TWI511943B - 製備1,1-二取代基乙烯單體之方法 - Google Patents

製備1,1-二取代基乙烯單體之方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI511943B
TWI511943B TW103134626A TW103134626A TWI511943B TW I511943 B TWI511943 B TW I511943B TW 103134626 A TW103134626 A TW 103134626A TW 103134626 A TW103134626 A TW 103134626A TW I511943 B TWI511943 B TW I511943B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
group
acid
formula
alkyl
compound
Prior art date
Application number
TW103134626A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201536718A (zh
Inventor
Vladimir Tchaplinski
Stefano Gherardi
La Fuente Molina Veronica De
Original Assignee
Afinitica Technologies S L
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 Afinitica Technologies S L filed Critical Afinitica Technologies S L
Publication of TW201536718A publication Critical patent/TW201536718A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI511943B publication Critical patent/TWI511943B/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C253/00—Preparation of carboxylic acid nitriles
    • C07C253/30—Preparation of carboxylic acid nitriles by reactions not involving the formation of cyano groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/30—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group
    • C07C67/333—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton
    • C07C67/343—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton by increase in the number of carbon atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D307/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D307/02—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
    • C07D307/04—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D307/10—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with substituted hydrocarbon radicals attached to ring carbon atoms
    • C07D307/12—Radicals substituted by oxygen atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02—Silicon compounds
    • C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/0803—Compounds with Si-C or Si-Si linkages
    • C07F7/081—Compounds with Si-C or Si-Si linkages comprising at least one atom selected from the elements N, O, halogen, S, Se or Te
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2601/00—Systems containing only non-condensed rings
    • C07C2601/12—Systems containing only non-condensed rings with a six-membered ring
    • C07C2601/14—The ring being saturated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2601/00—Systems containing only non-condensed rings
    • C07C2601/12—Systems containing only non-condensed rings with a six-membered ring
    • C07C2601/16—Systems containing only non-condensed rings with a six-membered ring the ring being unsaturated

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Furan Compounds (AREA)

Description

製備1,1-二取代基乙烯單體之方法
本發明係關於製備1,1-二取代基乙烯單體(1,1-disubstituted ethylene monomers)之方法，例如氰基丙烯酸酯或亞甲基丙二酸酯類(methylidene malonates)，可應用於快速固化黏著劑領域中。
氰基丙烯酸酯類(cyanoacrylates)係為持久快速反應黏著劑產品之總稱，其係以2-氰基丙烯酸(2-cyanoacrylic acid)為基礎，此單體結構如下：
其中R一般為烷基(alkyl)族群，例如甲基(methyl)、乙基(ethyl)、丁基(butyl)或2-辛基(2-octyl)。
此類化合物有時尚屬普遍皆知，例如曾揭露於黏著劑科技手冊(S.Ebnesajjad Ed.,Adhesives Technology Handbook ,William Andrew,Norwich,2008)之中。
此等化合物係為乙烯單體，其1號碳位置受複數拉電子基團所取代，故烯烴由於缺乏電子之特性，對於親核基之反應性極佳。其結構極容易產生由介質中或是鍵結基質中本身之親核基所引起之聚合反應。
製備氰基丙烯酸酯之業界流程係以著名之克納文縮合反應(Knoevenagel reaction)為基礎，其中包括氰基乙酸酯(cyanoacetate)與甲醛(formaldehyde)進行反應，舉例而言，如三聚甲醛(paraformaldehyde)或三惡烷(trioxane)與基本介質中之氰基乙酸酯進行反應。反應條件勢必將導致預聚物產生，其必須於高溫、高度真空與酸性環境下經過熱解聚合反應。純粹單體通常經過利用微量的酸進行再蒸餾與穩定作用，以避免發生意外之聚合作用。由於解聚合作用所需之條件要求極高，此過程並不適用於含有高熱變性取代基之單體。
先前技術已教示幾種所改善方法，例如美國專利US6245933及其引用資料之揭露內容。
但即使已具有改善手段，以克納文縮合反應為基礎之方法僅對於低烷基之氰基丙烯酸酯有效，舉例而言，氰基丙烯酸酯成分超過90%的乙基氰基丙烯酸酯(ethyl cyanoacrylate)可用於生產快速固化之黏著劑。於此情況下，無法實施廢棄物回收系統以取得理想產率。
對於其他氰基丙烯酸酯而言，利用克納文縮合反應所得之產率頗低。例如，如JP-A-06-192202所揭露，2-苯乙基氰基丙烯酸酯(2-phenylethyl cyanoacrylate)之所得反應產率為39%；如EP-A-0127855所揭露，乙基乙醇酸氰基丙烯酸酯(ethyl glycolate cyanoacrylate)之所得反應產率為23%；如EP-A-0459617所揭露，三甲基矽基甲基氰基丙烯酸酯 (trimethylsilylmethyl cyanoacrylate)之所得反應產率為30%；如US4321180所揭露，四氫呋喃甲基氰基丙烯酸酯(tetrahydrofurfuryl cyanoacrylate)於未蒸餾前之所得反應產率為64%；如生物材料學報(Muzrahi et al.,Acta Biomater.,2011,7(8),3150-3157)所揭露，就烷氧基乙基氰基丙烯酸酯(alkoxyethyl cyanoacrylates)產率之範圍而言，若利用己氧基團(hexoxy group)進行反應時，所得產率為14%，若利用甲氧基團(methoxy group)進行反應時，所得產率為45%。
然而，黏著劑之適用性質大幅仰賴可於單一配方中結合不同單體以達成特定效果之能力，就如同在油漆中加入不同丙烯基單體(acrylic monomer)以提升硬度與耐久度的效果。
另外必須留意，用於立即聚合同為二取代基乙烯單體，亦即1,1-之亞甲基丙二酸酯之其他種類單體，較難以利用克納文縮合反應為基礎來有效取得。國際專利申請案WO-A-2010/129066揭露此加工流程之改善方式。
先前技術中已揭露數種克納文縮合反應之外之加工方法，用以取得氰基丙烯酸酯單體之較佳產率與純度，亦用以增加適用單體之範圍。
美國專利US3654340揭露一種甲醛之冷凝作用，其係利用氰基乙酸酯(cyanoacetate)，搭配一級胺或二級胺之鹽或酸與相同酸或更強酸之混合物所進行，此流程可藉以取得一預聚物，其需經由熱解聚合反應以產出該單體。
國際專利申請案WO-A-94/15907揭露一種酯化作用，係以氰基丙烯醯基氯化物(cyanoacryloyl chloride)搭配乙醇(alcohol)或二醇(diol)以取得雙氰基丙烯酸酯(biscyanoacrylate)，該方法具有數項缺點，例如需利用具腐蝕性與對濕度敏感之試劑以製備該酸性氯化物。再者，該氰基丙烯酸 (cyanoacrylic acid)應利用酯的高溫分解以取得，可能得以藉由克納文縮合反應取得。
國際專利申請案WO-A-2008/050313揭露一種製備缺電子烯烴的方法，其中須利用適當化學劑量之特定亞胺鹽(iminium salt)離子液體，因為亞胺鹽係氰基丙烯酸酯之亞甲基官能團的載體。於該流程中，該單體係藉由亞胺鹽與氰基乙酸酯之反應所直接取得，故可不需進行熱解聚合反應，但其具有之缺點，係為由亞胺鹽所衍生之銨鹽於蒸餾之後仍會殘留，必須進行還原加工再產生胺，以進一步取得對應之亞胺鹽。
美國專利US7718821揭露一種製備缺電子烯烴如氰基丙烯酸酯的方法，其中利用適當化學劑量之亞胺鹽，因為該鹽可提供氰基丙烯酸酯之亞甲基團。該亞胺鹽係藉由乙醛與一級胺之反應所取得，爾後並與一酸類物質進行質子化。當使用未質子化之亞胺鹽時，例如使用碘化物埃申墨則鹽(Eschenmoser's salt)(N,N-二甲基亞甲基碘化銨，N,N-dimethylmethylideneammonium iodide)進行反應時，其產率較低。於該加工流程中，該單體亦可透過質子化亞胺鹽與氰基乙酸酯之反應直接取得，故可不需進行熱解聚合反應。然而，殘留物並不可直接重複利用，且藉此取得之銨鹽必須經過加工以再產生胺，再經由與三聚甲醛之反應取得對應之亞胺鹽。此殘留副產品之問題，當亞胺鹽之用量超出於氰基乙酸酯用量時會更加嚴重，正如國際專利申請案WO-A-2013/113037所揭露。
因此，仍有需要提供另一種製備1,1-二取代基乙烯單體之方法，以簡單、快速地直接製備該單體之無毒產物，此方法並可適用於廣泛種類之單體。
本發明之目的係提供一種製備1,1-二取代基乙烯單體之方法。
為達上述目的，本發明提供一種製備1,1-二取代基乙烯單體之方法，該單體具有結構式(I)：
其中A與D係由以下官能基團所構成之群組中各自選擇，包括CN、CO2 R1 、COR1 、CONR1 2 、SO2 R1 、SO3 R1 、COPO(OR1 )2 、COPOR1 2 、以及NO2 ，其中R1 代表一線性或分支、飽和或不飽和之C1 -C20 烷基，較佳者係為線性、分支或脂環族(alicyclic)C1 -C3 烷基，或線性、分支或脂環族C4 -C20 烷基、C1 -C20 鹵化烷基(halogenated alkyl)、C4 -C20 烷基矽烷(alkyl silane)、C1 -C20 乙醯氧基矽烷(acetoxy silane)、C2 -C20 烷氧烷基(alkoxyalkyl)、C2 -C20 烯基(alkenyl)、C2 -C20 炔基(alkynyl)、C2 -C10 亞烷基(alkylene)、C3 -C20 環烷基(cycloalkyl)、烷基環烷基(alkylcycloalkyl)、C3 -C20 環烯基(cycloalkenyl)、烷基環烯基(alkylcycloalkenyl)、芳香基(aryl)、經取代芳香基(substituted aryl)、烷芳基(alkylaryl)、經取代烷芳基(substituted alkylaryl)、脂族雜環官能基(aliphatic heterocyclic moiety)、與脂族雜環連接之烷基官能基(alkyl moiety)、芳族雜環官能基(aromatic heterocyclemoiety)、與芳族雜環連接之烷基官能基(alkyl moiety)、丙烯酸酯官能基(acrylic estermoiety)、環氧丙烷官能基 (oxetanemoiety)、環氧基官能基(epoxy moiety)、乙醇酸官能基(glycolate moiety)以及羧酸酯官能基(carboxylic acid ester moiety)；且其係由一反應而成，該反應包含一具有結構式(II)之化合物，該結構式(II)為
其中：E為(CH2 X)m ，m可介於1至20之間，X係為O或S，當n=1時，F係自下列官能基團所組成之群組中選擇：
當n=2時，F係自下列官能基團所組成之群組中選擇：
當n=3時，F係為：
G係自下列官能基團所組成之群組中選擇：
G與F係各自獨立選擇，且R2 與R3 係各自由官能基團H、線性或分支C1 -C4 烷基、線性或分支C1 -C4 鹵化烷基(halogenated alkyl)、羧基取代之C1 -C4 烷基、C3 -C10 環烷基、選擇性經取代芳香基以及雜環官能基所組成之群組中選擇，或者當n=1時，F可透過一R6 官能基團與G連接，而R6 官能基團係自由(CH2 )p 、(CHR’)p 與(CR’R”)p 所組成之群組中選擇，其中p可介於1至6之間，較佳者係介於1至4之間，更佳者係為1，且R’與R”係可為相同或相異之C1 -C4 烷基官能基團(alkyl groups)，並包含具有結構式(III)之一化合物，
以及具有催化含量之一銨鹽或亞胺鹽，其中此鹽係處於均相或受一固相基質所支撐，較佳者係處於均相。
本發明作者研發出製備1,1-二取代基乙烯單體之方法，可直接製備該單體而不需包含預聚物之熱解具合反應步驟。於該方法流程係利用簡單、便於取得、無毒且結構精確之原料，該方法並可用於製備廣範種類之單體。
該1,1-二取代基乙烯化合物係為活性單體，可應用於快速固化黏著劑之技術領域，包括氰基丙烯酸酯與亞甲基丙二酸酯。
與必須經過熱解聚合反應之熱聚物的合成不同，直接合成該單體之作法較佳，因為不但可省去高耗能製程，亦係因為乙烯單體中可能存在對熱 敏感的官能基團無法承受太高的溫度。而且，亦代表由此等化合物所衍生而成之黏著劑具有熱活性，可符合某些期望。
本發明之方法可用以製備單官能基與多官能基單體，無論其係液體或固體，或是否為高純度者皆可。
於本發明內容與申請專利範圍中，用語「一」或「單一」皆指稱為複數單詞，除非前後文清楚指出其為單數或複數。
於本文中，若無特別說明，百分比(%)係用以表示重量/重量比率。
具有結構式(I)之化合物：該結構式(I)為
係一1,1-二取代基乙烯化合物，其中官能基團A與D係為連接至相同碳原子之拉電子官能基團。官能基團A與D係可為彼此相同或相異者，並各自獨立自CN,、CO2 R1 、COR1 、CONR1 2 、SO2 R1 、SO3 R1 、COPO(OR1 )2 、COPOR1 2 與NO2 之中選擇，其中R1 代表一線性或分支、飽和或不飽和之C1 -C20 烷基，較佳者係為線性、分支或脂環族(alicyclic)C1 -C3 烷基，或線性、分支或脂環族C4 -C20 烷基、C1 -C20 鹵化烷基(halogenated alkyl)、C4 -C20 烷基矽烷(alkyl silane)、C1 -C20 乙醯氧基矽烷(acetoxy silane)、C2 -C20 烷氧烷基(alkoxyalkyl)、C2 -C20 烯基(alkenyl)、C2 -C20 炔基(alkynyl)、C2 -C10 亞烷基(alkylene)、C3 -C20 環烷基(cycloalkyl)、烷基環烷基(alkylcycloalkyl)、C3 -C20 環烯基(cycloalkenyl)、 烷基環烯基(alkylcycloalkenyl)、芳香基(aryl)、經取代芳香基(substituted aryl)、烷芳基(alkylaryl)、經取代烷芳基(substituted alkylaryl)、脂族雜環官能基(aliphatic heterocyclic moiety)、與脂族雜環連接之烷基官能基(alkyl moiety)、芳族雜環官能基(aromatic heterocycle moiety)、與芳族雜環連接之烷基官能基、丙烯酸酯官能基(acrylic ester moiety)、環氧丙烷官能基(oxetane moiety)、環氧基官能基(epoxy moiety)、乙醇酸官能基(glycolate moiety)以及羧酸酯(carboxylic acid ester moiety)，較佳者係選自CN,、CO2 R1 、COR1 、CONR1 2 、SO2 R1 、SO3 R1 ；更佳者係選自CN、CO2 R1 與COR1 ，又更佳者係選自CN與CO2 R1 。較佳者，R1 代表一線性或分支、飽和或不飽和之C1 -C20 烷基，更佳者，係為線性、分支或脂環族(alicyclic)C1 -C3 烷基，或線性、分支或C4 -C20 烷基、C2 -C20 烷氧烷基(alkoxyalkyl)、C2 -C20 烯基(alkenyl)、C2 -C20 炔基(alkynyl)、C2 -C10 亞烷基(alkylene)、C3 -C20 環烷基(cycloalkyl)、烷基環烷基(alkylcycloalkyl)、C3 -C20 環烯基(cycloalkenyl)、烷基環烯基(alkylcycloalkenyl)、芳香基(aryl)、經取代芳香基(substituted aryl)、烷芳基(alkylaryl)、經取代烷芳基(substituted alkylaryl)、脂族雜環官能基(aliphatic heterocyclic moiety)、與脂族雜環連接之烷基官能基(alkyl moiety)、芳族雜環官能基(aromatic heterocycle moiety)、與芳族雜環連接之烷基官能基、丙烯酸酯官能基(acrylic ester moiety)、以及羧酸酯(carboxylic acid ester moiety)；又更佳者，R1 代表一線性或分支、飽和或不飽和之C1 -C20 烷基，更佳者，係為線性、分支或脂環族(alicyclic)C1 -C3 烷基，或線性、分支或C4 -C20 烷基、C2 -C20 烷氧烷基(alkoxyalkyl)、C2 -C10 亞烷基(alkylene)、或丙烯酸酯官能基(acrylic ester moiety)。於較佳實施例中，R1 代表一線性或分支、飽和或不飽和之脂環族(alicyclic)C1 -C3 烷基，例如甲基 (methyl)、乙基(ethyl)、正丙基(n -propyl)、異丙基(i -propyl)或環丙基(cyclopropyl)。於另一較佳實施例中，R1 代表一線性、分支或脂環族C4 -C20 烷基，例如正丁基(n -butyl)、異丁基(i -butyl)、二級丁基(sec -butyl)、環丁基(cyclobutyl)、正己基(n -hexyl)、環己基(cyclohexyl)、2-辛基(2-octyl)、2-乙基己基(2-ethylhexyl)、十六烷基(hexadecyl)或十八烷基(stearyl)。於另一較佳實施例中，R1 代表C2 -C20 烷氧烷基(alkoxyalkyl)，例如2-甲氧基乙基(2-methoxyethyl)、2-乙氧基乙基(2-ethoxyethyl)、2-丁氧基乙基(2-butoxyethyl)、2-異丙氧基乙基(2-isopropoxyethyl)、2-甲氧基丙基(2-methoxypropyl)或2-(1-甲氧基)丙基(2-(1-methoxy)propyl)。於另一較佳實施例中，R1 代表丙烯酸酯官能基(acrylic ester moiety)。
於另一較佳實施例中，A代表CN，D代表COOR1 ，而R1 則代表一線性、分支或脂環族(alicyclic)C1 -C3 烷基。於另一較佳實施例中，A代表CN，D代表COOR1 ，而R1 則代表一線性、分支或脂環族C4 -C20 烷基。於另一較佳實施例中，A代表CN，D代表COOR1 ，而R1 則代表C2 -C20 烷氧烷基(alkoxyalkyl)。於另一較佳實施例中，A代表CN，D代表COOR1 ，而R1 則代表丙烯酸酯官能基。
於具有結構式(I)之化合物中，較佳者係可為表I中所列之各項：
於具有結構式(I)之化合物中，具有超過一R1官能基，該等R1官能基係可為彼此相同或相異。鹵化烷基官能基團係可為部分或完全鹵化，且其碳鏈可為線性或分支，例如美國專利US3654340所揭露。烷基化矽烷(alkylated silane)官能基團係可為甲基三甲矽烷(methyl trimethylsilane)、乙基三甲矽烷(ethyl trimethylsilan)或丙基三甲矽烷(propyl trimethylsilane)，如歐洲專利申請案EP-A-0459617所揭露。C2 -C20 烷氧烷基(alkoxyalkyl)官能基團係可為2-甲氧基乙基(2-methoxyethyl)或2-乙氧基乙基(2-ethoxyethyl)，如生物材料學報(Muzrahi et al.,Acta Biomater.,2011,7(8),3150-3157)所揭露；亦可為2-丁氧基乙基(2-butoxyethyl)、2-異丙氧基乙基(2-isopropoxyethyl)、2-甲氧基丙基(2-methoxypropyl)或2-(1-甲氧基)丙基(2-(1-methoxy)propyl)，如美國專利US3559652、US4321180與US6977278所揭露。較佳者，C2 -C20 烷氧烷基官能基團係可為2-甲氧基乙基、2-乙氧基乙基、2-丁氧基乙基、2-異丙氧基乙基、2-甲氧基丙基或2-(1-甲氧基)丙基。烯丙基(allyl)與丙烯基(propenyl)官能基團係為烯基(alkenyl)官能基團之範例，而丙炔基(propargyl)官能基團係為炔基(alkynyl)官能基團之範例。於環烷基(cycloalkyls)類型中，可列出環丁基(cyclobutyl)、環己基(cyclohexyl)、環庚基(cycloheptyl)或環辛基(cyclooctyl)官能基團，而於環烯基(cycloalkenyls)類型中，則可舉出環己烯基(cyclohexenyl)官能基團。於脂族雜環(aliphatic heterocycle)類型中，可列 出四氫呋喃甲基氰(tetrahydrofurfuryl)或四氫噻吩(tetrahydrothiophene)官能基團，而於芳族雜環(aromatic heterocycles)類型中，則可舉出喃甲基(furyl)或苯硫基(thiophenyl)官能基團。丙烯酸酯官能基(acrylic ester moiety)應為一具有結構式(IV)之官能基團：
其中T係為：(CH2 )z ，其中z介於2與12之間，較佳者係介於2與8之間，更佳者係介於2與6之間；一分支C3 -C12 烷鏈，較佳者係為一C3 -C8 烷鏈，更佳者係為一C3 -C6 烷鏈；伸環己基(cyclohexylene)；選擇性經取代伸聯苯基(biphenylene)；選擇性經取代-C6 H4 C(Me)2 C6 H4 -；選擇性經取代-C6 H4 CH2 C6 H4 -；或選擇性經取代伸苯基(phenylene)，且R4 係為H、Me、CN或CO2 R5 ，其中R5 係為C1 -C10 烷基官能基團。當R4 為H或Me時，其分別對應於一丙烯酸酯(acrylate)或甲基丙烯酸酯官能基(methacrylate moiety)。當R4 為CN時，其對應於一氰基丙烯酸酯官能基(cyanoacrylate moiety)。當R4 為CO2 R5 時，其對應於一亞甲基丙二酸酯官能基(methylidene malonate ester moiety)。乙醇酸官能基(glycolate moiety)係定義為具有-CH2 CO2 R6 之結構式，其中R6 係為一C1 -C4 烷基官能基團。羧酸酯官能基(carboxylic acid ester moiety)係定義為具有之-(CH2 )k CO2 R6 結構式，且k係介於2至18之間，較佳者係介於2至12之間，更佳者係介於2至8之間，且R6 係為一C1 -C4 烷基官能基團。於一較佳實施例中，A代表CN，D代表COOR1 ，R1 代表一具有結構式(IV)之丙烯酸酯官能基(acrylic ester moiety)，其中R4 代表CN，而T則代表(CH2 )z ，其中z係介於2至12之間，較佳者係介於2至8之間，更佳者係 介於2至6之間；C3 -C12 分支烷鏈，較佳者係為C3 -C8 分支烷鏈，更佳者係為C3 -C6 分支烷鏈；伸環己基(cyclohexylene)；選擇性經取代伸聯苯基(biphenylene)；選擇性經取代-C6 H4 C(Me)2 C6 H4 -；選擇性經取代-C6 H4 CH2 C6 H4 -；或選擇性經取代伸苯基(phenylene)。於另一較佳實施例中，A代表CN，D代表COOR1 ，R1 代表一具有結構式(IV)之丙烯酸酯官能基(acrylic ester moiety)，其中R4 代表H或Me，而T則代表(CH2 )z ，其中Z係介於2至18之間，較佳者係介於2至16之間，更佳者係介於2至12之間；C3 -C18 分支烷鏈，較佳者係為C3 -C16分支烷鏈，更佳者係為C3 -C12 分支烷鏈；伸環己基(cyclohexylene)；選擇性經取代伸聯苯基(biphenylene)；選擇性經取代-C6 H4 C(Me)2 C6 H4 -；選擇性經取代-C6 H4 CH2 C6 H4 -；或選擇性經取代伸苯基(phenylene)。
具有結構式(II)之化合物：該結構式(II)為
其中：E係為(CH2 X)m ，m係介於1至20之間，X係為O或S當n=1時，F係自下列官能基團所組成之群組中選擇：
當n=2時，F係自下列官能基團所組成之群組中選擇：
當n=3時，F係為：
G係自下列官能基團所組成之群組中選擇：
G與F係各自獨立選擇，且R2 與R3 係各自由官能基團H、線性或分支C1 -C4 烷基、線性或分支C1 -C4 鹵化烷基(halogenated alkyl)、羧基取代之C1 -C4 烷基、C3 -C10 環烷基、選擇性經取代芳香基以及雜環官能基所組成之群組中選擇，或者當n=1時，F可透過一R6 官能基團與G連接，而R6 官能基團係自由(CH2 )p 、(CHR’)p 與(CR’R”)p 所組成之群組中選擇，其中p可介於1至6之間，較佳者係介於1至4之間，更佳者係為1，且R’與R”係可為相同或相異之C1 -C4 烷基官能基團，此化合物係可提供亞甲基(methylidene group)官能基團予具有結構式(III)之化合物。
較佳者，E係為(CH2 X)m ，m係介於1至10之間，X係為O或S，n=1，F係自下列官能基團所組成之群組中選擇：
G係自下列官能基團所組成之群組中選擇：
G與F係各自獨立選擇，且R2 與R3 係各自由官能基團H、線性或分支C1 -C4 烷基、線性或分支C1 -C4 鹵化烷基(halogenated alkyl)、羧基取代之C1 -C4 烷基、C3 -C10 環烷基、選擇性經取代芳香基以及雜環官能基所組成之群組中選擇，或者當n=1時，F可透過一R6 官能基團與G連接，而R6 官能基團係自由(CH2)p、(CHR’)p與(CR’R”)p所組成之群組中選擇，其中p可介於1至6之間，較佳者係介於1至4之間，更佳者係為1，且R’與R”係可為相同或相異之C1 -C4 烷基官能基團。
更佳者，E係為(CH2 X)m ，m係介於1至5之間，X係為O，n=1，F係自下列官能基團所組成之群組中選擇：
G係自下列官能基團所組成之群組中選擇：
G與F係各自獨立選擇，且R2 與R3 係各自由官能基團H、線性或分支C1 -C4 烷基、線性或分支C1 -C4 鹵化烷基(halogenated alkyl)、羧基取代之C1 -C4 烷基、C3 -C10 環烷基、選擇性經取代芳香基以及雜環官能 基所組成之群組中選擇，較佳者，R2 與R3 係各自由官能基團H以及線性或分支C1 -C4 烷基中選擇。
更佳者，E係為(CH2 X)m ，m係介於1至3之間，X係為O，n=1，F係為：
G係為：
G與F係各自獨立選擇，且R2 與R3 係各自由官能基團H、線性或分支C1 -C4 烷基、線性或分支C1 -C4 鹵化烷基(halogenated alkyl)、羧基取代之C1 -C4 烷基、C3 -C10 環烷基、選擇性經取代芳香基以及雜環官能基所組成之群組中選擇，較佳者，R2 與R3 係各自由官能基團H以及線性或分支C1 -C4 烷基中選擇。
此類化合物之取得可藉由，例如，甲醛(formaldehyde)氣體或其他甲醛來源，例如三聚甲醛(paraformaldehyde)或三惡烷(trioxane)，或甲硫醛(thioformaldehyde)來源，例如三噻唍(trithiane)，搭配酸酐(acid anhydride)類物質，例如乙酸酐(acetic anhydride)、硫乙酸酐(thioacetic anhydride)、二硫代羧酸酐(dithiocarboxylic anhydride)、甲磺酸酐(methanesulfonic acid anhydride)、琥珀酸酐(succinic anhydride)、鄰苯二甲酸酐(phthalic anhydride)或第三丁氧基羧酸酐(tert-butoxycarboxylic acid anhydride)等進行反應。
當X係為O(氧)，且n係為1時，化合物係可為亞甲基羧酸酯類(methylene carboxylic ester)、亞甲基硫代羧酸酯類(methylene thiocarboxylic esters)、亞甲基磺酸酯類(methylene sulfonic esters)或亞甲基磷酸酯類(methylene phosphoric esters)，端看上述之官能基團之F與G而定。製備亞甲基羧酸酯類之方法已揭露於，例如，美國專利US3927078之中。關於製備亞甲基磺酸酯類之方法，其中F與G連接至一官能基團R6 ，R6 係選自(CH2 )p 、(CHR’)p 與(CR’R”)p 所構成之群組，其中p=1至6，且R’與R”係可為相同或不同之C1 -C4 烷基官能基團，此方法已揭露於美國專利US7829730之中。
當X係為O(氧)，且n係為2時，化合物係可為氧雙亞甲基羧酸酯類(oxybismethylene carboxylicesters)、氧雙亞甲基硫代羧酸酯類(oxybismethylene thiocarboxylicesters)、氧雙亞甲基磺酸酯類(oxybismethylene sulfonic esters)或氧雙亞甲基磷酸酯類(oxybismethylene phosphoric esters)，端看上述之官能基團之F與G而定。關於製備聚甲醛聚羧酸類(polyoxymethylene polycarboxylate)之方法已揭露於，例如，美國專利US3219630之中。關於製備氧雙亞甲基羧酸酯類之方法已揭露於，例如，美國專利US3927078與US3931412之中。關於製備氧雙亞甲基磺酸酯類之方法已揭露於，例如，美國專利US4100200之中。
關於製備三氧甲烯羧酸酯類(trioxymethylene carboxylic esters)(X係為O，且n=3)之方法已揭露於，例如，美國專利US3931412之中。關於製備三(醯氧基亞甲基)磷酸酯(tris(acyloxymethylene)phosphoric ester)之方法已揭露於國際專利申請案WO-A-96/40695之中。
當X係為S(硫)且n=1時，化合物係可為亞甲基硫化羧酸酯類(methylenesulfide carboxylic esters)、亞甲基硫化硫代羧酸酯類(methylenesulfidethiocarboxylicesters)、亞甲基硫化磺酸酯類(methylenesulfide sulfonic esters)或亞甲基硫化磷酸酯類(methylene sulfidephosphoric esters)，端看上述之官能基團之F與G而定。
於具有結構式(II)之化合物中，較佳者係可為表II中所列之各項：
具有結構式(II)之化合物較佳者係為亞甲基二乙酸酯(Methylene diacetate)、氧雙亞甲基二乙酸酯(Oxybismethylene diacetate)、亞甲基二丙酸 酯(Methylene dipropionate)與氧雙亞甲基二丙酸酯(Oxybismethylene dipropionate)，更佳者係為亞甲基二乙酸酯(Methylene diacetate)與氧雙亞甲基二乙酸酯(Oxybismethylene diacetate)，更佳者係為亞甲基二乙酸酯(Methylene diacetate)。
具有結構式(III)之化合物：該結構式(III)為
其中A與D，同上所定義，係為一活性亞甲基化合物，因為A與D為與相同碳原子連接之拉電子官能基團。
官能基團A與D係可為彼此相同或相異，且各自獨立自CN、CO2 R1 、COR1 、CONR1 2 、SO2 R1 、SO3 R1 、COPO(OR1 )2 、COPOR1 2 與NO2 所組成之群組中選擇，其中R1 係可為線性或分支、飽合或不飽合C1 -C20 烷基，較佳者為線性、分支或脂環族(alicyclic)C1 -C3 烷基，或線性、分支或脂環族C4 -C20 烷基、C1 -C20 鹵化烷基(halogenated alkyl)、C4 -C20 烷基矽烷(alkyl silane)、C1 -C20 乙醯氧基矽烷(acetoxy silane)、C2 -C20 烷氧烷基(alkoxyalkyl)、C2 -C20 烯基(alkenyl)、C2 -C20 炔基(alkynyl)、C2 -C10 亞烷基(alkylene)、C3 -C20 環烷基(cycloalkyl)、烷基環烷基(alkylcycloalkyl)、C3 -C20 環烯基(cycloalkenyl)、烷基環烯基(alkylcycloalkenyl)、芳香基(aryl)、經取代芳香基(substituted aryl)、烷芳基(alkylaryl)、經取代烷芳基(substituted alkylaryl)、脂族雜環官能基(aliphatic heterocyclic moiety)、與脂族雜環連接之烷基官能基(alkyl moiety)、芳族雜環官能基(aromatic heterocycle moiety)、與芳族雜環連接之烷基官能基、丙烯酸酯官能基(acrylic ester moiety)、環氧丙烷官能基(oxetane moiety)、 環氧基官能基(epoxy moiety)、乙醇酸官能基(glycolate moiety)以及羧酸酯官能基(carboxylic acid ester moiety)；較佳者，A與D係自CN、CO2 R1 、COR1 、CONR1 2 、SO2 R1 與SO3 R1 中選擇；更佳者，A與D係自CN、CO2 R1 與COR1 中選擇；更佳者，A與D係自CN、CO2 R1 中選擇。較佳者，R1 代表一線性或分支、飽合或不飽合C1 -C20 烷基，更佳者，R1 代表一線性或分支、飽合或不飽合C1 -C3 烷基，或一線性或分支、飽合或不飽合C4 -C20 烷基、C2 -C20 烷氧烷基(alkoxyalkyl)、C2 -C20 烯基(alkenyl)、C2 -C20 炔基(alkynyl)、C2 -C10 亞烷基(alkylene)、C3 -C20 環烷基(cycloalkyl)、烷基環烷基(alkylcycloalkyl)、C3 -C20 環烯基(cycloalkenyl)、烷基環烯基(alkylcycloalkenyl)、芳香基(aryl)、經取代芳香基(substituted aryl)、烷芳基(alkylaryl)、經取代烷芳基(substituted alkylaryl)、脂族雜環官能基(aliphatic heterocyclic moiety)、與脂族雜環連接之烷基官能基(alkyl moiety)、芳族雜環官能基(aromatic heterocycle moiety)、與芳族雜環連接之烷基官能基、丙烯酸酯官能基(acrylic ester moiety)以及羧酸酯官能基(carboxylic acid ester moiety)；更佳者，R1 係可為線性或分支、飽合或不飽合C1 -C20 烷基，更佳者為線性、分支或脂環族(alicyclic)C1 -C3 烷基，或線性、分支或脂環族C4 -C20 烷基、C2 -C20 烷氧烷基(alkoxyalkyl)、C2 -C20 烯基(alkenyl)或丙烯酸酯官能基(acrylic ester moiety)。於一較佳實施例中，R1 代表一線性、分支或脂環族(alicyclic)C1 -C3 烷基，例如甲基(methyl)、乙基(ethyl)、正丙基(n -propyl)、異丙基(i -propyl)或環丙基(cyclopropyl)。於另一較佳實施例中，R1 代表一線性、分支或脂環族C4 -C20 烷基，例如正丁基(n -butyl)、異丁基(i -butyl)、二級丁基(sec -butyl)、環丁基(cyclobutyl)、正己基(n -hexyl)、環己基(cyclohexyl)、2-辛基(2-octyl)、2-乙基己基(2-ethylhexyl)、十六烷基(hexadecyl)或十八 烷基(stearyl)。於另一較佳實施例中，R1 代表C2 -C20 烷氧烷基(alkoxyalkyl)，例如2-甲氧基乙基(2-methoxyethyl)、2-乙氧基乙基(2-ethoxyethyl)、2-丁氧基乙基(2-butoxyethyl)、2-異丙氧基乙基(2-isopropoxyethyl)、2-甲氧基丙基(2-methoxypropyl)或2-(1-甲氧基)丙基(2-(1-methoxy)propyl)。於另一較佳實施例中，R1 代表丙烯酸酯官能基(acrylic ester moiety)。
於另一較佳實施例中，A代表CN，D代表COOR1 ，且R1 代表線性、分支或脂環族(alicyclic)C1 -C3 烷基。於另一較佳實施例中，A代表CN，D代表COOR1 ，且R1 代表線性、分支或脂環族(alicyclic)C4 -C20 烷基。於另一較佳實施例中，A代表CN，D代表COOR1 ，且R1 代表C2 -C20 烷氧烷基(alkoxyalkyl)。於另一較佳實施例中，A代表CN；D代表COOR1 ，且R1 丙烯酸酯官能基(acrylic ester moiety)。丙烯酸酯官能基(acrylic ester moiety)應為一具有結構式(IV)之官能基團：
其中T係為：(CH2 )z ，其中z介於2與12之間，較佳者係介於2與8之間，更佳者係介於2與6之間；一分支C3 -C12 烷鏈，較佳者係為一C3 -C8 烷鏈，更佳者係為一C3 -C6 烷鏈；伸環己基(cyclohexylene)；選擇性經取代伸聯苯基(biphenylene)；選擇性經取代-C6 H4 C(Me)2 C6 H4 -；選擇性經取代-C6 H4 CH2 C6 H4 -；或選擇性經取代伸苯基(phenylene)，且R4 係為H、Me、CN或CO2 R5 ，其中R5 係為C1 -C10 烷基官能基團。當R4 為H或Me時，其分別對應於一丙烯酸酯(acrylate)或甲基丙烯酸酯官能基(methacrylate moiety)。當R4 為CN時，其對應於一氰基丙烯酸酯官 能基(cyanoacrylate moiety)。當R4 為CO2 R5 時，其對應於一亞甲基丙二酸酯官能基(methylidene malonate ester moiety)。乙醇酸官能基(glycolate moiety)係定義為具有-CH2 CO2 R6 之結構式，其中R6 係為一C1 -C4 烷基官能基團。羧酸酯官能基(carboxylic acid ester moiety)係定義為具有之-(CH2 )k CO2 R6 結構式，且k係介於2至18之間，較佳者係介於2至12之間，更佳者係介於2至8之間，且R6 係為一C1 -C4 烷基官能基團。於一較佳實施例中，A代表CN，D代表COOR1 ，R1 代表一具有結構式(IV)之丙烯酸酯官能基(acrylic ester moiety)，其中R4 代表CN，而T則代表(CH2 )z ，其中z係介於2至12之間，較佳者係介於2至8之間，更佳者係介於2至6之間；C3 -C12 分支烷鏈，較佳者係為C3 -C8 分支烷鏈，更佳者係為C3 -C6 分支烷鏈；伸環己基(cyclohexylene)；選擇性經取代伸聯苯基(biphenylene)；選擇性經取代-C6 H4 C(Me)2 C6 H4 -；選擇性經取代-C6 H4 CH2 C6 H4 -；或選擇性經取代伸苯基(phenylene)。於另一較佳實施例中，A代表CN，D代表COOR1 ，R1 代表一具有結構式(IV)之丙烯酸酯官能基(acrylic ester moiety)，其中R4 代表H或Me，而T則代表(CH2 )z ，其中Z係介於2至18之間，較佳者係介於2至16之間，更佳者係介於2至12之間；C3 -C18 分支烷鏈，較佳者係為C3 -C16分支烷鏈，更佳者係為C3 -C12 分支烷鏈；伸環己基(cyclohexylene)；選擇性經取代伸聯苯基(biphenylene)；選擇性經取代-C6 H4 C(Me)2 C6 H4 -；選擇性經取代-C6 H4 CH2 C6 H4 -；或選擇性經取代伸苯基(phenylene)。
具此結構式之化合物可包括下列：丙二腈(malononitrile)、氰基乙酸酯類(cyanoacetates)、丙二酸酯類(malonates)、烷基乙醯乙酸酯(alkyl acetoacetates)、β-二酮類(β-diketones)與氰基乙醯胺(cyanoacetamides)。
銨鹽與亞胺鹽：
於本發明之方法中，具有結構式(II)之化合物與具有結構式(III)之化合物之間的反應，係於具有催化量之銨鹽或亞胺鹽的情況下進行，銨鹽或亞胺鹽係處於均相狀態，即該鹽係與反應物處於同相，或該鹽係受一固相基質所支撐。
於本發明之情況中，銨鹽係代表反應所形成之產物，舉例而言，係為一酸與一級胺(例如甲胺(methylamine)、乙胺(ethylamine)、乙二胺(ethylenediamine)、異丙胺(i-propylamine)、苯胺(aniline)與苯甲胺(benzylamine))、二級胺(例如哌(piperazine)或嗎福林(morpholine))或三級胺(例如N,N’-甲氧基甲基哌(N,N’-dimethoxymethylpiperazine))，當分子包含超過一胺基官能基團的情況下可使用多種鹽。較佳者，該胺係選自由甲胺(methylamine)、哌、2-甲基哌(2-methylpiperazine)、N,N’-甲氧基甲基哌(N,N’-dimethoxymethylpiperazine)、苯胺(aniline)、苯甲胺(benzylamine)、2,6-二氟苯甲胺(2,6-difluorobenzylamine)、三氟乙胺(trifluoroethylamine)以及上述各項之混合物；較佳者係選自哌、2-甲基哌與N,N’-甲氧基甲基哌，更佳者係選自哌或2-甲基哌。
於本發明情況下，亞胺鹽係代表亞胺經一級或二級胺與醛或酮於中性或酸性介質下進行反應之產物，以形成亞胺正離子，其中包含自酸中取得之負離子。較佳者，亞胺鹽係來自二級胺與醛所進行之反應，更佳者係為與甲醛(formaldehyde)所進行反應之產物。更佳者，亞胺鹽係來自N,N -二甲胺(N,N -dimethylamine)與甲醛所進行反應之產物。
用以製備銨鹽與亞胺鹽之酸係可為任何酸類，該等酸類較理想者係選自由乙酸(acetic acid)、三氟乙酸(trifluoroacetic acid)、硫酸(sulfuric acid)、甲磺酸(methanesulfonic acid)、p -甲苯磺酸(p -toluenesulfonic acid)、十二烷 基苯磺酸(dodecylbenzenesulfonic acid)、樟腦磺酸(camphorsulfonic acid)、鹽酸(hydrochloric acid)、磷酸(phosphoric acid)以及上述各種之混合物所組成之群組；其中較佳者係選自硫酸(sulfuric acid)、甲磺酸(methanesulfonic acid)、p -甲苯磺酸(p -toluenesulfonic acid)、十二烷基苯磺酸(dodecylbenzenesulfonic acid)以及上述各種之混合物所組成之群組；其中更佳者係選自甲磺酸(methanesulfonic acid)、p-甲苯磺酸(p-toluenesulfonic acid)、十二烷基苯磺酸(dodecylbenzenesulfonic acid)以及上述各種之混合物所組成之群組。亦可使用酸類混合物以及/或胺類混合物。
於較佳實施例中，該銨鹽或亞胺鹽係利用選自哌(piperazine)、N,N’-甲氧基甲基哌(N,N' -dimethoxymethylpiperazine)以及1,3,5-三甲基己羥基-1,3,5-三(1,3,5-trimethylhexahydro-1,3,5-triazine)之胺類以及選自甲磺酸(methanesulfonic acid)、p -甲苯磺酸(p -toluenesulfonic acid)以及十二烷基苯磺酸(dodecylbenzenesulfonic acid，LAS)之酸類所形成之鹽類。
製備亞胺鹽之製備方法係為精通該技藝人士所習知，因為於習知技術中已受充分揭露，例如，曾揭露於manual Houben Weyl,Vol.11/12第616頁，以及Vol E 14a/3第203頁，亦受專利申請案WO-A-2008/050313及WO-A-2013/113037所揭露。該類產品亦可於市場上購得，例如埃申墨則鹽(Eschenmoser's salt)(N,N-二甲基亞甲基碘化銨(N,N-dimethylmethylideneammonium iodide)，N,N-二甲基亞甲基氯化銨(N,N -dimethylmethylideneammonium chloride))可透過Sigma-Aldrich公司購得。該埃申墨則鹽(Eschenmoser's salt)之負離子可利用負離子置換之方法交換，例 如利用V.P.Kukharet al .,Zhurnal Organicheskoi Khimii,1981,17(1),180-6所揭露之方法。
另一種製備該亞胺鹽之方法係由具有結構式(II)之化合物與一銨鹽所進行之反應，經由一級、二級或三級胺以及一酸類或酸類混合物之反應產物。
與該銨鹽進行反應之化合物係具有結構式(II)，
其中E係為(CH2 X)m ，m係介於1至20之間，X係為O或S，當n=1時，F係自下列官能基團所組成之群組中選擇：
當n=2時，F係自下列官能基團所組成之群組中選擇：
當n=3時，F係為：
G係自下列官能基團所組成之群組中選擇：
G與F係各自獨立選擇，且R2 與R3 係各自由官能基團H、線性或分支C1 -C4 烷基、線性或分支C1 -C4 鹵化烷基(halogenated alkyl)、羧基取代之C1 -C4 烷基、C3 -C10 環烷基、選擇性經取代芳香基以及雜環官能基所組成之群組中選擇，或者當n=1時，F可透過一R6 官能基團與G連接，而R6 官能基團係自由(CH2 )p 、(CHR’)p 與(CR’R”)p 所組成之群組中選擇，其中p可介於1至6之間，較佳者係介於1至4之間，更佳者係為1，且R’與R”係可為相同或相異之C1 -C4 烷基官能基團，較佳者，E係為(CH2 X)m ，m係介於1至10之間，X係為O或S，n=1，F係自下列官能基團所組成之群組中選擇：
G係自下列官能基團所組成之群組中選擇：
G與F係各自獨立選擇，且R2 與R3 係各自由官能基團H、線性或分支C1 -C4 烷基、線性或分支C1 -C4 鹵化烷基(halogenated alkyl)、羧基取代之C1 -C4 烷基、C3 -C10 環烷基、選擇性經取代芳香基以及雜環官能基所組成之群組中選擇，或者當n=1時，F可透過一R6 官能基團與G連接，而R6 官能基團係自由(CH2)p、(CHR’)p與(CR’R”)p所組成之群組中選擇，其中p可介於1至6之間，較佳者係介於1至4之間，更佳者係為1，且R’與R”係可為 相同或相異之C1 -C4 烷基官能基團；更佳者，E係為(CH2 X)m ，m係介於1至5之間，X係為O，n=1，F係自下列官能基團所組成之群組中選擇：
G係自下列官能基團所組成之群組中選擇：
G與F係各自獨立選擇，且R2 與R3 係各自由官能基團H、線性或分支C1 -C4 烷基、線性或分支C1 -C4 鹵化烷基(halogenated alkyl)、羧基取代之C1 -C4 烷基、C3 -C10 環烷基、選擇性經取代芳香基以及雜環官能基所組成之群組中選擇，較佳者，R2 與R3 係各自由官能基團H以及線性或分支C1 -C4 烷基中選擇；更佳者，E係為(CH2 X)m ，m係介於1至3之間，X係為O，n=1，F係為：
G係為：
G與F係各自獨立選擇，且R2 與R3 係各自由官能基團H、線性或分支C1 -C4 烷基、線性或分支C1 -C4 鹵化烷基(halogenated alkyl)、羧基取代之C1 -C4 烷基、C3 -C10 環烷基、選擇性經取代芳香基以及雜環官能 基所組成之群組中選擇，較佳者，R2 與R3 係各自由官能基團H以及線性或分支C1 -C4 烷基中選擇。
於此過程中，該反應通常係於80℃至120℃之溫度下進行，時間長度介於5至12小時之間，具有結構式(II)之化合物以及該銨鹽類之較佳比率係介於1.1至2間，該銨鹽類較佳者係選自二級胺類或該等胺類與甲醛之冷凝產物；更佳者係取自N,N -二甲胺(N,N -dimethylamine)、嗎福林(morpholine)以及N,N,N',N '-四甲基二胺甲烷(N,N,N',N '-tetramethyldiamine methane)之產物。上述任何酸類皆適於用以形成胺鹽，較佳者係選自其中之甲磺酸(methanesulfonic acid)、p -甲苯磺酸(p -toluenesulfonic acid)、十二烷基苯磺酸(dodecylbenzenesulfonic acid)以及上述各種之混合物。具有結構式(II)之化合物較佳者係為亞甲基二乙酸酯(Methylene diacetate)或氧雙亞甲基二乙酸酯(Oxybismethylene diacetate)。
銨鹽與亞胺鹽可於本發明實施過程中原位形成，或可另行製備並獨立加入該反應混合物中，較佳者係為原位製備形成。
銨鹽或亞胺鹽於原位形成時係與反應物呈現同相，或可於預先形成之中性銨鹽或亞胺鹽額外添加酸類。藉此，化合物(II)與化合物(III)之反應具有與該等話合物同相知銨鹽或亞胺鹽。
該酸類係可選自乙酸(acetic acid)、三氟乙酸(trifluoroacetic acid)、硫酸(sulfuric acid)、甲磺酸(methanesulfonic acid)或其他烷磺酸(alkylsulfonic acids類)、p -甲苯磺酸(p -toluenesulfonic acid)、十二烷基苯磺酸(dodecylbenzenesulfonic acid)、樟腦磺酸(camphorsulfonic acid)、鹽酸(hydrochloric acid)、磷酸(phosphoric acid)以及上述各種之混合物所組成之 群組；其中較佳者係選自硫酸(sulfuric acid)、甲磺酸(methanesulfonic acid)、p -甲苯磺酸(p -toluenesulfonic acid)、十二烷基苯磺酸(dodecylbenzenesulfonic acid)以及上述各種之混合物所組成之群組；其中更佳者係選自甲磺酸(methanesulfonic acid)、p-甲苯磺酸(p-toluenesulfonic acid)、十二烷基苯磺酸(dodecylbenzenesulfonic acid)以及上述各種之混合物所組成之群組。
該酸類係可為與形成銨鹽或亞胺鹽之相同或不同者，較佳者，其係為相同酸類。相對於中性銨鹽或亞胺鹽所額外添加之酸類含量通常介於10mol%至300mol%之間，較佳者係介於30mol%至100mol%之間，更佳者係介於50mol% and 80mol%之間。即，若藉由胺與酸類所形成之該中性銨鹽相對於具有結構式(III)之反應物之用量係為5mol%，則額外之酸添加量則為8mol%，意即較該中性銨鹽用量增加60mol%。
銨鹽或亞胺鹽可受一基質所支撐，藉此可較輕易自反應媒介中分離。該銨鹽可藉由受一基質所支撐之一級、二級或三級胺以及一酸類或酸類混合物進行反應後取得，其後，該亞胺鹽系藉由受基質所支撐之胺鹽以及具有結構式(II)之化合物進行反應後之產物。該胺類可受多種基質所支撐，例如矽膠、氧化鋁、聚苯乙烯(polystyrene)或沸石(zeolite)。該基質較佳者係為矽膠。最後，如此鹽類可自Sigma-Aldrich或VWR以商業購得，例如，支撐於聚苯乙烯或矽膠上之苯甲胺(benzylamine)以帶有3-(1-哌)丙基(3-(1-piperazino)propyl)之官能基團。亦可透過帶有一固相支撐官能基之胺與好的離去基進行反應，例如受聚苯乙烯支持之氯甲基樹枝(chloromethyl resin)進行反應後輕易取得。
流程：
本發明之流程包含將具有結構式(II)之化合物與具有結構式(III)之化合物，於存在催化含量之一均相銨鹽或亞胺鹽之情況下進行反應。
該反應可在大氣壓力下於70℃至145℃環境中進行，該溫度較佳者係介於90℃至135℃之間，更佳者係介於110℃至130℃之間，且該反應時間通常藉於30分鐘至4小時之間，該時間較佳者係介於1至3小時之間，更佳者係介於1至2小時之間。反應過程可以該技術領域之習知技術進行監測，例如氣相色層分析法(gas chromatography)或核磁共振(nuclear magnetic resonance)。
該反應一般係於無溶劑情況下進行，然而，若必要時，可加入無親核性或弱親核性溶劑，例如戊烷(pentane)、庚烷(heptane)、環己烯(cyclohexane)、甲苯(toluene)、三氯甲烷(chloroform)、乙酸乙酯(ethyl acetate)、丁內酯(butyrolactone)、三氟乙醇(trifluoroethanol)與碳酸丙烯酯(propylene carbonate)。
一般而言，係使用1當量具有結構式(III)之化合物，以及介於1至2.5當量之間具有結構式(II)之化合物，較佳者該具有結構式(II)之化合物係介於1.2至2當量之間，更佳者係介於1.5至2當量之間。一般而言，係使用0.01至0.10當量之間的胺，較佳者該胺係介於0.02至0.08當量之間，更佳者係介於0.025至0.06當量之間，以及0.10至0.22當量之間的酸，教者該酸係介於0.12至0.16當量之間，更佳者係介於0.13至0.15當量之間。
於通常程序下，具有結構式(II)之化合物以及具有結構式(III)之化合物係置於一反應器內，且加熱此混合物之溫度係介於70℃至145℃之間，較佳者係介於110℃至130℃之間。當達到此溫度後，加入催化含量之銨鹽或亞胺鹽，或者，可於該反應器內藉由基底物質與對應酸類合成該銨鹽。於利 用預先形成之銨鹽或亞胺鹽之情況下，其可如前所述利用一酸類或非親核性溶劑溶於反應介質中。
具有結構式(II)之化合物可加入該反應之預先形成程序中，並於與具有結構式(III)之化合物發生後續反應前完成分離。
亦可於後續與具有結構式(III)之化合物發生反應時，在同一反應器內原位製備，於本發明此實施例中係稱為聯繼反應。於兩種情況下皆已發現，預先形成或於反應時原位形成之化合物(II)，並可透過相同程度之選擇性取得具有結構式(I)之化合物，其中該選擇性程度係為自化合物(III)之反應中所產生單體之數量。此選擇性程度極高，通常係高於90%。
於不同實施例中，具有結構式(I)之化合物之製備流程特徵在於，該具有結構式(II)之化合物係於存在具有結構式(III)之化合物以及存在催化含量之均相銨鹽或亞胺鹽情況之下，自一甲醛氣體或一甲醛來源與羧酸酐(carboxylic acid anhydride)之反應中所取得，其中關於該具有結構式(II)之化合物
其中E係為(CH2 X)m ，m係介於1至3之間，X係為O，n=1，F係為：
且G係為：
其中且R2 與R3 係各自由官能基團H、線性或分支C1 -C4 烷基、線性或分支C1 -C4 鹵化烷基(halogenated alkyl)、羧基取代之C1 -C4 烷基、C3 -C10 環烷基、選擇性經取代芳香基以及雜環官能基所組成之群組中獨立選擇。
該甲醛來源係可為，例如三聚甲醛(paraformaldehyde)或三惡烷(trioxane)。該羧酸酐(arboxylic acid anhydride)係可為，例如乙酸酐(acetic anhydride)、丙酸酐(propionic anhydride)、苯甲酸酐(benzoic acid anhydride)或酸酐類混合物。
於本發明環境下，施行該流程之方法係稱為直接反應。固，舉例而言，實施此直接反應之尋常方法包括，將三聚甲醛(paraformaldehyde)、乙酸酐(acetic anhydride)與丁基氰基乙酸酯(butyl cyanoacetate)置於一反應器中，使溫度介於120℃至130℃之間，並於同一反應器中以哌(piperazine)(5mol%)以及p -甲苯磺酸(p -toluenesulfonic acid)(15mol%)，或是加入5mol%由哌與前述酸類所形成之中性銨鹽以預先形成一催化劑，再另外加入5mol%的酸類，促使其於均相發生該反應。於此，其選擇性極高，通常至少可達70%。
表III整理出本發明方法之不同實施例，藉以製備具有結構式(II)之化合物以及所述之銨鹽或亞胺鹽，同時亦列出各種組合條件之選擇性程度：
關於該具有結構式(II)之化合物製備方法，如上所述：- 「預先形成」一詞，係指該具有結構式(II)之化合物係於與具有結構式(III)之化合物發生反應前即已製備並分離完成；- 「聯繼反應」一詞，係指該具有結構式(II)之化合物係於同一反應器中製備，該反應器即為與具有結構式(III)之化合物於存在催化含量之銨鹽或亞胺鹽之情況下發生反應之反應器；以及- 「直接反應」一詞，係指一特定實施例，該具有結構式(II)之化合物係於存在具有結構式(III)之化合物以及一催化含量之銨鹽或亞胺鹽之情況下，由甲醛或一甲醛來源與一羧酸酐所製備而成。
關於該銨鹽或亞胺鹽之製備方法，如上所述：- 「於相同反應器中」一詞係指，該鹽係於具有結構式(II)之化合物與具有結構式(III)之化合物發生反應之同一反應器中製備而成；以及- 「預先形成」一詞係指，該銨鹽或亞胺鹽係經預先製備並分離完成。
於一較佳實施例中，於本發明方法流程中將一穩定劑加入反應混合物，該穩定劑係選自一自由基穩定劑以及一酸類穩定劑。於自由基穩定劑中可選擇，例如對苯二酚(hydroquinone)、鄰苯二酚(pyrocatechol)、間苯二酚(resorcinol)或上述等之衍生物，例如對苯二酚單乙醚(hydroquinone monoethyl ether)、酚類，例如二-第三丁基酚(di-t-butylphenol)、2,6-二-第三丁基對甲酚(2,6-di-t-butyl-p-cresol)、2,2'-亞甲基-雙-(4-甲基-6-第三丁基酚) (2,2'-methylene-bis-(4-methyl-6-t-butylphenol))以及二羥基二苯甲烷(dihydroxydiphenylmethane)。於酸類穩定劑中可選擇，例如路易斯酸算(Lewis acids)、硫酸、鹽酸(hydrochloric acid)、磺酸類(sulfonic acids)，例如甲磺酸(methanesulfonic acid)、p -甲苯磺酸(p -toluenesulfonic acid)或十二烷基苯磺酸(dodecylbenzenesulfonic acid，LAS)、磷酸(phosphoric acid)、多磷酸(polyphosphoric acid)、強酸類之矽烷酯(silylated ester)，例如三烷基氯矽烷類(trialkylchlorosilanes)、二烷基二氯矽烷類(dialkyldichlorosilanes)、烷基三氯矽烷類(alkyltrichlorosilanes)、四氯矽烷(tetrachlorosilane)與磺酸類、硫酸與磷酸之衍生物。
本發明中，用以穩定具有結構式(I)之化合物之穩定劑用量，係為該發明領域精通技藝人士所習知，並可依照該1,1-二取代基乙烯單體之性質而有所改變。
本發明之方法流程較先前技術所揭露之方法具有優點，因其可直接製備該單體，並省去預聚物之熱解聚合步驟，本流程係利用簡單、便於取得、無毒且結構精確之原料，該方法並可用於製備廣範種類之單體如：沸點高之液體類、固體類、具有單官能基單體、具有相同基團之多官能基單體、具有不同基團之多官能基單體，或經特別設計之單體，並於標準業界設備中經過最終提純後取得高產率與高純度產物。再者，該反應之實施無需經由共沸蒸餾以去除水分或酒精；此催化機構並非最終單體產物所含有亞甲基基團之來源，故並不需要使用相同當量數之催化劑；該反應係於一酸性或中性介質中發生，該介質可使形成後之單體穩定；最終產物可直接自反應粗產物(reaction crude)中蒸餾，若其為固體，亦可經由沉澱取得；所形成之少量副產品則可輕易回收或去除。
應用試驗：
藉由本發明方法所取得該1,1-二取代基乙烯單體之反應性，可藉由測量以此等純粹單體所製備而成之黏著劑經夾合以結合於不同基材所需之時間來評估。
於範例段落中，本發明之流程係利用三種素材測試該單體之黏著力道來詳細說明，包括：經噴砂處理之軟鋼、松木以及聚碳酸酯(polycarbonate)塑膠材料。
由此方法所取得之單體具有高純度與低酸度，就三種材質所利用之夾合時間少於或等於一分鐘，依照材質決定，而於加入起始劑之完全聚合作用亦係於少於一分鐘之時間內完成。請留意，具有酸度時會延緩與起始劑相互接觸之該單體的完全聚合作用。
故，以本發明方法所製備之1,1-二取代基乙烯單體適合用於形成黏著劑成分。
本發明包含下列實施例：
1. 製備具有結構式(I)1,1-二取代基乙烯單體之方法，
其中：A與D為由以下官能基團所構成之群組中各自選擇，包括CN、CO2 R1 、COR1 、CONR1 2 、SO2 R1 、SO3 R1 、COPO(OR1 )2 、COPOR1 2 、以及NO2 ，其中R1 代表一線性或分支、飽和或不飽和之C1 -C20 烷基，較佳者係為線性、分支或脂環族(alicyclic)C1 -C3 烷基，或線性、分支或脂環族C4 -C20 烷基、C1 -C20 鹵化烷基(halogenated alkyl)、C4 -C20 烷基矽烷(alkyl silane)、C1 -C20 乙醯氧基矽烷(acetoxy silane)、C2 -C20 烷氧烷基(alkoxyalkyl)、C2 -C20 烯基(alkenyl)、C2 -C20 炔基(alkynyl)、C2 -C10 亞烷基(alkylene)、C3 -C20 環烷基(cycloalkyl)、烷基環烷基(alkylcycloalkyl)、C3 -C20 環烯基(cycloalkenyl)、烷基環烯基(alkylcycloalkenyl)、芳香基(aryl)、經取代芳香基(substituted aryl)、烷芳基(alkylaryl)、經取代烷芳基(substituted alkylaryl)、脂族雜環官能基(aliphatic heterocyclic moiety)、與脂族雜環連接之烷基官能基(alkyl moiety)、芳族雜環官能基(aromatic heterocyclemoiety)、與芳族雜環連接之烷基官能基、丙烯酸酯官能基(acrylic estermoiety)、環氧丙烷官能基(oxetanemoiety)、環氧基官能基(epoxy moiety)、乙醇酸官能基(glycolate moiety)以及羧酸酯官能基(carboxylic acid ester moiety)；其中包含具有結構式(II)之一化合物反應
其中：E為(CH2 X)m ，M可介於1至20之間，X係為O或S，當n=1時，F係自下列官能基團所組成之群組中選擇：
當n=2時，F係自下列官能基團所組成之群組中選擇：
當n=3時，F係為：
G係自下列官能基團所組成之群組中選擇：
G與F係各自獨立選擇，且R2 與R3 係各自由官能基團H、線性或分支C1 -C4 烷基、線性或分支C1 -C4 鹵化烷基(halogenated alkyl)、羧基取代之C1 -C4 烷基、C3 -C10 環烷基、選擇性經取代芳香基以及雜環官能基所組成之群組中選擇，或者當n=1時，F可透過一R6 官能基團與G連接，而R6 官能基團係自由(CH2 )p 、(CHR’)p 與(CR’R”)p 所組成之群組中選擇，其中p可介於1至6之間，較佳者係介於1至4之間，更佳者係為1，且R’與R”係可為相同或相異之C1 -C4 烷基官能基團，並包含具有結構式(III)之一化合物，
以及具有催化量之一銨鹽或亞胺鹽，其中此鹽係處於均相或受一固相基質所支撐。
2. 如實施例1所述之方法，其特徵在於，具有結構式(II)之化合物與具有結構式(III)之化合物之間的反應，係於存在有催化含量之一均相銨鹽或亞胺鹽情況下實施。
3. 如實施例1或2所述之方法，其特徵在於，其中A與D為由以下官能基團所構成之群組中各自選擇，包括CN、CO2 R1 與COR1 。
4. 如實施例3所述之方法，其特徵在於，其中A與D為由以下官能基團所構成之群組中各自選擇，包括CN與COR1 。
5. 如實施例1或4任一項所述之方法，其特徵在於，其中R1 代表一線性或分支、飽和或不飽和之C1 -C20 烷基，較佳者係為線性、分支或脂環族(alicyclic)C1 -C3 烷基，或線性、分支或脂環族C4 -C20 烷基、C2 -C20 烷氧烷基(alkoxyalkyl)、C2 -C20 烯基(alkenyl)或丙烯酸酯官能基(acrylic estermoiety)。
6. 如實施例1或5任一項所述之方法，其特徵在於，該具有結構式(II)之化合物中：E係為(CH2 X)m ，m係介於1至5之間，X係為O，n=1，F係自下列官能基團所組成之群組中選擇：
G係自下列官能基團所組成之群組中選擇：
G與F係各自獨立選擇，且R2 與R3 係各自由官能基團H、線性或分支C1 -C4 烷基、線性或分支C1 -C4 鹵化烷基(halogenated alkyl)、羧基取代之C1 -C4 烷基、C3 -C10 環烷基、選擇性經取代芳香基以及雜環官能基所組成之群組中選擇。
7. 如實施例6所述之方法，其特徵在於，該具有結構式(II)之化合物中：E係為(CH2 X)m ，m係介於1至3之間，X係為O，n=1，F係為：
G係為：
G與F係各自獨立選擇，且R2 與R3 係各自由官能基團H、線性或分支C1 -C4 烷基、線性或分支C1 -C4 鹵化烷基(halogenated alkyl)、羧基取代之C1 -C4 烷基、C3 -C10 環烷基、選擇性經取代芳香基以及雜環官能基所組成之群組中選擇。
8. 如實施例6或7任一項所述之方法，其特徵在於，R2 與R3 係各自由官能基團H、線性與分支C1 -C4 烷基所組成之群組中選擇。
9. 如實施例8所述之方法，其特徵在於，該具有結構式(II)之化合物係選自由亞甲基二乙酸酯(Methylene diacetate)、氧雙亞甲基二乙酸酯(Oxybismethylene diacetate)、亞甲基二丙酸酯(Methylene dipropionate)與氧雙亞甲基二丙酸酯(Oxybismethylene dipropionate)所組成之群組。
10.如實施例9所述之方法，其特徵在於，該具有結構式(II)之化合物係為亞甲基二乙酸酯(Methylene diacetate)。
11.如實施例1至10任一項所述之方法，其特徵在於，該銨鹽係為一酸類與一一級、二級或三級胺反應後之產物。
12.如實施例11所述之方法，其特徵在於，該胺係自由甲胺(methylamine)、哌(piperazine)、2-甲基哌(2-methylpiperazine)、N,N’-甲氧基甲基哌(N,N’-dimethoxymethylpiperazine)、苯胺(aniline)、苯甲胺(benzylamine)、2,6-二氟苯甲胺(2,6-difluorobenzylamine)、三氟乙胺(trifluoroethylamine)以及上述各項之混合物所組成之群組中選擇。
13.如實施例12所述之方法，其特徵在於，該胺係為哌(piperazine)或2-甲基哌(2-methylpiperazine)。
14.如實施例1至10任一項所述之方法，其特徵在於，該亞胺鹽係為一一級或二級胺與一醛類(aldehyde)或酮類(ketone)於一中性或酸性介質中反應而得之亞胺，其中包含自酸中取得之一負離子。
15.如實施例14所述之方法，其特徵在於，該亞胺鹽係為N,N -二甲胺(N,N -dimethylamine)與甲醛進行反應所得之產物。
16.如實施例11至15任一項所述之方法，其特徵在於，該酸類係選自由乙酸(acetic acid)、三氟乙酸(trifluoroacetic acid)、硫酸(sulfuric acid)、甲磺酸(methanesulfonic acid)、p-甲苯磺酸(p-toluenesulfonic acid)、十二烷基苯磺酸(dodecylbenzenesulfonic acid)、樟腦磺酸(camphorsulfonic acid)、鹽酸(hydrochloric acid)、磷酸(phosphoric acid)以及上述各種之混合物所組成之群組。
17.如實施例16所述之方法，其特徵在於，該酸類係選自由甲磺酸(methanesulfonic acid)、p-甲苯磺酸(p-toluenesulfonic acid)、十二烷基苯磺酸(dodecylbenzenesulfonic acid)以及上述各種之混合物所組成之群組。
18.如實施例11至14任一項所述之方法，其特徵在於，該胺鹽或亞胺鹽係由選自由哌(piperazine)、N,N’-甲氧基甲基哌(N,N' -dimethoxymethylpiperazine)以及1,3,5-三甲基己羥基-1,3,5-三(1,3,5-trimethylhexahydro-1,3,5-triazine)所構成群組之一胺類，以及選自由甲磺酸(methanesulfonic acid)、p -甲苯磺酸(p -toluenesulfonic acid)以及十二烷基苯磺酸(dodecylbenzenesulfonic acid，LAS)之一酸類，所形成之鹽類
19.如實施例1所述之方法，其特徵在於，該亞胺鹽係由一具有結構式(II)之化合物，以及由一一級、二級或三級胺與一酸類或一酸類混合物所反應形成之一銨鹽，進行反應所製備而得。
20.如實施例19所述之方法，其特徵在於，該胺係選自由N,N -二甲胺(N,N -dimethylamine)、嗎福林(morpholine)以及N,N,N',N '-四甲基二胺甲烷(N,N,N',N '-tetramethyldiamine methane)所構成之群組，且該酸類係選自由甲磺 酸(methanesulfonic acid)、p -甲苯磺酸(p -toluenesulfonic acid)以及十二烷基苯磺酸(dodecylbenzenesulfonic acid)以及上述各種之混合物所構成之群組。
21.如實施例20所述之方法，其特徵在於，該二級胺係為N,N -二甲胺(N,N -dimethylamine)，且該酸類係為p -甲苯磺酸(p -toluenesulfonic acid)以及十二烷基苯磺酸(dodecylbenzenesulfonic acid)之混合物。
22.如實施例1至21任一項所述之方法，其特徵在於，該胺鹽或亞胺鹽係為原位製備而成。
23.如實施例1至21任一項所述之方法，其特徵在於，係利用一預先形成之銨鹽或亞胺鹽，並對於該中性銨鹽或亞胺鹽額外添加酸類。
24.如實施例1至23任一項所述之方法，其特徵在於，具有結構式(II)之化合物係於與具有結構式(III)之化合物發生後續反應前即分離完成。
25.如實施例1至23任一項所述之方法，其特徵在於，該具有結構式(II)之化合物係於與具有結構式(III)之化合物發生後續反應之同一反應器內原位製備而成。
26.如實施例1至23任一項所述之方法，其特徵在於，該具有結構式(II)之化合物係於存在具有結構式(III)之化合物以及一催化含量之均相銨鹽或亞胺鹽之情況下，經由一甲醛氣體(formaldehyde gas)或一甲醛來源以及一羧酸酐(carboxylic acid anhydride)所進行反應而取得，其中關於該具有結構式(II)之化合物
E係為(CH2 X)m ，m係1至20之間，較佳者係介於1至10之間，更佳者係介於1至5之間，更佳者係介於1至3之間， X係為O，n=1，F係為：
且G係為：
其中R2 與R3 係各自由官能基團H、線性或分支C1 -C4 烷基(alkyl)、線性或分支C1 -C4 鹵化烷基(halogenated alkyl)、羧基取代之C1 -C4 烷基、C3 -C10 環烷基(cycloalkyl)、選擇性經取代芳香基以及雜環官能基所組成之群組中選擇。
接下來提供數項範例，其係用以說明本發明，而非限制本發明。
範例：
製備範例1：製備亞甲基二乙酸酯(Methylene diacetate)
於一1L容量之雙層套管反應器中置入561克(505莫耳)之乙酸酐(acetic anhydride)，並加入158克(5莫耳)純度為95%之三聚甲醛(paraformaldehyde)，取其懸浮液於室溫中持續攪拌至成為一均相混合物，再加入2.45克(0.025莫耳)之濃硫酸(concentrated sulfuric acid)，同時將反應器中之油脂加熱至160℃。當溫度達到138℃時，該三聚甲醛會溶於該混合物中並呈現透明。當溫度達到160℃時，取一樣本並以氣相色層分析法(gas chromatography)進行分析。每小時進行取樣一次，於反應經過三小時後， 觀察到發生98%之轉化，並使該反應物質冷卻。反應器之內容物經轉移至另一反應器中並經過蒸餾，取得671克之亞甲基二乙酸酯(Methylene diacetate)清澈餾出物，其中含有低於1%之乙酸酐、約1%之氧雙亞甲基二乙酸酯(Oxybismethylene diacetate)以及13.6%之乙酸(acetic acid)。此粗產物進一步藉由分餾以產出純度近於100%之亞甲基二乙酸酯(Methylene diacetate)。
製備範例2：藉由負離子置換法製備N,N -二甲基亞甲基亞胺p -甲苯磺酸鹽(N,N-dimethylmethylene iminiump -toluenesulfonate salt)
將9.4克(0.1.莫耳)之N,N -二甲基亞甲基亞胺(N,N -二甲基亞甲基亞胺)(Sigma-Aldrich)與18.6克(0.10莫耳)經熔解之甲基p -甲苯磺酸(methylp -toluenesulfonate)所形成之混合物置於配有計泡器之一100mL圓底燒瓶中攪拌加熱至100℃，該燒瓶係浸於溫度高於100℃之油浴中。該反應起始速度極快，並伴隨著甲基氯氣之產生，其會產生泡沫。反應時間係為5分鐘，自所有物質熔化後開始計算。
該產物保持於100至110℃之溫度達30分鐘，此期間過後，將其置於一密封塑膠瓶中，使其固化為極堅硬之物質。該反應產率為定量，所取得產物之熔點約為110℃。
其他鹽類亦可實質上依照類似步驟製備，例如：
-N,N -二甲基亞甲基亞胺苯磺酸酯(N,N -dimethylmethylene iminium benzenesulfonate)，其熔點約為100℃。
-N,N -二甲基亞甲基亞胺p -甲苯/苯磺酸酯(N,N -dimethylmethylene iminiump -toluene/benzenesulfonate)，其熔點約為70℃。
-N,N -二甲基亞甲基亞胺甲磺酸酯(N,N -dimethylmethylene iminium methanesulfonate)，其熔點約為160℃。
此揭露之方法係將V.P.Kukharet al .,Zhurnal Organicheskoi Khimii,1981,17(1),180-6中所記載之方法最佳化而來。
製備範例3：藉由具有結構式(II)之化合物與一銨鹽進行反應以製備該亞胺鹽
a)第一步，依照下述流程自N,N -二甲胺(N,N -dimethylamine)製備具有負離子混合物之銨鹽。
將238克(0.8莫耳)之十二烷基苯磺酸(dodecylbenzenesulfonic acid，LAS)迅速加入一裝有306克(1.2莫耳)濃度65%p -甲苯磺酸(p -toluenesulfonic acid)(Stepanatep -TSA-LS,Stepan Europe)水性溶液之1L圓底燒瓶中，LAS溶解時會伴隨輕微放熱現象，並形成一清澈、低黏性溶液。自加入LAS起，5分鐘後加入濃度40%之二甲胺(236克，2.09莫耳)溶液，加入後反應粗產物之內部溫度達到80℃。
將仍高溫之溶液轉移至一旋轉蒸發儀之一2L燒瓶中以移除水分，該蒸發器於稍後裝配一聚四氟乙烯毛細管。起初，於120 ℃環境下施以400-300mbar之無氣流真空，之後將真空度減至100mbar。中性之液體二甲基銨鹽(dimethylammonium salt)最後於30mbar具有氣流之真空以上述特定溫度進行乾燥兩小時。所得為定量產率，經卡爾費瑟分析法(Karl-Fisher analysis)測定之產物水分含量為0.085%。
b)第二步，將根據步驟a)所述方法製備之該胺鹽與亞甲基二乙酸酯(Methylene diacetate)進行反應，依照製備範例1取得其產物。
將步驟a)中所取得含有0.08莫耳之胺氮的213克二甲基銨鹽，以及47.8克(0.16莫耳)之未純化LAS(Aldrich)加入一1L燒瓶中。
於不停攪拌下，將222克(1.6莫耳)之亞甲基二乙酸酯(Methylene diacetate)加入混合物中，並加熱至內部溫度達到100℃。於此溫度下，在第5小時、第7.5小時、第10小時與地12.5小時分別對該反應穩合物進行取樣，並利用核磁共振對樣品進行分析。樣品於旋轉蒸發儀中濃縮，以移除反應中所產生以及來自亞甲基二乙酸酯(Methylene diacetate)中可能未產生反應之乙酸。該分析顯示，在5小時的反應中產生了約90%的轉化率，而該轉化率即約等於產率。
製備範例4：製備1,4-二銨基環己烷二p -甲苯磺酸(1,4-diammoniocyclohexane di-p -toluenesulfonate)
將一p -甲苯磺酸單水合物(p -toluenesulfonic acid monohydrate)(22.04克，0.116莫耳)加入20mL乙醇中所形成之溶液，加入將哌(piperazine)(5克，0.058莫耳)加入25mL乙醇中所形成之溶液。該反應混合物於室溫中攪拌30分鐘，將形成之固體過濾並以乙醇(3x20mL)清洗，之後並以旋轉蒸發儀乾燥後，定量產出該銨鹽。
比較範例：利用克納文縮合反應(Knoevenagel reaction)製備2-辛基氰基丙烯酸酯(2-octyl cyanoacrylate)
於以42克之三聚甲醛(paraformaldehyde)(1.4莫耳)與100L之庚烷(heptane)形成之混合物中，加入0.54克催化含量之哌啶(piperidine)(6毫莫耳)，將所成之混合物於70℃加熱並保持溫度10分鐘。以另一漏斗以滴入方式將250.8克之2-辛基氰基乙酸酯(2-octyl cyanoacetate)(1.2莫耳)於30分鐘 內加入。該混合物保持回流直至不再收集到更多水分為止。此反應最終可取得2-辛基氰基丙烯酸酯(2-octyl cyanoacrylate)之預聚物。
其後，將磷酸加入該反應混合物中，並以蒸餾方式去除溶劑。接著，以p -甲苯磺酸(p -toluenesulfonic acid)將所取得之殘留物緩慢中和，再經過真空蒸餾以產生熱解聚合作用。對含有餾出物之燒瓶加入適當穩定劑混合物以使之穩定，此係為習知技術。蒸餾係於1mbar與150℃環境下進行，至該產物開始蒸餾提純，之後將溫度提高至200℃，至該單體完全蒸餾完成為止。對於2-辛基氰基丙烯酸酯之後續純化係於1-3mbar以及120℃環境下以真空蒸餾，分離後之純化單體產出率為40%。
範例1：製備丁基氰基丙烯酸酯(butyl cyanoacrylate)(具有結構式(I)之化合物，其中A係為CN，且D係為-CO2 -n -Bu)
將1.40莫耳之丁基氰基乙酸酯(butyl cyanoacetate)以及2.1莫耳經製備範例1所取得之亞甲基二乙酸酯(Methylene diacetate)加入一1L之反應器。之後，將該混合物加熱至120and130℃，接著加入5mol%之哌(piperazine)以及15mol%之p -甲苯磺酸(p -toluenesulfonic acid)。該反應每隔30分鐘以氣相色層分析法(gas chromatography)或核磁共振(nuclear magnetic resonance)進行監測。1小時後，結束該反應，並取得具有94%選擇性之n-丁基氰基丙烯酸酯(n-butyl cyanoacrylate)，該選擇性係代表所製得之單體與用於反應之氰基乙酸酯之數量比例。其後，利用真空與將穩定劑加入殘留物以將該單體蒸餾之方法將乙酸去除。
範例2-6，應用於製備丁基氰基丙烯酸酯(具有結構式(I)之化合物，其中A係為CN，且D係為-CO2 -n -Bu)之因子設計
選擇n-丁基氰基丙烯酸酯(n-butyl cyanoacrylate)作為單體範例，以研究表IV中所列出之因子對其依照本發明方法所合成時造成之影響。
於一近似於範例1之步驟流程後，完成製備範例4，其中該催化劑係根據製備範例4所預先合成。故，將5mol%之1,4-二銨基環己烷二p -甲苯磺酸(1,4-diammoniocyclohexane di-p -toluenesulfonate)與額外5mol%之p -甲苯磺酸水合物(p -toluenesulfonic acid monohydrate)於120 and 130℃之間環境下加入一丁基氰基乙酸酯(butyl cyanoacetate)(1.40莫耳)以及亞甲基二乙酸酯(Methylene diacetate)(2.1莫耳)形成之溶液係中，以達到如範例1所描述之相同酸度。
於範例2及範例5中，亞甲基二乙酸酯(Methylene diacetate)係依據如製備範例1所描述之近似方法流程製備而來，其反應時間係為2小時。而後，分別於針對兩者範例，將丁基氰基乙酸酯(1.40莫耳)加入相同反應粗產物中，並陸續加入5mol%之哌與10mol%之p -甲苯磺酸水合物，以形成範例2，或加入5mol%於製備範例4中所述之胺鹽，以形成範例5。在加入丁基氰基乙酸酯之後，該反應即需於120℃環境下持續攪拌1小時。
於範例3及範例6中，該流程係透過直接反應來實施。於此等範例中，三聚甲醛(paraformaldehyde)(2.1莫耳)、乙酸酐(acetic anhydride)(2.1莫耳)以及丁基氰基丙烯酸酯(butyl cyanoacrylate)(1.4莫耳)係共同於120至 130℃之溫度下，加入預先於同一反應器中以5mol%之哌與15mol%之p -甲苯磺酸製備而成之催化劑，進行反應2小時，以形成範例3，或加入預先製備之催化劑以及額外添加5mol%之之p -甲苯磺酸水合物，同樣進行反應2小時，以形成範例6。
此等因子製備亞甲基二乙酸酯(Methylene diacetate)之三層級以及製備銨鹽或亞胺鹽之二層級之間的相互結合，係透過因子設計的方式來呈現，如表V所示，其中亦包含相關之選擇性。
由此可見，製得n-丁基氰基丙烯酸酯(n-butyl cyanoacrylate)之選擇性與該催化劑之製備方法並不相關，但具有結構式(II)之化合物製得方式會造成一定的影響，因為直接反應之選擇性頗高，而透過預先製備或聯繼反應之選擇性則達到極高。
範例7：製備十八基氰基丙烯酸酯(octadecyl cyanoacrylates)(具有結構式(I)之化合物，其中A係為CN，且D係為-CO2 C18 H37 )
將84.3克之十八基氰基乙酸酯(octadecyl cyanoacetate)置於一具有溫度計之250L三頸燒瓶中，並加入1.07克之-1,3,5-三(1,3,5-trimethylhexahydro-1,3,5-triazine)、84.3毫克之2,6-二-第三 -丁基-4甲基酚(2,6-di-tert -butyl-4-methylphenol，BHT)以及由69.4克之亞甲基二乙酸酯(Methylene diacetate)與13.4克之十二烷基苯磺酸(dodecylbenzenesulfonic acid)形成之混合物，後者係緩慢加入以使該固體氰基乙酸酯(cyanoacetate)濕潤。將該混合物溫合地攪拌加熱以取得一液體物質，接著將反應物質保持其內部溫度於125℃並持續不斷快速攪拌，直至核磁共振光譜中之氰基乙酸酯訊號消失為止，時間為1.5至2小時之間。
當反應完成後，將粗產物以50克之冰醋酸(glacial acetic acid)稀釋，並於緩慢攪拌時使之冷卻至室溫。產物於溫度約達35℃時開始結晶，需於室溫攪拌整夜。之後將固體濾出，並額外添加35克之乙酸至燒瓶內，再於過濾器上以70克之乙酸於室溫清洗三次。
將濕產物(127克)於80℃溶於含有84毫克BHT之123克冰醋酸中。將無法溶解之聚合粗產物移除，並於室溫下重覆該結晶過程。
將依此取得之結晶至於旋轉蒸發儀中以50℃低速乾燥，並施以20至7mbar之真空度以去除乙酸，藉以防止該產物於泵中流失。在處於7mbar達1小時後，取得61克之2-十八基氰基丙烯酸酯(2-octadecyl cyanoacrylate)，對應之產率為70%，選擇性為90%。
範例8：製備1,6-己基雙氰基丙烯酸酯(1,6-hexyl biscyanoacrylate)(具有結構式(I)之化合物，其中A係為CN，且D係為-CO2 (CH2 )6 O2 C(CN)=CH2 ，與一氰基丙烯酸酯(cyanoacrylic ester=late)連接之亞烷官能基)
將以59.4克之亞甲基二乙酸酯(Methylene diacetate)、0.75克之2-甲基哌(2-methylpiperazine)以及12.0克之十二烷基苯磺酸(dodecylbenzenesulfonic acid)所形成之混合物加熱至110℃。接著加入189克之2,2-亞甲基雙(6-第三 -丁基-4甲酚)(2,2-methylenebis(6-tert -butyl-4-methylphenol))，再將37.8克之1,6-己烷二醇雙氰基乙酸酯(1,6-hexanediol biscyanoacetate)分為30等份於30分鐘內緩慢加入。該反應係於此溫度下實施2小時，直至核磁共振光譜上之氰基乙酸酯訊號消失為止。
該反應物質並於一旋轉蒸發儀中濃縮以移除該溶劑(以10mbar於80℃進行30分鐘)，再以45克之甲苯(toluene)稀釋，所成之溶液中不含固體。為使產物沉澱，將45克之庚烷(heptane)以滴入方式於30分鐘期間加入仍高溫之甲苯溶液中，所形成之二相混合物經快速攪拌冷卻至室溫。於混合物溫度達室溫約20分鐘後，即開始出現結晶，並再持續攪拌90分鐘直至結晶上方之液體呈現均相為止，之後將該混合物置於冷藏庫中隔夜。
將固體產物濾出，以30克的冷卻甲苯-庚烷(1：1)混合物清洗兩次，該混合物中含有30ppm之三氟化硼二丁基乙醚錯合物(boron trifluoride dibutyl etherate)(BF3 。Bu2 O)，再以真空乾燥2小時以取得26.9克之1,6-己基雙氰基丙烯酸酯(1,6-hexyl biscyanoacrylate)，其應為無色，產率為71%，選擇性為90%。
範例9-35：製備具有結構式(I)之氰基丙烯酸酯類(cyanoacrylates)
實際於本發明範例1所述之方法流程後，可製備表VI所列出之1,1-二取代基乙烯單體(1,1-disubstituted ethylenemonomers)，本表表示各產物之反應時間、胺或亞胺之莫耳%、酸類之莫耳%以及選擇性。
其中：LAS：十二烷基苯磺酸(dodecylbenzenesulfonic acid)
p -TSA：p -甲苯磺酸(p -toluenesulfonic acid)
MSA：甲磺酸(methanesulfonic acid)
於範例19中所利用之基質矽為具有3-(1-哌)丙基(3-(1-piperazino)propyl)官能基團之矽膠，其具有0.8毫莫耳/克之承載量(Sigma Aldrich)以及十二烷基苯磺酸(dodecylbenzenesulfonic acid)。該反應亦可於本發明所述範例1之流程後實施。
由此可見，本發明所提供製備1,1-二取代基乙烯單體之方法流程，可取得相當高之選擇性。
範例36：本發明之方法與克納文縮合反應(Knoevenagel reaction)之比較
依照克納文縮合反應(Knoevenagel reaction)之流程製備數種氰基丙烯酸酯類(cyanoacrylates)，並將其所得產率與利用本發明方法所得之產率相互比較。
表VII列出各種方法流程所得之產率：
(a)藉由複製文獻中所揭露之條件以取得之實驗性分離產率
(b)揭露於微膠囊期刊(Holl et al.,J.Microencapsulation,2002,19(6),699)
(c)揭露於微膠囊期刊(Holl et al.,J.Microencapsulation,2002,19(6),699.)
(d)揭露於專利JP-A-06-192202
(e)揭露於生物材料學報(Muzrahi et al.,Acta Biomater.,2011,7(8),3150-3157)
(f)揭露於專利US4321180
(g)揭露於專利EP-A-0127855
由此可見以本發明方法所得之產率顯著優於以克納文縮合反應(Knoevenagel reaction)所得之產率，而於特定案例中，以本方法可製得良好產率之單體，但卻無法藉由克納文縮合反應(Knoevenagel reaction)而製得。
範例37：本發明方法所製得單體之黏著性質研究
以本發明之方法流程所製得1,1-二取代基乙烯單體之反應性，利用範例30及31之烷氧烷基丙烯酸酯類(alkoxyalkyl cyanoacrylates)進行試驗。為此目的，需測定以此等純化單體所製得之黏著劑用以接合不同基材所需之夾合時間。
於此利用三種材質：經噴砂處理之軟鋼、松木以及聚碳酸酯(polycarbonate)塑膠材料。
為進行此試驗，該等基材之表面以異丙醇(isopropanol)清潔過，並以盡可能極小滴之滴落方式將該純化單體施於該基材，之後取另一相同基材貼合於第一基材，並將兩者夾合，貼合面積係為250mm2 。於一時間後移除夾具，再自其中一基材懸掛3公斤之重量，另一基材則保持於垂直位置。
其夾合時間以秒計算，即為兩基材施以單體組合後之時間點，至該樣本可承受3公斤重量長達30秒不分離之時間點為止。
並同時藉由觀察樣本對一起始劑發生反應而開始固化所需的時間，間接測量各單體中因製備過程而具有之酸度含量。
為此目的，製備一起始劑，其係為一N-氧基二乙烯苯并噻唑-2-亞磺醯胺(N-oxydiethylenebenzothiazole-2-sulfenamide)置於非親核性溶劑中所成之溶液。將一定量之該溶液加入單體並充分混合。之後，以一直徑為2mm之窄木棍置入該混合物中，並以手操縱其進行上下物理移動，直至該混合物不再流動，且該木棍固陷於該聚合黏著劑中為止。聚合作用完成之時間可指出該單體之酸度含量，因為起始劑可與介質中出現之任何酸類中合，整體聚合完畢的時間越長，代表該單體中之酸度含量越高。
表VIII表示出各種材質試驗結果，亦同時表示出對兩種目標單體酸度含量之間接估量。
較短之夾合時間，其小於或等於1分鐘，係因其基材而不同，茄較低之酸度含量，使聚合完成之時間短於1分鐘，此說明的依本發明方法製備單體之純度，故該等單體適合用於作為黏著劑成分。
範例38：製備乙基氰基丙烯酸酯(ethyl cyanoacrylate)(具有結構式(I)之化合物，其中A係為CN，且D係為-CO2 -Et)
將透過製備範例1所取得1.77莫耳之乙基氰基乙酸酯(ethyl cyanoacetate)與2.65莫耳之亞甲基二乙酸酯(Methylene diacetate)所形成之混合物，於一1L反應器中加熱至溫度介於120至130℃之間。之後加入2.5mole%之哌(piperazine)與13mole%之甲烷磺酸單水合物(methane sulfonic acid monohydrate)。該反應每30分鐘透過氣相色層分析法(gas chromatography)或核磁共振(nuclear magnetic resonance)監測。兩小時後，該反應即視為結束，藉此取得選擇性98%之乙基氰基乙酸酯(ethyl cyanoacetate)，其中該選擇性係代表所製得之單體相對用以反應之氰基丙烯酸酯(cyanoacetate)之比例。其後，藉由真空去除乙酸並將穩定劑加入殘留物中以蒸餾該單體。乙基氰基乙酸酯(ethyl cyanoacetate)之產率為82%。
範例39：製備12-甲基丙烯醯基氧基十二基氰基丙烯酸酯(12-methacryloyloxydodecyl cyanoacrylate)(具有結構式(I)之化合物，其中A係為CN，且D係為-CO2 R1 ，其中R1 係為(CH2 )12 O2 C(Me)=CH2 ，具有結構式(VI)之丙烯酸酯官能基(acrylic ester moiety)，其中z=12且R4 =Me)
由依英國專利申請案GB-A-2311519實施例所揭露之方法製得25.3克之甲基丙烯醯基氧基十二基氰基乙酸酯(12-methacryloyloxydodecyl cyanoacetate)，以氣相色層分析法測得之純度約為 90%、19.8克透過製備範例1所製得之亞甲基二乙酸酯(Methylene diacetate)、0.375克之2-甲基哌(2-methylpiperazine)、0.128克之2,6-二-第三 -丁基-4甲基酚(BHT)以及5.08克之十二烷基苯磺酸(dodecylbenzenesulfonic acid)(不含硫酸)所形成之混合物，經加熱至120℃並於此溫度持續攪拌45分鐘後，核磁共振所顯示之氰基乙酸酯(cyanoacetate)訊號幾乎消失。
該反應物質隨後以旋轉蒸發儀濃縮以去除溶劑(以8mbar於80℃濃縮30分鐘)，取得一褐色油脂，其中不含任何固體物質。該油脂經兩次萃取出各分量為32克之異辛烷(isooctane)，該等萃取物於室溫靜置以分離出黃色之膏狀催化劑。所得產物於-20℃溫度冷卻以沉澱，其固體濾出後以低溫冷凍之異辛烷(isooctane)沖洗。最後，取得16.8克呈現淡黃色之蠟質固體，其產率為64%，選擇性約為90%。該純化單體可藉由自低極性溶劑如六甲基二矽氧烷(hexamethyldisiloxane)或辛烷(octane)再結晶而取得，以1 H-RMN光譜清楚顯示4個(乙烯基質子)與2個可聚合官能基相互連結：氰基丙烯酸酯(cyanoacrylate)與甲基丙烯酸酯(methacrylate)。

Claims (17)

  1. 製備之1,1-二取代基乙烯單體(1,1-disubstituted ethylene monomers)之方法，其具有之結構式(I)為 其中：其中A與D係由以下官能基團所構成之群組中各自選擇，包括CN、CO2 R1 、COR1 、CONR1 2 、SO2 R1 、SO3 R1 、COPO(OR1 )2 、COPOR1 2 、以及NO2 ，其中R1 代表一線性或分支、飽和或不飽和之C1 -C20 烷基，較佳者係為線性、分支或脂環族(alicyclic)C1 -C3 烷基，或線性、分支或脂環族C4 -C20 烷基、C1 -C20 鹵化烷基(halogenated alkyl)、C4 -C20 烷基矽烷(alkyl silane)、C1 -C20 乙醯氧基矽烷(acetoxy silane)、C2 -C20 烷氧烷基(alkoxyalkyl)、C2 -C20 烯基(alkenyl)、C2 -C20 炔基(alkynyl)、C2 -C10 亞烷基(alkylene)、C3 -C20 環烷基(cycloalkyl)、烷基環烷基(alkylcycloalkyl)、C3 -C20 環烯基(cycloalkenyl)、烷基環烯基(alkylcycloalkenyl)、芳香基(aryl)、經取代芳香基(substituted aryl)、烷芳基(alkylaryl)、經取代烷芳基(substituted alkylaryl)、脂族雜環官能基(aliphatic heterocyclic moiety)、與脂族雜環連接之烷基官能基(alkyl moiety)、芳族雜環官能基(aromatic heterocyclemoiety)、與芳族雜環連接之烷基官能基(alkyl moiety)、丙烯酸酯官能基(acrylic estermoiety)、環氧丙烷官能基(oxetanemoiety)、環氧基官能基(epoxy moiety)、乙醇酸官能基(glycolate moiety)以及羧酸酯官能基(carboxylic acid ester moiety)； 其特徵在於該方法包含結構式(II)之化合物與結構式(III)之化合物進行反應，其中該結構式(II)之化合物為 其中：E為(CH2 X)m ，m可介於1至20之間，X係為O或S，當n=1時，F係自下列官能基團所組成之群組中選擇： 當n=2時，F係自下列官能基團所組成之群組中選擇： 當n=3時，F係為： G係自下列官能基團所組成之群組中選擇： G與F係各自獨立選擇，且R2 與R3 係各自由官能基團H、線性或分支C1 -C4 烷基、線性或分支C1 -C4 鹵化烷基(halogenated alkyl)、羧基取代之C1 -C4 烷基、C3 -C10 環烷基、選擇性經取代芳香基以及雜環官能基所組成之群組中選擇，或者當n=1時，F可透過一R6 官能基團與G連接，而R6 官能基團係自由(CH2 )p 、(CHR’)p 與(CR’R”)p 所組成之群組中選擇，其中p可介於1至6之間，且R’與R”係可為相同或相異之C1 -C4 烷基官能基團(alkyl groups)，其中該結構式(III)之化合物為 以及存在催化含量之一銨鹽(ammonium salt)或亞胺鹽(iminium salt)，其中該鹽類係處於均相或受一固相基質所支撐。
  2. 如請求項1所述之製備之1,1-二取代基乙烯單體之方法，其特徵在於，該具有結構式(II)之化合物與該具有結構式(III)之化合物所進行之反應，係於存在一催化含量之一均相銨鹽或亞胺鹽之情況下進行。
  3. 如請求項1或2所述之製備之1,1-二取代基乙烯單體之方法，其特徵在於，A與D係由以下官能基團所構成之群組中各自選擇，包括CN、CO2 R1 、COR1 。
  4. 如請求項1所述之製備之1,1-二取代基乙烯單體之方法，其特徵在於，該具有結構式(II)之化合物中：E係為(CH2 X)m ，m係介於1至5之間，X係為O，n=1， F係自下列官能基團所組成之群組中選擇： G係自下列官能基團所組成之群組中選擇： G與F係各自獨立選擇，且R2 與R3 係各自由官能基團H、線性或分支C1 -C4 烷基、線性或分支C1 -C4 鹵化烷基(halogenated alkyl)、羧基取代之C1 -C4 烷基、C3 -C10 環烷基、選擇性經取代芳香基以及雜環官能基所組成之群組中選擇。
  5. 如請求項4所述之製備之1,1-二取代基乙烯單體之方法，其特徵在於，該具有結構式(II)之化合物中：E係為(CH2 X)m ，m係介於1至3之間，X係為O，n=1，F係為： G係為： G與F係各自獨立選擇，且R2 與R3 係各自由官能基團H、線性或分支C1 -C4 烷基、線性或分支C1 -C4 鹵化烷基(halogenated alkyl)、羧基取代之C1 -C4 烷基、C3 -C10 環烷基、選擇性經取代芳香基以及雜環官能基所組成之群組中選擇。
  6. 如請求項5所述之製備之1,1-二取代基乙烯單體之方法，其特徵在於，該具有結構式(II)之化合物係選自由亞甲基二乙酸酯(Methylene diacetate)、氧雙亞甲基二乙酸酯(Oxybismethylene diacetate)、亞甲基二丙酸酯(Methylene dipropionate)與氧雙亞甲基二丙酸酯(Oxybismethylene dipropionate)所構成之群組中選擇。
  7. 如請求項1所述之製備之1,1-二取代基乙烯單體之方法，其特徵在於，該銨鹽(ammonium salt)係為一酸類與一一級、二級或三級胺之反應產物。
  8. 如請求項7所述之製備之1,1-二取代基乙烯單體之方法，其特徵在於，該胺類係選自由甲胺(methylamine)、哌piperazine)、2-甲基哌(2-methylpiperazine)、N,N’-甲氧基甲基哌(N,N’-dimethoxymethylpiperazine)、苯胺(aniline)、苯甲胺(benzylamine)、2,6-二氟苯甲胺(2,6-difluorobenzylamine)、三氟乙胺(trifluoroethylamine)以及上述各項之混合物所組成之群組。
  9. 如請求項1所述之製備之1,1-二取代基乙烯單體之方法，其特徵在於，該亞胺鹽(iminium salt)係為一一級或二級胺與一醛類(aldehyde)或酮類(ketone)於一中性或酸性介質中反應而得之亞胺，其包含自一酸類中取得之一負離子。
  10. 如請求項9所述之製備之1,1-二取代基乙烯單體之方法，其特徵在於，該亞胺鹽(iminium salt)係為N,N -二甲胺(N,N -dimethylamine)與甲醛(formaldehyde)所進行反應之產物。
  11. 如請求項7所述之製備之1,1-二取代基乙烯單體之方法，其特徵在於，該酸類係選自由乙酸(acetic acid)、三氟乙酸(trifluoroacetic acid)、硫酸(sulfuric acid)、甲磺酸(methanesulfonic acid)、p -甲苯磺酸(p -toluenesulfonic acid)、十二烷基苯磺酸(dodecylbenzenesulfonic acid)、樟腦磺酸(camphorsulfonic acid)、鹽酸(hydrochloric acid)、磷酸(phosphoric acid)以及上述各種之混合物所構成之群組。
  12. 如請求項1所述之製備之1,1-二取代基乙烯單體之方法，其特徵在於，該亞胺鹽(iminium salt)係由一具有結構式(II)之化合物與由一一級、二級或三級胺以及一酸類或一酸類混合物進行反應所得之一銨鹽(ammonium salt)進行反應而製得。
  13. 如請求項1所述之製備之1,1-二取代基乙烯單體之方法，其特徵在於，該銨鹽(ammonium salt)或亞胺鹽(iminium salt)係以原位(in situ )製得。
  14. 如請求項1所述之製備之1,1-二取代基乙烯單體之方法，其特徵在於，其係利用一預先形成之胺鹽(ammonium salt)或亞胺鹽(iminium salt)，並額外添加一酸類於該中性胺鹽(ammonium salt)或亞胺鹽(iminium salt)中。
  15. 如請求項1所述之製備之1,1-二取代基乙烯單體之方法，其特徵在於，該具有結構式(II)之化合物係於存在具有結構式(III)之化合物以及一催化含量之均相銨鹽(ammonium salt)或亞胺鹽(iminium salt)之情況下，自 一甲醛氣體(formaldehyde gas)或一甲醛(formaldehyde)來源與一羧酸酐(carboxylic acid anhydride)之反應中所取得，其中關於該具有結構式(II)之化合物，該結構式(II)為 E係為(CH2 X)m ，m係1至20之間，較佳者係介於1至10之間，更佳者係介於1至5之間，再更佳者係介於1至3之間，X係為O，n=1，F係為： 且G係為： 其中R2 與R3 係各自由官能基團H、線性或分支C1 -C4 烷基(alkyl)、線性或分支C1 -C4 鹵化烷基(halogenated alkyl)、羧基取代之C1 -C4 烷基、C3 -C10 環烷基(cycloalkyl)、選擇性經取代芳香基以及雜環官能基所組成之群組中選擇。
  16. 如請求項1所述之製備之1,1-二取代基乙烯單體之方法，其特徵在於，p係介於1至4之間。
  17. 如請求項1所述之製備之1,1-二取代基乙烯單體之方法，其特徵在於，p係為1。
TW103134626A 2014-03-31 2014-10-03 製備1,1-二取代基乙烯單體之方法 TWI511943B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14382127.0A EP2927209A1 (en) 2014-03-31 2014-03-31 Process for preparing 1,1-disubstituted ethylenic monomers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201536718A TW201536718A (zh) 2015-10-01
TWI511943B true TWI511943B (zh) 2015-12-11

Family

ID=50693594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103134626A TWI511943B (zh) 2014-03-31 2014-10-03 製備1,1-二取代基乙烯單體之方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9670145B2 (zh)
EP (2) EP2927209A1 (zh)
JP (1) JP6452262B2 (zh)
CN (1) CN106470968B (zh)
TW (1) TWI511943B (zh)
WO (1) WO2015150882A1 (zh)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3124509A1 (en) 2015-07-31 2017-02-01 Afinitica Technologies, S. L. Fast light curing cyanoacrylate compositions
CN105541664B (zh) * 2016-03-09 2018-01-30 潍坊同业化学有限公司 一种合成氰基丙烯酸酯的方法
GB2558253B (en) 2016-12-23 2019-12-11 Henkel IP & Holding GmbH Process for preparing electron deficient olefins
GB2558256B (en) 2016-12-23 2019-12-18 Henkel IP & Holding GmbH Process for preparing electron deficient olefin precursors
GB2558264B (en) 2016-12-23 2019-11-20 Henkel IP & Holding GmbH Process for preparing electron deficient olefins
GB2558262B (en) 2016-12-23 2019-05-15 Henkel IP & Holding GmbH Process for preparing electron deficient olefins
GB2558260B (en) 2016-12-23 2019-11-20 Henkel IP & Holding GmbH Process for preparing electron deficient olefin precursors
EP3766669A1 (en) 2019-07-18 2021-01-20 Bostik Sa 3d-printing methods and systems
JP7259968B2 (ja) 2019-08-08 2023-04-18 東亞合成株式会社 ２－シアノアクリレート化合物、及び、接着剤組成物
EP4029675B1 (en) 2021-01-19 2024-05-29 Bostik SA 3d-printing methods and systems
EP4086294A1 (en) 2021-05-07 2022-11-09 Bostik SA Two-part curable composition
EP4286369A1 (en) * 2022-06-03 2023-12-06 Bostik SA Biobased cyanoacrylate compound
EP4209484B1 (en) * 2022-07-11 2024-05-15 Aeardis Ltd. Process for preparing electron-deficient olefin monomers
CN115611772A (zh) * 2022-11-07 2023-01-17 湖南浩森胶业有限公司 一种α-氰基丙烯酸正辛酯的合成方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5451694A (en) * 1993-04-29 1995-09-19 Haarmann & Reimer Gmbh Process for preparing substituted 2-cyanocinnamic esters
EP1031880A1 (en) * 1998-09-10 2000-08-30 Toray Industries, Inc. Positive radiation-sensitive composition
US7569719B1 (en) * 2006-10-25 2009-08-04 Loctite (R&D) Limited Method of preparing electron deficient olefins
US20100210788A1 (en) * 2007-10-24 2010-08-19 Loctite (R&D) Limited Electron deficient olefins
CN102584625A (zh) * 2011-12-30 2012-07-18 潍坊滨海石油化工有限公司 一种生产2-氰基丙烯酸酯的方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3219630A (en) 1961-08-25 1965-11-23 Tenneco Chem Production of branched chain polyoxymethylene polycarboxylates
US3559652A (en) 1968-08-05 1971-02-02 Minnesota Mining & Mfg Method of adhesively repairing body tissue with alkoxyalkyl 2-cyanoacrylate
US3654340A (en) 1970-08-27 1972-04-04 Minnesota Mining & Mfg Cyanoacrylate monomer process
US3931412A (en) 1972-06-28 1976-01-06 Chevron Research Company Fungus and bacteria control with di-carboxylic acid esters
US3927078A (en) 1972-08-21 1975-12-16 Chevron Res Methylene and oxymethylene bis-ester production
US4025542A (en) 1975-07-21 1977-05-24 Eastman Kodak Company Novel ethers, their preparation and use as oxydimethylating agents
JPS5853676B2 (ja) 1979-12-24 1983-11-30 東亞合成株式会社 接着剤組成物
JPS59222462A (ja) 1983-05-30 1984-12-14 Alpha Giken:Kk 新規α−シアノアクリレ−ト化合物、その製造法及びその化合物からなる接着剤
EP0459617A1 (en) 1990-04-27 1991-12-04 Three Bond Co., Ltd. Novel silicon containing alpha-cyanoacrylates
JPH06192202A (ja) 1992-10-13 1994-07-12 Toagosei Chem Ind Co Ltd ２−シアノアクリレート
PL310073A1 (en) 1993-01-11 1995-11-27 Eurotax Ltd Method of obtaining 2-cyanoacrylic esters and application of so obtained esters and application of so obtained esters as gluess
US5834436A (en) 1993-04-09 1998-11-10 The Regents Of The University Of California Membrane-permeant second messengers
GB2311519B (en) 1996-03-26 1999-08-11 Chemence Ltd Polmeriseable methacrylated or acrylated cyanoacetate monomers useful as adhesives
US6245933B1 (en) 1999-11-19 2001-06-12 Closure Medical Corporation Transesterification method for making cyanoacrylates
US6977278B1 (en) 2001-01-08 2005-12-20 Loctite (R&D) Ltd. Cyanoacrylate compositions curable to flexible polymeric materials
TWI410413B (zh) 2006-04-26 2013-10-01 Sumitomo Seika Chemicals Preparation method of methylene disulfonate compound
WO2008050313A1 (en) 2006-10-25 2008-05-02 Loctite (R & D) Limited Iminium salts and methods of preparing electron deficient olefins using such novel iminium salts
US7718821B1 (en) 2006-12-19 2010-05-18 Loctite (R&D) Limited Method of preparing electron deficient olefins
US8106234B2 (en) 2009-05-07 2012-01-31 OptMed, Inc Methylidene malonate process
WO2013113035A1 (en) 2012-01-28 2013-08-01 Optmed, Inc. Improved methylidene malonate process

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5451694A (en) * 1993-04-29 1995-09-19 Haarmann & Reimer Gmbh Process for preparing substituted 2-cyanocinnamic esters
EP1031880A1 (en) * 1998-09-10 2000-08-30 Toray Industries, Inc. Positive radiation-sensitive composition
US7569719B1 (en) * 2006-10-25 2009-08-04 Loctite (R&D) Limited Method of preparing electron deficient olefins
US20100210788A1 (en) * 2007-10-24 2010-08-19 Loctite (R&D) Limited Electron deficient olefins
CN102584625A (zh) * 2011-12-30 2012-07-18 潍坊滨海石油化工有限公司 一种生产2-氰基丙烯酸酯的方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP6452262B2 (ja) 2019-01-16
CN106470968B (zh) 2020-05-12
CN106470968A (zh) 2017-03-01
TW201536718A (zh) 2015-10-01
US9670145B2 (en) 2017-06-06
JP2017514796A (ja) 2017-06-08
EP2927209A1 (en) 2015-10-07
EP3126321A1 (en) 2017-02-08
WO2015150882A1 (en) 2015-10-08
EP3126321B1 (en) 2018-03-07
US20170022151A1 (en) 2017-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI511943B (zh) 製備1,1-二取代基乙烯單體之方法
KR101571913B1 (ko) 전자 결핍 올레핀 및 그로부터 제조된 경화가능한 조성물
US20130012736A1 (en) Methylidene malonate process
TWI731180B (zh) 二醇、二醇之製造方法、二（甲基）丙烯酸酯及二（甲基） 丙烯酸酯之製造方法
JP2010507647A (ja) 新規のイミニウム塩およびこれを用いる電子欠損オレフィンの製造方法
JP2018538293A (ja) キシレン誘導体の生成
JP2014141477A (ja) α−フルオロアクリル酸エステルの製造方法
JP6113746B2 (ja) ニトリル官能基を含む化合物を製造する方法
KR20140139579A (ko) 이치환된 카보다이이미드 및 다이프로필렌 트라이아민의 반응에 의한 1,5,7-트라이아자바이사이클로[4.4.0] 데스-5-엔의 제조 방법
TW201641480A (zh) （甲基）丙烯酸酯化合物之製造方法
BRPI0708760A2 (pt) processo de produÇço de monâmero de cianoacrilato
JPWO2015108168A1 (ja) シクロブタンテトラカルボン酸誘導体の製造方法
Mandai et al. Studies on the Petasis reaction of 2-pyridinecarbaldehyde Derivatives and Its Products
Sidler et al. Toward a Scalable Synthesis and Process for EMA401, Part II: Development and Scale-Up of a Pyridine-and Piperidine-Free Knoevenagel–Doebner Condensation
JP2017137485A (ja) ２−エチルへキシルシリケート含有組成物の製造方法
TWI600680B (zh) A method of producing a narrow-dispersion polyalkylene glycol derivative having an amine group at the terminus and a method of producing a novel aldehyde-containing alcohol compound and an alkali metal salt thereof
JP2006199594A (ja) レゾルシンとメチルエチルケトンの反応生成物
CN108676063A (zh) 一种含羟基的双酰氧基双酰胺类药物中间体及其制备方法
WO2014180921A1 (en) Process of production of dehydrolinalyl acetate (ii)
Hirai et al. Revisiting dimerization of acetoacetamide leading to 4, 6-dimethyl-2-pyridone-5-carboxamide
JP7234145B2 (ja) トリメチルベンゼン誘導体の製造
RU2493145C1 (ru) Способ получения 2-(аминоалкил)-3-(аминофенил)бицикло[2.2.1]гептанов
CN108623529B (zh) 一种噁嗪草酮的制备方法
CN105884825B (zh) 一种合成吲哚‑3‑膦酸酯的方法
JP5861884B2 (ja) エキソ型ノルボルネン化合物の製造方法