[发明专利]制备环状碳酸酯官能化的化合物

说明书

本发明涉及一种通过式(II)的氯甲酸酯与通式(III)的三官能胺反应制备通式(I)的环状碳酸酯官能化的化合物的改进的方法

式(I)

其中R₁和R₂在各个情况下独立地选自氢、甲基和乙基，l在各个情况下独立地为2至50，m在各个情况下独立地为0或1，并且n为3，条件是分子中所有的l的值的总数为5至100，

式(II)

式(III)

基于聚异氰酸酯的双组分体系属于现有技术的一部分。它们例如用作粘合剂、密封剂、灌注材料(potting compounds)，用于控制腐蚀和用于涂层。这样获得的固化组合物对高酸性、碱性和化学的抗性是有利的。然而，NCO基团易受湿气影响。此外，单体的和低分子量的异氰酸酯化合物尤其在它们挥发或迁移时是具有毒性的。

聚氨酯体系还可以由毒性较低的环状碳酸酯化合物获得。例如，碳酸甘油酯(4-(羟基甲基)-2-氧-1,3-二氧戊环)，其可通过主要为可再生的原料制得，由于其良好的相容性而用在化妆品中。

环状碳酸酯化合物与胺反应生成羟基氨基甲酸酯。原则上两种不同的羟基氨基甲酸酯是可行的，即具有伯羟基或仲羟基的羟基氨基甲酸酯，例如：

此处，可用的胺包括具有烷基、芳基、芳烷基和烷芳基的伯胺和仲胺。在此特别关注相对较高分子量的(聚)胺，例如，购自Huntsman Corp.的和购自BASF SE的聚醚胺。

然而，为了使碳酸甘油酯(4-(羟基甲基)-2-氧-1,3-二氧戊环)能够用于制备可以胺-固化的粘合剂，其4-羟基甲基基团必须被连接至相对较高分子量的双官能、三官能或多官能化合物。这可以通过式(II)的碳酸甘油酯氯甲酸酯而实现，其本身可以根据DE19737329A1中所记载的一个方法制得。

WO2008/142097A2记载了一种通过通式(2)的化合物与通式(3)的胺或其盐反应制备通式(1)化合物的方法，

式(1)

其中R¹为C_1-12亚烷基，k是1或大于1的整数，并且R²和R³是不同的有机部分；当k是大于1的整数时，R²是k价的脂族、环脂族、芳香族或芳脂族烃部分，其任选含有一个或多个杂原子，

式(2)

式(3)

其中R¹、R²、R³和k各自如上文所定义。

然而，在WO2008/142097A2说明书和实施例中所记载的情况仅有k为1或2时的那些。内部研究显示，当k为3时产率相对较差。

本发明所提出的问题是实质上克服现有技术中的至少一些缺陷。更具体而言，提供一种通式(I)的环状碳酸酯官能化的化合物的改进的合成方法。

该问题通过独立权利要求中的特征而解决。从属权利要求涉及优选的实施方案。

出人意料地，已经发现在水/有机两相体系中使用辅助碱和相转移催化剂导致本发明方法的可观改进。

因此，本发明提供一种通过式(II)的氯甲酸酯，即(2-氧-1,3-二氧戊环-4-基)甲基氯甲酸酯与通式(III)的三官能胺反应制备通式(I)的环状碳酸酯官能化的化合物的方法

式(I)

其中R₁和R₂在各个情况下独立地选自氢、甲基和乙基，l在各个情况下独立地为2至50，m在各个情况下独立地为0或1，n为3，条件是分子中所有的l的值的总数(即，在分子的三个链中所有单独的下标“l”的总数)为5至100，

式(II)

式(III)

其特征在于，该反应在辅助碱和相转移催化剂的存在下，在水/有机两相体系中进行。

所述有机溶剂优选地选自四氢呋喃、二乙醚、氯仿、二氯甲烷及其混合物。

所述辅助碱优选地选自碳酸氢钠、吡啶、三乙胺以及其混合物。

所述相转移催化剂优选地选自季铵盐，并优选为四丁基硫酸氢铵。

优选使用0.1至10重量％的相转移催化剂，基于物质的总量计。

本发明的方法可以优选地在室温下进行。

将使用以下实施例更详细地阐明本发明。

实施例：