包含至少一个芳族取代基的含铋催化剂制造技术

本发明专利技术涉及由下文所述的通式(I)定义的含铋催化剂本身。所述含铋催化剂包含至少一个基团R1，其包含根据通式(II)的羧基片段，其中第一碳原子(α

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含至少一个芳族取代基的含铋催化剂
[0001]本专利技术涉及由下文详述的通式(I)定义的含铋催化剂本身。所述含铋催化剂包含至少一个基团R1，其包含根据通式(II)的羧基片段，其中第一碳原子(α
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碳)键合到羧基的碳原子上，该羧基又直接被至少一个根据本专利技术的芳族体系取代。本专利技术进一步涉及制备该含铋催化剂的方法，以及该含铋催化剂用于制备包含氨基甲酸酯基的化合物的用途。
[0002]WO 2018/069018涉及一种涂料组合物体系，其包含组分(A)至(C)和任选的其他组分。组分(A)是至少一种含多羟基的化合物且组分(B)是至少一种含多异氰酸酯的化合物。相反，组分(C)是包含至少两种具有至少4个碳原子的脂族单羧酸的盐的催化剂。在这种情况下，第一盐的金属组分为铋(Bi)，而第二盐包含镁(Mg)、钠(Na)、钾(K)或钙(Ca)作为金属组分。根据WO 2018/069018的涂料组合物体系可以根据第一选择进行设置，以使得所有组分彼此分开存在，即各组分不彼此混合，而根据相应涂料组合物体系的第二选择，各组分也可以完全或至少部分彼此混合地存在。
[0003]US
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A 4,895,827公开了一种呈金属盐形式的催化剂，其中该催化剂是热敏成色组合物的组分，该组合物除了催化剂以外还包含含有酸性显色剂和合适基料的显色材料。金属盐可包含不同的金属作为中心金属原子/金属离子，包括例如锌、锡、铝或镍。相应的金属盐包含作为配体的有机化合物，其除了羧基以外还包含芳族片段和乙烯基。然而，US
‑
A 4,895,827没有公开含铋催化剂。
[0004]JP
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A 5887087公开了二苯基乙酸的多价金属盐，尤其是二苯基乙酸锌作为着色剂的用途，其中可以产生防水的彩色照片。然而，JP
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A 5887087没有公开含铋的金属盐或金属盐用于制备包含氨基甲酸酯键的化合物的用途。
[0005]包含氨基甲酸酯基(氨基甲酸酯键)的化合物的制备同样为人所知很长时间了。具有氨基甲酸酯基的化合物通常是通过使含异氰酸酯基的化合物与含羟基的化合物反应而获得的。该反应通常在催化剂的存在下进行。尽管含锡催化剂在该类反应中显示出非常高的活性，但由于它们的(非常高的)毒性，应避免使用该类含锡催化剂，尤其是烷基锡化合物。
[0006]因此，本专利技术的目的是提供一种可用于制备含氨基甲酸酯基的化合物的新型催化剂。
[0007]该目的通过一种通式(I)的含铋催化剂实现：
[0008]((R1)
‑
)
x
((R2)
‑
)
y
((X)
‑
)
z
(Bi)
3+
ꢀꢀꢀ
(I)
[0009]其中变量定义如下：
[0010]R1相互独立地为通式(II)的基团：
[0011][0012]且x为1、2或3；
[0013]R2相互独立地为通式(III)的基团：
[0014][0015]且y为0、1或2；
[0016]X相互独立地为羟基、卤素、碳酸根、碳酸氢根或R7，且z为0、1或2；
[0017]其中x、y和z的总和等于3；
[0018]R3为未取代的或至少单取代的C1‑
C
30
烷基、C6‑
C
14
芳基或C7‑
C
30
芳烷基，
[0019]其中取代基选自羟基、卤素、羧基、
‑
CF3、
‑
NH2、C1‑
C6烷氧基、C1‑
C
30
烷基或C6‑
C
14
芳基，这些取代基的烷基和芳基片段又可被羟基、卤素、
‑
CF3、
‑
NH2或C1‑
C6烷氧基至少单取代，
[0020]且其中直接键合到通式(III)的羧基的碳原子上的基团R3的碳原子不包含任何未取代的或至少单取代的C6‑
C
14
芳基作为取代基。
[0021]R4、R5和R6相互独立地为未取代的或至少单取代的C1‑
C
30
烷基、C6‑
C
14
芳基或C7‑
C
30
芳烷基，
[0022]其中取代基选自羟基、卤素、羧基、
‑
CF3、
‑
NH2、C1‑
C6烷氧基、C1‑
C
30
烷基或C6‑
C
14
芳基，这些取代基的烷基和芳基片段又可被羟基、卤素、
‑
CF3、
‑
NH2或C1‑
C6烷氧基至少单取代，
[0023]且其中基团R4、R5或R6中的至少一个为未取代的或至少单取代的C6‑
C
14
芳基，
[0024]R7为未取代的或至少单取代的C1‑
C
30
烷基、C6‑
C
14
芳基或C7‑
C
30
芳烷基，
[0025]其中取代基选自羟基、卤素、羧基、
‑
CF3、
‑
NH2、C1‑
C6烷氧基、C1‑
C
30
烷基或C6‑
C
14
芳基，这些取代基的烷基和芳基片段又可被羟基、卤素、
‑
CF3、
‑
NH2或C1‑
C6烷氧基至少单取代。
[0026]本专利技术的含铋催化剂的特征在于，尤其可以避免在制备包含氨基甲酸酯基的化合物中使用有毒的含锡催化剂。本专利技术的含铋催化剂具有与有效的已知代表性催化剂相当的催化活性，即，一方面是催化活性的，另一方面是有毒的含锡催化剂。
[0027]然而，本专利技术含铋催化剂的催化活性优于已知的含铋或含锌催化剂的相应催化活性。
[0028]此外，与已知的含铋催化剂相比，本专利技术的含铋催化剂显示出改善的水解稳定性。例如，少量的水可能已经就足以显著或完全降低基于纯烷基配体的含铋催化剂如含月桂酸根的铋催化剂的催化活性。尽管现有技术已知的该类催化剂在与水接触时开始沉淀，但本专利技术的含铋催化剂稳定得多。由于对水解的稳定性提高，因此也提高了储存稳定性，本专利技术的含铋催化剂在长得多的时间内显示出其改善的催化性能。
[0029]此外，在本专利技术的含铋催化剂的情况下，也不要求催化剂必须以相应酸的盐形式存在。因此，本专利技术的含铋催化剂可在不存在相应酸的情况下以高催化活性使用，从而形成具有氨基甲酸酯基的化合物。
[0030]如果在铋中心原子的至少一个取代基/配体中，至少一个芳族体系，尤其是苯基直接取代在键合到相应配体的羧基的碳原子上的第一碳原子上，则此时在本专利技术的催化剂中就已经获得了有利的性能。根据本专利技术，该第一碳原本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种通式(I)的含铋催化剂：((R1)
‑
)
x
((R2)
‑
)
y
((X)
‑
)
z
(Bi)
3+
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(I)其中变量定义如下：R1相互独立地为通式(II)的基团：且x为1、2或3；R2相互独立地为通式(III)的基团：且y为0、1或2；X相互独立地为羟基、卤素、碳酸根、碳酸氢根或R7，且z为0、1或2；其中x、y和z的总和等于3；R3为未取代的或至少单取代的C1‑
C
30
烷基、C6‑
C
14
芳基或C7‑
C
30
芳烷基，其中取代基选自羟基、卤素、羧基、
‑
CF3、
‑
NH2、C1‑
C6烷氧基、C1‑
C
30
烷基或C6‑
C
14
芳基，这些取代基的烷基和芳基片段又可被羟基、卤素、
‑
CF3、
‑
NH2或C1‑
C6烷氧基至少单取代，且其中直接键合到通式(III)的羧基的碳原子上的基团R3的碳原子不包含任何未取代的或至少单取代的C6‑
C
14
芳基作为取代基。R4、R5和R6相互独立地为未取代的或至少单取代的C1‑
C
30
烷基、C6‑
C
14
芳基或C7‑
C
30
芳烷基，其中取代基选自羟基、卤素、羧基、
‑
CF3、
‑
NH2、C1‑
C6烷氧基、C1‑
C
30
烷基或C6‑
C
14
芳基，这些取代基的烷基和芳基片段又可被羟基、卤素、
‑
CF3、
‑
NH2或C1‑
C6烷氧基至少单取代，且其中基团R4、R5或R6中的至少一个为未取代的或至少单取代的C6‑
C
14
芳基，R7为未取代的或至少单取代的C1‑
C
30
烷基、C6‑
C
14
芳基或C7‑
C
30
芳烷基，其中取代基选自羟基、卤素、羧基、
‑
CF3、
‑
NH2、C1‑
C6烷氧基、C1‑
C
30
烷基或C6‑
C
14
芳基，这些取代基的烷基和芳基片段又可被羟基、卤素、
‑
CF3、
‑
NH2或C1‑
C6烷氧基至少单取代。2.如权利要求1所述的含铋催化剂，其中：i)R4、R5和R6相互独立地为未取代的或至少单取代的C1‑
C
12
烷基或C6‑
C
14
芳基，其中取代基选自羟基、氯、
‑
CF3和C1‑
C6烷基，并且其中基团R4、R5或R6中的至少一个为未取代的或至少单取代的C6‑
C
14
芳基，和/或ii)R3为未取代的或至少单取代的C1‑
C
12
烷基，其中取代基选自羟基、氯或
‑
CF3，和/或iii)X为羟基、氯或R7，且R7为未取代的或至少单取代的C1‑
C
12
烷基或C6‑
C
14
芳基，其中取代基选自羟基、氯、
‑
CF3和C1‑
C6烷基。3.如权利要求1或2所述的含铋催化剂，其中：i)x等于2或3，y等于0或1，且z等于0或1，或
ii)x等于3，且y和z各自等于0，或iii)x等于2，y等于0且z等于1，或iv)x等于2，y等于1且z等于0，其中优选x等于3，且y和z各自等于0。4.如权利要求1
‑
3中任一项所述的含铋催化剂，其中：i...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：巴斯夫涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：