JPH075525B2 - 新規ベンジルアンモニウムスルホネート - Google Patents

新規ベンジルアンモニウムスルホネート

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JPH075525B2
JPH075525B2 JP33904889A JP33904889A JPH075525B2 JP H075525 B2 JPH075525 B2 JP H075525B2 JP 33904889 A JP33904889 A JP 33904889A JP 33904889 A JP33904889 A JP 33904889A JP H075525 B2 JPH075525 B2 JP H075525B2
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良三 高川
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、熱的に開裂してスルホン酸を放出する、新規
ベンジルアンモニウムスルホネート類に関する。
プロトン供与体である芳香族スルホン酸を硬化触媒とし
て利用する一液型塗料においては、貯蔵中の塗料のゲル
化等早期の硬化反応を防止するため揮発性のアミンでブ
ロックしたスルホン酸のアミン塩が使用されて来た。し
かしながらこのようなスルホン酸アミン塩では、 RSO3 -・H+N(R)3RSO3 -+H+N(R)3RSO3 -+H++N(R)3 のような平衡が存在するため、比較的低温でスルホン酸
の効果を発揮させるためにはアミンの量を減らさなけれ
ばならない。そのためブロックされていないスルホン酸
が増し、系の貯蔵安定性が低下する。貯蔵安定性を高く
するためアミンを増やすと、アミン塩となったスルホン
酸が増えるため、スルホン酸の効果を発揮させるために
は高温に加熱することが必要である。このように従来用
いられて来たスルホン酸のアミン塩を使用する系にあっ
ては、硬化温度の制御と貯蔵安定性とは両立し難い欠点
があった。
そこで本発明は、硬化温度付近の臨界温度までは安定で
あるが、臨界温度に達すれば熱的に開裂し、スルホン酸
を放出してその触媒硬化を発揮する、熱潜在性硬化触媒
として使用し得る化合物を提供することを課題とする。
本発明の概要 本発明は、式 の新規ベンジルアンモニウムスルホネートを提供する。
式中、R1,R2およびR3は水素、ハロゲン、炭素数4以下
のアルキル、メトキシまたはニトロである。
R4およびR5は水素またはメチルである。
R6,R7およびR8はその一つが2−ヒドロキシエチル、フ
ェニルまたはトリルであり、残りの二つがメチルであ
る。
R9は炭素数12以下のアルキルである。
本発明の前記ベンジルアンモニウムスルホネート化合物
は、臨界温度に達するまでは安定であり、従ってスルホ
ン酸の触媒効果を発揮しない。しかし臨界温度に達する
と熱的に開裂し、ベンジル基と窒素原子との間の結合が
切断してベンジルカチオンが発生し、系中のOH基または
水分と反応しプロトンを供与するため、そこではじめて
スルホン酸が供給される。従って本発明のベンジルアン
モニウムスルホネート化合物を触媒として含む系は、該
化合物の開裂温度以下においては実質的な硬化反応は生
起しないが、開裂温度以上に加熱してはじめて硬化反応
が進行する、臨界的な貯蔵安定性を有する。
詳細な議論 式(I)のベンジルアンモニウムスルホネートは、式 (式中、R6,R7,R8は前記に同じ。)の3級アミンを、
(式中、R1,R2,R3,R4,R5は前記に同じであり、Xは
ハロゲンである。)のベンジルハライドで4級化し、生
成する4級アンモニウムハライドのハライド陰イオンを
対応するベンゼンスルホン酸のアルカリ金属塩と反応さ
せることによって製造することができる。
式(I)のアンモニウムスルホネートは、温度が上昇す
るとき開裂して対応するカルボニウムカチオンを発生
し、該カチオンが系中のOH基または水分と反応してプロ
トンをスルホネート陰イオンへ供与し、酸触媒として機
能するスルホン酸がはじめて供給される。その際分解産
物が重合体を着色することがない特徴を有する。
式(I)のベンジルアンモニウムスルホネートの開裂温
度は、R1〜R3の種類および位置と、R4〜R8の種類の選択
によって制御することが可能になる。また本発明のベン
ジルアンモニウムスルホネートは合成が比較的簡単であ
る。
実施例1 N−(p−メトキシベンジル)−N,N−ジメチルアニリ
ニウム−p−ドデシルベンゼンスルホネート p−メトキシベンジルクロライド4.698g(0.03モル)
と、N,N−ジメチルアニリン3.638g(0.03モル)とをメ
タノール40mlに溶解し、40℃で3日間反応させた。反応
終了後溶媒を留去し、エーテルを加え、未反応物をエー
テル層へ抽出して除去し、残りの塩化物をメタノール30
mlに溶解し、そこへp−ドデシルベンゼンスルホン酸ナ
トリウム10.44g(0.03モル)を加えた。生成した塩化ナ
トリウムをロ過し、ロ液を濃縮することによって題記化
合物を得た。
NMR:0.6−1.5ppm(m,25H,ドデシル),3.6ppm(s,6H,M
e),3.8ppm(s,3H,MeO),5.8ppm(s,2H,CH2),7.0ppm
(d,2H,Ph),7.2ppm(m,11H,Ph) 実施例2 N−(p−メチルベンジル)−N,N−ジメチルアニリニ
ウム−p−ドデシルベンゼンスルホネート p−メチルベンジルクロライド、N,N−ジメチルアニリ
ンおよびp−ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを
用い、実施例1と同様にして題記化合物を得た。
NMR:0.6−1.5ppm(m,25H,ドデシル),2.3ppm(s,3H,M
e),3.6ppm(s,6H,Me),5.9ppm(s,2H,CH2),7.5−7.3p
pm(m,8H,Ph),7.5−7.6ppm(d,5H,Ph) 実施例3 N−(p−t−ブチルベンジル)−N,N−ジメチルアニ
リニウム−p−ドデシルベンゼンスルホネート p−t−ブチルベンジルクロライド、N,N−ジメチルア
ニリンおよびp−ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウ
ムを用い、実施例1と同様にして題記化合物を得た。
NMR:0.6−1.5ppm(m,34H,ドデシルおよびt−ブチル),
3.6ppm(s,6H,Me),5.9ppm(s,2H,CH2),7.0ppm(d,2H,
Ph),7.3−7.6ppm(d,11H,Ph) 実施例4 N−(p−クロロベンジル)−N,N−ジメチルアニリニ
ウム−p−ドデシルベンゼンスルホネート p−クロロベンジルクロライド、N,N−ジメチルアニリ
ンおよびp−ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを
用い、実施例1と同様にして題記化合物を得た。
NMR:0.6−1.5ppm(m,25H,ドデシル),3.6ppm(s,6H,M
e),5.9ppm(s,2H,CH2),7.0ppm(d,2H,Ph),7.3−7.6p
pm(d,11H,Ph) 実施例5 N−(p−ニトロベンジル)−N,N−ジメチルアニリニ
ウム−p−ドデシルベンゼンスルホネート p−ニトロベンジルクロライド、N,N−シメチルアニリ
ンおよびp−ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを
用い、実施例1と同様にして題記化合物を得た。
NMR:0.6−1.5ppm(m,25H,ドデシル),3.6ppm(s,6H,M
e),6.1ppm(s,2H,CH2),7.0ppm(d,2H,Ph),7.2−7.6p
pm(d,7H,Ph),7.8ppm(d,2H,Ph),8.3ppm(d,2H,Ph) 実施例6 N−(p−クロロベンジル)−N,N−ジメチルアニリニ
ウム−p−トルエンスルホネート p−クロロベンジルクロライド、N,N−ジメチルアニリ
ンおよびp−トルエンスルホン酸ナトリウムを用い、実
施例1と同様にして題記化合物を得た。
NMR:2.5ppm(s,3H,Me),3.6ppm(s,6H,Me),5.9ppm(s,
2H,CH2),7.0ppm(d,2H,Ph),7.2−7.6ppm(m,11H,Ph) 実施例7 N−(p−メチルベンジル)−N,N−ジメチルアニリニ
ウム−p−トルエンスルホネート p−メチルベンジルクロライド、N,N−シメチルアニリ
ンおよびp−トルエンスルホン酸ナトリウムを用い、実
施例1と同様にして題記化合物を得た。
NMR:2.3ppm(s,3H,Me),2.4ppm(s,3H,Me),3.6ppm(s,
6H,Me),5.3ppm(s,2H,CH2),7.0ppm(d,2H,Ph),7.2−
7.3ppm(m,6H,Ph),7.5−7.6ppm(m,5H,Ph) 実施例8 N−(p−メチルベンジル)−N,N−ジメチル−N−
(m−トリル)アンモニウム−p−ドデシルベンゼンス
ルホネート p−メチルベンジルクロライド、N,N−ジメチル−m−
トルイジンおよびp−ドデシルベンゼンスルホン酸ナト
リウムを用い、実施例1と同様にして題記化合物を得
た。
NMR:0.6−1.5ppm(m,25H,ドデシル),2.3ppm(s,3H,M
e),2.5ppm(s,3H,Me),3.6ppm(s,6H,Me),5.9ppm(s,
2H,CH2),7.0−7.5ppm(m,12H,Ph) 実施例9 N−ベンジル−N,N−ジメチルアニリニウム−p−ドデ
シルベンゼンスルホネート ベンジルクロライド、N,N−ジメチルアニリンおよびp
−ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを用い、実施
例1と同様にして題記化合物を得た。
NMR:0.6−1.5ppm(m,25H,ドデシル),3.6ppm(s,6H,M
e),6.1ppm(s,2H,CH2),7.0−7.5ppm(m,14H,Ph), 実施例10 N−ベンジル−N,N−ジメチル−N−(p−トリル)ア
ンモニウム−p−ドデシルベンゼンスルホネート ベンジルクロライド、N,N−ジメチル−p−トルイジン
およびp−ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを用
い、実施例1と同様にして題記化合物を得た。
MNR:0.6−1.5ppm(m,25H,ドデシル),2.3ppm(s,3H,M
e),3.6ppm(s,6H,Me),6.0ppm(s,2H,CH2),7.0ppm
(d,2H,Ph),7.2−7.6ppm(m,11H,Ph) 実施例11 N−(o−メチルベンジル)−N,N−ジメチルアニリニ
ウム−p−ドデシルベンゼンスルホネート o−メチルベンジルクロライド、N,N−ジメチルアニリ
ンおよびp−ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを
用い、実施例1と同様にして題記化合物を得た。
NMR:0.6−1.6ppm(m,25H,ドデシル),2.3ppm(s,3H,M
e),3.6ppm(s,6H,Me),6.0ppm(s,2H,CH2),7.0ppm
(d,2H,Ph),7.2−7.6ppm(m,11H,Ph) 実施例12 N−(o−クロロベンジル)−N,N−ジメチルアニリニ
ウム−p−ドデシルベンゼンスルホネート o−クロロベンジルクロライド、N,N−ジメチルアニリ
ンおよびp−ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを
用い、実施例1と同様にして題記化合物を得た。
NMR:0.6−1.5ppm(m,25H,ドデシル),3.6ppm(s,6H,M
e),6.1ppm(s,2H,CH2),7.0ppm(d,2H,Ph),7.3−7.6p
pm(m,11H,Ph) 実施例13 N−(2,3−ジメチルベンジル)−N,N−ジメチルアニリ
ニウム−p−ドデシルベンゼンスルホネート 2,3−ジメチルベンジルクロライド、N,N−ジメチルアニ
リンおよびp−ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム
を用い、実施例1と同様にして題記化合物を得た。
NMR:0.6−1.5ppm(m,25H,ドデシル),2.3ppm(s,6H,M
e),3.6ppm(s,6H,Me),5.8ppm(s,2H,CH2),7.0ppm
(d,2H,Ph),7.2−7.3ppm(m,5H,Ph),7.5−7.6ppm(m,
5H,Ph) 実施例14 N−(p−メトキシベンジル)−N,N−ジエチルアニリ
ニウム−p−トルエンスルホネート p−メトキシベンジルクロライド、N,N−ジエチルアニ
リンおよびp−トルエンスルホン酸ナトリウムを用い、
実施例1と同様にして題記化合物を得た。
NMR:2.0−2.2ppm(t,6H,Me),2.4ppm(s,3H,Me),3.1−
3.5ppm(q,4H,CH2),3.8ppm(s,3H,MeO),5.9ppm(s,2
H,CH2),7.0−7.4ppm(m,8H,Ph),7.5−7.6ppm(d,5H,P
h) 実施例15 N−(p−メチルベンジル)−N,N−ジメチル−N−
(p−トリル)アンモニウム−p−ドデシルベンゼンス
ルホネート p−メチルベンジルクロライド、N,N−ジメチル−p−
トルイジンおよびp−ドデシルベンゼンスルホン酸ナト
リウムを用い、実施例1と同様にして題記化合物を得
た。
NMR:0.6−1.5ppm(m,25H,ドデシル),2.3ppm(s,3H,M
e),2.6ppm(s,3H,Me),3.6ppm(s,6H,Me),6.0ppm(s,
2H,CH2),7.0ppm(d,2H,Ph),7.3−7.4ppm(m,6H,Ph),
7.5−7.6ppm(d,4H,Ph) 実施例16 N−(p−メチルベンジル)−N,N−ジメチル−N−
(p−トリル)アンモニウム−p−トルエンスルホネー
ト p−メチルベンジルクロライド、N,N−ジメチル−p−
トルイジンおよびp−トルエンスルホン酸ナトリウムを
用い、実施例1と同様にして題記化合物を得た。
NMR:2.3ppm(s,3H,Me),2.4ppm(s,3H,Me),2.6ppm(s,
3H,Me),3.6ppm(s,6H,Me),5.9ppm(s,2H,CH2),7.0pp
m(d,2H,Ph),7.2−7.3ppm(m,6H,Ph),7.5−7.6ppm
(d,4H,Ph) 実施例17 N−(2−クロロ−6−フルオロベンジル)−N,N−ジ
メチルアニリニウム−p−ドデシルベンゼンスルホネー
ト 2−クロロ−6−フルオロベンジルクロライド、N,N−
ジメチルアニリンおよびp−ドデシルベンゼンスルホン
酸ナトリウムを用い、実施例1と同様にして題記化合物
を得た。
NMR:0.6−1.5ppm(m,25H,ドデシル),3.6ppm(s,6H,M
e),6.1ppm(s,2H,CH2),7.0ppm(d,2H,Ph),7.3−7.6p
pm(m,10H,Ph) 実施例18 N−(o−メチルベンジル)−N,N−ジメチルアニリニ
ウム−p−トルエンスルホネート o−メチルベンジルクロライド、N,N−ジメチルアニリ
ンおよびp−トルエンスルホン酸ナトリウムを用い、実
施例1と同様にして題記化合物を得た。
NMR:2.3ppm(s,3H,Me),2.4ppm(s,3H,Me),3.6ppm(s,
6H,Me),6.1ppm(s,2H,CH2),7.0−7.6ppm(m,13H,Ph) 実施例19 N−α−メチルベンジル−N,N−ジメチルアニリニウム
−p−ドデシルベンゼンスルフォネートの合成 α−メチルベンジルクロライド、N,N−ジメチルアニリ
ン及びp−ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウムを
用い、実施例1と同様にして、題記化合物を得た。
NMR:0.6−1.5ppm(m,25H,dodecyl),1.7ppm(d,3H,M
e),3.6ppm(s,6H,Me),4.8−4.9ppm(q,1H,CH),7.1−
7.6ppm(m,14H,Ph) 実施例20 N−2−ヒドロキシエチル−N−α−メチルベンジル−
N,N−ジメチルアンモニウム−p−ドデシルベンゼンス
ルフォネートの合成 α−メチルベンジルクロライド,N,N−ジメチルエタノー
ルアミン及びp−ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリ
ウムを用いて実施例1と同様の方法により表記化合物を
得た。
この化合物のNMRスペクトルを以下に示した。
0.6−1.5ppm(m,25H,dodecyl),1.7ppm(d,3H,Me),3.1
ppm(s,6H,Me),3.3−3.4ppm(t,2H,CH2),3.9ppm(t,2
H,CH2),4.8ppm(q,1H,CH),7.3−7.6ppm(m,9H,Ph) 実施例21 N−2−ヒドロキシエチル−N−P−クロロ−α−メチ
ルベンジル−N,N−ジメチルアンモニウム−p−ドデシ
ルベンゼンスルフォネートの合成 P−クロロ−α−メチルベンジルクロライド,ジメチル
エタノールアミン及びp−ドデシルベンゼンスルフォン
酸ナトリウムを用いて実施例1と同様の方法により表記
化合物を得た。
この化合物のNMRスペクトルを以下に示した。
0.6−1.5ppm(m,25H,dodecyl),1.7ppm(d,3H,Me),3.1
ppm(s,6H,Me),3.3−3.4ppm(t,2H,CH2),3.9ppm(t,2
H,CH2),4.8ppm(q,1H,CH),7.3−7.6ppm(m,8H,Ph) 実施例22 N−2−ヒドロキシエチル−N−p−クロロ−α−メチ
ルベンジル−N,N−ジメチルアンモニウム−p−トルエ
ンスルフォネートの合成 p−クロロ−α−メチルベンジルクロライド,ジメチル
エタノールアミン及びα−トルエンスルフォン酸ナトリ
ウムを用いて実施例1と同様の方法により表記化合物を
得た。
この化合物のNMRスペクトルを以下に示した。
1.7ppm(d,3H,Me),2.1ppm(s,3H,Me),3.1ppm(s,6H,M
e),3.3−3.4ppm(t,2H,CH2),3.9ppm(t,2H,CH2),4.8
ppm(q,1H,CH),7.2−7.6ppm(m,8H,Ph) 実施例23 N−α−ジメチルベンジル−N,N−ジメチルアニリニウ
ム−p−ドデシルベンゼンスルフォネートの合成 α−ジメチルベンジルクロライド,N,N−ジメチルアニリ
ン及びp−ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウムを
用いて実施例1と同様の方法により表記化合物を得た。
この化合物のNMRスペクトルを以下に示した。
0.6−1.5ppm(m,25H,dodecyl),1.7ppm(s,6H,Me),3.6
ppm(s,6H,Me),7.1−7.6ppm(m,14H,Ph) 実施例24 N−2−ヒドロキシエチル−N−α−ジメチルベンジル
−N,N−ジメチルアンモニウム−p−ドデシルベンゼン
スルフォネートの合成 α−ジメチルベンジルクロライド,N,N−ジメチルエタノ
ールアミン及びp−ドデシルベンゼンスルフォン酸ナト
リウムを用いて実施例1と同様の方法により表記化合物
を得た。
この化合物のNMRスペクトルを以下に示した。
0.6−1.5ppm(m,25H,dodecyl),1.7ppm(s,6H,Me),3.1
ppm(s,6H,Me),3.3−3.4ppm(t,2H,CH2),3.9ppm(t,2
H,CH2),7.3−7.6ppm(m,9H,Ph) 実施例25 N−p−ニトロ−α−ジメチルベンジル−N,N−ジメチ
ルアニリニウム−p−ドデシルベンゼンスルフォネート
の合成 p−ニトロ−α−ジメチルベンジルクロライド,N,N−ジ
メチルアニリン及びp−ドデシルベンゼンスルフォン酸
ナトリウムを用いて実施例1と同様の方法により表記化
合物を得た。
この化合物のNMRスペクトルを以下に示した。
0.6−1.5ppm(m,25H,dodecyl),1.7ppm(s,6H,Me),3.6
ppm(s,6H,Me),7.1−7.6ppm(m,13H,Ph) 実施例26 N−2−ヒドロキシエチル−N−p−メチル−α−ジメ
チルベンジル−N,N−ジメチルアンモニウム−p−ドデ
シルベンゼンスルフォネートの合成 α−ジメチルベンジルクロライド,N,N−ジメチルエタノ
ールアミン及びp−ドデシルベンゼンスルフォン酸ナト
リウムを用いて実施例1と同様の方法により表記化合物
を得た。
この化合物のNMRスペクトルを以下に示した。
0.6−1.5ppm(m,25H,dodecyl),1.7ppm(s,6H,Me),2.9
−3.0ppm(s,3H,Me),3.1−3.2ppm(s,6H,Me),3.3−3.
4ppm(t,2H,CH2),3.9ppm(t,2H,CH2),7.3−7.6ppm
(m,8H,Ph) 実施例27 N−2−ヒドロキシエチル−N−α−ジメチルベンジル
−N,N−ジメチルアンモニウム−p−トルエンスルフォ
ネートの合成 α−ジメチルベンジルクロライド,N,N−ジメチルエタノ
ールアミン及びp−トルエンスルフォン酸ナトリウムを
用いて実施例1と同様の方法により表記化合物を得た。
この化合物のNMRスペクトルを以下に示した。
1.7ppm(s,6H,Me),2.1ppm(s,3H,Me),3.1ppm(s,6H,M
e),3.3−3.4ppm(t,2H,CH2),3.9ppm(t,2H,CH2),7.3
−7.6ppm(m,9H,Ph)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08G 59/68 NKQ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】式 の新規ベンジルアンモニウムスルホネート。 式中、R1,R2およびR3は水素、ハロゲン、炭素数4以下
    のアルキル、メトキシまたはニトロである。 R4およびR5は水素またはメチルである。 R6,R7およびR8はその一つが2−ヒドロキシエチル、フ
    ェニルまたはトリルであり、残りの二つがメチルであ
    る。 R9は炭素数12以下のアルキルである。
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