聚烷基－１－＊－二氮杂螺癸烷化合物的制备方法技术

本发明专利技术涉及可用作聚合物的高效防光致老化剂的聚烷基－１－＊－二氮杂螺癸烷化合物的一种制备方法。在至少由一种醇和必要时还由一种惰性有机溶剂组成的混合溶剂中，在固体碱金属氢氧化物或相应量的固体碱金属氢氧化物和水的混合物作为唯一催化剂的存在下进行反应。本法的优点至使用一种混合溶剂，不用相转移催化剂就可达到较高转化率和较高产品质量。由于不用污染环境的相转变催化剂和混合溶剂可以回收，此方法更有利于环境保护和比较经济。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制备聚烷基—1-噁—二氮杂螺癸烷化合物的方法，这种化合物可用作聚合物的高效防光致老化剂。 该化学结构式的一些化合物是人们熟识的(参考EP402889)。这些化合物的制备方法的特征在于合成是在一种惰性的溶剂中，在固体的或者水溶液的碱金属氢氧化物的存在下、并附加一种相转移催化剂的条件下进行的。但加入相转移催化剂的缺点是，在分离反应混合物时，相转移催化剂进入废水中，因此污染环境。特别是被称为特别有效的季胺—或鏻—卤化物使废水不可能再进入生物净化设备中，因为季胺盐和鏻盐具有杀菌作用，不可能在生物净化设备中分离季铵盐和鏻盐。因此，这种废水必须花巨资作为特殊废料进行处理。本专利技术的任务是寻找一种制备上述化合物的方法，而且在尽可能短的反应时间内获得尽可能高的产率，至少其产品质量相同，同时，不具有现有技术常见的缺点即不利于环境保护，以及由于污水处理造成的巨大浪费。人们发现，这个任务是可以解决的，条件是在制备上述化合物时，使用固体的或者水溶液的碱金属氢氧化物作为唯一的催化剂，而且反应是在一种混合溶剂中进行的，这种混合溶剂由至少一种醇和必要时一种可以回收利用的惰性溶剂组成。本专利技术因此涉及一种式I所示的聚烷基—1—噁—二氮杂螺癸烷化合物的制备方法 式中n代表1至50的一个整数；y代表化学式II或III的一个基团， 其中指数3和4指明在二氮杂螺癸烷体系中的环上位置，氮的一个键与亚丙基—2—氧基的一个CH2—基相连接；R1代表一个氢原子、一个氧原子、一个NO—基、一个C1—C12—烷基、一个烯丙基、一个C1—C22—酰基、一个苯甲基、一个C1—C12—烷氧基或者一个C3—C12—环烷氧基；R2和R3或是相同的，代表一个氢原子或代表一个C1—C5—烷基，此时R4是一个甲基，或者R2是一个氢原子或一个C1—C5—烷基，R3和R4一起与同它们相连接的碳原子组成一个C5—或C6—环烷基，或者组成一个如下式的基团 R5和R6是相同的或是不同的，代表一个氢原子、一个C1—C30—烷基、代表一个未取代的或者被氯或者C1—C4—烷基取代了的C7—C12—苯基烷基，或者R5和R6一起与同它们相连接的碳原子组成一个未取代的或者最多被四个C1—C4—烷基取代了的C5—C18—环烷基，或者组成如下式的一个基团 R7在n＝1时没有意义，因此氧原子与末端的CH2—基相结合，形成一个环氯乙烷环；在n＞1时，R7代表一个氢原子或者一个C1—C12—酰基，或者R7在末端的单体单元里没有意义，因此氧原子与末端的CH2—基相结合，本专利技术化合物的制备方法是使一种式(IV)化合物 式中R1、R2、R3、R4、R5和R6具有上述意义，(HX)是一种酸，或者使这种化合物与一种质子酸形成的盐与式(V)的一种3—卤—1，2—环氧丙烷 式中Hal代表一个氯原子、溴原子或碘原子，在一种碱金属氢氧化物存在下，在一种有机溶剂中以1∶1至1∶10的摩尔比进行反应，在n＞1时，可把产生的这种环氧化合物(VI)， 其中R1、R2、R3、R4、R5和R6的含义如前所述，加热到100至240℃，其特征在于式(IV)的化合物与式(V)的化合物之间的反应是在等摩尔量至二十倍摩尔量固态碱金属氢氧化物存在下或者在相应量的由固态碱金属氢氧化物和水(以重量比为1∶9至9∶1)组成的一种混合物的存在下作为唯一催化剂，在由至少一种醇和必要时还由一种惰性有机溶剂组成的一种混合溶剂中进行的。在本专利技术要制备的聚烷基一1—恶—二氮杂螺癸烷化合物的式(I)中 n代表1至50的一个整数，1至15较优选，1至7最优选；y代表式II或III的一个基团， 其中指数3和4指明在二氮杂螺癸烷体系里的环上位置，氮的一个键与亚丙基—2—氧基的CH2—基相连接。R1代表一个氢原子、一个氧原子、一个NO—基、一个C1—C12—烷基、C1—C4—烷基较优、一个烯丙基、一个C1—C22—酰基、乙酰基较优、一个苯甲基、一个C1—C12—烷氧基、C1—C4—烷氧基较优或者一个C3—C12—环烷氧基、C3—C6—环烷氧基较优。R2和R3或是相同的，代表一个氢原子，或者代表一个C1—C5—烷基，一个氢原子较优，此时R4是个甲基，或者R2是一个氢原子或一个C1—C5—烷基，R3和R4一起与同它们相连接的碳原子组成一个C5—或C6—环烷基或者组成一个如下式的基团 R5和R6是相同的或是不同的，代表一个氢原子、一个C1—C30—烷基、C1—C18—烷基较优、代表一个未取代的或者被氯或C1—C4—烷基取代了的C7—C12—苯基烷基、或者R5和R6一起与同它们相连接的碳原子组成一个未取代的或者最多被四个C1—C4—烷基取代了的C5—C18—环烷基、或者组成一个如下式的基团 R7在n＝1时没有意义，因此氧原子与末端的CH2—基相结合，形成一个环氧乙烷环；在n＞1时，R7代表一个氢原子或者一个C1—C22—酰基、C1—C12—酰基较优、或者R7在尾端的单体单元里没有意义，因此氧原子与末端的CH2—基相结合，形成一个环氧乙烷环。式(I)化合物的制备按下列反应流程进行在此反应流程的这些式中，R2、R3、R4、R5、R6、Y、Hal和n具有上述意义。R1基团代表氢和R7同样代表氢或者在末端单体单元里没有意义，因此氧原子与末端的CH2—基形成一个环氧乙烷环。式(IV)的一些有用的化合物例如有2—异丙基—7，7，9，9—四甲基—1—噁—3，8—二氮杂—4—氧代—螺〔4，5〕癸烷、2—丁基—7，7，9，9—四甲基—1—噁—3，8—二氮杂—4—氧代—螺〔4，5〕癸烷、2—异丁基—7，7，9，9—四甲基—1—噁—3，8—二氮杂—4—氧代—螺〔4，5〕癸烷、2—戊基—7，7，9，9—四甲基—1—噁—3，8—二氮杂—4—氧代—螺〔4，5〕癸烷、2—己基—7，7，9，9—四甲基—1—噁—3，8—二氮杂—4—氧代—螺〔4，5〕癸烷、2—庚基—7，7，9，9—四甲基—1—噁—3，8—二氮杂—4—氧代—螺〔4，5〕癸烷、2—异庚基—7，7，9，9—四甲基—1—噁—3，8—二氮杂—4—氧代—螺〔4，5〕癸烷、2—异辛基—7，7，9，9—四甲基—1—噁—3，8—二氮杂—4—氧代—螺〔4，5〕癸烷、2—壬基—7，7，9，9—四甲基—1—噁—3，8—二氮杂—4—氧代—螺〔4，5〕癸烷、2—异壬基—7，7，9，9—四甲基—1—噁—3，8—二氮杂—4—氧代—螺〔4，5〕癸烷、2—十一烷基—7，7，9，9—四甲基—1—噁—3，8—二氮杂—4—氧代—螺〔4，5〕癸烷、2—苯基—7，7，9，9—四甲基—1—噁—3，8—二氮杂—4—氧代—螺〔4，5〕癸烷、2—(4—氯代苯基)—7，7，9，9—四甲基—1—噁—3，8—二氮杂—4—氧代—螺〔4，5〕癸烷、2，2—二甲基—7，7，9，9—四甲基—1—噁—3，8—二氮杂—4—氧代—螺〔4，5〕癸烷、2—乙基—2，7，7，9，9—五甲基—1—噁—3，8—二氮杂—4—氧代—螺〔4，5〕—癸烷、2—丙基—2，7，7，9，9—五甲基—1—噁—3，8—二氮杂—4—氧代—螺〔4，5〕—癸烷、2—异丙基—6，7，7，9，9—五甲基—1—噁—3，8—二氮杂—4—氧代—螺〔4，5〕—癸烷、2—丁基—2，7，7，9，9—五甲基—1—噁—3，8—二氮本文档来自技高网...

【技术保护点】
式Ⅰ所示的聚烷基－１－＊－二氮杂螺癸烷化合物的制备方法＊＊＊ （Ⅰ），其中：ｎ代表１至５０的一个整数和ｙ代表化学式Ⅱ或Ⅲ的一个基团，＊＊＊ （Ⅱ） ＊＊＊ （Ⅲ）其中指数３和４指明在二氮杂螺癸烷体系中的环上位置，氮的 一个键与亚丙基－２－氧基的一个ＣＨ↓［２］－基相连接；Ｒ↑［１］代表一个氢原子、一个氧原子、一个ＮＯ－基、一个Ｃ↓［１］－Ｃ↓［１２］－烷基、一个烯丙基、一个Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２２］－酰基、一个苯甲基、一个Ｃ↓［１］－Ｃ↓［１２］－烷氧 基或一个Ｃ↓［３］－Ｃ↓［１２］－环烷氧基；Ｒ↑［２］和Ｒ↑［３］或是相同的，代表一个氢原子或代表一个Ｃ↓［１］－Ｃ↓［５］－烷基，此时Ｒ↑［４］是一个甲基，或者Ｒ↑［２］是一个氢原子或一个Ｃ↓［１］－Ｃ↓［５］－烷基，Ｒ↑［３］和Ｒ↑ ［４］一起与同它们相连接的碳原子组成一个Ｃ↓［５］－或Ｃ↓［６］－环烷基，或者组成一个如下式的基团：＊＊＊Ｒ↑［５］和Ｒ↑［６］是相同的或是不同的，代表一个氢原子、一个Ｃ↓［１］－Ｃ↓［３０］－烷基、代表一个未被取代的或者被氯或被Ｃ ↓［１］－Ｃ↓［４］－烷基取代了的Ｃ↓［７］－Ｃ↓［１２］－苯基烷基，或者Ｒ↑［５］和Ｒ↑［６］一起同它们相连接的碳原子组成一个未被取代的或者最多被四个Ｃ↓［１］－Ｃ↓［４］－烷基取代了的Ｃ↓［５］－Ｃ↓［１８］－环烷基，或者是组成如下 式的一个基团：＊＊＊Ｒ↑［７］在ｎ＝１时没有意义，因此氧原子与末端的ＣＨ↓［２］－基相结合，形成一个环氧乙烷环；在ｎ＞１时，Ｒ↑［７］代表一个氢原子或者一个Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２２］－酰基，或者Ｒ↑［７］在末端的单体单元里没有意义 ，因此氧原子与末端的ＣＨ↓［２］－基相结合，该方法是使一种式Ⅳ化合物＊＊＊ （Ⅳ）式中：Ｒ↑［１］、Ｒ↑［２］、Ｒ↑［３］、Ｒ↑［４］、Ｒ↑［５］和Ｒ↑［６］具有上述意义（ＨＸ）是一种酸，或者使这种化合物和一种质子酸形成的盐与式 Ⅴ的一种３－卤－１，２－环氯丙烷＊＊＊ （Ⅴ）式中：Ｈａｌ代表一个氯原子、溴原子、或碘原子，以１∶１至１∶１０的摩尔比、在一种碱金属氢氧化物的存在下、在一种有机溶剂中进行反应，形成一个环氧乙烷环，当ｎ＞１时，可把产生的这种环氧化 合物Ⅵ，＊＊＊ （Ⅵ）其中Ｒ↑［１］、Ｒ↑［２］、Ｒ↑［３］、Ｒ↑［４］、Ｒ↑［５］和Ｒ↑［６］的含义如前所述，加热到温度为１...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：K加阿，G诺威，G施马尔茨，
申请(专利权)人：赫彻斯特股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]