[发明专利]N-取代的丙烯酰胺、其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及具有膦酸和/或其他相关的磷官能团的N-取代的丙烯酰胺、其制备方法和用途。

背景技术

官能化的(甲基)丙烯酰胺是一类重要的特殊单体。认为这些类型的单体是最具反应性的单体，且其聚合物和共聚物已经用于工业产品和消费产品中，例如水处理、涂层、油田、家庭和个人护理产品。官能化的(甲基)丙烯酰胺大多数是由容易得到的丙烯腈通过里特反应制备(对于里特反应：Organic Process Research & Development 1999，3，232234 & K.L.Reddy Tetrahedron Letters 44(2003)1454 1453-1455)。

US 3,506,707描述了通过两步串联反应过程制备的丙烯酰胺基烷磺酸，所述过程包括首先使包含至少一个烯丙基氢原子的烯属化合物与酰基硫酸氢盐反应以生成磺化的中间体，以及随后使所述中间体在硫酸存在下与丙烯腈反应，然后与水反应。US 4,239,885描述了制备二丙酮丙烯酰胺的方法，其中丙烯腈和二丙酮醇在至少93％的硫酸中进行反应生成新颖的中间反应产物，其以结晶固体回收，以有机溶剂洗涤来去除有色油状杂质以及硫酸，然后水解产生二丙酮丙烯酰胺。US 5,712,413描述了采用固体杂多酸催化剂通过里特反应制备N-烃基-取代的酰胺例如叔丁基丙烯酰胺的方法。DE 86-3644009(1988)描述了包含酯基的N-取代的丙烯酰胺。GB 2103216描述了制备丙烯酸或甲基丙烯酸的N-烷基酰胺的方法，其中丙烯腈或甲基丙烯腈与具有3到40个碳原子的任选取代的烷基、能够在硫酸作用下形成烷基碳鎓离子的化合物反应。

市场需要具有膦酸和其他相关的磷官能团的反应性单体。由这些单体获得的聚合物将具有多种用途，例如水处理、流变改性剂、表面改性等。

US 4,526,728描述了由异丁烯、PCl₅和(甲基)丙烯腈制备2-(甲基)丙烯酰氨基-2-甲基丙烷膦酸的方法。然而，收率低而且从该过程中产生大量有害废物。仍然需要以有效方法获得具有膦酸酯或亚膦酸酯官能团的反应性(甲基)丙烯酰胺单体。

发明概述

总地，本发明涉及由含磷的二烯单体和(甲基)丙烯腈经由里特反应制备的式II的N-取代的丙烯酰胺的新型单体。

本发明也涉及所述单体的制备方法。

由这些单体获得的聚合物将具有多种用途，例如水处理、流变改性剂、表面改性等。单体的进一步衍生化也将产生含膦酸或次膦酸的表面活性剂等。

发明详述

一方面，本发明提供式II化合物，

其中，

R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆和R₇独立地代表氢、烷基、芳基、烷芳基、芳烷基、环烷基、杂环烷基或烯基；优选地，所述烷基、烯基包含1-24个碳原子，所述芳基包含6-24个碳原子，所述烷芳基、芳烷基包含7-24个碳原子，和所述环烷基、杂环烷基包含3-24个碳原子；更优选地，所述烷基、烯基包含1-18个碳原子，所述芳基包含6-18个碳原子，所述烷芳基、芳烷基包含7-18个碳原子，和所述环烷基、杂环烷基包含3-18个碳原子；更优选地，R₁、R₂和R₄代表氢；或R₃和R₅代表甲基。

优选地，R₁和/或R₂代表氢，这样所获得的单体对于聚合更具反应性。