[发明专利]聚缩酮加合物、其制备方法和用途

说明书

背景

本公开内容涉及聚缩酮加合物。特定地，本公开内容涉及聚缩酮加合物和它们作为增塑剂的效用。

许多化学添加剂例如增塑剂化合物通常衍生自不可再生的石油或天然气来源的原料。邻苯二甲酸酯尤其是邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸丁基苄酯和邻苯二甲酸二异壬酯是可用于增塑许多聚合物制剂的工业上重要的增塑剂。通过邻苯二甲酸酯增塑的聚合物制剂的实例包括聚(氯乙烯)(PVC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯乙烯(PET)等。

除了衍生自不可再生的原料之外，一些化学添加剂例如邻苯二甲酸酯容易释放到环境中。当塑料老化和分解时，邻苯二甲酸酯的释放加速。邻苯二甲酸酯已经与内分泌破坏和代谢干扰以及啮齿类中的激素水平的变化相关联。因此，由于与邻苯二甲酸酯的使用相关联的风险，近来的调整压力已经指向替换邻苯二甲酸酯。

概述

因此，在本领域中对用于聚合物制剂的生物来源的化学添加剂例如增塑剂仍存在需求。还期望这样的材料经济地大量地被合成。另外的优点将是制备较高纯度的化学添加剂。

因此，在一个方面，本发明是用于制备生物来源的聚缩酮加合物I的方法

其中

G是具有g的化合价的烃基，其中g=2-12，

R²各自独立地是C₁-C₆烷基，

R³各自独立地是氢或C₁-C₆烷基，

R⁴和R⁵各自独立地是氢或C₁-C₆烷基，

R⁶各自独立地是氢或C₁-C₆烷基，或

R³和R⁶连同它们直接连接的碳形成具有总共5-6个碳原子或4-5个碳原子和1-2个氧原子的稠合的脂环族环或芳族环，

R⁷各自独立地是氢、C₁-C₆烷基、或C₅-C₆环烷基，其任选地被环中的氧取代且还任选地被1-2-OR¹⁰取代，其中R¹⁰是C₁-C₃烷基，

a各自独立地是0-3，

b各自独立地是0或1

r-t=0-10，

s=0-10，且

t=2-12，条件是(r-t)+s+t=g，

所述方法包括在酯形成催化剂的存在下在烃多元醇II

和酮基羧基化合物III之间形成酯，

其中每种酮基羧基化合物III是相同的或不同的，L是羟基、卤化物或-OR¹¹，其中R¹¹是C₁-C₄烷基，且形成酯是用所述烃多元醇II中每一当量羟基至少0.75当量所述酮基羧基化合物III来进行的，以形成聚酮基羧酸酯IV

其中s=0-10，且r=1-12，条件是s+r=g；和

使聚酮基羧酸酯IV与摩尔过量的多元醇V

在缩酮化催化剂的存在下进行缩酮化以提供具有小于7wt%低聚物的所述聚缩酮加合物I，其中所述低聚物是具有高于所述聚缩酮加合物I的分子量的分子量的反应副产物。

在另一个方面，组合物包含：(a)以下中的至少一种：小于1ppm的过渡金属催化剂；小于7wt%的低聚物，其中所述低聚物是具有高于所述聚缩酮加合物I的分子量的分子量的反应副产物；聚酮基羧酸IV

羟基酮基酯VI

羟基缩酮酯VII

或包括前述化合物IV、VI和VII中的至少一种的组合；和

(b)聚缩酮加合物I

其中在式I、IV、VI和VII中，

G是具有g的化合价的烃基，

R²各自独立地是C₁-C₆烷基，

R³各自独立地是氢或C₁-C₆烷基，