[发明专利]制备聚合离子型咪唑*化合物的方法

说明书

本发明涉及一种制备含有咪唑基团的聚合离子型化合物(简称为聚合离子型咪唑化合物)的方法，其中使以下化合物相互反应：

-α-二羰基化合物，

-醛，

-至少一种具有至少两个伯氨基的氨基化合物，

-如果合适的话，仅具有一个伯氨基的氨基化合物，和

-质子酸，

其中α-二羰基化合物和醛的羰基如果合适的话也可以半缩醛、缩醛或半缩酮或缩酮存在。

咪唑盐作为离子液体具有重要性。因此开发了合成咪唑盐的各种方法。

WO91/14678描述了由α-二羰基化合物、醛、胺和酸制备咪唑盐的一步法。水通过使用甲苯作为夹带剂的共沸蒸馏而除去。

以上方法的进一步进展由还未公布的PCT/EP/2008/067014(PF 60394)已知。

已知聚合咪唑化合物和制备它们的方法。因此，例如WO 99/37276描述了聚合咪唑化合物，其可通过二胺，特别是具有两个咪唑基团的化合物与二溴化合物反应而得到。所得阳离子型咪唑聚合物具有溴离子作为抗衡离子。卤素阴离子由于它们具有腐蚀性而对许多应用而言是不希望的。它们用于化妆品组合物中。相应化合物及其作为相转移催化剂的用途还由Journal of Fluorine Chemistry 128(2007)，第608-611页已知。

另外的方法描述于European Polymer Journal 44(2008)392-407中。使二环氧甘油醚和咪唑反应形成在聚合物主链中具有羟基的聚合咪唑化合物。这些用丙烯酸酯化使得所得聚合物可自由基交联。该交联聚合物例如适用于离子色谱法或其它分离方法。

JP 2004217565以及Hiedo Toda，Kunio Kihara，Munehiro Hashimoto和Susumu Mizogami，Journal of Pharmaceutical Sciences，第77卷，第6期，1988年7月公开了咪唑衍生物与表氯醇反应得到聚合咪唑化合物及其作为离子交换树脂的用途。与表氯醇或其它环氧化合物的反应必然得到在相对于咪唑环的氮原子的β位上具有羟基的化合物。

本发明目的是发现替换的聚合咪唑化合物和制备聚合咪唑化合物的替换方法。该方法应能在工业中非常简单地实施且可以高产率制备聚合咪唑化合物。该聚合咪唑化合物应适用于考虑该类离子体系的大量应用。特别是它们应能作为分散剂例如用于无机或有机颜料或其它固体或液体颗粒。

因此，我们发现了开头所定义的方法。我们还发现了新型的聚合离子型咪唑化合物和这些化合物的用途。

制备方法的起始化合物

根据本发明，使作为必要原料的α-二羰基化合物、醛、至少一种具有至少两个伯氨基的氨基化合物和质子酸相互反应。以上化合物通过它们的官能团含量定义。对本发明来说，当例如化合物既含有酸官能又含有例如两个伯氨基或醛基时，例如两种上述化合物也可能是相同的。反应为缩聚。在缩聚中，发生聚合的同时消除低分子量化合物如水或醇。

在本发明的情况下，消除水。当α-二羰基化合物的羰基完全或部分以缩酮存在和/或醛的醛基以缩醛或半缩醛存在时，相应地消除醇而不是水。α-二羰基化合物

α-二羰基化合物优选为式I化合物：

R1-CO-CO-R2，

其中R1和R2各自相互独立地为H原子或具有1-20个碳原子的有机基团。该基团可为支化或未支化的或含有可例如有助于聚合咪唑化合物进一步交联的官能团。特别地，R1和R2为具有所示碳原子数的烃基。

该化合物特别优选为乙二醛。

α-二羰基化合物的羰基也可以缩酮或半缩酮，优选以低级醇如C₁-C₁₀链烷醇的半缩酮或缩酮存在。此时，在稍后的缩合反应中消除醇。

α-二羰基化合物的羰基优选不以半缩酮或缩酮存在。

醛

对本发明来说，醛为具有至少一个醛基的化合物。醛特别为式II的醛：

R3-CHO，

其中R3为H原子或具有1-20个碳原子的有机基团。特别优选甲醛；甲醛还可以释放甲醛的化合物如低聚甲醛或三烷的形式使用。

醛的醛基也可以半缩醛或缩醛，优选以低级醇如C₁-C₁₀链烷醇的半缩醛或缩醛存在。此时，在稍后的缩合反应中消除醇。

醛基优选不以半缩醛或缩醛存在。

具有至少两个伯氨基的氨基化合物

氨基化合物为具有至少两个伯氨基的化合物。