带有咪唑官能团的1,3-偶极化合物制造技术

本发明专利技术涉及式Q-A-B的1,3-偶极化合物，其中Q包括含有至少一个并优选一个氮原子的偶极，A优选为二价的并且为将Q连接至B的原子或原子团，并且B包括咪唑环。本发明专利技术还涉及通过接枝1,3-偶极化合物改性的不饱和聚合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的领域是改性剂领域，所述改性剂旨在沿着聚合物链官能化不饱和聚合物。
技术介绍
改性聚合物的化学结构通常影响聚合物的化学和物理性质，还影响包含聚合物的组合物的性质。当希望在组合物中将聚合物和填料组合在一起时，特别追求改性聚合物的结构，例如聚合物的官能化。化学改性聚合物可以改进填料在聚合物中的分散并且因此能够获得更均质的材料。在一些填料(例如炭黑或二氧化硅)的情况下，填料更好的分散通常反映为组合物滞后性的下降。在旨在例如用于轮胎应用的橡胶组合物中特别追求所述性质。该滞后性的下降通常伴随着组合物在固化状态下的刚度的下降，这可能造成组合物不适用于其所希望的用途。因此需要寻求改性剂，所述改性剂能够官能化聚合物并且改进包含聚合物和填料的组合物在固化状态下的该滞后性/刚度的折衷。用于改性不饱和聚合物的化学反应包括用于接枝化合物的反应。用于接枝至不饱和聚合物的已知化合物为例如1,3-偶极化合物，例如在专利申请WO2006/045088和WO2012/007441中所述。第一个专利申请描述了能够接枝恶唑啉、噻唑啉、烷氧基硅烷或烯丙基锡官能团的化合物。第二个专利申请描述了能够接枝基于氮的相关官能团的化合物。然而，这些专利申请均未描述带有咪唑环的1,3-偶极化合物，也没有描述通过这些1,3-偶极化合物的反应将咪唑环接枝至不饱和聚合物，其目的是改进包含聚合物和填料的组合物在固化状态下的滞后性/刚度的折衷。>
技术实现思路
因此，本专利技术的第一个主题是1,3-偶极化合物，所述1,3-偶极化合物对应于式(I)：Q-A-B(I)其中：Q包括含有至少一个并优选一个氮原子的偶极，A优选为二价的并且为将Q连接至B的原子或原子团，B包括对应于式(II)的咪唑环：其中：四个符号Z、Y、R和R’中的三个相同或不同，各自表示原子或原子团，Z和Y有可能与其附接至的碳原子一起形成环，并且第四个符号Z、Y、R或R’表示直接附接至A。本专利技术还涉及用于改性不饱和聚合物的方法，所述方法包括使根据本专利技术的1,3-偶极化合物与不饱和聚合物的至少一个并优选多个不饱和度反应。本专利技术还涉及能够通过根据本专利技术的方法获得的聚合物。具体实施方式I.本专利技术的详细描述在本说明书中，除非另外明确指出，所示的所有百分比(％)均为重量％。缩写“phr”(法文缩写为“pce”)意指重量份/百份弹性体(如果存在多种弹性体，则为弹性体的总和)。此外，由表述“在a和b之间”表示的任何数值区间代表大于“a”且小于“b”的数值范围(亦即不包括极限a和b)，而由表述“a至b”表示的任何数值区间意指从“a”延伸直至“b”的数值范围(亦即包括严格极限a和b)。根据由IUPAC给出的定义理解术语“1,3-偶极化合物”。1,3-偶极化合物对应于式(I)：Q-A-B(I)其中：Q包括含有至少一个并优选一个氮原子的偶极，A优选为二价的并且为将Q连接至B的原子或原子团，B包括对应于式(II)的咪唑环：其中：四个符号Z、Y、R和R’中的三个相同或不同，各自表示原子或原子团，Z和Y有可能与其附接至的碳原子一起形成环(当然，当Z和Y都不表示第四个符号时)，并且只有第四个符号表示直接附接至A。根据本专利技术的第一个替代形式，R表示直接附接至A，在该情况下R为第四个符号。根据该替代形式，R’可以为氢原子或可以包含至少一个杂原子的基于碳的基团。根据该替代形式的一个优选的实施方案，R’表示包含1至20个碳原子的基于碳的基团，优选脂族基团，更优选的是优选包含1至12个碳原子的烷基基团。根据本专利技术的第二个替代形式，R’表示直接附接至A，在该情况下R’为第四个符号。根据第一个或第二个替代形式，Z和Y可以各自为氢原子。根据第一个替代形式或第二个替代形式的另一个实施方案，Z和Y与其附接至的碳原子一起形成环。由Z、Y以及Z和Y附接至的原子形成的环可以是取代或未取代的并且可以包含至少一个杂原子。Z和Y可以与其附接至的两个碳原子形成芳族核。在该情况下，咪唑环可以为取代或未取代的苯并咪唑。根据本专利技术的第三个替代形式，当然当Y和Z不与其附接至的碳原子一起形成环时，Y或Z表示直接附接至A，在该情况下Y或Z为第四个符号。根据本专利技术的第二个或第三个替代形式的具体实施方案，R表示氢原子或可以包含至少一个杂原子的基于碳的基团。根据本专利技术的第二个或第三个替代形式的该具体实施方案，R可以是具有1至20个碳原子的基团，优选脂族基团，更优选的是优选包含1至12个碳原子的烷基基团，还更优选甲基。A可以是包含至多20个碳原子的基团，所述基团可以包含至少一个杂原子。A可以是脂族或芳族基团。当A为脂族基团时，A优选包含1至20个碳原子，更优选1至12个碳原子，还更优选1至6个碳原子，非常特别的1至3个碳原子。当A为芳族基团时，A优选包含6至20个碳原子，更优选6至12个碳原子。特别适合作为二价基团A的是包含1至20个碳原子，优选1至12个碳原子，更优选1至6个碳原子，还更优选1至3个碳原子的亚烷基基团。作为包含1至3个碳原子的合适的二价基团A，可以提及亚甲基基团。优选包含6个20个碳原子，更优选6个12个碳原子的亚芳基基团也可以适合作为二价基团A。非常特别适合作为1,3-偶极化合物的是选自腈氧化物、腈亚胺和硝酮的化合物，在该情况下Q包含-C≡N→O、-C≡N→N-或-C＝N(→O)-单元。根据本专利技术的Q包含-C≡N→O单元的具体实施方案，Q优选包含或更优选表示对应于式(III)的单元，其中五个符号R1至R5中的四个相同或不同，各自为原子或原子团，并且第五个符号表示直接附接至A，已知R1和R5都不是H。五个符号R1至R5中的四个可以为脂族或芳族基团。脂族基团可包含1至20个碳原子，优选1至12个碳原子，更优选1至6个碳原子，还更优选1至3个碳原子。芳族基团可以包含6至20个碳原子，优选6至12个碳原子。R1、R3和R5优选各自为具有1至6个碳原子，更优选1至3个碳原子的烷基基团，还更优选甲基或乙基基团。根据本专利技术的该具体实施方案的一个替代形式，R1、R3和R5相同。根据R1、R3和R5相同的该替代形式，R1、R3和R5优选各自为具有1至6个碳原子，更优选1至3个碳原子的烷基基团，还更优选甲基或乙基基团。更优选地，1,3-偶极化合物为对应于式(IIIa)的化合物2,4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1,3‑偶极化合物，所述1,3‑偶极化合物对应于式(I)：Q‑A‑B   (I)其中：Q包括含有至少一个并优选一个氮原子的偶极，A优选为二价的并且为将Q连接至B的原子或原子团，B包括对应于式(II)的环：其中：四个符号Z、Y、R和R’中的三个相同或不同，各自表示原子或原子团，Z和Y有可能与其附接至的碳原子一起形成环，并且第四个符号Z、Y、R或R’表示直接附接至A。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.25 FR 13604131.1,3-偶极化合物，所述1,3-偶极化合物对应于式(I)：
Q-A-B(I)
其中：
Q包括含有至少一个并优选一个氮原子的偶极，
A优选为二价的并且为将Q连接至B的原子或原子团，
B包括对应于式(II)的环：
其中：
四个符号Z、Y、R和R’中的三个相同或不同，各自表示原子或原子团，Z和
Y有可能与其附接至的碳原子一起形成环，
并且第四个符号Z、Y、R或R’表示直接附接至A。
2.根据权利要求1所述的化合物，其中R表示直接附接至A。
3.根据权利要求2所述的化合物，其中R’表示氢原子或可以包含至少一个杂
原子的基于碳的基团。
4.根据权利要求3所述的化合物，其中R’表示包含1至20个碳原子的基于
碳的基团，优选脂族基团，更优选的是优选包含1至12个碳原子的烷基基团。
5.根据权利要求1所述的化合物，其中R’表示直接附接至A。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的化合物，其中Z和Y各自为氢原子。
7.根据权利要求2至5中任一项所述的化合物，其中Z和Y与其附接至的碳
原子一起形成环，优选芳族环。
8.根据权利要求1所述的化合物，其中Y或Z表示直接附接至A。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的化合物，其中R表示氢原子或可以包
含至少一个杂原子和优选包含1至20个碳原子的基于碳的基团。
10.根据权利要求9所述的化合物，其中R为脂族基团，优选的是优选包含1
至12个碳原子的烷基基团。
11.根据权利要求10所述的化合物，其中R为甲基。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的化合物，其中A为包含至多20个
碳原子并且可以包含至少一个杂原子的基团。
13.根据权利要求12所述的化合物，其中A为优选包含1至20个碳原子，
更优选1至12个碳原子，还更优选1至6个碳原子的脂族基团，或者优选包含6
至20个碳原子，更优选6至12个碳原子的芳族基团。
14.根据权利要求13所述的化合物，其中A为包含1至20个碳原子，优选1
至12个碳原子，更优选1至6个碳原子，还更优选1至3个碳原子的亚烷基基团，
或者优选包含6至20个碳原子，更优选6至12个碳原子的亚芳基基团。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的化合物，所述化合物选自腈氧化物、
腈亚胺和硝酮。
16.根据权利要求15所述的化合物，其中Q包含-C≡N→O单元。

【专利技术属性】
技术研发人员：O·乌戈利尼科夫，S·伊万诺夫，C·兰诺克斯，AF·萨利特，S·甘德，AL·特威利耶，
申请(专利权)人：米其林集团总公司，米其林研究和技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR