含氟表面活性剂制造技术

本发明专利技术涉及含有氟化端基的新化合物，涉及所述化合物用作表面活性剂物质的用途，以及涉及制备所述化合物的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含氟表面活性剂本专利技术涉及含有氟化端基的新化合物，涉及所述化合物用作表面活性物质的用途，以及涉及制备这些化合物的方法。含氟表面活性剂具有 突出的降低表面张力的能力，这被用于例如表面的疏水化中，例如织物、纸、玻璃、建筑材料或吸收剂的疏水化。另外，可以使用它们作为在油漆、表面涂料或粘合剂中的界面促进剂或乳化剂或粘度降低剂。一般而言，含氟表面活性剂含有全氟烷基取代基，其在环境中通过生物和/或其它氧化过程降解而产生全氟烷基羧酸(PFCA)和全氟烷基磺酸(PFAS)。近年来，这些全氟烷基羧酸(PFCA)和全氟烷基磺酸(PFAS)在自然界中的聚集引起了关注。PFCA和PFAS是高度持久性的化合物，其长链(含有具有8或更多个碳原子的全氟烷基链)具有生物累积潜力。怀疑它们在一些情况下会引起健康问题(G. L. Kennedy, Jr. , J. L. Butenhoff, G. ff. Olsen,J. C. 0’ Connor, A. M. Seacat, R. G. Biegel, S. R. Murphy, D. G. Farrar, Critical Reviews inToxicology 2004，34，351-384)。含任选氟化的烧基或芳基的磺基三羧酸酯(sulfocarbalIylate)的具体应用描述在 US4, 988，610、US6, 890，608 和 A. R. PUt 等，Colloids and Surfaces A Physicochemical and Engineering Aspects, 1996, 114, 321-335 ；A.R.Pitt, Progr.Colloid Polym. Sci. , 1997,103, 307-317 和 Z. -T. Liu 等，Ind. Eng. Chem. Res. 2007，46，22-28 中。Omnova公司销售了其侧链含有CF3或C2F5端基的聚合物。国际专利申请W003/010128描述了全氟烷基取代的胺、酸、氨基酸和硫醚酸，其含有C3-C20全氟烷基。JP-A-2001/133984公开了含有全氟烷氧基链的表面活性化合物，它们适用于抗反射涂料中。JP-A-09/111286公开了全氟聚醚表面活性剂在乳液中的用途。DE102005000858A1描述了带有至少一个五氟硫烷基端基或至少一个三氟甲氧基端基并含有极性端基的化合物，其具有表面活性并适合用作表面活性剂。仍然需要替代性的表面活性物质，其优选具有与传统含氟表面活性剂相当的性能分布并具有同样好的化学普适性，其优选在氧化或还原降解时不会降解成长链持久性的含氟羧酸或含氟磺酸，或优选有效地按照较低剂量与常规含氟表面活性剂起同样有效的作用。已经发现适合用作表面活性剂和优选不具有一个或多个上述缺点的新化合物。本专利技术首先涉及式(I)的化合物权利要求1.式⑴的化合物2.根据权利要求I的化合物，其特征在于式(I)中的符号具有以下含义 基团Zi (ZpZ2和Z3)各自独立地是支化或未支化的烷基或结构为Ri (0 (CH2) J di的基团，其中ci = 2-10，di = 0-5，其中Ri是支化或未支化的含氟烷基； Y1是阴离子极性基团，Y2是氢原子，或相反； X是阳离子， 并且至少一个基团Zi是结构为Ri(C)(CH2)Jdi-的基团。3.根据权利要求I或2的化合物，其特征在于未氟化的支化或未支化的烷基含有1-10个碳原子、尤其3-8个碳原子。4.根据权利要求1-3中一项或多项的化合物，其特征在于X是单价阳离子，尤其是H+，或碱金属阳离子，尤其是Na+，或NR4+，其中R = H+或C1-C6烷基，尤其是H+，并且所有R可以是相同或不同的。5.根据权利要求1-4中一项或多项的化合物，其特征在于所述化合物含有2或3个氟化基团Zi,尤其含有3个氟化基团Zp6.根据权利要求1-5中一项或多项的化合物，其特征在于ZpZ2和Z3各自独立地是F3C (CF2)ai (CH2)bi(0(CH2)ci) di-基团，其中 ai = 0-2，尤其是 ai = 1-2, bi = 1-6，尤其是 bi=1-2, ci = 2-10,尤其是ci = 2,并且di = 0-5,尤其是di = I,其中尤其是Z1 = Z2 =Z3。7.根据权利要求1-6中一项或多项的化合物，其特征在于Y1或Y2、尤其Y1是磺酸根基团 _S03。8.根据权利要求1-7中一项或多项的化合物，其特征在于Z1= Z2 = Z3 = F3C(CF2)ai (CH2)bi (O(CH2)cJdi,其中 ai = 1-2, bi = 1-2, ci = 2, di = I, Y1 是磺酸根基团-SO3' Y2是氢原子，并且X = Na+。9.式(Ia)或(Ib)的化合物10.权利要求1-9中一项或多项的化合物作为表面活性试剂、尤其作为添加剂在油漆和涂料制剂、印刷油墨和蜡、以及抛光剂中的用途。11.组合物，尤其是油漆和涂料制剂，其含有至少一种式(I)化合物和适用于特定应用的介质以及任选的其它特定活性物质。12.—种制备权利要求1-9中一项或多项的化合物的方法，包括a)将乌头酸或柠檬酸或它们的酸酐或酰氯使用一种或多种式ZiOH(II)的醇进行酯化，优选在催化剂的存在下进行；和b)加成到烯烃双键上的加成反应或羟基的衍生化反应，优选亚硫酸氢钠的加成反应，其中所述醇含有根据权利要求I的基团Zi。13.式(III)的化合物14.根据权利要求13的化合物，其特征在于ZpZ2和Z3各自独立地是F3C (CF2) ai (CH2)bi (0 (CH2) ci)di-基团，其中 ai = 0-6,尤其是 ai = 1-2, bi = 1-6,尤其是 bi = 1-2, ci =2-10，尤其是ci = 2，并且di = 0-5，尤其是di = 1-3，其中尤其是Z1 = Z2 = Z3。15.式(III)化合物作为单体或共聚单体在氟化聚合物的合成中的用途。全文摘要本专利技术涉及含有氟化端基的新化合物，涉及所述化合物用作表面活性剂物质的用途，以及涉及制备所述化合物的方法。文档编号C07C303/06GK102803207SQ201080028412 公开日2012年11月28日 申请日期2010年6月1日 优先权日2009年6月26日专利技术者W·希尔泽, E·克劳斯, J·克劳泽, M·科莱内达姆, S·舍伦博格尔, A·巴瑟 申请人:默克专利有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·希尔泽，E·克劳斯，J·克劳泽，M·科莱内达姆，S·舍伦博格尔，A·巴瑟，
申请(专利权)人：默克专利有限公司，
类型：发明
国别省市：