CN109563050B - 酰胺盐化合物、用于聚氨酯生产的催化剂及聚氨酯树脂的生产方法 - Google Patents

酰胺盐化合物、用于聚氨酯生产的催化剂及聚氨酯树脂的生产方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109563050B
CN109563050B CN201780047524.8A CN201780047524A CN109563050B CN 109563050 B CN109563050 B CN 109563050B CN 201780047524 A CN201780047524 A CN 201780047524A CN 109563050 B CN109563050 B CN 109563050B
Authority
CN
China
Prior art keywords
formula
butyl
group
amide salt
chemical formula
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201780047524.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109563050A (zh
Inventor
宫城元嘉
新田晋吾
坪井瞳
高桥彰吾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangrong Chemical Co ltd
Original Assignee
Guangrong Chemical Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangrong Chemical Co ltd filed Critical Guangrong Chemical Co ltd
Publication of CN109563050A publication Critical patent/CN109563050A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109563050B publication Critical patent/CN109563050B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D233/00Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings
    • C07D233/54Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D233/66Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D233/90Carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/16Catalysts
    • C08G18/18Catalysts containing secondary or tertiary amines or salts thereof
    • C08G18/20Heterocyclic amines; Salts thereof
    • C08G18/2081Heterocyclic amines; Salts thereof containing at least two non-condensed heterocyclic rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/16Catalysts
    • C08G18/18Catalysts containing secondary or tertiary amines or salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/16Catalysts
    • C08G18/18Catalysts containing secondary or tertiary amines or salts thereof
    • C08G18/1858Catalysts containing secondary or tertiary amines or salts thereof having carbon-to-nitrogen double bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/16Catalysts
    • C08G18/18Catalysts containing secondary or tertiary amines or salts thereof
    • C08G18/20Heterocyclic amines; Salts thereof
    • C08G18/2009Heterocyclic amines; Salts thereof containing one heterocyclic ring
    • C08G18/2027Heterocyclic amines; Salts thereof containing one heterocyclic ring having two nitrogen atoms in the ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48Polyethers
    • C08G18/4829Polyethers containing at least three hydroxy groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/74Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
    • C08G18/75Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic
    • C08G18/751Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring
    • C08G18/752Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group
    • C08G18/753Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group containing one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group having a primary carbon atom next to the isocyanate or isothiocyanate group
    • C08G18/755Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group containing one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group having a primary carbon atom next to the isocyanate or isothiocyanate group and at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to a secondary carbon atom of the cycloaliphatic ring, e.g. isophorone diisocyanate

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

一种由式(1)表示的酰胺盐化合物:[化学式1]
Figure DDA0001963245160000011
其中,A为取代或未取代的烃基,n为1以上的整数,D为由式(2)表示的含氮有机基团:[化学式2]
Figure DDA0001963245160000012
其中,R1、R2和R3相同或不同并且各自为可含有杂原子的烃基;R1、R2和R3中的部分或全部可以相互键合形成环结构;X为氮原子、氧原子或硫原子;a为0或1,其中,当X为氮原子时a为1,当X为氧原子或硫原子时a为0。

Description

酰胺盐化合物、用于聚氨酯生产的催化剂及聚氨酯树脂的生 产方法
技术领域
本发明涉及一种酰胺盐化合物、一种用于聚氨酯生产的催化剂以及一种聚氨酯树脂的生产方法。
背景技术
在催化剂和可选的添加剂(如发泡剂、表面活性剂和交联剂)的存在下,通过多元醇与有机多异氰酸酯反应来生产聚氨酯树脂。聚氨酯树脂具有对基材的优异的附着力、柔韧性、耐候性等,因此广泛用于车辆、建筑物、家用电器、重防腐和塑料涂料的油漆和粘合剂等应用中。
在聚氨酯树脂的生产中使用的催化剂的实例包括有机锡催化剂,例如二月桂酸二丁基锡和辛酸锡(非专利文献1)。然而,有机锡催化剂具有高毒性,并且它们对环境和人体有害的性质是有问题的。主要在欧洲已有在聚氨酯树脂生产中规范使用有机锡催化剂的活动。存在对有机锡催化剂的替代催化剂的强烈需求。
为了解决该问题,已报道有,在脂肪族二异氰酸酯和脂肪族二元醇(非专利文献2)的聚合反应中,使用N-杂环卡宾作为催化剂的方法。然而,这种卡宾通常是对氧和水不稳定的化合物。此外需要在特殊设备(例如手套箱)中对它们进行处理。因此,它们在实践方面并不令人满意。
作为一种解决该问题的方法,已知一种使用N-杂环卡宾的CO2加合物作为用于聚氨酯生产的热潜催化剂(非专利文献3)的方法。但是,N-杂环卡宾的CO2加合物受热会被分解。因此,当它们作为催化剂时,产生CO2气体作为其分解产物;因此,特别是当它们用于涂料应用时存在形成空隙的问题。此外,作为检查的结果,本发明人发现N-杂环卡宾的CO2加合物在水存在下在80℃下快速水解(参见后面提供的评价例)。鉴于上述情况,使用N-杂环卡宾的CO2加合物作为聚氨酯生产的热潜催化剂仍然存在待解决的问题。
此外,非专利文献3中公开的N-杂环卡宾的CO2加合物在N-杂环卡宾的两个氮原子上具有体积较大的取代基,例如2,4,6-三甲基苯基。这类化合物要求复杂的生产工艺,并且在工业上是不利的。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1:“聚氨酯的结构、物性与高机能化及应用展望”,技术情报协会出版,1998年,325页。
非专利文献2:Polymer Chemistry,2012年,第3卷,第605-608页。非专利文献3:Chemistry A European Journal,2009年,第15卷,第3103-3109页。
发明内容
技术问题
在考虑上述背景技术下已完成了本发明。本发明的一个目的在于提供一种用于聚氨酯生产的催化剂,其在用作聚氨酯生产的催化剂时不产生CO2气体,并且易于处理和生产。
解决方案
作为实现上述目的的深入研究的结果,本发明人发现当由式(1)表示的化合物用作聚氨酯生产的催化剂时,其在低温下稳定存在,具有在高温下有充足的反应性的热潜伏性,在水存在的条件下在80℃稳定并易于处理。因此,完成了本发明。
具体地,本发明包括以下[1]至[19]。
[1]一种由式(1)表示的酰胺盐化合物:
[化学式1]
Figure GDA0001963245210000021
其中,A为取代或未取代的烃基,n为1以上的整数,D为由式
(2)表示的含氮有机基团:
[化学式2]
Figure GDA0001963245210000031
其中,R1、R2和R3相同或不同并且各自为可含有杂原子的烃基;R1、R2和R3中的部分或全部可相互键合形成环结构;X为氮原子、氧原子或硫原子;并且a为0或1,其中,当X为氮原子时a为1,当X为氧原子或硫原子时a为0;
但,所述酰胺盐化合物不包括1,3-二甲基咪唑鎓-2-N-(对氯苯基)酰胺盐和1,3-二甲基咪唑鎓-2-N-(3’,5’-二氯苯基)酰胺盐。
[2]根据[1]的酰胺盐化合物,其中,A为未取代的烃基或具有选自氟原子、烷胺基、二烷胺基、烷氧基、芳氧基、硝基、氰基、磺酰基和异氰酸酯基中的至少一种取代基的烃基。
[3]根据[1]或[2]的酰胺盐化合物,其中,n为1至6的整数。
[4]根据[1]的酰胺盐化合物,其中,由式(1)表示的酰胺盐化合物是由以下式(1-1)、(1-2)或(1-3)表示的酰胺盐化合物:
式(1-1):
[化学式3]
Figure GDA0001963245210000032
其中,R4为取代或未取代的烃基,并且D如上所定义;
式(1-2):
[化学式4]
Figure GDA0001963245210000033
其中,R5为取代或未取代的烃基,并且D如上所定义;
式(1-3):
[化学式5]
Figure GDA0001963245210000041
其中,m为0至4的整数,并且D如上所定义。
[5]根据[1]至[4]中任一项的酰胺盐化合物,其中,由式(2)表示的含氮有机基团为由以下式(2-1)、(2-2)、或(2-3)表示的含氮有机基团:
式(2-1):
[化学式6]
Figure GDA0001963245210000042
其中,R1、X和a如上所定义,R6和R7相同或不同并且各自为氢原子或可含有杂原子的C1-C6烃基;
式(2-2):
[化学式7]
Figure GDA0001963245210000043
其中,R1、X和a如上所定义,R8和R9相同或不同并且各自为氢原子或可含有杂原子的C1-C6烃基;
式(2-3):
[化学式8]
Figure GDA0001963245210000051
其中,R1、X和a如上所定义,R10、R11、R12和R13相同或不同并且各自为氢原子或可含有杂原子的C1-C6烃基。
[6]根据[1]至[5]中任一项的酰胺盐化合物,其中,X为氮原子。
[7]根据[1]的酰胺盐化合物,其中,所述酰胺盐化合物为以下中的任意一者:
[化学式9]
Figure GDA0001963245210000052
[化学式10]
Figure GDA0001963245210000061
[8]一种用于聚氨酯生产的催化剂,其包含由式(1)表示的酰胺盐化合物:
[化学式11]
Figure GDA0001963245210000062
其中,A为取代或未取代的烃基,n为1以上的整数,D为由式(2)表示的含氮有机基团:
[化学式12]
Figure GDA0001963245210000063
其中,R1、R2和R3相同或不同并且各自为可含有杂原子的烃基;R1、R2和R3中的部分或全部可以相互键合形成环结构;X为氮原子、氧原子或硫原子;并且a为0或1,其中,当X为氮原子时a为1,当X为氧原子或硫原子时a为0。
[9]根据[8]的用于聚氨酯生产的催化剂,其中,A为未取代的烃基或具有选自卤素原子、烷胺基、二烷胺基、烷氧基、芳氧基、卤代烷基、硝基、氰基、磺酰基和异氰酸酯基中的至少一种取代基的烃基。
[10]根据[8]或[9]的用于聚氨酯生产的催化剂,其中,n为1至6的整数。
[11]根据[8]的用于聚氨酯生产的催化剂,其中,由式(1)表示的酰胺盐化合物是由以下式(1-1)、(1-2)或(1-3)表示的酰胺盐化合物:
式(1-1):
[化学式13]
Figure GDA0001963245210000071
其中,R4为取代或未取代的烃基,并且D如上所定义;
式(1-2):
[化学式14]
Figure GDA0001963245210000072
其中,R5为取代或未取代的烃基,并且D如上所定义;
式(1-3):
[化学式15]
Figure GDA0001963245210000073
其中,m为0至4的整数,并且D如上所定义。
[12]根据[8]至[11]中任一项的用于聚氨酯生产的催化剂,其中,由式(2)表示的含氮有机基团为由以下式(2-1)、(2-2)、或(2-3)表示的含氮有机基团:
式(2-1):
[化学式16]
Figure GDA0001963245210000081
其中,R1、X和a如上所定义,R6和R7相同或不同并且各自为氢原子或可含有杂原子的C1-C6烃基;
式(2-2):
[化学式17]
Figure GDA0001963245210000082
其中,R1、X和a如上所定义,R8和R9相同或不同并且各自为氢原子或可含有杂原子的C1-C6烃基;
式(2-3):
[化学式18]
Figure GDA0001963245210000083
其中,R1、X和a如上所定义,R10、R11、R12和R13相同或不同并且各自为氢原子或可含有杂原子的C1-C6烃基。
[13]根据[8]至[12]中任一项的用于聚氨酯生产的催化剂,其中,X为氮原子。
[14]根据[8]的用于聚氨酯生产的催化剂,其中,,所述酰胺盐化合物为以下中的任意一者:
[化学式19]
Figure GDA0001963245210000091
[化学式20]
Figure GDA0001963245210000101
[15]一种聚氨酯树脂的生产方法,所述方法包括,在根据[8]至[14]中任一项所述的用于聚氨酯生产的催化剂的存在下,使多元醇与多异氰酸酯反应。
[16]一种用于根据[1]至[7]中任一项的酰胺盐化合物的生产方法,所述方法包括以下步骤1和步骤2:
步骤1:使由以下式(3)表示的含氮有机化合物与碳酸二甲酯反应以生产由以下式(4)表示的羧酸盐化合物:
式(3):
[化学式21]
Figure GDA0001963245210000102
其中,R1、R2、R3、X和a如上所定义;
式(4):
[化学式22]
Figure GDA0001963245210000111
其中,R1、R2、R3、X和a如上所定义;
步骤2:使由式(4)表示的羧酸盐化合物与由以下式(5)表示的异氰酸酯化合物反应:
式(5):
[化学式23]
Figure GDA0001963245210000112
其中,A和n如上所定义。
[17]根据[16]的生产方法,其中,在步骤2中,所述反应在存在烃溶剂的条件下进行。
[18]根据[17]的生产方法,其中,所述烃溶剂是芳烃溶剂或卤代芳烃溶剂。
[19]根据[18]的生产方法,其中,所述芳烃溶剂或卤代芳烃溶剂选自由甲苯、二甲苯和氯苯组成的组。
本发明的有益效果
本发明可提供一种用于聚氨酯生产的催化剂,其在用作聚氨酯生产的催化剂时不产生CO2气体,并且易于处理和生产。
具体实施方式
以下详细描述用于实施本发明的实施例。
在式(1)中,A为取代或未取代的烃基,优选取代或未取代的C1-C100烃基,更优选取代或未取代的C1-C50烃基,并且特别优选取代或未取代的C1-C30烃基。
当A具有取代基时,取代基的例子包括:卤素原子,如氟、氯、溴和碘;烷胺基,如甲胺基;二烷胺基,如二甲胺基;烷氧基,如甲氧基和乙氧基;芳氧基,如苄氧基;卤代烷基,如三氟甲基;硝基、氰基、磺酰基、异氰酸酯基等。此外、烃基A可以取代有杂原子,例如氧、氮或硫。当烃基A取代有杂原子(例如氧、氮或硫)时,烃基具有例如-O-、-NH-或-S-的基团、并且烃链被这样的基团中断。
上述烷胺基、二烷胺基、烷氧基和卤代烷基的烷基部分的例子包括直链或支链C1-C6烷基,如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基和戊基。烷基中的碳原子数优选为1至3,更优选为1或2。
上述芳基的例子包括C6-C10芳基。具体的例子包括苯基、萘基等。
取代基的数量为1至5,优选1至3,并且更有选1或2。
在本发明的一个实施方案中,当A被取代时,取代基不包括氯原子。在本发明的另一个实施方案中,取代基是选自氟原子、烷胺基、二烷胺基、烷氧基、芳氧基、硝基、氰基、磺酰基和异氰酸酯基团中的至少一种。
n为1以上的整数,优选1至6,更优选1至4,并且特别优选1或2。
D为由式(2)表示的含氮有机基团。
在本发明中,由式(1)表示的酰胺盐化合物(下文称为“酰胺盐化合物(1)”)优选为由式(1-1)、(1-2)或(1-3)表示的酰胺盐化合物;并且特别优选由式(1-1)或(1-2)表示的酰胺盐化合物。
在式(1-1)中,R4是取代或未取代的烃基,优选取代或未取代的C1-C50烃基,更优选取代或未取代的C1-C30烃基,甚至更优选取代或未取代的C1-C14烃基,特别优选取代或未取代的C1-C12烃基。具体的例子包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正癸基、正十二烷基、正十八烷基、环丙基、环戊基、环己基、苯基、萘基、苄基、苯乙基、甲苯基、烯丙基等;优选苄基和苯基。
当R4具有取代基时,取代基的例子包括卤素原子,如氟、氯、溴和碘;烷胺基,如甲胺基;二烷胺基,如二甲胺基;烷氧基,如甲氧基和乙氧基;芳氧基,如苄氧基;卤代烷基,如三氟甲基;硝基、氰基、异氰酸酯基等。此外、烃基A可以取代有例如氧、氮或硫的杂原子。当烃基取代有例如氧、氮或硫的杂原子时,烃基具有例如-O-、-NH-或-S-的基团,并且烃链被这样的基团中断。
上述烷胺基、二烷胺基、烷氧基和卤代烷基的烷基部分的例子包括直链或支链C1-C6烷基,如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基和戊基。烷基中的碳原子数优选为1至3,更优选为1或2。
上述芳基的例子包括C6-C10芳基。具体的例子包括苯基、萘基等。
取代基的数量为1至5,优选1至3,并且更有选1或2。
D如上所定义。
在式(1-2)中,R5是取代或未取代的烃基,优选取代或未取代的C1-C100烃基,更优选取代或未取代的C1-C50烃基,并且特别优选取代或未取代的C1-C30烃基。具体的例子包括亚烷基,例如亚甲基、二甲基亚甲基、亚乙基、亚正丙基、亚正丁基、亚正戊基、亚正己基、亚正庚基、亚正辛基、亚正壬基、亚正癸基、亚正十二烷基、亚正十八烷基、亚环己基;亚芳基,例如亚苯基、2-甲基亚苯基、2,6-二甲基亚苯基、2,4-二甲基亚苯基、2,3-二甲基亚苯基、亚萘基;芳基亚烷基,例如苯基亚甲基、苯基亚乙基、1-苯基亚丙基、2-苯基亚丙基、1-苯基亚丁基、2-苯基亚丁基、萘基亚甲基、萘基亚乙基等;通过适当组合上述亚烷基和亚芳基而得到的亚芳基亚烷基;等等。这些二价烃基可以重复或组合以构成一个二价烃基。
当R5具有取代基时,取代基的例子包括卤素原子,如氟、氯、溴和碘;烷胺基,如甲胺基;二烷胺基,如二甲胺基;烷氧基,如甲氧基和乙氧基;芳氧基,如苄氧基;卤代烷基,如三氟甲基;硝基、氰基、异氰酸酯基等。此外、烃基R5可以取代有例如氧、氮或硫的杂原子。当烃基取代有例如氧、氮或硫的杂原子时,烃基具有例如-O-、-NH-或-S-的基团,并且烃链被这样的基团中断。
上述烷胺基、二烷胺基、烷氧基和卤代烷基的烷基部分的例子包括直链或支链C1-C6烷基,如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基和戊基。烷基中的碳原子数优选为1至3,更优选为1或2。
上述芳基的例子包括C6-C10芳基。具体的例子包括苯基、萘基等。
取代基的数量为1至5,优选1至3,并且更有选1或2。
D如上所定义。
在式(1-3)中,m为0至4的整数,并且D如上所定义。
在式(2)中,R1、R2和R3为可以含有杂原子的烃基。R1、R2和R3中的部分或全部可以相互键合形成环结构。例如,R1和R2,R1和R3,R2和R3,或R1、R2和R3可以相互键合形成环结构。可含有杂原子的烃基的例子包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正辛基、正癸基、正十二烷基、烯丙基、苄基、环己基、金刚烷基、苯基、2,6-二异丙基苯基、2,4,6-三甲基苯基、2-甲氧基乙基、2-乙氧基乙基、2-(二甲胺基)乙基等;优选甲基、乙基、正丙基、异丙基、叔丁基、正辛基、环戊基、环己基和2,4,6-三甲基苯基;更优选甲基、乙基、异丙基、叔丁基、正辛基和苯基;特别优选甲基、异丙基、叔丁基、正辛基和苯基。X为氮原子、氧原子或硫原子;优选氮原子。
在式(2)中,a为0或1。当X是氮原子时a为1,当X是氧原子或硫原子时a为0。即,式(2)表示由以下式(2a)、(2b)或(2c)表示的含氮有机基团。换句话说,当X是氧原子或硫原子时,R1不存在。
[化学式24]
Figure GDA0001963245210000141
在本发明中,由式(2)表示的含氮有机基团的R2和R3优选相互键合形成环结构。其中形成环的由式(2)表示的含氮有机基团优选为由式(2-1)、(2-2)或(2-3)表示的含氮有机基团;特别优选由式(2-1)表示的含氮有机基团。
在式(2-1)中,R1、X和a如上所定义。R6和R7为氢原子或可含有杂原子的C1-C6烃基,并优选为氢原子。可含有杂原子的C1-C6烃基的例子包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基、环己基、苯基、2-甲氧基乙基、2-乙氧基乙基、2-(二甲胺基)乙基等;并优选甲基。
具体的例子包括1,3-二甲基咪唑鎓基、1-乙基-3-甲基咪唑鎓基、1-甲基-3-丙基咪唑鎓基、1-甲基-3-异丙基咪唑鎓基、1-正丁基-3-甲基咪唑鎓基、1-叔丁基-3-甲基咪唑鎓基、1-甲基-3-戊基咪唑鎓基、1-己基-3-甲基咪唑鎓基、1-庚基-3-甲基咪唑鎓基、1-甲基-3-辛基咪唑鎓基、1-甲基-3-壬基咪唑鎓基、1-癸基-3-甲基咪唑鎓基、1-烯丙基-3-甲基咪唑鎓基、1-苄基-3-甲基咪唑鎓基、1-(2-甲氧基乙基)-3-甲基咪唑鎓基、1-(2-乙氧基乙基)-3-甲基咪唑鎓基、1-(2-二甲胺基乙基)-3-甲基咪唑鎓基、1,3,4,5-四甲基咪唑鎓基、
3-甲基恶唑鎓基、3,5-二甲基恶唑鎓基、3,4,5-三甲基恶唑鎓基、
3-甲基噻唑鎓基、3,4-二甲基噻唑鎓基、3,5-二甲基噻唑鎓基、3,4,5-三甲基噻唑鎓基等;优选1,3-二甲基咪唑鎓基、1-乙基-3-甲基咪唑鎓基、1-甲基-3-丙基咪唑鎓基、1-丁基-3-甲基咪唑鎓基和1-甲基-3-辛基咪唑鎓基;并且特别优选1,3-二甲基咪唑鎓基、1-丁基-3-甲基咪唑鎓基和1-甲基-3-辛基咪唑鎓基。
在本说明书中,除非另有说明,否则术语丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等分别指直链烷基,例如正丙基、正丁基、正戊基、正己基,正庚基、正辛基、正壬基和正癸基。
在式(2-2)中,R1、X和a如上所定义。R8和R9为氢原子或可含有杂原子的C1-C6烃基,并优选为氢原子。可含有杂原子的C1-C6烃基的例子包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基、环己基、苯基、2-甲氧基乙基、2-乙氧基乙基、2-(二甲胺基)乙基等;并优选甲基。
具体的例子包括1,3-二甲基咪唑啉鎓基、1-乙基-3-甲基咪唑啉鎓基、1-甲基-3-丙基咪唑啉鎓基、1-丁基-3-甲基咪唑啉鎓基、1-甲基-3-戊基咪唑啉鎓基、1-己基-3-甲基咪唑啉鎓基、1-庚基-3-甲基咪唑啉鎓基、1-甲基-3-辛基咪唑啉鎓基、1-甲基-3-壬基咪唑啉鎓基、1-癸基-3-甲基咪唑啉鎓基、1-烯丙基-3-甲基咪唑啉鎓基、1-苄基-3-甲基咪唑啉鎓基、1-(2-甲氧基乙基)-3-甲基咪唑啉鎓基、1-(2-乙氧基乙基)-3-甲基咪唑啉鎓基、1-(2-二甲胺基乙基)-3-甲基咪唑啉鎓基、1,3,4,5-四甲基咪唑啉鎓基、
3-甲基恶唑啉鎓基、3,4-二甲基恶唑啉鎓基、3,5-二甲基恶唑啉鎓基、3,4,5-三甲基恶唑啉鎓基、
3-甲基噻唑啉鎓基、3,4-二甲基噻唑啉鎓基、3,5-二甲基噻唑啉鎓基、3,4,5-三甲基噻唑啉鎓基等;优选1,3-二甲基咪唑啉鎓基、1-乙基-3-甲基咪唑啉鎓基、1-甲基-3-丙基咪唑啉鎓基、1-丁基-3-甲基咪唑啉鎓基和1-甲基-3-辛基咪唑啉鎓基;并且特别优选1,3-二甲基咪唑啉鎓基、1-丁基-3-甲基咪唑啉鎓基和1-甲基-3-辛基咪唑啉鎓基。
在式(2-3)中,R1、X和a如上所定义。R10、R11、R12和R13为氢原子或可含有杂原子的C1-C6烃基,并优选为氢原子。可含有杂原子的C1-C6烃基的例子包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基、环己基、苯基、2-甲氧基乙基、2-乙氧基乙基、2-(二甲胺基)乙基等;并优选甲基。
具体的例子包括1,3-二甲基苯并咪唑鎓基、1-乙基-3-甲基苯并咪唑鎓基、1-甲基-3-丙基苯并咪唑鎓基、1-丁基-3-甲基苯并咪唑鎓基、1-甲基-3-戊基苯并咪唑鎓基、1-己基-3-甲基苯并咪唑鎓基、1-庚基-3-甲基苯并咪唑鎓基、1-甲基-3-辛基苯并咪唑鎓基、1-甲基-3-壬基苯并咪唑鎓基、1-癸基-3-甲基苯并咪唑鎓基、1-烯丙基-3-甲基苯并咪唑鎓基、1-苄基-3-甲基苯并咪唑鎓基、1,3,6-三甲基苯并咪唑鎓基、1-乙酰基-3,6-二甲基苯并咪唑鎓基、1,3,6,7-四甲基苯并咪唑鎓基、1,3-二苄基-6,7-二甲基苯并咪唑鎓基、
3-甲基苯并咪唑鎓基、
3-甲基苯并噻唑鎓基等;优选1,3-二甲基苯并咪唑鎓基、1-乙基-3-甲基苯并咪唑鎓基、1-甲基-3-丙基苯并咪唑鎓基和1-丁基-3-甲基苯并咪唑鎓基;并且特别优选1,3-二甲基苯并咪唑鎓基。
尽管酰胺盐化合物(1)的具体实例如下所示,但本发明不限于此。在以下具体实例中,Et表示乙基,Pr表示正丙基,Bu表示正丁基。
[化学式25]
Figure GDA0001963245210000171
[化学式26]
Figure GDA0001963245210000172
[化学式27]
Figure GDA0001963245210000181
[化学式28]
Figure GDA0001963245210000191
[化学式29]
Figure GDA0001963245210000192
[化学式30]
Figure GDA0001963245210000201
[化学式31]
Figure GDA0001963245210000211
[化学式32]
Figure GDA0001963245210000212
[化学式33]
Figure GDA0001963245210000221
[化学式34]
Figure GDA0001963245210000231
[化学式35]
Figure GDA0001963245210000241
[化学式36]
Figure GDA0001963245210000251
[化学式37]
Figure GDA0001963245210000261
[化学式38]
Figure GDA0001963245210000271
[化学式39]
Figure GDA0001963245210000281
[化学式40]
Figure GDA0001963245210000291
[化学式41]
Figure GDA0001963245210000301
[化学式42]
Figure GDA0001963245210000311
[化学式43]
Figure GDA0001963245210000321
[化学式44]
Figure GDA0001963245210000331
[化学式45]
Figure GDA0001963245210000341
[化学式46]
Figure GDA0001963245210000351
[化学式47]
Figure GDA0001963245210000361
[化学式48]
Figure GDA0001963245210000371
[化学式49]
Figure GDA0001963245210000381
[化学式50]
Figure GDA0001963245210000391
[化学式51]
Figure GDA0001963245210000401
[化学式52]
Figure GDA0001963245210000411
[化学式53]
Figure GDA0001963245210000421
[化学式54]
Figure GDA0001963245210000431
[化学式55]
Figure GDA0001963245210000441
在式(1-3-1a)至(1-3-1c)中,m如上所限定。
酰胺盐化合物(1)的优选实例包括由下式表示的化合物:(1-1-5a)、(1-1-20a)、(1-1-30a)、(1-1-41a)、(1-1-45a)、(1-1-46a)、(1-1-48a)、(1-1-52a)、(1-1-59a)、(1-1-88a)、(1-1-89a)、(1-1-90a)、(1-1-5b)、(1-1-20b)、(1-1-30b)、(1-1-41b)、(1-1-45b)、(1-1-46b)、(1-1-48b)、(1-1-52b)、(1-1-59b)、(1-1-88b)、(1-1-89b)、(1-1-90b)、(1-1-5c)、(1-1-20c)、(1-1-30c)、(1-1-41c)、(1-1-45c)、(1-1-46c)、(1-1-48c)、(1-1-52c)、(1-1-59c)、(1-1-88c)、(1-1-89c)、(1-1-90c)、(1-2-17a)、(1-2-20a)、(1-2-41a)、(1-2-48a)、(1-2-49a)、(1-2-51a)、(1-2-17b)、(1-2-20b)、(1-2-41b)、(1-2-48b)、(1-2-49b)、(1-2-51b)、(1-2-17c)、(1-2-20c)、(1-2-41c)、(1-2-48c)、(1-2-49c)和(1-2-51c);特别优选由下式表示的化合物:(1-1-5a)、(1-1-20a)、(1-1-30a)、(1-1-41a)、(1-1-45a)、(1-1-46a)、(1-1-48a)、(1-1-52a)、(1-1-59a)、(1-1-88a)、(1-1-89a)、(1-1-90a)、(1-1-20b)、(1-1-20c)、(1-2-17a)、(1-2-20a)、(1-2-41a)、(1-2-48a)、(1-2-49a)、(1-2-51a)和(1-2-20c)。
在本发明的一个实施例中,酰胺盐化合物(1)不包括由(1-1-52a)表示的1,3-二甲基咪唑鎓-2-N-(对氯苯基)酰胺盐和由(1-1-85a)表示的1,3-二甲基咪唑鎓-2-N-(3’,5'-二氯苯基)酰胺盐。
当本发明的酰胺盐化合物(1)为异构体(例如对映异构体、立体异构体或区域异构体)时,除非该异构体被指明,本发明的酰胺盐化合物(1)包括任何异构体的混合物。例如,当酰胺盐化合物(1)是对映异构体时,本发明的酰胺盐化合物(1)还包括自消旋物形式分割而来的对映异构体。这些异构体可以通过常规已知的分离方法(浓缩、溶剂萃取、柱色谱、重结晶等)作为单一化合物获得。
此外,酰胺盐化合物(1)被认为是通过共振异构化的。例如,其中X为氮原子的、由式(1)表示的化合物具有以下共振结构:
[化学式56]
Figure GDA0001963245210000451
其中,A、R1、R2、R3和n如上所定义。
本发明的的酰胺盐化合物(1)通过以下的步骤1和步骤2或步骤2’生产:
步骤1:使由下式(3)表示的含氮有机化合物(下文称“含氮化合物(3)”)与碳酸二甲酯反应以生产由下式(4)表示的羧酸盐化合物(下文称“羧酸盐化合物(4)”):
式(3):
[化学式57]
Figure GDA0001963245210000461
其中,R1、R2、R3、X和a如上所定义;
式(4):
[化学式58]
Figure GDA0001963245210000462
其中,R1、R2、R3、X和a如上所定义。
步骤2:使由下式(5)表示的异氰酸酯化合物(以下称为“异氰酸酯化合物(5)”)与羧酸盐化合物(4)反应以产生酰胺盐化合物。
式(5):
[化学式59]
Figure GDA0001963245210000463
其中,A和n如上所定义。
步骤2’:使由下式(6)表示的胺基甲酸酯化合物(以下称为“胺基甲酸酯化合物(6)”)与羧酸盐化合物(4)反应以产生酰胺盐化合物(1)。
式(6):
[化学式60]
Figure GDA0001963245210000464
其中,R14为可含有杂原子的烃基,A和n如上所定义。
首先对步骤1进行解释。
在式(3)中,R1、R2、R3、X和a如上所定义。在本发明中,就容易获得而言,式(3)中的R2和R3优选相互键合形成环结构。其中形成环的含氮有机化合物(3)优选为由以下式(3-1)、(3-2)或(3-3)表示的含氮有机化合物;并且特别优选由式(3-1)表示的含氮有机化合物。
式(3-1):
[化学式61]
Figure GDA0001963245210000471
其中,R1、R6、R7、X和a如上所定义。
式(3-2):
[化学式62]
Figure GDA0001963245210000472
其中,R1、R8、R9、X和a如上所定义。
式(3-3):
[化学式63]
Figure GDA0001963245210000473
其中,R1、R10、R11、R12、R13、X和a如上定义的。
在式(3-1)中,R1、R6、R7、X和a如上所定义。由式(3-1)表示的含氮化合物的具体实例包括:1-甲基咪唑、1-乙基咪唑、1-丙基咪唑、1-异丙基咪唑、1-丁基咪唑、1-叔丁基咪唑、1-戊基咪唑、1-己基咪唑、1-庚基咪唑、1-辛基咪唑、1-壬基咪唑、1-癸基咪唑、1-烯丙基咪唑、1-苄基咪唑、1-(2-甲氧基乙基)咪唑、1-(2-乙氧基乙基)咪唑、1-(2-二甲胺基乙基)咪唑、1,4,5-三甲基咪唑、
恶唑、5-甲基恶唑、4,5-二甲基恶唑、
噻唑、4-甲基噻唑、5-甲基噻唑、4,5-二甲基噻唑等;优选1-甲基咪唑、1-乙基咪唑、1-丙基咪唑、1-丁基咪唑和1-辛基咪唑;并且特别优选1-甲基咪唑、1-丁基咪唑和1-辛基咪唑。
在式(3-2)中,R1、R8、R9、X和a如上所定义。由式(3-2)表示的含氮化合物的具体实例包括:1-甲基咪唑啉、1-乙基咪唑啉、1-丙基咪唑啉、1-异丙基咪唑啉、1-丁基咪唑啉、1-叔丁基咪唑啉、1-戊基咪唑啉、1-己基咪唑啉、1-庚基咪唑啉、1-辛基咪唑啉、1-壬基咪唑啉、1-癸基咪唑啉、1-烯丙基咪唑啉、1-苄基咪唑啉、1-(2-甲氧基乙基)咪唑啉、1-(2-乙氧基乙基)咪唑啉、1-(2-二甲胺基乙基)咪唑啉、1,4,5-三甲基咪唑啉、
恶唑啉、5-甲基恶唑啉、4,5-二甲基恶唑啉、
噻唑啉、4-甲基噻唑啉、5-甲基噻唑啉、4,5-二甲基噻唑啉等;优选1-甲基咪唑啉、1-乙基咪唑啉、1-丙基咪唑啉和1-丁基咪唑啉;并且特别优选1-甲基咪唑啉。
在式(3-3)中,R1、R10、R11、R12、R13、X和a如上所定义。由式(3-3)表示的含氮化合物的具体实例包括:1-甲基苯并咪唑、1-乙基苯并咪唑、1-丙基苯并咪唑、1-丁基苯并咪唑、1-戊基苯并咪唑、1-己基苯并咪唑、1-庚基苯并咪唑、1-辛基苯并咪唑、1-壬基苯并咪唑、1-癸基苯并咪唑、1-烯丙基苯并咪唑、1-苄基苯并咪唑、1,6-二甲基苯并咪唑、1-乙酰基-6-甲基苯并咪唑、1,6,7-三甲基苯并咪唑、
苯并恶唑、苯并噻唑等;优选1-甲基苯并咪唑、1-乙基苯并咪唑、1-丙基苯并咪唑和1-丁基苯并咪唑;并且特别优选1-甲基苯并咪唑。
在式(4)中,R1、R2、R3、X和a如上所定义。在本发明中,由式(4)表示的羧酸盐化合物的R2和R3优选相互键合形成环结构。其中形成环的羧酸盐化合物(4)优选为由下列式(4-1)、(4-2)或(4-3)表示的羧酸盐化合物;并且特别优选由式(4-1)表示的羧酸盐化合物。
式(4-1):
[化学式64]
Figure GDA0001963245210000491
其中,R1、R6、R7、X和a如上所定义。
式(4-2):
[化学式65]
Figure GDA0001963245210000492
其中,R1、R8、R9、X和a如上所定义。
式(4-3):
[化学式66]
Figure GDA0001963245210000493
其中,R1、R10、R11、R12、R13、X和a如上所定义。
在式(4-1)中,R1、R6、R7、X和a如上所定义。由式(4-1)表示的羧酸盐化合物的具体实例包括1,3-二甲基咪唑鎓-2-羧酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓-2-羧酸盐、1-甲基-3-丙基咪唑鎓-2-羧酸盐、1-甲基-3-异丙基咪唑鎓-2-羧酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑鎓-2-羧酸盐、1-叔丁基-3-甲基咪唑鎓-2-羧酸盐、1-甲基-3-戊基咪唑鎓-2-羧酸盐、1-己基-3-甲基咪唑鎓-2-羧酸盐、1-庚基-3-甲基咪唑鎓-2-羧酸盐、1-甲基-3-辛基咪唑鎓-2-羧酸盐、1-甲基-3-壬基咪唑鎓-2-羧酸盐、1-癸基-3-甲基咪唑鎓-2-羧酸盐、1-烯丙基-3-甲基咪唑鎓-2-羧酸盐、1-苄基-3-甲基咪唑鎓-2-羧酸盐、1-(2-甲氧基乙基)-3-甲基咪唑鎓-2-羧酸盐、1-(2-乙氧基乙基)-3-甲基咪唑鎓-2-羧酸盐、1-(2-二甲胺基乙基)-3-甲基咪唑鎓-2-羧酸盐、
3-甲基恶唑鎓-2-羧酸盐、3,5-二甲基恶唑鎓-2-羧酸盐、3,4,5-三甲基恶唑鎓-2-羧酸盐、
3-甲基噻唑鎓-2-羧酸盐、3,4-二甲基噻唑鎓-2-羧酸盐、3,5-二甲基噻唑鎓-2-羧酸盐、3,4,5-三甲基噻唑-2-羧酸盐等;优选1,3-二甲基咪唑鎓-2-羧酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓-2-羧酸盐、1-甲基-3-丙基咪唑鎓-2-羧酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑鎓-2-羧酸盐、和1-甲基-3-辛基咪唑鎓-2-羧酸盐;特别优选1,3-二甲基咪唑鎓-2-羧酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑鎓-2-羧酸盐和1-甲基-3-辛基咪唑鎓-2-羧酸盐。
在式(4-2)中,R1、R8、R9、X和a如上所定义。由式(4-2)表示的羧酸盐化合物的具体实例包括:1,3-二甲基咪唑啉鎓-2-羧酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑啉鎓-2-羧酸盐、1-甲基-3-丙基咪唑啉鎓-2-羧酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑啉鎓-2-羧酸盐、1-甲基-3-戊基咪唑啉鎓-2-羧酸盐、1-己基-3-甲基咪唑啉鎓-2-羧酸盐、1-庚基-3-甲基咪唑啉鎓-2-羧酸盐、1-甲基-3-辛基咪唑啉鎓-2-羧酸盐、1-甲基-3-壬基咪唑啉鎓-2-羧酸盐、1-癸基-3-甲基咪唑啉鎓-2-羧酸盐、1-烯丙基-3-甲基咪唑啉鎓-2-羧酸盐、1-苄基-3-甲基咪唑啉鎓-2-羧酸盐、1-(2-甲氧基乙基)-3-甲基咪唑啉鎓-2-羧酸盐、1-(2-乙氧基乙基)-3-甲基咪唑啉鎓-2-羧酸盐、1-(2-二甲胺基乙基)-3-甲基咪唑啉鎓-2-羧酸盐、
3-甲基恶唑啉鎓-2-羧酸盐、3,4-二甲基恶唑啉鎓-2-羧酸盐、3,5-二甲基恶唑啉鎓-2-羧酸盐、3,4,5-三甲基恶唑啉鎓-2-羧酸盐、
3-甲基噻唑啉鎓-2-羧酸盐、3,4-二甲基噻唑啉鎓-2-羧酸盐、3,5-二甲基噻唑啉鎓-2-羧酸盐、3,4,5-三甲基噻唑啉鎓-2-羧酸盐等;优选1,3-二甲基咪唑啉鎓-2-羧酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑啉鎓-2-羧酸盐、1-甲基-3-丙基咪唑啉鎓-2-羧酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑啉鎓-2-羧酸盐和1-辛基-3-甲基咪唑啉鎓-2-羧酸盐;并且特别优选1,3-二甲基咪唑啉鎓-2-羧酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑啉鎓-2-羧酸盐和1-甲基-3-辛基咪唑啉鎓-2-羧酸盐。
在式(4-3)中,R1、R10、R11、R12、R13、X和a如上所定义。由式(4-3)表示的羧酸盐化合物的具体实例包括1,3-二甲基苯并咪唑鎓-2-羧酸盐、1-乙基-3-甲基苯并咪唑鎓-2-羧酸盐、1-甲基-3-丙基苯并咪唑鎓-2-羧酸盐、1-丁基-3-甲基苯并咪唑鎓-2-羧酸盐、1-甲基-3-戊基苯并咪唑鎓-2-羧酸盐、1-己基-3-甲基苯并咪唑鎓-2-羧酸盐、1-庚基-3-甲基苯并咪唑鎓-2-羧酸盐、1-甲基-3-辛基苯并咪唑鎓-2-羧酸盐、1-甲基-3-壬基苯并咪唑鎓-2-羧酸盐、1-癸基-3-甲基苯并咪唑鎓-2-羧酸盐、1-烯丙基-3-甲基苯并咪唑鎓-2-羧酸盐、1-苄基-3-甲基苯并咪唑鎓-2-羧酸盐、1,3,6-三甲基苯并咪唑鎓-2-羧酸盐、1-乙酰基-3,6-二甲基苯并咪唑鎓-2-羧酸盐、1,3,6,7-四甲基苯并咪唑鎓-2-羧酸盐、1,3二苄基-6,7-二甲基苯并咪唑鎓-2-羧酸盐、
3-甲基苯并恶唑鎓-2-羧酸盐、
3-甲基苯并噻唑鎓-2-羧酸盐等;优选1,3-二甲基苯并咪唑鎓-2-羧酸盐、1-乙基-3-甲基苯并咪唑鎓-2-羧酸盐、1-甲基-3-丙基苯并咪唑鎓-2-羧酸盐和1-丁基-3-甲基苯并咪唑鎓-2-羧酸盐;并且特别优选1,3-二甲基苯并咪唑鎓-2-羧酸盐。
相对于每摩尔含氮有机化合物(3),所使用的碳酸二甲酯的量通常为1摩尔以上,优选为1至6摩尔。
步骤1中的最佳反应温度根据使用的原料、溶剂等而变化,但通常为室温以上,优选20至200℃。在本说明书中,室温通常意为约20℃。
在步骤1中可以使用或不使用溶剂。当使用溶剂时,所用溶剂不受特别限制,只要其不影响反应即可。溶剂的具体实例包括:一元醇溶剂,例如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、1-甲氧基-2-丙醇和乙氧基乙醇;多元醇溶剂,如乙二醇、丙二醇和二甘醇;二醇单烷基醚溶剂,如二丙二醇单正丁醚、二丙二醇单甲醚、三丙二醇单甲醚、丙二醇单正丙醚、二丙二醇单正丙醚、丙二醇单正丁醚、三丙二醇单正丁醚、丙二醇单甲醚和二乙二醇单乙醚;等等。其中,优选一元醇溶剂,特别优选甲醇。相对于每重量份的含氮有机化合物(3),所使用的溶剂的量通常为50重量份以下,优选10重量份以下。
在步骤1中,如果需要,反应可以在不影响反应的惰性气体气氛(如氮气、氩气或氦气)中进行。
在反应完成后,可以通过浓缩反应混合物并除去溶剂来分离羧酸盐化合物(4)。当未反应的含氮有机化合物(3)和碳酸二甲酯保留在反应混合物中时,也可以通过浓缩反应混合物除去它们。此外,反应混合物可直接用于与异氰酸酯化合物(5)或胺基甲酸酯化合物(6)的反应,而无需从反应混合物中除去羧酸盐化合物(4)。无需浓缩步骤,生产过程更加简化;因此,其有利于工业生产。因此,在本发明中,优选在步骤2或步骤2’中直接使用反应混合物。
接下来对步骤2进行解释说明。
在式(5)中,A和n如上所定义。异氰酸酯化合物(5)优选为下述式(5-1)、(5-2)或(5-3)表示的异氰酸酯化合物。特别优选的是由式(5-1)或(5-2)表示的异氰酸酯化合物。
式(5-1):
[化学式67]
Figure GDA0001963245210000521
其中,R4如上所定义。
式(5-2):
[化学式68]
Figure GDA0001963245210000522
其中,R5如上所定义。
式(5-3):
[化学式69]
Figure GDA0001963245210000523
其中,m如上所定义。
在式(5-1)中,R4如上所定义。
在式(5-2)中,R5如上所定义。
在式(5-3)中,m如上所定义。
尽管下面示出了异氰酸酯化合物(5)的具体实例,但是本发明不限于此。在以下具体的实例中,Et表示乙基,Pr表示正丙基,Bu表示正丁基。
[化学式70]
Figure GDA0001963245210000531
[化学式71]
Figure GDA0001963245210000541
[化学式72]
Figure GDA0001963245210000551
[化学式73]
Figure GDA0001963245210000552
/>
异氰酸酯化合物(5)优选为由式(5-1-5)、(5-1-20)、(5-1-52)或(5-2-17)表示的化合物。
在步骤2中,相对于异氰酸酯化合物(5)中所含的每摩尔异氰酸酯基,通常使羧酸盐化合物(4)以0.8摩尔以上、优选1至3摩尔的量进行反应。
在步骤2中可以使用或不使用溶剂。当使用溶剂时,适合使用烃溶剂。烃溶剂的实例包括:芳香族烃溶剂,如甲苯、苯和二甲苯;脂族或脂环族烃溶剂,如甲基环己烷、环己烷、正己烷、正庚烷和辛烷;卤代脂族烃溶剂,如二氯甲烷和氯仿;卤代芳香族烃溶剂,如氯苯和二氯苯;等等。其中优选芳香族烃溶剂和卤代芳香族烃溶剂;并且特别优选的是甲苯、二甲苯和氯苯。如需要,溶剂可以混合两种以上使用。
当通过含氮有机化合物(3)和碳酸二甲酯的反应获得的反应混合物用作羧酸盐化合物(4)时,反应混合物中的溶剂可以直接用作异氰酸酯化合物(5)和羧酸盐化合物(4)的反应的溶剂。在这种情况下,如需要,该反应可以在追加溶剂条件下进行。
当使用溶剂时,相对于每重量份的羧酸盐化合物(4),所使用的溶剂的量通常为50重量份以下,优选0.1重量份以上且35重量份以下。
反应温度没有特别限制,但可以等于或小于溶剂的沸点。反应温度通常为10℃以上,优选40-200℃,特别优选80-150℃。
如果需要,异氰酸酯化合物(5)和羧酸盐化合物(4)的反应可以在不影响反应的惰性气体气氛(如氮气、氩气或氦气)中进行。
在反应完成后,通过反应混合物的浓缩或过滤除去溶剂,从而得到酰胺盐化合物(1)。此外,所获得的酰胺盐化合物(1)可以通过诸如重结晶等方法进行纯化。
对步骤2’进行解释说明。
在式(6),A和n如上所定义。R14为可含有杂原子的烃基,优选可含有杂原子的C1-C50烃基,更优C1-C30烃基,并且特别优选C1-C8烃基。可含有杂原子的烃基的实例包括:甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正辛基、正癸基、正十二烷基、烯丙基、苄基、环己基、金刚烷基、苯基、2,6-二异丙基苯基、2,4,6-三甲基苯基、2-甲氧基乙基、2-乙氧基乙基、2-(二甲胺基)乙基等;优选甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基、正辛基、环戊基、环己基和2,4,6-三甲基苯基;更优选甲基、乙基、异丙基、叔丁基、正辛基和苯基;并且特别优选甲基、异丙基、叔丁基、正辛基和苯基。
在本发明中,由式(6)表示的胺基甲酸酯化合物(下文中称为“胺基甲酸酯化合物(6)”)优选为由下列式(6-1)、(6-2)或(6-3)表示的胺基甲酸酯化合物;并且特别优选为由式(6-1)或(6-2)表示的胺基甲酸酯化合物。
式(6-1):
[化学式74]
Figure GDA0001963245210000571
其中,R4和R14如上所定义。
式(6-2):
[化学式75]
Figure GDA0001963245210000572
其中,R5和R14如上所定义。
式(6-3):
[化学式76]
Figure GDA0001963245210000573
其中,R14如上所定义。
在式(6-1)中,R4如上所定义。
在式(6-2)中,R5如上所定义。
在式(6-3)中,m如上所定义。
尽管下面示出了胺基甲酸酯化合物(6)的具体实例,但是本发明不限于此。在以下具体实例中,Et表示乙基,Pr表示正丙基,Bu表示正丁基。
[化学式77]
Figure GDA0001963245210000581
/>
Figure GDA0001963245210000582
[化学式78]
Figure GDA0001963245210000591
/>
Figure GDA0001963245210000592
[化学式79]
Figure GDA0001963245210000601
/>
Figure GDA0001963245210000602
[化学式80]
Figure GDA0001963245210000611
/>
Figure GDA0001963245210000612
[化学式81]
Figure GDA0001963245210000621
/>
Figure GDA0001963245210000622
[化学式82]
Figure GDA0001963245210000631
/>
Figure GDA0001963245210000632
[化学式83]
Figure GDA0001963245210000641
/>
Figure GDA0001963245210000642
[化学式84]
Figure GDA0001963245210000651
/>
Figure GDA0001963245210000652
[化学式85]
Figure GDA0001963245210000661
[化学式86]
Figure GDA0001963245210000671
/>
Figure GDA0001963245210000672
[化学式87]
Figure GDA0001963245210000681
[化学式88]
Figure GDA0001963245210000691
[化学式89]
Figure GDA0001963245210000701
[化学式90]
Figure GDA0001963245210000711
[化学式91]
Figure GDA0001963245210000721
[化学式92]
Figure GDA0001963245210000731
[化学式93]
Figure GDA0001963245210000741
[化学式94]
Figure GDA0001963245210000742
胺基甲酸酯化合物(6)的优选的实例包括由以下式表示的化合物:(6-1-30p)、(6-1-30q)、(6-1-30r)、(6-1-30s)、(6-1-30t)、(6-1-41p)、(6-1-41q)、(6-1-41r)、(6-1-41s)、(6-1-41t)、(6-1-45p)、(6-1-45q)、(6-1-45r)、(6-1-45s)、(6-1-45t)、(6-1-46p)、(6-1-46q)、(6-1-46r)、(6-1-46s)、(6-1-46t)、(6-1-48p)、(6-1-48q)、(6-1-48r)、(6-1-48s)、(6-1-48t)、(6-1-52p)、(6-1-52q)、(6-1-52r)、(6-1-52s)、(6-1-52t)、(6-1-59p)、(6-1-59q)、(6-1-59r)、(6-1-59s)、(6-1-59t)、(6-1-88p)、(6-1-88q)、(6-1-88r)、(6-1-88s)、(6-1-88t)、(6-1-89p)、(6-1-89q)、(6-1-89r)、(6-1-89s)、(6-1-89t)、(6-1-90p)、(6-1-90q)、(6-1-90r)、(6-1-90s)、(6-1-90t)、(6-2-20p)、(6-2-20q)、(6-2-20r)、(6-2-20s)、(6-2-20t)、(6-2-30p)、(6-2-30q)、(6-2-30r)、(6-2-30s)、(6-2-30t)、(6-2-41p)、(6-2-41q)、(6-2-41r)、(6-2-41s)、(6-2-41t)、(6-2-48p)、(6-2-48q)、(6-2-48r)、(6-2-48s)、(6-2-48t)、(6-2-49p)、(6-2-49q)、(6-2-49r)、(6-2-49s)、(6-2-49t)、(6-2-51p)、(6-2-51q)、(6-2-51r)、(6-2-51s)和(6-2-51t);并且特别优选由以下式表示的化合物:(6-1-30r)、(6-1-41r)、(6-1-45r)、(6-1-46r)(6-1-48r)、(6-1-52p)、(6-1-52q)、(6-1-52r)、(6-1-52s)、(6-1-52t)、(6-1-59r)、(6-1-88r)、(6-1-89r)、(6-1-90r)、(6-2-20r)、(6-2-41r)、(6-2-48r)、(6-2-49r)和(6-2-51r).
用作原料的胺基甲酸酯化合物(6)没有特别限制。可以广泛使用通过各种方法生产的胺基甲酸酯化合物。例如,胺基甲酸酯化合物(6)可以通过以下方法制备。
方法I:一种使以下式(7)表示的胺化合物与下述式(8a)、(8b)或(8c)表示的羰基化合物(以下称为“羰基化合物(8)”)反应的方法。
式(7):
[化学式95]
Figure GDA0001963245210000751
其中,A和n如上所定义
式(8a):
[化学式96]
Figure GDA0001963245210000752
其中,R14如上所定义。
式(8b):
[化学式97]
Figure GDA0001963245210000761
其中,R14如上所定义。
式(8c):
[化学式98]
Figure GDA0001963245210000762
其中,R14如上所定义,并且Y为卤素原子。
方法II:一种使以下式(7)表示的胺化合物与光气反应,并随后使获得的反应产物与醇化合物反应的方法。
方法III:一种使以下式(7)表示的胺化合物与尿素和醇化合物反应的方法。
方法IV:一种使异氰酸酯化合物(5)与下述式(9)所示的醇化合物反应的方法。
式(9):
[化学式99]
Figure GDA0001963245210000763
其中,R14如上所定义。
方法I、II、III和IV中使用的原料化合物可以是已知的化合物,或者可以是通过已知的有机合成方法生产的化合物。
其中,方法I和IV在处理试剂、反应简便、获得原料简易等方面是优选的。下面详细解释方法I和IV。
对方法I进行解释说明。
在式(7)中,A和n如上所定义。由式(7)表示的胺化合物(下文中称为“胺化合物(7)”)优选为由式(7-1)、(7-2)或(7-3)表示的胺化合物。
式(7-1):
[化学式100]
R4-NH2 (7-1)
其中,R4如上所定义。
式(7-2):
[化学式101]
Figure GDA0001963245210000771
其中,R5如上所定义。
式(7-3):
[化学式102]
Figure GDA0001963245210000772
其中,m如上所定义。
在式(7-1)中,R4如上所定义。
在式(7-2)中,R5如上所定义。
在式(7-3)中,m如上所定义。
尽管胺化合物(7)的具体实例如下所示,但本发明不限于此。在以下具体实例中,Et表示乙基,Pr表示正丙基,并且Bu表示正丁基。
[化学式103]
Figure GDA0001963245210000781
[化学式104]
Figure GDA0001963245210000791
[化学式105]
Figure GDA0001963245210000801
[化学式106]
Figure GDA0001963245210000811
[化学式107]
Figure GDA0001963245210000821
[化学式108]
Figure GDA0001963245210000831
[化学式109]
Figure GDA0001963245210000841
[化学式110]
Figure GDA0001963245210000851
胺化合物(7)的优选实例包括由以下式表示的化合物:(7-1-41)、(7-1-45)、(7-1-46)、(7-1-48)、(7-1-52)、(7-1-59)、(7-1-88)、(7-1-89)、(7-1-90)、(7-2-41)、(7-2-48)、(7-2-49)和(7-2-51)。
在式(8a)中,R14如上所定义。由式(8a)表示的羰基化合物的实例包括:二碳酸二叔丁酯、二碳酸二苄酯、二碳酸二叔戊酯、二碳酸二烯丙酯等;并且优选二碳酸二叔丁酯和二碳酸二苄酯。
在式(8b)中,R14如上所定义。由式(8b)表示的羰基化合物的实例包括:碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸二丁酯、碳酸二戊酯、碳酸二己酯、碳酸二苯酯、碳酸二苄酯等;并且优选碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸二丁酯、碳酸二苯酯和碳酸二苄酯。
在式(8c)中,R14如上所定义,并且Y是卤素原子。卤素原子的实例包括:氟、氯、溴和碘原子;并且优选氯原子。由式(8c)表示的羰基化合物的实例包括:氯甲酸甲酯、氯甲酸乙酯、氯甲酸丙酯、氯甲酸异丙酯、氯甲酸2-甲氧基乙酯、氯甲酸丁酯、氯甲酸异丁酯、氯甲酸戊酯、氯甲酸庚酯、氯甲酸己酯、氯甲酸壬酯、氯甲酸正辛酯、氯甲酸癸酯、氯甲酸十二烷基酯、氯甲酸十六烷基酯、氯甲酸苯酯、氯甲酸2-萘酯、氯甲酸苄酯等;优选氯甲酸甲酯、氯甲酸乙酯、氯甲酸丙酯、氯甲酸异丙酯、氯甲酸丁酯、氯甲酸正辛酯、氯甲酸苯酯和氯甲酸苄酯。
在由式(8a)、(8b)和(8c)表示的羰基化合物中,就获得容易性、反应简便而言,优选使用由式(8a)和(8b)表示的羰基化合物,并且特别优选使用由式(8a)表示的羰基化合物。
相对于胺化合物(7)中每摩尔氨基,通常所使用的羰基化合物(8)的量为1摩尔以上,优选为1至6摩尔。
当胺化合物(7)与羰基化合物(8)反应时,如需要,可以使用碱催化剂。碱催化剂的实例包括:有机碱,如三乙胺和二甲胺基吡啶;和无机碱,如氢氧化钾、氢氧化钠和碳酸氢钠。三乙胺是优选的。
最佳反应温度根据使用的原料、溶剂等而变化,但通常为室温以上,优选20至250℃。
可以使用或不使用溶剂。当使用溶剂时,所用溶剂不受特别限制,只要它不影响反应即可。溶剂的具体实例包括:芳烃溶剂,如甲苯、苯和二甲苯;脂族或脂环族烃溶剂,如甲基环己烷、环己烷、正己烷、正庚烷和辛烷;卤代烃溶剂,如二氯甲烷和氯仿;醚溶剂,如二乙醚、四氢呋喃和1,4-二恶烷;醇溶剂,如甲醇和乙醇;N,N-二甲基甲酰胺,乙腈等。优选醚溶剂和醇溶剂,并且特别优选四氢呋喃和甲醇。相对于每重量份的胺化合物(4),所使用的溶剂的量通常为50重量份以下,优选0.1-10重量份。
如果需要,可以在不影响反应的惰性气体气氛(如氮气、氩气或氦气)中进行反应。
在反应完成后,未反应的羰基化合物(8)可以进行用胺化合物(如二乙醇胺)处理、用水或弱酸性水溶液洗涤、浓缩反应混合物等,从而分离出胺基甲酸酯化合物(1)。如需要,可以进行诸如重结晶的纯化。
对方法IV进行解释说明。
在式(9)中,R14如上所定义。式(9)所示的醇化合物(以下称为“醇化合物(9)”)的实例包括:脂肪醇,如甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇、正辛醇、甲氧基乙醇和乙氧基乙醇;芳香醇,如苯甲醇;和酚类,如酚。其中优选甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇、正辛醇和酚。
相对于异氰酸酯化合物(5)中每摩尔的异氰酸酯基,所使用的醇化合物(9)的量通常为1摩尔以上,优选为1至70摩尔。
在异氰酸酯化合物(5)和醇化合物(9)之间的反应期间的最佳反应温度根据所用的原料、溶剂等而变化,但通常为室温以上,优选20至200℃。
当异氰酸酯化合物(5)与醇化合物(9)反应时,如果需要,可以使用催化剂。催化剂的实例包括:含有选自锡、铁、铅、铋、汞、钛、铪和锆中的至少一种金属元素的有机金属化合物;胺化合物等。有机金属化合物的优选实例包括:羧酸锡、氧化二烷基锡和羧酸铋;并且更优选二月桂酸二丁基锡。胺化合物的优选实例包括:1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷、N,N,N’,N”,N”-五甲基二亚乙基三胺和双(2-二甲胺基乙基)醚。
可以使用或不使用溶剂。通过过量地使用醇化合物(9),醇化合物(9)也可以用作溶剂。当进一步使用溶剂时,除醇化合物(9)外,所用的溶剂不受特别限制,只要其不影响反应即可。溶剂的具体实例包括:芳烃溶剂,如甲苯、苯和二甲苯;脂族或脂环族烃溶剂,如甲基环己烷、环己烷、正己烷、正庚烷和辛烷;卤代烃溶剂,如二氯甲烷和氯仿;醚溶剂,如乙醚和四氢呋喃等。甲苯是优选的。相对于每重量份的异氰酸酯化合物(5),所使用的溶剂的量通常为50重量份以下,优选0.1至10重量份。
如果需要,可以在不影响反应的惰性气体气氛(如氮气、氩气或氦气)中进行反应。
在反应完成后,可以通过反应混合物的浓缩或过滤除去溶剂来分离胺基甲酸酯化合物(6)。如需要,可以通过例如用任何溶剂洗涤来纯化所获得的胺基甲酸酯化合物(6),并且随后可以与羧酸盐化合物(4)反应。
在步骤2’中,相对于胺基甲酸酯化合物(6)中所含的每摩尔胺基甲酸酯基,羧酸盐化合物(4)通常以0.8摩尔以上,优选1至3摩尔的量反应。
反应温度没有特别限制,可以等于或低于溶剂的沸点。反应温度通常为10℃以上,优选40至200℃,并且特别优选80至150℃。
在步骤2’中,可以使用或不使用溶剂。溶剂的实例包括:芳烃溶剂,如甲苯、苯和二甲苯;脂族或脂环族烃溶剂,如甲基环己烷、环己烷、正己烷、正庚烷和辛烷;卤代脂族烃溶剂,如丁基氯和1,2-二氯乙烷;卤代芳烃溶剂,如氯苯等。优选芳烃溶剂和卤代芳烃溶剂;并且特别优选甲苯、二甲苯和氯苯。如需要,这些溶剂可以两种以上混合使用。
此外,当通过含氮有机化合物(3)与碳酸二甲酯的反应获得的反应混合物用作羧酸盐化合物(4)时,反应混合物中的溶剂可以直接用作胺基甲酸酯化合物(6)和羧酸盐化合物(4)的反应的溶剂。在这种情况下,如需要,反应可以在追加溶剂条件下进行。
相对于每重量份的羧酸盐化合物(4),所使用的溶剂的量通常为50重量份以下,优选35重量份以下,更优选0.1至35重量份。
在步骤2’中,如需要,可以在不影响反应的惰性气体气氛(如氮气、氩气或氦气)中进行反应。
在反应完成后,通过反应混合物的浓缩或过滤除去溶剂,可以得到酰胺盐化合物(1)。所得到的酰胺盐化合物(1)可以通过诸如重结晶的方法进行纯化。
以下对本发明的用于聚氨酯生产的催化剂进行解释说明。
本发明的用于聚氨酯生产的催化剂包括作为有效成分的酰胺盐化合物(1)。一种酰胺盐化合物(1)或两种以上酰胺盐化合物(1)的混合物可用作聚氨酯生产的催化剂。如需要,可以混合溶剂等。此外,可以组合已知的用于聚氨酯生产的催化剂使用。
当酰胺盐化合物(1)与溶剂等混合和/或与已知的用于聚氨酯生产的催化剂组合以获得用于聚氨酯生产的催化剂时,获得一种用于聚氨酯生产的催化剂组合物。在这种情况下,本领域技术人员可以适当地确定酰胺盐化合物(1)和溶剂等的混合比,以及酰胺盐化合物(1)和已知的用于聚氨酯生产的催化剂的混合比。
已知的用于聚氨酯生产的催化剂的实例包括:叔胺催化剂,例如三乙胺、N,N,N’,N’-四甲基乙二胺、N,N,N’,N’-四甲基丙二胺、N,N,N’,N”,N”-五甲基二亚乙基三胺、N,N’,N”,N”-五甲基二亚丙三胺、N,N,N’,N’-四甲基胍、1,3,5-三(N,N-二甲胺基丙基)六氢-S-三嗪、1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷(DABCO)、1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳烯-7、三亚乙基二胺、N,N,N’,N’-四甲基六亚甲基二胺、N-甲基-N’-(2-二甲胺基乙基)哌嗪、N,N’-二甲基哌嗪、二甲基环己胺、N-甲基吗啉、N-乙基吗啉、双(2-二甲胺基乙基)醚、1-甲基咪唑、1,2-二甲基咪唑、1-异丁基-2-甲基咪唑和1-二甲胺基丙基咪唑;和季铵盐化合物,如四烷基铵卤化物(例如四氯化甲基铵)、四烷基铵氢氧化物(例如氢氧化物四甲铵盐)、四烷基铵有机酸盐(例如四甲铵-2-乙基己酸盐、2-羟丙基三甲铵甲酸盐和2-羟丙基三甲铵-2-乙基己酸盐)。其中优选1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷(DABCO)。这些已知的用于聚氨酯生产的催化剂可以单独使用或以两种以上组合使用。
通过在本发明的用于聚氨酯生产用催化剂的存在下,使多元醇和多异氰酸酯反应可以生产聚氨酯。
所使用的本发明的用于聚氨酯生产的催化剂的量为,相对于100重量份的多元醇,酰胺盐化合物(1)的量通常为0.001至10重量份并且优选0.01至1重量份。
在本发明的聚氨酯树脂的生产方法中,对多元醇没有特别限定。可用的实例包括:常规已知的聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚合物多元醇和植物油多元醇;以及阻燃多元醇,例如含磷多元醇和含卤素多元醇。这些多元醇可以单独使用,也可以两种以上组合使用。
对聚醚多元醇没有特别限制。实例包括通过用作原料的具有至少两个或更多个活性氢基的化合物(特别是多元醇,例如乙二醇、丙二醇、甘油、三羟甲基丙烷和季戊四醇;胺类,如乙二胺;和链烷醇胺,如乙醇胺和二乙醇胺)与亚烷基氧化物(特别是环氧乙烷、环氧丙烷等)的加成反应所产生之物(例如,参见Gunter Oertel,Polyurethane Handbook(1985),Hanser Publishers(Germany),pp.42-53中描述的方法)。
聚酯多元醇没有特别限制。实例包括:多元羧酸(例如己二酸和邻苯二甲酸)和多元醇(例如乙二醇、1,4-丁二醇和1,6-己二醇)的缩合反应产物;和通过处理尼龙生产过程中产生的废物、处理三羟甲基丙烷或季戊四醇的废物、处理邻苯二甲酸系聚酯的废物或废产物而获得的聚酯多元醇(例如参见岩田敬治,“聚胺甲酸酯树脂手册”(1987)日刊工业新闻社第117页)。
聚合物多元醇没有特别限制。实例包括通过上述聚醚多元醇和烯式不饱和单体(例如丁二烯、丙烯腈和苯乙烯)在自由基聚合催化剂存在下反应得到的聚合物多元醇。分子量为约5000至12000的聚合物多元醇是特别优选的。
植物油多元醇没有特别限制。实例包括含羟基的植物油,例如蓖麻油和椰子油。此外,还可以适当地使用将蓖麻油或氢化蓖麻油用作原料而获得的蓖麻油衍生物多元醇。蓖麻油衍生物多元醇的实例包括:通过蓖麻油、多元羧酸和短链二醇的反应获得的蓖麻油聚酯;蓖麻油或蓖麻油聚酯的亚烷基氧化物加合物等。
阻燃多元醇没有特别限制。实例包括:通过将亚烷基氧化物加成到磷酸化合物而获得的含磷多元醇、通过环氧氯丙烷或三氯亚丁基氧化物的开环聚合而获得的含卤素多元醇、通过将亚烷基氧化物加成到具有芳环的活性氢化合物而获得的芳族醚多元醇、通过具有芳环的多元羧酸与多元醇的缩合反应而获得的芳族酯多元醇等。
上述多元醇的羟值优选为5至300mgKOH/g,更优选10至250mgKOH/g。羟值可通过JIS K0070中规定的方法测量。
多异氰酸酯没有特别限制。实例包括:具有两个以上异氰酸酯基的芳族、脂环族和脂族多异氰酸酯,及它们的改性多异氰酸酯。具体实例包括芳族多异氰酸酯,如甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、亚苯基二异氰酸酯和亚二甲苯基二异氰酸酯;脂环族多异氰酸酯,如二环己基二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯;脂族多异氰酸酯,如六亚甲基二异氰酸酯;上述多异氰酸酯的预聚物改性产物、三聚异氰酸改性产物和尿素改性产物等。这些多异氰酸酯可以单独使用,也可以两种以上组合使用。
所使用的多异氰酸酯的量没有特别限制,通常所使用的多异氰酸酯的量使得异氰酸酯指数(NCO浓度/活性氢基团浓度×100)为70至140,优选75至130,更优选80至120。
此外,在酰胺盐化合物(1)用作催化剂时作为分解产物而产生的异氰酸酯成分在聚氨酯树脂的生产过程中被并入到树脂骨架中,并且不抑制聚合,从这点来看,针对要求更高的聚合度和交联度的应用,优选使用式(1)中的酰胺盐化合物(1),其中,n为2以上。
在本发明中,如需要,可以向多元醇和多异氰酸酯的反应中加入着色剂(例如颜料和染料)、抗氧化剂、稳定剂、UV吸收剂、阻燃剂、用于提高机械强度的无机填料、用于降低粘度的有机溶剂、硅烷偶联剂、消泡剂、粘合赋予剂(如均化剂)和其它添加剂。
假设酰胺盐化合物(1)(作为本发明的用于聚氨酯生产的催化剂的主要组分)通过加热分解产生卡宾,并且所产生的卡宾作为用于聚氨酯生产的催化剂使用。
酰胺盐化合物(1)是本发明的用于聚氨酯生产的催化剂的主要成分,作为热潜伏催化剂发挥作用,如以下的实施例中所示。因此,根据用于生产聚氨酯树脂的方法的反应优选在120℃至250℃,更优选在160℃至200℃下进行。
聚氨酯树脂可通过上述方法获得。通过本发明的方法获得的聚氨酯树脂可用于各种应用,例如涂料、粘合剂和密封剂。
实施例
以下基于实施例详细地说明本发明。但是本发明不限于此。在实施例中,使用Bruker AV400在400MHz下进行1H-NMR测量。
生产实施例1-1:1,3-二甲基咪唑鎓-2-羧酸盐的合成
[化学式111]
Figure GDA0001963245210000911
将82.1g(1.0mol)的1-甲基咪唑、119.8g(1.0mol)的碳酸二甲酯和83.1g的甲醇置于用氮气净化的500mL高压釜中,并将得到的混合物在120℃的内部温度下搅拌22小时。将得到的反应混合物冷却至25℃,在减压下浓缩,从而得到白色固体。将得到的白色固体用甲苯洗涤,然后在减压下干燥,由此得到47.8g由上式表示的化合物(DMIm-CO2)(产率:34%)。DMIm-CO21H-NMR分析结果如下所示。
1H-NMR(CD3OD)δ(ppm)=7.46(s,2H),4.08(s,6H)
生产实施例2-1:1-丁基-3-甲基咪唑鎓-2-羧酸盐的合成
[化学式112]
Figure GDA0001963245210000921
将25.9g(0.2mol)的1-丁基咪唑、25.0g(0.3mol)的碳酸二甲酯和26.2g的甲醇置于用氮气净化的180mL高压釜中。将所得混合物在125℃下搅拌19小时,并在130℃下进一步搅拌4小时。将所得到的反应混合物冷却至25℃,从而得到73.0g上式表示的化合物(下文中缩写为“BMIm-CO2”)的甲醇溶液(纯含量:34.3g,产率:95%)。由上式表示的化合物的1H-NMR分析结果如下所示。
1H-NMR(CD3OD)δ(ppm)=7.79(s,1H),7.72(s,1H),4.31(t,J=7.4Hz,2H),4.02(s,3H),1.94-1.88(m,2H),1.44-1.38(m,2H),1.00(t,J=7.2Hz,3H)
生产实施例2-2:1-辛基-3-甲基-2-羧酸盐的合成
[化学式113]
Figure GDA0001963245210000931
将25.0g(139mmol)的1-辛基咪唑、16.7g(185mmol)的碳酸二甲酯和25.1g的甲醇置于用氮气净化的180mL高压釜中,并将所得到的混合物在125℃下搅拌29小时。将所得到的混合物冷却至室温后,加入8.5g(94mmol)的碳酸二甲酯,并将混合物在130℃下进一步搅拌3小时。将所得反应混合物冷却至25℃,从而得到44.0g由上式表示的化合物(下文中缩写为“OMIm-CO2”)的甲醇溶液(纯含量:33.0g,产率:99%)。由上式表示的化合物的1H-NMR分析结果如下所示。
1H-NMR(CD3OD)δ(ppm)=7.67(s,1H),7.61(s,1H),4.22(t,J=7.2Hz,2H),3.94(s,3H),1.91-1.84(m,2H),1.32-1.26(m,10H),0.85(t,J=7.2Hz,3H)
生产实施例2-3:对氯-N-叔丁氧基羰基苯胺的合成
[化学式114]
Figure GDA0001963245210000932
将0.20g(1.6mmol)的对氯苯胺、0.17g(1.7mmol)的三乙胺和1mL的四氢呋喃(THF)置于用氮气净化的15mL试管中。在搅拌混合物的同时,滴加0.38g(1.7mmol)的二碳酸二叔丁酯/1mL THF溶液。将所得到的混合物在25℃下搅拌24小时,随后在40℃下进一步搅拌18小时。将所得到的反应混合物冷却至25℃,并在减压下干燥,由此得到0.30g由上式表示的化合物(对氯-N-叔丁氧基羰基苯胺)(产率:83%)。由上式表示的化合物的1H-NMR分析结果如下所示。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm)=7.31(d,J=8.8Hz,2H),7.24(d,J=8.8Hz,2H),6.45(s,1H),1.51(s,9H)
生产实施例2-4:间氯-N-叔丁氧基羰基苯胺的合成
[化学式115]
Figure GDA0001963245210000941
将2.0g(15.7mmol)的间氯苯胺、1.8g(17.3mmol)的三乙胺和10mL的THF置于用氮气净化的100mL试管中。在搅拌混合物的同时,滴加3.4g(15.7mmol)的二碳酸二叔丁酯/10mL THF溶液。将所得到的混合物在25℃下搅拌4小时,并随后在40℃下进一步搅拌24小时。将所得到的反应混合物冷却至25℃后,蒸馏除去溶剂。然后,向得到的浓缩残余物中加入20mL的甲苯,所得混合物用20mL的1M柠檬酸水溶液洗涤一次,用20m的水洗涤一次。将得到的有机相用硫酸镁干燥,随后减压干燥,由此得到1.4g由上式表示的化合物(间氯-N-叔丁氧基羰基苯胺)(产率:39%)。由上式表示的化合物的1H-NMR分析结果如下所示。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm)=7.52(s,1H),7.21-7.14(m,2H),7.00(dt,J=7.5,1.7Hz,1H),6.52(s,1H),1.52(s,9H)
生产实施例2-5:对异丙基-N-叔丁氧基羰基苯胺的合成
[化学式116]
Figure GDA0001963245210000942
将1.0g(7.4mmol)的对异丙基苯胺、0.8g(8.1mmol)的三乙胺和5mL的THF置于用氮气净化的100mL试管中。在搅拌混合物的同时,滴加1.8g(8.1mmol)的二碳酸二叔丁酯/5mLTHF溶液,并在25℃下搅拌17小时。蒸馏除去所得反应混合物的溶剂,用5mL正庚烷洗涤得到的浓缩残余物。在减压下干燥得到的固体,得到1.9g上式表示的化合物(对异丙基-N-叔丁氧基羰基苯胺)(产率:67%)。由上式表示的化合物的1H-NMR分析结果如下所示。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm)=7.26(d,J=8.3Hz,2H),7.14(d,J=8.3Hz,2H),6.39(s,1H),2.89-2.82(m,1H),1.51(s,9H),1.22(d,J=6.8Hz,6H)
制备实施例2-6:对辛基-N-叔丁氧基羰基苯胺的合成
[化学式117]
Figure GDA0001963245210000951
将2.0g(9.7mmol)的对正辛基苯胺、1.1g(10.7mmol)的三乙胺和10mL的THF置于用氮气净化的100mL试管中。在混合该混合物的同时,滴加2.3g(10.7mm)的二碳酸二叔丁酯/10mL THF溶液,并在25℃下搅拌21小时。在减压下干燥得到的反应混合物,得到3.1g上式表示的化合物(对辛基-N-叔丁氧基羰基苯胺)(产率:102%)。由上式表示的化合物的1H-NMR分析结果如下所示。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm)=7.26-7.24(m,2H),7.09(d,J=8.3Hz,2H),6.39(s,1H),2.54(t,J=7.7Hz,2H),1.53(m,2H),1.51(s,9H),1.28-1.26(m,10H),0.87(t,J=6.8Hz,3H)
生产实施例2-7:对甲氧基-N-叔丁氧基羰基苯胺的合成
[化学式118]
Figure GDA0001963245210000952
将1.0g(8.1mmol)的对茴香胺、0.9g(8.9mmol)的三乙胺和5mL的THF置于用氮气净化的100mL试管中。在搅拌混合物的同时,滴加2.0g(8.9mmol的二碳酸二叔丁酯/5mL THF溶液,并在25℃下搅拌17小时。蒸馏除去所得到的反应混合物的溶剂,所得到的浓缩残余物用5mL的庚烷洗涤。洗涤后,将得到的固体在减压下干燥,得到1.9g上式表示的化合物(对甲氧基-N-叔丁氧基羰基苯胺)(产率:85%)。由上式表示的化合物的1H-NMR分析结果如下所示。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm)=7.26(d,J=8.8Hz,2H),6.83(d,J=8.8Hz,2H),6.33(s,1H),3.78(s,3H),1.51(s,9H)
生产实施例2-8:对乙烯基-N-叔丁氧基羰基苯胺的合成
[化学式119]
Figure GDA0001963245210000961
将1.0g(8.5mmol)的对乙烯基苯胺、0.9g(9.2mmol)的三乙胺和10mL的THF置于用氮气净化的50mL试管中,并将所得混合物冷却至0℃。在搅拌混合物的同时,滴加2.0g(9.3mmol)的二碳酸二叔丁酯/10mL THF溶液,在0℃下搅拌90小时,并随后在30℃下搅拌21.5小时。向所得到的混合物中滴加0.4g(4.2mmol)的二乙醇胺。在搅拌1小时后,将得到的反应混合物在减压下干燥。向得到的浓缩残留物中加入20mL的甲苯和10mL的水,并进行分液。将得到的有机相在减压下干燥,得到1.8g上式表示的化合物(对乙烯基-N-叔丁氧基羰基苯胺)(产率:96%)。由上式表示的化合物的1H-NMR分析结果如下所示。
1H-NMR(DMSO-d6)δ(ppm)=9.42(s,1H),7.44-7.34(m,4H),6.67-6.60(m,1H),5.71-5.66(m,1H),5.14-5.11(m,1H),1.47(s,9H)
生产实施例2-9:2,6-二异丙基-N-叔丁氧基羰基苯胺的合成
[化学式120]
Figure GDA0001963245210000962
将1.0g(5.6mmol)的2,6-二异丙基苯胺、0.6g(5.6mmol)的三乙胺和5mL的THF置于用氮气净化的100mL试管中。在搅拌混合物的同时,滴加1.2g(5.6mmol)的二碳酸二叔丁酯/5mL THF溶液,并在25℃下搅拌21小时。蒸馏除去所得反应混合物的溶剂后,在得到的浓缩残留物中加入10mL的甲苯,用15mL的乙酸溶液(1g/15mL)和10mL的水洗涤,用硫酸镁干燥。将得到的有机相在减压下干燥,从而得到1.1g上式表示的化合物(2,6-二异丙基-N-叔丁氧基羰基苯胺)(产率:71%)。由上式表示的化合物的1H-NMR分析结果如下所示。1H-NMR分析结果显示该化合物是旋转异构体的混合物。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm)=7.26(m,1H),7.14(d,J=7.1Hz,2H),5.81(s,0.7H),5.58(s,0.3H),3.18-3.17(m,2H),1.51(s,6H),1.37(s,3H),1.21(d,J=6.8Hz,12H)
生产实施例2-10:N-叔丁氧基羰基苄胺的合成
[化学式121]
Figure GDA0001963245210000971
将3.1g(14.0mmol)的二碳酸二叔丁酯、1.6g(15.4mmol)的三乙胺和10mL的THF置于用氮气净化的50mL试管中,并逐滴加入1.5g(14.0mmol)的苄胺和5mL的THF的混合物。将所得到的混合物在25℃下搅拌3小时后,进一步加入0.2g(1.8mmol)的苄胺,并将混合物搅拌15小时。将得到的反应混合物在减压下浓缩后,进行分液操作,在减压下浓缩得到的有机相,从而获得2.8g上式表示的化合物(N-叔丁氧基羰基苄胺)(产率:93%)。由上式表示的化合物的1H-NMR分析结果如下所示。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm)=7.35-7.26(m,5H),4.83(br,1H),4.32-4.31(m,2H),1.46(s,9H)
生产实施例2-11:对乙烯基-N-叔丁氧基羰基苄胺的合成
[化学式122]
Figure GDA0001963245210000972
/>
将1.0g(7.7mmol)的对乙烯基苄胺、0.8g(8.2mmol)的三乙胺和10mL的THF置于用氮气净化的50mL试管中,并将所得到的混合物冷却至0℃。在搅拌混合物的同时,滴加1.8g(8.3mmol)二碳酸二叔丁酯/10mL THF溶液,并在25℃下搅拌47小时。向所得到的混合物中滴加0.5g(4.8mmol)的二乙醇胺。在搅拌1小时后,在减压下干燥得到的反应混合物。向得到的浓缩残留物中加入20mL的甲苯和10mL的水,并进行分液。将得到的有机相在减压下干燥,从而获得1.8g上式表示的化合物(对乙烯基-N-叔丁氧基羰基苄胺)(产率:101%)。由上式表示的化合物的1H-NMR分析结果如下所示。
1H-NMR(DMSO-d6)δ(ppm)=7.42-7.19(m,5H),6.74-6.67(m,1H),5.82-5.77(m,1H),5.23-5.21(m,1H),4.10(d,J=5.6Hz,2H),1.39(s,9H)
生产实施例2-12:1,4-双{2-[4-(叔丁氧基羰基胺基)苯基]-2-丙基}苯的合成
[化学式123]
Figure GDA0001963245210000981
将2.4g(11.1mmol)的二碳酸二叔丁酯、1.3g(12.8mmol)的三乙胺和15mL的THF置于用氮气净化的50mL试管中。逐滴加入2.0g(5.8mmol)的1,4-双[2-(4-氨基苯基)-2-丙基]苯和5mL的THF的混合物,并在25℃下搅拌19小时。在减压下干燥所得到的反应混合物,从而得到由上式表示的化合物(1,4-双{2-[4-(叔丁氧基羰基胺基)苯基]-2-丙基}苯)和未反应的1-{2-[4-(叔丁氧基羰基胺基)苯基]-2-丙基}-4-[2-(4-氨基苯基)-2-丙基]苯的混合物。取出所得到的混合物的一部分,并加入二碳酸二叔丁酯。在搅拌3小时后,加入二乙醇胺。在减压下浓缩后,进行分液操作,并将得到的有机相在减压下浓缩,从而获得由上式表示的化合物。由上式表示的化合物的1H-NMR分析结果如下所示。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm)=7.26-7.22(m,4H),7.15-7.13(m,4H),7.08-7.07(m,4H),6.40(br,2H),1.62(s,12H),1.50(s,18H)
生产实施例2-13:1,3-双{2-[4-(叔丁氧基羰基胺基)苯基]-2-丙基}苯的合成
[化学式124]
Figure GDA0001963245210000991
将12.7g(58mmol)的二碳酸二叔丁酯、3.3g(33mmol)的三乙胺和25.0g的THF置于用氮气净化的200mL试管中。在5分钟内向所得到的混合物中滴加5.0g(14.5mmol)的4,4-(1,3-亚苯基二异亚丙基)二苯胺和30.0g的THF的混合物。将混合物在25℃下搅拌4小时。待混合物冷却至0℃,在10分钟内加入3.1g(290mmol)的二乙醇胺。在减压下浓缩所得混合物后,向得到的浓缩残余物中加入200mL的乙酸乙酯,用100mL的水洗涤3次。洗涤后,向乙酸乙酯相中加入硫酸镁以进行干燥,然后通过过滤除去硫酸镁。浓缩所得到的滤液,从而获得6.3g上式表示的化合物(1,3-双{2-[4-(叔丁氧基羰基胺基)苯基]-2-丙基}苯)(产率:80%)。由上式表示的化合物的1H-NMR分析结果如下所示。
1H-NMR(DMSO-d6)δ(ppm)=9.22(s,2H),7.31(d,J=8.6Hz,4H),7.12(t,J=7.7Hz,1H),7.14-7.03(m,5H),6.94(d,J=7.7Hz,2H),3.34(s,12H),1.45(s,18H)
生产实施例2-14:1,3-双[4-(叔丁氧基羰基胺基)苯氧基]苯的合成
[化学式125]
Figure GDA0001963245210000992
将7.5g(34.3mmol)的二碳酸二叔丁酯、1.7g(17.2mmol)的三乙胺和40mL的THF置于用氮气净化的200mL三颈烧瓶中,并且逐滴加入5.0g(17.2mmol)的1,3-双(4-氨基苯氧基)苯和10mL的THF的混合物。将所得混合物在25℃下搅拌6小时后,加入3.8g(17.4mmol)的二碳酸二叔丁酯,并将所得到的混合物再搅拌3小时。随后,将2.8g(26.3mmol)的二乙醇胺加入到所得到的反应混合物中。在减压下浓缩后,进行分液操作,将得到的有机相在减压下浓缩,从而获得8.0g上式所表示的化合物(1,3-双[4-(叔丁氧基羰基胺基)苯氧基]苯)(产率:94%)。由上式表示的化合物的1H-NMR分析结果如下所示。
1H-NMR(CD3OD)δ(ppm)=7.38(d,J=8.8Hz,4H),7.23(t,J=8.4Hz,1H),6.93(d,J=8.8Hz,4H),6.40(dd,J=8.4,2.2Hz,2H),6.50(d,J=2.2Hz,1H),1.51(s,18H)
生产实施例2-15:双[3-(叔丁氧基羰基胺基)苯基]砜的合成
[化学式126]
Figure GDA0001963245210001001
将2.0g(8.1mmol)的双(3-氨基苯基)砜、2.0g(16.1mmol)的二碳酸二叔丁酯和20mL的THF置于用氮气净化的100mL试管中。在搅拌混合物的同时,逐滴加入1.8g(17.7mmol)的三乙胺。将所得到的混合物在25℃下搅拌6小时,然后在40℃下进一步搅拌16小时。此后,加入5.5g(25.2mmol)二碳酸二叔丁酯,并在40℃下进一步搅拌48小时。向所得到的混合物中滴加1.7g(15.9mmol)的二乙醇胺。在搅拌1小时后,将得到的反应混合物在减压下干燥。向得到的浓缩残留物中加入15mL的乙酸乙酯和15mL的水,并进行分液分离。将得到的有机相用硫酸镁干燥,然后在减压下干燥,从而获得3.5g上式表示的化合物(双[3-(叔丁氧基羰基胺基)苯基]砜)(产率:93%)。由上式表示的化合物的1H-NMR分析结果如下所示。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm)=7.86(s,2H),7.68(d,J=7.3Hz,2H),7.58(d,J=7.3Hz,2H),7.43-7.39(m,2H),6.67(s,2H),1.51(s,18H)
生产实施例2-16:邻氯-N-叔丁氧基羰基苯胺的合成
[化学式127]
Figure GDA0001963245210001002
将1.0g(6.5mmol)的邻氯苯基异氰酸酯和2.0g(27.0mmol)的2-甲基-2-丙醇置于用氮气净化的15mL试管中,并在90℃下搅拌3小时。将所得到的反应混合物冷却至25℃后,蒸馏除去溶剂。将得到的浓缩残留物溶解在氯仿中,过滤除去不溶物。将得到的滤液减压干燥,得到1.0g上式表示的化合物(邻氯-N-叔丁氧基羰基苯胺)(产率:64%)。由上式表示的化合物的1H-NMR分析结果如下所示。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm)=8.16(d,J=8.2Hz,1H),7.33(dd,J=8.2,1.4Hz,1H),7.24(t,J=7.7Hz,1H),7.01(s,1H),6.96(td,J=7.7,1.4Hz,1H),1.53(s,9H)
生产实施例2-17:双[4-(叔丁氧基羰基胺基)苯基]甲烷的合成
[化学式128]
Figure GDA0001963245210001011
将15.0g(60mmol)的4,4'-亚甲基二苯基二异氰酸酯、22.2g(300mmol)的2-甲基-2-丙醇和44g的甲苯置于用氮气净化的200mL试管中,并在85℃下搅拌3小时。在减压下浓缩所得反应混合物,得到22.8g由上式表示的化合物(双[4-(叔丁氧基羰基胺基)苯基]甲烷)(产率:96%)。由上式表示的化合物的1H-NMR分析结果如下所示。
1H-NMR(DMSO-d6)δ(ppm)=9.23(s,2H)7.34(d,J=8.6Hz,4H),7.05(d,J=8.6Hz,4H),3.76(s,2H),1.45(s,18H)
生产实施例2-18:对氯-N-甲氧基羰基苯胺的合成
[化学式129]
Figure GDA0001963245210001012
将1.0g(6.6mmol)的对氯苯基异氰酸酯和20mL的甲醇置于用氮气净化的50mL试管中,并在70℃下搅拌3小时。将得到的反应混合物在减压下干燥,得到1.4g上式表示的化合物(对氯-N-甲氧基羰基苯胺)(产率:91%)。由上式表示的化合物的1H-NMR分析结果如下所示。
1H-NMR(DMSO-d6)δ(ppm)=9.79(br,1H),7.47(d,J=8.8Hz,2H),7.33(d,J=8.8Hz,2H),3.66(s,3H)
生产实施例2-19:对氯-N-异丙氧基羰基苯胺的合成
[化学式130]
Figure GDA0001963245210001021
将1.0g(6.5mmol)的对氯苯基异氰酸酯和2.0g(33.3mmol)的异丙醇置于用氮气净化的15mL试管中,并在90℃下搅拌3小时。将所得反应混合物冷却至25℃,然后在减压下干燥,从而得到1.0g由上式表示的化合物(对氯-N-异丙氧基羰基苯胺)(产率:64%)。由上式表示的化合物的1H-NMR分析结果如下所示。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm)=7.33(d,J=8.6Hz,2H),7.26(d,J=9.1Hz,2H),6.50(s,1H),5.04-4.98(m,1H),1.30(d,J=6.3Hz,6H)
生产实施例2-20:对氯-N-辛氧羰基苯胺(对氯-N-(正辛基氧基)羰基苯胺)的合成
[化学式131]
Figure GDA0001963245210001022
将1.0g(6.5mmol)的对氯苯基异氰酸酯、0.9g(6.5mmol)的正辛醇和2.5mL的甲苯置于用氮气净化的15mL试管中,并在110℃下搅拌3小时。将得到的反应混合物冷却至25℃,然后在减压下干燥,从而得到1.8g由上式表示的化合物(对氯-N-辛氧羰基苯胺(对氯-N-(正辛基氧基)羰基苯胺))(产率:95%)。由上式表示的化合物的1H-NMR分析结果如下所示。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm)=7.33(d,J=8.6Hz,2H),7.27-7.24(m,2H),6.62(s,1H),4.14(t,J=6.7Hz,2H),1.69-1.62(m,2H),1.36-1.29(m,10H),0.88(t,J=6.8Hz,3H)
生产实施例2-21:对氯-N-苯氧基羰基苯胺的合成
[化学式132]
Figure GDA0001963245210001031
将1.0g(6.5mmol)的对氯苯基异氰酸酯、0.6g(6.5mmol)的酚和2.5mL的甲苯置于用氮气净化的15mL试管中,并在110℃下搅拌3小时。将所得到的反应混合物冷却至25℃,然后在减压下干燥,从而得到1.5g由上式表示的化合物(对氯-N-苯氧基羰基苯胺)(产率:93%)。由上式表示的化合物的1H-NMR分析结果如下所示。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm)=7.41-7.39(m,4H),7.28-7.25(m,3H),7.18(d,J=7.6Hz,2H),6.97(s,1H)
合成实施例1-1:DMIm-PI的合成
[化学式133]
Figure GDA0001963245210001032
将生产实施例1-1中获得的3.0g(21mmol)的DMIm-CO2、100mL的甲苯和2.5g(21mmol)的苯基异氰酸酯置于用氮气净化的三颈烧瓶中。将得到的混合物在110℃的内部温度下搅拌3小时。将所得到的反应混合物冷却至25℃,并在减压下浓缩,由此得到5.3g(纯含量:4.9g)由上式表示的化合物(DMIm-PI)(产率:97%)。DMIm-PI的1H-NMR分析结果如下所示。
1H-NMR(CD3OD)δ(ppm)=7.45(m,2H),7.35-7.27(m,4H),7.00(m,1H),3.98(s,6H)
合成实施例1-2:DMIm-pClPI的合成
[化学式134]
Figure GDA0001963245210001033
将生产实施例1-1中获得的3.0g(21mmol)的DMIm-CO2、100mL的甲苯和3.3g(21mmol)的对氯苯基异氰酸酯置于用氮气净化的三颈烧瓶中。将得到的混合物在110℃的内部温度下搅拌3小时。将所得到的反应混合物冷却至25℃后进行过滤,并在减压下干燥得到黄色固体,从而获得4.6g由上式表示的化合物(DMIm-pClPI)(产率:88%)。DMIm-pClPI的1H-NMR分析结果如下所示。
1H-NMR(CD3OD)δ(ppm)=7.47(s,2H),7.39(m,2H),7.25(m,2H),3.99(s,6H)
合成实施例1-3:DMIm-BI的合成
[化学式135]
Figure GDA0001963245210001041
将生产实施例1-1中获得的3.0g(21mmol)的DMIm-CO2、100mL的甲苯和2.1g(21mmol)的正丁基异氰酸酯置于用氮气净化的三颈烧瓶中。将得到的混合物在110℃的内部温度下搅拌3小时。将所得到的反应混合物冷却至25℃后进行过滤,并在减压下浓缩所得到的滤液,由此得到3.5g由上式表示的化合物(DMIm-BI)(产率:82%)。
合成实施例1-4:DMIm-TDI的合成
[化学式136]
Figure GDA0001963245210001042
将生产实施例1-1中获得的3.8g(27mmol)的DMIm-CO2、100mL的甲苯和2.4g(13mmol)的2,4-甲苯二异氰酸酯置于用氮气净化的三颈烧瓶中。将得到的混合物在110℃的内部温度下搅拌3小时。将所得到的反应混合物冷却至25℃后进行过滤,并在减压下干燥所得到黄色固体,由此得到5.3g由上式表示的化合物(DMIm-TDI)(产率:87%)。
合成实施例2-1:DMIm-BI的合成
将生产实施例1-1中获得的2.1g(15mmol)的DMIm-CO2、20mL的氯苯和0.3g(3.0mmol)的正丁基异氰酸酯置于用氮气净化的三颈烧瓶中,并且将得到的混合物在130℃下搅拌2小时。在所得到的反应混合物冷却至25℃后,加入2.7g(27mmol)的正丁基异氰酸酯,并在130℃下进一步搅拌2小时。将得到的反应混合物冷却至25℃后进行过滤,将得到的滤液在减压下浓缩。向得到的浓缩残留物中加入30mL的甲苯和30mL的水,并进行分液。将得到的水相用30mL的甲苯洗涤两次,然后在减压下浓缩,从而得到1.9g的DMIm-BI(产率:64%)。DMIm-BI的1H-NMR分析结果如下所示。
1H-NMR(CD3OD)δ(ppm)=7.43(s,2H),3.87(s,6H),3.37(t,J=7.2Hz,2H),1.59(quint,J=7.2Hz,2H),1.44(sext,J=7.2Hz,2H),0.97(t,J=7.2Hz,3H)
合成实施例2-2:DMIm-pClPI的合成
将生产实施例1-1中获得的0.31g(2.2mmol)的DMIm-CO2、生产实施例2-3中得到的0.51g(2.2mmol)的对氯-N-丁氧基羰基苯胺和17mL的甲苯置于用氮气净化的三颈烧瓶中,并将得到的混合物在110℃下搅拌3个小时。将得到的反应混合物冷却至25℃,随后在减压下浓缩,从而得到0.31g的DMIm-pClPI(产率:97%)。
合成实施例2-3:DMIm-mClPI的合成
[化学式137]
Figure GDA0001963245210001051
将生产实施例1-1中得到的0.31g(2.24mmol)的DMIm-CO2、生产实施例2-4中得到的0.51g(2.23mmol)间氯-N-叔丁氧基羰基苯胺和9mL的甲苯放入用氮气净化的30mL试管,将所得到的混合物在110℃下搅拌3小时。将得到的反应混合物冷却至25℃后进行过滤,将得到的白色固体在减压下干燥,从而得到0.44g的上式表示的化合物(DMIm-mClPI)(产率:80%)。DMIm-mClPI的1H-NMR分析结果如下所示。
1H-NMR(DMSO-d6)δ(ppm)=7.78(t,J=2.0Hz,1H),7.55(s,2H),7.26(d,J=9.6Hz,1H),7.13(t,J=8.0Hz,1H),6.81(d,J=7.8Hz,1H),4.00(s,6H)
合成实施例2-4:DMIm-oClPI的合成
[化学式138]
Figure GDA0001963245210001061
将生产实施例1-1中得到的0.31g(2.20mmol)的DMIm-CO2、生产实施例2-16中得到的0.50g(2.20mmol)的邻氯-N-叔丁氧基羰基苯胺和9mL的甲苯放入用氮气净化的30mL试管中,将所得到的混合物在110℃下搅拌6小时。将得到的反应混合物冷却至25℃后进行过滤,将得到的白色固体在减压下干燥,从而得到0.47g的上式表示的化合物(DMIm-oClPI)(产率:85%)。DMIm-oClPI的1H-NMR分析结果如下所示。
1H-NMR(DMSO-d6)δ(ppm)=7.93(d,J=7.8Hz,1H),7.57(s,2H),7.28(d,J=7.8Hz,1H),7.09(t,J=8.0Hz,1H),6.79(t,J=7.6Hz,1H),4.09(s,6H)
合成实施例2-5:DMIm-piPrPI的合成
[化学式139]
Figure GDA0001963245210001062
将生产实施例1-1中得到的0.20g(1.43mmol)的DMIm-CO2、生产实施例2-5中得到的0.34g(1.43mmol)的对异丙基-N-叔丁氧基羰基苯胺和6mL的甲苯放入用氮气净化的15mL试管,将所得到的混合物在110℃下搅拌18小时。将所得反应混合物冷却至25℃后,在减压下蒸馏除去溶剂。在蒸馏除去溶剂后,向残余物中加入8mL的甲苯和2mL的水,将所得到的混合物在室温下搅拌5分钟,并分离水相和有机相。将得到的水相在减压下干燥,得到0.26g的上式表示的化合物(DMIm-piPrPI)(产率:67%)。DMIm-piPrPI的1H-NMR分析结果如下所示。
1H-NMR(DMSO-d6)δ(ppm)=7.51(s,2H),7.40(d,J=8.3Hz,2H),6.99(d,J=8.3Hz,2H),3.99(s,6H),2.81-2.74(m,1H),1.16(d,J=6.8Hz,6H)
合成实施例2-6:DMIm-pOctPI的合成
[化学式140]
Figure GDA0001963245210001071
将生产实施例1-1中得到的0.23g(1.64mmol)的DMIm-CO2、生产实施例2-6中得到的0.50g(1.64mmol)的对辛基-N-叔丁氧基羰基苯胺和6mL的甲苯置于用氮气净化的15mL试管中,并将得到的混合物在110℃下搅拌9小时。将得到的反应混合物冷却至25℃,然后在减压下干燥,从而获得0.51g由上式表示的化合物(DMIm-pOctPI)(产率:98%)。DMIm-pOctPI的1H-NMR分析结果如下所示。
1H-NMR(DMSO-d6)δ(ppm)=7.51(s,2H),7.40(d,J=8.3Hz,2H),6.93(d,J=8.3Hz,2H),3.98(s,6H),2.46(t,J=7.6Hz,2H),1.51(bs,2H),1.24(s,10H),0.85(t,J=6.8Hz,3H)
合成实施例2-7:DMIm-pMeOPI的合成
[化学式141]
Figure GDA0001963245210001072
将生产实施例1-1中得到的0.31g(2.24mmol)的DMIm-CO2、生产实施例2-7中得到的0.50g(2.24mmol)的对甲氧基-N-叔丁氧基羰基苯胺和9mL的甲苯放入用氮气净化的30mL试管,将所得混合物在110℃下搅拌12小时。将得到的反应混合物冷却至25℃后进行过滤,将得到的白色固体在减压下干燥,从而获得0.43g上式表示的化合物(DMIm-pMeOPI)(产率:79%)。DMIm-pMeOPI的1H-NMR分析结果如下所示。
1H-NMR(DMSO-d6)δ(ppm)=7.50-7.49(m,4H),6.71(d,J=9.1Hz,2H),3.99(s,6H),3.68(s,3H)
合成实施例2-8:DMIm-pVPI的合成、
[化学式142]
Figure GDA0001963245210001081
将生产实施例1-1中得到的0.14g(0.98mmol)DMIm-CO2、生产实施例2-8中得到的0.21g(0.94mmol)的对乙烯基-N-叔丁氧基羰基苯胺和40mL的氯苯放入用氮气净化的50mL试管中,在130℃下搅拌2.5小时。将得到的反应混合物冷却至25℃后进行过滤,将得到的滤液在减压下浓缩。将得到的浓缩物与甲醇混合,进行过滤,将得到的滤液在减压下浓缩,从而得到0.19g上式表示的化合物(DMIm-pVPI)(产率:84%)。DMIm-pVPI的1H-NMR分析结果如下所示。
1H-NMR(DMSO-d6)δ(ppm)=7.56(s,2H),7.52-7.25(m,4H),6.64(dd,J=17.2,10.8Hz,1H),5.62(dd,J=18.0,1.2Hz,1H),5.05(dd,J=10.8,1.2Hz,1H),4.01(s,6H)
合成实施例2-9:DMIm-26iPrPI的合成
[化学式143]
Figure GDA0001963245210001082
在生产实施例1-1中得到0.25g(1.80mmol)的DMIm-CO2、在生产实施例2-9中得到0.50g(1.80mmol)的2,6-二异丙基-N-叔丁氧基羰基苯胺和6mL的甲苯置于用氮气净化的15mL试管中,并将所得混合物在110℃下搅拌12小时。在将得到的反应混合物冷却至25℃后进行过滤,将得到的白色固体在减压下干燥,得到0.46g上式表示的化合物(DMIm-26iPrPI)(产率:83%)。DMIm-26iPrPI的1H-NMR分析结果如下所示。
1H-NMR(DMSO-d6)δ(ppm)=7.54(s,2H),6.94(d,J=7.6Hz,2H),6.81(t,J=7.5Hz,1H),4.01(s,6H),3.20-3.13(m,2H),1.10(d,J=6.8Hz,12H)
合成实施例2-10:DMIm-BnI的合成
[化学式144]
Figure GDA0001963245210001091
将生产实施例1-1中获得的0.52g(3.68mmol)的DMIm-CO2、0.63g(3.03mmol)的N-叔丁氧基羰基苄胺和15mL的氯苯置于用氮气净化的100mL试管中,并且将所得混合物在130℃下搅拌3小时。在将得到的反应混合物冷却至25℃后进行过滤,在减压下蒸馏除去所得滤液的溶剂。在蒸馏除去溶剂后,向残余物中加入15mL的甲苯和50mL的水,将所得混合物在室温下搅拌5分钟,分离水相和有机相。将得到的水相在减压下进行干燥,从而获得0.27g上式表示的化合物(DMIm-BnI)(产率:28%)。DMIm-BnI的1H-NMR分析结果如下所示。
1H-NMR(DMSO-d6)δ(ppm)=7.48(s,2H),7.34(d,J=7.6Hz,2H),7.24(t,J=8.0Hz,2H),7.12(t,J=7.3Hz,1H),4.40(s,2H),3.97(s,6H)
合成实施例2-11:DMIm-pVPMI的合成
[化学式145]
Figure GDA0001963245210001101
将生产实施例1-1中得到的0.24g(1.74mmol)的DMIm-CO2、生产实施例2-11中得到的0.20g(0.86mmol)的对乙烯基-N-叔丁氧基羰基苄胺和40mL的甲苯放入用氮气净化的50mL试管中,将所得到的混合物在110℃下搅拌13小时。在将得到的反应混合物冷却至25℃后进行过滤,将得到的滤液在减压下浓缩,从而得到0.07g上式表示的化合物(DMIm-pVPMI)(产率:32%)。DMIm-pVPMI的1H-NMR分析结果如下所示。
1H-NMR(DMSO-d6)δ(ppm)=7.45(s,2H),7.42-7.20(m,4H),6.71(dd,J=18.0,10.8Hz,1H),5.76(dd,J=17.6,0.8Hz,1H),5.18(dd,J=10.8,0.8Hz,1H),4.40(s,2H),3.99(s,6H)
合成实施例2-12:DMIm-mMDI的合成
[化学式146]
Figure GDA0001963245210001102
将生产实施例1-1中得到的3.0g(22mmol)的DMIm-CO2、生产实施例2-17中得到的3.5g(11mmol)的双[4-(叔丁氧基羰基胺基)苯基]甲烷和120mL的氯苯置于用氮气净化的200mL试管中,并将所得混合物在130℃下搅拌3小时。在减压下进行浓缩,从而得到3.9g上式表示的化合物(DMIm-mMDI)(产率:81%)。DMIm-mMDI的1H-NMR分析结果如下所示。
1H-NMR(DMSO-d6)δ(ppm)=7.51(s,4H),7.41(d,J=8.2Hz,4H),6.95(d,J=8.2Hz,4H),3.99(s,12H),3.83(s,2H)
合成实施例2-13:DMIm-4,4’-(1,4-PBDMM)BPI的合成
[化学式147]
Figure GDA0001963245210001111
将生产实施例1-1中得到的0.20g(1.4mmol)的DMIm-CO2、8mL的氯苯和生产实施例2-12中得到的0.39g(0.7mmol)的1,4-双{2-[4-(叔丁氧基羰基胺基)苯基]-2-丙基}苯置于用氮气净化的三颈烧瓶中,将所得到的混合物在130℃下搅拌3小时。在将得到的反应混合物冷却至25℃后进行过滤,将得到的黄色固体在减压下干燥,从而得到0.30g上式表示的化合物(DMIm-4,4'-(1,4-PBDMM)BPI)(产率:73%)。(DMIm-4,4'-(1,4-PBDMM)BPI)的1H-NMR分析结果如下所示。
1H-NMR(DMSO-d6)δ(ppm)=7.50(s,4H),7.37(d,J=8.4Hz,4H),7.10(s,4H),6.98(d,J=8.4Hz,4H),3.98(s,12H),1.58(s,12H)
合成实施例2-14:DMIm-4,4’-(1,3-PBDMM)BPI的合成
[化学式148]
Figure GDA0001963245210001112
将生产实施例1-1中得到的1.5g(11.0mmol)的DMIm-CO2、100mL氯苯和生产实施例2-13中获得的3.0g(5.5mmol)的1,3-双{2-[4-(叔丁氧基羰基胺基)苯基]-2-丙基}苯置于用氮气净化的三颈烧瓶中,并将所得到的混合物在130℃下搅拌3小时。将得到的反应混合物冷却至25℃,然后在减压下干燥。将得到的固体用100ml的甲苯洗涤3次,并在减压下干燥,从而得到2.23g上式表示的化合物(DMIm-4,4'–(1,3-PBDMM)BPI)(产率:55%)。
1H-NMR(DMSO-d6)δ(ppm)=7.53(s,4H),7.42-7.39(m,4H),7.12(s,1H),6.98-6.96(m,7H),4.00(s,12H),1.58(s,12H)
合成实施例2-15:DMIm-4,4’-(1,3-PBO)BPI的合成
[化学式149]
Figure GDA0001963245210001121
/>
将生产实施例1-1中得到的2.0g(14mmol)的DMIm-CO2、80mL的氯苯和生产实施例2-14中得到的3.5g(7.1mmol)的1,3-双[4-(叔丁氧基羰基胺基)苯氧基]苯置于用氮气净化的三颈烧瓶中,并将所得混合物在130℃下搅拌3小时。将所得反应混合物冷却至25℃,然后在减压下干燥,从而得到3.80g由上式表示的化合物(DMIm-4,4'-(1,3-PBO)BPI)(产率:99%)。DMIm-4,4'-(1,3-PBO)BPI的1H-NMR分析结果如下所示。
1H-NMR(CD3OD)δ(ppm)=7.47(s,4H),7.42(d,J=9.0Hz,4H),7.23(t,J=8.2Hz,1H),6.96(d,J=9.0Hz,4H),6.63(dd,J=8.2,2.4Hz,2H),6.57(t,J=2.4Hz,1H),3.98(s,12H)
合成实施例2-16:DMIm-3,3’-SO2BPI的合成
[化学式150]
Figure GDA0001963245210001122
将生产实施例1中得到的0.6g(4.5mmol)DMIm-CO2、生产实施例2-15中得到的1.0g(2.2mmol)的双[3-(叔丁氧基羰基胺基)苯基]砜和18mL的氯苯置于用氮气净化的30mL试管中,并将所得到的混合物在130℃下搅拌6小时。在将得到的反应混合物冷却至25℃后进行过滤,将得到的棕色固体在减压下进行干燥,从而得到1.3g上式表示的化合物(DMIm-3,3’-SO2BPI)(纯含量:1.1g,产率:99%)。DMIm-3,3’-SO2BPI的1H-NMR分析结果如下所示。
1H-NMR(DMSO-d6)δ(ppm)=7.68(s,2H),7.63(d,J=7.3Hz,2H),7.56(s,4H),7.44-7.38(m,2H),7.34-7.30(m,2H),4.01(s,12H)
合成实施例2-17:BMIm-PI的合成
[化学式151]
Figure GDA0001963245210001131
将生产实施例2-1中获得的BMIm-CO2的甲醇溶液6.0g(纯含量:16mmol)、1.9g(16mmol)的苯基异氰酸酯和100mL的甲苯置于用氮气净化的200mL试管中。将得到的混合物在110℃的内部温度下搅拌3小时。在减压下进行浓缩,得到4.1g上式表示的化合物(BMIm-PI)(产率:97%)。由上式表示的化合物的1H-NMR分析结果如下所示。
1H-NMR(CD3OD)δ(ppm)=7.53(s,1H),7.47(s,1H),7.33-7.25(m,4H),7.00(t,J=7.2Hz,1H),4.38(t,J=7.4Hz,2H),3.98(s,3H),1.89(quint,J=7.6Hz,2H),1.39(sext,J=7.4Hz,2H),0.97(t,J=7.2Hz,3H)
合成实施例2-18:OMIm-PI的合成
[化学式152]
Figure GDA0001963245210001132
将在生产实施例2-2中获得的OMIm-CO2的甲醇溶液4.0g(纯含量:13mmol)、1.5g(13mmol)的苯基异氰酸酯和100mL的甲苯置于用氮气净化的200mL试管中。将得到的混合物在110℃的内部温度下搅拌3小时。在减压下进行浓缩,得到3.3g上式表示的化合物(OMIm-PI)(产率:84%)。由上式表示的化合物的1H-NMR分析结果如下所示。
1H-NMR(CD3OD)δ(ppm)=7.51(s,1H),7.45-7.33(m,6H),4.37(t,J=7.4Hz,2H),3.97(s,3H),1.91-1.86(m,2H),1.35-1.27(m,10H),0.88(t,J=6.8Hz,3H)
合成实施例2-19:OMIm-mMDI的合成
[化学式153]
Figure GDA0001963245210001141
将在生产实施例2-2中获得的OMIm-CO2的甲醇溶液4.9g(纯含量:15mmol)、100mL的氯苯和在生产实施例2-17中获得的2.5g(6.3mmol)的双[4-(叔丁氧基羰基胺基)苯基]甲烷置于用氮气净化的三颈烧瓶中,并且将得到的混合物在130℃下搅拌5小时。将得到的反应混合物冷却至25℃,并随后在减压下进行干燥,从而得到4.65g上式表示的化合物(OMIm-mMDI)(纯含量:4.0g,产率:99%)。OMIm-mMDI的1H-NMR分析结果如下所示。
1H-NMR(CD3OD)δ(ppm)=7.51(m,2H),7.45(m,2H),7.35-7.34(m,4H),7.13-7.11(m,4H)4.35(t,J=7.4Hz,4H),3.95(s,6H),3.90(s,2H),1.88(m,4H),1.34-1.26(m,20H),0.87(t,J=7.6Hz,6H)
合成实施例2-20:DMIm-pClPI的合成
将在生产实施例1-1中获得的0.20g(1.43mmol)的DMIm-CO2、生产实施例2-18中获得的0.26g(1.43mmol)的对氯-N-甲氧基羰基苯胺和6mL的甲苯置于用氮气净化的15mL试管中,并将得到的混合物在110℃搅拌3小时。在将得到的反应混合物冷却至25℃后进行过滤,将得到的白色固体减压干燥,得到0.36g上述式表示的化合物(DMIm-pClPI)(产率:92%)。
合成实施例2-21:DMIm-pClPI的合成
将生产实施例1-1中得到的0.34g(2.39mmol)的DMIm-CO2、生产
实施例2-19中得到的0.51g(2.39mmol)的对氯-N-异丙氧基羰基苯胺和9mL的甲苯放入用氮气净化的30mL试管中,将所得混合物在110℃下搅拌6小时。在将得到的反应混合物冷却至25℃后,进行过滤,在减压下干燥所得到的白色固体,得到0.49g的DMIm-pClPI(产率:82%)。
合成实施例2-22:DMIm-pClPI的合成
将生产实施例1-1中获得的0.30g(2.14mmol)的DMIm-CO2、在生产实施例2-20中获得的0.61g(2.14mmol)的对氯-N-辛氧羰基苯胺(对氯-N-(正辛基氧基)羰基苯胺)和9mL的甲苯置于用氮气净化的30mL试管中,并将所得到的混合物在110℃下搅拌3小时。在将得到的反应混合物冷却至25℃后进行过滤,将得到的白色固体在减压下进行干燥,得到0.38g的DMIm-pClPI(产率:72%)。
合成实施例2-23:DMIm-pClPI的合成
将生产实施例1-1中获得的0.30g(2.14mmol)的DMIm-CO2、在生产实施例2-21中获得的0.53g(2.14mmol)的对氯-N-苯氧基羰基苯胺和9mL的甲苯置于用氮气净化的30mL试管中,并将所得到的混合物在110℃下搅拌3小时。将得到的反应混合物冷却至25℃,并随后在减压下进行浓缩,从而得到DMIm-pClPI和酚的混合物。所得到的混合物的1H-NMR分析显示DMIm-pClPI的产率为98%。
评价实施例1-1:DMIm-CO2的稳定性评价
以这样的方式进行加热试验:将基于氧化氘和相对于氧化氘的1重量%的DMIm-CO2置于NMR管中并加热至80℃。将加热试验前的纯度视为100%,计算在加热试验后的DMIm-CO2的残留率(%),并评价稳定性。加热时间设定为1小时和3小时。DMIm-CO2的残留率(%)由通过1H-NMR分析测定的DMIm-CO2峰(δ=约3.95ppm)的积分值和杂质峰(δ=约3.85ppm)的积分值使用以下公式计算,其中,杂质峰随着加热而增加。表1示出了结果。在评价实施例1-1中,当加热时间为6小时时的残留率(%)未进行评价。
残留率(%)=加热后的纯度(%)/加热前的纯度(%)x 100
纯度(%)=DMIm-CO2峰积分值/(DMIm-CO2峰积分强度+杂质峰积分值)x 100。
评价实施例1-2:DMIm-PI的稳定性评价
通过使用DMIm-PI代替评价实施例1-1中的DMIm-CO2来评价DMIm-PI的稳定性。由于DMIm-PI难溶于水,因此使用氧化氘和重二甲基亚砜的混合溶液代替评价实施例1-1中使用氧化氘,并与在评价实施例1-1同样地在80℃加热下评价DMIm-PI的稳定性。加热时间设定为1小时、3小时和6小时。DMIm-PI的残留率(%)由通过1H-NMR分析确定的DMIm-PI峰(δ=约3.78ppm)的积分值和杂质峰(δ=约3.72ppm)的积分值计算,其中,杂质峰随着加热而增加。表1示出了结果。
评价实施例1-3:DMIm-pClPI的稳定性评价
与评价实施例1-2中一样进行评价,除了用DMIm-pClPI代替评价实施例1-2中的DMIm-PI。加热时间设定为1小时、3小时和6小时。DMIm-pClPI的残留率(%)由通过1H-NMR分析确定的DMIm-pClPI峰(δ=约3.79ppm)的积分值和杂质峰(δ=约3.74ppm)的积分值计算,其中,杂质峰随着加热而增加。表1示出了结果。
表1
Figure GDA0001963245210001161
如表1所示,DMIm-PI和DMIm-pClPI(均为酰胺盐化合物)在80℃下在水存在下的稳定性高于DMIm-CO2(羧酸盐化合物)。
实施例1-1
1.8g的多元醇(Sanix GP3000,由Sanyo Chemical Industries,Ltd.生产)、0.2g(NCO指数:100%)的异佛尔酮二异氰酸酯(由Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.生产)和0.1g的DMIm-PI作为固化催化剂置于试管中,从而制备胺基甲酸酯树脂组合物。将得到的胺基甲酸酯树脂组合物在各种温度下加热10分钟,并测定固化温度。表2示出了结果。
实施例1-2至1-4和2-1至2-11
于实施例1-1中,除了用表2中所示的化合物代替DMIm-PI之外,进行与实施例1-1相同的步骤。表2示出了结果。
对比例1-1
于实施例1-1中,除了不加入DMIm-PI的条件下而制备胺基甲酸酯树脂组合物之外,进行与实施例1-1相同的步骤。表2示出了结果。
对比例1-2
于实施例1-1中,除了用二月桂酸二丁基锡代替DMIm-PI之外,进行与实施例1-1相同的步骤。表2示出了结果。
对比例2-1
于实施例1-1中,除了用DMIm-CO2代替DMIm-PI之外,进行与实施例1-1相同的步骤。表2示出了结果。
表2
Figure GDA0001963245210001171
硬化性评价
+:胺基甲酸酯树脂组合物具有流动性
-:胺基甲酸酯树脂组合物不具有流动性
如表2所示,加入本发明化合物的胺基甲酸酯树脂组合物在100℃以下温度下稳定,没有进行硬化;而,在160℃下则无论使用何种催化剂皆发生硬化。这表明本发明的化合物可用作用于聚氨酯生产的催化剂,特别是作为热潜伏催化剂。

Claims (11)

1.一种由式(1)表示的酰胺盐化合物:
Figure QLYQS_1
其中,A为取代或未取代的甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正癸基、正十二烷基、正十八烷基、苯基、甲苯基、异丙苯基、辛基苯基、二异丙苯基、亚苯基、2-甲基亚苯基、2, 6-二甲基亚苯基、2, 4-二甲基亚苯基、2, 3-二甲基亚苯基、甲叉基二苯叉基、(苯叉基二异丙叉基)二苯叉基或(苯叉基二氧叉基)二苯叉基,其中A的取代基为卤素原子、甲氧基或乙氧基,n为1或2,D为由式(2-1)表示的含氮有机基团:
式(2-1):
Figure QLYQS_2
其中,R1为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正辛基、正癸基或正十二烷基;X为氮原子;并且a为1,R6和R7各自为氢原子;
但,所述酰胺盐化合物不包括1,3-二甲基咪唑鎓-2-N-(对氯苯基)酰胺盐和1,3-二甲基咪唑鎓-2-N-(3’,5’-二氯苯基)酰胺盐。
2.根据权利要求1所述的酰胺盐化合物,其中,由式(1)表示的酰胺盐化合物是由以下式(1-1)、(1-2)或(1-3)表示的酰胺盐化合物:
式(1-1):
Figure QLYQS_3
其中,R4为取代或未取代的甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正癸基、正十二烷基、正十八烷基、苯基、甲苯基、异丙苯基、辛基苯基或二异丙苯基,其中R4的取代基为卤素原子、甲氧基或乙氧基,并且D如上所定义;
式(1-2):
Figure QLYQS_4
其中,R5为取代或未取代的亚苯基、2-甲基亚苯基、2, 6-二甲基亚苯基、2, 4-二甲基亚苯基、2, 3-二甲基亚苯基、甲叉基二苯叉基、(苯叉基二异丙叉基)二苯叉基或(苯叉基二氧叉基)二苯叉基,其中R5的取代基为卤素原子、甲氧基或乙氧基,并且D如上所定义;
式(1-3):
Figure QLYQS_5
其中,m为0,并且D如上所定义。
3.根据权利要求1所述的酰胺盐化合物,其中,所述酰胺盐化合物为以下中的任意一者:
Figure QLYQS_6
/>
Figure QLYQS_7
4.一种催化剂在聚氨酯生产中的用途,其中,所述催化剂包含由式(1)表示的酰胺盐化合物:
Figure QLYQS_8
其中,A为取代或未取代的甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正癸基、正十二烷基、正十八烷基、苯基、甲苯基、异丙苯基、辛基苯基、二异丙苯基、亚苯基、2-甲基亚苯基、2, 6-二甲基亚苯基、2, 4-二甲基亚苯基、2, 3-二甲基亚苯基、甲叉基二苯叉基、(苯叉基二异丙叉基)二苯叉基或(苯叉基二氧叉基)二苯叉基,其中A的取代基为卤素原子、甲氧基或乙氧基,n为1或2,D由式(2-1)表示:
式(2-1):
Figure QLYQS_9
其中,R1为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正辛基、正癸基或正十二烷基;X为氮原子;并且a为1,R6和R7各自为氢原子。
5.根据权利要求4所述的用途,其中,所述由式(1)表示的酰胺盐化合物是由以下式(1-1)、(1-2)或(1-3)表示的酰胺盐化合物:
式(1-1):
Figure QLYQS_10
其中,R4为取代或未取代的甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正癸基、正十二烷基、正十八烷基、苯基、甲苯基、异丙苯基、辛基苯基或二异丙苯基,其中R4的取代基为卤素原子、甲氧基或乙氧基,并且D如上所定义;
式(1-2):
Figure QLYQS_11
其中,R5为取代或未取代的亚苯基、2-甲基亚苯基、2, 6-二甲基亚苯基、2, 4-二甲基亚苯基、2, 3-二甲基亚苯基、甲叉基二苯叉基、(苯叉基二异丙叉基)二苯叉基或(苯叉基二氧叉基)二苯叉基,其中R5的取代基为卤素原子、甲氧基或乙氧基,并且D如上所定义;
式(1-3):
Figure QLYQS_12
其中,m为0,并且D如上所定义。
6.根据权利要求4所述的用途,其中,所述酰胺盐化合物为以下中的任意一者:
Figure QLYQS_13
Figure QLYQS_14
7.一种聚氨酯树脂的生产方法,所述生产方法包括,在包含根据权利要求1至3中任一项所述的酰胺盐化合物的催化剂的存在下,使多元醇与多异氰酸酯反应。
8.一种用于根据权利要求1至3中任一项所述的酰胺盐化合物的生产方法,所述方法包括以下步骤1和步骤2:
步骤1:使由以下式(3-1)表示的含氮有机化合物与碳酸二甲酯反应以生产由以下式(4-1)表示的羧酸盐化合物:
式(3-1):
Figure QLYQS_15
其中,R1为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正辛基、正癸基或正十二烷基;X为氮原子;并且a为1;R6和R7各自为氢原子;
式(4-1):
Figure QLYQS_16
其中,R1、R6、R7、X和a如上所定义;
步骤2:使由式(4-1)表示的羧酸盐化合物与由以下式(5)表示的异氰酸酯化合物反应:
式(5):
Figure QLYQS_17
其中,A和n如上所定义。
9.根据权利要求8所述的生产方法,其中,在步骤2中,所述反应在存在烃溶剂的条件下进行。
10.根据权利要求9所述的生产方法,其中,所述烃溶剂是芳烃溶剂或卤代芳烃溶剂。
11.根据权利要求10所述的生产方法,其中,所述芳烃溶剂或所述卤代芳烃溶剂选自由甲苯、二甲苯和氯苯组成的组。
CN201780047524.8A 2016-08-04 2017-08-03 酰胺盐化合物、用于聚氨酯生产的催化剂及聚氨酯树脂的生产方法 Active CN109563050B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016153676 2016-08-04
JP2016-153676 2016-08-04
JP2017072940 2017-03-31
JP2017-072940 2017-03-31
PCT/JP2017/028314 WO2018025970A1 (ja) 2016-08-04 2017-08-03 アミデート化合物、ポリウレタン製造用触媒及びポリウレタン樹脂の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109563050A CN109563050A (zh) 2019-04-02
CN109563050B true CN109563050B (zh) 2023-06-02

Family

ID=61072986

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780047524.8A Active CN109563050B (zh) 2016-08-04 2017-08-03 酰胺盐化合物、用于聚氨酯生产的催化剂及聚氨酯树脂的生产方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10689478B2 (zh)
EP (1) EP3495353B1 (zh)
JP (1) JP7034916B2 (zh)
KR (1) KR102511648B1 (zh)
CN (1) CN109563050B (zh)
TW (1) TWI752069B (zh)
WO (1) WO2018025970A1 (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7113758B2 (ja) * 2016-12-15 2022-08-05 広栄化学株式会社 アミデート化合物を含有するエポキシ化合物重合触媒
WO2018181753A1 (ja) * 2017-03-31 2018-10-04 広栄化学工業株式会社 アミデート化合物の製造方法
JP7005254B2 (ja) * 2017-09-28 2022-02-04 広栄化学株式会社 アミデートポリマー及び該アミデートポリマーを含有するポリウレタン製造用触媒
US11639446B2 (en) 2017-09-29 2023-05-02 Kansai Paint Co., Ltd. Cationic electrodeposition coating composition
WO2019065953A1 (ja) * 2017-09-29 2019-04-04 広栄化学工業株式会社 ブロックイソシアネート用ブロック剤解離触媒及び該ブロック剤解離触媒を含有する熱硬化性組成物
WO2020067431A1 (ja) 2018-09-28 2020-04-02 広栄化学工業株式会社 アミデート化合物の製造方法及びアミデート化合物
WO2020175772A1 (ko) 2019-02-27 2020-09-03 주식회사 엘지생활건강 자외선에 의해 자외선 차단 효율이 증가하는 자외선 차단용 화장료 조성물
JPWO2021157587A1 (zh) * 2020-02-03 2021-08-12
WO2021200783A1 (ja) * 2020-03-30 2021-10-07 広栄化学株式会社 アミデート化合物及びその製造方法、ブロック剤解離触媒並びに熱硬化性樹脂組成物
CN115461147A (zh) * 2020-04-30 2022-12-09 广荣化学株式会社 固化催化剂和树脂组合物
JPWO2021221090A1 (zh) * 2020-04-30 2021-11-04

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0545763A (ja) * 1991-08-12 1993-02-26 Fuji Photo Film Co Ltd ハロゲン化銀写真感光材料

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2919295B1 (fr) * 2007-07-25 2009-11-06 Rhodia Operations Sas Synthese d'urethanes et de polyurethanes catalysees par des carbenes.
FR2919296A1 (fr) 2007-07-25 2009-01-30 Rhodia Operations Sas Ouverture de cycles epoxy par des carbenes.
RU2570701C2 (ru) 2010-05-14 2015-12-10 Басф Се Способ получения полиэфирполиолов
WO2018181753A1 (ja) 2017-03-31 2018-10-04 広栄化学工業株式会社 アミデート化合物の製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0545763A (ja) * 1991-08-12 1993-02-26 Fuji Photo Film Co Ltd ハロゲン化銀写真感光材料

Non-Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1,2,4-oxadiazoles.XI(1).An intermediate in the isomerization from nitrones to amides;L.Baiocchi 等;《J.Heterocyclic Chem.》;19791130;第1477-1481页 *
Andreas Schmidt 等.Imidazol-2-and-4-ylidene by decarboxylation. Studies on the cross-conjugated mesomeric betaine-alkaloid norzooanemonine and its pseudo-cross-conjugated isomer.《Organic & Biomolecular Chemistry》.2008,(第6期),第287-295页. *
Electron-Defi cient Heteroarenium Salts: An Organocatalytic Tool for Activation of Hydrogen Peroxide in Oxidations;STURALA,Jiri 等;《The Journal of organic Chemistry》;20150206;第80卷(第5期);第2676-2699页 *
Imidazol-2-and-4-ylidene by decarboxylation. Studies on the cross-conjugated mesomeric betaine-alkaloid norzooanemonine and its pseudo-cross-conjugated isomer;Andreas Schmidt 等;《Organic & Biomolecular Chemistry》;20081231(第6期);第287-295页 *
Preparation and reactivity of an isolable N-heterocyclic carbene-borane;Andrea Winkler 等;《Journal of Organometallic Chemistry》;20141231;第1-19页 *
STURALA,Jiri 等.Electron-Defi cient Heteroarenium Salts: An Organocatalytic Tool for Activation of Hydrogen Peroxide in Oxidations.《The Journal of organic Chemistry》.2015,第80卷(第5期),第2676-2699页. *
Synthesis, structure, and thermochemistry of adduct formation between N-heterocyclic carbenes and isocyanates or mesitylnitrile oxide;Manuel Temprado 等;《Structural Chemistry》;20130716;第24卷(第6期);第1-10页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN109563050A (zh) 2019-04-02
EP3495353A4 (en) 2020-03-11
US20190177464A1 (en) 2019-06-13
JPWO2018025970A1 (ja) 2019-06-06
KR102511648B1 (ko) 2023-03-17
EP3495353B1 (en) 2021-11-17
US10689478B2 (en) 2020-06-23
EP3495353A1 (en) 2019-06-12
KR20190037278A (ko) 2019-04-05
WO2018025970A1 (ja) 2018-02-08
TWI752069B (zh) 2022-01-11
TW201815859A (zh) 2018-05-01
JP7034916B2 (ja) 2022-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109563050B (zh) 酰胺盐化合物、用于聚氨酯生产的催化剂及聚氨酯树脂的生产方法
JP7157067B2 (ja) ブロックイソシアネート用ブロック剤解離触媒及び該ブロック剤解離触媒を含有する熱硬化性組成物
CN104271628B (zh) 含有异氰脲酸酯基团的多异氰酸酯的制备及其用途
JP7160795B2 (ja) アミデート化合物の製造方法
JP7436374B2 (ja) アミデート化合物の製造方法及びアミデート化合物
WO2021157587A1 (ja) カルボキシレート化合物の製造方法及びアミデート化合物の製造方法
JP2012144697A (ja) ポリウレタン樹脂製造用のアミン触媒組成物及びそれを用いたポリウレタン樹脂の製造方法
WO2021200783A1 (ja) アミデート化合物及びその製造方法、ブロック剤解離触媒並びに熱硬化性樹脂組成物
US4870198A (en) Process for the preparation of isocyanates and their use for the preparation of polyisocyanates containing ester
Blencowe et al. Alternative syntheses of linear polyurethanes using masked isocyanate monomers
WO2021221084A1 (ja) ブロックイソシアネート組成物、熱硬化性樹脂組成物、硬化物及びその製造方法、アミデート化合物及びブロックイソシアネート用ブロック剤解離触媒
TWI846735B (zh) 醯胺鹽化合物之製造方法及醯胺鹽化合物
WO2021221090A1 (ja) ブロックポリイソシアネート組成物、熱硬化性樹脂組成物、硬化物及びその製造方法
CN118290346A (zh) 酰胺类化合物的制造方法及酰胺类化合物

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: Chiba Ken

Applicant after: Guangrong Chemical Co.,Ltd.

Address before: Chiba Ken

Applicant before: KOEI CHEMICAL Co.,Ltd.

CB02 Change of applicant information
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant