聚(表2中的实施例53；参见图2)。当使用实施例13的烷氧基胺时获得类似的结果(实施例54)。
因此，式(8A)的其他烷氧基胺确实控制甲基丙烯酸类单体的均聚(实施例55-59；参见图2)是令人惊讶且出人意料的。此外，它们达到高转化率并且远高于已报道的现有技术的N-芳基体系的速率。
式(8A)的成功烷氧基胺中的独特特征是存在-CN作为Z1取代基：该取代基在现有技术的烷氧基胺中是不存在的，其必须在甲基丙烯酸单体的均聚中产生一些减轻的影响以产生线性聚合物。对于式(8A)的烷氧基胺中t-Bu的作为叔烷基R1，作为Z1的-CN能够发挥这种影响，该烷氧基胺具有-CN作为R6(如实施例11和12中那样)而不是具有酯(如实施例14；然而，在(1A-3)中具有空间位阻要求稍低的1-氰基环己基作为R1)。与实施例17(具有-CN)的烷氧基胺和实施例18(具有苯基)的烷氧基胺能够控制甲基丙烯酸单体的均聚一样，c-Hex作为式(8A)中的R1、-CN作为Z1似乎也能够控制甲基丙烯酸单体能够的均聚，而与R6的种类无关。
如本文所公开的，式(8A)的烷氧基胺调节剂易于从便宜且易得的原料获得。因此，它们的使用可克服工业规模应用烷氧基胺中现有的限制，即促进甲基丙烯酸和其他1,1-二取代单体的均聚以产生线型聚合物。
通过包含少量苯乙烯作为共聚单体，对于在甲基丙烯酸均聚中不能这样做的烷氧基胺建立了控制(参见Charleux，B.等，Macromolecules 2005,38,5455-92)。其它共聚单体已用于此目的(参见：Nicholas，J.等，Progr.Polym.Sc.2013，38，63-235)。
当用实施例14的烷氧基胺使用该方法时，现在确实可以建立控制，如实施例60和61(表2；参见图2)所证明的：与实施例53的结果相反，以<ln1/(1-c)>表示的转化率现在随着时间线性增加，Mn与转化率一样。令人惊讶的是与所有现有技术相反，但如在苯乙烯P-REP实施例38和41(本文公开)中那样：当在实施例60和61的甲基丙烯酸共聚合中使用实施例14的烷氧基胺时，表观Mn与Mn，calc lin，远低于1。因此，如此生产的共聚物主要是环状的。
此外，当包含少量重量分数的苯乙烯时，确实控制甲基丙烯酸单体产生线性聚合物(见上文)的均聚反应的式(8A)的烷氧基胺也主要产生环状共聚物(实施例62-64，参见图2)。因此，当用于与苯乙烯的甲基丙烯酸类共聚时，所有的式(8A)的烷氧基胺主要产生环状共聚物。
对于能够控制甲基丙烯酸类均聚合的式(8A)的烷氧基胺，苯乙烯与烷氧基胺2.5比1(实施例63)就足够了。实际上，更高的量似乎是可取的，它在工艺开始时抑制不饱和PMMA低聚物的形成：通过它们作为加成-断裂链转移剂的能力(参见Moad，G.等，In TheChemistry of Radical Polymerization；Elsevier，2.Ed，2006；pp.321-2)，它们的存在可能导致在该方法中稍后发生一些环裂，并因此导致最终环状聚合物被线性产物污染。
首先有迹象表明，在本文公开的假环扩张聚合(P-REP)方法中，可能发生如此产生的环状(共)聚合物的立构富集(tacticity enrichment)(参见实施例62-64)。因此，除了乙烯基(共)聚合物相对其线性对应物的环状性质带来的潜在优点之外，在本文公开的假环扩张聚合(P-REP)方法中使用甲基丙烯酸类单体在终端用途应用中提供了利用来源于立构规整度富集的优点的额外的机会。
实施例62表明，生产这种聚合度为约250并且主要由甲基丙烯酸单体组成的环状共聚物可以在55％聚合物含量下在4h间歇时间内以98％的(外推)转化率在溶液方法中实现，仅需要常规挥发物的去除作为最终纯化步骤，因此是一种完全与工业实践相容的方式。由于式(8A)和(1C)的调节剂容易从便宜且易得的原料(如本文所公开的)获得，因此其在工业规模上的应用现在将能够以成本效益高的方式生产这种类型的环状乙烯基共聚物。
表1.苯乙烯的可控假环扩张聚合1
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表1.苯乙烯的可控假环扩张聚合-续1
1R/T表示调节剂R与单体M的比值；R+M(％)表示他们相对于含有溶剂S的总量的相对含量；[R]表示25℃下的摩尔浓度；c表示转化率(％)；从<ln1/(1-c)>对时间的线性曲线(参见图1)确定了明显的一级聚合反应速率常数(kapp)；Mn，calc lin表示假设烷氧基胺转化效率为100％时线性聚合物的计算的Mn；na＝不适用。
表2.甲基丙烯酸类的可控线性均聚反应和假环扩张共聚反应1
续下页
表2.甲基丙烯酸类的可控线性均聚反应和假环扩张共聚反应-续1
Table 2.Controlled Linear Homopolymerization and Pseudo-RingExpansion Copolymerization of Methacrylics-Continued1
1R/T表示调节剂R与单体M的比值；R+M(％)表示他们相对于含有溶剂S的总量的相对含量；[R]表示25℃下的摩尔浓度；c表示转化率(％)；从<ln1/(1-c)>对时间的线性曲线(参见图2)确定了明显的一级聚合反应速率常数(kapp)；当存在两个明显区域时，报告2个值；Mn，calc lin表示假设转化效率为100％时线性聚合物的计算的Mn；2见实施例64的文字。

Claims (31)

1.适用于乙烯基单体的聚合的调节剂化合物，
其中所述调节剂化合物为根据式1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G、1H和1I中的任意一个：
其中
R1表示可选地取代的仲烷基或叔烷基或仲芳烷基或叔芳烷基；
Z1表示-CN或式C(O)OR21的羧酸酯；
Z2可以选自由-CN、羧酸、羧酸盐、羧酸酯、羧酸酰胺、(杂)芳基、烯基和卤素所组成的组；
R2、R3、R4和R5各自独立地选自由H、烷基、芳烷基、(杂)芳基、-CN和式C(O)OR22的羧酸酯所组成的组；
R7表示伯烷基或伯芳烷基、-CN或氢；
Y表示桥连基团且n为2、3、4、5或6；
在R1表示叔烷基或叔芳烷基的情况下，R6表示伯烷基或伯芳烷基、-CN或式C(O)OR26的羧酸酯；
在R1表示仲烷基或仲芳烷基的情况下，R6表示伯烷基或仲烷基或伯芳烷基或仲芳烷基、-CN、式C(O)OR26的羧酸酯或式P(O)(OR27)2的磷酸酯、(杂)芳基或烯基；
R21、R22、R26和R27各自独立地表示具有1-30个碳原子的可选地含有杂原子的烷基或芳烷基。
2.根据权利要求1的调节剂化合物，其中R1选自异丙基、仲丁基、叔丁基、3-戊基、叔戊基、环己基、2,4-二甲基-3-戊基，2,2,4-三甲基-3-戊基、1-金刚烷基、1-苯乙基、2-甲基-1-苯基-1-丙基、二苯基甲基、1-氰基环己基、1-(甲氧基羰基)-2-甲基-1-丙基、1-(二乙氧基磷酰基)-2,2-二甲基丙基、1-羟基-2-甲基-2-丙基和1,3-二羟基-2-(羟甲基)-2-丙基。
3.根据权利要求1-2中任意一项的调节剂化合物，其中R1选自由叔丁基、环己基、2-甲基-1-苯基-1-丙基所组成的组，更优选自由叔丁基和环己基所组成的组。
4.根据权利要求1-3中任意一项的调节剂化合物，其中Z1选自-CN和式C(O)OR21的羧酸酯，其中R21表示甲基、乙基、叔丁基、苄基、环己基、2-羟乙基、2-甲氧基乙基、2-乙酰乙酰氧乙基和2,3-环氧丙基。
5.根据前述权利要求中任意一项的调节剂化合物，其中Z1表示-CN或C(O)OMe，更优选Z1表示-CN。
6.根据前述权利要求中任一项的调节剂化合物，其中R2、R4和R5各自独立地选自H、甲基和乙基。
7.根据前述权利要求中任一项的调节剂化合物，其中R3选自H、甲基、乙基、-CN、C(O)OMe或C(O)OEt。
8.根据前述权利要求中任一项的调节剂化合物，其中在R1表示叔烷基或叔芳烷基(优选叔丁基)的情况下，R6表示具有1-18个碳原子的伯烷基、具有7-18个碳原子的伯芳烷基、-CN或式C(O)OR26的羧酸酯。
9.根据前述权利要求中任一项的调节剂化合物，其中R6选自由甲基、乙基、1-丙基、异丁基、2-乙基丁基、2-乙基己基、苄基、2-苯乙基、-CN、C(O)OMe和C(O)OEt所组成的组。
10.根据权利要求1-7中任一项的调节剂化合物，其中在R1表示仲烷基或仲芳烷基(优选环己基)的情况下，R6表示具有1-30个碳原子的伯烷基或仲烷基、具有7-18个碳原子的伯芳烷基或仲芳烷基、-CN、式C(O)OR26的羧酸酯或式P(O)(OR27)2的磷酸酯、(杂)芳基或烯基。
11.根据权利要求10的调节剂化合物，其中R6选自由甲基、乙基、1-丙基、异丁基、2-乙基丁基、2-乙基己基、苄基、2-苯乙基、异丙基、环己基、1-苯乙基、苯基、2-呋喃基、2-吡啶基、次乙基(乙烯基)、1-甲基乙烯基(异丙烯基)、2-苯乙烯-1-基、1-丙烯-1-基和2-甲基-1-丙烯-1-基所组成的组。
12.根据权利要求10-11中任一项的调节剂化合物，其中R6选自由-CN、苯基、C(O)OMe、C(O)OEt、P(O)(OEt)2和异丙基所组成的组。
13.根据前述权利要求中任一项的调节剂化合物，其中R7表示伯烷基或伯芳烷基、-CN或氢。
14.根据前述权利要求中任一项的调节剂化合物，其中R7选自由甲基、乙基、1-丙基、异丁基、2-乙基丁基、2-乙基己基、苄基和2-苯乙基所组成的组，优选R7为氢或甲基。
15.根据前述权利要求中任一项的调节剂化合物，其中Z2可以表示-CN、式C(O)OR22的羧酸酯、羧酸或其盐、羧酸酰胺、(杂)芳基、烯基或卤素。
16.根据前述权利要求中任一项的调节剂化合物，其中Z2选自由苯基、2-呋喃基、2-吡啶基、次乙基(乙烯基)、1-甲基乙烯基(异丙烯基)、2-苯乙烯-1-基、1-丙烯-1-基和2-甲基-1-丙烯-1-基所组成的组。
17.根据前述权利要求中任一项的调节剂化合物，其中R22、R26和R27各自独立地选自由甲基、乙基、正丁基、叔丁基、苄基、环己基、2-羟基乙基、2-乙酰乙酰氧乙基和2,3-环氧丙基所组成的组；优选地，R22选自甲基、乙基和环己基，R26选自甲基、苄基和叔丁基，并且R27选自乙基和正丁基。
18.根据前述权利要求中任一项的调节剂化合物，其中Y选由自1,2-乙二基、2,2-二甲基-1,3-丙二基、1,4-丁二基、1,6-己二基、季戊四醇基和双季戊四醇基所组成的组。
19.根据前述权利要求中任一项的调节剂化合物，其中所述化合物包括以下结构中的任意一种：
其中Y为1,2-乙二基。
20.聚合乙烯基单体的方法，该方法通过在适宜的反应条件下采用根据前述权利要求中任一项的调节剂化合物聚合乙烯基单体。
21.根据权利要求20的方法，其中所述乙烯基单体选自由式(2)所示的1-取代乙烯基单体所组成的组：
其中R8表示可选地取代的(杂)芳基或烯基、卤素、-CN、羧酸、羧酸盐、羧酸酯或羧酸酰胺；或选自由式(3)所示的1,1-二取代乙烯基单体所组成的组：
其中在R9表示可选地取代的(杂)芳基或烯基、-CN、羧酸、羧酸盐、羧酸酯或羧酸酰胺的情况下，R10表示烷基，最优选甲基，或者其中在R9表示卤素的情况下，R10也表示卤素或表示可选地取代的烯基。
22.根据权利要求20和21的方法，其中所述乙烯基单体可以是选自由式(2)的1-取代乙烯基单体所组成的组和/或选自式(3)的1,1-二取代乙烯基单体所组成的组的混合物，可选地与选自由式(4)所示的1,2-二取代乙烯基单体所组成的组的乙烯基共聚单体组合：
其中在R12表示可选地取代的(杂)芳基、-CN或羧酸、包括羧酸盐、羧酸酯和羧酸酰胺的情况下，R11表示可选地取代的(杂)芳基、-CN、羧酸、包括羧酸盐、羧酸酯和羧酸酰胺、或烷基，并且其中R11和R12可以可选地形成环。
23.根据权利要求20-22中任一项的方法，其中所述乙烯基单体包括苯乙烯(S)、异戊二烯(I)、丁二烯(B)、丙烯酸(AA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸2-乙基己酯(2-ethyhexylacrylate，EHA)、甲基丙烯酸(MAA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和马来酸酐(MA)中的至少一种。
24.根据权利要求20-23中任一项的方法制备的具有式(10)的线性聚合物：
其中在R7为伯烷基或-CN(在后一种情况下，R1为叔烷基)、所有其他取代基如上所定义的每种情况下，当使用具有式(1A)的调节剂化合物时，获得根据式(10A)的线性聚合物，当使用(1B)时，获得式(10B)的线性聚合物，
其中p表示引入所述聚合物中的一种或多种类型的式(2)的乙烯基单体单元的平均数，且p在0至100000的范围内；
其中q表示引入所述聚合物中的一种或多种类型的式(3)的乙烯基单体单元的平均数，且q在0至100000的范围内；
其中r表示引入所述聚合物中的一种或多种类型的式(4)的乙烯基共聚单体单元的平均数，且r在0至100000的范围内；
其中s表示通过顺式和/或反式1,4-加成和/或4,1-加成引入所述聚合物中的一种或多种类型的二烯单体单元的平均数，R13表示氢、甲基和/或卤素，且s在0至100000的范围内；
其中p+q+r+s至少为10。
25.根据权利要求20-23中任一项的方法制备的具有式(11)的环状聚合物：
其中如果R7为氢，当使用具有如上所定义的所有取代基和下标的式(1C)的调节剂化合物时，获得根据式(11C)的单环聚合物。
26.通过根据权利要求20-23中任一项所述的方法可获得的聚合物，
其中在R7为伯烷基或-CN(在后一种情况下R1为叔烷基)的每种情况下，其中Y和n以及所有进一步的取代基和下标如上所定义，通过使用式(1E)、(1F)和(1H)的多官能调节剂，多个线性聚合物链段将连接以分别产生2臂线性(对于n＝2)、3臂星形(n＝3)、4臂星形(n＝4)等的式(10E)、(10F)和(10H)的聚合物结构：
27.通过根据权利要求20-23中任一项的方法可获得的聚合物，
其中当使用式(1D)、(1G)和(1I)的多官能调节剂时，多个环状聚合物将连接到一个聚合物结构中，分别如式(11D)、(11G)或(11I)所示：
其中所有的取代基以及Y和所有的下标如上所定义。
28.根据权利要求24-27中任一项所述的聚合物在制备制品中的用途。
29.制备根据权利要求1-19的式(1A)和(1E)的调节剂化合物的方法，其中R5与R2相同，R4与R3相同，Z2与Z1相同且R7＝H，该调节剂化合物可以由式(8A)和(8E)的烷氧基胺表示：
其中Z1表示-CN或式C(O)OR21的羧酸酯，其中在R2表示Me或Et的情况下，R3表示伯烷基(例如，Me、Et、i-Bu)或其中R2和R3可连接成环(例如，-(CH2)5-)，其中在R1表示叔烷基或叔芳烷基(例如，t-Bu)的情况下，R6表示-CN或式C(O)OR26的羧酸酯，或者其中在R1表示仲烷基或仲芳烷基(例如，c-Hex)的情况下，R6表示-CN、式C(O)OR26的羧酸酯或式P(O)(OR27)2磷酸酯、(杂)芳基(例如Ph)或烯基，R21、R26、R27、Y和n如上所定义，
该调节剂通过相应的式(6)的醛硝酮和相应的式(7)的偶氮化合物的1,3-二-叔-自由基加成反应制备，
其中R1、R6、Y和n如上所定义，
其中R2、R3和Z1如上所定义。
30.制备式(6)的醛硝酮的方法：
该式(6)的醛硝酮用于制备根据权利要求29所述的式(8A)和(8E)的烷氧基胺，其中R1、R6、Y和n如上所定义，通过式(5)的相应的胺的氧化反应制备得到：
其中R1、R6、Y和n如上所定义，该反应在含有式(5)的胺和碳酸氢钠或碳酸氢钾以及作为活性组分的式(KHSO5)2·KHSO4·K2SO4的过一硫酸钾的水-丙酮混合物中进行。
31.制备式(1C)和(1G)的特定硝酮调节剂的方法：
其中Z1表示-CN或式C(O)OR21的羧酸酯，其中在R2表示Me或Et的情况下，R3表示伯烷基(例如Me、Et、i-Bu)或其中R2和R3可连接成环(例如-(CH2)5-)，其中在R1表示叔烷基或叔芳烷基(例如，t-Bu)的情况下，R6表示-CN或式C(O)OR26的羧酸酯，或者其中在R1表示仲烷基或仲芳烷基(例如，c-Hex)的情况下，R6表示-CN、式C(O)OR26的羧酸酯或式P(O)(OR27)2磷酸酯、(杂)芳基(例如Ph)或烯基，R21、R26、R27、Y和n如上所定义，
该特定硝酮调节剂分别由根据权利要求29制备的相应的式(8A)和(8E)的烷氧基胺制备：
其中R1、R2、R3、R6、Z1、Y和n如上所定义，通过金属醇盐或胺碱处理式(8A)和(8E)的烷氧基胺制备得到。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998013392A1 (en) * 1996-09-25 1998-04-02 Akzo Nobel N.V. No-compounds for pseudo-living radical polymerization
WO1999003894A1 (en) * 1997-07-15 1999-01-28 Ciba Specialty Chemicals Holding Inc. Polymerizable compositions containing alkoxyamine compounds derived from nitroso- or nitrone compounds
US6342647B1 (en) * 1998-09-09 2002-01-29 Baker Hughes Incorporated Vinyl monomer polymerization inhibition using hindered hydroxylamines

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6583245B1 (en) 1998-12-23 2003-06-24 Ciba Specialty Chemicals Corporation Polymeric stabilizers having low polydispersity
WO2005021630A1 (en) 2003-08-27 2005-03-10 Ciba Specialty Chemicals Holding Inc. Composition and process for the controlled synthesis of block copolymers

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998013392A1 (en) * 1996-09-25 1998-04-02 Akzo Nobel N.V. No-compounds for pseudo-living radical polymerization
WO1999003894A1 (en) * 1997-07-15 1999-01-28 Ciba Specialty Chemicals Holding Inc. Polymerizable compositions containing alkoxyamine compounds derived from nitroso- or nitrone compounds
US6342647B1 (en) * 1998-09-09 2002-01-29 Baker Hughes Incorporated Vinyl monomer polymerization inhibition using hindered hydroxylamines

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ANDREW F. VOTER 等: "Synthesis of Macrocyclic Polymers Formed via Intramolecular Radical Trap-Assisted Atom Transfer Radical Coupling", 《 ACS MACRO LETTERS / AMERICAN CHEMICAL SOCIETY》 *
BENOIT D 等: "Development of a Universal Alkoxyamine for Living Free Radical Polymerizations", 《JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY, AMERICAN CHEMICAL SOCIETY,》 *
HANS GUNTER AURICH等: "Nitroxides as reaction intermediates", 《CANADIAN JOURNAL OF CHEMISTRY》 *
KHALID B. SELIM 等: "Organocatalytic enantio- and diastereoselective 1,3-dipolar cycloaddition between alanine-derived ketonitrones and E-crotonaldehyde: efficiency and full stereochemical studies", 《TETRAHEDRON ASYMMETRY》 *
THANH BINH NGUYEN 等: "N -Benzyl Aspartate Nitrones: Unprecedented Single-Step Synthesis and [3 + 2] Cycloaddition Reactions with Alkenes", 《 ORGANIC LETTERS》 *
XIAOFEI ZHANG等: "Asymmetric Synthesis of [alpha],[alpha]-Disubstituted Amino Acids by Cycloaddition of ( E )-Ketonitrones with Vinyl Ethers", 《ORGANIC LETTERS 》 *

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