專利名稱：(甲基)丙烯酸咪唑烷酮烷基酯的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明講述下列化學(xué)式的化合物的一種制備方法
其中-R1表示氫或甲基；和-A和B各獨(dú)立地表示直鏈或支鏈的亞烷基，有2至5個(gè)碳原子。
化學(xué)式(I)的化合物因其在用作涂層和粘合劑的聚合物的結(jié)構(gòu)中的作用，因其用于紙張和紡織物的處理，尤其是在美國專利US-A-2871223中，以及因其用作皮革處理劑，和在乳液涂料產(chǎn)品中的作用而為人所熟知。甲基丙烯酸咪唑烷酮乙基酯(MEIO)主要用作濕附著的促進(jìn)劑。
上述的美國專利US-A-2 871 223描述了MEIO的制備方法，通過I-(2-羥乙基)-咪唑烷基-2-酮(HEIO)與異丁烯酰氟進(jìn)行反應(yīng)。
不過MEIO通常用酯基轉(zhuǎn)移反應(yīng)制備。歐洲專利EP-A-0 236994，EP-A-0 433 135，EP-A-0 453 638，EP-A-0 571 851，EP-A-0 619 309，以及以Societe deposante的名義在1994年11月18日的法國專利申請(qǐng)書第94-13848號(hào)的請(qǐng)求書也描述了上述定義的化學(xué)式(I)的化合物的制備，通過至少一種化學(xué)式(IV)的(甲基)丙烯酸酯與一種化學(xué)式(III)的雜環(huán)醇在多種催化劑或催化體系存在的條件下進(jìn)行反應(yīng)，
其中-R1表示氫或甲基；和-R2表示從C1-C4的烷基，
其中A和B的意義同前所述。
酯基轉(zhuǎn)移的不同過程導(dǎo)致獲得化學(xué)式(I)產(chǎn)品，其形式僅僅適合某些應(yīng)用。尤其MEIO的情形是以一種在甲基丙烯酸甲酯(MAM)中的溶液的形式獲得的。
現(xiàn)在Societe deposante已經(jīng)發(fā)現(xiàn)化學(xué)式(III)的醇與(甲基)丙烯酸酐反應(yīng)，在相對(duì)于化學(xué)式(III)的醇過量投入的(甲基)丙烯酸酐水解之后，在(甲基)丙烯酸和水的溶液中，能夠獲得一種化學(xué)式(I)的化合物溶液，它能適合一些新的應(yīng)用。
因此本發(fā)明的目的是如上規(guī)定的化學(xué)式(I)化合物的制備方法，其特征在于，把一種化學(xué)式(II)的酐與一種亦如上規(guī)定的化學(xué)式(III)的雜環(huán)醇進(jìn)行反應(yīng)，
其中R1按上述規(guī)定。
上述反應(yīng)可以在至少一種酯化催化劑存在的條件下進(jìn)行。作為酯化催化劑可以舉出，例如布朗斯臺(tái)德酸(Bronsted酸)，諸如硫酸、烷基酸和芳基磺酸，帶有磺酸基團(tuán)的酸性樹脂；露易斯酸，諸如三氟化硼、氯化鋅；或者還有堿性催化劑，諸如叔胺類，象三乙胺、1-甲基咪唑；以及催化劑在固體支承物上的支承形式，例如，在氧化鋁、活性炭、二氧化硅、酸性樹脂上等。
為實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法所使用的催化劑量大約在0.1和15％摩爾之間，優(yōu)選在大約0.5和5％摩爾之間，相對(duì)化學(xué)式(III)的醇而言。
根據(jù)本發(fā)明的方法的反應(yīng)，酐(II)/雜環(huán)醇(III)的摩爾比通常在大約1.2和10之間、優(yōu)選在1.5和3之間進(jìn)行為宜。
再者，優(yōu)選的是使這個(gè)反應(yīng)在產(chǎn)生空氣泡的情況下在至少一種阻聚劑存在的條件下進(jìn)行，用量從例如0.01至0.35％重量，以反應(yīng)裝料的重量為基計(jì)。作為可使用的阻聚劑的例子，可以特別列舉出吩噻嗪、氫醌單甲基醚、2，6-二叔丁基對(duì)甲酚、氫醌、對(duì)-亞苯基二胺和它們以各種比例的混合物。
根據(jù)本發(fā)明的反應(yīng)進(jìn)行的溫度一般在20和120℃之間，尤其是在30和90℃之間，并且在大氣壓下進(jìn)行。根據(jù)本發(fā)明的反應(yīng)的持續(xù)時(shí)間顯然取決于反應(yīng)條件，諸如溫度和催化劑的用量，以及實(shí)施反應(yīng)的反應(yīng)物的性質(zhì)，通常大約在2和15個(gè)小時(shí)之間。
在反應(yīng)之后，過量的(甲基)丙烯酸酐通過加入水并且加熱至25和70℃之間，優(yōu)選在30和50℃之間，在(甲基)丙烯酸中水解，以便獲得在水和(甲基)丙烯酸中的化學(xué)式(I)的化合物溶液。
該水解反應(yīng)可以通過已形成的(甲基)丙烯酸的電位滴定法進(jìn)行；通常水解反應(yīng)持續(xù)3至10個(gè)小時(shí)。
下面的實(shí)施例說明本發(fā)明但不限制本發(fā)明。在這些實(shí)施例中，除另有說明之外，百分比指重量比。
實(shí)施例1階段1一個(gè)玻璃的反應(yīng)器，有雙層的夾套，設(shè)置有一個(gè)溫度測(cè)量器(直立)，一個(gè)可變速的錨型機(jī)械攪拌器，和一根用于引入空氣的朝下的玻璃管，向該玻璃反應(yīng)器內(nèi)加入178.1g的甲基丙烯酸酐，99.71g的HEIO，0.77g的2，6-二叔丁基對(duì)甲酚和0.075g的氫醌單甲基醚作為穩(wěn)定劑和2.9g的1-甲基咪唑作為催化劑。
在50℃在大氣壓下在發(fā)生空氣泡情況下制成混合物。
通過薄層色譜分析法繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)持續(xù)的時(shí)間是5小時(shí)。階段2然后過量的甲基丙烯酸酐在7小時(shí)內(nèi)在50℃的甲基丙烯酸中被水解，水加入量是96g。
用已形成的甲基丙烯酸的電勢(shì)滴定法來保證這個(gè)階段的繼續(xù)。
這樣得到一種具有淡黃色清澈液體形式的產(chǎn)品，其組成如下MEIO。。。。。。。。。。。。。31.5％甲基丙烯酸(A MA)。。。。。。。32％水。。。。。。。。。。。。。。20％HEIO。。。。。。。。。。。。。0.3％2-6二叔丁基對(duì)甲酚。。。。。。2500ppmHEIO的轉(zhuǎn)化率，MEIO的產(chǎn)率和MEIO的選擇性，在對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的液相色譜分析HPLC之后，通過下列的方程式確定。HEIO的轉(zhuǎn)化率(％)
MEIO的產(chǎn)率(％)
MEIO的選擇性(％)
實(shí)施例2重復(fù)實(shí)施例1，但是讓階段1在82℃進(jìn)行，不用催化劑而使用0.18g的吩噻嗪作穩(wěn)定劑。
試驗(yàn)的結(jié)果列于下面的表中。
權(quán)利要求
1.一種化學(xué)式(I)的化合物的制備方法，其特征在于，讓化學(xué)式(II)的一種酐與化學(xué)式(III)的一種雜環(huán)醇進(jìn)行反應(yīng)，
其中-R1表示氫或甲基；和-A和B各獨(dú)立地表示直鏈或支鏈的亞烷基，有2至5個(gè)碳原子，
其中R1按上述規(guī)定，A和B的意義同前所述。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，上述反應(yīng)在至少一種酯化催化劑存在的條件下進(jìn)行，酯化催化劑尤其從下組中選出，布朗斯臺(tái)德酸(Bronsted酸)，諸如硫酸、烷基酸和芳基磺酸，帶有磺酸基團(tuán)的酸性樹脂；露歇斯酸，諸如三氟化硼、氯化鋅；或者還有堿性催化劑，諸如叔胺類，象三乙胺、1-甲基咪唑；以及催化劑在固體支承物上的支承形式，例如，在氧化鋁、活性炭、二氧化硅、酸性樹脂上等。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于，引入一種或多種催化劑，催化劑用量從0.1至15％摩爾，相對(duì)(III)的醇而言，優(yōu)選從0.5至5％摩爾，相對(duì)(III)的醇而言。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3的之一方法，其特征在于，使用的反應(yīng)物酐(II)/醇(III)的摩爾比在1.2和10之間、優(yōu)選在1.5和3之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一的方法，其特征在于，反應(yīng)是在至少有一種阻聚劑存在的條件下進(jìn)行的，尤其是以反應(yīng)裝料的重量計(jì)，按照0.01至0.35％重量使用阻聚劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于，阻聚劑從下組中選出，吩噻嗪、氫醌單甲基醚、2，6-二叔丁基對(duì)甲酚、氫醌、對(duì)-亞苯基二胺和它們以各種比例的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一的方法，其特征在于，反應(yīng)進(jìn)行的溫度在20和120℃之間，特別是在30和90℃之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7之一的方法，其特征在于，反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行的時(shí)間從2至15個(gè)小時(shí)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8之一的方法，其特征在于，在反應(yīng)之后，水解在(甲基)丙烯酸中的過量的(甲基)丙烯酸酐，通過加入水并且加熱至25和70℃之間，優(yōu)選在30和50℃之間，以便獲得在水和(甲基)丙烯酸中的化學(xué)式(I)的化合物溶液。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其特征在于，水解持續(xù)的時(shí)間從3至10小時(shí)。
全文摘要
為了獲得化學(xué)式(I)的化合物，讓化學(xué)式(Ⅱ)的一種酐與化學(xué)式(Ⅲ)的一種雜環(huán)醇反應(yīng)。反應(yīng)之后，水解在(甲基)丙烯酸中的過量的(甲基)丙烯酸酐，通過加入水并且加熱至25和70℃之間，優(yōu)選在30和50℃之間，以便獲得在水和(甲基)丙烯酸中的化學(xué)式(I)的化合物溶液。R
文檔編號(hào)C09J133/04GK1153776SQ9612163
公開日1997年7月9日 申請(qǐng)日期1996年10月16日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月17日
發(fā)明者A·里翁德爾, I·M·保羅 申請(qǐng)人:埃勒夫阿托化學(xué)有限公司