在水性介质中制备双环胍盐的制作方法
【专利摘要】本文披露了作为包含以下的反应物的反应产物形成的双环胍盐，(a)通式CXn的化合物，其中X为N、O、或S且其中n为2到4；(b)酸；(c)二亚丙基三胺；和(d)水，以及由相同反应成分形成双环胍盐的相关方法。
【专利说明】在水性介质中制备双环胍盐
发明领域
[0001]本发明涉及制备双环胍化合物的方法，更具体来说，涉及在水性介质中制备双环胍盐的方法。
[0002]背景信息
[0003]氧化二烷基锡一直被用作电沉积涂料的固化催化剂。然而，氧化二烷基锡由于环境考量而在很多国家受到许多法规限制。因此，越来越频繁地使用作为电沉积涂料的固化催化剂来代替氧化二烷基锡。然而，使用铋作为固化催化剂有一些缺点。例如，与相比氧化二烷基锡，铋对于许多电沉积组合物来说是有效性较低的催化剂。此外，在未来还可能有与使用铋作为固化催化剂相关的成本和可获得性问题。因此，需要用于电沉积涂料的替代催化剂。此外，还需要基本上不含锡的电沉积涂料。
[0004]作为金属催化剂的可能替代的正在评估用于电沉积涂料的一直材料是环胍，例如双环胍和双环胍盐。通常，双环胍和双环胍盐可以多种方式制备，但最已知的方法需要高温度和长反应时间，或需要昂贵和有毒的试剂，或需要以上两者。理想地，高度期望一直低成本地、相对安全地、且有效的方法来制备双环胍和/或双环胍盐。
[0005]发明概述
[0006]本发明的一个 示例性实施方案披露了作为包含以下的反应物的反应产物形成的双环胍盐:(a)通式CXn的化合物，其中X为N、O、或S且其中n为2到4 ; (b)酸；(c) 二亚丙基三胺；和(d)水。
[0007]另一示例性实施方案披露了形成双环胍盐的方法，包括:(a)将水与通式CXn的化合物混合，其中X为N、0、或S且其中n为2到4 ; (b)将酸加入(a) ; (c)在搅拌下使(b)放热；(d)将二亚丙基三胺加入(C);和(e)将⑷温热至回流温度。
[0008]其它相关的示例性实施方案披露了多组分复合涂料、涂覆的基材、和涂覆基材的方法。
[0009]详细说明
[0010]为了以下详细说明的目的，应理解，本发明可采用各种替代性变换方式和步骤顺序，除非有明确相反说明。此外，除了操作实施例中外，或另有说明外，所有表示例如说明书和权利要去书中使用的组分量的数量应理解为在所有情况下被术语“约”修饰。因此，除非有相反说明，以下说明书和权利要去书中给出的数值范围时是近似值，并且可根据本发明获得的期望性质而变化。最起码，并且不试图限制对本发明的权利要去适用等同原则，各数值参数应至少被根据所报道的有效数字和通过适用常规取整技术来理解。如本文中所使用的，除非另有明确规定，所有数值，例如表示值、范围、量或百分比的数值都读作以词语“约” 修饰，即使该词语没有明确出现。当说到任何值的数量范围时，该范围应理解为在所提到的最小和最大值之间的每一个数和/或子范围。例如，“1-10”的范围意图包括所有在提到的最小值I和所提到的最大值10之间的全部子范围，并且包括所提到的最小值I和所提到的最大值10，也就是说最小值等于或大于I且最大值等于或小于10。本文所使用的术语“数量”表示I或大于I的整数。[0011]不限制的是，本发明的宽范围中给出的数值范围和参数是近似值，具体实施例中给出的数值尽可能精确地报道。然而，任何数值内在地含有某些在它们的各自测试方式中发现的标准偏差必然产生的误差。
[0012]而且，应理解本文中的任何数值范围意图包括涵盖其中的所有子范围。例如， “1-10”的范围意图包括所有在提到的最小值I和所提到的最大值10之间的全部子范围，并且包括所提到的最小值I和所提到的最大值10，也就是说最小值等于或大于I且最大值等于或小于10。
[0013]在本申请中，单数的使用包括复数形式，并且复数涵盖单数，除非另有明确说明。 此外，在本申请中，〃或〃的使用表示〃和/或〃，除非另有明确说明，即使〃和/或〃可能明确地用于某些情况。
[0014]如前所述，本发明涉及制备双环胍(“BCG”)盐的方法；这些方法可以是比当前方法更低成本的、更有效的、和/或更安全的。在某些实施方案中，该新方法可以不必使用高温度和长反应时间进行。此外，在某些实施方案中，该新方法不使用昂贵且有毒的试剂。
[0015]在一种实施方案中，双环胍盐可经由胍交换路线形成。更具体而言，如下所示，二亚丙基三胺(DPTA)在水和酸(HA)的存在下与含有高亲电性碳的分子结合，所述高亲电性碳的价态由强电负性原子满足(CXn)，其中X为N、0或S且其中n为2-4。该反应产生在水中的1，5，7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯的酸盐，以及相应的副产物Z (HmX)，其中m是1-3 且Z是1-6。
[0016]
【权利要求】
1.双环胍盐，其作为包含以下的反应物的反应产物形成:(a)通式CXn的化合物，其中X为N、O、或S且其中n为2到4;(b)酸；(c)二亚丙基三胺；和(d)水。
2.权利要求1的双环胍盐，其中所述化合物包括以下的一种或多种:胍碳酸盐、双氰胺、氰胺、二硫化碳、碳酸亚丙酯、原甲酸烷基酯、和1，I’ -硫羰基二咪唑。
3.权利要求1的双环胍盐，其中所述酸包括盐酸、氢溴酸、氢碘酸、高氯酸、硫酸、硝酸、 磷酸、硼酸、铬酸、甲磺酸、对甲苯磺酸、三氟甲磺酸、乙酸、甲酸、柠檬酸、乳酸、草酸、和它们的组合。
4.权利要求1的双环胍盐，其中所述化合物包括胍碳酸盐且其中所述酸包括甲磺酸。
5.权利要求1的双环胍盐，其中所述化合物包括胍碳酸盐且其中所述酸包括盐酸。
6.权利要求1的双环胍盐，其中所述化合物包括双氰胺且其中所述酸包括甲磺酸。
7.权利要求1的双环胍盐，其中作为所述反应产物形成的双环胍盐包括1，5，7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯的甲磺酸盐。
8.权利要求1的双环胍盐，其中作为所述反应产物形成的双环胍盐包括1，5，7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯的盐酸盐。`
9.形成双环胍盐的方法，包括:(a)将水与通式CXn的化合物混合，其中X为N、O、或S且其中n为2到4;(b)将酸加入(a)；(c)在搅拌下使(b)放热；(d)将二亚丙基三胺加入(c);和(e)温热⑷至回流温度。
10.权利要求9的方法，其中所述化合物包括以下的一种或多种:胍碳酸盐、双氰胺、氰胺、二硫化碳、碳酸亚丙酯、原甲酸烷基酯、和1，I’ -硫羰基二咪唑。
11.权利要求9的方法，其中所述酸包括盐酸、氢溴酸、氢碘酸、高氯酸、硫酸、硝酸、磷酸、硼酸、铬酸、甲磺酸、对甲苯磺酸、三氟甲磺酸、乙酸、甲酸、柠檬酸、乳酸、草酸、和它们的组合。
12.权利要求9的方法，其中所述化合物包括胍碳酸盐且其中所述酸包括甲磺酸。
13.权利要求9的方法，其中所述化合物包括胍碳酸盐且其中所述酸包括盐酸。
14.权利要求9的方法，其中所述化合物包括双氰胺且其中所述酸包括甲磺酸。
15.权利要求9的方法，其中形成的双环胍盐包括1，5，7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯的甲磺酸盐。
16.权利要求9的方法，其中形成的双环胍盐包括1，5，7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯的盐酸盐。
17.权利要求8的方法，其中步骤(b)的酸逐滴添加。
【文档编号】C07D487/04GK103459393SQ201280015303
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2012年2月22日 优先权日:2011年2月25日
【发明者】C·R·希肯伯斯, C·A·达克, S·R·佐瓦奇, G·J·麦克拉姆 申请人:Ppg工业俄亥俄公司