CN110520428A - 1,4:3,6-双脱水己糖醇的丙烯酸衍生物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有式(I)的化合物,其制备以及其作为用于制备聚合物的单体的用途。

Description

1,4:3,6-双脱水己糖醇的丙烯酸衍生物
技术领域
本发明涉及新颖的尤其是可用于生产聚合物的1,4:3,6-双脱水己糖醇的丙烯酸衍生物。
背景技术
许多工业需要使得能够生产例如呈散装材料或涂料形式的聚合物的组合物。在后一种情况下,这些组合物可以例如是保护性的涂料、装饰性的涂料或表面处理涂料。为此目的,在文献中和商业上已经存在大量的可交联组合物。这些组合物主要由可聚合单体的混合物组成,该混合物是由石油衍生物通过化学工业生产的。
然而,在石油产品资源逐渐减少的当前背景下,用天然来源的产品代替石油来源的产品是越来越有利的。
已经描述了生物基聚合物,即由天然来源的原材料生产的聚合物的用途。特别地,L.Jasinska和C.E.Koning的出版物(“Unsaturated,biobased polyesters and theircross-linking via radical copolymerization[不饱和生物基聚酯以及其经由自由基共聚的交联]”,Journal of Polymer Science Part A:Polymer Chemistry[聚合物科学杂志,A部:聚合物化学],第48卷,第13期,第2885-2895页,2010年7月1日)描述了具有相对高的玻璃化转变温度(Tg)(即大于45℃)的不饱和聚酯的制备,这些聚酯特别地可用于生产涂料。这些不饱和聚酯通过异山梨醇与马来酸酐和任选地琥珀酸的聚合来获得。然而,为了能够用作涂料,这些不饱和聚酯必须是交联的。聚合物可以用交联剂溶解或悬浮,然后施加到基底上,并且最后在溶剂蒸发之后交联或通过标准“粉末涂覆”技术沉积、或融化以待沉积。在所有情况下,这些沉积技术需要后交联步骤。涂料的生产需要若干连续步骤的事实是限制性的。
为了克服这些缺点,已经提出使用异山梨醇的二(甲基)丙烯酸衍生物作为可交联单体。Wiggins等人在1946(GB 586141)首次描述了异山梨醇的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯衍生物。在本申请人名下的专利申请WO 2014/147340 A1描述了包含异山梨醇二丙烯酸酯或异山梨醇二甲基丙烯酸酯的可交联组合物。也在本申请人名下的专利申请WO 2015/004381A1描述了将可用于生产聚合物的异山梨醇己内酯(caprolactate)二丙烯酸酯。然而,这些异山梨醇二甲基丙烯酸酯和二丙烯酸酯具有用其获得的树脂具有导致脆性涂料的高交联度的缺点。
还已知异山梨醇单(甲基)丙烯酸酯衍生物,其第二羟基官能团是取代的或未取代的。例如专利申请US 2016/0139526 A1描述了基于异山梨醇(甲基)丙烯酸酯的树脂及其在调色剂组合物中的用途,这种(甲基丙烯酸酯)可能是单取代的。
专利申请US 2013/0017484涉及高度特异性的异山梨醇的单丙烯酸酯衍生物,其第二羟基是被酸不稳定的基团或缩醛官能团取代。这些化合物可用于制备透过≤500nm的辐射的聚合物。
专利申请US 2016/0229863 A1和Gallagher等人(ACS Sustainable Chem Eng.[ACS可持续化学与工程],2015,3,662-667)的文章描述了异山梨醇单甲基丙烯酸酯单乙酸酯衍生物的合成。它们经由在三氟甲磺酸钪的存在下异山梨醇单乙酸酯与甲基丙烯酸酐之间的反应制备。通过柱色谱法纯化的产物是粘性液体。在两种外型和内型单乙酸酯异构体之间观察到无显著差异。这些单体的聚合产生与PMMA类似的具有高玻璃化转变温度(Tg)(130℃)和热稳定性的材料。
本发明的目的之一是提出新颖的1,4:3,6-双脱水己糖醇的单(甲基)丙烯酸酯衍生物。
发明内容
因此,本发明的主题是具有式I的化合物:
其中
R1是直链或支链的C1至C6烷基,
R2是H或者C1或C2烷基,
L是O,-O-CH2-CH(OH)-CH2-O-,-O-C(O)-NH-L1-O-,其中L1选自直链或支链的亚烷基,或-O-C(O)-NH-L2-O-L3-O-,其中-O-C(O)-NH-L2-是选自以下项的试剂的残基:异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、IPDI异氰脲酸酯、聚合的IPDI、1,5-萘二异氰酸酯(NDI)、亚甲基双-环己基异氰酸酯、亚甲基联苯二异氰酸酯(MDI)、聚合的MDI、甲苯二异氰酸酯(TDI)、TDI异氰脲酸酯、TDI-三羟甲基丙烷加和物、聚合的TDI、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、HDI异氰脲酸酯、HDI重尿酸酯、聚合的HDI、苯二甲基二异氰酸酯、氢化苯二甲基二异氰酸酯、四甲基苯二甲基二异氰酸酯、/7-亚苯基二异氰酸酯、3,3’-二甲基联苯基-4,4’-二异氰酸酯(DDDI)、2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯(TMDI)、降冰片烷二异氰酸酯(NDI)和4,4’-二苄基二异氰酸酯(DBDI),并且L3选自直链或支链的亚烷基和聚(丙二醇)。
具体实施方式
优选的具有式(I)的化合物是其中R1、R2和L中的一个或多个或者甚至每一个是如下定义的那些:
R1是直链或支链的C1至C4烷基,优选地R1是甲基或乙基,还更优选地R1是甲基;
R2是H或甲基;
L是O,-O-CH2-CH(OH)-CH2-O-,-O-C(O)-NH-L1-O-,其中L1选自直链或支链的C2至C4亚烷基,或-O-C(O)-NH-L2-O-L3-O-,其中-O-C(O)-NH-L2-是选自以下项的试剂的残基:异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、IPDI异氰脲酸酯、聚合的IPDI、1,5-萘二异氰酸酯(NDI)、亚甲基双-环己基异氰酸酯、亚甲基联苯二异氰酸酯(MDI)、聚合的MDI、甲苯二异氰酸酯(TDI)、TDI异氰脲酸酯、TDI-三羟甲基丙烷加和物、聚合的TDI、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、HDI异氰脲酸酯、HDI重尿酸酯、聚合的HDI、苯二甲基二异氰酸酯、氢化苯二甲基二异氰酸酯、四甲基苯二甲基二异氰酸酯、/7-亚苯基二异氰酸酯、3,3’-二甲基联苯基-4,4’-二异氰酸酯(DDDI)、2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯(TMDI)、降冰片烷二异氰酸酯(NDI)和4,4’-二苄基二异氰酸酯(DBDI),并且L3选自直链或支链的、优选C2至C4的亚烷基和聚(丙二醇);L优选地是O、-O-CH2-CH(OH)-CH2-O-或-C(O)-NH-L1-O-,其中L1是直链或支链的C2至C4亚烷基;还更优选地L是O、-O-CH2-CH(OH)-CH2-O-或-O-C(O)-NH-(CH2)2-O-;并且还更优先地L是O或-O-CH2-CH(OH)-CH2-O-。
由于存在1,4:3,6-双脱水己糖醇环体系,以上描述的具有式I的化合物以各种构象存在。因此,具有式I的化合物可以是异山梨醇(1,4:3,6-双脱水-D-葡糖醇)、异艾杜醇(1,4:3,6-双脱水-L-艾杜醇)或异甘露醇(1,4:3,6-双脱水-D-甘露醇)的衍生物。因此本发明涵盖具有式Ia、Ib、Ic和Id的化合物:
其中R1、R2和L是如以上关于式I所定义的,以及还有其混合物。优选地,具有式I的化合物选自根据式Ia、Ib的化合物及其混合物。
在一个实施例中,具有式I的化合物对应于式II:
其中R1和R2是如以上关于式I所定义的。
优选地,R2是甲基。
具有式II的化合物可以选自具有式IIa、IIb和IIc的化合物:
其中R1和R2是如以上关于式II所定义的,以及还有其混合物。优选地,具有式II的化合物选自根据式IIa、IIb的化合物及其混合物。
在另一个实施例中,具有式I的化合物对应于式III:
其中R1和R2是如以上关于式I所定义的。
优选地,R2是甲基。
具有式III的化合物可以选自具有式IIIa、IIIb和IIIc以及IIId的化合物:
其中R1和R2是如以上关于式III所定义的。优选地,具有式III的化合物选自根据式IIIa、IIIb的化合物或其混合物。
根据一个实施例,根据本发明的化合物是根据以上定义的式之一的化合物,其中当L是O时,R1不能是叔C4至C6烷基、尤其不能是叔丁基,并且/或当L是O并且R2是H时,R1不能是甲基。
本发明的化合物可以根据本领域技术人员已知的合成方法制备。它们可以例如通过两步合成方法由1,4:3,6-双脱水己糖醇制备,该方法包括用醚官能团保护该1,4:3,6-双脱水己糖醇的一个羟基的第一步骤以及用丙烯酸酯官能团将另一个羟基官能化的第二步骤。
更特别地,具有式I的化合物可以通过包括以下步骤的方法制备:
a)通过使1,4:3,6-双脱水己糖醇与烷化剂反应制备1,4:3,6-双脱水己糖醇的直链或支链的C1至C6脂肪族单醚;
b)用丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、环氧甲基丙烯酸酯、异氰酸酯丙烯酸酯或异氰酸酯甲基丙烯酸酯官能团将步骤a)中获得的单醚的游离羟基官能化。
1,4:3,6-双脱水己糖醇可以选自异山梨醇(1,4:3,6-双脱水-D-葡糖醇)、异艾杜醇(1,4:3,6-双脱水-L-艾杜醇)和异甘露醇(1,4:3,6-双脱水-D-甘露醇)。优选的1,4:3,6-双脱水己糖醇是异山梨醇。当1,4:3,6-双脱水己糖醇是异山梨醇时,在步骤b)结束时获得具有式Ia、Ib的化合物或两者的混合物。在其中获得具有式Ia和Ib的化合物的混合物的情况下,此混合物可以通过本领域技术人员已知的技术例如通过柱色谱法分离。
步骤a)中单醚的制备可以根据本领域技术人员已知的方法例如由1,4:3,6-双脱水己糖醇和直链或支链的C1至C6烷化剂进行。烷化剂的直链或支链的C1至C6烷基残基有利地选自直链或支链的C1至C4烷基残基、优选地选自甲基和乙基。还更优选地,烷基残基是甲基。可以使用的醚化反应例如是在专利申请WO 2014023902 A1、WO 2014/168698 A1和WO2016/156505 A1中描述的。
烷化剂尤其可以选自直链或支链的C1至C6脂肪族醇、直链或支链的C1至C6脂肪族烷基卤化物、硫酸的直链或支链的C1至C6脂肪族酯、直链或支链的C1至C6脂肪族碳酸二烷基酯、或者直链或支链的C1至C6脂肪族二烷氧基甲烷。如以上指明的,C1至C6烷基残基有利地选自直链或支链的C1至C4烷基残基,优选地选自甲基和乙基。还更优选地,烷基残基是甲基。
可以用作烷化剂的醇特别包含甲醇、乙醇、异丙醇和叔丁醇,优选甲醇。可以用作烷化剂的烷基卤化物特别包含甲基卤化物、乙基卤化物、异丙基卤化物和叔丁基卤化物,优选甲基卤化物。硫酸的直链或支链的C1至C6脂肪族酯可以例如选自甲酯、乙酯、异丙酯和叔丁酯,优选甲酯、特别是硫酸二甲酯。碳酸二烷基酯可以例如选自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二异丙酯和碳酸二叔丁酯,优选碳酸二甲酯。可以用作烷化剂的二烷氧基甲烷特别包含二甲氧基甲烷、二乙氧基甲烷、二异丙氧基甲烷和二叔丁氧基甲烷,优选二甲氧基甲烷。
1,4:3,6-双脱水己糖醇可以选自异山梨醇(1,4:3,6-双脱水-D-葡糖醇)、异艾杜醇(1,4:3,6-双脱水-L-艾杜醇)和异甘露醇(1,4:3,6-双脱水-D-甘露醇)。优选的1,4:3,6-双脱水己糖醇是异山梨醇。当1,4:3,6-双脱水己糖醇是异山梨醇时,在步骤b)结束时获得具有式Ia、Ib(或者子式IIa和IIb或IIIa和IIb)的化合物或两者的混合物。在其中获得具有式Ia和Ib(或者子式IIa和IIb或IIIa和IIIb)的化合物的混合物的情况下,此混合物可以通过本领域技术人员已知的技术例如通过柱色谱法分离。
在步骤a)结束时,通常获得单烷基醚、二烷基醚和双脱水己糖醇的混合物,该混合物可以直接用于步骤b)中或者可以在步骤b)之前通过在减压下蒸馏与精馏将该混合物分离。
在步骤b)中,用丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、环氧甲基丙烯酸酯、异氰酸酯丙烯酸酯或异氰酸酯甲基丙烯酸酯官能团,优选用丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯或环氧甲基丙烯酸酯官能团将游离羟基官能化。
用丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、环氧甲基丙烯酸酯、异氰酸酯丙烯酸酯或异氰酸酯甲基丙烯酸酯官能团对游离羟基进行官能化可以根据本领域技术人员已知的方法进行。可以例如使用丙烯酸和甲基丙烯酸、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯、丙烯酸酐和甲基丙烯酸酐、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、烷基异氰酸酯丙烯酸酯和烷基异氰酸酯甲基丙烯酸酯、或者具有丙烯酸羟烷基酯或甲基丙烯酸羟烷基酯的二异氰酸酯。
当游离羟基用丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯官能团官能化时,获得具有式II的化合物。在这种情况下,游离羟基可以与丙烯酸或甲基丙烯酸、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、或者丙烯酸酐或甲基丙烯酸酐反应。
当游离羟基用环氧丙烯酸酯或环氧甲基丙烯酸酯官能团官能化时,获得具有式III的化合物。在这种情况下,游离羟基可以与丙烯酸缩水甘油酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯反应。
羟基还可以用异氰酸酯丙烯酸酯或异氰酸酯甲基丙烯酸酯官能团官能化。在这种情况下,游离羟基可以与特别是直链或支链的C2至C4烷基异氰酸酯丙烯酸酯或烷基异氰酸酯甲基丙烯酸酯、优选与乙基异氰酸酯丙烯酸酯或乙基异氰酸酯甲基丙烯酸酯反应。还可能通过以下方式分两步进行,首先使游离羟基与二异氰酸酯反应,然后使由此获得的产物与丙烯酸羟烷基酯、甲基丙烯酸羟烷基酯、聚(丙二醇)丙烯酸酯或聚(丙二醇)甲基丙烯酸酯反应。关于丙烯酸羟烷基酯和甲基丙烯酸羟烷基酯,将有利地使用其为直链或支链的C2至C4的那些,优选丙烯酸羟乙酯或甲基丙烯酸羟乙酯。如在此使用的二异氰酸酯旨在意指包含至少两个异氰酸酯官能团的化合物。此二异氰酸酯可以例如选自异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、IPDI异氰脲酸酯、聚合的IPDI、1,5-萘二异氰酸酯(NDI)、亚甲基双-环己基异氰酸酯、亚甲基联苯二异氰酸酯(MDI)、聚合的MDI、甲苯二异氰酸酯(TDI)、TDI异氰脲酸酯、TDI-三羟甲基丙烷加和物、聚合的TDI、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、HDI异氰脲酸酯、HDI重尿酸酯、聚合的HDI、苯二甲基二异氰酸酯、氢化苯二甲基二异氰酸酯、四甲基苯二甲基二异氰酸酯、/7-亚苯基二异氰酸酯、3,3’-二甲基联苯基-4,4’-二异氰酸酯(DDDI)、2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯(TMDI)、降冰片烷二异氰酸酯(NDI)和4,4’-二苄基二异氰酸酯(DBDI)。
本发明的化合物可以用于制备热塑性丙烯酸树脂。特别地,它们可以部分地或完全地替代以名称更知名的PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)类型的聚合物中的甲基丙烯酸甲酯。
它们可以单独使用或与能够整合到自由基聚合过程中的许多其他单体组合使用,这些其他单体例如丙烯酸和甲基丙烯酸单体(甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯等)、苯乙烯和乙酸乙烯酯。
然后可以将以本体、以溶液或以分散体(乳液、悬浮液等)制备的这些树脂用于生产可以用于涂料(涂漆、墨等)、粘合剂、牙科假体、光学材料、用于药物的赋形剂等领域的膜或材料。
这些化合物还可以在任选地与其他单体并且特别是单官能和/或多官能丙烯酸酯和/或苯乙烯组合的热固性树脂的制备中用作反应性稀释剂和/或增韧剂。
现在将在下文的实例中说明本发明。要指明的是,这些实例不以任何方式限制本发明。
实例:
实例1:异山梨醇甲基醚的合成
将500g的异山梨醇和125g的水装入顶部装有冷凝器、配备有机械搅拌器和温度计的2l夹套式反应器。将介质加热至50℃,然后使用蠕动泵同时引入258.9g的硫酸二甲酯和172.4的50%氢氧化钠并且注意在该介质中不超过65℃。添加持续2小时。
只要添加完成,介质达到95℃,然后使用蠕动泵在2小时内引入172.4g的氢氧化钠。
随后将反应介质在95℃下保持搅拌至少3h。
在过滤以及在旋转蒸发器上浓缩之后,获得呈液体形式的产物,该产物含有19.7%的异山梨醇、20.5%的异山梨醇5-O-单甲基醚A(MMI A-在内型位置处官能化)、24.8%的异山梨醇2-O-单甲基醚(MMI B-在外型位置处官能化)和25%的异山梨醇二甲基醚(DMI)。百分比对应于由NMR分析测量的重量百分比。
实例2:异山梨醇乙基醚的合成
将500g的异山梨醇和125g的水装入顶部装有冷凝器、配备有机械搅拌器和温度计的2l夹套式反应器。将介质加热至50℃,然后使用蠕动泵同时引入316.1g的硫酸二乙酯和172.4的50%氢氧化钠并且注意在该介质中不超过65℃。添加持续2小时。
只要添加完成,介质达到95℃,然后使用蠕动泵在2小时内引入172.4g的氢氧化钠。
随后将反应介质在95℃下保持搅拌至少3h。
在过滤以及在旋转蒸发器上浓缩之后,获得呈液体形式的产物,该产物含有18%的异山梨醇、21.4%的异山梨醇5-O-单乙基醚(MEI A)、26.2%的异山梨醇2-O-单乙基醚(MEI B)和25.6%的异山梨醇二乙基醚(DEI)。百分比对应于由NMR分析测量的重量百分比。
实例3:获得单甲基异山梨醇
将1641.9g的根据实例1获得的产物引入到顶部装有精馏柱、回流头、冷凝器和回收接收器的2l夹套式反应器中。精馏柱用10Sulzer EX类型填料元件填充。
首先,将组件放置于减压(15毫巴)下并且将产物在150℃下在全回流下加热直到柱顶部处的温度稳定。
只要温度稳定,在施加的大于1的回流比的情况下获得了第一馏分。
当进行精馏时,将压力逐渐降低至0.4毫巴并且将介质的温度增加至200℃。
将每种化合物的柱顶部处的蒸馏温度和蒸馏压力整理在下表中:
实例4:异山梨醇单甲基甲基丙烯酸酯A的合成
将40g的MMI A(产物3)、23.7g的甲基丙烯酸和150g的二甲苯引入到顶部装有迪安-斯塔克(Dean-Stark)设备的、使用加热套加热的并且装备有磁力搅拌器的250ml三颈圆底烧瓶中。
添加64mg的吩噻嗪、1040mg的70%甲磺酸和110mg的50%次磷酸。
然后将反应介质加热至溶剂的沸点持续至少24h。通过共沸蒸馏连续地消除水。
在反应24小时之后,粗产物的酸值为19mg KOH/g。通过液液萃取纯化该产物。用6%氢氧化钠溶液进行第一洗涤,然后用水洗涤2次。
使用无水硫酸镁干燥有机相,过滤并且在添加10mg的氢醌单甲基醚之后使用旋转蒸发器浓缩。
获得了35g的呈液体形式的单甲基甲基丙烯酸酯A。该结构通过NMR分析来证实,具有按重量计大于85%的纯度。
实例5:异山梨醇单甲基甲基丙烯酸酯B的合成
按照与实例4的方案相同的方案,用MMI B(产物2)替代MMI A。获得了36g的呈固体形式的单甲基甲基丙烯酸酯B。该结构通过NMR分析来证实,具有按重量计大于85%的纯度。
实例6:异山梨醇单甲基甲基丙烯酸酯(混合物A和B)的合成
将11g的MMI A(产物3)、11g的MMI B(产物2)和100ml的二氯甲烷引入到顶部装有冷凝器并且提供有磁力搅拌器的500ml夹套式反应器中。将介质冷却至0℃。
然后将三甲胺(16.7g,在50ml二氯甲烷中)的溶液添加到反应介质中。然后使用蠕动泵逐滴添加甲基丙烯酰氯(17.3g)在二氯甲烷(100ml)中的溶液,注意在介质中不超过5℃。
然后在室温下将反应介质保持搅拌至少6小时。
在反应结束时,将反应介质过滤,然后通过用饱和NaHCO3水溶液、NaOH(1M)和NaCl连续洗涤进行纯化。
使用无水硫酸镁干燥有机相,过滤并且在添加10mg的氢醌单甲基醚之后在旋转蒸发器上浓缩。
获得的产物是略带颜色的液体。该结构通过NMR分析来证实,具有按重量计大于85%的纯度。
实例7:异山梨醇单甲基尿烷-甲基丙烯酸酯B的合成
将36.4g的异佛尔酮二异氰酸酯、25g的MMIB和0.1g的二月桂酸二丁基锡引入到250ml夹套式反应器中。
将反应介质加热到75℃并且保持搅拌至少4h。
然后引入21.4g的甲基丙烯酸2-羟乙酯并且在60℃下将介质保持搅拌至少3h。
通过红外分析(在2200cm-1处的峰)监测NCO基团的消失。
实例8:异山梨醇单甲基环氧-甲基丙烯酸酯B的合成
将20g的异山梨醇单甲基醚MMIB(0.125mol,1当量)和在180g的二氯甲烷中的12.65g的三乙胺(0.125mol,1当量)引入到配备有机械搅拌器和冷凝器的250ml夹套式反应器中。将组件放置于轻氮气流下。
然后逐滴引入17.8g的甲基丙烯酸缩水甘油酯(0.125mol,1当量)。只要添加完成,通过恒温浴将介质加热至70℃。
通过NMR分析监测反应。在反应结束时,通过液/液水/二氯甲烷萃取来纯化介质。然后用无水硫酸镁干燥有机相并且在旋转蒸发器上浓缩。
然后将粗产物通过硅胶柱色谱法(洗脱液乙酸乙酯/环己烷)纯化。
获得的产物是略带颜色的液体。结构通过NMR分析来证实。

Claims (14)

1.一种具有式I的化合物
其中
R1是直链或支链的C1至C6烷基,
R2是H或者C1或C2烷基,
L是O,-O-CH2-CH(OH)-CH2-O-,-O-C(O)-NH-L1-O-,其中L1选自直链或支链的亚烷基,或-O-C(O)-NH-L2-O-L3-O-,其中-O-C(O)-NH-L2-是选自以下项的试剂的残基:异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、IPDI异氰脲酸酯、聚合的IPDI、1,5-萘二异氰酸酯(NDI)、亚甲基双-环己基异氰酸酯、亚甲基联苯二异氰酸酯(MDI)、聚合的MDI、甲苯二异氰酸酯(TDI)、TDI异氰脲酸酯、TDI-三羟甲基丙烷加和物、聚合的TDI、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、HDI异氰脲酸酯、HDI重尿酸酯、聚合的HDI、苯二甲基二异氰酸酯、氢化苯二甲基二异氰酸酯、四甲基苯二甲基二异氰酸酯、/7-亚苯基二异氰酸酯、3,3’-二甲基联苯基-4,4’-二异氰酸酯(DDDI)、2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯(TMDI)、降冰片烷二异氰酸酯(NDI)和4,4’-二苄基二异氰酸酯(DBDI),并且L3选自直链或支链的C2至C4亚烷基和聚(丙二醇)。
2.如权利要求1所述的化合物,其中,
R1是直链或支链的C1至C6烷基,
R2是H或者C1或C2烷基,
L是O、-O-CH2-CH(OH)-CH2-O-或-O-C(O)-NH-(CH2)2-O-。
3.如权利要求1或2所述的化合物,其中,R1是甲基。
4.如权利要求1至3中任一项所述的化合物,其中,R2是H或甲基。
5.如权利要求1至4中任一项所述的化合物,其中,L是O或-O-CH2-CH(OH)-CH2-O-。
6.如权利要求1至5中任一项所述的化合物,该化合物选自具有式Ia、Ib、Ic、Id的化合物:
以及其混合物。
7.如权利要求1至6中任一项所述的化合物,该化合物具有式II
8.如权利要求7所述的化合物,该化合物选自具有式IIa、IIb、IIc、IId的化合物:
以及其混合物。
9.如权利要求7所述的化合物,该化合物选自具有式IIa、IIb的化合物及其混合物。
10.如权利要求1至6中任一项所述的化合物,该化合物具有式III
11.如权利要求9所述的化合物,该化合物选自具有式IIIa、IIIb、IIIc、IIId化合物:
以及其混合物。
12.如权利要求10所述的化合物,该化合物选自具有式IIIa、IIIb的化合物及其混合物。
13.一种用于生产如权利要求1所述的具有式I的化合物的方法,该方法包括以下步骤:
a)通过使1,4:3,6-双脱水己糖醇与烷化剂反应制备1,4:3,6-双脱水己糖醇的直链或支链的C1至C6烷基单醚;
b)用丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、环氧甲基丙烯酸酯、异氰酸酯丙烯酸酯或异氰酸酯甲基丙烯酸酯官能团将步骤a)中获得的该单醚的游离羟基官能化。
14.如权利要求1至11中任一项所述的或如权利要求12所述的方法获得的化合物作为用于制备聚合物的单体的用途。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113817086A (zh) * 2021-09-29 2021-12-21 韦尔通(厦门)科技股份有限公司 一种生物基光固化树脂组合物及其制备方法和应用

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3090351A1 (fr) * 2018-12-20 2020-06-26 Roquette Freres Agent anti-âge et composition cosmétique le comprenant
FR3090354A1 (fr) * 2018-12-20 2020-06-26 Roquette Freres Agent anti-âge et composition cosmétique le comprenant
KR102449425B1 (ko) * 2020-06-17 2022-10-04 주식회사 삼양사 친수성 아크릴-변성 폴리우레탄 및 그 제조 방법, 및 이로부터 제조된 수계 도료 조성물 및 그 제조 방법
KR102431630B1 (ko) * 2020-12-07 2022-08-12 주식회사 삼양사 아크릴-변성 폴리우레탄 조성물 및 그 제조 방법, 및 이로부터 제조된 수계 접착제 조성물 및 그 제조 방법
CN114014295B (zh) * 2021-11-26 2023-01-13 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 控制高密度碳空心微球表面局部粗糙度的掩模装置及方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014147340A1 (fr) * 2013-03-19 2014-09-25 Roquette Freres Compositions reticulables a base de composes de derives (meth) acryles de dianhydrohexitol
CN103619848B (zh) * 2011-05-19 2016-01-20 韩国生产技术研究院 光固化型二缩水-己烷-六醇衍生物及其制备方法以及包含该衍生物的光固化型组合物
US20160139526A1 (en) * 2014-11-14 2016-05-19 Xerox Corporation Bio-based Acrylate and (Meth)acrylate Resins
US20160229863A1 (en) * 2015-02-09 2016-08-11 Marc A. Hillmyer Isosorbide-based polymethacrylates

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB586141A (en) 1944-05-30 1947-03-07 Walter Norman Haworth Preparation of acrylic and methacrylic resinoid derivatives
JP5594243B2 (ja) * 2011-07-14 2014-09-24 信越化学工業株式会社 重合性エステル化合物、高分子化合物、レジスト材料及びパターン形成方法
FR2994183B1 (fr) 2012-08-06 2015-07-31 Roquette Freres Procede de preparation de dialkyloxydianhydrohexitols par etherification de dianhydrohexitols avec un alcool leger, en presence d'un catalyseur acide
CN105101960A (zh) 2013-04-09 2015-11-25 阿彻丹尼尔斯米德兰德公司 异己糖醇的单醚以及其制造方法
FR3008095B1 (fr) 2013-07-08 2016-07-01 Roquette Freres Nouveaux composes derives de 1:4, 3:6 dianhydrohexitol utiles a la fabrication de polymeres
JP6787918B6 (ja) 2015-04-01 2020-12-16 ビーエイエスエフ・ソシエタス・エウロパエアBasf Se 保存活性を有するイソソルビドエーテル誘導体

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103619848B (zh) * 2011-05-19 2016-01-20 韩国生产技术研究院 光固化型二缩水-己烷-六醇衍生物及其制备方法以及包含该衍生物的光固化型组合物
WO2014147340A1 (fr) * 2013-03-19 2014-09-25 Roquette Freres Compositions reticulables a base de composes de derives (meth) acryles de dianhydrohexitol
US20160139526A1 (en) * 2014-11-14 2016-05-19 Xerox Corporation Bio-based Acrylate and (Meth)acrylate Resins
US20160229863A1 (en) * 2015-02-09 2016-08-11 Marc A. Hillmyer Isosorbide-based polymethacrylates

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
XU, MING-HUA等: "Samarium diiodide induced asymmetric synthesis of y-butyrolactone using chid auxiliaries derived fi-om isosorbide and isornannide", 《CHINESE JOURNAL OF CHEMISTRY》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113817086A (zh) * 2021-09-29 2021-12-21 韦尔通(厦门)科技股份有限公司 一种生物基光固化树脂组合物及其制备方法和应用

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