化非稠合芳族酷亞胺在50-250°C或150-200°C的溫度 下,任選在催化劑的存在下反應。
[0276] 在一個實施方案中,聚合物鏈(Pol)基于聚(酸)-c〇-聚(醋)。聚(酸)-c〇-聚(醋)可 基于聚亞烷基二醇(通常聚(C2-C4亞烷基二醇)和內醋,或者徑基-C2-20亞烷基(亞締基)簇酸 或其混合物。
[0277] 在一個實施方案中,本發明聚合物可由式(6a)表示(即聚合物可W為聚(酸)-c〇- 聚(醋)、聚(酸)-c〇-聚(醋酷胺)或聚(酸)-c〇-聚(酷胺)):
[027引
[0279] 其中各變量可獨立地為:
[0280] Ri可W為Q環上可用于與取代基結合的任何位置上的取代基,且Ri獨立地由-H,或 者吸電子基團(例如-CN、-N02、-S02NR'2、-C(0)R'、-S03M、面素如-Cl或-Br、-N出,或者-0R'), 或者釋電子基團(例如-CH3)中的一個或多個表示(通常當Ri不同于-邸寸,由a限定的非Η基團 的數目可W為0-2、0-1、0,或者1);
[0281] W可W為硫、〉NG或氧(通常氧或〉NG);
[0282] Μ可W為Η、金屬陽離子、NRY;
[0283] R'可W為-Η,通常包含1-20,或者1-10個碳原子的任選取代烷基,且取代基可W為 徑基或面素(通常C1或化)或其混合物;
[0284] R2可W為C廣C20,或者。-Cl2,或者。-C6亞控基或者。-C20,或者。-Cl2,或者C廣C6亞 控幾基或其混合物;
[02化]G可W為氨或者包含1-200,或者1-100,或者1-30個碳原子的控基;
[0286] R3可W為Η或Ci-5〇(或Ci-20)控幾基(即包含幾基的控基),其結合在形成末端醋基團 或末端氨基甲酸醋基團的聚合物鏈的氧原子上,并且可包含或不包含能夠聚合的基團如乙 締基,且取代基可W為面素、酸、醋或其混合物;
[0287] R4可W為H、甲基、乙基或苯基或其混合物;
[028引 Rs可W為Ci-19亞控基;
[0289] Y可W為氧或〉NG;
[0290] U可W為1-3,或者1-2,或者1;
[0巧1] W可W為1-3,或者1-2,或者1;<br>[0292] q可 W 為 1-90 且m可 W 為 1-90。
[0293] 在一個實施方案中,本發明聚合物可由式(6b)表示(即聚合物可W為聚(酸)-c〇- 聚(醋)、聚(酸)-c〇-聚(醋酷胺)或聚(酸)-c〇-聚(酷胺)):
[0294]
[0295] 其中;
[0296] W為N(在式(1)的R2衍生自二胺或多胺時形成);
[0巧7] R勸。-C20,或者。-Ci2,或者。-C6亞控基;
[0298] V為2;且
[0299] 其中所有其它變量定義于上文中。
[0300] 式(6a)或(6b)的聚合物鏈可具有200-10,000,或者300-5000,或者500-3000,或者 600-2500的數均分子量。通常,式(6a)或(6b)的聚合物鏈可具有1000-2500的數均分子量。
[0301] 式(6a)可通過一種方法制備,所述方法包括使其中R3為-H的式(3a)酷亞胺與徑 基-C2-20亞烷基(亞締基)簇酸、內醋、氨基簇酸或其混合物中的一種或多種反應。其中R3為-H 的式(3a)酷亞胺與徑基-C2-20亞烷基(亞締基)簇酸、內醋、氨基簇酸或其混合物的反應可在 50-250°C或150-200°C的溫度下任選在催化劑的存在下進行。
[0302] 式(6b)可通過一種方法制備,所述方法包括使其中R3為-H的式(3b)酷亞胺與徑 基-C2-20亞烷基(亞締基)簇酸、內醋、氨基簇酸或其混合物中的一種或多種反應。其中R3為-H 的式(3a)酷亞胺與徑基-C2-20亞烷基(亞締基)簇酸、內醋、氨基簇酸或其混合物的反應可在 50-250°C或150-200°C的溫度下任選在催化劑的存在下進行。
[030;3]在一個實施方案中,其中R3為Ci-5〇(或Ci-20)控幾基(即包含幾基的控基)的式(6a) 或(6b)所示酷亞胺可通過其中R3為-Η的式(6a)或(6b)酷亞胺分別與簇酸、酸衍生物如酷基 面、異氯酸醋或其混合物反應而制備。將聚合物鏈封端W產生具有酸、酸衍生物或異氯酸醋 的本發明聚合物的反應條件是本領域中已知的反應。
[0304]作為選擇,R3可W為Ci-5G(或Ci-20)控幾基(即包含幾基的控基)的式(6a)或(6b)酷 亞胺可通過使其中R3為-H的式(3a)或(3b)酷亞胺分別與酸官能化聚醋、酸官能化聚醋酷胺 或酸官能化聚酷胺或其混合物中的一種或多種反應而制備,反應可在50-250°C或150-200 °(:的溫度下任選在催化劑的存在下進行。酸官能化聚醋、酸官能化聚醋酷胺或酸官能化聚 酷胺可衍生自徑基-C2-20亞烷基簇酸、內醋、氨基簇酸或其混合物中一種或多種與Cl-50(或 Ci-20)任選取代控幾基的聚合,且方便地在50-250°C或150-200°C的溫度下,任選在催化劑 的存在下進行,如US 5 760 270所述。
[0305] 在一個實施方案中,聚合物鏈(Pol)基于聚(締控)。在一個實施方案中,聚(締控) 聚合物鏈可合并到式(7)所示酷亞胺結構中:
[0306]
[0307] 其中各變量可獨立地為:
[0308] Ri可W為Q環上可用于與取代基結合的任何位置上的取代基,且Ri獨立地由-H,或 者吸電子基團(例如-CN、-N02、-S02NR'2、-C(0)R'、-S03M、面素如-Cl或-Br、-N出,或者-0R'), 或者釋電子基團(例如-CH3)中的一個或多個表示(通常當Ri不同于-邸寸,由a限定的非Η基團 的數目可W為0-2、0-1、0,或者1);
[0309] W可W為硫、氮、〉畑,或者〉NG或氧(通常氧、氮或〉NG);
[0310] Μ可W為Η、金屬陽離子、NRY或其混合物;
[0311] R'可W為-Η,通常包含1-20,或者1-10個碳原子的任選取代烷基,且取代基可W為 徑基或面素(通常C1或化)或其混合物;
[0;31 ^ R2可W為C廣C20,或者。-Cl2,或者。-C6亞控基或者。-C20,或者。-Cl2,或者C廣C6亞 控幾基或其混合物;
[0313] G可W為氨或者包含1-200,或者1-100,或者1-30個碳原子的控基;
[0;314] R3 為 H;
[0;315] U為 1;
[0316] W 為 1-3;且
[0317] 當W為〉NG時,Pol為聚異下締鏈,或者當W為N時,為連接在W上W形成酷亞胺,W及 當W為〉NG或氧時分別形成酷胺或醋的聚異下締班巧酸酢。
[0318] 式(7)聚合物鏈(Pol)可具有 200-10,000,或者 300-5000,或者 500-3000,或者600- 2500的數均分子量。通常式(7)聚合物鏈可具有1000-2500的數均分子量。
[0319] 在一個實施方案中,式(7)所示酷亞胺可通過一種方法制備,所述方法包括步驟:
[0320] (i)使氨基酸與非稠合芳族二酸或酢反應W形成酸官能化非稠合芳族酷亞胺,和
[0321] (ii)然后使酸官能化非稠合芳族酷亞胺與聚異下締胺(由締控聚合物和胺得到/ 可得到)或其混合物反應。
[0322] 第一反應步驟(形成酷亞胺)在技術人員已知有利于酷亞胺形成的足夠高溫度,例 如至少100°C,或者150-200°c下進行。酸官能化非稠合芳族酷亞胺與聚異下締胺或其混合 物的反應可在50-250°C或150-200°C的溫度下任選在催化劑的存在下進行。
[0323] 在一個實施方案中,其中W為氧的式(7)所示酷亞胺可通過一種方法制備,所述方 法包括使氨基醇與非稠合芳族二酸或酢反應W形成徑基官能化非稠合芳族酷亞胺,然后使 徑基官能化非稠合芳族酷亞胺與聚異下締班巧酸酢(PIBSA)反應。第一反應步驟(形成酷亞 胺)可在技術人員已知有利于酷亞胺形成的足夠高溫度,例如至少l〇〇°C,或者150-200°C, 或者至少100°C,或者150-250°C下進行。酷亞胺與PIBSA反應的第二反應步驟在技術人員已 知的足夠高溫度,例如至少l〇〇°C,或者150-200°C下,任選在催化劑的存在下進行。
[0324] 式(7)還可通過一種方法制備,所述方法包括使用上述工藝條件,使氨基-硫醇反 應W形成硫醇官能化非稠合芳族酷亞胺,然后使硫醇官能化非稠合芳族酷亞胺與PIBSA反 應。
[0325] 式(7)還可通過一種方法制備,所述方法包括使用上述工藝條件,使二胺與非稠合 芳族二酸或酢反應W形成氨基官能化非稠合芳族酷亞胺,然后使氨基官能化非稠合芳族酷 亞胺與PIBSA反應W形成其中W為氮或〉NG的式(7)本發明聚合物。
[0326] 本發明還提供包含具有至少一個非稠合芳族酷亞胺側基的聚合物鏈的聚合物,其 中鏈可直接通過使非稠合芳族二酸或酢與一種或多種聚亞烷基胺(由締控聚合物和胺得 到/可得到)反應而制備。非稠合芳族二酸或酢與一種或多種聚亞烷基胺的反應可在技術人 員已知有利于酷亞胺形成的足夠高溫度,例如至少l〇〇°C,或者150-200°C,或者至少100°C, 或者150-250 °C下進行。聚亞烷基胺的實例包括作為FD-100?和Kerocom?Piba03由BASF市 購的聚異下締胺。
[0327] 聚亞烷基取代胺的一種制備方法設及使面化締控聚合物與胺反應,如美國專利3, 275,554;3,438,757;3,454,555;3,565,804;3,755,433;和 3,822,289所述。
[0328] 聚亞烷基取代胺的另一制備方法設及加氨甲酯化締控與多胺反應,并將反應產物 氨化,如美國專利5,567,845和5,496,383所述。
[0329] 聚亞烷基取代胺的另一制備方法設及借助常規環氧化試劑用或不用催化劑將聚 締控轉化成相應的環氧化物,并通過在還原胺化條件下與氨或胺反應而將環氧化物轉化成 聚亞烷基取代胺,如美國專利5,350,429所述。
[0330] 制備聚亞烷基取代胺的另一方法設及將通過胺與臘反應而制備的β-氨基臘氨化, 如美國專利5,492,641所述。
[0331] 制備聚亞烷基取代胺的又一方法設及在C0和出的存在下在升高的壓力和溫度下 將聚下締或聚異下締用催化劑如錠或鉆加氨甲酯化,如美國專利4,832,702所述。
[0332] W上制備聚亞烷基取代胺的方法僅用于闡述,且不意欲為詳盡的列舉。本發明聚 亞烷基取代胺在范圍上不限于上文所述其制備方法。
[0333] 在一個實施方案中,用于制備本發明聚亞烷基取代胺的締控聚合物衍生自締控聚 合物。締控聚合物包括具有2-16個碳原子,在一個實施方案中,2-6個碳原子,在一個實施方 案中,2-4個碳原子的可聚合締控單體的均聚物和共聚物。共聚物為其中兩種或更多種締控 單體根據熟知的常用程序共聚W形成其結構內具有衍生自所述兩種或更多種締控單體中 每一個的單元的聚締控的那些。因此,如本文所用,"共聚物"包括共聚物、Ξ元共聚物和四 元共聚物。如本領域技術人員所了解,衍生出聚亞烷基取代胺的聚締控通常慣例地稱為"聚 締焊'。
[0334] 衍生出締控聚合物的締控單體包括特征是存在一個或多個締屬不飽和基團(即〉C = C<)的可聚合締控單體;即它們為單締控單體,例如乙締、丙締、1-下締、異下締(2-甲基- 1-下締)、1-辛締,或多締控單體(通常二締控單體),例如1,3-下二締和異戊二締。
[0335] 締控單體通常為可聚合末端締控;即特征是其結構內存在基團乂 = C此的締控。然 而,特征是其結構內存在基團:
[0336]
[0337] 的可聚合內締控單體也可用于形成聚締控。
[0338] 可用于根據常用的熟知聚合技術制備聚締控的末端和內締控單體的具體實例包 括乙締;丙締;T締(下締),包括1-下締、2-下締和異下締;1-戊締;1-己締;1-庚締;1-辛締; 1-壬締;1-癸締;2-戊締;丙締-四聚物;二異下締;異下締 Ξ聚物;1,2-下二締;1,3-下二締; 1,2-戊二締;1,3-戊二締;1,4-戊二締;異戊二締;1,5-己二締;2-甲基-5-丙基-1-己締;3- 戊締;4-辛締;和3,3-二甲基-1-戊締。
[0339] 在一個實施方案中,締控聚合物通過具有35-75重量%的下締含量和30-60重量% 的異下締含量的C4精煉料流在路易斯酸催化劑如Ξ氯化侶或Ξ氣化棚的存在下聚合而得 到。運些聚下締通常主要(大于總重復單元的80%)包含W下結構的異下締重復單元:
[0340]
[0341] 可使用的胺包括氨、二胺、多胺或其混合物,包括不同二胺的混合物、不同多胺的 混合物,W及二胺和多胺的混合物。胺包括脂族、芳族、雜環和碳環胺。
[0342] 二胺和多胺的特征是其結構內存在至少兩個伯胺(例如出N-)基團。胺可W為脂 族、脂環族、芳族或雜環的。
[0343] 胺也可W為多胺。多胺可W為脂族、脂環族、雜環或芳族的。多胺的實例包括亞燒 基多胺、含徑基多胺、亞芳基多胺和雜環多胺。
[0344] 亞烷基多胺包括下式表示的那些:
[0345]
[0346] 其中η為1-10,在一個實施方案中,2-7,在一個實施方案中,2-5,且"亞烷基"基團 具有1-10個碳原子,在一個實施方案中,2-6,在一個實施方案中,2-4個碳原子。R5獨立地為 氨、具有至多30個碳原子的脂族徑基或胺取代脂族基團。通常,R6為Η或較低級烷基(具有1- 5個碳原子的烷基),最通常為Η。運類亞烷基多胺包括亞乙基多胺、亞下基多胺、亞丙基多 胺、亞戊基多胺、亞己基多胺和亞庚基多胺。還包括運類胺的較高級同系物和相關氨基烷基 取代贓嗦。
[0347] 用于制備本發明聚亞烷基取代胺的具體亞烷基二胺和多胺包括乙二胺、二亞乙基 Ξ胺、Ξ亞乙基四胺、四亞乙基五胺、丙二胺、Ξ亞甲基二胺、六亞甲基二胺、十亞甲基二胺、 八亞甲基二胺、二(屯亞甲基)Ξ胺、Ξ亞丙基四胺、五亞乙基六胺、二(Ξ亞甲基Ξ胺)、N- (2-氨基乙基)贓嗦和1,4-雙(2-氨基乙基)贓嗦。
[0348] 由于成本和效力,亞乙基多胺,例如上述那些是尤其有用的。運類多胺詳細地描述 于Ι?η巧clopedia of 化emical Technology,第2版,Kirk和Othmer,第7卷,第27-39頁, Interscience Publishers,Division of John Wiley and Sons,1965的標題"Diamines and化曲er Amines"中。運類化合物最方便地通過亞烷基氯與氨反應或者乙締亞胺與開環 試劑如氨反應而制備。運些反應導致產生亞烷基多胺的稍微復雜混合物,包括環狀縮合產 物如贓嗦。
[0349] 其它有用類型的多胺混合物為由上述多胺混合物汽提W留下通常稱為"多胺蓋 殘"的殘余物而產生的那些。一般而言,亞烷基多胺蓋殘可表征為具有少于2,通常少于1% (重量計)的沸點在200°CW下的材料。由Dow Qiemical Company of Fre邱o;rt,Texas得到 的名稱為巧-100"的運類亞乙基多胺的典型試樣具有在15.6°C下為1.0168的比重、33.15重 量%氮和在40°C下為121厘拖的粘度。該試樣的氣相色譜分析包含0.93%"輕饋分"(最優選 06了4)、0.72%了6了4、21.74%四亞乙基五胺和76.61%五亞乙基六胺和更高(重量計)。運些 亞烷基多胺蓋殘包括環狀縮合產物如贓嗦W及二亞乙基Ξ胺、Ξ亞乙基四胺等的較高級類 似物。
[0350] 含徑基多胺包括氮原子上具有一個或多個徑烷基取代基的徑烷基亞烷基多胺。運 類多胺可通過使上述亞烷基多胺與一種或多種氧化締(例如氧化乙締、氧化丙締和氧化下 締)反應而制備。也可使用類似的氧化締-鏈燒醇胺反應產物,例如通過伯、仲或叔鏈燒醇胺 與乙締、丙締或較高級環氧化物:1-1:2摩爾比反應而制備的產物。用于進行運類反應的 反應物比和溫度是本領域技術人員已知的。
[0351] 在一個實施方案中,徑烷基取代亞烷基多胺可W為其中徑烷基為較低級徑烷基, 即具有少于8個碳原子的那些。運類徑烷基取代多胺的實例包括單徑丙基取代二亞乙基Ξ 胺、二徑丙基取代四亞乙基五胺和N-( 3-徑下基)四亞甲基二胺。
[0352] 亞芳基多胺的實例包括雙-(對氨基苯基)甲燒。
[0353] 聚亞烷基取代胺的數均分子量可W為500-5000,或者500-3000,在一個實施方案 中,1000-2500。
[0354] 在一個實施方案中,聚合物鏈(Pol)基于聚(締控)。聚(締控)聚合物鏈可基于控基 取代酷化劑,且在幾個實施方案中,通常具有數均分子量為300-5000、450-4000、500-3000 或550-2500的控基。在幾個實施方案中,控基具有約550,或者約750,或者950至1000,或者 約1600或約2300的數均分子量。
[0355] 在一個實施方案中,控基包含聚合物。合適聚合物的實例包括聚締控。
[0356] 在一個實施方案中,聚合物可由至少一種締控或締控的組合得到/可得到。
[0357] 在幾個實施方案中,聚合物由包含2-8個碳原子或3-6個碳原子的締控得到/可得 到。
[0358] 合適締控的實例包括丙締、異下締、戊締或己締。通常,聚合物衍生自異下締 W形 成聚異下締。
[0359] 在一個實施方案中,聚合物具有末端C = C雙鍵基團,即亞乙締基。通常,存在的亞 乙締基的量是不重要的,因為聚合物(特別是聚異下締)可通過B的或A1C13制備。
[0360] 存在的亞乙締基的量通常為聚合物分子的至少2重量%,或者至少40%,或者至少 50%,或者至少60%,或者至少70%。通常,亞乙締基的量W分子的約75%、約80%或約85% 存在。
[036。聚合物可 W W商品名G化sopal@ 1000或GHssopal?2300(由BASF市售)、 TPC海555、TPC@575或TPC?595(由Texas Petrole皿 Chemicals市售)市購。
[0362]控基酷化劑的酷化劑可W為具有一個或多個酸官能團的化合物,例如簇酸或其 酢。酷化劑的實例包括α,0-不飽和單簇酸或多簇酸、酢醋或其衍生物。酷化劑的實例包括丙 二酸、班巧酸和鄰苯二甲酸、戊二酸酢、班巧酸酢和鄰苯二甲酸酢、(甲基)丙締酸、(甲基)丙 締酸甲醋、馬來酸或酢、富馬酸、衣康酸或酢或其混合物。
[。化引工業應用
[0364] 存在于組合物中的顆粒固體可W為在設及的溫度下基本不溶于有機介質中且想 要W細碎形式穩定于其中的任何無機或有機固體材料。顆粒固體可W為顆粒材料、纖維、薄 片的形式或者粉末,通常棟色粉末的形式。在一個實施方案中,顆粒固體為顏料。
[0365] 顆粒固體(通常顏料或填料)可具有通過光散射測量直徑為10皿至ΙΟμπι,或者10皿 至1、2、3或如m,或者20nm至1、2、3或如m的平均粒度。
[0366] 合適固體的實例為用于溶劑型油墨的顏料;用于油漆和塑料的顏料、增量劑、填 料、起泡劑和阻燃劑;染料,尤其是分散染料;用于溶劑型染色浴的光學增白劑和織物輔助 劑;用于油墨、調色劑和其它溶劑應用體系的顏料;用于油基和反相乳液鉆探泥漿的固體; 干清洗流體中的污垢和固體顆粒;用于陶瓷、壓電陶瓷印刷、耐火材料、研磨劑、鑄造廠、電 容器、燃料電池、鐵磁流體、導電油墨、磁性記錄介質、水處理和控污垢補救的顆粒陶瓷材料 和磁性材料;有機和無機納米分散固體;用于電池中的電極的金屬、金屬氧化物和碳,用于 復合材料的纖維如木、紙、玻璃、鋼、碳和棚;和作為在有機介質中的分散體應用的殺生物 劑、農用化學品和藥物。
[0367] 在一個實施方案中,固體為the Colour Index第Ξ版(1971)及其隨后的版本和附 錄,在標題為"Pigments"的章節下描述的任何確定顏料類別的有機顏料。有機顏料的實例 為來自偶氮、雙偶氮、Ξ偶氮、縮合偶氮、偶氮色淀、糞酪顏料、二苯并^(1,化]巧-5,10-二 酬、蔥素喀晚、蔥釀、苯并咪挫酬、巧挫、二酬化咯并化咯、黃燒±林、說藍類顏料、陰丹±林、 異二苯并蔥酬、異陰丹±林、異嗎I噪嘟酬、異嗎I噪嘟、異蔥酬紫、金屬絡合物顏料、巧獲嗦、巧、 巧酬、皮蔥酬、化挫并哇挫酬、哇叮酬、哇獻酬、硫說、Ξ芳基碳餐t顏料、立苯二巧龜嗦、氧雜 蔥和獻菁系列,尤其是獻菁酬是及其核面化衍生物,W及酸色淀、堿性和媒染染料的那些...