[发明专利]环氧乙烷官能的乙烯基单体及其制备方法

说明书

本发明涉及一种用于制备单体的方法，该方法包括使烷醇取代的苯酚与表卤代醇在相转移催化剂的存在下在50℃或更低的温度下反应以产生第一中间产物。该方法还包括除去过量的表卤代醇，并且在除去过量的表卤代醇之后，使第一中间产物与碱接触以产生第二中间产物，以及由第二中间产物形成环氧乙烷官能的乙烯基单体。该单体包含环氧乙烷基团、不饱和乙烯基键和任选的在两个官能团之间的芳族间隔基。

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年6月3日提交的美国临时申请63/034,208的优先权，该申请全文以引用方式并入本文。

技术领域

本公开涉及环氧乙烷官能的乙烯基单体及其制备方法。本公开还涉及含有环氧乙烷官能的单体的组合物和使用环氧乙烷官能的乙烯基单体制备的聚合物。

背景技术

甲基丙烯酸缩水甘油酯(“GMA”)是常用的单体，其包括具有不饱和键的甲基丙烯酸酯部分和具有环氧环的环氧乙烷部分，这允许GMA在双重固化条件下与两种聚合物体系反应。GMA由于其双官能度而具体地可用作交联单体。GMA在各种工业中，特别是在涂料工业中用作共聚单体。然而，期望替代甲基丙烯酸缩水甘油酯的单体。

发明内容

本公开涉及环氧乙烷官能的乙烯基单体及其制备方法。本公开的环氧乙烷官能的乙烯基单体包括环氧乙烷基团、不饱和乙烯基键和两个官能团之间的芳族间隔基。本公开还涉及含有环氧乙烷官能的乙烯基单体的组合物和使用环氧乙烷官能的乙烯基单体制备的聚合物。在一些实施方案中，环氧乙烷官能的乙烯基单体用于涂料组合物中，例如用于涂覆食物或饮料容器。

根据一个实施方案，一种制备单体的方法包括使烷醇取代的苯酚与表卤代醇在相转移催化剂的存在下在50℃或更低的温度下反应以产生第一中间产物。相转移催化剂优选地为季铵盐或季鏻盐。该方法还包括除去过量的表卤代醇，并且在除去过量的表卤代醇之后，使第一中间产物与碱接触以产生第二中间产物，以及由第二中间产物形成环氧乙烷官能的乙烯基单体。

烷醇取代的苯酚可为式(I)的化合物：

其中A是含碳连接基团，优选地-[C(R²)₂]_h-，更优选地-C(R²)₂-，最优选地-CH₂-，

其中每个R²独立地选自H或含碳基团，优选地H或烷基或烷氧基基团，优选地其中烷基或烷氧基基团具有1至4个碳原子，更优选地其中烷基或烷氧基基团具有单个碳原子，最优选地其中R²是H，

其中h是1至4，

其中每个R¹独立地为含碳基团，优选地烷基或烷氧基，优选地其中R¹具有1至4个碳原子，最优选地其中R¹具有单个碳原子，任选地其中R¹和/或A中的两个或更多个可连接以形成一个或多个环状基团(例如，一个或多个与所述酚环稠合的芳族环)，

其中n为0至4，优选地其中n为1，并且

其中m为1至3，优选地其中m为1。

中间产物可为根据式(II)的烷醇取代的苯酚的卤代醇醚：

其中A、R¹、m和n如在式(I)中所述，并且

R³是H或烷基，优选地其中R³是H，并且

其中X是卤素，优选地Cl。

环氧乙烷官能的乙烯基单体可为式(III)的化合物：