包含改性的二有機矽氧烷聚合物的化合物的製作方法

2023-05-30 11:25:01 3

本發明公開了包含改性的聚(二有機矽氧烷)的化合物。還公開了包含此類化合物的組合物和製品。

背景技術：

聚合物諸如聚二有機矽氧烷可為疏水的。然而，它們的用途可受到限制，因為它們不能被附連到一些基底，並且在水性介質中也可具有最小限度的溶解度和分散性。

一些聚二有機矽氧烷描述於wo2007/075317(leir等人)、wo2007/075802(sherman等人)、us5,026890(webb等人)、us5,276,122(akoi等人)、us5,214,119(leir等人)和us7,501,184(leir等人)中。

技術實現要素：

化合物可具有式(i)的化學結構

其中：

poly為聚(二有機矽氧烷)；

l1和l2獨立地為共價鍵、亞烷基、亞芳烷基、亞烯基、亞炔基或亞芳基；

l3和l4獨立地為亞烷基、亞芳烷基、亞烯基、亞炔基或亞芳基；

m獨立地表示n原子上的電荷，其為0或1+；

並且：

r1為h、ch2ch(oh)ra-si(r5)3或rd-re，並且

r2不存在，為h、ch2ch(oh)ra-si(r5)3或rd-re；

或

r1和r2為彼此共價鍵合的，並且合在一起為亞烷基、亞芳烷基、亞烯基、亞炔基、亞芳基或被羥基取代的前述中的任一種；

r3獨立地為羥基、烷氧基或烷基，前提條件是至少一個r3為羥基或烷氧基。

ra為亞烷基或rb-o-rc，

rb為亞烷基，

rc為亞烷基，

rd為亞烷基，

re為si(r5)3、so3h或其鹽、或者co2h或其鹽，

並且r5為烷基、烷氧基或羥基，條件是至少一個r5為烷氧基或羥基。

本發明也描述了包含此類化合物的組合物。

本發明也描述了製品，尤其是玻璃製品，其具有與之附連的此類化合物。

具體實施方式

在本公開中，為方便起見，通常使用諸如「一個」、「一種」和「所述」等單數形式；然而，應當理解，除非上下文明確指出或清楚指明僅為單數，否則所用單數形式意指包括複數。

本申請中使用的一些術語具有如本文所定義的特殊含義。所有其它術語將是技術人員已知的，並且具有本領域的技術人員在本發明申請時賦予它們的含義。

當參考一個或多個可變元件的特性使用時，「獨立地」意指在特定限制內每次出現的任何可變元件可具有相同或不同的特性，而不管任何其它出現的參考元件如何。因此，如果具有兩次出現的元件「e」，並且元件e可獨立地選自特性a或特性b，則兩次出現的e中的每個可為任何組合(例如，aa、ab、ba或bb)的a或b。

「烷基」是指單價脂族烴基。烷基可具有任何數量的碳原子。許多烷基基團為c1至c30。一些烷基可為c1或更大，諸如c2或更大，c4或更大，c6或更大，或者c8或更大。一些烷基可為c22或更小，c16或更小，c12或更小，c8或更小，或者c4或更小。除非另外指明，否則任何烷基可獨立地為直鏈的、支鏈的、環狀的、或它們的組合(例如，環狀烷基也可具有直鏈或支鏈的組分。)示例性烷基包括甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、叔丁基、仲丁基、異丁基、2-乙基己基、異辛基、十二烷基、十六烷基、二十二烷基等等。

術語「芳基」是指單價芳族基團。芳基可包括僅碳和氫，或者也可包括一個或多個雜原子，諸如氧、氮和硫中的一種或多種。芳基可具有帶三個或更多個原子、四個或更多個原子、或者五個或更多個原子的芳族環。芳基可具有帶十個或更少個原子、八個或更少個原子、七個或更少個原子、或者六個或更少個原子的環。示例性芳基包括苯基、呋喃基、萘基、蒽基等等。苯基是常見的芳基取代基。

「芳烷基」是指包含烷基組分和芳基組分的單價基團。芳烷基可具有總共六個或更多個碳原子、七個或更多個碳原子、八個或更多個碳原子、九個或更多個碳原子、或者十個或更多個碳原子。芳烷基可具有總共二十二個或更少個碳原子、十六個或更少個碳原子、十二個或更少個碳原子、十個或更少個碳原子、八個或更少個碳原子、七個或更少個碳原子、或者六個或更少個碳原子。示例性芳烷基包括二甲苯基、甲苯基等等。

「烯基」是指具有一個或多個碳-碳雙鍵的單價不飽和烴基團。許多烯基為c2至c30。一些烯基可為c2或更大，諸如c3或更大，c4或更大，c6或更大，c8或更大，或者c10或更大。一些烯基可為c22或更小，c16或更小，c12或更小，c8或更小，或者c4或更小。除非另外指明，否則任何烯基可為單不飽和或多不飽和的烯基。示例性烯基包括亞油基、油烯基、肉豆寇醯基、棕櫚醯基、十六碳三烯基、二十碳三烯基、二十碳五烯基、花生四烯基、二十二碳二烯基、adrenyl等等。

「炔基」是指具有一個或多個碳-碳三鍵的單價不飽和烴基團。除了一個或多個碳-碳三鍵之外，炔基也可具有一個或多個碳-碳雙鍵。許多炔基為c2至c30。炔基可為例如c2或更大，c3或更大，c4或更大，c6或更大，c8或更大，或者c10或更大。炔基可為例如c22或更小，c16或更小，c12或更小，c8或更小，或者c4或更小。

「亞烷基」是指脂族烴二基。許多亞烷基二基為c1至c30。亞烷基二基可為例如c1或更大，c2或更大，c3或更大，c4或更大，c6或更大，或者c8或更大。亞烷基二基可為c22或更小，c16或更小，c12或更小，c10或更小，或者c8或更小。除非另外指明，否則任何亞烷基可為直鏈的、支鏈的或環狀的、或它們的組合(例如，具有環狀組分和直鏈組分兩者。)示例性亞烷基基團包括亞甲基、亞乙基、丙基、異亞丙基、正亞丁基、叔亞丁基、仲亞丁基、異亞丁基、2-亞乙基己基、異亞辛基、亞十二烷基、亞十六烷基、亞二十二烷基等等。

「亞烯基」是指具有一個或多個碳-碳雙鍵的不飽和烴二基。許多亞烯基二基為c2至c30。亞烯基二基可為c2或更大，c3或更大，c4或更大，c6或更大，或者c8或更大。亞烯基二基可為c22或更小，c18或更小，c16或更小，c12或更小，c10或更小，c8或更小，或者c6或更小。除非另外指明，否則任何亞烯基二基可為單不飽和或多不飽和的，並且可為直鏈的、支鏈的、環狀的、或它們的組合(例如，具有環狀組分和直鏈組分兩者。)示例性亞烯基基團包括亞油基、亞油烯基、亞肉豆寇醯基、亞棕櫚醯基、亞十六碳三烯基、亞二十碳三烯基、亞二十碳五烯基、亞花生四烯基、亞二十二碳二烯基、adrenylene等等。

「亞炔基」是指具有一個或多個碳-碳三鍵的不飽和烴二基。亞炔基二基也可具有一個或多個碳-碳雙鍵。許多亞炔基二基為c1至c30。亞炔基二基可為c2或更大，c3或更大，c4或更大，c6或更大，或者c8或更大。亞炔基二基可為c22或更小，c18或更小，c16或更小，c12或更小，c10或更小，c8或更小，或者c6或更小。除非另外指明，否則任何亞炔基二基可為單不飽和或多不飽和的，並且可為直鏈的、支鏈的、環狀的、或它們的組合(例如，具有環狀組分和直鏈組分兩者。)

「亞芳基」是指芳族二基。亞芳基二基可具有帶三個或更多個原子、四個或更多個原子、或者五個或更多個原子的芳族環。亞芳基二基可具有帶十個或更少個原子、八個或更少個原子、七個或更少個原子、或者六個或更少個原子的環。合適的亞芳基包括亞苯基、亞呋喃基、亞哌啶基、亞萘基等等。亞苯基是常見的亞芳基二基。

「亞芳烷基」是指包含烷基組分和芳基組分的二基。亞芳烷基二基可具有總共三個或更多個碳原子、四個或更多個碳原子、五個或更多個碳原子、六個或更多個碳原子、或者七個或更多個碳原子。亞芳烷基二基可具有總共二十二個或更少個碳原子、十六個或更少個碳原子、十二個或更少個碳原子、十個或更少個碳原子、八個或更少個碳原子、七個或更少個碳原子、或者六個或更少個碳原子。亞芳烷基基團包括亞二甲苯基、亞甲苯基等等。

「烷氧基」是指具有式-o-alk的基團，其中alk為烷基。烷基可包括任何烷基，例如，在本文中以「烷基」的定義引用的任何烷基基團。烷氧基取代基的烷基部分可獨立地為直鏈的、支鏈的、環狀的、或它們的組合(例如，環狀烷基也可具有直鏈組分或支鏈組分。)烷氧基的示例包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、叔丁氧基、仲丁氧基、異丁氧基、2-乙基己氧基、異辛氧基、十二烷氧基、十六烷氧基等等。具體示例包括甲氧基和乙氧基。

「羥基」是指具有式-oh的基團。

「羰基烷氧基」是指具有式-c(o)oalk的基團，其中oalk為烷氧基。烷氧基可為任何烷氧基，諸如在本文中以「烷氧基」的定義所涉及的那些。

「羰基烷基」是指具有式-c(o)alk的基團，其中alk為烷基。烷基可為任何烷基，諸如在本文中以「烷基」的定義所涉及的那些。

「羰基羥基」是指具有式-c(o)oh的基團。

「亞烷基羰基烷基」是指具有式-alk-c(o)-alkyl的基團，其中alk為亞烷基，並且alkyl為烷基。羰基烷基取代基基團可為任何羰基烷基取代基基團，諸如在本文中以「羰基烷基」的定義所涉及的那些。

「氨基」是指具有式-nc(h)p(r′)q的基團，其中每個r′獨立地為烷基、烯基、炔基、芳基或烷芳基，它們中的任一個可為任選地取代的，p+q為2或3，並且c代表氮原子上的電荷，其為0或1+。通常，每個r′為烷基。當p+q為2時，c為0；當p+q為3時，c為1+。氨基基團可為伯氨、仲氨、叔氨或季氨，具體取決於q的值。q值為0、1、2和3的氨基基團分別為伯氨、仲氨、叔氨和季氨。

「醯氨基」是指具有式-c(o)n(h)r(r′)s的基團，其中每個r′獨立地為烷基、烯基、炔基、芳基或烷芳基，它們中的任一個可為任選地取代的，並且r+s為2。通常，每個r′為烷基。

「磺醯基羥基」是指具有式-so3h的基團。

「巰基」是指具有式-sh的基團。

「聚二有機矽氧烷」是指具有重複單元-si(g)2o-的聚合物，其中每次出現的g獨立地為有機部分。每次出現的g通常獨立地為烷基、芳基、烯基或炔基。烷基和芳基是最常見的，並且烷基比芳基更常見。當g為芳基時，其可為任何芳基基團，例如在本文中以「芳基」的定義所涉及的任何基團。典型的芳基基團包括苯基。典型的烷基基團包括參考本文中烷基的定義所討論的那些，並且也包括c1至c22烷基、c1至c16烷基、c1至c12烷基、c1至c8烷基、或c1至c4烷基，諸如甲基、乙基、丙基、丁基(諸如叔丁基、異丁基、正丁基和仲丁基)、和c8烷基，諸如2-乙基己基和異辛基。當未指定時，聚二有機矽氧烷的端基可改變；典型的端基包括三有機甲矽烷基基團和羥基基團，以及封端基團、淬滅基團和鏈轉移基團。

「pdms」是指「聚二甲基矽氧烷」，一種具有重複單元-osi(ch3)2-的聚合物，即，聚二有機矽氧烷，其中每次出現的g為甲基。當未指定時，pdms的端基可改變；典型的端基包括三甲基甲矽烷基基團和羥基基團，以及封端基團、淬滅基團和鏈轉移基團。

改性的聚二有機矽氧烷可具有式(i)的結構。

在式(i)中：

poly為聚(二有機矽氧烷)；

l1和l2獨立地為共價鍵、亞烷基、亞芳烷基、亞烯基、亞炔基或亞芳基；

l3和l4獨立地為亞烷基、亞芳烷基、亞烯基、亞炔基或亞芳基；

m代表n原子上的電荷，其為0或1+；

並且：

r1為h、ch2ch(oh)ra-si(r5)3或rd-re，並且

r2不存在，為h、ch2ch(oh)ra-si(r5)3或rd-re；

或

r1和r2為彼此共價鍵合的，並且合在一起為亞烷基、亞芳烷基、亞烯基、亞炔基、亞芳基或被羥基取代的前述中的任一種；

r3獨立地為羥基、烷氧基或烷基，前提條件是至少一個r3為羥基或烷氧基。

ra為亞烷基或rb-o-rc，

rb為亞烷基，

rc為亞烷基，

rd為亞烷基，

re為si(r5)3、so3h或其鹽、或者co2h或其鹽，

並且r5為烷基、烷氧基或羥基，條件是至少一個r5為烷氧基或羥基。

在許多情況下，式(i)的化合物以l2為特徵，l2為共價鍵。此類化合物為式(ia)的化合物。

式(i)和式(ia)的化合物可為有用的，原因在於它們具有矽氧烷基團si(r3)3，這允許它們附連到玻璃，例如，作為玻璃上的塗層。此類塗層可賦予玻璃疏水性、斥水性和斥墨性中的一種或多種。

在式(i)或式(ia)的化合物中，poly可為任何合適的二價基團的聚(二有機矽氧烷)，其為具有重複單元-si(g)2o-的聚合物，其中每次出現的g獨立地為有機部分。示例性聚(二有機矽氧烷)包括例如聚(二烷基矽氧烷)，其中每個g為烷基，聚(二芳基矽氧烷)，其中每個g為芳基，或聚(烷基芳基矽氧烷)，其中一個g為烷基並且另一個g為芳基。聚(二烷基矽氧烷)包括聚(二c1至c22烷基矽氧烷)、聚(二c1至c12烷基矽烷)、聚(二c8-c22烷基矽氧烷)(例如聚(二c12-c18烷基矽氧烷))、以及聚(二c1至c4烷基矽氧烷)。聚(二烷基矽氧烷)中的烷基基團可為相同或不同的。示例性聚(二烷基矽氧烷)為pdms。聚(二芳基矽氧烷)可為任何合適的聚(二芳基矽氧烷)。示例性聚(二芳基矽氧烷)包括聚(二苯基矽氧烷)。其它示例性聚(二有機矽氧烷)包括聚(烷基芳基矽氧烷)，其中一些有機基團為烷基，並且其它有機基團為芳基。在此類聚(二有機矽氧烷)中，烷基和芳基基團可為相同或不同的。示例性烷基和芳基基團包括上文關於聚(二烷基矽氧烷)和聚(二芳基矽氧烷)所討論的那些。

聚(二有機矽氧烷)可具有任何合適的分子量。分子量，諸如數均分子量，將取決於構成聚(二有機矽氧烷)的一種或多種單體的化學特性和聚合度(諸如數均聚合度)兩者。在許多情況下，數均聚合度可為10或更大、15或更大、20或更大、25或更大、30或更大、35或更大、40或更大、45或更大、50或更大、55或更大、或者60或更大。在那些情況中的任一種情況下，數均聚合度可不超過300、不超過250、不超過200、不超過175、不超過150、不超過125、不超過100、不超過95、不超過90、不超過85、不超過80、不超過75、或不超過70。

式(i)或式(ia)的化合物可由具有胺端基的聚(二有機矽氧烷)來製備。此類聚(二有機矽氧烷)已經描述於例如us3,890,269(ray)、us4,661,577(jolane等人)、us5,026,890(webb等人)、us5,276,122(aoki等人)、us5,214,119(leir等人)、us5,461,134(leir等人)、us5,512,650(leir等人)、us6,355,759(sherman等人)和us7,501,184(leir等人)中。而且，此類聚二有機矽氧烷可從日本東京的信越化學公司(shin-etsuchemicals(tokyo,japan))和美國賓夕法尼亞州莫裡斯維爾的蓋勒斯特公司(gelest(morrisville,pa))商購獲得。示例性具有胺端基的聚(二有機矽氧烷)可具有式(ii)的結構。

在式(ii)中，l1可為與poly的共價鍵。另選地，l1可為亞烷基、亞芳烷基、亞烯基乙基、亞炔基或亞芳基。在許多情況下，l1為亞烷基，諸如c1至c16亞烷基、c1至c12亞烷基、c1至c8亞烷基、或c1至c4亞烷基。在一些情況下，l1為亞丙基。當l1為亞芳烷基時，亞芳烷基的亞烷基部分可為任何合適的亞烷基，諸如c1至c16亞烷基、c1至c12亞烷基、c1至c8亞烷基、或c1至c4亞烷基。亞芳基部分可為任何合適的亞芳基，諸如亞苯基、亞萘基、亞蒽基、亞吡啶基、亞吡咯基或亞硫醯基。當l1為亞芳烷基時，亞烯基可為任何合適的亞烯基，例如c1至c16亞芳烯基、c1至c12亞芳烯基、c1至c8亞芳烯基、或c1至c4亞芳烯基。當l1為亞芳基時，其可為任何合適的亞芳基，諸如具有五個原子、六個原子、八個原子、十個原子的亞芳基等等。亞苯基為典型的亞芳基。

在許多情況下，l1為亞烷基。亞烷基可為直鏈的。亞烷基可為c1或更大，諸如c2或更大，c4或更大，c4或更大，c6或更大，或者c8或更大。亞烷基可為c22或更小，c16或更小，c12或更小，c8或更小，或者c4或更小。示例性亞烷基為正亞丙基。

根據反應方案1，具有式(ii)的胺端基的聚(二有機矽氧烷)可與式(iii)的二酸或其合成等同物反應以形成式(iv)的中間體化合物。

反應方案1

在式(iii)中，l2可為任何合適的連接基團，諸如共價鍵、亞烷基、亞芳烷基、亞烯基、亞炔基或亞芳基。當l2為亞烷基時，亞烷基可為任何合適的亞烷基，諸如c1至c22亞烷基、c1至c16亞烷基、c1至c12亞烷基、c1至c8亞烷基、或c1至c4亞烷基。當l2為亞芳烷基時，亞芳烷基的亞烷基部分可為任何合適的亞烷基，諸如c1至c22亞烷基、c1至c16亞烷基、c1至c12亞烷基、c1至c8亞烷基、或c1至c4亞烷基。亞芳基部分可為任何合適的亞芳基，諸如亞苯基、亞萘基、亞蒽基、亞吡啶基、亞呋喃基或亞吡咯基。當l2為亞烯基時，亞烯基可為任何合適的亞烯基，例如c2至c16亞烯基、c2至c12亞烯基、c2至c8亞烯基、或c2至c4亞烯基。當l2為亞炔基時，其可為任何合適的亞炔基，諸如c2至c16亞炔基、c2至c12亞炔基、c2至c8亞炔基、或c2至c4亞炔基。當l2為亞芳基時，其可為任何合適的亞芳基，諸如具有五個原子、六個原子、八個原子、十個原子的亞芳基等等。亞苯基為典型的亞芳基。

l2的性質將取決於式(iii)的化合物的特性。例如，當式(iii)的化合物為草酸或其合成等同物時，l2為共價鍵。例如，當式(iii)的化合物為丙二酸或其合成等同物時，l2為亞甲基。式(iii)的化合物也可為例如且不限於琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、或前述中任一種的合成等同物。因此，l2可為例如亞乙基、正亞丙基、正亞丁基、正亞戊基、正亞己基、正亞庚基或正亞辛基。當l2為亞芳基時，其可為例如亞苯基，在這種情況下，式(iii)的化合物為鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、或對苯二甲酸，或其合成等同物。l2也可為亞烯基，諸如c2亞烯基，在這種情況下，式(iii)的化合物可為馬來酸或富馬酸，或其合成等同物。

最常見地，式(iii)的化合物為草酸或草酸酯。在此類情況下，l2為共價鍵。

在式(iii)和(iv)的化合物中，a可獨立地為羥基、烷氧基、滷代烷氧基、滷素(諸如氯、溴或碘)、或離去基團(諸如下文討論的離去基團)。因此，反應方案1的反應可使用式(iii)的化合物的二羧酸形式，在這種情況下，a的兩種實例均為羥基。雖然這是可接受的，但其可方便替代使用二元羧酸的合成等同物。此類合成等同物可易於處理或對聚(二有機矽氧烷)的胺端基比二元羧酸更具反應性。合成等同物包括醯氯和醯溴，以及酯諸如甲基酯和乙基酯。醯氯和醯溴具有式(iii)的結構，其中a分別為cl或br。它們可商購獲得，或通過二元羧酸與合適的試劑，諸如亞硫醯氯、亞硫醯溴、五氯化二磷、五溴化磷以及類似試劑的反應來合成。酯也可商購獲得，或通過二元羧酸與合適的醇，諸如甲醇或乙醇在酯化反應條件下，例如在酸或鹼催化劑的存在下的反應來獲得。示例性酯包括烷基酯，其中a為烷氧基，和滷代烷基酯，其中a為滷代烷氧基，最常見地為氟代烷氧基，諸如ocf3。a也可為滷代芳氧基或滷代烷芳氧基。a也可為其它合適的離去基團，諸如三氟甲磺酸根、甲磺酸根等等。a的示例包括oh、c1、br、烷氧基(諸如甲氧基或乙氧基)、ocf3、三氟甲磺酸根。最常見地，使用酯，其中a為烷氧基。烷氧基最常為c1-c4烷氧基，諸如甲氧基或乙氧基。

當a的兩個實例均為乙氧基，並且l2為共價鍵時，式(iii)的化合物為草酸二乙酯。

反應方案1的反應可在任何適於醯胺化(即，形成醯胺)的條件下發生。在許多情況下，使式(ii)和式(iii)的化合物在環境溫度下在攪拌下充分接觸。加入化學計量過量的式(iii)的化合物，以有利於高收率並且有利於最小化低聚物和聚合物的形成。在此類情況下，產物中可存在過量的式(iii)的化合物，並且在一些情形中，可能期望去除這種過量的化合物。在一些情況下，可加入催化劑以有利於反應。催化劑可為酸或鹼，諸如阿倫紐斯酸或鹼。最常見地，當使用催化劑時，其為阿倫紐斯酸，通常為無機酸。合適的無機酸包括鹽酸、氫溴酸、磷酸、硝酸、亞硝酸和硫酸。另選地，可使用強鹼，諸如甲醇鈉、硼氫化鈉、甲基鋰或丁基鋰，以有利於反應。強鹼可使式(ii)中的伯胺去質子化，從而增大式(ii)的化合物與式(iii)的化合物的反應性。

在一些情況下，可使用惰性溶劑。惰性溶劑通常為在醯胺化條件下不反應的惰性溶劑。示例性惰性溶劑包括醚、酮和芳族溶劑，諸如乙醚、丙酮、甲基乙基酮、甲苯和苯。惰性溶劑是不需要的，因為反應可整潔進行。整潔反應是特別方便的，因為其不需要為了獲得純產物而去除溶劑。然而，可在反應期間產生副產物。在一些情形中可能期望去除此類副產物。當期望去除此類副產物時，其可通過任何合適的方法來完成。可根據副產物的性質選擇合適的方法，其包括柱層析和蒸餾。

在許多情況下，反應方案1的反應可在不使用溶劑的情況下以及在環境溫度下來完成，尤其是當式(iii)的化合物為醯氯、醯溴或酯時。在此類情況下，可將式(ii)和(iii)的化合物混合併使其在環境溫度下攪拌一至三天。例如，當草酸二乙酯作為式(iii)的化合物使用時，可在不使用溶劑的情況下將草酸乙酯加入式(ii)的化合物中，並且反應可在環境溫度下攪拌兩天後進行至完成。

式(ii)和式(iii)的化合物之間的反應的產物為式(iv)的中間化合物。

在式(iv)的中間化合物中，poly、l1和l2來自式(ii)和式(iii)的化合物，並因此以與式(ii)和式(iii)的化合物中相同的方式來定義。值得注意的是，式(iv)中的a以與式(iii)的化合物中相同的方式來定義，式(iv)中的a不一定與式(iii)中的a相同。這是因為在反應方案1的反應期間，可能式(iii)中的一個或多個a從其原型被水解成例如羥基，特別是式(iii)中的a為氯或溴時。因此，在式(ii)和式(iii)的化合物的反應之後，可存在多於一種類型的式(iv)的中間化合物。

根據反應方案2，式(iv)的中間化合物可進一步與式(v)的化合物反應以提供式(vi)的化合物。

反應方案2

在式(v)的化合物中，l3可為任何合適的連接基團，諸如亞烷基、亞芳烷基、亞烯基、亞炔基、或。當l3為亞烷基時，亞烷基可為任何合適的亞烷基，諸如c1至c16亞烷基、c1至c12亞烷基、c1至c8亞烷基、或c1至c4亞烷基。當l3為亞芳烷基時，亞芳烷基的亞烷基部分可為任何合適的亞烷基，諸如c1至c16亞烷基、c1至c12亞烷基、c1至c8亞烷基、或c1至c4亞烷基。亞芳基部分可為任何合適的亞芳基，諸如亞苯基、亞萘基、亞蒽基、亞吡啶基、亞呋喃基、亞吡咯基或亞硫醯基。當l3為亞烯基時，亞烯基可為任何合適的亞烯基，例如c2至c16亞烯基、c2至c12亞烯基、c2至c8亞烯基、或c2至c4亞烯基。當l3為亞炔基時，亞炔基可為任何合適的亞炔基，例如c2至c16亞炔基、c2至c12亞炔基、c2至c8亞炔基、或c2至c4亞炔基。當l3為亞芳基時，其可為任何合適的亞芳基，諸如上文關於亞芳烷基討論的亞芳基。

在一些情況下，l3為亞烷基，諸如cl至c8或c1至c6亞烷基。在此類情況下，l3常常為亞乙基。

在式(v)的化合物中，l4可為任何合適的連接基團，諸如亞烷基、亞芳烷基、亞烯基、亞炔基或亞芳基。當l4為亞烷基時，亞烷基可為任何合適的亞烷基，諸如c1至c22亞烷基、c1至c16亞烷基、c1至c12亞烷基、c1至c8亞烷基、或c1至c4亞烷基。當l4為亞芳烷基時，亞芳烷基的亞烷基部分可為任何合適的亞烷基，諸如c1至c22亞烷基、c1至c16亞烷基、c1至c12亞烷基、c1至c8亞烷基、或c1至c4亞烷基。亞芳烷基的亞芳基部分可為任何合適的亞芳基，諸如亞苯基、亞萘基、亞蒽基、亞吡啶基、亞呋喃基、亞吡咯基、亞硫醯基或亞吖啶基。當l4為亞烯基時，亞烯基可為任何合適的亞烯基，例如c2至c16亞烯基、c2至c12亞烯基、c2至c8亞烯基、或c2至c4亞烯基。當l4為亞炔基時，其可為任何合適的亞炔基，諸如c2至c16亞炔基、c2至c12亞炔基、c2至c8亞炔基、或c2至c4亞炔基。當l4為亞芳基時，其可為任何合適的亞芳基，諸如上文關於亞芳烷基討論的亞芳基。

在一些情況下，l4為亞烷基，諸如c1至c22、c1至c16、c1至c12、c1至c8、c1至c4亞烷基。具體示例為亞丙基和亞丁基。

式(v)中的r3可獨立地為烷基、羥基或烷氧基。r3的至少一個實例為羥基或烷氧基，因為需要至少一個羥基或烷氧基基團來使化合物與玻璃粘結。當r3為烷基時，其可為任何合適的烷基，諸如c1至c16烷基、c1至c12烷基、c1至c8烷基、或c1至c4烷基。當r3為烷氧基時，其可為任何合適的烷氧基，諸如c1至c16烷氧基、c1至c12烷氧基、c1至c8烷氧基、或c1至c4烷氧基。乙氧基和甲氧基是常見的。

在許多情況下，在式(v)的化合物中，l3和l4為亞烷基，並且每個r3為烷氧基。在此類情況下，式(v)的化合物為n-[(三烷氧基甲矽烷基)烷基]亞烷基二胺。示例性n-[(三烷氧基甲矽烷基)烷基]亞烷基二胺為n-[3-三甲氧基甲矽烷基)丙基]乙二胺。

在式(vi)的化合物中，poly、l1和l2來自式(ii)和式(iii)的化合物，並且以與那些化合物中相同的方式來定義。l3和l4來自式(v)的化合物，並且以與式(v)中相同的方式來定義。

如反應方案2所示的式(iv)的化合物和式(v)的化合物之間的反應可在相同醯胺化條件下進行，所述醯胺化條件如本文參考如反應方案1所示的式(ii)的聚(二有機矽氧烷)和式(iii)的化合物之間的反應所討論。該反應可為選擇性的，原因在於該反應可僅在式(v)的化合物的伯胺處發生，例如n-[(三烷氧基甲矽烷基)烷基]亞烷基二胺諸如n-[3-(三甲氧基甲矽烷基)丙基]乙二胺，不包括在仲胺處發生的任何反應。因此，可形成單一的式(vi)的產物，其中式(v)的化合物的仲胺保留式(vi)中的仲胺，其可用於進一步反應。

值得注意的是，式(vi)的化合物為式(i)的化合物，其中r1為h，r2不存在，並且m為0。如果需要，式(vi)的化合物中的仲胺可與任何合適的分子，特別是攜帶一個或多個離去基團的分子反應，以形成叔胺或季銨，其具有例如以下情況中的一者或多者：r1不為h和r2不存在。

當l2為共價鍵時，式(vi)的化合物為式(via)的化合物。

r1和(當不存在時)r2可通過任何合適的反應共價鍵合到胺。例如，具有親電子基團和良好離去基團的化合物可通過親核置換反應與胺反應。

當r2不存在時，則r1和r2可為獨立的基團或者它們可為彼此共價鍵合的，使得r1和r2連同它們所連接的氮原子組合以形成環結構。在前者情況下，當r1和r2均以獨立的基團存在時，式(vi)的化合物可為式(vib)的化合物，並且式(via)的化合物可為式(vic)的化合物。

在後者情況下，當r1和r2彼此共價鍵合時，r1和r2合在一起可為亞烷基、亞芳烷基、亞烯基、亞炔基、亞芳基或被羥基取代的前述中的任一種。在此類情況下，胺氮上的電荷m為1+。該電荷可改善化合物的水中溶解度或水分散性。水中溶解度或水分散性可為有益的，原因在於其可使化合物以溶液或水性介質中的分散體存在。

當r1和r2合在一起為亞烷基或被羥基取代的亞烷基時，亞烷基可為任何合適的亞烷基，諸如c2至c16亞烷基、c2至c12亞烷基、c2至c8亞烷基、或c2至c4亞烷基。c3亞烷基是常見的，在這種情況中，r1和r2連同它們所鍵合的氮原子一起形成四元環。羥基可共價鍵合到環中的任何碳原子。當環為四元環時，r1和r2合在一起形成亞丙基，並且羥基通常鍵合到2-碳，即，不共價鍵合到氮原子的碳原子。

當r1和r2合在一起形成亞芳烷基或被羥基取代的亞芳烷基時，亞芳烷基的亞烷基部分可為任何合適的亞烷基，諸如c1至c16亞烷基、c1至c12烷基、c1至c8亞烷基、或c1至c4亞烷基。亞芳基部分可為任何合適的亞芳基，諸如亞苯基、亞萘基、亞蒽基、亞吡啶基、亞呋喃基、亞吡咯基或亞硫醯基。羥基取代基(當存在時)可處於亞芳烷基上的任何位置，但通常在亞芳烷基的亞烷基部分上。

當r1和r2合在一起形成亞烯基或被羥基取代的亞烯基時，亞烯基可為任何合適的亞烯基，例如c2至c16亞烯基、c2至c12亞烯基、c2至c8亞烯基、或c2至c4亞烯基。當羥基取代基存在時，其可位於亞烯基的任何合適的部分處，諸如位於乙烯基碳、烯丙基碳或另一個碳處。

當r1和r2合在一起形成亞炔基或被羥基取代的亞炔基時，亞炔基可為任何合適的亞炔基，諸如c2至c16亞炔基、c2至c12亞炔基、c2至c8亞炔基、或c2至c4亞炔基。當羥基取代基存在時，其可位於亞炔基中的任何合適的碳處，諸如一個或多個炔烴的α、一個或多個炔烴的β，或任何其它碳處。

當r1和r2合在一起為亞芳基或取代的亞芳基時，亞芳基可為任何合適的亞芳基，諸如上文關於亞芳烷基討論的亞芳基。當羥基存在時，其可位於亞芳基上的任何合適位置。

式(vi)或式(via)的化合物可分別轉化成式(i)或式(ia)的化合物，其中r1和r2通過任何合適的化學反應共價鍵合在一起。典型的化學反應涉及式(vi)中的仲胺與具有兩個親電子離去基團的分子的反應。合適的離去基團(其可為相同或不同的)的示例包括氯離子、溴離子、碘離子、甲基磺酸根、三氟甲磺酸根、甲苯磺酸根和甲磺酸根。可與仲胺反應以形成一定結構的其它官能團包括縮水甘油基基團，該結構中r1和r2為彼此共價鍵合的。

當r1和r2共價鍵合在一起以形成亞烷基、亞芳烷基、亞烯基或亞炔基時，亞烷基、亞烯基或亞炔基可被羥基取代。當r1和r2合在一起由式(i)的化合物與攜帶離去基團的環氧化物的反應形成時，可出現羥基取代基。當環氧化物含有亞烷基二基時，所得的化合物將為被氫氧根取代的亞烷基；同樣，當環氧化物含有亞芳烷基、亞烯基或亞炔基二基時，所得的化合物將含有分別被氫氧根取代的亞芳烷基、亞烯基或亞炔基。這種反應的示例示於反應方案3中，其示出式(vi)的化合物與攜帶亞烷基的式(vii)的環氧化物反應以形成式(viii)的化合物。

反應方案3

在式(vii)的化合物中，alk為亞烷基，諸如c1至c22亞烷基、c1至c18亞烷基、c1至c8亞烷基、或c1至c4亞烷基。當式(vii)的化合物為表氯醇時，alk為亞甲基。alk的其它示例包括亞乙基、亞丙基和亞丁基。

在式(viii)的化合物中，alk具有與式(vii)的化合物中相同的定義。式(viii)的化合物可為水溶性的或水分散的，並且常常為水溶性的。

在式(vii)的化合物中，lg為離去基團。可使用任何合適的離去基團。示例性離去基團包括氯離子、溴離子、碘離子、甲基磺酸根、三氟甲磺酸根、甲苯磺酸根和甲磺酸根。當式(vii)的化合物為表氯醇時，lg為氯離子。

在式(viii)的化合物(其為反應方案3的產物)中，l1、l2、l3、l4、poly和r3如本文關於式(ii)至式(vii)的化合物所討論的來定義。胺氮上的電荷m為1+。

式(viii)的化合物中的l2可為共價鍵。在此類情況下，式(viii)的化合物為式(viiia)的化合物。

式(viiia)的化合物中的alk可為亞甲基。在此類情況下，式(viiia)的化合物為式(viiib)的化合物。

式(viiib)的化合物中的l1可為亞烷基，例如亞丙基。在此類情況下，式(viiib)的化合物為式(viiic)的化合物。

返回式(i)和式(ia)的化合物，當r1和r2不彼此共價鍵合時，r1可為h、ch2ch(oh)ra-si(r5)3或rd-re，並且r2可不存在，為h、ch2ch(oh)ra-si(r5)3或rd-re。當r1為h並且r2不存在時，胺為電荷m為0的仲胺。這種化合物的示例包括式(vi)和式(via)的化合物。當r1不為h並且r2既不存在也不為h時，則胺為電荷m為1+的叔胺。此類化合物的示例包括式(vib)和式(vic)的化合物。類似地，如果r1和r2均存在，使得一個為h且一個不為h，則胺為質子化的叔胺並且攜帶m為1+的電荷。如上所討論，該電荷可為有益的，因為其常增大式(i)或式(ia)的化合物的水中溶解度或水分散性。

當r1為ch2ch(oh)ra-si(r5)3時，ra為亞烷基或rborc。攜帶該類型的r1的式(i)或式(ia)的化合物可由式(vi)的仲胺與式(ix)的化合物的反應來形成。

式(ix)的化合物中的ra可為亞烷基。在此類情況下，ra可為c1或更大，c2或更大，c3或更大，c4或更大，c6或更大，c8或更大，或者c10或更大。ra也可為c22或更小，c16或更小，c12或更小，c8或更小，或者c4或更小。更常見地，ra為rb-o-rc。在此類情況下，rb和rc中的每個可獨立地為亞烷基，其中亞烷基為c1或更大，c2或更大，c3或更大，c4或更大，c6或更大，c8或更大，或者c10或更大。rb和rc也可獨立地為c22或更小，c16或更小，c12或更小，c8或更小，或者c4或更小。

每個r5可獨立地為烷基、烷氧基或羥基，條件是至少一個r5為烷氧基或羥基。當r5為烷基時，其可為c1或更大，c2或更大，c3或更大，c4或更大，c6或更大，c8或更大，或者c10或更大。烷基也可為c22或更小，c16或更小，c12或更小，c8或更小，或者c4或更小。最常見地，烷基為乙基或甲基。當r5為烷氧基時，烷氧基的烷基部分可為c1或更大，c2或更大，c3或更大，c4或更大，c6或更大，c8或更大，或者c10或更大。烷氧基的烷基部分可為c22或更小，c16或更小，c12或更小，c8或更小，或者c4或更小。最常見地，烷氧基的烷基部分為乙基或甲基。在此類情況下，烷氧基為乙氧基或甲氧基。

該類型的r1的具體示例為ch2ch(oh)(ch2)o(ch2)3si(r5)3。在該示例中，ra為rborc，rb為亞甲基，並且rc為亞丙基。甚至更具體的示例為ch2ch(oh)(ch2)o(ch2)3si(ome)3。在該示例中，ra為rborc，rb為亞甲基，rc為亞丙基，並且每個r5為甲氧基。攜帶該類型的r1的式(i)或式(ia)的化合物可由式(vi)的仲胺與式(ixa)的化合物的反應來形成。

r1也可為rd-re。在此類情況下，rd為亞烷基。亞烷基可為c1或更大，c2或更大，c3或更大，c4或更大，c6或更大，c8或更大，或者c10或更大。其也可為c22或更小，c16或更小，c12或更小，c8或更小，或者c4或更小。rd的示例包括亞乙基、正亞丙基和正亞丁基。

re為si(r5)3、so3h或其鹽、或者co2h或其鹽，其中r5如上所定義。當使用鹽時，其可為任何合適的鹽。合適的鹽包括鹼金屬的鹽、鹼土金屬的鹽和銨鹽。常見的鹼金屬包括鈉和鉀。常見的鹼土金屬包括鎂和鈣。銨和鹼金屬的鹽是最常見的。

攜帶該類型的r1基團的式(i)或式(ia)的化合物可由式(vi)的仲胺與碸，例如式(x)的化合物的反應來形成，其中re為so3h或其鹽。該反應可通過將式(vi)的胺與式(x)的化合物在環境溫度下攪拌來進行。如果需要，可施加適度加熱，例如加熱至60℃。

在式(x)的化合物中，rd如上文關於r1討論所定義。

式(x)的化合物的具體示例為式(xa)的化合物，其中rd為亞丙基。

攜帶該類型的r1基團的式(i)或式(ia)的化合物可使用對應於式(x)或式(xa)的碸的內酯來形成，其中re為co2h或其鹽。此類內酯可為例如式(xb)或式(xc)的化合物。

攜帶該類型的r1基團的式(i)或式(ia)的化合物可由式(vi)的仲胺與式(xi)的化合物的反應來形成，其中re為si(r5)3。

(r5)3si-rd-lg'

(xi)

在式(xi)的化合物中，lg′為離去基團。可使用任何合適的離去基團。示例性離去基團包括氯離子、溴離子、碘離子、甲基磺酸根、三氟甲磺酸根、甲苯磺酸根和甲磺酸根。

式(xi)的化合物的示例為式(xia)的化合物，其中rd為亞丙基，並且lg為氯離子。

當r1不為h時，式(vi)的化合物與r1共價鍵合的反應使式(vi)的仲胺轉化成叔胺，如式(xii)的化合物中所示。

在式(xii)的化合物中，poly、l1、l2、l3、l4、r1、r2和r3如上文關於式(i)所定義，不同的是r1不為h，並且r2不存在。

可由式(ia)的化合物形成的式(xii)的化合物的示例為式(xiia)的化合物，即其中l2為共價鍵。

式(xii)或式(xiia)的化合物可被使用而無需進一步化學改性。這種化合物的一個示例為式(xiii)的化合物。在式(xiii)的化合物中，r1為ch2ch(oh)rasi(r5)3。

在式(xiii)的一些化合物中，ll和l3獨立地為亞烷基。

當l3為亞乙基時，式(xiii)的化合物為式(xiiia)的化合物。

當式(xiiia)的化合物中的l1為亞丙基時，式(xiiia)的化合物為式(xiiib)的化合物。

在式(xiiib)的化合物中，ra可為rb-o-rc，在這種情況下，式(xiiib)的化合物為式(xiiic)的化合物。

當l4為亞丙基，rb為亞甲基，並且rc為亞丙基時，則式(xiiic)的化合物為式(xiiid)的化合物。

在式(xiii)、(xiiia)、(xiiib)、(xiiic)和(xiiid)的化合物中的任一種的某些情況下，每個r3可為烷氧基，諸如甲氧基或乙氧基。

式(xiii)、(xiiia)、(xiiib)、(xiiic)中任一個的化合物中的叔胺可進一步反應以形成式(i)或式(ia)的化合物，其中r2不存在。例如，式(xii)或(xiia)的化合物可通過與酸，諸如鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸、乙酸等等的反應被質子化，以形成式(i)或式(ia)的化合物，其中r2為h。

也可形成式(i)或式(ia)的化合物，其中r2既不存在也不為h。例如，式(xii)、式(xiia)的化合物、或式(xiii)、(xiiia)、(xiiib)、(xiiic)和(xiiid)的化合物中的任一種可與式(ix)、(ixa)、(x)、(xa)、(xi)、或(xia)中的任一個的化合物反應，以與r2基團形成共價鍵，使用r2基團所源自的任一式(ix)、(ixa)、(x)、(xa)、(xi)或(xia)的化合物。在這種情況下，胺氮上的電荷m為1+。

示例性化合物包括式(xiv)的化合物，其中r2既不為h也不存在。

在式(xiv)的化合物中，r1為ch2ch(oh)(ch2)3si(r5)3，並且r2為rd-re。式(xiv)的化合物可通過使用與上文關於形成式(xiii)的化合物的反應所述的相同反應條件使式(xiii)的任何化合物與式(x)、(xa)、(xi)、或(xia)的任何化合物反應來形成。

當式(xiva)的化合物中的l1為亞丙基時，式(xiva)的化合物為式(xivb)的化合物。式(xivb)的化合物可通過使用與上文關於形成式(xiii)的化合物的反應所述的相同反應條件使式(xiiib)的化合物與式(x)、(xa)、(xi)、或(xia)的化合物反應來形成。

在式(xiva)的化合物中，ra可為rb-o-rc，在這種情況下，式(xiva)的化合物為式(xivb)的化合物。式(xivb)的化合物可通過使用與上文關於形成式(xiii)的化合物的反應所述的相同反應條件使式(xiiib)的化合物與式(x)、(xa)、(xi)、或(xia)的化合物反應來形成。

當化合物(xvib)中的re為so3h或其鹽、si(r5)3時，式(xivb)的化合物為式(xv)的化合物。此類化合物可通過使用與上文關於形成式(xiii)的化合物的反應所述的相同反應條件使式(xiiic)的化合物與式(x)或(xa)的化合物反應來形成。

在式(xv)的一些化合物中，ra為rborc。此類化合物具有式(xva)的結構。

式(xva)的示例性化合物，其中rb為亞甲基，rb為亞乙基，rc和rd均為亞丙基，l4為亞丁基，並且r3和r3的每個實例為ome。此類化合物具有式(xvb)的結構。

當化合物(xivb)中的re為si(r5)3時，式(xivb)的化合物為式(xvi)的化合物。此類化合物可通過使用與上文關於形成式(xiii)的化合物的反應所述的相同反應條件使式(xiiic)的化合物與式(xi)或(xia)的化合物反應來形成。

在式(xvi)的一些化合物中，ra為rborc。此類化合物具有式(xvia)的結構。

式(xvia)的示例性化合物，其中rb為亞甲基，rc和rd均為亞丙基，l4為亞丙基，並且每個r3和r5為甲氧基。此類化合物具有式(xvib)的結構。

改性的聚(二有機矽氧烷)，諸如本文所述的那些，可具有多種用途。例如，化合物可用於形成排斥水的改性表面，如水與改性表面的增大的接觸角所證實的那樣。此外，化合物可為斥墨劑。因此，化合物可使表面改性以抵抗髒汙和風化。可被改性的表面包括玻璃和陶瓷表面。此類表面可通過改性的聚(二有機矽氧烷)與所述玻璃或陶瓷表面之間的共價鍵來改性。

一種或多種改性的聚(二有機矽氧烷)可存在於組合物中。組合物可為水性溶液或水性分散體。也可包含醇，諸如甲醇、乙醇和異丙醇中的一種或多種。醇可增大化合物的溶解度或分散性。重要的是，醇不是需要的，因為化合物在不添加醇的情況下常具有足夠的水中溶解度或水分散性。

組合物可另外包含一種或多種表面活性劑。此類表面活性劑可為離子表面活性劑或非離子表面活性劑。離子表面活性劑可為陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑或兩性離子表面活性劑。示例性表面活性劑包括硬脂酸鹽、月桂基硫酸鈉、月桂基硫酸銨、月桂基聚氧乙烯醚硫酸鈉、聚山梨醇酯-20、聚山梨醇酯-80、月桂基葡糖苷、月桂基聚氧乙烯醚葡糖苷、月桂基磺基琥珀酸二鈉、椰油醯氨基丙基甜菜鹼和α-烯烴磺酸鹽。在一些情況下，一種或多種表面活性劑為至少兩種表面活性劑。當所述組合物為清潔組合物時，此類表面活性劑可為尤其有用的。在使用中，可將此類清潔組合物施加到表面，諸如玻璃表面，然後擦拭掉。改性的聚(二有機矽氧烷)通過矽氧烷基團可保持鍵合到玻璃表面。

其它合適的成分也可被包含在組合物中。取決於預期用途可為合適的成分的示例包括芳香劑、著色劑、清潔劑、緊張性調節劑和ph調節劑。

玻璃製品可具有根據該描述所述的與之附連的一種或多種改性的聚(二有機矽氧烷)。示例性玻璃製品可包括滑動件、窗、告示板、壁、鏡片諸如眼鏡鏡片、稜鏡、鏡子和爐灶面。

汽車可包括至少一個玻璃元件。本文所述的化合物可附連到所述至少一個玻璃元件中的一個或多個。

示例性實施方案列表

下文所述的具體實施方案有助於理解本發明，並且不應被解釋為具有限制性。除非另外指明，否則無需具備這些實施方案中所述的具體特徵。下文所討論的實施方式是例示性的；也可設想其它實施方案。

實施方案1是一種具有式(i)的化學結構的化合物

在式(i)中：

poly為聚(二有機矽氧烷)；

l1和l2獨立地為共價鍵、亞烷基、亞芳烷基、亞烯基、亞炔基或亞芳基；

l3和l4獨立地為亞烷基、亞芳烷基、亞烯基、亞炔基或亞芳基；

m獨立地表示n原子上的電荷，其為0或1+；

並且：

r1為h、ch2ch(oh)ra-si(r5)3或rd-re，並且

r2不存在，為h、ch2ch(oh)ra-si(r5)3或rd-re；

或

r1和r2為彼此共價鍵合的，並且合在一起為烷基、芳烷基、烯基、炔基、芳基或被羥基取代的前述中的任一種；

r3獨立地為羥基、烷氧基或烷基，前提條件是至少一個r3為羥基或烷氧基。

ra為亞烷基或rb-o-rc，

rb為亞烷基，

rc為亞烷基，

rd為亞烷基，

re為si(r5)3、so3h或其鹽、或者co2h或其鹽，

r5為

並且r5為烷基、烷氧基或羥基，條件是至少一個r5為烷氧基或羥基。

實施方案2為根據實施方案1所述的化合物，其中聚(二有機矽氧烷)為聚(二烷基矽氧烷)、聚(二芳基矽氧烷)或聚(烷基芳基矽氧烷)。

實施方案3為根據前述實施方案中任一項所述的化合物，其中所述聚(二烷基矽氧烷)為聚(二c1至c22烷基矽氧烷)。

實施方案4為根據前述實施方案中任一項所述的化合物，其中所述聚(二烷基矽氧烷)為聚(二c1至c4烷基矽氧烷)。

實施方案5為根據前述實施方案中任一項所述的化合物，其中所述聚(二有機矽氧烷)為pdms。

實施方案6為根據實施方案1或2中任一項所述的化合物，其中所述聚(二芳基矽氧烷)為聚(二苯基矽氧烷)。

實施方案7為根據前述實施方案中任一項所述的化合物，其中所述聚(二有機矽氧烷)具有大於10的數均聚合度。

實施方案8為根據前述實施方案中任一項所述的化合物，其中所述聚(二有機矽氧烷)具有大於15的數均聚合度。

實施方案9為根據前述實施方案中任一項所述的化合物，其中所述聚(二有機矽氧烷)具有大於20的數均聚合度。

實施方案10為根據前述實施方案中任一項所述的化合物，其中所述聚(二有機矽氧烷)具有大於30的數均聚合度。

實施方案11為根據前述實施方案中任一項所述的化合物，其中所述聚(二有機矽氧烷)具有大於40的數均聚合度。

實施方案12為根據前述實施方案中任一項所述的化合物，其中所述聚(二有機矽氧烷)具有大於50的數均聚合度。

實施方案13為根據前述實施方案中任一項所述的化合物，其中所述聚(二有機矽氧烷)具有不大於300的數均聚合度。

實施方案14為根據前述實施方案中任一項所述的化合物，其中所述聚(二有機矽氧烷)具有不大於200的數均聚合度。

實施方案15為根據前述實施方案中任一項所述的化合物，其中所述聚(二有機矽氧烷)具有不大於100的數均聚合度。

實施方案16為根據前述實施方案中任一項所述的化合物，其中所述聚(二有機矽氧烷)具有不大於85的數均聚合度。

實施方案17為根據前述實施方案中任一項所述的化合物，其中所述聚(二有機矽氧烷)具有不大於75的數均聚合度。

實施方案18為根據前述實施方案中任一項所述的化合物，其中l1為共價鍵或亞烷基。

實施方案19為根據實施方案18所述的化合物，其中l1為c1至c16亞烷基。

實施方案20為根據實施方案19所述的化合物，其中l1為亞丙基。

實施方案21為根據前述實施方案中任一項所述的化合物，其中l2為共價鍵或亞烷基。

實施方案22為根據前述實施方案中任一項所述的化合物，其中l2為共價鍵。

實施方案23為根據實施方案1至21中任一項所述的化合物，其中l2為亞烷基。

實施方案24為根據實施方案23所述的化合物，其中所述亞烷基為c1至c22亞烷基。

實施方案25為根據實施方案24所述的化合物，其中所述亞烷基為c1至c4亞烷基。

實施方案26為根據前述實施方案中任一項所述的化合物，其中l3為亞烷基或亞烯基。

實施方案27為根據實施方案26所述的化合物，其中l3為亞烷基。

實施方案28為根據實施方案27所述的化合物，其中l3為c1至c16亞烷基。

實施方案29為根據實施方案28所述的化合物，其中l3為c1至c4亞烷基。

實施方案30為根據實施方案29所述的化合物，其中l3為亞乙基。

實施方案31為根據前述實施方案中任一項所述的化合物，其中l4為亞烷基或亞烯基。

實施方案32為根據實施方案31所述的化合物，其中l4為亞烷基。

實施方案33為根據實施方案32所述的化合物，其中l4為c1至c22亞烷基。

實施方案34為根據實施方案33所述的化合物，其中l4為c1至c4亞烷基。

實施方案35為根據實施方案34所述的化合物，其中l4為亞丙基。

實施方案36為根據前述實施方案中任一項所述的化合物，其中所述化合物具有式(vi)的結構

實施方案37為根據實施方案1至35中任一項所述的化合物，其中r1和r2為彼此共價鍵合的。

實施方案38為根據實施方案37所述的化合物，其中r1和r2合在一起為c1至c4亞烷基或被羥基取代的c1至c4亞烷基。

實施方案39為根據實施方案38所述的化合物，其中r1和r2合在一起為被羥基取代的c1至c4亞烷基。

實施方案40為根據實施方案39所述的化合物，其中所述亞烷基或取代的亞烷基為亞丙基或被羥基取代的亞丙基。

實施方案41為根據實施方案40所述的化合物，其中所述被羥基取代的亞丙基在沒有鍵合到氮原子的碳上被取代。

實施方案42為根據實施方案37所述的化合物，其中所述化合物具有式(viii)的結構

其中alk為亞烷基。

實施方案43為根據實施方案42所述的化合物，其中alk為c1至c8亞烷基。

實施方案44為根據實施方案43所述的化合物，其中alk為c1至c4亞烷基。

實施方案45為根據實施方案44所述的化合物，其中alk為亞甲基。

實施方案46為根據實施方案1至35中任一項所述的化合物，其中

r1為h、ch2ch(oh)ra-si(r5)3或rd-re，並且

r2不存在，為h、ch2ch(oh)ra-si(r5)3或rd-re。

實施方案47為根據實施方案46所述的化合物，其中r1為h。

實施方案48為根據實施方案1至46中任一項所述的化合物，其中r1為ch2ch(oh)ra-si(r5)3。

實施方案49為根據實施方案48所述的化合物，其中ra為亞烷基。

實施方案50為根據實施方案49所述的化合物，其中ra為rb-o-rc。

實施方案51為根據實施方案50所述的化合物，其中rb為c1至c8亞烷基。

實施方案52為根據實施方案51所述的化合物，其中rb為亞甲基。

實施方案53為根據實施方案49至52中任一項所述的化合物，其中rc為c1至c8亞烷基。

實施方案54為根據實施方案49至53中任一項所述的化合物，其中rc為亞丙基。

實施方案55為根據實施方案49至54所述的化合物，其中每個r3為烷氧基。

實施方案56為根據實施方案55所述的化合物，其中每個烷氧基為甲氧基或乙氧基。

實施方案57為根據實施方案1至46中任一項所述的化合物，其中r1為rd-re。

實施方案58為根據實施方案57所述的化合物，其中rd為c1至c8亞烷基。

實施方案59為根據實施方案58所述的化合物，其中rd為亞丙基。

實施方案60為根據實施方案57至59中任一項所述的化合物，其中re為s(o)3h或其鹽。

實施方案61為根據實施方案57至59中任一項所述的化合物，其中re為si(r5)3。

實施方案62為根據實施方案61所述的化合物，其中r5為烷氧基。

實施方案63為根據實施方案62所述的化合物，其中所述烷氧基為甲氧基或乙氧基。

實施方案64為根據實施方案57至59中任一項所述的化合物，其中re為co2h或其鹽。

實施方案65為根據前述實施方案中任一項所述的化合物，其中r2不存在。

實施方案66為根據實施方案1至64中任一項所述的化合物，其中r2為h。

實施方案67為根據實施方案1至64中任一項所述的化合物，其中r2為ch2ch(oh)ra-si(r5)3。

實施方案68為根據實施方案67所述的化合物，其中ra為亞烷基。

實施方案69為根據實施方案68所述的化合物，其中ra為rb-o-rc。

實施方案70為根據實施方案69所述的化合物，其中rb為c1至c8亞烷基。

實施方案71為根據實施方案70所述的化合物，其中至少一個rb為亞甲基。

實施方案72為根據實施方案69至71中任一項所述的化合物，其中rc為c1至c8亞烷基。

實施方案73為根據實施方案69至72中任一項所述的化合物，其中rc為亞丙基。

實施方案74為根據實施方案67至73中任一項所述的化合物，其中每個r5為烷氧基。

實施方案75為根據實施方案74所述的化合物，其中每個烷氧基為甲氧基或乙氧基。

實施方案76為根據實施方案1至64中任一項所述的化合物，其中r2為rd-re。

實施方案77為根據實施方案76所述的化合物，其中rd為c1至c8亞烷基。

實施方案78為根據實施方案77所述的化合物，其中rd為亞丙基。

實施方案79為根據實施方案76至78中任一項所述的化合物，其中re為s(o)3h或其鹽。

實施方案80為根據實施方案76至78中任一項所述的化合物，其中re為si(r5)3。

實施方案81為根據實施方案80所述的化合物，其中r5為烷氧基。

實施方案82為根據實施方案81所述的化合物，其中所述烷氧基為甲氧基或乙氧基。

實施方案83為根據實施方案76至78中任一項所述的化合物，其中re為co2h或其鹽。

實施方案84為根據實施方案1至64中任一項所述的化合物，其中所述化合物具有式(xii)的結構

實施方案85為根據實施方案1至64或67至83中任一項所述的化合物，其中所述化合物具有式(xiia)的結構

實施方案86為根據實施方案1至64或67至84中任一項所述的化合物，其中所述化合物具有式(xiii)的結構

實施方案87為根據實施方案86所述的化合物，其中所述化合物具有式(xiiia)的結構

實施方案88為根據實施方案87所述的化合物，其中所述化合物具有式(xiiib)的結構

實施方案89為根據實施方案88所述的化合物，其中所述化合物具有式(xiiic)的結構

實施方案90為根據實施方案89所述的化合物，其中所述化合物具有式(xiiid)的結構

實施方案91為根據實施方案1至64或67至85中任一項所述的化合物，其中所述化合物具有式(xiv)的結構

實施方案92為根據實施方案85所述的化合物，其中l4為亞烷基。

實施方案93為根據實施方案1至35中任一項所述的化合物，其中所述化合物具有式(xivb)的結構

實施方案94為根據實施方案85所述的化合物，其中所述化合物具有式(xivc)的結構

實施方案95為根據實施方案1至64或67至94中任一項所述的化合物，其中所述化合物具有式(xv)的結構

實施方案96為根據實施方案95所述的化合物，其中所述化合物具有式(xva)的結構

實施方案97為根據實施方案96所述的化合物，其中所述化合物具有式(xvb)的結構

實施方案98為根據實施方案85所述的化合物，其中所述化合物具有式(xvi)的結構

實施方案99為根據實施方案98所述的化合物，其中所述化合物具有式(xvia)的結構

實施方案100為根據實施方案99所述的化合物，其中所述化合物具有式(xvib)的結構

實施方案101為根據實施方案84至99中任一項所述的化合物，其中每個r3為羥基或烷氧基。

實施方案102為根據實施方案101所述的化合物，其中每個r3為烷氧基或羥基。

實施方案103為根據實施方案102所述的化合物，其中每個r3為烷氧基。

實施方案104為根據實施方案102至103中任一項所述的化合物，其中所述烷氧基為甲氧基或乙氧基。

實施方案105為一種組合物，所述組合物包含根據前述實施方案中任一項所述的化合物的水性溶液。

實施方案106為一種組合物，所述組合物包含根據實施方案1至104中任一項所述的化合物的水性分散體。

實施方案107為根據實施方案105至106中任一項所述的組合物，所述組合物還包含醇。

實施方案108為根據實施方案107所述的組合物，其中所述醇選自甲酮、乙醇和異丙醇。

實施方案109為根據實施方案105至108中任一項所述的組合物，所述組合物還包含一種或多種表面活性劑。

實施方案110為根據實施方案109所述的組合物，其中所述一種或多種表面活性劑包括以下中的至少一種：硬脂酸鹽、月桂基硫酸鈉、月桂基硫酸銨、月桂基聚氧乙烯醚硫酸鈉、聚山梨醇酯-20、聚山梨醇酯-80、月桂基葡糖苷、月桂基聚氧乙烯醚葡糖苷、月桂基磺基琥珀酸二鈉、椰油醯氨基丙基甜菜鹼和α-烯烴磺酸鹽。

實施方案111為根據實施方案109至110中任一項所述的組合物，其中所述一種或多種表面活性劑包括至少兩種表面活性劑。

實施方案112為根據實施方案105至111中任一項所述的組合物，所述組合物還包含以下中的一種或多種：芳香劑、著色劑、清潔劑、緊張性調節劑和ph調節劑。

實施方案113為一種製品，所述製品具有與之附連的根據實施方案1至104中任一項所述的化合物。

實施方案114為根據實施方案113所述的製品，其中所述製品包括玻璃。

實施方案115為根據實施方案114所述的製品，其中所述製品為滑動件、窗、告示板、壁、鏡片、稜鏡、鏡子或爐灶面。

實施方案116為一種汽車，所述汽車包括至少一個玻璃元件，其中根據實施方案1至104中任一項所述的化合物附連到所述至少一個玻璃元件中的一個或多個。

實施例：

材料列表

n-[3-(三甲氧基甲矽烷基)丙基]乙二胺，96％：美國麻薩諸塞州沃德山的阿法埃莎公司(alfaaesar(wardhill,ma,usa))

縮水甘油三甲氧基矽烷：合成的

草酸二乙酯，99％：美國麻薩諸塞州沃德山的阿法埃莎公司

zn(cf3so3)2，98％：美國麻薩諸塞州沃德山的阿法埃莎公司

1,3-丙烷碸，99％：美國麻薩諸塞州沃德山的阿法埃莎公司

表氯醇，99％：美國麻薩諸塞州沃德山的阿法埃莎公司

(3-氯丙基)三乙氧基矽烷：美國波特蘭的梯希愛公司(tci(portland,or,usa))

胺封端的聚二甲基矽氧烷(mn為5104)：英國肯特梅德斯通的蓋斯特公司(gelest(maidstone,kent,uk))

ethyloctadeanedioate：美國密蘇裡州聖路易斯的西格瑪奧德裡奇公司(sigma-aldrich(st.louis,mo,usa))

甲醇鈉(在甲醇中25重量％)美國密蘇裡州聖路易斯的西格瑪奧德裡奇公司

甲磺醯氯，98％：美國麻薩諸塞州沃德山的阿法埃莎公司

製備例1

用機械攪拌器向2l燒瓶中加入二胺封端的pdms(1020.8g，數均分子量5104g/mol)。在30分鐘內滴加草酸二乙酯(118.1g)。當反應混合物看起來均勻時，停止攪拌，並且使反應靜置一天。使甲醇和過量的草酸二乙酯蒸餾得到透明液體狀的反應方案3的產物。

反應方案3

實施例1

將製備例1(212g)的產物與n-[3-(三甲氧基甲矽烷基)丙基]乙二胺(19.45g)混合併在環境溫度下攪拌過夜。甲醇的蒸發提供了如反應方案4所示的式(xvi)的化合物。

反應方案4

實施例2

將式(xvi)的化合物(56.6g)、縮水甘油三甲氧基矽烷(4.9g)和zn(cf3so3)2(0.02g)在室溫下攪拌48小時，從而提供如反應方案5所示的式(xvii)的化合物。

反應方案5

實施例3

將式(xvii)的化合物(12.26g)與1,3-丙烷碸(2.49g)混合併攪拌48小時，從而提供式(xviii)的化合物。

實施例4

將式(xvii)的化合物(33.8g)與(3-氯丙基)三乙氧基矽烷(4.92g)混合併在60℃下攪拌48小時，從而提供式(xix)的產物。

實施例5

將製備例1(16.2g)的產物與n-[3-(三甲氧基甲矽烷基)丙基]乙二胺(1.44g)在50℃下混合五小時，並然後使其冷卻至環境溫度。加入表氯醇(0.6g)，並且將混合物在環境溫度下攪拌兩天，從而提供式(xx)的化合物。

製備例1和實施例1-5展示出改性的聚(二有機矽氧烷)化合物可在溫和條件下合成。該反應可在環境溫度或在溫和加熱下進行。

比較例1

將十七烷酸乙酯(26.8g)、n-[3-(三甲氧基甲矽烷基)丙基]乙二胺(19g)和甲醇鈉(0.86g，在甲醇中25％)在甲苯(45g)中在50℃下攪拌15小時。將反應混合物冷卻至室溫。加入表氯醇(3.93g)並攪拌兩天。溶劑的蒸發提供了式(xxi)的化合物。

實施例6-9和比較例2

由0.1g的式(xvii)、(xviii)、(xix)、(xx)或(xxi)的化合物中的一種、1g的異丙醇、9.2g的反滲水和達到ph2的足夠濃的鹽酸形成溶液。用清潔聚酯布將每種溶液擦拭到清潔的玻璃顯微鏡載片上以塗覆該載片。通過使塗覆的載片靜置在環境溫度下直至完全乾燥(室溫固化)或加熱至120℃持續15分鐘(熱固化)來固化載片。測量水和十六烷的接觸角θa和θr。通過繪出具有毛氈標記的線並觀察任何不連續的線來測試斥墨性。結果匯總於表1中。

表1中所示的結果展示出改性的聚(二有機矽氧烷)化合物提供斥水性和斥墨性的塗層。通過比較，替代聚(二有機矽氧烷)(化合物xxi，比較例1和比較例2)的具有長鏈烷烴的類似化合物不提供這些優點中的任一個。