具有氧化腈官能团的分子制造技术

本发明专利技术涉及式(I)的化合物：其中：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有氧化腈官能团的分子


[0001]本专利技术涉及含氮分子的领域，所述含氮分子包含至少一个使它们能够彼此或与填料通过非共价键缔合的单元，以及包含能够与包含不饱和度的聚合物反应以与所述聚合物形成共价键的官能团。
[0002]更准确地，本专利技术涉及具有氧化腈官能团和N
‑
取代的咪唑啉酮(咪唑烷酮)官能团的分子。本申请还涉及这样的分子的合成方法。

技术介绍

[0003]在工业领域中，经常使用聚合物与填料的混合物。为了使这样的混合物具有良好的性质，不断寻求改进填料在聚合物中的分散的手段。实现这一结果的手段之一是使用能够在聚合物和填料之间建立相互作用的偶联剂。
[0004]在以编号US7186845B2和JP2008208163公开的文献中描述了用于将聚合物与填料偶联的包含含氮偶极的试剂。
[0005]这些文献描述了通过进一步包含杂环及氧和/或硫原子的含氮偶极化合物改性包含二烯单元的聚合物，所述杂环本身包含氮原子。
[0006]更特别地，所描述的化合物是具有噁唑啉或噻唑啉官能团的硝酮，例如((2
‑
噁唑基)
‑
苯基
‑
N
‑
甲基硝酮)：
[0007][0008]当使二烯聚合物与这样的化合物反应时，由此得到的聚合物将具有噁唑啉或噻唑啉环。
[0009]聚合物上存在的这些环能够进而与跟聚合物混合的填料(例如炭黑或二氧化硅)的表面官能团反应。由于噁唑啉或噻唑啉环的开环(打开)，该反应导致通过偶联剂改性的聚合物和填料之间建立共价键。这是因为，如在文献US7186845B2中所述，噁唑啉和/或噻唑啉环能够在可例如存在于填料的表面上的亲核体的存在下开环。
[0010]然而，在制备包含通过试剂改性以与填料偶联的这些聚合物的混合物期间，建立这样的共价键确实具有缺点。特别地，在聚合物和填料之间存在这样的过早建立的共价键，使得这些混合物在非交联状态下非常粘稠，这使得基于橡胶的配制物的交联(硫化)之前的所有操作，特别是所述化合物的混合物的制备及其成形变得困难。这些缺点对工业生产率产生强烈影响。
[0011]因此，期望提出不具有上述缺点的新颖的分子，即，在与聚合物反应和与填料混合之后，能够与填料形不成共价键并因此不导致混合物的粘度过度增加的分子。
[0012]因此，专利申请WO 2012/007684涉及一种化合物，其包含通过至少一个且优选一个间隔基团Sp键合在一起的至少一个基团Q和至少一个基团A，其中：
[0013]‑
Q包含含有至少一个且优选一个氮原子的偶极；
[0014]‑
A包含包括至少一个氮原子的缔合基团；
[0015]‑
Sp是在Q和A之间成键的原子或原子基团。
[0016]当被如上所定义的化合物接枝的聚合物与填料混合时，其与填料仅建立不稳定的键，这使得可不仅确保利于聚合物的最终性质的良好的聚合物
‑
填料相互作用，而且没有过强的聚合物
‑
填料相互作用可导致的缺点。
[0017]这样的化合物的一个实例是如下的2
‑
[2
‑
(2
‑
氧代咪唑啉
‑1‑
基)乙氧基]苄腈氧化物：
[0018][0019]此外，在申请WO 2019/007881中，举例说明了各种化合物，特别地包括如下的2
‑
[2
‑
(2
‑
氧代咪唑啉
‑1‑
基)乙氧基]‑1‑
萘甲腈氧化物:
[0020][0021]证明了，包含该分子的橡胶组合物在滞后方面具有有利的性质。尽管如此，总是不断地需要具有改进的性质的橡胶组合物。

技术实现思路

[0022]在本上下文中，申请人发现，特定的卤素化合物一旦整合在橡胶组合物中就导致获得优异的滞后性质。
[0023]因此，本专利技术的目的是下式(I)的化合物：
[0024][0025]其中：
[0026]‑
A代表亚芳环，任选地被一个或多个相同或不同的脂族的、优选饱和的、线型或支化的烃链取代，所述烃链任选地被一个或多个杂原子取代或间断；
[0027]‑
E代表任选地包含一个或多个杂原子的二价烃基团；
[0028]‑
X表示卤素原子，优选氯原子。
[0029]“烃链”在本专利技术的含义内意指包含一个或多个碳原子和一个或多个氢原子的链。
[0030]在本说明书中，除非另有明确说明，否则所有表示的百分比(％)均为质量％。此外，由表述“在a和b之间”表示的任何区间值代表从大于(a)到小于b的值的范围(即，不包括界限a和b)，而由表述“a至b”表述的任何区间值表示从a到b的值的范围(即，包括严格的界限a和b)。
具体实施方式
[0031]根据以下描述和示例实施方案将容易理解本专利技术及其优点。
[0032]描述中提及的化合物可为化石或生物源来源的。在后一种情况下，它们可部分地或全部地衍生自生物质或从来自生物质的可再生原材料获得。
[0033]根据式(I)，根据本专利技术的化合物包含代表亚芳环的基团A，该亚芳环任选地被一个或多个相同或不同的脂族的、优选饱和的、线型或支化的烃链取代，所述烃链任选地被一个或多个杂原子取代或间断。
[0034]“亚芳环”在本专利技术的含义内意指衍生自芳烃的其中两个氢原子已被消除的单环或多环芳族烃基团。因此，亚芳环是二价基团。
[0035]“单环或多环芳族烃基团”在本专利技术的含义内意指骨架由碳原子组成的一个或多个芳族环。换句话说，环的骨架中没有杂原子。亚芳环可为单环的，即由单环组成，或多环的，即由多个缩合(condense)芳族烃环组成；这样的缩合环则共同具有至少两个连续的碳原子。这些环可为是邻位缩合的或邻位和迫位缩合的。
[0036]优选地，亚芳环包含6至14个碳原子。
[0037]亚芳环可为未取代的、部分取代的或完全取代的。当一个或两个或更多个氢原子(但不是所有原子)被一个或两个或更多个脂族的、优选饱和的、线型或支化的烃链(任选地被一个或多个杂原子取代)替代时，亚芳环被部分取代。所述链也称为取代基。如果所有氢原子都被所述链替代，则亚芳环被完全取代。亚芳环的取代基可相对于彼此相同或不同。
[0038]优选地，当亚芳环被一个或多个相同或不同的脂族的、优选饱和的、线型或支化的烃链(任选地被一个或多个杂原子取代或间断)取代时，这个或这些链可相对于N
‑
取代的咪唑啉酮官能团和氧化腈为惰性的。
[0039]“相对于N
‑
取代的咪唑啉酮官能团和氧化腈为惰性的一个或多个烃链”在本专利技术的含义内意指既不与所述N
‑
取代的咪唑啉酮官能团也不与所述氧化腈反应的烃链。因此，相对于所述N
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取代的咪唑啉酮官能团和所述氧化腈为惰性的所述烃链优选为不具有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.下式(I)的化合物：其中：
‑
A代表亚芳环，任选地被一个或多个相同或不同的脂族的、优选饱和的、线型或支化的烃链取代，所述烃链任选地被一个或多个杂原子取代或间断；
‑
E代表任选地包含一个或多个杂原子的二价烃基团；
‑
X表示卤素原子，优选氯原子。2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于亚芳环为C6‑
C
14
的。3.根据权利要求1或2所述的化合物，其特征在于其具有下式(Ia)：其中：
‑
选自R1至R7的基团表示下式(II)的基团：其中：
‑
E和X为权利要求1中所定义的；
‑
选自R1至R7的除了表示式(II)的基团的基团之外的六个基团，为相同或不同的，彼此独立地代表氢原子或者脂族的、优选饱和的线型或支化的烃链，所述烃链任选地被一个或多个杂原子取代或间断。
4.根据权利要求3所述的化合物，其特征在于R1代表如权利要求3中所定义的式(II)的基团并且R2至R7，为相同或不同的，代表氢原子、或者脂族的C1
‑
C24的、优选饱和的、线型或支化的烃链，所述烃链任选地被一个或多个杂原子取代或间断；优选地，R1代表如权利要求3中所定义的式(II)的基团并且R2至R7，为相同或不同的，选自氢原子，C1‑
C
12
、优选C1‑
C6、更优选C1‑
C4烷基，
‑
OR
’
基团，
‑
NHR
’
基团，和
‑
SR
’
基团，其中R
’
为C1‑
C
12
、优选C1‑
C6、更优选C1‑
C4烷基。5.根据前述权利要求中任一项所述的化合物，其特征在于基团E为C1‑
C
24
、优选C1‑
C
10
、更优选C1‑
C6的线型或支化的、优选饱和的烃链，所述烃链任选地被一个或多个氮、硫或氧原子间断。6.根据前述权利要求中任一项所述的化合物，其特征在于其具有下式(III)：7.如前述权利要求中任一项所定义的式(I)的化合物的合成方法，所述方法包括以下相继步骤：(b1)将下式(IX)的化合物与下式(X)的化合物在至少一种极性溶剂S1和至少一种碱的存在下在范围为70至150℃的温度T1下反应以形成下式(XI)的化合物：其中A如权利要求1或2中所定义并且Y代表亲核基团，其中E如权利要求1或5中所定义并且Z代表离核基团，
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【专利技术属性】
技术研发人员：JL库图里尔，S伊瓦诺夫，O乌戈尔尼科夫，F让巴普蒂斯特迪特多米尼克，
申请(专利权)人：阿科玛法国公司，
类型：发明
国别省市：