有机聚合物和新型可聚合化合物的制作方法

专利名称：有机聚合物和新型可聚合化合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有高水润湿性的有机聚合物，由有机聚合物、新型可聚合化合物及组合物组成的能够提供具有高水润湿性有机聚合物的模压或其它成型产品，以及防污材料、防雾材料、防潮材料、吸水(液)性材料和光学材料。所有这些材料都利用了具有高水润湿性的有机聚合物和模压或其它成型的产品。
背景技术：
我们知道作为表达水润湿性的代表性物理量是水接触角。一般来说，水接触角低于90°的物质分类为亲水性材料，水接触角大于90°的物质分类为疏水性材料。当水润湿角从90°趋近0°时，材料的水润湿性就越高。
高水润湿性对于吸水性材料及其类似物是非常有效的。例如，抑制窗玻璃、镜子、农用乙烯板、眼镜片、照相机镜头等上潮气导致的水汽；抑制在散热片降温时由于水滴的形成并沉淀污垢导致热交换有效性的降低；通过改进建筑物墙等的清洁特性(自清洁)从而在下雨或洒水时使建筑物外墙不形成污垢(空气中亲水性物质)；改进建筑物墙内饰涂料和材料等的防潮特性；改进隐形眼镜的配带舒适感和防污特性；以及用于沙漠绿化或促进普通植物的生长的吸水性材料。
在这些应用当中，产品尺寸较大、结构复杂，所以要保证产品的精确性，也要保证生产率、可控制性、产品的弹性和安全性以及吸水性，同时着色或染色也是非常需要的。因此，无机材料在任一实例中都面临着许多困难，这就导致了对有机材料日益增加的需求。
公知的具有高水润湿性的有机材料包括聚合物，如聚乙烯醇[水接触角36°，“Cho-shinsui Cho-hassuika Gijutsu(超亲水性、超疏水性技术指导)”由Gijutsu Joho Kyokai Co.，Ltd出版，2001]，聚异丙基丙烯酰胺[水接触角约44°，Langmuir，11，2301，1995]和聚丙烯腈[水接触角约53°，Desalination，72，263，1989]。
这些聚合物通过其自身具有的羟基、腈基、酰胺基显示出吸水作用。
但是，我们知道这些官能团的反应性高，在一些实例中由于不利的没有必要的反应的诱导容易造成最终成品质量下降或变化。这些不利的没有必要的反应如与醛类的缩醛化反应、与酸或酸酐的酯化反应、通过水解反应生成酰胺或羧酸，通过醇解反应等发生的酯化以及第尔斯-阿尔德反应或迈克尔加成反应[“Plastic Jiten(塑料制品词典)”，由Asakura-ShotenPub.，Co.，Ltd.出版，1992]。这些聚合物伴随有进一步的问题如其自身可被溶解或洗脱在水中、具有较低的机械强度等等方面的问题。
以解决如溶解或洗脱，机械强度之类的问题为目的，已有提议加入可共聚合的化合物以使其形成网状聚合物。然而，这些改进存有破坏润湿性的倾向，其不能成为在保持高润湿性的同时还能保证足够的强度的提议。
作为一种非传统的材料，琼脂凝胶(水接触角约20°，Langmuir，10，2435，1994)为大家公知。然而，这种材料并没有足够的机械强度、耐热性、阻水性和耐化学性的物化特性，实际上利用这种材料达到上述目的是困难的。
在作为显示高水润湿性的其它方法中，为大家公知的方法是主要包括对表面进行改造的方法，其包括一种提供氧化钛的光催化反应层的方法(JP11-58629A，JP11-1659A)，一种利用硅烷醇基团的覆盖涂布配方的方法(JP9-40907A，JP9-40908A，JP13631-21826A)，一种继电晕放电处理之后生成一种含有甲硅烷基、离子型亲水基(羧基)和聚乙烯醇(JP9-76428A)的层的方法，一种利用季铵碱得到层的方法(JP10-296895A)，一种通过在材料表面进行蚀刻处理形成许多微槽的方法(JP7-198290A)，一种通过接枝共聚反应将活性氢如酰胺基、羧基、羟基或者离子官能团如磺酸钠引入材料表面的方法(J.Poly.Sci.，PartAPoly.Chem.，32，1569，1994；Macromolecules，25，6842，1992)，以及一种利用氯酸-氯酸钾混和溶液处理材料表面的方法(Polymer(Korea)，24，877，2000)。
根据上述方法，的确可以在一些例子中可以实现材料的高水润湿性。然而，这些实现方法容易造成许多问题如覆盖材料结合的界面处通过光催化反应而降解，在黑暗环境中的无效性，由于在物理特征如线性扩散系数、弹性以及折光率的不同而发生层离，覆盖层或覆盖材料中裂纹的产生，干扰带的形成，以及覆盖层或处理的表面不足的强度和耐久性，由于与活性氢或离子基团的不利反应而造成性能的降低。除了这些问题，在许多情况下实现这些方法一般需要非常精巧的和特殊的设备并且需要预先形成模压或其它成形产品，然后进一步处理或涂层的工序。因此，这些表面改进的生产方法比较笨拙，并且也不是有效的，结果导致成本太高，而且在有些实例当中还存在安全性的问题。
在树脂领域，另一方面，聚合物及类似物具有非常显著的透明性。这些材料可以用在光学材料领域，如用作眼镜片、隐形眼镜、像机镜头、摄像镜头以及有机玻璃。这些材料可以用在透明材料领域，如用作透明膜。此外，这些材料在涂漆、涂布配方等领域有望开发新的市场并具有更强的特性，如在颜色逼真和光泽方面的改进。
虽然如此，本发明所涉及的高水润湿性有机聚合物是否具有高透明度还不为人所知。

发明内容
解决上述诸多问题并且提供具有高水润湿性和高透明度的有机聚合物、树脂等是非常困难的。
考虑到这种情况，本发明的发明者经过了广泛的调查研究。最后发现利用具有极性结构的可聚合化合物作为部分结构单元解决上述问题是有效的，这种化合物的偶极距比较高(大约3德拜或更高)。并且发现，在这些极性结构中，类似于聚脲结构的亚烷基(硫)脲结构效果更好，而所述的聚脲结构在实际的应用中被认为成本高和具有低热稳定性(“Plastic Daijiten(塑料制品百科全书)”，由Kogyo Chosakai PublishingCo.，Ltd.出版)。本发明人也发现了一些具有新型亚烷基(硫)脲结构的能够产生更好效果的可聚合化合物。
本发明人也发现了通过共聚具有上述极性结构的可聚合化合物可使聚合物的水润湿性显著改变。
根据上述方法，除了高水润湿性外还具有物理和化学稳定性的特征并且具有很好的透明性的有机聚合物可以高效的获得，并不需要特殊的技巧、设备以及如转化之类的繁杂工序。根据本发明的有机聚合物适合应用在防污垢材料(自清洁材料)、防雾材料、防潮材料、吸水(液体)性材料、光学材料等。更详细的描述，本发明涉及[1]一种具有水接触角小于或等于20°的有机聚合物。
一种具有水接触角小于等于7°的有机聚合物。
如上[1]或[2]所述有机聚合物，其具有大于等于3德拜的偶极距的极性结构。
一种包括上述[1][2][3]所述有机聚合物的模压或其它成形化合物。
一种可聚合化合物，其分子中包括一个或多个如下所示的部分结构式(A) 其中，A1到A6各自独立地表示一个氢原子或一个具有1-6个碳原子的烷基团，X1表示O或S，I表示一个0-2的整数，和一个或多个硫代环氧基、烯丙基硫代-羰基或烯丙氧羰基。
一种可聚合化合物，其中的一个分子中包括一个或多个如下所示的部分结构式(A)
其中，A1到A6每个独立地表示一个氢原子或一个具有1-6个碳原子的烷基团，X1表示O或S，I表示一个0-2的整数，和两个或多个巯基、缩水甘油硫代基或(甲)丙烯酰硫代基。
一种可聚合化合物，其由下式(B)表示 其中，A1到A6每个独立地表示一个氢原子或一个具有1-6个碳原子的烷基团，X1表示O或S，I表示一个0-2的整数，R1到R4各自独立地表示一个氢原子、羟基、巯基、具有1-6个碳原子的烷基、具有1-6个碳原子的烷氧基、具有1-6个碳原子的硫代烷基或下式(C)-(F)表示的结构，m和n独立地表示0-10的整数，M和N独立地表示1-10的整数，R5和R6独立地表示一个具有1-6个碳原子的烷氧基、具有1-6个碳原子的硫代烷基或下式(C)-(F)表示的结构，另外R1到R4中的任意一个或多个是下述的(C)-(E)式所示的 其中，A7表示一个氢原子或甲基，X2表示O或S； 其中，A8表示一个氢原子或甲基，X3和X4独立地表示O或S；和
其中，A1到A6每个独立地表示一个氢原子或一个具有1-6个碳原子的烷基团，X1或X5表示O或S，I表示一个0-2的整数，R7表示一个氢原子、具有1-6个碳原子的烷基、具有2-12个碳原子的烷氧烷基、具有2-12个碳原子的烷基硫代烷基，R8和R9各自独立地表示一个氢原子、羟基、巯基、具有1-6个碳原子的烷基、具有1-6个碳原子的烷氧基团或具有1-6个碳原子的硫代烷基，q表示1-6的整数，r表示0-3的整数。
一种可聚合组合物，其包括[5]、[6]、[7]中所述的可聚合化合物。
一种利用[5]、[6]、[7]中所述的可聚合化合物或[8]中的可聚合组合物的聚合作用的有机聚合物，其具有小于等于20°的水接触角。
一种利用[5]、[6]、[7]中所述的可聚合化合物或[8]中的可聚合组合物的聚合作用的有机聚合物，其具有小于等于7°的水接触角。
一种模压或其它成型产品，其包括[8]或[9]所述的有机聚合物。
一种作为防污垢材料的用途，其利用如[1]、[2]、[3]、[9]或[10]所述的有机聚合物或如[4]或[11]所述的模压或其它成型产品。
一种作为防雾材料的用途，其利用如[1]、[2]、[3]、[9]或[10]所述的有机聚合物或如[4]或[11]所述的模压或其它成型产品。
一种作为防露水材料的用途，其利用如[1]、[2]、[3]、[9]、[10]所述的有机聚合物或如[4]或[11]所述的模压或其它成型产品。
一种作为吸水(液体)性材料的用途，其利用如[1]、[2]、[3]、[9]或[10]所述的有机聚合物或如[4]或[11]所述的模压或其它成型产品。
一种作为光学材料的用途，其利用如[1]、[2]、[3]、[9]或[10]所述的有机聚合物或如[4]或[11]所述的模压或其它成型产品。


图1是在实施例1中获得的氯乙基噁唑烷酮的1H-NMR谱；图2是在实施例1中获得的氯乙基噁唑烷酮的13C-NMR谱；
图3是在实施例1中获得的N-甲氧乙基-N’-羟乙基-亚乙基脲的1H-NMR谱；图4是在实施例1中获得的N-甲氧乙基-N’-羟乙基-亚乙基脲的13C-NMR谱；图5是在实施例2中获得的N-甲氧乙基-N’-巯乙基-亚乙基脲的1H-NMR谱；图6是在实施例2中获得的N-甲氧乙基-N’-巯乙基-亚乙基脲的IR谱；图7是在实施例3中获得的N，N’-二(羟乙基)-亚乙基脲的1H-NMR谱；图8是在实施例3中获得的N，N’-二(羟乙基)-亚乙基脲的13C-NMR谱；图9是在实施例3中获得的N，N’-二(巯乙基)-亚乙基脲的1H-NMR谱；图10是在实施例3中获得的N，N’-二(巯乙基)-亚乙基脲的13C-NMR谱；图11是在实施例4中获得的N-甲氧乙基-N’-甲丙烯酰氧乙基-亚乙基脲的1H-NMR谱；图12是在实施例4中获得的N-甲氧乙基-N’-甲丙烯酰氧乙基-亚乙基脲的13C-NMR谱；图13是在实施例5中获得的N-甲氧乙基-N’-烯丙酰硫乙基-亚乙基脲的1H-NMR谱；图14是在实施例5中获得的N-甲氧乙基-N’-丙烯酰硫代乙基-亚乙基脲的IR谱；图15是在实施例6中获得的N-甲氧乙基-N’-丙烯硫代碳酸乙酯基-亚乙基脲的1H-NMR谱；图16是在实施例6中获得的N-甲氧乙基-N’-丙烯硫代碳酸乙酯基-亚乙基脲的13C-NMR谱；图17是在实施例7中获得的N-甲氧乙基-N’-丙烯基碳酸乙酯基-亚乙基脲的1H-NMR谱；图18是在实施例7中获得的N-甲氧乙基-N’-丙烯基碳酸乙酯基-亚乙基脲的13C-NMR谱；图19是在实施例8中获得的N-甲氧乙基-N’-缩水甘油乙氧基-亚乙基脲的1H-NMR谱；图20是在实施例8中获得的N-甲氧乙基-N’-缩水甘油乙氧基-亚乙基脲的IR谱；图21是在实施例9中获得的N，N’-二(甲丙烯酰-乙氧基)-亚乙基脲的1H-NMR谱；图22是在实施例9中获得的N，N’-二(甲丙烯酰-乙氧基)-亚乙基脲的13C-NMR谱；图23是在实施例10中获得的N，N’-二(丙烯碳酸乙酯基)-亚乙基脲的1H-NMR谱；图24是在实施例10中获得的N，N’-二(丙烯碳酸乙酯基)-亚乙基脲的13C-NMR谱；图25是在实施例11中获得的N，N’-二(丙烯酰硫代乙基)-亚乙基脲的1H-NMR谱；图26是在实施例11中获得的N，N’-二(丙烯酰硫代乙基)-亚乙基脲的13C-NMR谱；图27是在实施例12中获得的N，N’-二(丙烯硫代-碳酸乙酯基)-亚乙基脲的1H-NMR谱；图28是在实施例12中获得的N，N’-二(丙烯硫代碳酸乙酯基)-亚乙基脲的13C-NMR谱；图29是在实施例13中获得的N，N’-二(缩水甘油硫代乙基)-亚乙基脲的1H-NMR谱；图30是在实施例13中获得的N，N’-二(缩水甘油硫代乙基)-亚乙基脲的13C-NMR谱；图31是在实施例14中获得的N，N’-二(甲基丙烯酰-甲氧基)-亚乙基脲的1H-NMR谱；
图32是在实施例14中获得的N，N’-二(甲基丙烯酰-甲氧基)-亚乙基脲的13C-NMR谱；图33是在实施例15中获得的N，N’-二(缩水甘油乙氧基)-亚乙基脲的1H-NMR谱；图34是在实施例15中获得的N，N’-二(缩水甘油乙氧基)-亚乙基脲的IR谱；图35是在实施例16中获得的N，N’-二(硫代缩水甘油基-硫代乙基)-亚乙基脲的1H-NMR谱；图36是在实施例16中获得的N，N’-二(硫代缩水甘油基-硫代乙基)-亚乙基脲的13C-NMR谱；图37是在实施例17中获得的N，N’-二(2-羟基-3-丙烯酰氧基-丙基)-亚乙基脲的1H-NMR谱；图38是在实施例17中获得的N，N’-二(2-羟基-3-丙烯酰氧基-丙基)-亚乙基脲的IR谱；图39是在实施例18中获得的N，N’-二{6-(N-甲基-咪唑啉酮基-N’)-2-(甲丙烯酰氧)-4-硫代己基}-亚乙基脲的1H-NMR谱；图40是在实施例18中获得的N，N’-二{6-(N-甲基-咪唑啉酮基-N’-)-2-(甲丙烯酰氧)-4-硫代己基}-亚乙基脲的13C-NMR谱；图41是在实施例19中获得的N，N’-二(丙烯酰氧-乙基)-亚乙基脲的1H-NMR谱；图42是在实施例19中获得的N，N’-二(丙烯酰氧乙基)-亚乙基脲的13C-NMR谱；图43是在实施例20中获得的N，N’-二{2-巯乙基-2-(2-巯基乙硫代)-乙基}-亚乙基脲的1H-NMR谱；图44是在实施例20中获得的N，N’-二{2-巯乙基-2-(2-巯基乙硫代)-乙基}-亚乙基脲的13C-NMR谱；图45是在实施例21中获得的N，N’-二烯丙基-亚乙基脲的1H-NMR谱；图46是在实施例21中获得的N，N’-二烯丙基-亚乙基脲的MS谱；
图47是在实施例22中获得的N-单(烯丙氧基-羰基)-亚乙基脲的1H-NMR谱；图48是在实施例22中获得的N-单(烯丙氧基-羰基)-亚乙基脲的MS谱；图49是在实施例23中获得的N，N’-二(烯丙氧基-羰基)-亚乙基脲的1H-NMR谱；图50是在实施例23中获得的N，N’-二(烯丙氧基-羰基)-亚乙基脲的MS谱；图51是在实施例24中获得的N-单(甲基丙烯酰)-亚乙基脲的1H-NMR谱；图52是在实施例24中获得的N-单(甲基丙烯酰)-亚乙基脲的MS谱；图53是在实施例25中获得的N，N’-二(甲基丙烯酰)-亚乙基脲的1H-NMR谱；图54是在实施例25中获得的N，N’-二(甲基丙烯酰)-亚乙基脲的MS谱；图55是在实施例26中获得的N-甲基-N’-缩甘油基-亚乙基脲的1H-NMR谱；图56是在实施例26中获得的N-甲基-N’-缩甘油基-亚乙基脲的MS谱；图57是在实施例27中获得的N-甲基-N’-丙烯酰基-乙氧基-亚乙基脲的1H-NMR谱；图58是在实施例28中获得的N-丙烯酰基-噁唑烷酮的1H-NMR谱；图59是在实施例28中获得的N-丙烯酰基-噁唑烷酮的MS谱；图60是在实施例29中获得的N-烯丙基-噁唑烷酮的1H-NMR谱；图61是在实施例29中获得的N-烯丙基-噁唑烷酮的MS谱；图62是在实施例30中获得的N-乙烯基-噁唑烷酮的MS谱；图63是在实施例31中获得的N-丙烯酰基-吡咯烷酮的1H-NMR谱；图64是在实施例31中获得的N-烯丙酰基-吡咯烷酮的MS谱；
图65是在实施例32中获得的N-烯丙基-吡咯烷酮的1H-NMR谱；图66是在实施例32中获得的N-烯丙基-吡咯烷酮的MS谱；图67是在实施例33中获得的N-烯丙基-N-甲基-乙酰胺的MS谱；图68是在实施例33中获得的N-烯丙基-N-甲基-乙酰胺的MS谱；具体实施方式
本发明将在下面作具体的阐述。
本发明涉及的具有高水润湿性有机聚合物的水接触角的范围为0-20°，优选为0-7°。当水接触角变小时，防污垢特性将更为改善。防污垢特性实际上在水接触角等于小于20°就比较满意，在水接触角等于小于10°就完全满意。当水接触角等于小于7°时，对于防止由于水蒸汽等造成的雾气也变得切实可行了，这样，有机聚合物落入了最佳优选模式。
根据本发明的模压或其它成型产品是一种包括水接触角为0-20°或水接触角为0-7°的有机聚合物的模压或其它成型产品。特别地，例如只包括根据本发明的一种有机聚合物的模压或其它成型产品，或者包括带有涂布配方、涂料、层压材料、薄膜等的一般模压或其它成型的有机或无机产品，这种产品含有根据本发明的固化的、盖或粘接在其上的有机聚合物。
根据理想的物理性能、特有性能、目的、应用等需要而又不造成别的问题时，除了根据本发明的有机聚合物，这些模压或者其它成型产品可以有选择性的含有其它成份，如稳定剂、色料、香料、杀菌剂、粘合剂、填料、非本发明涉及的有机聚合物、填料、玻璃、金属、金属氧化物、金属有机化合物、表面活性剂等。
根据本发明的有机聚合物，其特征在于在其分子结构中包括偶极矩较大的极性结构。在这些含有极性结构的有机聚合物中，优选为极性结构的偶极矩大于等于3德拜的有机聚合物，更优选为非酸碱极性结构的偶极矩大于等于3德拜的有机聚合物。特别有效的是每种结构中含有一个或多个杂原子，如氧原子、氮原子、磷原子、硫原子等。有例证的是亚烷基(硫)脲结构、噁唑烷酮结构、吡咯烷酮结构、内酯结构、磺内酯结构、环丁砜结构、酰胺结构、烷基(硫)脲结构、砜结构、亚砜结构、哌嗪-2，3-二酮结构、乙炔脲结构、己内酰胺、碳酸亚烃酯结构和磷酸酯结构。例如，属亚烷基(硫)脲结构类的N，N’-二甲基-亚乙基脲结构是一种具有很高偶极矩(4.1德拜)，较低结晶度并且能够较容易地获得能有效保持机械强度和耐热性的多种功能(两种-或更多功能)的结构。
通过向本发明中的每种有机聚合物中加入一种或多种其它成份，可以明显改进它们的性能或者赋予它们一种或多种新的功能。
一种或多种新的功能能很容易被赋予。如，加入一种新的含有一个或多个硫原子的可聚合的化合物作为可聚合成份，在保持润湿性、亲水性、透明性等特性时，同时也具有了高的折射率。加入一种可聚合的、含活性氢的成份如(甲基)丙烯酸，在保持润湿性、亲水性、透明性等特性时，同时也具有了高的粘性。再有，加入一种金属如银或锂、一种有机金属盐如碱金属(甲基)丙烯酸盐、碘、碘盐等，在保持润湿性、亲水性时，同时也具有了抗微生物特性，尽管在有些例子中其透明性可能被破坏。
下面将叙述具有亚烷基(硫)脲结构的新型可聚合化合物的特殊结构。这种化合物可以很容易在根据本发明的有机聚合物中产生优选结果。
更详细地，根据本发明的新型可聚合化合物为如[5]、[6]、[7]所述的化合物。
在[5]、[6]、[7]所述的式(A)(B)和(F)部分结构中的A1到A6每一个都独立地表示一个氢原子或一个具有1-6个碳原子的线性(或支链)烷基团。考虑到可聚合化合物和可聚合组合物的粘性等，优选氢和具有1-3个碳原子的线性(或支链)烷基，在一些实例中，更优选为氢和甲基。A1到A6并不含有环状结构如芳香环，再有，A1到A6中的两个或更多也不会结合在一起形成环状结构。在具有环状结构的形式中，可聚合化合物可能形成一些不利因素，这是因为可聚合化合物容易自身结晶，从而导致高粘稠度或较低的溶解性。在不造成上述影响的情况下，可根据需要使得具有1-6个碳原子的烷基团可以含有一种或多种杂原子如氧原子、硫原子和/或氮原子，烷基团的氢原子可以部分或全部由相同数量的卤原子如氟原子取代。然而，不含有杂原子对于半缩醛形式是理想的，当含有一种或多种杂原子时，每种半缩醛都容易水解。
在部分结构式(A)到(D)以及(F)中X1到X5每一个独立表示O或S，这些杂原子可根据所要达到的目的适合选择。从容易合成和成本考虑，O相对为优选。
在部分结构式(A)、(B)和(F)中I表示0-2的整数。一般，I取0(5-员环)、1(6-员环)和2(7-员环)中的任意一种都不会引起问题或不利因素。然而，从溶解性、结晶度、成本、容易合成等方面考虑，I取0或1较为优选，在一些实例中，I取0更为优选。
部分结构式(A)和(B)各自和一种或多种可聚合官能团结合{硫代环氧基、烯丙基硫代羰基、烯丙氧羰基、巯基、缩水甘油硫代基、(甲)丙烯酰硫代基、以及部分结构(C)到(E)}。从成本、容易合成等方面考虑，优选为在一个分子上结合有1-6个这些可聚合官能团，在一些实例中，分子上结合有1-4个可聚合官能团更为优选。
从光聚合反应性能考虑，在这些可聚合官能团中，优选为(甲)丙烯酰硫代基、烯丙基硫代碳基、烯丙氧羰基以及部分结构式(C)和(D)，其中，(甲)丙烯酰硫代基和部分结构式(C)更为优选。
另一方面，从热聚合反应性能考虑，优选为巯基、硫代环氧基、(甲)丙烯酰硫代基、烯丙基硫代羰基、烯丙酰羰基以及部分结构式(C)和(D)。
本发明中的部分结构式(E)的可聚合官能团具有相对较低的聚合反应性能。
当根据本发明的新型可聚合化合物除含有结合在部分结构式(A)或(B)的可聚合官能团，还含有一种连结链或类似物时，部分结构式的优选实施例可以是共价结合有机链如亚烷基、亚烷氧基、聚合(亚烷氧基)、亚烷硫代基、聚合(亚烷硫代基)、氟代亚烷基、环亚烷基、亚芳基以及芳基亚烷基。从溶解性、透明性、耐久性、容易合成等方面考虑，优选为亚烷基、亚烷氧基、聚合(亚烷氧基)、亚烷硫代基、聚合(亚烷硫代基)等。
有机链既可以是独立的也可以是联合体，既可以是线性的也可以是支链型的。但是，我们能够认识到本发明并不局限于这些结合有机链。
在可聚合化合物含有部分结构式(B)和(F)时，这些结构式是相互独立的。例如，当部分结构式(B)是一个5-员环时，部分结构式(F)并不需要一定是5-员环，也可以是6-员环、7-节员等，而不会产生任何问题或不利因素。
在部分结构式(B)中，R1和R4分别独立地表示一个氢原子、羟基、巯基、具有1-6个碳原子的烷基、具有1-6个碳原子的烷氧基、具有1-6个碳原子的硫代烷基或者部分结构式(C)到(F)中的任意一种。
具有1-6个碳原子的烷基、烷氧基和硫代烷基可以独立地是线性的或支链型的。从可聚合化合物和可聚合组合物的粘性等方面考虑，优选的碳原子数范围为1-3。
进一步，具有1-6个碳原子的烷基、烷氧基和硫代烷基都可以含有一种或多种杂原子如氧原子、硫原子和氮原子。烷基、烷氧基和硫代烷基的氢原子可以由相同数目的卤素原子如氟原子部分或全部取代。然而，没有任何杂原子对于半缩醛形式是理想的，当含有一种或多种杂原子时，每种半缩醛都容易水解。
在部分结构式(B)中，m和n分别独立地表示0-10的整数，优选为1-6的整数，1-3的整数更为优选。
同样，M和N分别独立地表示1-10的整数，优选为1-3的整数，1-2的整数更为优选。
在部分结构式(C)到(E)中，R7和R8分别独立地表示一个氢原子或甲基，在不造成问题时，如果需要，氢原子可以由相同数量的卤原子如氟部分或全部取代。
在部分结构式(F)中，R7表示一个氢原子、具有1-6个碳原子的烷基、具有2-12个碳原子的烷氧烷基或具有2-12个碳原子的烷基硫代烷基，R8和R9分别独立地表示一个氢原子、羟基、巯基、具有1-6个碳原子的烷基、具有1-6个碳原子的烷氧基、或硫代烷基。
当结构式(F)中的R7是一个具有1-6个碳原子的烷基或具有2-12个碳原子的烷氧烷基或烷基硫代烷基时，这些基团可以独立地是线性或支链型的。从可聚合化合物和可聚合组合物的粘性等方面考虑，在有些例子中，优选的碳原子数的范围为1-3。
当结构式(F)中的R8和R9的一个或每个是具有1-6个碳原子的烷基、烷氧基或芳基硫代基时，这些基团可以是线性或支链型的。在有些例子中，碳原子数的范围优选为1-3。
在需要而又不造成问题的范围内，结构式(F)中的R7到R9可以含有一种或多种杂原子如氧原子、硫原子或氮原子。氢原子可以被相同数量的卤素原子如氟原子部分或全部取代。然而，无杂原子存在对于半缩醛形式是理想的，当含有一种或多种杂原子时，每种半缩醛都容易水解。
结构式(F)中的q表示1-6的整数，r表示0-3的整数。从容易合成方面考虑，q为2-3，r为1的组合较为优选。
在需要而又不造成前述问题时，在根据本发明的每一种新型可聚合化合物中，组成化合物的氢原子可以被卤原子如氟部分或全部取代。
如上所述，我们已经详细阐述了根据本发明的可聚合化合物。为了便于近一步理解，下面将对某些有代表性的化合物作进一步说明。然而，我们可以认识到，本发明并不局限于说明的化合物。例如，在下面说明表中显示的化合物就是本发明所涉及的。在表中，每种化合物都对应于表前所显的两种结构。












在不造成问题的范围内，氢原子可以被相同数量的卤素原子如氟原子部分或全部取代。这些可聚合化合物既可以是独立体也可以是联合体。
本发明中的可聚合化合物可以通过许多普通反应来合成，例如在有机化学的一系列公开中所述的方法，如“Methoden der Organischen Chemie”(1971，Vierte Auflage Herausgegeben von Eugen Muller)和“Shin JikenKagaku Koza(实验化学手册)”(1975，The Chemical Society of Japan)。
下面将用实例描述几组有代表性的化合物。
其中，用相同的数字表示经过相同反应的步骤。
Y卤元素步骤(1)是一个胺或脲的烷基化反应，此烷基化过程可采用如下烷基化试剂进行，如卤代烷、碳酸亚烃酯、烯化氧、羟基卤代烷、羟基烷基磺酸盐等。
除了胺或脲的烷基化反应，可以通过将烷基胺与以(硫)碳酰氯为代表的具有一个吸电子团的(硫)羰基或和以二氯乙烷或乙二苯磺酸酯为代表的具有一个吸电子基团的烷烃反应来合成烷基(硫)脲或烷基胺。
顺带地，除了将羟基转化成巯基，为了实现巯烷基化，可利用如亚烃基二硫碳酸酯，亚烃基硫化物、巯烷基卤化物、巯烷基磺酸盐或巯烷基胺等。
考虑到提高反应的选择性，先将反应物的羟基或巯基加以保护，转化成如乙酰氧基、苯酰氧基、苄氧基、乙酰硫代基、苯并硫代基或硫代苄基，然后，再经过如水解或还原反应除去保护基来合成理想的化合物。
步骤(2)是将步骤(1)合成的烷基胺或烷基(硫)脲闭环形成亚烷基(硫)脲环。
烷基胺经过闭环反应得到的亚烷基(硫)脲环的环数由亚烷基的链长来决定。当亚烷基的长度太短或太长时，产率趋于下降。组成亚烷基部分的取代或未被取代的亚甲基结构的碳原子数范围优选为2-4，更优选为2-3。
烷基胺的这种闭环反应通常用到二氧化碳、二硫化碳、(硫)碳酰氯、亚烷基(亚芳基烃)碳酸酯、(硫)脲等。
另一方面，在烷(基)脲的闭环过程中，一般要利用以1，2-二氯乙烷、1，2-二溴乙烷、1，2-乙二苯磺酸盐(5-员环)、1，2-二溴丙烷(5-员环)、1，3-二溴丙烷(6-员环)、1，4-二碘丁烷(7-员环)等为代表的具有吸电子基团的烷烃。
对于N，N’-二(羟乙基)-亚乙基脲的合成，例如，可以利用脲和由步骤(1)得到的N，N’-二(羟基乙基)亚乙基二胺的反应来实现。这样，二胺完成了闭环过程。
上述闭环反应的温度对于以(硫)碳酰氯等为代表的具有吸电子基团的(硫)羰基和简单(硫)脲等是有区别的。例如，当反应物为脲等时，反应温度大约在0-300℃，优选为100-250℃，更优选为150-230℃。
要合成亚烷基硫脲结构的化合物，使用硫脲代替脲，。
步骤(3)通过二(2-卤代乙基)胺的氢卤化物和碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐等的反应来合成N-(2-卤代乙基)-2-噁唑烷酮。
在这个反应中，二(3-卤代丙烷基)胺的氢卤化物的使用提供了一种具有6-员环结构的N-(3-卤代丙烷基)-噁嗪-2-酮(N-(3-halogenopropyl)-oxazinan-one)。反应的温度大致在20-100℃的范围之内，在一些例子中，反应温度在30-60℃将产生优选的结果。
步骤(4)是一个通过将胺和由步骤(3)获得的杂环结构化合物反应来合成目标亚烷基(硫)脲结构，步骤(3)获得的杂环结构化合物如2-唑烷酮或噁嗪-2-酮(oxazinan-2-one)。
例如，当2-羟乙基胺和N-(2-卤代乙基)-2-噁唑烷酮反应时，可获得N，N’-二(2-羟乙基)-亚乙基脲；当再向其中加入过量的3-氨基-1，2-丙二醇参与反应时，可获得N-羟乙基-N’-{2，3-二(羟)丙基}-亚乙基脲。
这些反应的温度大约为0-250℃，优选为30-200℃，更优选为60-150℃。
同时也有利用噁唑烷酮作为起始原料而不同于上述处理过程的有代表性的可选择的已知处理过程，该过程包括将卤代烷基异氰酸酯等和N-卤代乙基-2-噁唑烷酮反应来合成N-卤代乙基-N’-卤代烷基(或芳基)-亚乙基脲，该物质在本发明(JP 41-14991B)中被用作介质。
步骤(5)是一个将羟基转化成巯基的反应。
一般来说，通过利用一种试剂能够将羟基转变成如卤素或磺酸盐的吸电子基团，这种试剂如亚硫酰氯、磺酰氯、五氧化二磷、三溴化磷、氢氯酸、氢溴酸、氢碘酸、甲磺酰氯、三氟甲磺酰氯、苯磺酰氯、甲苯磺酰氯。
接下来的步骤是加入碱金属硫化物如硫氢化钠、硫氢化钾或硫酸钠，或加入硫脲反应生成异硫脲鎓盐，然后水解之；加入硫代硫酸钠等反应形成Bunte盐然后水解之；加入碱金属N，N-二烷基二硫代氨基甲酸盐反应，然后水解之；加入碱金属O-烷基二硫代碳酸盐反应，然后水解之；加入格氏试剂然后硫化，最后再进行水解或还原反应；或者一次加入硫醇反应来合成硫化物然后用碱金属等断开此硫化物。
在这些处理过程中，形成异硫脲鎓盐的处理过程较为优选。
为了合成N-巯乙基-N’-{1，3-二巯基-2-丙基}-亚乙基脲，例证性的处理过程可以包括将三溴化磷与步骤(4)所得的N-羟乙基-N’-{2，3-二羟基-丙基}-亚乙基脲和氯苯的液体混合物在50-132℃反应，将硫脲和水加入生成的N-溴乙基-N’-{2，3-二溴-丙基}-亚乙基脲中，在60℃下回流(105℃)反应，将亚乙基脲转化成异硫脲鎓盐，然后冷却，加入25％的铵水溶液或水合肼，并且在40-80℃下水解异硫脲鎓盐。
为了将羟基直接转化成巯基，例证性的处理过程可以包括在如盐酸的无机酸的环境下加入硫脲反应来合成异硫脲鎓盐然后水解之；加入氢化硫直接反应；或者加入五硫化二磷反应。
采用类似的方法合成N-巯乙基-N’-{1，3-二巯基-2-丙基}-亚乙基脲而不用如三溴化磷等进行卤化处理的例证性的处理过程可以包括将硫脲、盐酸溶液和催化量的浓硫酸加到N-羟乙基-N’-{2，3-二羟基-丙基}-亚乙基脲中，将其在回流温度(100-110℃)下充分反应，然后冷却，加入如25％铵水或水合肼的碱性水，并且在40-80℃下水解。
步骤(6)是一个引入环氧基的反应。对于环氧基的引入，普遍的做法是将表卤代醇和羟基衍生物或硫醇衍生物反应来生成卤代醇衍生物，然后将其与碱反应闭环达到环氧化作用。虽然加成反应和闭环反应一般是分两步进行，但也可以合为一步进行。
已知的可替代的处理过程是直接用过氧化氢、有机过氧化物、空气等氧化以烯丙基为代表的烯烃；或者在水溶液中将烯烃卤化来合成卤代醇然后将其和碱反应发生闭环。
步骤(7)是一个引入硫代环氧基团的反应。
将环氧基团转成硫代环氧基团的普遍做法是将如硫氰酸钠或硫氰酸钾的碱金属硫氰酸盐和相应的环氧基团反应；将硫脲等和相应的环氧基团反应；或将芳基(或烷基)次膦酸硫化物和相应的环氧基团反应。
在这些将环氧基团转化成硫代环氧基团的反应中，较为优选的处理过程包括将碱金属硫氰酸盐如硫氰酸钠或硫氢酸钾与相应的环氧基团反应，或者包括将硫脲和相当的环氧基团反应。
基它的处理过程中，一种处理过程是在同样的碱金属硫氰酸盐或硫脲和提供环氧基的卤代醇衍生物反应之后，反应生成物与碱反应闭环，另一种处理过程是将硫卤化物、芳基(或烷基)硫代氧硫基卤或硫氰酸卤化物和以烯丙基为代表的烯烃反应。
例如，为了合成N-(硫代缩水甘油基硫代乙基)-N’-{1，3-二(硫代缩水甘油基硫代)-2-丙基}-亚乙基脲，要利用下面的处理过程将环氧氯丙烷逐滴加到一种将催化量的三乙基胺加入由步骤(5)获得的N-巯乙基-N’-{1，3-二巯基-2-丙基}-亚乙基脲而形成的液体混合物中，在内部温度10-40℃下反应将亚乙基脲转化成卤代醇衍生物，同样逐滴加入苛性钠溶液，在20-50℃下反应获得环氧衍生物N-(缩水甘油基硫代乙基)-N’-{1，3-二(缩水甘油基硫代)-2-丙基}-亚乙基脲。
然后将硫脲加到所获得的N-(缩水甘油基硫代乙基)-N’-{1，3-二(缩水甘油基硫代)-2-丙基}-亚乙基脲和甲醇的混合物中，在10-40℃下继续反应。
步骤(8)是一个(硫代)环氧基团的开环反应过程。
详细地说，一种含有活性氢的化合物如醇、硫醇、羧酸或伯胺或仲胺和(硫代)环氧基团反应来使(硫代)环氧基团开环从而使(硫代)环氧化合物转化成羟基化合物(巯基化合物)。
在有些例子中加入如叔胺、季胺卤化物、季胺氢氧化物、磷化氢、有机金属盐、碱金属、碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐、碱金属三氟化物、金属卤化物、金属氧化物、金属烷氧化物、三氟化硼乙醚络合物或其它有机或无机酸的一般(硫代)环氧开环催化剂可以获得优选的结果。
步骤(9)是一个将含有可聚合不饱和基团的酸性卤化物或卤代氯甲酸酯反应，可聚合不饱和基团如(甲)丙烯酸卤化物或烯丙基卤代甲酸酯。
欲合成当(硫代)丙烯酸脂衍生物时，可用丙烯酸氯化物和羟基(或巯基)反应得到。适合的过程可以是两步完成的过程，氯代丙酸卤化物一次反应生成氯代丙酸(硫代)酯，然后加入碱如叔胺实现脱卤化氢作用，从而得到(硫代)丙烯酸酯衍生物。
例如，为了合成N-丙烯酰氧乙基-N’-{2，3-二(丙烯酰氧基)丙基}-亚乙基脲，一种过程是在20-50℃下，将丙烯酸卤化物逐滴加入并与由步骤(4)中所获得的N-羟乙基-N’-{2，3-二羟基-丙基}-亚乙基脲反应。
根据步骤(5)获得的巯基衍生物可以作为合成硫代(甲)丙酸酯衍生物的起始原料。然而，作为可替代的二步完成的过程相对较为优选，因为巯基的迈克尔加成反应容易发生。
这种应用等同于步骤(10)中碳酸烯丙酯等的合成。作为(甲)丙烯酸卤化物的代替物，从烯丙醇和碳酰氯等合成的氯甲酸烯丙酯等，或类似的氯甲酸仲丁酯、氯甲酸乙烯酯或氯甲酸异丙烯酯可参与反应。
当要得到硫代碳酸酯衍生物时，需要氯甲酸酯和硫醇衍生物反应，碳酰氯和烯丙基硫醇、仲丁基硫醇、乙烯基硫醇或异丙烯基硫醇来反应获得硫代甲酸酯衍生物，然后将硫代甲酸酯衍生物和羟基衍生物反应。
进一步，在得到二硫代碳酸酯的情况下，硫醇衍生物和硫代氯甲酸酯反应，在得到三硫代碳酸酯的情况下，从硫代碳酰氯合成的二硫代氯甲酸酯和硫醇衍生物反应。
这些反应的温度大约在-50-200℃下，优选为-20-150℃，更优选为0-100℃。
例如，为了合成N-烯丙基硫代碳酸酯乙基-N’-{1，3-二(烯丙基硫代碳酸酯)-2-丙基}-亚乙基脲，一种过程是在10-30℃下，将氯甲酸烯丙酯加入步骤(5)获得的N-巯乙基-N’-{1，3-二巯基-2-丙基}-亚乙基脲、和三乙基胺的甲苯溶液中并与亚乙基脲反应。
关于本发中亚烷基(硫)脲结构，上面的一些过程已经描述了形成亚乙基硫脲结构的每种合成化合物。例如，一种过程是用硫脲、亚乙基硫脲和硫代碳酰氯分别代替脲、亚乙基脲和碳酰氯。另一种过程是用硫化试剂，如硫化氢、三硫化二硼、五硫化二磷或者Lawesson’s试剂与亚烷基脲结构反应。
当想要形成作为支链结构的连接亚烷基(硫)脲结构和本发明的可聚合官能团的有机键时，利用支链的原料的处理过程相对较为容易些。
例如，要合成N，N’-二(3-甲基丙烯酰氧-2，2-二甲基-1-丙基)-4-甲基咪唑啉二酮，有一种处理过程是在3-羟基-2，2-二甲基丙基-1-溴化物和1，2-二氨基丙烷反应后将反应产物经过和尿素闭环，然后经甲基丙烯化反应。
当想进一步扩大有机键的键长时，多种过程是可利用的。例如，有一种过程是含有不饱和基团的活性氢化合物和在(1)、(2)、(4)或(5)步骤中所得的羟基衍生物或巯基衍生物反应，其中，含有未饱和基团的活性氢化合物如羟乙基(甲)丙烯脂、亚乙基碳酸盐，亚乙基氧化物、亚乙基硫化物、羟烷基卤化物、羟烷基磺酸酯以及表卤代醇等。也有一种过程是卤素一次和巯基衍生物反应使其转化成硫代卤化物，然后再和不饱和化合物反应。
例如，要合成N，N’-二(5-烯丙酰硫代-3-硫代戊基)-亚乙基脲，有一种过程是将通过溴化N，N’-二(羟乙基)-亚乙基脲所获得的N，N’-二(溴乙基)-亚乙基脲逐滴加入一种成盐混合物中并反应来合成N，N’-二(5-羟基-3-硫代戊基)-亚乙基脲，其中成盐混合物是通过将苛性纳加入2-巯基乙醇得到的。
接着和硫脲反应来形成N，N’-二(5-巯基-3-硫代戊基)-亚乙基脲，然后和氯丙基酸氯化物反应来获得氯丙基酸硫酯衍生物。最后，加入一种碱如叔胺来进行脱氯化氢反应。
当想将卤原子如氟原子引入根据本发明的新型可聚合化合物中时，有较为容易的处理过程，一种是利用已经卤化的原料，另一种是使用卤化剂如氟气、氟化氢、氯化氢、氟化钾、碘化钾、二乙胺硫三氟化物基氨、2，2-二氟-1，3-二甲基咪唑烷、亚硫酰氯、三溴化磷、氯化碘。
在以上过程中，从提高各自反应的反应速度来考虑，可使用酸性催化剂或碱性催化剂，酸性催化剂如硫酸、盐酸、磷酸、乙酸、三氟化硼、氯化铝、二氧化二丁锡、二月桂酸二丁基酯或四丁基锡，碱性的催化剂如三乙基胺、吡啶、三乙醇胺、三苯膦、三丁基膦、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸钙、氢氧化钙、氢氧化镁、甲酸钠、甲醇钠、叔丁氧基钾、氢化钠或者钠。在需要而又不造成问题的范围内，催化剂的量可按照需要加入。
反应溶剂因不同反应需要而不同。然而，基本上是只要不和反应底物、反应试剂、产物及催化剂等反应就可以。一般使用的溶剂有乙腈、二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、THF、二噁烷、甘醇二甲醚、二甘醇二甲醚、二甲基甲酰胺、N，N’-二甲基-亚乙基脲、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯、己烷、环己烷、甲醇和水。
在步骤(8)中所述的根据本发明的可聚合组合物中至少包括在(5)、(6)、(7)中所述的一种新型可聚合化合物。
特别地，对于改进润湿性，从加入可共聚合成份的组合物中所得的有机(共)聚合物要比只从在(5)、(6)或(7)中所述的新型可聚合化合物所得的有机聚合物要为优选。示例性的共聚合成份是含有可聚合官能团的化合物，其中可聚合官能团如(甲)丙烯酰基、烯丙基碳酸酯基、丙烯基、异丙烯基、乙烯基、(硫)环氧基、异(硫)氰酸酯、巯基、羟基和氨基。使用含有可聚合不饱和基的化合物在一些例子中会产生优选的结果，其中，可聚合不饱和基如(甲)丙烯酰基、烯丙基碳酸酯、丙烯基、异丙烯基或乙烯基。
更优选的可共聚合成份是那些其分子中具有极性结构且偶极距较大的可聚合化合物。还有更优的就是具有非酸碱极性结构且偶极距大于等于3德拜的有机聚合物。当有效结构的例子包括亚乙基(硫)脲结构、噁唑烷酮结构、吡咯烷酮结构、内酯结构、磺内酯结构、环丁砜结构、酰胺结构、烷基(硫)脲结构、砜结构、亚砜结构、哌嗪-2，3-二酮结构、乙炔脲结构、己内酰胺结构、亚乙基碳酸酯结构和磷酸酯结构时，有效元素的例子可以包括杂原子如氧原子、氮原子、磷原子和硫原子。
在这些例子当中，特别有效的可聚合化合物是那些具有亚烷基(硫)脲结构、噁唑烷酮结构、吡咯烷酮结构、环丁砜结构、酰胺结构或砜结构的可聚合化合物。
通过化合物的名称来更具体地描述可共聚合成份的例子包括苯乙烯、异丙烯基苯、二乙烯基苯、二异丙烯基苯、乙二醇二烯丙基碳酸酯、二甘醇二烯丙基碳酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸异氰酰酯、3-异丙烯基-α，α-二甲基苯基异氰酰酯、乙酸乙烯酯、乙烯醇、烯丙醇、(甲)丙烯酸、(甲)丙烯酸甲酯、(甲)丙烯酸乙酯、(甲)丙烯酸羟乙基酯、二(甲)丙烯酸乙二醇酯、二(甲)丙烯酸二甘醇酯、二(甲)丙烯酸三甘醇酯、二(甲)丙烯酸丙二醇酯、二(甲)丙烯酸双丙甘醇酯、二(甲)丙烯酸新戊二醇、二{(甲)烯丙酰氧}-苯、二{(甲)烯丙酰甲氧基}-苯、2，2-二{(甲)烯丙酰氧-乙氧-乙氧-苯基}-丙烷、2，2-二{(甲)烯丙酰氧-乙氧-苯基}-丙烷、二{(甲)烯丙酰氧甲基}-环己烷、二{(甲)烯丙酰甲氧基}-三环[5.2.1.0.26]癸烷、三羟甲基丙烷-三{(甲)丙烯酸脂}、N，N’，N”-三(烯丙基)-异氰尿酸酯、N，N’，N”-三{(甲)烯丙酰氧-乙基}-异氰尿酸酯、N-甲基-N’-乙烯基-亚乙基脲、N-甲氧乙基-N’-乙烯基-亚乙基脲、N，N’-二乙烯基-亚乙基脲、N-甲基-N’-烯丙基-亚乙基脲、N-甲氧乙基-N’-烯丙基-亚乙基脲、N，N’-二烯丙基-亚乙基脲、N-甲基-N’-烯丙氧羰基-亚乙基脲、N-甲氧乙基-N’-烯丙氧羰基-亚乙基脲、N，N’-二(烯丙氧羰基)-亚乙基脲、N-甲基-N’-(甲)丙烯酰基-亚乙基脲、N-甲氧乙基-N’-(甲)丙烯酰基-亚乙基脲、N，N’-二(甲)丙烯酰基-亚乙基脲、N-甲基-N’-烯丙氧羰基乙氧基-亚乙基脲、N-甲氧乙基-N’-烯丙氧羰基乙氧基-亚乙基脲、N，N’-二(烯丙氧羰基氧乙基)-亚乙基脲、N-甲基-N’-(甲)丙烯酰乙氧基-亚乙基脲、N-甲氧乙基-N’-(甲)丙烯酰乙氧基-亚乙基脲、N，N’-二{(甲)丙烯酰乙氧基}-亚乙基脲、1-甲基-3-乙烯基-四氢-2-吡咯烷、1-甲氧乙基-3-乙烯基-四氢-2-吡咯烷、1，3-二乙烯基-四氢-2-吡咯烷、1-甲基-3-烯丙基-四氢-2-吡咯烷、1-甲氧乙基-3-烯丙基-四氢-2-吡咯烷、1，3-二烯丙基-四氢-2-吡咯烷、1-甲基-3-烯丙氧羰基-四氢-2-吡咯烷、1-甲氧乙基-3-烯丙氧羰基-四氢-2-吡咯烷、1，3-二(烯丙氧羰基)-四氢-2-吡咯烷、1-甲基-3-(甲)丙烯酰基-四氢-2-吡咯烷、1-甲氧乙基-3-(甲)丙烯酰基-四氢-2-吡咯烷、1，3-二(甲)丙烯酰基-四氢-2-吡咯烷、1-甲基-3-烯丙氧羰基氧乙基-四氢-2-吡咯烷、1-甲氧乙基-3-烯丙氧羰基乙氧基-四氢-2-吡咯烷、1，3-二(烯丙氧羰基氧乙基)-四氢-2-吡咯烷、1-甲基-3-(甲)烯丙酰氧乙基-四氢-2-吡咯烷、1-甲氧乙基-3-(甲)烯丙酰氧乙基-四氢-2-吡咯烷、1，3-二{(甲)烯丙酰氧乙基}-四氢-2-吡咯烷、N-乙烯基-噁唑烷酮、N-烯丙基-噁唑烷酮、N-烯丙氧羰基-噁唑烷酮、N-(甲)丙烯酰基-噁唑烷酮、N-烯丙氧羰基乙氧基-噁唑烷酮、N-(甲)丙烯酰乙氧基-噁唑烷酮、N-乙烯基-吡咯烷酮、N-烯丙基-吡咯烷酮、N-烯丙氧羰基-吡咯烷、N-(甲)丙烯酰基-吡咯烷酮、N-烯丙氧羰基乙氧基-吡咯烷酮、N-(甲)丙烯酰乙氧基-吡咯烷酮、N-乙烯基-N-甲基-乙酰胺、N-烯丙基-N-甲基-乙酰胺、N-烯丙氧羰基-N-甲基-乙酰胺、N-(甲)丙烯酰基-N-甲基-乙酰胺、N-烯丙氧羰基-乙氧基-N-甲基-乙酰胺、N-(甲)丙烯酰乙氧基-N-甲基-乙酰胺、N，N-二甲基-(甲)丙烯酰胺、N，N-二甲基-(甲)乙烯基酰胺、N，N-二甲基-(甲)烯丙基酰胺、N，N-二甲基-(甲)烯丙氧羰基酰胺、N，N’-二甲基-N，N’-二乙烯基脲、N，N’-二甲基-N，N’-二烯丙基脲、二乙烯砜和二烯丙基砜。然而应该指出本发明并不局限于这些例举的化合物。
根据所要求的物理特性、特征、目的、应用等，当需要而又不造成问题的范围内，也可选择含有上述以外的可聚合化合物、增链剂、交联密度改良剂、固化剂、催化剂、助催化剂、光聚合作用引发剂、光敏剂、阻滞剂聚合作用抑制剂、紫外线吸收剂、稳定剂、着色剂、涂料、色素、染料、油墨、光敏化剂、发光剂、香料、杀菌剂、粘合剂、填充物、聚合物、填充物、玻璃、金属、金属氧化物、有机金属、盐类、补充剂、模压释放剂、表面活性剂、发泡剂、二氧化碳气体、空气、惰性气体、水、溶剂、杂质、添加剂和其它有机或无机化合物。
根据本发明的有机聚合物可以通过将可聚合化合物或可聚合组合物聚合来获得。作为聚合作用的过程，溶液聚合和本体聚合是具有代表性的。虽然根据本发明的可聚合化合物或组合物可以通过溶液聚合来进行聚合，但是本体聚合较为优选，其并不需要任何麻烦的操作如溶剂回收。
在本体聚合中，代表性的是热聚合和辐射诱导聚合。在本发明中这些聚合作用处理过程之一都可根据要求的目的选择。
与热聚合相比，辐射诱导对于化合物的种类、数量等有限制。但是这种聚合过程本身非常快并且在有些实例中，可在几秒钟就完成。进一步，利用太阳光等简单而广泛应用的聚合作用也是可行的，而且从工业的角度来看，可以认为是具有极高价值的生产过程。
现在描述使用这些聚合作用处理过程的例子。例如，在大型模压或其它成型产品的情况下，倾向于选择热聚合作用。但是如果模压或其它成型的产品比较小并且需要在短时间内生产，则倾向于选择辐射诱导聚合。在超大面积的涂漆如外墙壁涂漆的情况下，倾向于选择利用太阳光的辐射诱导聚合，但是对于相对小面积的涂漆，倾向于选择一种热聚合或辐射诱导聚合。
本发明的热聚合一般通过加热使根据本发明的化合物或可聚合组合物进行聚合。这种化合物或组合物包含可聚合官能团。加热温度一般在室温到目标聚合物的Tg温度或更高，或者在不高于300℃的范围内。可替代地，温度可以按照聚合反应进行的程度而自室温上下逐渐程序升温。
当进行热聚合时，一般要加入热聚合催化剂如自由基催化剂、阴离子催化剂或阳离子催化剂。
自由基催化剂可以是偶氮异丁腈、过氧化苯甲酰、二-3-甲氧丁基过氧化二碳酸酯、二异丙基过氧化二碳酸酯、α-枯基过氧化物新癸酸酯、叔丁基过氧基-2-乙基己酸酯、二枯过氧化物、1，1-二-叔丁过氧基-3，3，5-三甲基环己烷和叔丁基枯基过氧化物。
阴离子催化剂可以是氯化四丁基铵、四丁基氢氧化铵、三乙基胺、三丁基胺、吡啶、N-甲基吡咯烷酮、哌嗪、三苯基膦、三丁基膦、三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三异丙醇胺、4，4’-二甲胺-二苯酮、2-二甲基胺乙基苯甲酸、乙基-二甲胺苯酸酯、异戊基-二甲胺-苯酸酯、(正丁氧)乙基-二甲基胺基苯酸酯、异戊基-2-二甲胺乙基苯酸酯、乙酸钠、磷酸钾和甲醇钠。
阳离子催化剂可以是硫酸、盐酸、对甲苯磺酸、甲磺酸、磷酸、乙酸、丙酸、二氧化二丁锡、二氯二甲锡、二氯二丁锡、二丁锡二月桂酸酯、叔丁锡、三氟化硼、三氟化硼-二乙基醚配合物、四乙氧基钛、氧化钛、氧化铝、氟化铝。
这种热聚合催化剂的添加量不能一概而论，因为对于不同种类的可聚合化合物或含有该化合物的可聚合组合物所需的催化剂量是不同的。
但是，添加催化剂量优选为根据本发明的可聚合化合物或组合物重量的0.0001-10％，更优选为0.001-5％。
本发明中可用的辐射源实例包括波长范围为400-800nm的可见光，小于或等于400nm的紫外线和电子束。一般来说，使用相对经济的紫外线或可见光较使用需要昂贵装置的电子束优选。
然而，当紫外线和可见光不能发送时，电子束是非常有效的。
当用紫外线引导聚合作用时，可采用的光源如低压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、金属卤化物灯、脉冲氙灯、紫外线激光或无电极放电灯较为优选。
本发明的辐射诱导聚合通过将根据本发明的可聚合化合物或组合物暴露于辐射源来实现。如果需要，热聚合也可以与辐射诱导聚合一起使用。
除了光聚合引发剂之外，使用在热聚合中的上述自由基催化剂、阴离子催化剂或阳离子催化剂可以一起使用。
在一些实例中，电子束聚合可以不需要任何催化剂，但是，在不造成问题的范围内可以加入催化剂。
光聚合引发剂有光活化自由基发生剂、光活化阴离子发生剂、光活化阳离子发生剂等。其中，光活化游离子发生剂和光活化阳离子发生剂较为优选。
光活化自由基发生剂的实例包括4-苯氧基二氯乙酰苯、4-叔丁基-二氯-乙酰苯、二乙氧基乙酰苯、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-(4-异丙苯基)-2-羟基-2-甲基-1丙-酮、1-(4-十二烷基苯)-2-羟基-2-甲基-1丙-酮、4-(2-羟基-2-丙基)酮、1-羟基环己烷基苯酮、2-甲基-1-{4-(甲基硫)苯基}-2-morphoryl丙烷-1(2-methyl-1-{4-(methylthio)pheyl}-2-morphorylpropane-1)、苯偶姻(benzoine)、苯偶姻甲基醚(benzoine methyl ether)、苯偶姻乙基醚(benzoine ethyl ether)、苯偶姻异丙基醚(benzoine isopropylether)、苯偶姻异丁基醚(benzoine isobutyl ether)、苯基二甲基缩酮、苯甲酮、苯甲酰苯甲酸、甲基苯甲酰苯甲酸酯、4-苯基二苯酮、羟基二苯酮、烯丙基二苯酮、4-苯甲酰基-4’-甲基二苯基硫代-3，3’-二甲基-4-甲氧基-二苯酮、硫代氧杂蒽酮(噻吨酮)、2-氯硫代氧杂蒽酮、2-甲基硫代氧杂蒽酮、异丁基硫代氧杂蒽酮、2，4-二氯硫代氧杂蒽酮、2，4-二甲基硫代氧杂蒽酮、2，4-二乙基硫代氧杂蒽酮、2，4-二异丙基硫代氧杂蒽酮、1-苯基-1，2-丙二酮-2-(O-乙氧羰基)肟、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基膦氧化物、甲基苯基乙醛酸酯、联苄基、9，10-菲醌、茨醌、联苯环庚酮、2-乙基蒽醌、4’，4”-二乙基间苯二醌、3，3’，4，4’-四(叔丁基-过氧羰基)二苯酮。
加入光活化自由基发生剂的数量不能一概而论，因为对于不同种类的可聚合化合物或可聚合组合物所需的催化剂量也是不同的。但是，添加光活化自由基发生剂的量优选为根据本发明的可聚合化合物或组合物重量的0.0001-10％，更优选为0.001-5％。
光活化阳离子发生剂的实例包括芳族重氮鎓配合物、芳族锍配合物、芳族碘鎓配合物、布朗斯台酸鎓配合物、布朗斯台酸铁芳香化合物配合物。但是，在有些实例中，芳族锍配合物、芳族碘鎓配合物和布朗酸铁芳香化族合物配合物较为优选。
芳族锍配合物的实例包括三苯基锍四氟硼酸酯、三苯基锍己氟膦酸酯、三苯基锍己氟砷酸酯、三苯基锍己氟锑酸酯、二苯基碘鎓四氟硼酸酯、二苯碘鎓己氟膦酸酯、二苯碘鎓己氟砷酸酯和二苯碘鎓己氟锑酸酯。还有一些“Cyracure UVI-6974”(商品名，UCC产品)、’Cyracure UVI-6990(商品名，UCC产品)“Optomer SP150”(商品名，Asahi Denka Kogyo K.K.产品)和“Optomer SP170”(商品名，Asahi Denka Kogyo K.K.产品)，所有这些在商业上用来作为芳族锍配合物的改进产品并且用来产生自由基。
“CG24-061”(商品名，Ciba Geigy产品)可以作为布朗酸铁芳香族化合物配合物。
加入光活化阳离子发生剂的数量不能一概而论，因为对于不同种类的可聚合化合物或可聚合组合物所需的催化剂量也是不同的。但是，添加光活化阳离子的量优选为根据本发明的可聚合化合物或组合物重量的0.0001-10％，更优选为0.001-5％。
如果理想的聚合速率不能达到时，例如，在利用光聚合引发剂和热聚合催化剂的可见光诱导聚合中，在有些例子中，加入光敏剂如樟脑醌可能是非常有效的。
本发明所涉及的有机聚合物和包括有机聚合物的模压或其它成型产品都具有很高的亲水性并容易被水润湿。甚至是作为普通水溶性成份的污染物、空气中的亲水物质或者如来自汽车尾气、工业费气等的亲水性污染物如焦碳成分、皮脂和蛋白质沉淀物，都可以通过雨水、淋浴水、眼泪等分离而被去除(自清洁型的)。
此外，高湿度条件下，在窗玻璃、镜子、农用乙烯板、镜片、照相机镜头等上面形成的水滴和水雾以及在壁内表面和室内装饰品上形成的露水也可以被抑制。很明显，它们可以作为抑制由于在冷却扇上水滴的形成和污垢的沉淀而导致热交换有效性降低的材料。
根据本发明的具有高水润湿性和亲水性的有机聚合物和蒸汽、水等是高度兼容的，并且很容易吸收和保留它们。所以，这些有机聚合物也可以作为绿化沙漠或促进普通植物的生长等的含水性物质，也可以作为废水(液体)吸收物质等。
在光学材料领域，对如眼镜片、隐形眼镜、照相机镜头和摄像镜头来说，它们的透明性是重要的，根据本发明的有机聚合物除了具有的防污特性，还可以改进它们和分散染料的可染性，并能增加隐形眼镜配带的舒适感。
如上所述，根据本发明的有机聚合物和与本发明有关的含有有机聚合物的模压或其它成型产品适用于防污(包括涂层)材料(自清洁材料)，防露水材料、吸水(液体)性材料、光学材料等领域中。
此外，它们还可用在多种领域，例如，船底漆料；流体吸收物质如纱布、急救带和尿布；石膏如膏药；含药剂的粘贴物质如香味制物；用于冷隔离物的凝胶物质；公路防结冰物质；水泥添加剂；(光固化)粘结材料；胶带材料；光固化牙用材料；陈列分割材料；美发添加剂；表面活性剂添加剂如洗发香波、头发漂洗、头发调理剂和淋浴洗液或淋浴香波；表面活性剂；(光固化)油墨；(光固化)漆料或涂层物质；拷贝机材料；喷墨油墨添加剂；喷墨纸或复印纸添加剂；(颜色)调配材料；磁盘和磁带的粘结剂；光阻材料；薄膜电阻材料；超导基体材料；血液储存器；模压或其它成型塑料产品的材料；以及固化可聚合化合物。
基于实施例以下将对本发明作进一步的描述。但本发明并不局限于这些实施例。
进一步，一系列聚合物的合成的操作等都在室温下进行，除非另有说明。
对于水接触角的测量，使用了“CA-X200 Model”(商品名；KYOWAINTERFACE SCIENCE CO.，LTD.制造)。
实施例1氯乙基噁唑烷酮(已后简化为“CEOZ”)和N-甲氧乙基-N’-羟基-乙基-亚乙基脲(简称“MHEU”)的合成。
将97％的氢氧化钠(173.2g，4.20mol)、碳酸氢钠(378.0g，4.50mol)和水(1500ml)混和成均匀溶液。
将二(2-氯乙基)胺氯化氢(750.0g，4.20mol)在30-50℃的内部温度下逐步加到溶液中，这个过程要超出0.5小时，并且在40℃下熟化4小时。将氯仿(0.5L)边搅拌边加到反应物中，静置，收集下部的有机层。将上部的水层用3份0.5L的氯仿萃取(总量为1.5L)来收集有机成份。这些氯仿层被合并，并且将溶剂蒸馏出去，得到纯度为93.2％的CEOZ(569.8g，3.55mol，纯产率84.5％)。
所得的CEOZ结构表征如下1H-NMR→见图113C-NMR→见图2然后，在回流(93-102℃)下将纯度为93.2％的CEOZ(3.54mol)逐滴加到2-甲氧乙基胺(1350g，18.0mol)中，这个过程要超出1小时，然后在回流温度(102-105℃)下熟化15小时。
将38.7％重量比的氢氧化钠(366.0g，3.54mol)水溶液在20-35℃的内部温度下加到反应混和物中中和反应混和物。将水蒸发掉，过滤，收集沉淀的盐，并用乙酸乙酯洗。所得滤液和洗液合并，并且再次蒸发浓缩。最后，浓缩残余物通过硅胶柱色谱法提纯，得到纯度为99％的MHEU(471.5g，2.48mol，纯产率70％)。
所得的CEOZ结构表征如下1H-NMR→见图313C-NMR→见图4实施例2N-甲氧乙基-N’-巯乙基-亚乙基脲(简称“THEU”)的合成。
将三溴化磷(58.0g，0.214mol)在10-40℃的内部温度下逐滴加到纯度为99％的N-甲氧乙基-N’-羟乙基-亚乙基脲(MHEU)(110.0g，0.579mol)中。然后在50℃下熟化2小时。将氯仿(200mL)加到反应混和物中，并且在60℃的内部温度下逐滴加入水(50mL)。将混和物冷却到室温并且分层。所得的有机层经减压浓缩，得到粗的N-甲氧乙基-N’-溴乙基-亚乙基脲(130.5g，0.520mol，粗产率90％)。
将硫脲(69.6g，0.914mol)和水(300mL)加入粗N-甲氧乙基-N’-溴乙基-亚乙基脲中，然后在回流(100-102℃)下反应3小时。接着将反应物冷却到40℃，在40-46℃下逐滴加入28％的氨水(148.0g，2.44mol)，所得混和物在55℃下熟化3小时。
在反应混和物冷却到室温后，将所得反应混合物用氯仿萃取三次。将所获得的有机层用盐酸、碳酸氢钠水溶液和盐水洗，然后经减压浓缩。最后，所得浓缩残余物用硅胶柱色谱法提纯，得到纯度为92％的THEU(68.0g，0.306mol，纯产率52.9％/MHEU)。
所得的THEU结构表征如下1H-NMR→见图5IR→见图6实施例3N，N’-二(羟乙基)-亚乙基脲(简称为“HEEU”)和N，N’-二(巯乙基)-亚乙基脲(简称“DMEU”)的合成。
将纯度为93.2％的CEOZ(568.0g，3.54mol)在105-110℃下逐滴加到2-氨基乙醇(1180.0g，19.3mol)中，这个过程要超出1小时。然后在110℃下熟化3小时。然后将其冷却并加入97％的氢氧化钠(146.0g，3.54mol)水溶液和水(220ml)，然后过滤。在滤液中加入无水硫酸镁，再次过滤。滤液流经硅胶柱，并用甲醇淋洗硅胶柱。将硅胶柱洗脱液和淋洗液(甲醇溶液)合并，并且在减压条件下蒸馏掉溶剂、过量的2-氨醇等。所得浓缩残余物通过硅胶柱色谱法提纯，得到纯度为99％的HEEU(469.4g，2.67mol，纯产率75.4％)。
所得的HEEU的结构表征如下1H-NMR→见图713C-NMR→见图8在内部温度45-60℃下将三溴化磷(168.0g，0.605mol)逐滴加到纯度为99％的HEEU(150.6g，0.856mol)和氯仿(60mL)的液体混和物中，然后在50-80℃下熟化3小时。将所获得的反应混和物冷却到室温，逐滴加入水(30mL)来水解过量的三溴化磷。然后加入氯仿和水进行水洗。所得的有机层经减压浓缩，得到粗N，N’-二(溴乙基)-亚乙基脲(252.7g，0.842mol，粗产率98％)。
将硫脲(200.0g，2.63mol)、98％的硫酸(0.5mL)和水(250mL)加到粗N，N’-二(溴乙基)-亚乙基脲中，在回流温度(105℃)下反应3小时。然后冷却到40℃，在40-50℃下逐滴加入25％的氨水(230.0g，3.38mol)，并在65℃下反应3小时。
在反应混和物冷却到室温后，加入氯化钠并将所得反应溶液用氯仿萃取三次。将所获得的有机层用盐酸、碳酸氢钠水溶液和盐水洗，然后经减压浓缩。最后，浓缩残余物用硅胶柱色谱法提纯，得到纯度为95％的DMEU(134.0g，0.617mol，纯产率72.1％/MHEU)。
所得的CEOZ结构表征如下1H-NMR→见图913C-NMR→见图10实施例4N-甲氧乙基-N’-甲基丙烯酰氧乙基-亚乙基脲(以后简称为“MEMEU”)的合成。
将氯化甲基丙烯酸(99.0g，0.947mol)在内部温度5-20℃下逐滴加到纯度为99％的MHEU(180.0g，0.947mol)、三乙基胺(95.7g，0.947mol)和EDC(二氯乙烷，240g)的混和物中，这个过程要超出1小时。然后在10-22℃下熟化1小时。将反应物用EDC、水、35％的盐酸洗并经减压在蒸发器上浓缩。浓缩残余物通过硅胶柱色谱法提纯。
最后得到纯度为97％的N-甲氧乙基-N’-甲丙烯酰氧乙基-亚乙基脲(简称为“MEMEU”)197.1g(0.746mol，纯产率78.8％)。
所得的MEMEU的结构表征如下1H-NMR→见图1113C-NMR→见图12实施例5N-甲氧乙基-N’-丙烯酰基硫代乙基-亚乙基脲(简称为“ATEMU”)的合成。
将三溴化磷(58.0g，0.214mol)在内部温度10-40℃下逐滴加到纯度为99％的MHEU(110.0g，0.579mol)中，然后在50℃下熟化2小时。将氯仿(200mL)加到所得的反应混和物中，并且在60℃的内部温度下逐滴加入水(50mL)。将所得的反应混和物冷却到室温后并分层。将有机层经减压浓缩，得到粗用硅胶柱色谱法提纯，得到粗N-甲氧乙基-N’-溴乙基-亚乙基脲(130.5g，粗产率88％)。
将硫脲(69.6g，0.915mol)和水(300mL)加到N-甲氧乙基-N’-溴乙基-亚乙基脲中，在回流温度(100-102℃)下反应3小时。然后冷却到40℃，在40-46℃下逐滴加入28％的氨水(148.0g，2.44mol)，所得混和物在55℃下熟化3小时。
在反应混和物冷却到室温后，将所得反应混和物用氯仿萃取三次。将所获得的有机层用盐酸、碳酸氢钠水溶液和盐水洗，然后经减压浓缩，得到粗N-甲氧乙基-N’-巯乙基-亚乙基脲(68.0g，粗产率57.5％/MHEU)。
将氯丙酸(43.2g，0.340mol)在内部温度30-40℃下逐滴加到粗N-甲氧乙基-N’-巯乙基-亚乙基脲(68.0g)中，然后在40℃下熟化3小时。
然后加入氯仿(140mL)，在内部温度5-15℃下逐滴加入三乙基胺(61.9g，0.602mL)，这个过程要超出1小时，然后在内部温度20-30℃下熟化1小时。
将氯仿(850mL)和水(350mL)加到反应混和物中进行萃取和冲洗。分离的有机层用盐酸和水冲洗，用无水硫酸镁干燥，并且过滤。所得滤液经减压浓缩，浓缩残余物通过硅胶柱色谱法提纯，得到纯度为95％的N-甲氧乙基-N’-丙烯酰基硫代乙基-亚乙基脲(ATEMU)(65.5g，0.241mol，纯产率41.6％/MHEU)。
所得的ATEMU的结构表征如下1H-NMR→见图13IR→见图14实施例6N-甲氧乙基-N’-烯丙基硫代碳酸乙酯基-亚乙基脲(简称为“ATMEU”)的合成。
将氯甲酸烯丙酯(85.0g，0.705mol)在内部温度3-15℃下逐滴加到N-甲氧乙基-N’-巯乙基-亚乙基脲(THEU)(80.0g，0.392mol)、三乙基胺(71.4g，0.705mol)和甲苯(200mL)的混和物中，这个过程要超出2小时。然后在10-20℃下熟化2小时。然后加入氯仿(400mL)和水(400mL)萃取反应混和物并使混和物分离成层。将有机层用水(400mL)洗两次，用无水硫酸镁干燥并过滤。将滤液在蒸发器上浓缩。浓缩残余物通过硅胶柱色谱法提纯，得到纯度为94％的N-甲氧乙基-N’-烯丙基硫代碳酸乙酯基-亚乙基脲(以后简称ATMEU)(105.6g，0.344mol，纯产率87.8％/MHEU)。
所得的ATMEU的结构表征如下1H-NMR→见图1513C-NMR→见图16实施例7N-甲氧乙基-N’-烯丙基碳酸乙酯基-亚乙基脲(简称为“ACMEU”)的合成。
将氯甲酸烯丙酯(85.0g，0.705mol)在内部温度3-15℃下逐滴加到N-甲氧乙基-N’-羟乙基-亚乙基脲(MHEU)(73.8g，0.392mol)、三乙基胺(71.4g，0.705mol)和甲苯(200mL)的液体混和物中，这个过程要超出2小时。然后在10-20℃下熟化2小时。反应完成之后，加入甲苯(500mL)，将所得混和物过滤。将滤液在蒸发器上浓缩。浓缩残余物通过硅胶柱色谱法提纯，得到纯度为93％的N-甲氧乙基-N’-烯丙基碳酸乙酯基-亚乙基脲(ACMEU)(100.4g，0.343mol，纯产率87.5％/MHEU)。
所得的ACMEU的结构表征如下1H-NMR→见图1713C-NMR→见图18实施例8N-甲氧乙基-N’-(缩水甘油基乙氧基)-亚乙基脲(简称为“EPMEU”)的合成。
将40％的苛性钠溶液(53.0g，0.530mol)在内部温度25-40℃下逐滴加到纯度为99％的MHEU(100.0g，0.526mol)、表氯醇(147.1g，1.59mol)和二甲亚砜(30g)的液体混和物中，这个过程要超出1小时。然后在40-60℃下熟化8小时。将反应溶液过滤，将滤液在蒸发器上减压浓缩。将乙腈加到浓缩残余物中，过滤所得混和物，再次减压蒸发浓缩滤液。最后，浓缩残余物通过硅胶柱色谱法提纯，得到纯度为95％的N-甲氧乙基N’-(缩水甘油基乙氧基)-亚乙基脲(EPMEU)69.0g(0.268mol，纯产率51％/MHEU)。
所得的EPMEU的结构表征如下1H-NMR→见图19IR→见图20实施例9N，N’-二(甲基丙烯酰氧乙基)-亚乙基脲(简称为“MEEU”)的合成。
将氯化甲基丙烯酸(240.4g，2.30mol)在5-10℃下逐滴加到纯度为99％的HEEU(200.0g，1.14mol)、三乙基胺(232.7g，2.30mol)和乙腈(1000mL)的液体混和物中，这个过程要超出1小时，然后在10-25℃下熟化3小时。在反应混和物被过滤之后，用乙酸来中和滤液，然后加入对甲氧基苯酚(2.0g)，在30℃或低于30℃，减压蒸馏掉溶剂。浓缩残余物用甲苯稀释并再次过滤。所得滤液在30℃或低于30℃，减压蒸馏掉溶剂。最后浓缩残余物通过硅胶柱色谱法提纯。在浓缩过程中，再次加入甲氧基苯酚(2.0g)，得到纯度为97％的N，N’-二(甲基丙烯酰氧乙基)-亚乙基脲(MEEU)(211.6g，0.661mol，纯产率58.0％)。
所得的MEEU的结构表征如下1H-NMR→见图2113C-NMR→见图22实施例10N，N’-二(丙烯基碳酸乙酯基)-亚乙基脲(简称为“ACEU”)的合成。
将氯甲酸烯丙酯(150.7g，1.25mol)在5-10℃下逐滴加到纯度为99％的HEEU(100.0g，0.568mol)、三乙基胺(116.4g，1.15mol)和乙腈(500mL)的液体混和物中，这个过程要超出1小时，然后在10-25℃下熟化5小时。在反应混和物被过滤之后，在30℃或低于30℃，减压条件下蒸馏掉溶剂。浓缩残余物用甲苯稀释并再次过滤。所得滤液在30℃或低于30℃，再次减压蒸馏掉溶剂，所得浓缩残余物通过硅胶柱色谱法提纯，得到纯度为94％的N，N’-二(丙烯基碳酸乙酯基)-亚乙基脲(ACEU)(160.2g，0.440mol，纯产率77.5％)。
所得的ACEU的结构表征如下1H-NMR→见图2313C-NMR→见图24实施例11N，N’-二(丙烯酰基硫代乙基)-亚乙基脲(简称为“ATEEU”)的合成。
将氯丙酸(128.5g，1.01mol)在40-55℃下逐滴加到纯度为95％的DMEU(100.0g，0.460mol)和乙腈(120mL)的液体混和物中，然后在40℃下熟化6小时，同时向反应混合液中通入少量氮气，在反应物冷却到室温之后，加入甲苯(200mL)，在0-10℃下逐滴加入三乙基胺(144.0g，1.42mol)，然后在10-15℃下熟化5小时。将水、盐水和氯仿加到反应混合物中，来萃取和冲洗反应混合物。将有机层用盐酸和水冲洗之后加入甲氧基苯酚(0.1g)，并且在20℃或低于20℃下在蒸发器上去除溶剂。浓缩残余物通过硅胶柱色谱法提纯。在浓缩过程中再次加入甲氧基苯酚(0.4g)，得到纯度为98％的N，N’-二(丙烯酰基硫代乙基)-亚乙基脲(ATEEU)(80.0g，0.249mol，纯产率54.1％)。
所得的ATEEU的结构表征如下1H-NMR→见图2513C-NMR→见图26实施例12N，N’-二(烯丙基硫代碳酸乙酯基)-亚乙基脲(简称为“ATCEU”)的合成。
将氯甲酸烯丙酯(119.1g，0.988mol)在5-10℃下逐滴加到纯度为95％的DMEU(100.0g，0.460mol)、三乙基胺(100.0g，0.988mol)和乙腈(500mL)的液体混和物中，这个过程需要超出1小时，然后在10-25℃下熟化5小时，将反应物过滤之后，在30℃或低于30℃，减压浓缩。浓缩残余物用甲苯稀释并再次过滤，将所得滤液在30℃或低于30℃，减压条件下再次浓缩。最后将残余物通过硅胶柱色谱法提纯，得到纯度为85％的N，N’-二(烯丙基硫代碳酸乙酯基)-亚乙基脲(ATCEU)(141.4g，0.321mol，纯产率69.8％)。
所得的ATCEU的结构表征如下1H-NMR→见图2713C-NMR→见图28实施例13N，N’-二(缩水甘油基硫代乙基)-亚乙基脲(简称为“GTEU”)的合成。
将49％的氢氧化钠(75.1g，0.920mol)水溶液在15-25℃下逐滴加到纯度为95％的DMEU(100.0g，0.460mol)中，这个过程需要超出1小时，然后在20℃下熟化0.5小时，进一步，在30-35℃下，逐滴加入表氯醇(85.1g，0.920mol)，这个过程需要超出2小时，然后在40℃下熟化2小时。将氯仿和水加到反应混合物中来萃取和冲洗反应混合物，所获得的有机层用水再次冲洗，用无水硫酸镁干燥并且过滤。将滤液在蒸发器上浓缩。
浓缩残余物通过硅胶柱色谱法提纯，得到纯度为94％的N，N’-二(缩水甘油基硫代乙基)-亚乙基脲(GTEU)(11.4g，0.034mol，纯产率7.4％)。
所得的GTEU的结构表征如下1H-NMR→见图2913C-NMR→见图30
实施例14N，N’-二(羟甲基)-亚乙基脲(简称为“HMEU”)和N，N’-二(甲基丙烯酰氧-甲基)-亚乙基脲(简称为“MMEU”)的合成。
将亚乙基脲(161.6g，1.88mol)、仲甲醛(128.5g，4.28mol作为甲醛)、28％重量的甲酸钠(2.3g)的甲醇(550mL)溶液，放入反应器中在55℃下反应5小时。将反应物减压浓缩。浓缩残余物从乙腈中再次结晶，得到纯度为92％的HMEU(168.1g，1.06mol，纯产率56.4％)。
将氯化甲基丙烯酸(143.0g，1.37mol)在10-30℃下逐滴加到纯度为92％的HMEU(100.0g，0.630mol)、三乙基胺(138.5g，1.37mol)和乙腈(400mL)的液体混合物中，这个过程需要超出1小时，然后在20℃下熟化1小时，将反应混合物过滤之后，滤液被中和，加入对甲氧基苯酚(0.2g)，然后在30℃或低于30℃，减压浓缩。
将二氯甲烷和稀盐酸加到浓缩残余物中来萃取和冲洗，所获得的有机层用水冲洗三次，再次加入对甲氧基苯酚(0.1g)，在30℃或低于30℃，减压条件下，将溶剂蒸发掉。最后浓缩残余物通过硅胶柱色谱法提纯，在浓缩过程中再次加入甲氧基苯酚(0.1g)，得到纯度为94％的N，N’-二(甲基丙烯酰氧-甲基)-亚乙基脲(MMEU)(58.0g，0.193mol，纯产率30.6％)。
所得的MMEU的结构表征如下1H-NMR→见图3113C-NMR→见图32实施例15N，N’-二(缩水甘油基氧乙基)-亚乙基脲(简称为“DGEEU”)的合成。
将40％的苛性钠(574g，5.74mol)在内部温度25-40℃下逐滴加到纯度为99％的HEEU(500.0g，2.84mol)、表氯醇(1471g，15.9mol)和二甲亚砜(250g)的液体混和物中，这个过程需要超出1小时，然后在40℃下熟化8小时，将反应物过滤之后，在蒸发器上减压浓缩。将乙腈加到浓缩物中，将所得混合物过滤，再次在蒸发器上减压浓缩。浓缩残余物物通过硅胶柱色谱法提纯。最后得到纯度为95％的N，N’-二(缩水甘油基氧乙基)-亚乙基脲(DGEEU)146.0g(0.484mol，纯产率17％/HEEU)。
所得的DGEEU的结构表征如下1H-NMR→见图33IR→见图34实施例16N，N’-二(硫代缩水甘油基硫代乙基)-亚乙基脲(简称为“TGEU”)的合成。
将表氯醇(550g，5.94mol)在内部温度35-45℃下逐滴加到添加了三乙基胺(50g)的纯度为93％的N，N’-二(巯乙基)-亚乙基脲(DMEU)(600g，2.69mol)的液体混合物中，然后在40-55℃下熟化7小时。将42.9％的苛性钠(560g，6.00mol)在内部温度25-35℃下逐滴加到反应混合物中，然后在25-35℃下熟化3小时。将氯仿和水加入所得的反应混合物中用水来洗反应混合物，在用稀盐酸冲洗继而用水冲洗之后，将反应混合物在减压条件下，在蒸发器上浓缩得到粗N，N’-二(硫代缩水甘油基硫代乙基)-亚乙基脲(1012g)。
将硫脲(900g，11.8mol)和甲醇(5000mL)加到所获得的粗N，N’-二(硫代缩水甘油基硫代乙基)-亚乙基脲中，在25-30℃下反应4个小时，将反应混合物在减压条件下在蒸发器上浓缩之后，加入氯仿和水洗剩余物，分离有机层。将有机层用稀释的盐酸和水冲洗，用无水硫酸镁干燥，然后过滤。滤液再次在蒸发器上减压浓缩。浓缩残余物通过硅胶柱色谱法提纯。最后得到纯度为99％的N，N’-二(硫代缩水甘油基硫代乙基)-亚乙基脲(TGEU)380.0g(1.07mol，纯产率40％/DMEU)。
所得的TGEU的结构表征如下1H-NMR→见图3513C-NMR→见图36实施例17N，N’-二(2-羟基-3-烯丙酰氧丙基)-亚乙基脲(简称为“AHPI”)的合成。
将亚乙基脲(215.0g，2.5mol)、表氯醇(2313.0g，25.0mol)和三甲基苯基铵氯化物(6.5g)加入反应烧瓶中。在加热和回流(120℃)下反应5个小时并将反应混合物冷却到60℃。
将97％的氢氧化钠片(250g，6.0mol)逐步放入烧瓶中并同时注意观察反应物的状态，然后在60-80℃下熟化1.5小时。
将反应混合物冷却到室温然后过滤，所得滤液在蒸发器上浓缩，残余物通过硅胶柱色谱法提纯。最后得到纯度为93％的N，N’-二(缩水甘油基)-亚乙基脲(DGEU)290.0g(1.36mol，纯产率54％/亚乙基脲)。
将所得的纯度为93％的DGEU(105.3g，0.494mol)和三甲基苯铵氯化物(5.0g)加热到60℃。维持内部温度并逐滴加入氯丙酸(108.5g，1.00mol)，在65-90℃下熟化1.5小时。将反应混合物冷却到5℃后，在5-10℃下逐滴加入三乙基胺(101.2g，1.00mol)，然后在20-30℃下熟化1小时。
将所得的反应混合物用盐酸中和，用无水硫酸镁干燥然后过滤。最后，滤液在蒸发器上浓缩，残余物通过硅胶柱色谱法提纯。最后得到纯度为92％的N，N’-二(2-羟基-3-烯丙酰氧丙基)-亚乙基脲(AHPI)31.0g(0.098mol，纯产率20％/DGEU)。
所得的AHPI的结构表征如下13C-NMR→见图37IR →见图38实施例18N，N’-二{6-(N-甲基-咪唑烷酮基-N’)-2-(甲基烯丙酰氧基)-4-硫代己烷基}-亚乙基脲(简称为“S-3I”)的合成。
将三溴化磷(36.5g，0.121mol)在内部温度30-60℃下逐滴加到由氯乙基噁唑烷酮和甲胺合成的N-甲基-N’-(2-羟乙基)-亚乙基脲(50.0g，0.347mol)和氯苯(50mL)的液体混和物中，然后在60-70℃下熟化1小时。然后加入硫脲(50.0g，0.657mol)和水(50mL)，在回流(95-96℃)下加热3.5小时。将反应混和物冷却到40℃左右，逐渐加入25％的氨水(50.0g，0.734mol)在60-65℃下水解2.5个小时。
将反应混和物冷却到室温，加入35％的盐酸(45.0g，0.432mol)和氯仿(300mL)洗混和物。分离有机层，将氯仿(200mL)再次加到水层来萃取，分离有机层。将分离的有机层合并后减压浓缩，将残余物在115-118℃/200Pa(1.5托)，减压蒸馏，收集馏份。最后得到纯度为99％的N-甲基-N’-(2-巯乙基)-亚乙基脲(MEMD43.0g(0.266mol，纯产率77％)。
将纯度为93％的DGEU(21.3g，0.10mol)、三乙基胺(1.0g)和乙腈(50mL)加热到75℃，在75-80℃下逐滴加入纯度为99％的MEMI(32.3g，0.20mol)，在80℃下熟化4小时。反应混和物冷却到5℃后，加入三乙基胺(48.0g，0.47mol)，然后在内部温度5-10℃下逐滴加入氯化甲基丙烯酸(50.0g，0.48mol)，然后在20-30℃下熟化1小时。
将甲苯(100mL)加入所得的反应混和物中，过滤所得的混和物。滤液在蒸发器上浓缩，所得残余物通过硅胶柱色谱法提纯。最后得到纯度为95％的N，N’-二{6-(N-甲基-咪唑烷酮基-N’)-2-(甲基烯丙酰氧基)-4-硫代己烷基}-亚乙基脲(S-3I)28.6g(0.042mol，纯产率42％/DGEU)。
所得的S-3I的结构表征如下1H-NMR→见图3913C-NMR →见图40实施例19N，N’-二(烯丙酰氧乙基)-亚乙基脲(简称为“AEEU”)的合成。
将氯化丙烯酸(208.2g，2.30mol)在5-10℃下逐滴加到纯度为99％的HEEU、三乙基胺(232.7g，2.30mol)和乙腈(1000mL)的液体混合物中，此过程需要超出1个小时，然后在10-25℃熟化3小时，将反应物过滤之后，用乙酸中和滤液，并且在30℃或低于30℃，减压条件下浓缩。将甲苯加入残余物中并再次过滤。滤液在30℃或低于30℃再次减压浓缩，最后残余物通过硅胶柱色谱法提纯。在浓缩过程中，加入甲氧基苯酚(0.2g)，得到纯度为96％的N，N’-二(烯丙酰基氧乙基)-亚乙基脲(AEEU)(191.1g，0.650mol，纯产率57.0％)。
所得的AEEU的结构表征如下1H-NMR→见图4113C-NMR →见图42实施例20N，N’-二{2-巯甲基-2-(2-巯乙基硫代)-乙基}-亚乙基脲(简称为“MESPI”)的合成。
将N，N’-二缩水甘油基-亚乙基脲(DGEU)(59.4g，0.30mol)和三乙基胺(3.0g)的液体混合物加热到50℃，并在50-80℃下逐滴加入2-巯基乙醇(47.8g，0.61mol)，然后在60℃下熟化1小时。
在反应物冷却到室温之后，在20-30℃下逐滴加入三溴化磷(109.4g，0.40mol)，此过程需要超出1小时，然后在60℃下熟化4小时。将氯仿(400mL)和水(200mL)加到所得反应混合物中进行萃取，并且将有机层减压浓缩，得到粗N，N’-二{2-溴-3-(2-溴乙基硫代)-丙基}-亚乙基脲(165.0g，0.272mol，粗产率90.6％/DGEU)。
接着将硫脲(166g，2.19mol)和水(200mL)加到所得的溴代衍生物(155.0g，0.26mol)中，所得混合物在搅拌条件下，加热、回流4小时(内部温度100-102℃)。
反应物冷却到40℃后，在内部温度40-45℃下逐滴加入28％重量的氨水(198.0g，3.27mol)，此过程需要超出30分钟，然后在50℃下熟化2小时。
将所获得的反应混合物用氯仿(300mL)萃取3次(总量为900mL)。将合并的有机层用盐酸、碳酸钠水溶液和水冲洗，然后减压浓缩，得到MESPI(109.3g，0.26mol)。最后，粗MESPI通过硅胶柱色谱法提纯，得到粗N，N’-二{2-巯甲基-2-(2-巯乙基硫代)-乙基}-亚乙基脲(MESPI)(73.0g，0.17mol，纯产率60％/DGEU)。
所得的MESPI的结构表征如下1H-NMR →见图4313C-NMR →见图44实施例21N，N’-二烯丙基-亚乙基脲(简称为“DAEU”)的合成。
将亚乙基脲(EU)(100g，1.16mol)在内部温度40-50℃下加到60％重量的氢化钠(101.0g，2.5mol)和THF(800mL)的液体混合物中，此过程需要超出1小时或更长，维持50℃温度1小时。将烯丙基溴(305.5g，2.5mol)在内部温度40-50℃下逐滴加入，此过程需要超出1小时，所获得的混合物在53℃温度下维持1小时。
经过冷却，在室温下逐渐加入甲醇(50mL)。将所得混合物过滤，并且将所得滤液减压浓缩。将己烷加到浓缩残余物中。然后充分搅拌，将混合物过滤，并将滤液在减压条件下浓缩。再次将己烷加到残余物中，并充分搅拌。将混合物过滤，并将滤液在减压条件下浓缩，得到一种浓缩的残余物(109.8g)。
最后，将亚硫酸钠(0.1g)加到浓缩残余物中，并且在95-105℃/0.12kPa下进行减压蒸馏，收集馏份。结果，得到纯度为98％的N，N’-二烯丙基-亚乙基脲(DAEU)78.3g(0.46mol，纯产率40％/EU)。
所得的DAEU的结构表征如下1H-NMR→见图45MS谱 →见图46实施例22N-单(烯丙氧羰基)-亚乙基脲(简称“MACI”)的合成。
将氯甲酸烯丙酯(303.8g，2.52mol)在内部温度25-30℃下逐滴加到吡啶(200.0g，2.5mol)、亚乙基脲(EU)(100.0g，1.16mol)和二氯乙烷(1000mL)的液体混合物中，此过程需要超出0.5小时或更长。所得混合物维持回流温度(86-88℃)6小时。
然后冷却，加入二氯乙烷(500mL)和水(400mL)。最后所得混合物充分混合，然后静置，有机层分离。所获得的有机层用16％重量的盐水洗，然后将水层去掉。所得有机层用硫酸镁干燥，然后过滤。滤液经减压浓缩。最后，残余物用甲苯再次结晶，然后减压干燥，得到纯度为88％的N-单(烯丙氧羰基)-亚乙基脲(MACI)(69.0g，0.36mol，纯产率31％/EU)。
所得的MACI的结构表征如下1H-NMR→见图47MS谱 →见图48实施例23N，N’-二(烯丙氧羰基)-亚乙基脲(简称“DACI”)的合成。
将亚乙基脲(EU)(50.0g，0.58mol)在内部温度40-50℃下加到60％重量的氢化钠(50.0g，1.25mol)和THF(1000mL)的液体混合物中，此过程需要超出0.5小时或更长，并维持50-52℃温度1小时。将氯甲酸烯丙酯(150.7g，1.25mol)在在内部温度25-30℃下逐滴加到混合物中，此过程需要超出1.5小时或更长并维持回流(66℃)2小时。
反应混合物冷却到室温之后，将不溶物过滤除去，并将滤液减压浓缩，将己烷(400mL)和甲苯(500mL)加到浓缩残余物中并加热到65℃。在同一温度下，将不溶的物质过滤掉，并将滤液慢慢冷却到室温，进行重结晶，然后过滤。最后，将己烷加到所获得的滤饼进行淤集沉淀。所得混合物经再次过滤，并且将所得滤饼在减压条件下干燥，得到纯度为92％的N，N’-二(烯丙氧羰基)-亚乙基脲(DACI)(72.2g，0.26mol，纯产率45％/EU)。
所得的DACI的结构表征如下1H-NMR→见图49MS谱 →见图50实施例24N-单(甲基丙烯酰基)-亚乙基脲(简称“EUM”)的合成。
将氯化甲基丙烯酸(209.1g，2.0mol)在内部温度15-20℃下逐滴加到吡啶(158.2g，2.0mol)、亚乙基脲(EU)(172.2g，2.0mol)和乙腈(1000mL))的液体混合物中，此过程需要超出0.5小时或更长，并维持20-25℃温度3小时。
将反应混合物过滤，并将滤液在减压条件下浓缩，所得剩余物通过硅胶柱色谱法提纯得到一种结晶残余物。该残余物在甲苯和己烷的混和溶剂中重结晶，得到纯度为99％的N-单(甲基丙烯酰基)-亚乙基脲(EUM)(35.0g，0.23mol，纯产率11％/EU)所得的EUM的结构表征如下1H-NMR→见图51MS谱 →见图52实施例25N，N’-二(甲基丙烯酰基)-亚乙基脲(简称“DMAI”)的合成。
将亚乙基脲(EU)(100.0g，1.16mol)在内部温度40-50℃下加到60％重量的氢化钠(100.0g，2.50mol)和THF(1600mL)的液体混合物中，此过程需要超出2小时或更长，并维持40-50℃温度4小时。在混合物冷却到室温后，在内部温度40℃下逐滴加入氯化甲基丙烯酸(250.0g，2.39mol)，此过程需要超出2小时，并维持40℃温度2小时。
将甲醇(50mL)在内部温度20-25℃下加到反应混合物中。接着同样在内部温度20-25℃下逐渐加入35％重量的盐酸(200g)。然后将所得混合物在减压条件下浓缩。
然后，将己烷加到浓缩物中，并充分混合。混合物静置之后，将分离的己烷层去掉。将乙酸乙酯(1000mL)加入分离的水层中并充分混合，混合物静置之后，收集分离的乙酸乙酯层，并再次减压浓缩。
最后，加入甲苯(800mL)和己烷(800mL)。然后，搅拌并加热，将混合物热过滤。将滤液慢慢冷却到5℃，进行重结晶。结晶物通过过滤收集，然后减压干燥，得到纯度为95％的N，N’-二(甲基丙烯酰基)-亚乙基脲(DMAI)(10g，0.043mol，纯产率3.7％/EU)。
所得的DMAI的结构表征如下1H-NMR→见图53MS谱 →见图54实施例26N-甲基-N’-缩水甘油基-亚乙基脲(简称“MGI”)的合成。
将N-甲基-亚乙基脲(450.0g，4.05mol)、表氯醇(2082.0g，25.5mol)和三甲基苯铵氯化物(15g)放入反应烧瓶中。经加热并在回流温度(115-120℃)下反应5个小时，将反应混和物冷却到60℃。
然后逐滴加入39％的氢氧化钠水溶液(625.0g，6.09mol)，在80℃熟化1小时。
在反应混合物冷却到室温后，过滤。将氯仿和水加到所得滤液中。混合物静置之后，收集氯仿层。所得氯仿在蒸发器上浓缩。残余物通过硅胶柱色谱法提纯。最后得到纯度为92％的N-甲基-N’-缩水甘油基-亚乙基脲(MGI)56.2g(0.33mol，纯产率8.2％/N-甲基-亚乙基脲)。
所得的MGI的结构表征如下1H-NMR→见图55MS谱 →见图56实施例27N-甲基-N’-烯丙酰氧乙基-亚乙基脲(简称“MAEI”)的合成。
将热氯化丙烯酸(270g，2.98mol)在内部温度3-13℃下加到由氯乙基噁唑烷酮和甲胺合成的N-甲基-N’-(2-羟乙基)-亚乙基脲(HEMI)(421g，2.90mol)、三乙基胺(302g，2.98mol)和氯仿(1000.0g)的液体混合物中，此过程需要超出2小时或更长，并在5-12℃下熟化2小时。将氯仿和水加入反应混和物中来冲洗混和物。有机层分离并收集之，然后用饱和盐水洗。将获得的有机层在减压条件下在蒸发器上浓缩。最后，残余物通过硅胶柱色谱法提纯，得到纯度为98％的N-甲基N’-烯丙酰氧乙基-亚乙基脲(MAEI)(261g，1.29mol，纯产率44.5％)。
所得的MAEI的结构表征如下1H-NMR→见图57实施例28N-丙烯酰基-噁唑烷酮(简称“ACOZ”)的合成。
将β-氯丙酸氯化物(65.4g，0.52mol)在内部温度13-18℃下逐滴加到2-噁唑烷酮(43.5g，0.50mol)和乙腈(200mL)的液体混合物中，此过程需要超出0.5小时或更长，并在45℃下维持4小时。在混和物冷却到10℃之后，在内部温度10-20℃下逐滴加入三乙基胺(104.2g，1.03mol)，此过程需要超出1小时或更长，并在20℃下维持1小时。
将所得的反应混和物过滤，滤液在减压条件下浓缩，并将氯仿(300mL)和水(100mL)加入浓缩残余物中，充分混和。将所得混和物静置，收集有机层。
将获得的有机层在减压条件下浓缩。浓缩残余物通过硅胶柱色谱法提纯，得到纯度为98％的N-丙烯酰基-噁唑烷酮(ACOZ)20.5g(0.14mol，纯产率29％/噁唑烷酮)。
所得的ACOZ的结构表征如下1H-NMR→见图58MS谱 →见图59实施例29N-烯丙基-噁唑烷酮(简称“ALOZ”)的合成。
将2-噁唑烷酮(43.5g，0.50mol)在内部温度25-35℃下加到60％重量的氢化钠(20.0g，0.50mol)和THF(700mL)的液体混合物中，此过程需要超出0.5小时或更长，并在60℃下维持2小时。在混和物冷却到室温之后，在内部温度25-30℃下逐滴加入烯丙基溴(60.5g，0.50mol)，此过程需要超出0.5小时或更长，并在50℃下维持2小时。
将所得的反应混和物过滤，滤液在减压条件下浓缩。浓缩残余物通过硅胶柱色谱法提纯，得到纯度为96％的N-烯丙基-噁唑烷酮(ALOZ)37.2g(0.28mol，纯产率56％/唑烷酮)。
所得的ALOZ的结构表征如下1H-NMR→见图60MS谱 →见图61实施例30N-乙烯基-噁唑烷酮(简称“VOZ”)的合成。
将碳酸乙烯酯(176.1g，2.00mol)和二乙醇胺(210.3g，2.00mol)放入反应烧瓶中。在160-165℃下反应5个小时。冷却反应混和物，通过硅胶柱色谱法提纯，得到粗N-羟乙基-噁唑烷酮(310g)。
将碳酸钾(6.9g，0.05mol)和碳酸二乙酯(945g，8.00mol)加到粗产物中，在100-106℃下反应5小时，同时分出生成的甲醇。反应混和物冷却之后过滤，滤液在减压条件下浓缩，得到粗N-(乙基碳酸乙酯基)-噁唑烷酮(163g)。
将粗N-(乙基碳酸乙酯基)-噁唑烷酮在2.0-2.7kPa(15-20托)的减压条件下逐滴加到装有碳酸钾(6.9g，0.05mol)的烧瓶中，并将温度控制在190℃，收集馏份。最后，所获得的馏份在1.3kPa(10托)的减压条件下再次蒸馏，并收集120-130℃下的馏份，得到纯度为95％的N-乙烯基-噁唑烷酮(63.0g，0.53mol，纯产率26％/碳酸乙烯酯)。
所得的VOZ的结构表征如下MS谱→见图62实施例31N-丙烯酰基-吡咯烷酮(简称“NAPD”)的合成。
将β-氯丙酸氯化物(65.4g，0.52mol)在内部温度25-30℃下加到2-吡咯烷酮(42.6g，0.50mol)和氯仿(75mol)的液体混合物中，此过程需要超出0.5小时或更长，并在40℃下维持4小时。在混和物冷却到10℃之后，在内部温度10-20℃下逐滴加入三乙基胺(104.2g，1.03mol)，此过程需要超出1小时或更长，并在20℃下维持1小时。
将氯仿(300mL)和水(200mL)加到所得的反应混合物中，充分搅拌。将所得的混和物静置，收集有机层。
将所得的有机层减压浓缩。浓缩残余物通过硅胶柱色谱法提纯，得到纯度为85％的N-丙烯酰基-吡咯烷酮(NAPD)50.5g(0.31mol，纯产率62％/吡咯烷酮)。
所得的NAPD的结构表征如下1H-NMR→见图63MS谱 →见图64实施例32N-烯丙基-吡咯烷酮(简称“ALPD”)的合成。
将2-吡咯烷酮(85.1g，1.00mol)在内部温度24-33℃下加到60％重量的氢化钠(40.0g，1.00mol)和THF(600mol)的液体混合物中，此过程需要超出1小时或更长，并在60℃下维持2小时。在混和物冷却之后，在内部温度30-35℃下逐滴加入烯丙基溴(121.0g，1.00mol)，此过程需要超出1小时或更长，并在45℃下维持2小时。
将所得反应混和物过滤，滤液在减压条件下浓缩，并将所得浓缩残余物通过硅胶柱色谱法提纯，得到纯度为97％的N-烯丙基-吡咯烷酮(ALPD)75.3g(0.58mol，纯产率58％/吡咯烷酮)。
所得的ALPD的结构表征如下1H-NMR→见图65MS谱 →见图66实施例33N-烯丙基-N-甲基-乙酰胺酯(简称“ALACM”)的合成。
将N-甲基-乙酰胺(73.1g，1.00mol)在内部温度21-27℃下加到60％重量的氢化钠(40.0g，1.00mol)和THF(500mol)的液体混合物中，此过程需要超出40分钟或更长，并在60℃下维持2小时。在混和物冷却之后，在内部温度29-31℃下逐滴加入烯丙基溴(121.0g，1.00mol)，此过程需要超出40分钟或更长，并在50℃下维持2小时。
将所得反应混和物过滤，滤液在减压条件下浓缩，并将所得浓缩残余物通过硅胶柱色谱法提纯，得到纯度为97％的N-烯丙基-N-甲基-乙酰胺(ALACM)65.0g(0.56mol，纯产率56％/N-甲基-乙酸乙酯)。
这些所得的ALACM的结构表征如下1H-NMR→见图67MS谱 →见图68实施例34聚合物1的制备将偶氮二异丁腈(ALBN)(265mg)加到通入氮气的环己烷(50mL)，继续通入氮气。将纯度为97％的MEMEU(20.0g)在内部温度20℃下加到所得混和物中，在70℃下进行热聚合4小时。
热聚合完成之后，溶剂和环己烷被倒出。将甲醇(100mL)加入所得白色固体中并溶解之。所获得的溶液在搅拌下逐滴加到事先已准备好的二乙基醚(500mL)中，取出沉淀的白色固体并在减压条件下干燥。
通过GPC分析仪测量，得到平均分子量为120000的MEMEU聚合物(17.3g)(基于聚苯乙烯转换)。
这种聚合物通过DSC的测量，在-180-250℃的温度范围内均没有观察到Tg和Tm(1st-热，1st-冷，2nd-热)。
关于聚合物在溶剂中的溶解性，在室温下溶解在乙醇和氯仿中比较理想(测试范围1-100％/溶剂重量)。
实施例35聚合物2的制备将光聚合引发剂2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(100mg，0.5％重量)，自由基催化剂正丁基过氧基-2-己酸乙酯(60mg，0.5％重量)和内膜释放剂二(5-正丁氧基-1，4-二甲基-3-戊氧基)磷酸(60mg，0.5％重量)加到纯度为97％的N，N’-二(甲基丙烯酰氧乙基)-亚乙基脲(MEEU)(10g)和N-甲基-N’-乙烯基-亚乙基脲(NVI)(10.0g)的液体混和物中。将其混和，在减压条件下脱气，并暴露在100-130mW/cm2密度的紫外线下固化，然后在80-120℃下退火。
所得的树脂是透明的，其水接触角是10℃。
实施例36聚合物3的制备将光聚合引发剂2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(100mg，500ppm)，自由基催化剂正丁基过氧基-2-己酸乙酯(40mg，500ppm)和内膜释放剂二(5-正丁氧基-1，4-二甲基-3-戊氧基)磷酸(40mg，2000ppm)加到纯度为96％的N，N’-二(丙烯酰氧乙基)-亚乙基脲(AEEU)(10g)和N-甲基-N’-丙烯酰氧乙基-亚乙基脲(MAEI)(10.0g)的液体混和物中。将其混和，在减压条件下脱气，并暴露在80-110mW/cm2密度的紫外线下固化，然后在80-120℃下退火。
所得的树脂是透明的，其水接触角是7℃。
实施例37-49聚合物4-16的制备聚合作用如实施例35或36类似的方式来进行。所得树脂的物理特性如表1。
对比例1-4对商业上可用的载片玻璃和普通的树脂的接触角进行测量，所得结果显示在表1中。
对比例5-7聚合作用如实施例35或36类似的方式来进行。所得树脂的物理特性如表1。
对比例8在实施例36的条件下尝试丙烯酸的树脂化。发生聚合作用，但所得的含有细裂纹和裂缝的树脂是一种泡沫形式。接触角的测量是不可行的。

表1

表中简称在后面有定义实施例50聚合物17的制备将催化剂二氯二丁基锡(6mg，300ppm)、紫外线吸收剂2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(正辛基)苯酚(2-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-(t-octyl)phenol)(10mg，500ppm)和内膜释放剂二(5-正丁氧基-1，4-二甲基-3-戊氧基)磷酸(60mg，3000ppm)加到纯度为98％的N，N’-二{2-巯甲基-2-(2-巯基硫代)-乙基}-亚乙基脲(MESPI)(10.1g)和二(异氰酸甲酯基)降莰烷(NBDI)(9.9g)的液体混和物中。将其混和，在减压条件下脱气，在室温至120℃内热聚合18小时。所得的10mm厚的树脂板是透明的，具有1.62(e光；546nm)的折射率，Abbe数(Ve)为39，Tg(TMA)为137℃，密度(d)为1.30(g/cc)。
进一步，上述所获的树脂在91-93℃下浸入分散的染料，“MLP Blue-2”(MITSUI BASF DYES LIMITED)(2.0g)、“MLP Red-2”(MITSUI BASFDYES LIMITED)(2.0g)以及“MLP Yellow-2”(MITSUI BASF DYESLIMITED)(4.0g)和水(1000mL)组成的液体混和物中，然后将树脂从液体混和物中取出，冲洗及干燥。
最后发现，根据500nm处的能见度，树脂着色率为79％(着色测试前85％)结果显示在表2中。
对比例9将二{2-巯甲基-2-(2-巯基硫代)-乙基}硫化物(FSH)(9.4g)和二(异氰酸甲酯基)降莰烷(NBDI)(10.6mg)混和，并用类似实施例42的方式进行热聚合作用。所得10mm厚的树脂板是透明的，具有1.63(e光；546nm)的折射率，Abbe数(ve)为38，Tg(TMA)为130℃，密度(d)为1.31(g/cc)。
进一步，上述所获的树脂在类似实施例50的方式下进行染色试验。最后发现，根据500nm处的能见度，树脂着色率为84％(着色测试前85％)。虽然所得树脂的耐热性要比实施例50得到的树脂低，但其在那种条件下是不着色的。
结果显示在表2中。
实施例51聚合物18的制备将催化剂三乙基胺(21mg，1000ppm)加到纯度为99％的N，N’-二{硫代缩水甘油硫代-乙基}-亚乙基脲(TGEU)(20.0g)和纯度为95％的N，N’-二(巯乙基)-亚乙基脲(DMEU)(1.0g)的液体混和物中。将其混和，在减压条件下脱气，将所得的脱气液体混和物倒入一个模子中，然后从25℃逐渐加热到120℃来固化可聚合化合物，此过程需超过20小时，并且在120℃下进行退火2小时。所得的树脂是透明的，具有1.66(e光；546nm)的折射率，Abbe数(ve)为36，Tg(TMA)为74℃，密度(d)为1.32(g/cc)。
进一步，上述所获的树脂在92℃下浸入分散的染料，“MLP Blue-2”(MITSU BASF DYES LIMITED)(5.0g)和水(1000mL)的液体混和物中，然后将树脂从液体混和物中取出，冲洗及干燥。最后发现，树脂被染成均匀的暗蓝色。
结果显示在表2中。
对比例10将二(硫代缩水甘油基)二硫化物(简称“ETDS”)(18.0g)、二{2-巯甲基-2-(2-巯基硫代)-乙基}硫化物(FSH)(2.0g)、N，N-二甲基-环己胺(4mg，200ppm)、N，N-二环己基-甲胺(20mg，1000ppm)和2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(正辛基)苯酚(220mg，1.1％重量)混和，并用类似实施例28的方式进行热聚合作用。所得10mm厚的树脂板是透明的，具有1.74(e光；546nm)的折射率，Abbe数(ye)为33，Tg(TMA)为80℃，密度(d)为1.46(g/cc)。上述所获的树脂的染色在实施例51的条件下进行，但树脂实际上没有被染色。
结果显示在表2中。
表2
实施例52和对比例11(吸水性测试)对于实施例37的树脂和对比例6的树脂，进行了浸水吸收测试(纯水，23℃)。
结果显示在表3中。
表3
工业应用根据本发明的有机聚合物在物理和化学特性方面是稳定的，具有高水涧湿性、吸水(液体)能力、透明性和可染性。因此，其可以使用在功能性的材料领域如防污垢材料、防雾材料、防露水材料、吸水(液体)性材料和光学材料。和现有技术不同的是，根据本发明的有机聚合物不需要特殊的技巧、装置和繁杂的转换而确保高水润湿性和高透明度的。
权利要求
1.一种由下式(B)表示的可聚合化合物 其中，A1到A6每个独立地表示一个氢原子或一个具有1-6个碳原子的烷基团，X1表示O或S，I表示一个0-2的整数，R1到R4各自独立地表示一个氢原子、羟基、巯基、具有1-6个碳原子的烷基、具有1-6个碳原子的烷氧基、具有1-6个碳原子的硫代烷基或下式(C)-(F)表示的结构，m和n独立地表示0-10的整数，M和N独立地表示1-10的整数，R5和R6独立地表示一个具有1-6个碳原子的烷氧基、具有1-6个碳原子的硫代烷基或下式(C)-(F)表示的结构，另外R1到R4中的任意一个或多个是下述的(C)-(E)式所示的 其中，A7表示一个氢原子或甲基，X2表示O或S； 其中，A8表示一个氢原子或甲基，X3和X4独立地表示O或S；和 其中，A1到A6每个独立地表示一个氢原子或一个具有1-6个碳原子的烷基团，X1或X5表示O或S，I表示一个0-2的整数，R7表示一个氢原子、具有1-6个碳原子的烷基、具有2-12个碳原子的烷氧烷基、具有2-12个碳原子的烷基硫代烷基，R8和R9各自独立地表示一个氢原子、羟基、巯基、具有1-6个碳原子的烷基、具有1-6个碳原子的烷氧基团或具有1-6个碳原子的硫代烷基，q表示1-6的整数，r表示0-3的整数。
2.一种可聚合组合物，其特征在于包括根据权利要求1所述的可聚合化合物。
3.一种有机聚合物，其通过根据权利要求1所述的可聚合化合物或者根据权利要求2所述的可聚合组合物的聚合作用获得，该有机聚合物具有小于或等于20°的水接触角。
4.一种有机聚合物，其通过根据权利要求1所述的可聚合化合物或者根据权利要求2所述的可聚合组合物的聚合作用获得，该有机聚合物具有小于或等于7°的水接触角。
5.一种模压或其它成型产品，其特征在于包括根据权利要求3或4所述的有机聚合物。
6.一种根据权利要求3或4所述的有机聚合物或者根据权利要求5所述的模压或其它成型产品作为防污垢材料的用途。
7.一种根据权利要求3或4所述的有机聚合物或者根据权利要求5所述的模压或其它成型产品作为防雾材料的用途。
8.一种根据权利要求3或4所述的有机聚合物或者根据权利要求5所述的模压或其它成型产品作为防露水材料的用途。
9.一种根据权利要求3或4所述的有机聚合物或者根据权利要求5所述的模压或其它成型产品作为防吸水(液体)性材料的用途。
10.一种根据权利要求3或4所述的有机聚合物或者根据权利要求5所述的模压或其它成型产品作为光学材料的用途。
全文摘要
具有小于或等于20°水接触角，优选为具有7°或小于7°水接触角的有机聚合物同时具有高水润湿性和高透明度。该有机聚合物含有偶极距为3德拜或大于3德拜的部分极性结构，特别是可从具有亚烷基(硫)脲结构的可聚合化合物的聚合获取。
文档编号C08F4/00GK1781914SQ20041007376
公开日2006年6月7日 申请日期2001年10月30日 优先权日2000年10月30日
发明者冈﨑光树, 关亮一, 中塚史朗 申请人:三井化学株式会社