多官能丙烯酸酯的制作方法
【專利說明】多官能丙烯酸酯
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請要求2013年2月15日提交的、發(fā)明名稱為"多官能丙烯酸酯"的第 61/765, 290號美國臨時申請的權(quán)益和優(yōu)先權(quán)。前述申請通過參考以其整體而并入本文，并 用于所有目的。
【背景技術(shù)】
[0003] 丙稀酸酯聚合物（Acrylatepolymer)在商業(yè)上是公知的，能夠通過聚合一種或者 多種丙烯酸酯諸如甲基丙烯酸甲酯而形成。這些丙烯酸酯可用于多種產(chǎn)品中，例如水凝膠、 聚丙烯酸高吸水性聚合物（SAP)、乳劑、涂料、膠黏劑、密封劑和交聯(lián)劑。尤其是當(dāng)與聚酯和 聚醚相比較時，這些產(chǎn)品可具有良好的水解穩(wěn)定性和其他風(fēng)化特性。雖然丙烯酸酯應(yīng)用廣 泛，但是開發(fā)具有改進(jìn)的機(jī)械、物理和/或化學(xué)性能的丙烯酸酯仍是期望的。這些改進(jìn)的性 能能夠使得產(chǎn)品對不利的環(huán)境具有增強(qiáng)的抵抗性，所述不利的環(huán)境是諸如由例如酸雨、空 氣傳播的化學(xué)品，用于污物去除的清潔劑，由于污垢顆?；蚱渌榧鐚?dǎo)致的腐蝕，或者如來 自日光的光化能量等導(dǎo)致的不利的環(huán)境。
[0004] 發(fā)明簡述
[0005] 本文公開了多官能丙烯酸酯的組合物，以及制造這些丙烯酸酯的方法。丙烯酸酯 及其聚合物可具有多種吸引人的性能，諸如高反應(yīng)性，高熱穩(wěn)定性和高玻璃轉(zhuǎn)化溫度。在一 個實(shí)施方案中，化合物具有式I:
[0006]
[0007] 其中：
[0008] 札是H、-C( = 0)-CH=CH2、- (CH2-CH2-0)nH、- (CH2-CH2-CH2-0)nH或-(CH2-CH2-0) n-(CH2-CH2-CH2-0)nH，其中，各個n獨(dú)立地是1-18的整數(shù)；
[0009] 尺2是-N(CH2-CH2-NH2)2、-0-C( = 0)_CH=CH2、_N[CH20_C( = 0)_CH =CH2]2、-(ch2-ch2-o)ph、-(ch2-ch2-ch2-o)ph、-n[ch2-ch2-o-c( = 0)-CH=CH2]2、-N[CH2-CH2-NH-C( = 0)-CH=CH2] 2或-NH-C( = 0)CH=CH2，其中，各個p獨(dú)立地是 1-18的整數(shù)；
[0010] R3是-N(CH2-CH2-NH2)2、-0-C( = 0)-CH=CH2、-N[CH20-C( = 0)-CH =CH2]2、-(CH2-CH2-0)qH、-(CH2-CH2-CH2-0)qH、-N[CH2-CH2-0-C( = 0)-CH= CH2]2、-N[CH2-CH2-NH-C( = 0)-CH=CH2] 2或-NH-C( = 0)CH=CH2，其中，各個q獨(dú)立地是 1-18的整數(shù)；且
[0011] 1?4是-N(CH2-CH2-NH2)2、-0-C( = 0)-CH=CH2、-N[CH20-C( = 0)-CH =CH2]2、-(CH2-CH2-0)rH、-(CH2-CH2-CH2-0)rH、-N[CH2-CH2-0-C( = 0)_CH= CH2]2、-N[CH2-CH2-NH-C( = 0)-CH=CH2] 2或-NH-C( = 0)CH=CH2，其中，各個r獨(dú)立地是 1-18的整數(shù)。
[0012] 在另一個實(shí)施方案中，化合物具有式II:
[0013]
[0014] 其中：
[0015] 札是H、-C( = 0)-CH=CH2、- (CH2-CH2-0)nH、- (CH2-CH2-CH2-0)nH或-(CH2-CH2-0) n-(CH2-CH2-CH2-0)nH，其中，各個n獨(dú)立地是1-18的整數(shù)；
[0016] 私是H、-C( = 0)-CH=CH2、- (CH2-CH2-0)PH、- (CH2-CH2-CH2-0)PH或-(CH2-CH2-0) p- (CH2-CH2-CH2-0)PH，其中，各個p獨(dú)立地是1-18的整數(shù)；
[0017] 化是-N(CH2-CH2-NH2)2、-0_c( = 0)-CH=CH2、-N[CH20-C( = 0)-CH =CH2]2、-(CH2-CH2-0)qH、-(CH2-CH2-CH2-0)qH、-N[CH2-CH2-0-C( = 0)-CH= CH2]2、-N[CH2-CH2-NH-C( = 0)-CH=CH2] 2或-NH-C( = 0)CH=CH2，其中，各個q獨(dú)立地是 1-18的整數(shù)；
[0018] 尺4是-N(CH2-CH2-NH2)2、-0-C( = 0)-CH=CH2、-N[CH20-C( = 0)-CH =CH2]2、-(CH2-CH2-0)rH、-(CH2-CH2-CH2-0)rH、-N[CH2-CH2-0-C( = 0)-CH= CH2]2、-N[CH2-CH2-NH-C( = 0)-CH=CH2] 2、或-NH-C( = 0)CH=CH2，其中，各個r獨(dú)立地是 1-18的整數(shù)；
[0019] 1?5是-N(CH2-CH2-NH2)2、-0-C( = 0)-CH=CH2、-N[CH20-C( = 0)-CH =CH2]2、-(ch2-ch2-o)sh、-(ch2-ch2-ch2-o)sh、-n[ch2-ch2-o-c( = 0)-CH= CH2]2、-N[CH2-CH2-NH-C( = 0)-CH=CH2]2或-NH-C( = 0)CH=CH2，其中，各個s獨(dú)立地是 1-18的整數(shù)；
[0020]尺6是-N(CH2-CH2-NH2)2、-0-C( = 0)-CH=CH2、_N[CH20_C( = 0)-CH =CH2]2、-(ch2-ch2-o)h、-(CH2-CH2-CH2-0)tH、-n[ch2-ch2-o-c( = 0)-CH= CH2]2、-N[CH2-CH2-NH-C( = 0)-CH=CH2]2或-NH-C( = 0)CH=CH2，其中，各個t獨(dú)立地是 1-18的整數(shù)；且
[0021]X是-CH2-、-C(CH3) 2-、-S-、-S( = 0)2-、-S( = 0)-、-CH(CC13)-、-C(C1) 2-、-〇-或- c(F)2-〇
[0022] 在又一實(shí)施方案中，化合物具有式III:
[0023]
[0024] 其中，
[0025] 各個札獨(dú)立地是-H、-OH、-NH 2、-N(CH2-CH2-OH)2、-N(CH 2-CH2-NH2)2、-0-C(= 0)-CH = CH2、-(CH2-CH2-0)nH、-(CH 2-CH2-CH2-0)nH、-N[CH2-CH 2-0-C( = 0)-CH = CH2]2、-N[CH20-C( = 0)-CH = CH2]2、-(CH2-CH2-0)n-(CH 2-CH2_CH2-0)nH、-N[CH2-CH 2-NH-C(= 0) -CH = CH2] 2或-NH-C ( = 0) CH = CH 2，其中，各個n獨(dú)立地是1-18的整數(shù)；
[0026] 各個私獨(dú)立地是-H、-OH、-NH2、-N(CH2-CH2-0H)2、-N(CH2-CH2-NH2)2、-0 -c( = 0)-CH=CH2、-(CH2-CH2-0)pH、-(CH2-CH2-CH2-0)pH、-N[CH2-0C( = 0)-CH =CH2]2、-N[CH2-CH2-0-C( = 0)-CH=CH2]2、-(ch2-ch2-o)p-(ch2-ch2-ch2-o) PH、-N[CH2-CH2-NH-C( = 0)-CH=CH2] 2或-NH-C( = 0)CH=CH2，其中，各個p獨(dú)立地是 1-18 的整數(shù)；且
[0027] 各個R3獨(dú)立地是-H、-OH、-NH2、-N(CH2-CH2-0H)2、-N(CH2-CH2-NH2)2、-0 -c( = 0)-CH=CH2、-(CH2-CH2-0)qH、-(CH2-CH2-CH2-0)qH、-N[CH2-0C( = 0)-CH =CH2]2、-N[CH2-CH2-0-C( = 0)-CH=CH2]2、_(CH2-CH2-0)q-(CH2-CH2-CH2-0) qH、-N[CH2-CH2-NH-C( = 0)-CH=CH2] 2或-NHC( = 0)CH=CH2，其中，各個q獨(dú)立地是 1-18 的整數(shù)。
[0028] 在另外的實(shí)施方案中，化合物具有式IV:
[0029]
[0030] 其中，
[0031] 各個札獨(dú)立地是-OH、-NH2、-N(CH2-CH2-0H)2、-N(CH2-CH2-NH2) 2、-0-C( = 0)-CH= CH2、-(CH2-CH2-0)nH、-(CH2-CH2-CH2-0)nH、-N[CH20C( = 0)-CH=CH2]2、-N[CH2-CH2-0-C(= 0)-CH=CH2]2、-N[CH2-CH2-NH-C( = 0)-CH=CH2] 2或-NH-C( = 0)CH=CH2，其中，各個n 獨(dú)立地是1-18的整數(shù)；
[0032] 尺2是-OH、-NH2、-N(CH2-CH2-0H)2、-N(CH2-CH2-NH2)2、-0_C( = 0)-CH= CH2、-(ch2-ch2-o)ph、-(ch2-ch2-ch2-o)ph、-n[ch2oc( = 0)-CH=CH2]2、-n[ch2-ch2-o-c(= 0)-CH=CH2]2、-N[CH2-CH2-NH-C( = 0)-CH=CH2] 2或-NH-C( = 0)CH=CH2，其中，各個p 獨(dú)立地是1-18的整數(shù)；
[0033] R3是-OH、-NH2、-N(CH2-CH2-0H)2、-N(CH2-CH2-NH2)2、-0_C( = 0)-CH= CH2、-(CH2-CH2-0)qH、-(CH2-CH2-CH2-0)qH、-N[CH20C( = 0)-CH=CH2]2、-N[CH2-CH2-0-C(= 0)-CH=CH2]2、-N[CH2-CH2-NH-C( = 0)-CH=CH2]2，或-NH-C( = 0)CH=CH2，其中，各個q 獨(dú)立地是1-18的整數(shù)；
[0034] 各個心獨(dú)立地是-OH、-NH2、-N(CH2-CH2-0H)2、-N(CH2-CH2-NH2) 2、-0-C( = 0)-CH= CH2、-(CH2-CH2-0)rH、-(CH2-CH2-CH2-0)rH、-N[CH20C( = 0)-CH=CH2]2、-N[CH2-CH2-0-C(= 0)-CH=CH2]2、-N[CH2-CH2-NH-C( = 0)-CH=CH2] 2或-NH-C( = 0)CH=CH2，其中，各個r 獨(dú)立地是1-18的整數(shù)；
[0035] 各個R5獨(dú)立地是-OH、-NH2、-N(CH2-CH2-0H)2、-N(CH2-CH2-NH2) 2、-0-C( = 0)-CH= CH2、-(CH2-CH2-0)tH、-(CH2-CH2-CH2-0)tH、-N[CH20-C( = 0)-CH=CH2]2、-N[CH2-CH2-0-C(= 0)-CH=CH2]2、-N[CH2-CH2-NH-C( = 0)-CH=CH2] 2或-NH-C( = 0)CH=CH2，其中，各個t 獨(dú)立地是1-18的整數(shù)；
[0036] 仏是-OH、-NH2、-N(CH2-CH2-0H)2、-N(CH2-CH2-NH2)2、-0_C( = 0)-CH= CH2、-(CH2-CH2-0)vH、-(CH2-CH2-CH2-0)vH、-N[CH20-C( = 0)-CH=ch2]2、-n[ch2-ch2-o-c(= 0)-CH=CH2]2、-N[CH2-CH2-NH-C( = 0)-CH=CH2] 2或-NH-C( = 0)CH=CH2，其中，V是 1-18 的整數(shù)；
[0037] 各個馬獨(dú)立地是-OH、-NH2、-N(CH2-CH2-0H)2、-N(CH2-CH2-NH2) 2、-0-C( = 0)-CH= CH2、-(ch2-ch2-o)wh、-(ch2-ch2-ch2-o)wh、-n[ch2oc( = 0)-CH=CH2]2、-n[ch2-ch2-o-c(= 0)-CH=CH2]2、-N[CH2-CH2-NH-C( = 0)-CH=CH2] 2或-NH-C( = 0)CH=CH2，其中，各個w 獨(dú)立地是1-18的整數(shù)；
[0038] 各個Rs獨(dú)立地是-OH、-NH2、-N(CH2-CH2-0H)2、-N(CH2-CH2-NH2) 2、-0-C( = 0)-CH= CH2、-(CH2-CH2-0)yH、-(CH2-CH2-CH2-0)yH、-N[CH20-C( = 0)-CH=CH2]2、-N[CH2-CH2-0-C(= 0)-CH=CH2]2、-N[CH2-CH2-NH-C( = 0)-CH=CH2] 2或-NH-C( = 0)CH=CH2，其中，各個y 獨(dú)立地是1-18的整數(shù)；且
[0039] 各個馬獨(dú)立地是-OH、-NH2、-N(CH2-CH2-0H)2、-N(CH2-CH2-NH2) 2、-0-C( = 0)-CH= CH2、-(ch2-ch2-o)zh、-(ch2-ch2-ch2-o)zh、-n[ch2oc( = 0)-CH=CH2]2、-n[ch2-ch2-o-c(= 0)-CH=CH2]2、-N[CH2-CH2-NH-C( = 0)-CH=CH2] 2或-NH-C( = 0)CH=CH2，其中，各個z 獨(dú)立地是1-18的整數(shù)。
[0040] 在又一實(shí)施方案中，涂料組合物可以包含具有任何一個或多個以下式：式I、式 II、式III或式IV的任何一個或多個化合物。
[0041] 在一個實(shí)施方案中，水凝膠組合物可以包含具有任何一個或多個以下式：式I、式 II、式III或式IV的任何一個或多個化合物。
[0042] 在另一實(shí)施方案中，制備化合物的方法可以包括：(a)使酚類化合物或三聚氰胺 化合物與甲醛接觸，以形成羥甲基化合物；和（b)使該羥甲基化合物與丙烯酸化合物接觸， 以形成化合物。
[0043] 發(fā)明詳述
[0044] 本公開內(nèi)容不限于具體的化合物、組合物以及方法，因?yàn)檫@些可以變化。本說明書 中所用的術(shù)語僅僅是為了描述具體的形式或者實(shí)施方案的目的，而不旨在限制保護(hù)范圍。[0045] 本文公開了顯示高反應(yīng)性、高熱穩(wěn)定性和高玻璃轉(zhuǎn)化溫度的多官能丙烯酸酯的組 合物和化合物以及制備上述丙烯酸酯的方法。在一些實(shí)施方案中，化合物可以具有式I:
[0046]
[0047] 在一些實(shí)施方案中，札可以是H、_C( = 0)-CH=CH2、- (CH2-CH2-0) nH、- (CH2-CH2-CH2-0)nH或-(CH2-CH2-0) n- (CH2-CH2-CH2-0)nH，其中，各個n獨(dú)立地是 1-18 的 整數(shù)。在一些實(shí)施方案中，1^可以是-(：(=0)-〇1 = 〇12或-(〇12-〇12-0)山。在一些實(shí)施方 案中，札可以是-C( = 0)-CH=CH2、- (CH2-CH2-0)nH或-(CH2-CH2-0) n- (CH2-CH2-CH2-0)nH。 在一些實(shí)施方案中，Rl可以是H或-C( = 0)-CH=CH2。
[0048] 在一些實(shí)施方案中，R2可以是 _N(CH2-CH2_NH2)2、-0_C( = 0)-CH= ch2、-n[ch2o-c( = 0)-CH=CH2]2、-(CH2-CH2-0)pH、-(CH2-CH2-CH2-0)pH、-N[CH2-CH2-0-C(= 0)-CH=CH2]2、-N[CH2-CH2-NH-C( = 0)-CH=CH2]2或-NH-C( = 0)CH=CH2，其中，各 個P獨(dú)立地是1-18的整數(shù)。在一些實(shí)施方案中，R2可以是-n(ch2-ch2-nh2)2、-0-C(= 0)-CH=CH2、-N[CH20-C( = 0)-CH=CH2]2、-N[CH20-C( = 0)-CH=CH2]2、-(CH2-CH2-0)pH 或-(CH2-CH2-CH2-0)PH。在一些實(shí)施方案中，R2可以是-N(CH2-CH2-NH2) 2、-o-c( = 0)-CH= 012或-N[CH20-C( = 0)-CH=CH2]2。
[0049] 在一些實(shí)施方案中，R3可以是 _N(CH2-CH2_NH2)2、-0_C( = 0)-CH= CH2、-N[C