CN1165824A - 可聚合二酮吡咯并吡咯和用它制备的聚合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供式(I)的1,4-二酮吡咯并吡咯(式中各取代基定义见说明书)。该新的二酮吡咯并吡咯适用于以特别优异的着色效果制备着色聚合物,见式(I)。
Description
本发明涉及新的含有可聚合反应性基团的二酮吡咯并吡咯和用它制备的聚合物。
在美国专利4 415 685和美国专利4 579 949中特别描述的、文献例如Color Index中称为DPP颜料的二酮吡咯并吡咯颜料数年来已为人们所知,并且发现是有用的。
EP-A 337 951描述了可以通过将含有可聚合反应性基团的颜料衍生物聚合成为各种聚合物而获得的有色聚合物微粒。在该文所述的包括DPP衍生物在内的许多种颜料中特别提及的一种化合物是两个氮原子均被甲基丙烯酸乙酯基团取代的1,4-二酮-3,6-二苯基吡咯并[3,4-c]吡咯。
然而,人们发现该化合物并不能令人满意地进行共聚。
业已发现,通过引入特定的长链反应性基团能够获得DPP发光团,惊人的是,该发光团能够容易地与聚合物反应或者通过直接均聚或共聚或者通过接枝到已经存在的、预制的均聚物或共聚物上而形成聚合物。
因此,本发明提供下式1,4-二酮吡咯并吡咯
式中,R1和R2各自独立地为氢、C12-C24烷基、被O或S中断一次或多次的C6-C24烷基,或者是下式基团:式中R5是C4-C18烷基或C5-C10环烷基,R3是可聚合反应性基团,如果R1和R2是氢,则R4是直接或通过O或S连接到苯环上的、可选地被O或S中断一次或多次的C6-C24烷基,并且如果R1和/或R2是C12-C24烷基,则R4是被O或S中断一次或多次的的C6-C24烷基,或者是基团氢、卤素、甲基、甲氧基、CN或苯基,或者与R3相同。
可聚合反应性基团是指例如能够进行加成聚合的基团例如丙烯酸酯基团,或能够缩聚的基团例如羟基或酰氯基团,或者是能够加聚的基团例如羟基或异氰酸酯基团。
优选的情况是:R3是OH,SH,CH2,CHO,NCO,羟基苯基,-CH=CH2,-CH=CH-COOR6,-CH=CH-CN,-O-C(O)-CH=CH2,-O-C(O)-C(Me)=CH2,或COOR6,其中R6是氢或C1-C6烷基,或者R3是下式基团
-A-(CH2)m-CH=CH-(CH2)n-CH3 (II),或 -A-(Y)p-X-(Z)r-Q (III),
其中,A是-O-、-NH-或-COO-,m和n各自独立地代表0-12之间的整数,p和r各自独立地代表0或1,X是亚甲基或可选地被-O-和/或-S-中断一次或多次的C2-C18亚烷基、-NH-、亚苯基、-COO-、-CONH-或式中R7是氢或甲基,Y是
,-Si(Cl)2-,-Si(OC2H5)2-,-Si(OCOCH3)2-,-CH2-CH(OH)--CH(CN)-和Z是-O-,-NH-,-COO-,亚苯基,
,-Si(Cl)2-,-Si(OC2H5)2-或-Si(OCOCH3)2-,Qis-OH,-NH2,甘油基-CHO,-NCO,-CH=CH2,-C(CH3)=CH2,-CO-CH=CH2,-CO-C(CH3)=CH2,C5-C7′环烯基,
,-CONHR6,-COOR6,-COR6,
或
其中s是1-6的整数。
卤素取代基是例如碘、氟、氯或溴,优选溴或氯,特别优选氯;
C1-C4烷基是甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基或叔丁基;
C1-C6烷基是例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基或己基;
C4-C24烷基是例如正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、叔戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基、壬基、癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基或二十四烷基;
C6-C18烷基是例如己基、庚基、辛基、2-乙基己基、壬基、癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基或十八烷基;
C6-C24烷基是例如己基、庚基、辛基、2-乙基己基、壬基、癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基或二十四烷基;并且
C12-C18烷基是例如十二烷基、十四烷基、十六烷基或十八烷基;
R5是直链烷基或特别是对于较短的链,是支链烷基例如叔丁基、正戊基、叔戊基、正己基、2,2-二甲基丁基、正辛基、1,1,3,3-四甲基丁基、2-乙基己基、壬基、癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基或十八烷基。
C5-C10环烷基是例如环戊基、环己基、环庚基、三己基环己基,特别是环己基。
C5-C7亚环烷基是例如一或二环烯基例如环戊烯基、环己烯基或降冰片烯基。
式III中的基团-(Y)p-X-(Z)r-Q的一些例子是-(CH2)6-OH,-(CH2)10-OH,-(CH2)11-OH,-(CH2)6-OCO-CH=CH2,-(CH2)6-OCO-C(CH3)=CH2,-(CH2)10-OCO-CH=CH2,-(CH2)10-OCO-C(CH3)=CH2,-(CH2)11-OCO-CH=CH2,-(CH2)11-OCO-C(CH3)=CH2,
-(CH2)2-O-(CH2)2-O-(CH2)2-OH-(CH2)2-O-(CH2)2-O-(CH2)2-O-CO-CH=CH2-(CH2)2-O-(CH2)2-O-(CH2)2-O-CO-C(CH3)=CH2 -(CH2)3-S-(CH2)2-OH-(CH2)3-S-(CH2)6-OH-(CH2)3-S-(CH2)2-COOH-(CH2)3-S-(CH2)6-COOH-(CH2)3-S-(CH2)2-NH2-(CH2)3-S-(CH2)6-NH2-(CH2)3-S-(CH2)2-O-(CH2)2-O-(CH2)2-OH-(CH2)3-S-(CH2)2-O-(CH2)2-O-(CH2)2-NH2 -(CH2)6-O-CH2-CHO-(CH2)6-O-CH2-NCO
-(CH2)3-S-(CH2)2-CO-O-CO-CH3, -(CH2)6-O-Si(Cl2)-CH=CH2-(CH2)6-O-Si(OC2H5)2-CH=CH2-(CH2)6-O-Si(O-COCH3)2-CH=CH2-Si(Cl)2-(CH2)2-S-(CH2)2-OH-Si(Cl)2-(CH2)2-S-(CH2)6-OH-Si(Cl)2-(CH2)2-S-(CH2)2-COOH-Si(Cl)2-(CH2)2-S-(CH2)2-NH2-Si(Cl)2-(CH2)2-S-(CH2)6-NH2-Si(Cl)2-(CH2)2-S-(CH2CH2O)2-CH2CH2OH-Si(Cl)2-(CH2)2-S-(CH2CH2O)2-CH2CH2NH2-Si(OC2H5)2-(CH2)2-S-(CH2)2-OH-Si(OC2H5)2-(CH2)2-S-(CH2)6-OH-Si(OC2H5)2-(CH2)2-S-(CH2)2-COOH-Si(OC2H5)2-(CH2)2-S-(CH2)6-COOH-Si(OC2H5)2-(CH2)2-S-(CH2)2-NH2-Si(OC2H5)2-(CH2)2-S-(CH2)6-NH2-Si(OC2H5)2-(CH2)2-S-(CH2CH2O)2-CH2CH2OH-Si(OC2H5)2-(CH2)2-S-(CH2CH2O)2-CH2CH2NH2-Si(OCOCH3)2-(CH2)2-S-(CH2)2-OH-Si(OCOCH3)2-(CH2)2-S-(CH2)6-OH-Si(OCOCH3)2-(CH2)2-S-(CH2)2-COOH-Si(OCOCH3)2-(CH2)2-S-(CH2)6-COOH-Si(OCOCH3)2-(CH2)2-S-(CH2)2-NH2-Si(OCOCH3)2-(CH2)2-S-(CH2)6-NH2-Si(OCOCH3)2-(CH2)2-S-(CH2CH2O)2-CH2CH2OH-Si(OCOCH3)2-(CH2)2-S-(CH2CH2O)2-CH2CH2NH2-CH2CH(OH)-CH2-S-(CH2)6-COOH
-CH2CH(OH)-CH2-S-(CH2)6-OH-CH2CH(OH)-CH2-S-(CH2CH2O)2-CH2CH2OH-CH2CH(OH)-CH2-S-(CH2CH2O)2-CH2CH2COOH-CH2CH(OH)-CH2-NH-(CH2)6-COOH-CH2CH(OH)-CH2-NH-(CH2)6-OH-CH2CH(OH)-CH2-NH-(CH2CH2O)2-CH2CH2OH-CH2-CONH-(CH2)6-OH-CH2-CONH-(CH2)6-COOH-CH2-CONH-(CH2CH2O)2-CH2CH2OH-CH(CN)-(CH2)6-OH-CH(CN)-(CH2CH2O)2-CH2CH2OH-(CH2)6-O-CH2CH2O-CH=CH2-(CH2)6-O-CH2-CH=CH2-(CH2)6-O-CH=CH2-(CH2)6-O-CH2-CO-CH=CH2-(CH2)6-O-CO-CH=CH2-(CH2)6-O-(CH2)2-NHCO-CH=CH2-(CH2)6-O-CH2-COO-CH=CH2
特别令人感兴趣的是式中R3和R4为对位构象的式I新的二酮吡咯并吡咯。
优选的式I新的二酮吡咯并吡咯是R1和R2是氢并且R4是直接或通过O与苯环相连的C6-C18烷基或者是基团-O(CH2CH2O)xCH2CH3(其中x是1,2或3)的那些化合物。
特别优选的是R3是OH,NH2或式IV基团
-X-(O)r-Q (IV)式中X是C4-C12亚烷基或者是被O中断1,2或3次的和/或被-S-,-NH-或(r和R7定义如上)中断一次的C4-C12亚烷基,并且Q是-OH;CH=CH2,-C(CH3)=CH2,-CO-CH=CH2或-CO-C(CH3)=CH2。
X最好是-(CH2)q-,其中q可以是6-12之间的整数,例如6,7,8,9,11或12;或者X是-(CH2CH2O)2-CH2CH2-或该新的二酮吡咯并吡咯最好是通过使琥珀酸二酯与腈反应制备
的,它包括(步骤a)以所需的摩尔比、在有机溶剂中、在强碱例如碱金属、特别是钠、碱金属酰胺例如酰胺钠、碱金属氢化物例如氢化钠或碱金属醇盐、特别是与C1-C5链烷醇的醇盐,例如NaOMe,NaO-叔戊基的存在下,使不对称或对称琥珀酸二烷基酯或琥珀酸二芳基酯或琥珀酸一烷基一芳基酯或琥珀酸二环己酯与式
腈反应,或者与式
和
腈的混合物(最好是等摩尔的混合物)反应,其中R3和R4定义如上并且还可以是常规保护基例如保护-OH的基团或者用来产生-CHO基团例如C1-C4烷氧基、特别是甲氧基、优选对位的基团和1,3-二氧六环-2-基、优选对位,然后将反应产物水解,必要时分离所需产物;和(步骤b)必要时使所得R1和R2是氢的式I二酮吡咯并吡咯与(b1)式XI碳酸二酯以所需的摩尔比反应,或者(b2)使其以所需的摩尔比与式XII卤素化合物R1-Hal反应,其中R1是C12-C24烷基或者是被O或S中断一次或多次的C6-C24烷基,或者(b3)使其以所需的摩尔比与卤素化合物Hal-(CH2)m-CH=CH-(CH2)n-CH3或Hal-(Y)p-X-(Z)r-Q反应,其中m,n,p,r,Y,X,Q和Z的定义同上,Hal是氟、氯、溴或碘,尤其是氯或溴。
还可以在第三步(c)中,必要时紧接步骤(b)之前或之后以常规的方式例如水解使式I的二酮吡咯并吡咯(式中R3和/或R4是保护基,最好是甲氧基或1,3-二氧六环-2-基)反应,获得相应的所需目标分子。因而,能够通过已知的方法将甲氧基转变为-OH基团,1,3-二氧六环-2-基转变为-CHO基团。
反应参数可以例如按照类似于US 4,579,949所述的方法进行选择;因此就没有必要进一步详述了。
此外,在一个优选的实施方案中,R1和R2是氢的新的式I二酮吡咯并吡咯例如可以用类似于美国专利4 778 899所述的方法,使吡咯啉酮(式中R是例如C1-C4烷基)与腈(式中R3和R4定义如上)反应来制备。
式V吡咯啉酮通常是用本身已知的方法获得的,例如象美国专利4 778 899所述的那样,例如用铵盐使化合物(式中R3和R定义如上)环化获得。
式VII的化合物和式VI的腈是已知的和/或能够用本身已知的方法制备的。
从羟基苯甲腈出发,用已知的方法例如通过与式R4-Hal的卤素化
合物反应可以获得R4是通过O或S连接的、并且是插有或未插有O或S的C4-C24烷基的式VI腈。R3是基团
-A-(CH2)m-CH=CH-(CH2)n-CH3 (II)或
-A-(Y)p-X-(Z)r-Q (III)的式VII化合物可以类似地通过使下式二酯(其中A和R定义如上)与下式卤素化合物
Hal-(CH2)m-CH=CH-(CH2)n-CH3 (IX)或
Hal-(Y)p-X-(Z)r-Q (X),反应获得,其中式VIII,IX和X是已知的物质,或者是本领域技术人员易得的物质。Hal是卤素例如氟、氯、溴或碘,优选氯或溴,特别优选氯。
在一个特别优选的实施方案中,R1和R2是氢并且R3和可能的R4是-CH=CH-COOR,-CH=CH-CN或
式I新的二酮吡咯并吡咯可以类似地用已知的方法制备,例如按照R.F.Hech,OrganicReations,27(1982)345的方法从R1和R2是氢R3和/或R4是卤素的式I二酮吡咯并吡咯制备。
在又一个优选的实施方案中,R1和/或R2是基团的式I新的二酮吡咯并吡咯可以通过本身已知的方法(例如EP-A0648700所述的方法)使相应的R1和R2为氢的式I二酮吡咯并吡咯以所需的摩尔比与碳酸二酯反应获得。式XI碳酸二酯是已知的和/或可通过已知方法获取的。
在再一个优选的实施方案中,R1和/或R2是C12-C24烷基或者是被O或S中断一次或多次的C6-C24烷基的新的式二酮吡咯并吡咯可以通过本身已知的方法,通过使相应的R1和R2是氢的式I二酮吡咯并吡咯以所需的摩尔比与卤素化合物
R1-Hal (XII)(式中R1是C12-C24烷基或者是被O或S中断一次或多次的C6-C24烷基)反应获得。
例如,使用1摩尔当量的式I或XII化合物,通常获得R2是氢的式I的DPP;例如,如果使用2摩尔当量,则通常获得基团R1和R2相同的DPP衍生物。
如果这类新的二酮吡咯并吡咯中的R是式II或III,那么该基团可以在与碳酸二酯反应之前、最好是之后,按照上述就式VII化合物的制备所用的方法,通过与式IX和/或X的卤素化合物反应而引入。
-(CH2)m-CH=CH-(CH2)n-CH3 或
-(Y)p-X-(Z)r-QR9是氢或者是R8,R3,R4,X,Y,Z,Q,m,n,p和R定义同上。
式XIII的二酮吡咯并吡咯特别适用于多交联聚合物的制备,它构成了本发明的又一主题。
利用该新的DPP化合物的反应性基团可以非常容易地用来制备改性聚合物。这样改性或制备的着色聚合物出人意料地表现出优异的多种色调的着色效应(取决于DPP化合物的用量),它们可以与相应的不带可聚合基团的DPP颜料完全不同。
本发明还提供一种通过聚合反应或类聚合反应(polymer-analogousreaction)制备或改性聚合物的方法,包括将式I的二酮吡咯并吡咯必要时在常规单体例如带有至少一个碳-碳双键的单体存在下,或者在带有可聚合基团的聚合物存在下聚合。
在本发明的一个优选的实施方案中,着色(共)聚合物可以通过将新的DPP单体和其它常规和适宜的单体的混合物在液相例如熔体、悬浮液或乳液中进行聚合反应来制备。
这些新的DPP聚合物通常是用公知的方法制备的,例如通过聚合
反应,即加成聚合(热或光化学)、缩聚或加聚,或者通过类聚合反应,即使新的含有适当的反应性基团的DPP化合物与已存在的本身带有反应性基团的聚合物反应(接枝)来制备。
根据迄今为止的观察,该新的DPP化合物(DPP单体)可以用来进行所有已知的类型的聚合反应。因而,例如可以使用例如反应性基团具有C=C键的DPP单体来制备乙烯基、烯丙基、乙烯酯、乙烯基酰胺、乙酸乙烯酯或乙烯基酮聚合物,使用反应性基团含有杂原子的单官能DPP单体来制备聚醛、聚异氰酸酯、环氧化物、聚醚、聚丙酮或聚内酯;使用反应性基团含有杂原子的双官能DPP单体通过缩合聚合来制备聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺或聚碳酸酯,通过加聚来制备环氧化物、聚氨酯或聚酰亚胺,聚合可以包括自由基聚合、阳离子聚合或阴离子聚合、配位聚合或基团转移聚合。
从新的DPP单体出发制备DPP聚合物的实例包括:
加成聚合:通过DPP丙烯酸酯的自由基热聚合制备DPP聚丙烯酸酯;通过DPP丙烯酸酯的自由基光聚合制备DPP聚丙烯酸酯。
缩合聚合:从DPP二醇和二酰氯制备DPP聚酯;从DPP二醇和光气制备DPP聚碳酸酯。
加聚:从DPP二醇和二异氰酸酯制备聚氨酯;从DPP环氧化物和胺制备DPP聚环氧化物。
类聚合反应:使DPP醇与从苯乙烯和马来酸酐制备的聚合物(从而含有酐基团)反应,生成含有DPP一酯或二酯基团的聚合物。
新的DPP聚合物也可以包括添加剂,例如光稳定剂、抗氧化剂和紫外线吸收剂,它们可以在实际聚合期间或之后加入,例如在聚合物加工(挤塑)的过程中加入。这些添加剂本身可以具有可聚合反应性基团,在这种情况下可以与DPP单体一起共聚。
根据本发明制备的DPP聚合物下文将理解为也包括从新的DPP聚合物和其它常规单体制备的共聚物,它们适用于许多目的,例如用于高分子量有机材料例如生物聚合物、塑性材料包括纤维、玻璃、陶
瓷产品的着色,用于化妆品的配制,用于墨水、油墨、油漆体系的制备,特别是汽车清漆和光刻胶、导光和导电聚合物、荧光增白剂、光电池集合体、有色光刻胶和分散色料,此外,该新的二酮吡咯并吡咯可以用于生物医学领域,例如用来制备诊断剂,以及一般性地用于冲击式打印和非冲击式打印和光/repro。
可以用本发明的DPP聚合物着色的适宜的高分子量有机材料的说明性实例有乙烯基聚合物,例如聚苯乙烯、聚α-甲基苯乙烯、聚对甲基苯乙烯、聚对羟基苯乙烯、聚对羟基苯基苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯酰胺以及相应的甲基丙烯酸化合物、聚甲基马来酸酯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯腈、聚氯乙烯、聚氟乙烯、聚偏氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚甲基乙烯基醚和聚丁基乙烯基醚;从马来酰亚胺和/或马来酸酐衍生而来的聚合物,例如马来酸酐与苯乙烯的共聚物;聚乙烯基吡咯烷酮;ABS;ASA;聚酰胺;聚酰亚胺;聚酰胺酰亚胺;聚砜;聚醚砜;聚苯醚;聚氨酯;聚脲;聚碳酸酯;聚亚芳基;聚亚芳基硫醚;聚环氧化物;聚烯烃例如聚乙烯和聚丙烯;聚二烯;生物聚合物及其衍生物,例如纤维素、纤维素醚和酯例如乙基纤维素、硝基纤维素、乙酸纤维素和丁酸纤维素、淀粉、壳多糖、脱乙酰壳多糖、明胶、玉米淀粉;天然树脂;合成树脂例如醇酸树脂、酚醛树脂、环氧树脂、氨基甲醛树脂例如脲/甲醛树脂和三聚氰胺/甲醛树脂;硫化橡胶;酪蛋白;硅酮和硅树脂;橡胶、氯化橡胶;以及用作例如油漆体系的粘合剂的聚合物,例如衍生自C1-C6醛例如甲醛和乙醛的酚醛清漆和双核或单核、优选单核苯酚,必要时可以被一个或两个C1-C9烷基基团、一个或两个卤素原子或一个苯环取代,例如邻、间或对羟甲苯酚,二甲苯,对叔丁基苯酚,邻、间或对壬基苯酚、对氯苯酚或对苯基苯酚,或具有多于一个苯酚基团的化合物例如间苯二酚、二(4-羟基苯酚)甲烷或2,2-二(4-羟基苯基)丙烷;以及所述材料的适宜的混合物。
特别优选的高分子量有机材料,特别是用来制备油漆体系、油墨
或墨水的高分子量有机材料是例如纤维素醚和酯,例如乙基纤维素、硝酸纤维素、乙酸纤维素和丁酸纤维素,天然树脂或合成树脂(聚合或缩合树脂)例如氨基塑料,特别是脲/甲醛树脂和三聚氰胺/甲醛树脂,醇酸树脂、酚醛塑料、聚碳酸酯、聚烯烃、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚氨酯、聚酯、ABS、ASA、聚苯醚、硫化橡胶、酪蛋白、硅酮和硅树脂及其相互之间的可能的混合物。
还可以使用溶解形式的高分子量有机材料作成膜剂,例如煮沸过的棉籽油、硝基纤维素、醇酸树脂、酚醛树脂、三聚氰胺/甲醛树脂和脲/甲醛树脂以及丙烯酸树脂。
所述高分子量有机化合物可以单独或以混合物的形式获得,例如以粒状、熔体或溶液的形式,特别是用来制备纺丝溶液、油漆体系、涂覆材料、墨水或油墨。
在本发明的一个特别优选的实施方案中,新的DPP聚合物用来大量地着色聚氯乙烯、聚酰胺和特别是聚烯烃例如聚乙烯和聚丙烯,以及用来制备油漆体系,包括粉末涂料、墨水、油墨和有色涂料。
油漆体系的优选粘合剂的说明性实例是醇酸/蜜胺树脂漆、丙烯酸/蜜胺树脂漆、乙酸纤维素/丁酸纤维素漆和可以用多异氰酸酯交联的、基于丙烯酸树脂的两组分体系清漆。根据迄今为止的观察,该新的DPP聚合物可以以任何所需的量加到待着色的材料中,这取决于所需的最终用途。对于高分子量有机材料来说,例如根据本发明的颜料的用量可以为着色高分子量有机材料总量的0.01-40%(重量),优选0.1-20%(重量)。
用新的DPP聚合物高分子量有机材料着色一般通过用适用于这一目的的常规装置例如挤出机、双辊磨、混合或研磨装置将所述新的DPP聚合物必要时以母料的形式混入高分子量有机材料中。然后用本身已知的方法例如压延、模塑、挤塑、涂覆、浇铸、挤出或注塑的方法将如此处理的的材料制成所需的最终形式。
在本发明的一个优选的实施方案中,新的DPP单体可以在挤出机
中与其它单体、特别是通常用来制备上述聚合物的单体一起进行聚合反应(反应性挤出,例如总体上按照EP-A 337 951所述的方法)。这样制备的共聚物的应用范围通常与上述由新的DPP聚合物与高分子量有机材料组成的共混物的相同。
为制备非脆性模塑制品或者为消除其脆性,可以在模塑之前将所谓增塑剂加到高分子量物质中。增塑剂可以是例如磷酸的酯、邻苯二甲酸和癸二酸。所述增塑剂可以在用本发明的DPP聚合物将高分子量物质着色之前、期间或之后加入。
为获得不同的色调,新的DPP聚合物可以以所需量方便地与填充剂、透明和不透明白色、有色和/或黑色颜料以及常规有光颜料混合使用。
为制备油漆体系、涂覆材料、墨水和油墨,通常将相应的高分子量有机物质例如粘合剂、合成树脂分散体等与新的DPP聚合物一起,必要时与常规添加剂例如填充剂、油漆助剂、干燥剂、增塑剂和/或附加的颜料一起分散或溶解在常规溶剂或溶剂的混合物中。这可以通过将各成分本身分别或者将多种成分一起分散或溶解来达到,或者仅将所有成分混在一起或通过将所有成分一次加入来达到。
对于在印刷方面的应用,可以使用所有常规工业印刷方法,例如丝网印刷法、凹版印刷、铜板印刷、苯胺印刷和胶印。
下述实施例用来说明本发明。DPP单体的制备实施例1a:将16.6克钠和0.24克磺基琥珀酸钠二-2-乙酰基己酯在通氮气的条件下加到290毫升叔戊醇中。在温和搅拌的同时将混合物在95-102℃加热。钠熔化后,立即将乳液在95-102℃剧烈搅拌3-5小时,将如此获得的溶液先与64.0克(0.48摩尔)对甲氧基苯甲腈混合。在105-110℃下,用计量泵加入溶解在24毫升叔戊醇中的484.8克(2.4摩尔)琥珀酸二异丙酯,3小时加完。连续蒸除产生的异丙醇。计量添加完毕后,将化合物于105-110℃保温2小时以上,冷却至65℃,用甲醇稀释,用冰乙酸缓慢中和,短暂加热至回流温度。将获得的颜料悬浮液在大约50℃过滤。最后,将残余物用甲醇和水洗涤至无色,于80℃真空干燥,以良好的收率获得所需的下式产物在CDCl3/p.a.中的NMR谱与目标结构完全附合。实施例1b:称量20.21克(0.060摩尔)实施例1a的产物,直接加入已经用氮气充分吹扫的磺化烧瓶中;然后添加270毫升二甲基甲酰胺,在搅拌和通氮气的条件下将混合物加热至130-135℃。30分钟后,加入12.44克(0.090摩尔)碳酸钾(于250℃干燥)。将溶解在30毫升二甲基甲酰胺中的15.8克(0.090摩尔)1-(2-溴乙氧基)-2-乙氧基甲烷滴加到深紫得悬浮液中,15分钟加完。将所得深棕色悬浮液于130-135℃搅拌4.5小时,然后冷却至室温,搅拌过夜。随后过滤,用二甲基甲酰胺洗涤滤渣。用旋转蒸发器将滤液浓缩至大约150毫升。产物结晶出来,用200毫升乙醇重结晶,在40-50℃的烘箱中真空干燥,得到8.42克(收率30%)下式产物:在CDCl3/p.a.中的NMR谱与目标结构完全附合。实施例1c:将三溴化硼(36毫升,0.060摩尔)的二氯甲烷(50毫升)液于-78℃缓慢加入实施例1b产物(5克,0.010摩尔)的二氯甲烷(50毫升)液中。将溶液缓慢温热至室温,搅拌24小时。向该溶液中缓慢加入水(50毫升)。将所得混合物用二氯甲烷(3×60毫升)提取。将合并的有机相用硫酸镁干燥,浓缩,用二甲基亚砜将粗产物重结晶,得到3.9克下式产物:在CDCl3/p.a.中的NMR谱与目标结构完全附合。实施例2:将19.55克(0.04摩尔)实施例1c的产物、0.04克(2×10-4摩尔)苯并噻嗪催化剂和380毫升二氯乙烷在氮气氛下投入磺化烧瓶
中,加热回流。在搅拌回流(80℃)下将14.48克(0.16摩尔)丙烯酰氯滴加到该浑浊溶液中,30分钟加完。滴加完毕后,用20毫升二氯乙烷洗涤。将溶液在回流下搅拌7小时,然后冷却至室温,静置过夜。将桔红色、微微浑浊的溶液在分液漏斗中用100毫升5%氢氧化钠溶液洗涤5次,用去离子水洗涤2次,用一水合硫酸镁干燥并过滤。将滤液在旋转蒸发器中浓缩至干。将剩下的红色油固化过夜,形成固体物质,用乙醇重结晶,得到23.1克(收率96.7%)下式结晶产物:在CDCl3/p.a.中的NMR谱与目标结构完全附合。实施例3a:将53克(0.40毫升)4-氰基苯甲醛、34.5毫升(0.48摩尔)1,3-丙二醇、9.19克(0.048毫升)甲苯磺酸和1升苯投入装有搅拌器、Dean-Stark分离器和冷凝器的磺化烧瓶中。将化合物在回流下搅拌5小时。在这期间,大约7毫升水被沉积在分离器中。将所得反应混合物冷却至室温并进行提取,先用2%碳酸氢钠溶液(2×500毫升)然后用蒸馏水(2×500毫升)提取。有机相用硫酸镁干燥。真空除去溶剂,
将固体产物于60℃真空干燥,得到68.2克(收率90.15%)熔点为108-109℃的下式白色化合物:元素分析: C H N理论值: 69.83% 5.86% 7.40%实测值: 69.88% 5.87% 7.10%实施例3b:将6.90克(0.3摩尔)钠和600毫升叔戊醇在氮气氛中搅拌并加热至100℃。在该温度下钠已熔化。再进行搅拌16小时后,获得清澈的溶液。加入37.8克(0.2摩尔)实施例3a的产物,接着加入20.2克(0.1摩尔)琥珀酸二异丙酯。使反应在相同的温度下继续进行28小时。随后将反应混合物冷却至室温,倒入由45毫升乙酸和1400毫升甲醇组成的混合物中。过滤分离产物(细晶体),先用甲醇再用水洗涤,于80℃真空干燥,得到18.0克(收率39%)深红色下式产物:
元素分析: C H N理论值: 67.82% 5.25% 6.08%实测值: 67.71% 5.29% 6.07%实施例3c:将由6.70克(0.0145摩尔)实施例3b的产物、300毫升(0.6摩尔)2M盐酸水溶液和350毫升四氢呋喃的混合物搅拌回流70小时,然后冷却至室温。过滤分离深红色产物,用甲醇和水洗涤,于60℃真空干燥,得到4.96克(收率97%)下式产物:元素分析: C H N理论值: 69.76% 3.51% 8.14%实测值: 69.58% 3.66% 8.09%实施例4:将由4.14克(0.012摩尔)实施例3c的产物、0.85克(0.0068摩尔)4-二甲基氨基吡啶和13.8克(0.063摩尔)碳酸二叔丁酯和250毫升四氢呋喃的组成反应混合物在室温下搅拌24小时。再加入5.2克(0.024摩尔)碳酸二叔丁酯,将反应混合物搅拌5小时以上。将溶剂减压蒸发。
将湿的残余物与25毫升甲醇混合,搅拌30分钟,过滤,用更多的甲醇洗涤,最后在室温下真空干燥,以良好的收率获得桔色下式结晶产物:DPP聚合物的制备实施例5:将5.13克(0.01摩尔)实施例1c的产物和60毫升氯苯在氮气氛下投入磺化烧瓶中,在温和回流下加热。于129℃再加入30毫升氯苯。于130℃将1.68克(0.01摩尔)六亚甲基二异氰酸酯滴加到微微浑浊的溶液中,15分钟加完。添加完毕40分钟后(在温度不变的情况下)溶液变得澄清。经过75分钟的反应后,加入0.013克二甲基环己胺(在氯苯中的1.0%(摩尔)溶液)催化剂。再经过3.25小时后,溶液变为细悬浮液。将该悬浮液保温搅拌过夜,然后冷却至室温。将桔红色悬浮液过滤,将产物于60-70℃真空干燥,获得6.3克(收率92.5%)所需聚氨酯。
在IR谱(KBr片)中,能够清楚地看到在2330cm-1处的氨基甲酸酯特征带。实施例6:DPPP二丙烯酸酯单体的光固化
将0.80克实施例2的产物在大约60℃下与7.2克单组分丙烯酸树脂CibatoolSL 5154*(一种包括丙烯酸酯单体的共混物,CIBA-GEIGY AG)混合,将所得桔红色溶液短暂地真空脱气。B)应用
用Erichsen三角拉膜装置在玻璃上制备厚度为大约100μm的薄膜,随后将薄膜暴露在距Hoenle UV灯20厘米处,60%固定。
暴露30分钟后,将该配方的DPP二丙烯酸酯在二甲基甲酰胺中完全不溶,这表明了完全交联。*(已经含有光引发剂和光敏剂)
Claims (10)
2.根据权利要求1的式I的二酮吡咯并吡咯,其中R3是OH,SH,CH2,CHO,NCO,羟基苯基,-CH=CH2,-CH=CH-COOR6,
-CH=CH-CN,-O-C(O)-CH=CH2,-O-C(O)-C(Me)=CH2,#4′或COOR6,其中R6是氢或C1-C6烷基,或者R3是下式基团
-A-(CH2)m-CH=CH-(CH2)n-CH3 (II),或 -A(Y)p-X-(Z)-Q (III),其中,A是-O-、-NH-或-COO-,m和n各自独立地代表0-12之间的整数,p和r各自独立地代表0或1,X是亚甲基或可选地被-O-和/或-S-中断一次或多次的C2-C18亚烷基、-NH-、亚苯基、-COO-、-CONH-或#6′
式中R7是氢或甲基,Y是
,-Si(Cl)2-,-Si(OC2H5)2-,-Si(OCOCH3)2-,-CH2-CH(OH)--CH(CN)-和Z是-O-,-NH-,-COO-,亚苯基,
,-Si(Cl)2-,-Si(OC2H5)2-or-Si(OCOCH3)2-,Qis-OH,-NH2,甘油基-CHO,-NCO,-CH=CH2,-C(CH3)=CH2,-CO-CH=CH2,
-CO-C(CH3)=CH2,C5-C7′环烯基,
,-CONHR6,-COOR6,-COR6,
或
其中s是1-6的整数。
3.根据权利要求1的式I的二酮吡咯并吡咯,其中R1和R2是氢,R4是直接或通过O与苯环相连的C6-C18烷基,或者是-O(CH2CH2O)xCH2CH3,其中x是1,2或3。
7.通过使琥珀酸二酯与腈反应来制备权利要求1-6的二酮吡咯并吡咯的方法,它包括(步骤a)以所需的摩尔比、在有机溶剂中、在强碱的存在下,使不对称或对称琥珀酸二烷基酯或琥珀酸二芳基酯或琥珀酸一烷基一芳基酯或琥珀酸二环己酯与式
腈反应,或者与式
和
腈的混合物(最好是等摩尔的混合物)反应,其中R3和R4定义如上并且还可以是常规保护基,然后将反应产物水解,必要时分离所需产物;和(步骤b)必要时使所得R1和R2是氢的式I二酮吡咯并吡咯所得二酮吡咯并吡咯与(b1)式
XI碳酸二酯以所需的摩尔比反应,或者(b2)使其以所需的摩尔比与式XII卤素化合物R1-Hal反应,其中R1是C12-C24烷基或者是被O或S中断一次或多次的C6-C24烷基,或者(b3)使其以所需的摩尔比与卤素化合物Hal-(CH2)m-CH=CH-(CH2)n-CH3或Hal-(Y)p-X-(Z)r-Q反应,其中m,n,p,r,Y,X,Q和Z的定义同权利要求2,和(步骤C)必要时紧接步骤b之前或之后以常规的方式使式I的二酮吡咯并吡咯(式中R3和/或R4是保护基)反应,获得相应的所需目标分子。
8.通过聚合反应或类聚合反应制备或改性聚合物的方法,它包括将式I的二酮吡咯并吡咯聚合,必要时在共聚单体或带有可聚合基团的聚合物存在下进行聚合。
9.权利要求1-6的、或按照权利要求7制备的二酮吡咯并吡咯用来通过聚合反应或类聚合反应制备聚合物的用途。
10.用权利要求1-6的、或按照权利要求7制备的二酮吡咯并吡咯改性或制备的聚合物。
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C01 | Deemed withdrawal of patent application (patent law 1993) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |