雙酚聚合物結構單元及其製備方法
2023-12-03 10:28:51 2
專利名稱：雙酚聚合物結構單元及其製備方法
技術領域：
本發明涉及基於雙酚的聚合物結構單元的開發與用途。
背景技術：
基於脂族二醇特別是異山梨醇的聚合物對於化學工業是極其有用的。異山梨醇源自基於生物的來源，即糖，而非源自用於製備其它聚合物結構單元或單體的石油原料。基於異山梨醇的材料和產物是可生物降解的，具有低的淨環境影響，並且可以被塑料製造工業用作可再生資源。這些材料和產物可以用於製備聚合物材料，例如聚碳酸酯。特別有用的是基於異山梨醇的聚合物，例如1，4:3，6_ 二脫水-D-山梨醇；2，6-二氧雜雙環[3.3.0]辛-4，8- 二醇；1，4: 3，6- 二脫水-D-葡萄糖醇；2，3，3a, 5，6a-六氫呋喃並[3，2_b]呋喃-3，6-二醇，及其異構體。異山梨醇是熱不穩定的。由此，在高於220° C進行的熔融反應可能會嚴重挑戰經熔融酯交換方法有效生產和工業規模放大基於異山梨醇的雙酚。因此，需要有效地生產基於異山梨醇的聚合物結構單元，而又不會損害生產工藝的工業放大能力。這樣的單元然後可以有效地聚合形成具有所需顏色性質(即低黃度)和可接受高分子量的聚合物用於商業應用。
發明內容
本發明涉及包括異山梨醇單元和雙酚的聚合物結構單元。聚合物結構單元的PKa值可以為8至11。聚合物結構單元可以包含式(I):
權利要求
1.用作包含式(I)的聚合物結構單元的單體:
2.權利要求2的單體，其中雙酚的pKa值為8至11。
3.用作聚合物結構單元的包含異山梨醇單元單體，其中所述單體的pKa值為8至11。
4.權利要求1-3任一項的單體，其中所述異山梨醇單元源自選自以下的異山梨醇:1，4:3，6-二脫水-D-山梨醇；2，6-二氧雜雙環[3.3.0]辛-4，8-二醇；1，4:3，6-二脫水-D-葡萄糖醇；2，3，3a, 5，6a-六氫呋喃並[3，2_b]呋喃-3，6- 二醇，及其異構體。
5.製備權利要求1-4任一項的單體的方法，包括:使包含第一反應物、第二反應物、和熔融酯交換催化劑的第一反應混合物經受熔融酯交換條件，其中所述第一反應物是異山梨醇，其中第二反應物與所述異山梨醇反應形成權利要求1-4任一項的單體。
6.權利要求5的方法，其中所述第一反應混合物通過按任何順序的以下步驟形成: (a)使異山梨醇反應物熔融； (b)將第二反應物添加並混合到熔融的異山梨醇反應物中；和 (C)添加熔融酯交換催化劑到(b)中以形成所述反應混合物。
7.權利要求5-6任一項的方`法，其中所述反應混合物進一步包括溶劑。
8.權利要求7的方法，其中所述溶劑選自:烴，二甲苯，己燒，苯，環己燒，甲苯，1，2-二氯乙烷，乙酸乙酯，鄰-二氯苯，氯苯，及其混合物。
9.權利要求5-8任一項的方法，其中所述第二反應物是
10.權利要求9的方法，其中R是甲基。
11.權利要求9的方法，其中R是氫。
12.權利要求5-11任一項的方法，其中所述熔融酯交換條件包括將所述反應混合物的溫度增加到180° C至250° C。
13.權利要求5-12任一項的方法，其中所述熔融酯交換條件包括將所述反應混合物的溫度增加到220° C至250° C。
14.權利要求5-13任一項的方法，其中所述熔融酯交換條件還包括將權利要求27的反應混合物冷卻到60° C至120° C。
15.權利要求5-14任一項的方法，其中所述熔融酯交換催化劑選自異丙醇鈦，鹼金屬的氫氧化物，鹼土金屬的氫氧化物，鹼金屬鹽，鹼土金屬鹽，硼氫化物的季銨鹽，鋁氫化物的季銨鹽，鹼金屬的氫化物，鹼土金屬的氫化物，鹼金屬的芳氧化物，鹼土金屬的芳氧化物，鹼金屬的有機鹽，鹼土金屬的有機鹽，硼化合物，矽化合物，鍺化合物，錫化合物，有機錫化合物，鉛化合物，钂'化合物，銻化合物，錳化合物，鈦化合物，和鋯化合物。
16.權利要求5-15任一項的方法，還包括添加另外的熔融酯交換催化劑到所述冷卻的反應混合物中以形成第二反應混合物。
17.權利要求16的方法，其中將所述第二反應混合物加熱至220°C至250° C。
18.權利要求16-17任一項的方法，其中另外的熔融酯交換催化劑選自異丙醇鈦，鹼金屬的氫氧化物，鹼土金屬的氫氧化物，鹼金屬鹽，鹼土金屬鹽，硼氫化物的季銨鹽，鋁氫化物的季銨鹽，鹼金屬的氫化物，鹼土金屬的氫化物，鹼金屬的芳氧化物，鹼土金屬的芳氧化物，鹼金屬的有機鹽，鹼土金屬的有機鹽，硼化合物，矽化合物，鍺化合物，錫化合物，有機錫化合物，鉛化合物，钂.化合物，銻化合物，錳化合物，鈦化合物，和鋯化合物。
19.權利要求16-18任一項的方法，其中所述第二反應混合物的熔融酯交換催化劑不同於所述第一反應混合物的熔融酯交換催化劑。
20.權利要求16-18任一項的 方法，其中所述第二反應混合物的熔融酯交換催化劑與所述第一反應混合物的熔融酯交換催化劑相同。
全文摘要
本申請提供了基於異山梨醇的雙酚聚合物結構單元及其製備方法。這些結構單元可以與一種或多種其它類型的結構單元聚合形成聚合物，例如聚碳酸酯。
文檔編號C08G65/00GK103249736SQ201180058699
公開日2013年8月14日 申請日期2011年12月9日 優先權日2010年12月10日
發明者J.F.莫裡澤, S.薩巴什裡, R.G.V.博特拉 申請人:沙伯基礎創新塑料智慧財產權有限公司