具有碳酸五氟苯基酯侧基的环状羰基化合物、其制备和由其衍生的聚合物制造技术

技术编号:8164948 阅读:218 留言:0更新日期:2013-01-08 11:58
公开了一种制备含有活性碳酸五氟苯基酯侧基的环状羰基化合物的单釜方法。环状羰基化合物可通过开环方法聚合形成含有重复单元的ROP聚合物,该重复单元包含碳酸五氟苯基酯侧链基团。可在开环聚合之前或之后使用合适亲核化合物使该碳酸五氟苯基酯侧基选择地转化成各种其他官能团。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开内容一般性涉及开环聚合用环状羰基化合物及其制备方法。此外,本公开内容还涉及由其制备聚合物;可使该聚合物进一步反应而形成官能化的聚合物材料。
技术介绍
一般说来,开环聚合(ROP)用环状羰基化合物的结构种类明显少于可用于受控自由基聚合(CRP)的化合物数。然而,随着有机催化剂的效能和操作便捷性的改善,寻求更广泛的ROP化合物种类以产生ROP方法特有的聚合物微结构。 将被取代内酯作为ROP用单体的初期努力受阻于有机催化剂对于取代基(尤其是位于α位的那些)的空间位阻效应(steric bulk)的敏感性。由于环状酯的α位是唯一能进行通常取代反应的位置,该方法提供有限数目的有用化合物。发现碳酸三亚甲基酯(TMC)可有效率地通过有机催化剂如硫脲/1,8-二氮杂双环 i^一碳-7-烯(TU/DBU)或1,5,7-三氮杂双环癸-5-烯(TBD)进行聚合是令人鼓舞的,其理由有二 第一,类似TMC的化合物可由易于取得的1,3- 二醇衍生;第二,可选择1,3- 二醇从而仅在2位带有取代基,其在环状碳酸酯中变为5位,其中该取代基对开环聚合不空间干扰。过去许多环状碳酸酯化合物通过更常规的阴离子或有机金属ROP方法产生和聚合。1,3- 二醇中体积过大的取代基(如2,2- 二苯基)可在热力学上不利于相应环状碳酸酯的开环。因此,研究聚焦于由2,2-二(羟甲基)丙酸(bisMPA)衍生的化合物,一种生物相容性树枝状聚合物的常用结构单元。例如,已由bisMPA产生具有很多连接于羧酸酯上的不同官能团的环状碳酸酯化合物(Pratt等.Chem Comm. 2008,114-116),方案I。方案I权利要求1.一种组合物,包含 通式(2)的第一环状羰基化合物2.根据权利要求I的组合物,其中所述第一环状羰基化合物具有通式(4)3.根据权利要求I的组合物,其中V’基团不含碳酸五氟苯基酯基团,且V〃基团不含碳酸五氟苯基酯基团。4.根据权利要求I的组合物,其中所述环状羰基化合物为通式(5)的第一环状碳酸酯化合物5.根据权利要求4的组合物,其中所述环状碳酸酯化合物包含单个碳酸五氟苯基酯基团。6.根据权利要求4的组合物,其中V’各自为氢。7.根据权利要求4的组合物,其中m和η等于1,且R1为包含1_10个碳的一价烃基。8.根据权利要求4的组合物,其中R1选自甲基、乙基、丙基、2-丙基、正丁基、2-丁基、仲丁基(2-甲基丙基)、叔丁基(1,I- 二甲基乙基)、正戍基、2-戍基、3-戍基、异戍基和新戍基。9.根据权利要求4的组合物,其中所述第一环状碳酸酯化合物选自10.一种方法,包括 形成第一混合物,该第一混合物包含碳酸二(五氟苯基)酯、催化剂、任选的溶剂、和前体化合物;所述前体化合物包含i)两个或更多个碳,优选三个或更多个碳, )第一羟基,其能够在与碳酸二(五氟苯基)酯的反应中形成碳酸五氟苯基酯,以及iii)两个亲核基团,其独立地选自醇、胺,以及硫醇;所述两个亲核基团能够在与碳酸二(五氟苯基)酯的反应中形成环状羰基; 搅拌所述第一混合物,由此形成第一环状羰基化合物,该第一环状羰基化合物包含i)碳酸五氟苯基酯侧基和ii)选自环状碳酸酯、环状脲、环状氨基甲酸酯、环状硫代氨基甲酸酯、环状硫代碳酸酯和环状二硫代碳酸酯的环状羰基结构部分。11.根据权利要求10的方法,其中所述前体化合物具有通式(I)12.根据权利要求10的方法,其中所述第一环状羰基化合物具有通式(2):13.根据权利要求10的方法,其中所述前体化合物具有通式(3)14.根据权利要求10的方法,其中所述第一环状羰基化合物具有通式(4)15.根据权利要求14的方法,其中Y’各自为-0-,而标示5的位置上的V’为选自如下的一价基团氢、齒素和包含1-30个碳的烧基。16.根据权利要求10的方法,其中所述第一环状羰基化合物为通式(5)的环状碳酸酯化合物17.根据权利要求10的方法,其中所述第一环状羰基化合物为通式¢)的环状碳酸酯化合物18.根据权利要求10的方法,其中所述前体化合物为选自如下的三醇1,1,I-三羟甲基乙烷、1,1,I-三羟甲基丙烷、1,2,3-丙三醇、2-羟甲基-1,3-丙二醇、2-(羟甲基)-2-甲基-1,3-丙二醇、丁烧-I, 2, 3- 二醇、丁烧-1,2,4- 二醇、1,I, I- 二轻甲基丁烧;I, I, I- 二羟甲基戊烷;1,2,5-戊三醇、1,I, I-三羟甲基己烷、1,2,3-己三醇、1,2,6-己三醇、环己烧-1,2, 3- 二醇、环己烧-I, 2, 4- 二醇、环己烧-I, 3, 5- 二醇、2,5- 二甲基-1,2,6-己二醇、I,I, I- 二轻甲基庚烧、I, 2, 3-庚二醇、4,5-双脱氧 _d_ 赤-pent-4_enitol、3, 5,5- 二甲基-2,2- 二羟甲基己烷-I-醇及其组合。19.根据权利要求10的方法,其中所述催化剂为氟化铯。20.根据权利要求10的方法,其中所述第一环状羰基化合物选自21.根据权利要求10的方法,其进一步包括 搅拌包含如下组分的第二混合物i)第一环状羰基化合物,ii)亲核化合物,其选自醇、胺以及硫醇;iii)任选的催化剂,和iv)任选的溶剂,由此形成第二环状羰基化合物和五氟苯酚副产物,其中所述第二环状羰基化合物包含通过碳酸五氟苯基酯侧基与亲核化合物反应所形成的第二官能团,所述第二官能团选自碳酸五氟苯基酯以外的碳酸酯、氨基甲酸酯和硫代碳酸酯。22.根据权利要求21的方法,其进一步包括 搅拌包含如下组分的第三混合物第二环状羰基化合物,催化剂,加速剂,引发剂和任选的溶剂,由此通过第二环状羰基化合物的开环聚合形成聚合物,所述聚合物包含含有选自碳酸五氟苯基酯以外的碳酸酯、氨基甲酸酯和硫代碳酸酯的侧链官能团的重复单元,且所述聚合物包含选自聚碳酸酯、聚脲、聚氨基甲酸酯、聚硫代氨基甲酸酯、聚硫代碳酸酯和聚二硫代碳酸酯的主链区段。23.根据权利要求22的方法,其中所述催化剂为有机催化剂。24.根据权利要求22的方法,其中选自铍、镁、钙、锶、钡、镭、铝、镓、铟、铊、锗、锡、铅、砷、锑、铋、碲、针和周期表第3-12族的金属的每一单独金属在聚合物中的浓度为O-IOOppm025.—种方法,包括搅拌第一混合物,该第一混合物包含i)前体化合物,其含两个或更多个碳,以及三个或更多个羟基;ii)碳酸二(五氟苯基)酯,以及iii)催化剂,由此形成含碳酸五氟苯基酯侧基的第一环状碳酸酯化合物。26.—种方法,包括 形成包含如下组分的混合物i)第一环状羰基化合物,其包含选自环状碳酸酯、环状脲、环状氨基甲酸酯、环状硫代氨基甲酸酯、环状硫代碳酸酯和环状二硫代碳酸酯的环状羰基结构部分,以及碳酸五氟苯基酯侧基;ii)亲核化合物,其选自醇、胺以及硫醇;iii)任选的催化剂,和iv)任选的溶剂; 搅拌该混合物,由此形成第二环状羰基化合物,以及五氟苯酚副产物;其中所述第二环状羰基化合物包含通过碳酸五氟苯基酯侧基与亲核化合物反应所形成的第二官能团,所述第二官能团选自碳酸五氟苯基酯以外的碳酸酯、氨基甲酸酯和硫代碳酸酯。27.—种方法,包括 搅拌第一混合物,该第一混合物包含催化剂、引发剂、任选的加速剂、任选的溶剂、以及含碳酸五氟苯基酯基团的第一环本文档来自技高网...

【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:D·P·桑德斯J·L·海德里克安本学藤原昌生
申请(专利权)人:国际商业机器公司中央硝子株式会社
类型:
国别省市:

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