氮氧杂环化合物及其制法制造技术

本发明专利技术是提供一种通式（Ｉ）所示的氮氧杂环化合物及其制法，通式中的各符号如说明书中所定义。本发明专利技术的化合物是以酚类化合物、芳香族二胺化合物以及醛类化合物进行反应而制得的。本发明专利技术的氮氧杂环化合物可用作为硬化树脂或用作为环氧树脂、聚醚以及含有活性氢的树脂的硬化剂；其中，该化合物与环氧树脂所形成的组合物可用于积层板、接着剂、半导体封装材以及酚醛树脂形成材料等应用上。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种可用作为硬化树脂或用作环氧树脂、聚醚以及含有活性氢的树脂的硬化剂的氮氧杂环化合物及其制法。
技术介绍
热固性树脂，例如酚树脂、三聚氰酰胺树脂、环氧树脂、未饱和聚酯树脂以及双马来酰亚胺树脂等，已广泛地用于多种工业用途。然而，该树脂仍具有许多缺点，例如酚树脂或三聚氰胺树脂在固化的过程中会产生挥发性的副产物、环氧树脂及未饱和聚酯树脂的难燃性不佳、以及双马来酰亚胺树脂的价格过于昂贵等。因此，逐渐发展出一种具有苯并噁嗪环状结构的热固性树脂以克服上述缺点。相对于酚树脂、环氧树脂及其它热固性树脂而言，由于具有苯并噁嗪环状结构的树脂也具有相似的热稳定性，而使其成为热固性树脂的另一种选择。具有苯并噁嗪环状结构的热固性树脂是借由其中的苯并噁嗪环状结构的开环聚合反应进行固化。一般而言，具有该种苯并噁嗪环状结构的化合物是经由酚类化合物、胺化合物以及醛类化合物进行反应而制得。多项具有苯并噁嗪环状结构的化合物的制法的专利均是利用苯胺与酚类化合物进行反应，如美国专利第6,005,064号即利用酚醛树脂、甲醛及苯胺形成具有苯并噁嗪环状结构的热固性树脂；以及日本特愿平11-50123号专利也一种利用双酚、苯胺、福尔马林并以甲基乙基酮作为溶剂制造二氢苯并噁嗪的热固性树脂的方法。然而，该制法中所使用的苯胺具有毒性且为法令所禁用的化学物质，故该制法无法符合产业界大量生产的需求。日本特愿平11-50123号专利又一种使用甲醇作为溶剂并以酚、4，4’-二胺基二苯基甲烷以及多聚甲醛进行反应，制造二氢苯并噁嗪的热固性树脂的方法。但是该项专利仅使用酚作为反应物，并未提及具有烷基、烷氧以及烯基等取代基的酚类化合物与芳香族二胺进行反应，可制备纯度较高的氮氧杂环化合物；再者，该制法中所使用的甲醇具有高极性且具有较大的介电常数，于高压反应斧中与反应物互溶时容易产生胶化的情形并形成结块，造成反应系统的不稳定，在该反应系统中常因温度控制不当，使该经缩合反应已形成具有苯并噁嗪环状结构的化合物因高温而开环并再次进行聚合，而导致产率不佳或反应失败的结果。如上所述，多项已公开的文献中虽已制备具有苯并噁嗪环状结构的化合物的方法，但是该文献中均未提及使用特定溶剂改善反应系统的稳定性。因此，本专利技术人为克服上述缺点，经广泛且深入研究后发现，使用烃类溶剂以酚类化合物、芳香族二胺化合物以及醛类化合物进行反应，可使该系统具有较高的稳定性，除可有效地避免因温度控制不当使已形成苯并噁嗪环状结构的化合物因高温而开环并再次进行聚合外，更可解决使用高极性溶剂或质子溶剂进行反应所产生的胶化或结块情形；其中，利用经取代的酚类化合物(特别是烷基酚类化合物)与芳香族二胺化合物进行反应，除可避免使用高毒性的苯胺进行反外，所制得具有苯并噁嗪环状结构的氮氧杂环化合物，也具有较高的纯度且吸水率低，特别适合用于制造积层板(CCL)、铜箔接着剂、半导体封止材、酚醛树脂形成材料等。
技术实现思路
本专利技术是提供一种通式(I)所示的氮氧杂环化合物 其中，R1、R2、R3、m以及n是如下所定义。本专利技术的另一目的是提供一种具有苯并噁嗪环状结构的氮氧杂环化合物的制法，包括使用烃类溶剂以酚类化合物、胺类化合物以及醛类化合物进行反应而制得具有苯并噁嗪环状结构的氮氧杂环化合物。附图说明图1是实施例1以本专利技术的方法所制备的本专利技术氮氧杂环化合物的IR光谱图。图2是实施例1以本专利技术的方法所制备的本专利技术的氮氧杂环化合物的GPC光谱图。图3是实施例2以本专利技术的方法所制备的本专利技术的氮氧杂环化合物的IR光谱图。图4是实施例2以本专利技术的方法所制备的本专利技术的氮氧杂环化合物的GPC光谱图。图5是实施例3的本专利技术的氮氧杂环化合物的IR光谱图。图6是实施例3的本专利技术的氮氧杂环化合物的GPC光谱图。图7是实施例4以本专利技术的方法所制备的氮氧杂环化合物的IR光谱图。图8是实施例4以本专利技术的方法所制备的氮氧杂环化合物的GPC光谱图。图9是实施例5以本专利技术的方法所制备的氮氧杂环化合物的IR光谱图。图10是实施例5以本专利技术的方法所制备的氮氧杂环化合物的GPC光谱图。图11是比较例1的氮氧杂环化合物的IR光谱图。图12是比较例1的氮氧杂环化合物的GPC光谱图。具体实施例方式本专利技术是提供一种通式(I)所示的氮氧杂环化合物 其中，R1是选自烷基、烯基、烷氧基、羟基、卤素、胺基所构成的组群之一者；R2是选自化学键、亚烃基、O、S或SO2所构成的组群之一者；R3为H或烷基；m为0至4的整数；以及n为1至4的整数。上述通式(I)的氮氧杂环化合物中，R1与R3所示的烷基是指具有1至6个碳原子的直链、分支或环状烷基，其实例包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、第二丁基、叔丁基、戊基、己基、2-乙基己基以及环己基等；烷氧基是指具有1至6个碳原子的直链、分支或环状烷氧基，其实例包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、戊氧基、己氧基以及环己氧基等；及亚烃基是指具有1至6个碳原子的直链或支链亚烃基，其实例包括亚甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、2-甲基伸丙基、伸戊基、2，2’-二甲基伸丙基、伸己基以及2，3-二甲基伸丁基等。本专利技术的氮氧杂环化合物是使用烃类溶剂以酚类化合物、芳香族二胺化合物以及醛类化合物进行反应而制得。用以制备本专利技术的氮氧杂环化合物的酚类化合物是如通式(II)所示者 其中，R1及n是如上所定义。用于制造本专利技术的氮氧杂环化合物的酚类化合物以烷基酚化合物较佳。以烷基酚所制得具有苯并噁嗪环状结构的氮氧杂环化合物的纯度较高且吸水率低，特别适合用于制造多种应于电子用途的材料。上述的烷基酚的实例包括，但不限于甲基酚、乙基酚、丙基酚、异丙基酚、丁基酚、第二丁基酚、叔丁基酚、戊基酚、异戊基酚、己基酚、环己基酚、烯丙基酚、2-羟基-4-甲基酚、3-羟基-4-甲基酚、2-羟基-4-乙基酚、3-羟基-4-乙基酚、2-羟基-4-丙基酚、3-羟基-4-丙基酚、2-氟-4-甲基酚、3-氟-4-甲基酚、2-氯-4-甲基酚、3-氯-4-甲基酚、2-溴-4-甲基酚、3-溴-4-甲基酚、2-氟-4-乙基酚、3-氟-4-乙基酚、2-氯-4-乙基酚、3-氯-4-乙基酚、2-溴-4-乙基酚、3-溴-4-乙基酚、2-胺基-4-甲基酚、3-胺基-4-甲基酚、2-胺基-4-乙基酚、3-胺基-4-乙基酚、2-胺基-4-丙基酚以及3-胺基-4-丙基酚等。该烷基酚化合物可经羟甲基取代，其实例包括4-羟甲基-2-甲基酚、4-羟甲基-3-甲基酚、4-羟甲基-2-乙基酚、4-羟甲基-3-乙基酚、4-羟甲基-2-正丙基酚、4-羟甲基-3-正丙基酚、4-羟甲基-2-异丙基酚、4-羟甲基-3-异丙基酚、4-羟甲基-2-正丁基酚、4-羟甲基-3-正丁基酚、4-羟甲基-2-第二丁基酚、4-羟甲基-3-第二丁基酚、4-羟甲基-2-叔丁基酚、4-羟甲基-3-叔丁基酚、4-羟甲基-2，3-二甲基酚、4-羟甲基-2，5-二甲基酚、4-羟甲基-3，5-二甲基酚以及4-羟甲基-2，3，5-三甲基酚等。该烷基酚化合物也可经异丙基取代，其实例包括4-异丙基-2-甲基酚、4-异丙基-3-甲基酚、4-异丙基-2-乙基酚、4-异丙基-3-乙基酚、4-异丙基-2-正丙基酚、4-异丙基-3-正丙基酚、2，4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通式（Ⅰ）所示的氮氧杂环化合物：　　　　＊＊＊　　　　其中，Ｒ↓［１］选自烷基、烯基、烷氧基、羟基、卤素、胺基；Ｒ↓［２］是选自化学键、亚烃基、Ｏ、Ｓ或ＳＯ↓［２］；Ｒ↓［３］为Ｈ或Ｃ↓［１－６］烷基；ｍ为０至４的整数；以及ｎ为１至４的整数。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄坤源，杜安邦，廖世灏，
申请(专利权)人：长春人造树脂厂股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]