KR100525185B1 - 2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜기를함유하는폴리트리아진생성물의제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기 용매 중에서 무기 염기 존재 하에 불활성 분위기에서 하기 화학식(1c)의 화합물 대 하기 화학식(1a)의 화합물의 몰비를 2:1 내지 1:5로 하여 a) 하기 화학식(1a)의 화합물을 하기 화학식(1b)의 화합물과 1:1.7 내지 1:4의 몰비로 반응시킨 후, b) a)에서 수득한 생성물을 하기 화학식(1c)의 화합물과 반응시켜, 하기 화학식(1)의 생성물을 제조하는 방법에 관한 것이다:
(1)
(1a)
(1b)
(1c)
상기식에서,
n은 2 내지 50의 정수이고, 라디칼 R1은 예를 들면, 2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜이고, R2는 예를 들면, 헥사메틸렌이고, 그리고 E는 예를 들면, 3차-옥틸 아미노이다.
Description
본 발명은 2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜 기를 함유하는 폴리트리아진 생성물의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 폴리트리아진 생성물은 유기 물질, 특히 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌과 같은 합성 중합체의 광 안정화제, 열 안정화제 및 산화 안정화제로서 유용하다.
폴리트리아진 생성물의 제조는 예컨대, US-A-4 086 204, US-A-4 331 586, US-A-4 335 242, US-A-4 492 791, EP-A-357 223 및 EP-A-377 324에 기재되어 있다.
유기 물질, 특히 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌과 같은 합성 중합체의 광 안정화제, 열 안정화제 및 산화 안정화제로서 유용한 2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜 고리를 함유하는 폴리트리아진 생성물의 제조 방법을 제공하는 것이 본 발명의 과제이다.
상세하게, 본 발명은 유기 용매 중에서 무기 염기 존재 하에 불활성 분위기에서 하기 화학식(1c)의 화합물 대 하기 화학식(1a)의 화합물의 몰비를 2:1 내지 1:5로 하여 a) 하기 화학식(1a)의 화합물을 하기 화학식(1b)의 화합물과 1:1.7 내지 1:4의 몰비로 반응시킨 후, b) a)에서 수득한 생성물을 하기 화학식(1c)의 화합물과 반응시켜, 하기 화학식(1)의 생성물을 제조하는 방법에 관한 것이다:
[화학식 1]
[화학식 1a]
[화학식 1b]
[화학식 1c]
상기식에서,
n은 2 내지 50의 정수이고,
라디칼 R1은 서로 독립적으로 수소, C1-C8 알킬, 비치환 또는 1, 2 또는 3개의 C1-C4 알킬에 의해 치환된 C5-C12 시클로알킬이거나; 또는 하기 화학식 (2)의 기이고,
[화학식 2]
R3은 수소, C1-C18 알킬, -O·, -OH, -CH2CN, C1-C18 알콕시, C5-C12 시클로알콕시, C3-C6 알케닐, 비치환 또는 페닐 상에서 1, 2 또는 3개의 C1-C4 알킬에 의해 치환된 C7-C9 페닐알킬이거나; 또는 C1-C8 아실이고;
단, 하나 이상의 라디칼 R1은 화학식 (2)의 기이고;
R2는 C2-C12 알킬렌, C4-C12 알케닐렌, C5-C7 시클로알킬렌, C5-C7 시클로알킬렌디(C1-C4 알킬렌), C1-C4 알킬렌디(C5-C7 시클로알킬렌), 페닐렌디(C1-C4 알킬렌) 또는 사슬 중간에 1,4-피페라진디일, -O- 또는 >N-X1 [여기서 X1은 C1-C12 아실 또는 (C1-C12 알콕시)카르보닐 또는 수소를 제외한 하기 R5의 정의 중 하나를 가짐]을 포함하는 C4-C12 알킬렌이거나; 또는 R2는 하기 화학식 (21) 또는 (22)의 기이고;
[화학식 21]
[화학식 22]
m은 2 또는 3이고;
라디칼 X2는 서로 독립적으로 C2-C12 알킬렌이고;
E는 -OR4, -N(R5)(R6) 또는 하기 화학식 (3)의 기이고;
[화학식 3]
R4, R5 및 R6은 동일하거나 상이한 것으로서 수소, C1-C18 알킬, 비치환 또는 1, 2 또는 3개의 C1-C4 알킬에 의해 치환된 C5-C12 시클로알킬; C3-C18 알케닐, 비치환 또는 1, 2 또는 3개의 C1-C4 알킬 또는 C1-C4 알콕시에 의해 치환된 페닐; 비치환 또는 페닐상에서 1, 2 또는 3개의 C1-C4 알킬에 의해 치환된 C7-C9 페닐알킬; 테트라히드로푸르푸릴 또는 2, 3 또는 4위치에 -OH, C1-C8 알콕시, 디(C1-C4 알킬)아미노 또는 하기 화학식 (4)의 기에 의해 치환된 C2-C4 알킬이고,
[화학식 4]
여기서 Y는 -O-, -CH2-, -CH2CH2- 또는 >N-CH3이거나; 또는
R4는 부가적으로 나트륨 또는 칼륨이거나; 또는
-N(R5)(R6)은 부가적으로 화학식 (4)의 기이고,
X는 -O- 또는 >N-R7이고; 및
R7은 수소, C1-C18 알킬, C3-C18 알케닐, 비치환 또는 1, 2 또는 3개의 C1-C4 알킬에 의해 치환된 C5-C12 시클로알킬; 비치환 또는 페닐상에서 1, 2 또는 3개의 C1-C4 알킬에 의해 치환된 C7-C9 페닐알킬; 테트라히드로푸르푸릴, 화학식 (2)의 기 또는 2, 3 또는 4위치에 -OH, C1-C8 알콕시, 디(C1-C4 알킬)아미노 또는 화학식 (4)의 기에 의해 치환된 C2-C4 알킬이다.
18개 이하의 탄소 원자를 함유하는 알킬의 예는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 2-부틸, 이소부틸, 3차-부틸, 펜틸, 2-펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 2-에틸헥실, 3차-옥틸, 노닐, 데실, 운데실, 도데실, 트리데실, 테트라데실, 헥사데실 및 옥타데실이다. R3의 바람직한 의미 중의 하나는 C1-C4 알킬이다. R5, R6 및 R7의 바람직한 의미 중의 하나는 C1-C8 알킬이다.
18개 이하의 탄소 원자를 함유하는 알콕시의 예는 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 이소프로폭시, 부톡시, 이소부톡시, 펜톡시, 이소펜톡시, 헥속시, 헵톡시, 옥톡시, 데실옥시, 도데실옥시, 데트라데실옥시, 헥사데실옥시 및 옥타데실옥시이다. C6-C12 알콕시, 특히 헵톡시 및 옥톡시가 R3의 바람직한 의미 중의 하나이다.
-OH에 의해 치환된 C2-C4 알킬의 예는 2-히드록시에틸이다.
C1-C8 알콕시, 바람직하게 C1-C4 알콕시, 특히 메톡시 또는 에톡시에 의해 치환된 C2-C4 알킬의 예는 2-메톡시에틸, 2-에톡시에틸, 3-메톡시프로필, 3-에톡시프로필, 3-부톡시프로필, 3-옥톡시프로필 및 4-메톡시부틸이다.
디(C1-C4 알킬)아미노, 바람직하게 디메틸아미노 또는 디에틸아미노에 의해 치환된 C2-C4 알킬의 예는 2-디메틸아미노에틸, 2-디에틸아미노에틸, 3-디메틸아미노프로필, 3-디에틸아미노프로필, 3-디부틸아미노프로필 및 4-디에틸아미노부틸이다.
화학식 (4)의 기는 바람직하게이다.
화학식 (4)의 기에 의해 치환된 C2-C4 알킬의 바람직한 예는 화학식의 기이다. 의 기가 특히 바람직하다.
비치환 또는 1, 2 또는 3개의 C1-C4 알킬에 의해 치환된 C5-C12 시클로알킬의 예는 시클로펜틸, 메틸시클로펜틸, 디메틸시클로펜틸, 시클로헥실, 메틸시클로헥실, 디메틸시클로헥실, 트리메틸시클로헥실, 3차-부틸시클로헥실, 시클로옥틸, 시클로데실 및 시클로도데실이다. 비치환되거나 또는 치환된 시클로헥실이 바람직하다.
C5-C12 시클로알콕시의 예는 시클로펜톡시, 시클로헥속시, 시클로헵톡시, 시클로옥톡시, 시클로데실옥시 및 시클로도데실옥시이다. C5-C8 시클로알콕시, 특히 시클로펜톡시 및 시클로헥속시가 바람직하다.
18개 이하의 탄소 원자를 함유하는 알케닐의 예는 알릴, 2-메틸알릴, 부테닐, 헥세닐, 운데세닐 및 옥타데세닐이다. 1-위치의 탄소 원자가 포화된 알케닐이 바람직하고, 알릴이 특히 바람직하다.
1, 2 또는 3개의 C1-C4 알킬 또는 C1-C4 알콕시에 의해 치환된 페닐의 예는 메틸페닐, 디메틸페닐, 트리메틸페닐, 3차-부틸페닐, 디-3차-부틸페닐, 3,5-디-3차-부틸-4-메틸페닐, 메톡시페닐, 에톡시페닐 및 부톡시페닐이다.
비치환 또는 1, 2 또는 3개의 C1-C4 알킬에 의해 치환된 C7-C9 페닐알킬의 예는 벤질, 메틸벤질, 디메틸벤질, 트리메틸벤질, 3차-부틸벤질 및 2-페닐에틸이다. 벤질이 바람직하다.
12개 이하의 탄소 원자를 함유하는 아실(지방족, 시클로지방족 또는 방향족)의 예는 포르밀, 아세틸, 프로피오닐, 부티릴, 펜타노일, 헥사노일, 헵타노일, 옥타노일 및 벤조일이다. C1-C8 알카노일 및 벤조일이 바람직하다. 아세틸이 특히 바람직하다.
알콕시가 12개 이하의 탄소 원자를 함유하는 알콕시카르보닐의 예는 메톡시카르보닐, 에톡시카르보닐, 프로폭시카르보닐, 부톡시카르보닐, 펜톡시카르보닐, 헥속시카르보닐, 헵톡시카르보닐, 옥톡시카르보닐, 노닐옥시카르보닐, 데실옥시카르보닐, 운데실옥시카르보닐 및 도데실옥시카르보닐이다.
12개 이하의 탄소 원자를 함유하는 알킬렌의 예는 에틸렌, 프로필렌, 트리메틸렌, 테트라메틸렌, 펜타메틸렌, 헥사메틸렌, 옥타메틸렌, 데카메틸렌 및 도데카메틸렌이다. R2는 예컨대 C2-C10 알킬렌 또는 C2-C8 알킬렌 또는C4-C8 알킬렌, 특히 C2-C6 알킬렌, 바람직하게는 헥사메틸렌이다.
C4-C12 알케닐렌의 예는 3-헥세닐렌이다.
C5-C7 시클로알킬렌의 예는 시클로헥실렌이다.
사슬 중간에 1,4-피페라진디일을 포함하는 C4-C12 알킬렌의 예는
및이다.
사슬 중간에 -O-, 즉 1, 2 또는 3 개의 -O-를 함유하는 C4-C12 알킬렌의 예는 3-옥사펜탄-1,5-디일, 4-옥사펜탄-1,7-디일, 3,6-디옥사옥탄-1,8-디일, 4,7-디옥사데칸-1,10-디일, 4,9-디옥사도데칸-1,12-디일, 3,6,9-트리옥사운데칸-1,11-디일 및 4,7,10-트리옥사트리데칸-1,13-디일이다.
사슬 중간에 >N-X1을 포함하는 C4-C12 알킬렌의 예는 -CH2CH2CH2-N(X1)-CH2CH2-N(X1)--CH2CH2CH2-, 특히 -CH2CH2CH2-N(CH3)-CH2CH2-N(CH3)-CH2CH2CH2-이다.
C5-C7 시클로알킬렌디(C1-C4 알킬렌)의 예는 메틸렌-시클로헥실렌-메틸렌이다.
C1-C4 알킬렌디(C5-C7 시클로알킬렌)의 예는 시클로헥실렌-메틸렌-시클로헥실렌 및 시클로헥실렌-이소프로필리덴-시클로헥실렌이다.
페닐렌디(C1-C4 알킬렌)의 예는 메틸렌-페닐렌-메틸렌이다.
n은 바람직하게 2 내지 20, 특히 2 내지 15의 수이다.
라디칼 R1은 바람직하게 화학식(2)의 기이다.
본 발명의 특히 바람직한 구체예로서 라디칼 R1은 화학식(2)의 기이고; R2는 C2-C8 알킬렌이다.
R3은 바람직하게 수소, C1-C4 알킬, -OH, C6-C12 알콕시, C5-C8 시클로알콕시, 알릴, 벤질 또는 아세틸, 특히 수소 또는 C1-C4 알킬이다. 수소 및 메틸이 특히 바람직하다.
반응 a)에서, 화학식(1a)의 화합물 대 화학식(1b)의 화합물의 몰비는 바람직하게 1:2 내지 1:3, 특히 1:2 내지 1:2.5이다.
반응 a)에서 수득한 생성물은 예컨대 화학식(1ab)로 나타내질 수 있다.
[화학식 1ab]
(화학식 1ab)
b는 1 내지 8, 바람직하게는 1 내지 6, 특히 1 내지 4이다.
화학식(1ab)에 상응하는 생성물은 단일 특정 물질이 아니라, 분자량 분포를 갖는 생성물이므로, 적어도 하기 1), 2) 및 3)을 함유하는 혼합물로 나타내질 수 있다:
1) 화학식(1ab-1)의 단순 분산 화합물(monodispers),
(1ab-1)
2) 화학식(1ab-2)의 단순 분산 화합물, 및
(1ab-2)
3) 화학식(1ab-3)의 단순 분산 화합물
(1ab-3)
화학식 (1ab-1), (1ab-2) 및 (1ab-3)의 화합물은 반복 단위의 수만 다르다. 상기 화합물은 예컨대, 각각 20 내지 60몰%[=(1ab-1)], 20 내지 40몰%[=(1ab-2)] 및 20 내지 30 몰%[=(1ab-3)]의 양으로 혼합물의 형태로 존재할 수 있다.
여기서, "단순 분산 화합물(monodispers)"이란 오직 하나의 분자량을 갖는 화합물 및 분자량 분포를 갖지 않는 화합물을 의미한다.
출발 물질로서 반응 b)에서 사용된 화학식(1c)의 반응물 대 출발 물질로서 반응 a)에서 사용된 화학식(1a)의 화합물의 몰비는 바람직하게 1:1 내지 1:5 또는 1:2 내지 1:5, 특히 1:3 내지 1:4이다.
반응 a) 및 b)는 바람직하게 질소하의 폐쇄 시스템에서 행해진다. 반응 a)의 온도는 예컨대, 60 내지 190℃, 바람직하게 70 내지 180℃이고, 반응 b)의 온도는 예컨대, 70 내지 200℃, 바람직하게 80 내지 190℃, 특히 100 내지 180℃이다. 반응 혼합물을 소망하는 온도로 가열시에, 반응이 폐쇄 시스템에서 행해지기 때문에 압력이 올라간다. 사용된 유기 용매의 비점이 낮으므로, 일반적으로 반응기 내의 압력은 4 내지 15 바아 또는 4 내지 9 바아, 특히 6 내지 8 바아이다.
반응 a) 및 b)에서 사용된 유기 용매는 바람직하게 톨루엔, 크실렌, 트리메틸벤젠, 이소프로필벤젠, 디이소프로필벤젠 또는 3차-부틸벤젠, 특히 톨루엔, 크실렌 또는 트리메틸벤젠이다. 크실렌이 특히 바람직하다.
반응 a) 및 b)에서 사용된 무기 염기는 바람직하게 수산화 나트륨, 수산화 칼륨, 탄산 나트륨 또는 탄산 칼륨, 특히 수산화 나트륨 또는 수산화 칼륨이다. 수산화 칼륨이 특히 바람직하다.
반응 a) 및 b)는 바람직하게 동일한 유기 용매 및 동일한 무기 염기 존재 하에서 행해진다.
반응 a)가 종결된 후, 반응 생성물을 물로 세척시킨 후, 불용성 부산물을 여과 제거시켜 정제하는 것이 유리하다.
화학식(1a)의 출발 물질은 예컨대, 유기 용매 및 무기 염기 존재 하에 -20 내지 100℃, 바람직하게 -10 내지 60℃, 특히 -10 내지 30℃의 온도에서 화학량론비로 시아누르 클로라이드를 화학식 E-H 화합물과 반응시킴으로 제조될 수 있다. 화학식(1a)의 화합물을 제조하는데 있어서, 상기 반응 a) 및 b)에서와 동일한 유기 용매 및 동일한 무기 염기를 사용하는 것이 적당하다.
필요하다면, 본 발명에 따른 방법은 바람직하게 화학식(1a)의 출발 물질 제조 후에, 화학식(1a)의 분리 없이 즉시 행해질 수 있다.
화학식(1b)의 출발 물질은 공지되어 있다. 이들이 시판되지 않는 경우, 이들은 공지된 방법과 유사하게 제조될 수 있다. 예컨대, 화학식(1b)의 출발 물질 중 일부는 WO-A-95/21 157 및 US-A-4 743 688에 기재되어 있다.
화학식(1c)의 출발 물질은 바람직하게 반응 a) 및 b)에 사용된 것과 동일한 유기 용매 및 무기 염기 존재 하에 화학량론비로 화학식(1a)의 화합물을 화학식(1b)의 화합물과 반응시킴으로 제조될 수 있다. 반응은 40 내지 80℃, 바람직하게 60 내지 80℃의 온도에서 바람직하게 행해진다.
화학식(1)에 해당하는 생성물에서 자유 원자가를 포화시키는 말단기의 예는 하기에 나타냈다.
디아미노 잔기에 결합된 말단기는 예컨대, 수소 또는 화학식(11)의 기일 수 있다.
[화학식 11]
후속 반응에서 화학식(11) 기에 존재하는 클로로 라디칼을 예컨대, 상술된 라디칼 E의 하나로 치환하는 것이 유리하다.
말단기가 수소일 때, 수소를 예컨대, C1-C8 아실, (C1-C8 알콕시)카르보닐, (C5-C12 시클로알콕시)카르보닐, (C1-C8 알킬)아미노카르보닐, (C5-C12 시클로알킬)아미노카르보닐, (C7-C9 페닐알킬)아미노카르보닐, C1-C8 알킬, 비치환 또는 1, 2 또는 3개의 C1-C4 알킬에 의해 치환된 C5-C12 시클로알킬, C3-C6 알케닐, 비치환 또는 페닐상에서 1, 2 또는 3개의 C1-C4 알킬에 의해 치환된 C7-C9 페닐알킬이거나; 또는 후속 반응에서 -CH2CN으로 치환할 수 있다. 이들 정의의 대부분의 예는 이미 상술되어 있다.
(C5-C12 시클로알콕시)카르보닐의 특히 바람직한 예는 시클로헥속시카르보닐이다. (C5-C7 시클로알콕시)카르보닐이 바람직하다.
(C1-C8 알킬)아미노카르보닐의 예는 메틸아미노카르보닐, 에틸아미노카르보닐, 프로필아미노카르보닐, 부틸아미노카르보닐, 펜틸아미노카르보닐, 헥실아미노카르보닐, 헵틸아미노카르보닐 및 옥틸아미노카르보닐이다. (C1-C4 알킬)아미노카르보닐이 바람직하다.
(C5-C12 시클로알킬)아미노카르보닐의 특히 바람직한 예는 시클로헥실아미노카르보닐이다. (C5-C7 시클로알킬)아미노카르보닐이 바람직하다.
(C7-C9 페닐알킬)아미노카르보닐의 특히 바람직한 예는 벤질아미노카르보닐이다.
화학식(11) 기에서 클로로 라디칼은 유기 용매 및 무기 염기 존재 하에 예컨대 110 내지 180℃의 온도에서 화학식(12)의 화합물과의 반응에 의해 치환될 수 있다:
[화학식 12]
E-H
클로로 라디칼 대 화학식(12)의 화합물의 몰비는 예컨대, 2:1.7 내지 2:3이다. 수득된 최종 생성물에서 라디칼 E는 동일하거나 상이할 수 있다.
클로로 라디칼이 -OH, -ONa 또는 -OK로 대체될 때, 염산 수용액과 같은 산성 매질에서 물로, 또는 NaOH나 KOH로 가수분해 함으로써 편리하게 치환될 수 있다.
수소 말단기는 예컨대 화학식(13) 또는 (14)의 화합물을 화학량론 비로 반응시킴으로 치환시킬 수 있다:
[화학식 13]
A'-Y1
[화학식 14]
A"-NCO
상기식에서,
Y1은 이탈기, 예컨대 할로겐, 특히 염소이고;
A'는 C1-C8 아실, (C1-C8 알콕시)카르보닐, (C5-C12 시클로알콕시)카르보닐, C1-C8 알킬, 비치환 또는 1, 2 또는 3개의 C1-C4 알킬에 의해 치환된 C5-C12 시클로알킬, C3-C6 알케닐, 비치환 또는 페닐상에 1, 2 또는 3개의 C1-C4 알킬에 의해 치환된 C7-C9 페닐알킬이거나; 또는 -CH2CN이고; 및
A"는 C1-C8 알킬, C5-C12 시클로알킬 또는 C7-C9 페닐알킬이다.
반응은 상술된 유기 용매 및 무기 염기의 존재 하에서 편리하게 행해진다. 화학식(14)의 반응물이 사용될 때, 무기 염기 없이 치환이 이루어진다.
화학식(13)의 반응물이 사용될 때, 필요하다면 폐쇄관에서 예컨대 60 내지 180℃, 바람직하게는 146 내지 160℃의 온도에서 치환 반응이 이루어질 수 있다.
화학식(14)의 반응물이 사용될 때, 예컨대 0 내지 60℃, 바람직하게는 0 내지 25℃의 온도에서 치환이 이루어질 수 있다.
화학식(1)에 해당하는 생성물의 트리아진 잔기에 결합한 말단기는 예컨대 -Cl 또는 화학식(15)의 기이다:
[화학식 15]
화학식(15)의 기의 클로로 라디칼 및 수소는 바람직하다면, 상술된 바와 같은 방법으로 치환될 수 있다.
본 발명의 바람직한 구체예에 따라, 화학식(1)의 디아미노 잔기에 결합한 말단기는 바람직하게 수소 또는 화학식(11)의 기이고, 화학식(1)의 트리아진 잔기에 결합한 말단기는 바람직하기로는 -Cl 또는 화학식(15)의 기이다.
다음과 같이 정의되는 경우에 방법이 바람직하게 진행된다:
라디칼 R1은 서로 독립적으로 수소, C1-C4 알킬, 비치환 또는 메틸에 의해 치환된 C5-C8 시클로알킬이거나; 또는 화학식 (2)의 기이고, 단, 하나 이상의 라디칼 R1은 화학식 (2)의 기이고;
R2는 C2-C12 알킬렌, C4-C12 알케닐렌, C5-C7 시클로알킬렌, C5-C7 시클로알킬렌디(C1-C4 알킬렌), C1-C4 알킬렌디(C5-C7 시클로알킬렌) 또는 페닐렌디(C1-C4 알킬렌)이고;
R4, R5 및 R6은 서로 독립적으로 수소, C1-C12 알킬, 비치환 또는 1, 2 또는 3개의 C1-C4 알킬에 의해 치환된 C5-C7 시클로알킬; C3-C12 알케닐, 비치환 또는 1, 2 또는 3개의 C1-C4 알킬에 의해 치환된 페닐; 비치환 또는 페닐상에서 C1-C4 알킬에 의해 치환된 벤질; 테트라히드로푸르푸릴 또는 2 또는 3위치에 -OH, C1-C4 알콕시, 디(C1-C4 알킬)아미노 또는 하기 화학식 (4)의 기에 의해 치환된 C2-C3 알킬이거나; 또는
R4는 부가적으로 나트륨 또는 칼륨이거나; 또는
-N(R5)(R6)은 부가적으로 화학식 (4)의 기이고; 및
R7은 수소, C1-C12 알킬, 비치환 또는 1, 2 또는 3개의 C1-C4 알킬에 의해 치환된 C5-C7 시클로알킬; 비치환 또는 페닐상에서 1, 2 또는 3개의 C1-C4 알킬에 의해 치환된 벤질; 테트라히드로푸르푸릴, 화학식 (2)의 기 또는 2 또는 3위치에 -OH, C1-C4 알콕시, 디(C1-C4 알킬)아미노 또는 화학식 (4)의 기에 의해 치환된 C2-C3 알킬이다.
다음과 같이 정의되는 경우에 방법이 특히 바람직하게 진행된다:
라디칼 R1은 서로 독립적으로 수소, C1-C4 알킬, 시클로헥실이거나, 또는 화학식 (2)의 기이고, 단, 하나 이상의 라디칼 R1은 화학식 (2)의 기이고;
R2는 C2-C10 알킬렌, 시클로헥실렌, 메틸렌-시클로헥실렌-메틸렌, 시클로헥실렌-메틸렌-시클로헥실렌 또는 메틸렌-페닐렌-메틸렌이고;
R4, R5 및 R6은 서로 독립적으로 수소, C1-C8 알킬, 비치환 또는 메틸에 의해 치환된 시클로헥실; C3-C8 알케닐, 비치환 또는 메틸에 의해 치환된 페닐; 벤질, 테트라히드로푸르푸릴 또는 2 또는 3위치에 -OH, C1-C4 알콕시, 디메틸아미노, 디에틸아미노 또는 4-모르폴리닐에 의해 치환된 C2-C3 알킬이거나; 또는
R4는 부가적으로 나트륨 또는 칼륨이거나; 또는
-N(R5)(R6)은 부가적으로 4-모르폴리닐이고; 및
R7은 수소, C1-C8 알킬, 비치환 또는 메틸에 의해 치환된 시클로헥실; 벤질, 테트라히드로푸르푸릴, 화학식 (2)의 기 또는 2 또는 3위치에 -OH, C1-C4 알콕시, 디메틸아미노, 디에틸아미노 또는 4-모르폴리닐에 의해 치환된 C2-C3 알킬이다.
다음과 같이 정의되는 방법이 특히 중요하다:
n은 2 내지 15의 수이고;
라디칼 R1은 화학식 (2)의 기이고;
R2는 C2-C6 알킬렌이고;
E는 -N(R5)(R6) 또는 화학식 (3)의 기이고;
R5 및 R6은 서로 독립적으로 수소, C1-C8 알킬, 2-메톡시에틸 또는 2-에톡시에틸이거나; 또는
-N(R5)(R6)은 부가적으로 4-모르폴리닐이고;
X는 >N-R7이고; 및
R7은 C1-C8 알킬이다.
본 발명은 하기 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명된다. 별도로 언급되지 않는 한 모든 퍼센트는 중량 기준이다.
실시예 S (출발 물질): 하기 화학식의 제조.
크실렌 500ml와 2,4-디클로로-6-3차-옥틸아미노-1,3,5-트리아진 277.2g (1.0몰)으로 이루어지고, 70℃로 가열된 용액에 N,N'-비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)-1,6-헥산디아민 194.3g(0.5몰)과 물 68ml에 수산화 칼륨 67.3g(1.2몰)이 용해된 용액을 교반시키면서 부가했다.
부가하는 중 혼합물을 80℃로 가열시키고, 상기 온도로 유지시켰다.
부가시킨 후, 혼합물을 80℃에서 1시간 더 교반시키면서 유지시켰다. 그 후, 염화 칼륨을 함유한 수용액을 경사분리시켜, 생성물로서 크실렌 현탁액을 수득했다. 상기 현탁액을 하기 실시예 1에서 분리하지 않고 사용한다.
실시예 1의 구조식에서, n 및 b는 분자에서 반복 단위임을 나타내고, 수득한 생성물은 단순 분산 화합물이 아니다.
실시예 1: 하기 화학식에 해당하는 생성물의 제조.
A) 하기 화학식의 화합물의 제조.
N,N'-비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)-1,6-헥산디아민 1.397g(3.54몰), 물 203ml에 수산화 칼륨 203.1g(3.62몰)이 용해된 용액 및 물 492g을 적당한 교반기를 장착한 압력 용기 내에 넣었다.
그 후, 혼합물을 교반하에 70℃로 가열시키고, 크실렌 980ml와 2,4-디클로로-6-3차-옥틸아미노-1,3,5-트리아진 490.6g(1.77몰)으로 이루어진 용액을 부가했다.
발열 반응이므로, 부가 중, 온도가 100℃로 올라갔다. 그 후, 용기를 차단시키고, 혼합물을 180℃로 가열시켜, 상기 온도에서 6시간 동안 교반시키면서, 유지시켰다. 내압이 6 내지 8바아로 올랐다.
80℃로 냉각시킨 후, 수성 상을 분리 제거시켰다. 유기상을 여과시키고, 45 내지 20℃ 온도에서 물 420ml로 처리하여 수화물로서 미반응 N,N'-비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)-1,6-헥산디아민을 침전에 의해 제거시켰다.
침전물을 여과시켜, 크실렌 100ml로 세척하고, 세척한 크실렌을 유기 용액과 혼합했다.
크실렌 약 300 내지 350ml을 60℃/1밀리바아에서 증류시키고, 생성물의 크실렌 용액을 분리 없이 B)에서 사용했다.
B) 실시예 S의 크실렌 현탁액 및 A)에 따른 크실렌 용액을 적당한 교반기를 장착한 압력 용기 내에 넣었다. 강한 교반 하에 물 640ml에 수산화 칼륨 639.5g(11.4몰)이 용해된 용액 및 물 900ml을 부가시켰다.
용기를 차단시키고, 혼합물을 180℃로 가열시켰다. 내압이 6 내지 8바아로 올랐고, 혼합물을 상기 압력 및 상기 온도에서 6시간 동안 교반시키면서, 유지시켰다.
80℃로 냉각시킨 후, 수성 상을 분리 제거시켰다. 유기상을 여과시킨 후, 물로 세척시키고, 크실렌을 60℃/1밀리바아에서 증류시켰다.
60℃/1밀리바아의 진공 오븐에서 건조시킨 후, 융점 123 내지 136℃ 범위의 백색 생성물을 수득했다.
= 2500g/몰
= 5700g/몰
Cl 함량: 0.05 중량% 미만.
본 발명은 유기 물질, 특히 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌과 같은 합성 중합체의 광 안정화제, 열 안정화제 및 산화 안정화제로서 유용한 2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜 고리를 함유하는 폴리트리아진 생성물의 제조 방법을 제공한다.
Claims (8)
- 하기 화학식(1)의 생성물을 제조하는 방법에 있어서,a) 하기 화학식(1a)의 화합물을 하기 화학식(1b)의 화합물과 1:1.7 내지 1:4의 몰비로 반응시키고, 또b) 상기 a)에서 수득한 생성물을 하기 화학식(1c)의 화합물과 반응시켜 하기 화학식(1)의 생성물을 제조하며,이때 화학식(1c)의 화합물 대 화학식(1a)의 화합물의 몰비는 2:1 내지 1:5이고, 상기 반응 a) 및 b)는 톨루엔, 크실렌, 트리메틸벤젠, 이소프로필벤젠, 디이소프로필벤젠 및 3차-부틸벤젠으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 유기 용매 중에서, 또한 수산화 나트륨, 수산화 칼륨, 탄산 나트륨 및 탄산 칼륨으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 무기 염기 존재하에서, 그리고 질소 분위기에서 실시되는 것을 특징으로 하는,하기 화학식(1)의 생성물을 제조하는 방법:(1)(1a)(1b)(1c)상기식에서,n은 2 내지 50의 정수이고,라디칼 R1은 서로 독립적으로 수소, C1-C8 알킬, 비치환 또는 1, 2 또는 3개의 C1-C4 알킬에 의해 치환된 C5-C12 시클로알킬이거나; 또는 하기 화학식 (2)의 기이고,(2)R3은 수소, C1-C18 알킬, -O, -OH, -CH2CN, C1-C18 알콕시, C5-C12 시클로알콕시, C3-C6 알케닐, 비치환 또는 페닐 상에서 1, 2 또는 3개의 C1-C4 알킬에 의해 치환된 C7-C9 페닐알킬이거나; 또는 C1-C8 아실이고;단, 하나 이상의 라디칼 R1은 화학식 (2)의 기이고;R2는 C2-C12 알킬렌, C4-C12 알케닐렌, C5-C7 시클로알킬렌, C5-C7 시클로알킬렌디(C1-C4 알킬렌), C1-C4 알킬렌디(C5-C7 시클로알킬렌), 페닐렌디(C1-C4 알킬렌) 또는 사슬 중간에 1,4-피페라진디일, -O- 또는 >N-X1 [여기서 X1은 C1-C12 아실 또는 (C1-C12 알콕시)카르보닐 또는 수소를 제외한 하기 R5의 정의 중 하나를 가짐]을 포함하는 C4-C12 알킬렌이거나; 또는 R2는 하기 화학식 (21) 또는 (22)의 기이고;(21)(22)m은 2 또는 3이고;라디칼 X2는 서로 독립적으로 C2-C12 알킬렌이고;E는 -OR4, -N(R5)(R6) 또는 하기 화학식 (3)의 기이고;(3)R4, R5 및 R6은 동일하거나 상이한 것으로서 수소, C1-C18 알킬, 비치환 또는 1, 2 또는 3개의 C1-C4 알킬에 의해 치환된 C5-C12 시클로알킬; C3-C18 알케닐, 비치환 또는 1, 2 또는 3개의 C1-C4 알킬 또는 C1-C4 알콕시에 의해 치환된 페닐; 비치환 또는 페닐상에서 1, 2 또는 3개의 C1-C4 알킬에 의해 치환된 C7-C9 페닐알킬; 테트라히드로푸르푸릴 또는 2, 3 또는 4위치에 -OH, C1-C8 알콕시, 디(C1-C4 알킬)아미노 또는 하기 화학식 (4)의 기에 의해 치환된 C2-C4 알킬이고,(4)여기서 Y는 -O-, -CH2-, -CH2CH2- 또는 >N-CH3이거나; 또는R4는 부가적으로 나트륨 또는 칼륨이거나; 또는-N(R5)(R6)은 부가적으로 화학식 (4)의 기이고,X는 -O- 또는 >N-R7이고; 및R7은 수소, C1-C18 알킬, C3-C18 알케닐, 비치환 또는 1, 2 또는 3개의 C1-C4 알킬에 의해 치환된 C5-C12 시클로알킬; 비치환 또는 페닐상에서 1, 2 또는 3개의 C1-C4 알킬에 의해 치환된 C7-C9 페닐알킬; 테트라히드로푸르푸릴, 화학식 (2)의 기 또는 2, 3 또는 4위치에 -OH, C1-C8 알콕시, 디(C1-C4 알킬)아미노 또는 화학식 (4)의 기에 의해 치환된 C2-C4 알킬이다.
- 제 1항에 있어서, 반응 a) 및 b)가 4 내지 15 바아의 압력하에서 행해지는 방법.
- 제 1항에 있어서, 반응 a)는 60 내지 190℃의 온도에서, 반응 b)는 70 내지 200℃의 온도에서 행해지는 방법.
- 제 1항에 있어서, 화학식(1c)의 화합물 대 화학식(1a)의 화합물의 몰비가 1:3 내지 1:4인 방법.
- 제 1항에 있어서, R3이 수소, C1-C4 알킬, -OH, C6-C12 알콕시, C5-C8 시클로알콕시, 알릴, 벤질 또는 아세틸인 방법.
- 제 1항에 있어서,라디칼 R1은 서로 독립적으로 수소, C1-C4 알킬, 시클로헥실이거나; 또는 화학식 (2)의 기이고, 단, 하나 이상의 라디칼 R1은 화학식 (2)의 기이고;R2는 C2-C10 알킬렌, 시클로헥실렌, 메틸렌-시클로헥실렌-메틸렌, 시클로헥실렌-메틸렌-시클로헥실렌 또는 메틸렌-페닐렌-메틸렌이고;R4, R5 및 R6은 서로 독립적으로 수소, C1-C8 알킬, 비치환 또는 메틸에 의해 치환된 시클로헥실; C3-C8 알케닐, 비치환 또는 메틸에 의해 치환된 페닐; 벤질, 테트라히드로푸르푸릴 또는 2 또는 3위치에 -OH, C1-C4 알콕시, 디메틸아미노, 디에틸아미노 또는 4-모르폴리닐에 의해 치환된 C2-C3 알킬이거나; 또는R4는 부가적으로 나트륨 또는 칼륨이거나; 또는-N(R5)(R6)은 부가적으로 4-모르폴리닐이고; 및R7은 수소, C1-C8 알킬, 비치환 또는 메틸에 의해 치환된 시클로헥실; 벤질, 테트라히드로푸르푸릴, 화학식 (2)의 기 또는 2 또는 3위치에 -OH, C1-C4 알콕시, 디메틸아미노, 디에틸아미노 또는 4-모르폴리닐에 의해 치환된 C2-C3 알킬인 방법.
- 제 1항에 있어서, 라디칼 R1이 화학식 (2)의 기이고, R2가 C2-C8 알킬렌인 방법.
- 제 1항에 있어서,n은 2 내지 15의 수이고;라디칼 R1은 화학식 (2)의 기이고;R2는 C2-C6 알킬렌;E는 -N(R5)(R6) 또는 화학식 (3)의 기이고;R5 및 R6은 서로 독립적으로 수소, C1-C8 알킬, 2-메톡시에틸 또는 2-에톡시에틸이거나; 또는-N(R5)(R6)은 부가적으로 4-모르폴리닐이고;X는 >N-R7이고; 및R7은 C1-C8 알킬인 방법.
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