一種缺電子型芳香醛亞胺類化合物及其制備方法和應(yīng)用技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及化合物合成技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種缺電子型芳香醛亞胺類化合物，將缺電子芳香醛類化合物或雜環(huán)類化合物與胺類化合物混合均勻，在加熱條件下發(fā)生脫水縮合反應(yīng)即得，使用的缺電子芳香醛類化合物、雜環(huán)類化合物和胺類化合物均為來源廣泛的化工原料，且反應(yīng)過程為一鍋法反應(yīng)，整個(gè)過程一次投料，且在反應(yīng)過程中即可實(shí)現(xiàn)分離步驟得到最終產(chǎn)物，反應(yīng)便捷高效；以及本發(fā)明專利技術(shù)公開了該缺電子型芳香醛亞胺類化合物在聚氨酯材料體系或聚脲涂料中的應(yīng)用，固化時(shí)間相比常規(guī)潛固化劑固化速度更快，效率更高，同時(shí)能有效消除常規(guī)潛固化劑的刺激性氣味，對(duì)改善施工環(huán)境具有重要意義，符合綠色環(huán)保理念，滿足市場(chǎng)和行業(yè)發(fā)展的需要。滿足市場(chǎng)和行業(yè)發(fā)展的需要。滿足市場(chǎng)和行業(yè)發(fā)展的需要。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種缺電子型芳香醛亞胺類化合物及其制備方法和應(yīng)用


[0001]本專利技術(shù)涉及化合物合成
，特別是涉及一種缺電子型芳香醛亞胺類化合物及其制備方法和應(yīng)用。

技術(shù)介紹

[0002]亞胺或噁唑烷是指醛或酮類含羰基化合物與胺在一定條件下發(fā)生親核加成反應(yīng)后消除一分子水生成的產(chǎn)物，是一種可參與多種反應(yīng)的反應(yīng)中間體，其在有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域隨處可見。它們?cè)跓o水氣條件下可穩(wěn)定儲(chǔ)存，與水氣接觸可發(fā)生水解反應(yīng)重新生成相應(yīng)的含羰基化合物和胺類化合物。
?
NH
?
R
?
一般可與甲苯二異氰酸酯(TDI)或二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)中的
?
NCO基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，因此利用此特性，亞胺或噁唑烷可作為聚氨酯涂料、密封膠和粘結(jié)劑等材料的潛固化劑使用，避免了二氧化碳?xì)怏w的產(chǎn)生，從而從根本上解決單組分聚氨酯容易產(chǎn)生氣泡的問題，如圖1所示，在應(yīng)用過程中CO2釋放會(huì)導(dǎo)致涂膜缺陷，出現(xiàn)刺激性氣味、體系穩(wěn)定性等問題。
[0003]CN 102660013A中報(bào)道了甲醛、乙醛、苯甲醛、肉桂醛等醛類化合物作為反應(yīng)起始物，而使用甲醛、乙醛等作為起始物會(huì)釋放對(duì)人體有害的物質(zhì)；CN109251292A中采用丁醛和丙醛作為起始物，但丁醛是易燃液體，丙醛閃點(diǎn)低，在反應(yīng)固化過程中會(huì)釋放出揮發(fā)性且具有刺激性的氣味；CN 107787337A中公開的固化劑采用的是丙醛、戊醛等脂肪族醛或酮，這些固化劑在水解過程中都會(huì)釋放酮類或者醛類易揮發(fā)物。因此，添加了潛固化劑的單組分聚氨酯防水涂料雖然減少甚至杜絕了氣泡的產(chǎn)生，但也會(huì)帶來刺激性氣味大的問題，如圖2所示。特別是在單組分聚氨酯涂料由于其耐水性好，主要應(yīng)用于地下空間、蓄水工程和廚衛(wèi)間內(nèi)等空氣流通不暢的空間，導(dǎo)致其固化過程中釋放出的強(qiáng)烈氣味更加明顯，可能會(huì)引起施工人員的身體不適，嚴(yán)重影響單組分聚氨酯防水涂料的施工體驗(yàn)；
[0004]此外，由于固化劑在水解過程釋放的酮或醛類化合物會(huì)保留在固化后的膜中，因此還需考察涂料的粘度、穩(wěn)定性以及固化后膜的物理力學(xué)性能。EP2356189B1和US6136942A中分別公開了采用百合醛和苯氧基取代苯甲醛為起始物的噁唑烷和亞胺固化劑，將其應(yīng)用于醛亞胺時(shí)會(huì)導(dǎo)致涂料的初始粘度顯著增加，極大增加了施工難度，同時(shí)經(jīng)濟(jì)性下降。CN1678653A、CN101883753A和CN102224181A中公開了含有酯基和酰胺基的脂肪族醛為起始物的亞胺固化劑，其在使用過程中經(jīng)過熱老化后出現(xiàn)粘度增大的現(xiàn)象，導(dǎo)致穩(wěn)定性下降。US4853454中公開了一種單組分聚氨酯組合物，其采用取代的三甲基乙醛亞胺為固化劑，由于三甲基乙醛較高的蒸汽壓具有較低的氣味，但是在使用三甲基乙醛亞胺時(shí)也可感受到不愉快的氣味，同時(shí)涂膜的物理力學(xué)性能較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

[0005]有鑒于此，本專利技術(shù)提供了一種缺電子型芳香醛亞胺類化合物，將其作為潛固化劑應(yīng)用于聚氨酯涂料中，可有效解決現(xiàn)有聚氨酯涂料中潛固化劑刺激性氣味大的問題。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)采用如下技術(shù)方案：
[0007]本專利技術(shù)的第一目的在于，提供了一種缺電子型芳香醛亞胺類化合物，所述化合物如式Ⅳ或式
Ⅴ
所示：
[0008][0009]其中，R1至R5各自獨(dú)立地且至少有一個(gè)選自氫(
?
H)、鹵素(
?
F,Cl,Br)、三氟甲基(
?
CF3)、鹵仿基(
?
CCl3)、甲酸酯基(
?
CO℃H3)、亞磺酸甲酯基(
?
SO2CH3)、磺酸甲酯基(
?
SO3CH3)、酰氨基(
?
CO2NH
?
)、硝基(
?
NO2)中的任意一種；
[0010]Het為含有O、S和N原子的C4
?
C9雜環(huán)芳基，或者為鹵素(
?
F,Cl,Br)、三氟甲基(
?
CF3)、鹵仿基(
?
CCl3)、甲酸酯基(
?
CO℃H3)、亞磺酸甲酯基(
?
SO2CH3)、磺酸甲酯基(
?
SO3CH3)、酰氨基(
?
CO2NH
?
)、硝基(
?
NO2)取代的C4
?
C9雜環(huán)芳基。
[0011]優(yōu)選的，在上述缺電子型芳香醛亞胺類化合物中，所述化合物包括如下結(jié)構(gòu)：
[0012][0013]本專利技術(shù)的第二目的在于，提供了一種上述缺電子型芳香醛亞胺類化合物的制備方法，包括以下步驟：
[0014]將缺電子芳香醛類化合物或雜環(huán)類化合物與胺類化合物混合均勻，在加熱條件下發(fā)生脫水縮合反應(yīng)，得到缺電子型芳香醛亞胺類化合物。
[0015]優(yōu)選的，在上述制備方法中，所述缺電子芳香醛類化合物、所述雜環(huán)類化合物、所述胺類化合物的結(jié)構(gòu)式分別如式Ⅰ、式Ⅱ、式Ⅲ所示：
[0016][0017]即缺電子型芳香醛亞胺類化合物的合成反應(yīng)式包括：
[0018][0019][0020]優(yōu)選的，在上述制備方法中，所述胺類化合物中，A、B、C均為1
?
10的整數(shù)，進(jìn)一步優(yōu)選為1
?
5；D為0
?
10的整數(shù)，進(jìn)一步優(yōu)選為0
?
3；R6和R7各自獨(dú)立地選自
?
H或含有1
?
6碳原子支鏈或脂環(huán)鏈；X為
?
CH2?
或
?
NH
?
。
[0021]優(yōu)選的，在上述制備方法中，所述胺類化合物為含有兩個(gè)氨基封端的，中間含有或未含有支鏈的雙元鏈狀脂肪胺類或雙元脂環(huán)胺類化合物；
[0022]所述雙元鏈狀脂肪胺包括乙二胺、1,3
?
丙二胺、1,2
?
丙二胺、丁二胺、戊二胺、2
?
甲基戊二胺、己二胺、聚醚胺；
[0023]所述雙元脂環(huán)胺包括異佛爾酮二胺(IPDA)、二氨基二環(huán)己基甲烷(PACM)、二甲基二氨基二環(huán)己基甲烷(DMDC)、雙(4
?
氨環(huán)己基)醚、1,3
?
環(huán)己烷二胺。
[0024]優(yōu)選的，在上述制備方法中，所述胺類化合物為含有三個(gè)氨基的，中間含有或未含有取代基的化合物，包括二乙烯三胺、N,N
?
雙(3
?
氨丙基)甲胺、3,3'
?
二氨基二丙基胺、雙(六甲撐)三胺、N,N
?
二甲基亞二丙基三胺。
[0025]優(yōu)選的，在上述制備方法中，所述缺電子芳香醛類化合物與所述胺類化合物的摩爾比為1.0:(0.5
?
1.0)；
[0026]所述雜環(huán)類化合物與所述胺類化合物的摩爾比為1.0:(0.5
?
1.0)。
[0027]優(yōu)選的，在上述制備方法中，所述脫水縮合反本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種缺電子型芳香醛亞胺類化合物，其特征在于，所述化合物如式Ⅳ或式
Ⅴ
所示：其中，R1至R5各自獨(dú)立地且至少有一個(gè)選自氫(
?
H)、鹵素(
?
F,Cl,Br)、三氟甲基(
?
CF3)、鹵仿基(
?
CCl3)、甲酸酯基(
?
COOCH3)、亞磺酸甲酯基(
?
SO2CH3)、磺酸甲酯基(
?
SO3CH3)、酰氨基(
?
CO2NH
?
)、硝基(
?
NO2)中的任意一種；Het為含有O、S和N原子的C4
?
C9雜環(huán)芳基，或者為鹵素(
?
F,Cl,Br)、三氟甲基(
?
CF3)、鹵仿基(
?
CCl3)、甲酸酯基(
?
COOCH3)、亞磺酸甲酯基(
?
SO2CH3)、磺酸甲酯基(
?
SO3CH3)、酰氨基(
?
CO2NH
?
)、硝基(
?
NO2)取代的C4
?
C9雜環(huán)芳基。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的缺電子型芳香醛亞胺類化合物，其特征在于，所述化合物包括如下結(jié)構(gòu)：3.一種權(quán)利要求1
?
2任一項(xiàng)所述的缺電子型芳香醛亞胺類化合物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：將缺電子芳香醛類化合物或雜環(huán)類化合物與胺類化合物混合均勻，在加熱條件下發(fā)生脫水縮合反應(yīng)，得到缺電子型芳香醛亞胺類化合物。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的缺電子型芳香醛亞胺類化合物的制備方法，其特征在于，所述缺電子芳香醛類化合物、所述雜環(huán)類化合物、所述胺類化合物的結(jié)構(gòu)式分別如式Ⅰ、式Ⅱ、式Ⅲ所示：5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的缺電子型芳香醛亞胺類化合物的制備方法，其特征在于，所述
胺類化合物中，A、B、C均為1
?
10的整數(shù)；D為0
?
10的整數(shù)；R6和R7各自獨(dú)立地選自
?
H或含有1
?...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張磊，蔡聿鋒，田力，段存業(yè)，丁紅梅，楊紅艷，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：徐州東方雨虹新型材料有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：