环氧和硫代环氧官能的可聚合组合物和由其制备光学制品的方法_2

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包括但不限于 下式所表示的材料:
[0065]
[0066] 其中Y可以表示012或(CH2-S-CH2),和η可以是整数0-5。在本发明中与非对称 二氯丙酮反应的二硫醇可以选自例如乙烷二硫醇、丙烷二硫醇及其混合物。
[0067] 适于进行上述反应的非对称二氯丙酮和二硫醇的用量可以变化。例如非对称二氯 丙酮和二硫醇在反应混合物中的存在量是这样,即,二氯丙酮与二硫醇的摩尔比可以是1 : 1-1 :10〇
[0068] 用于非对称二氯丙酮与二硫醇反应的合适的温度可以变化,经常是O-KKTC。
[0069] 用于与非对称二氯丙酮和二硫醇的反应产物反应中的合适的二硫醇的非限定性 例子可以包括但不限于上面的通式VI所表示的材料,芳族二硫醇、环烷基二硫醇、杂环二 硫醇、支化的二硫醇及其混合物。
[0070] 用于与非对称二氯丙酮和二硫醇的反应产物反应中的合适的二巯基烷基硫醚的 非限定性例子可以包括下式所表示的材料:
[0071]
[0072] 其中X可以表示0、S或Se,η可以是整数0-10, m可以是整数0-10, ρ可以整数 1-10, q可以是整数0-3,并且条件是(m+n)是整数1-20。
[0073] 用于本发明的合适的二巯基烷基硫醚的非限定性例子可以包括支化的二巯基烷 基硫醚。
[0074] 适于与非对称二氯丙酮和二硫醇的反应产物反应的二硫醇、二巯基烷基硫醚或其 混合物的用量可以变化。典型地,二硫醇、二巯基烷基硫醚或者其混合物在所述反应混合物 中的存在量可以是这样,即,使得反应产物与二硫醇、二巯基烷基硫醚或者其混合物的当量 比可以是I :1.01-1 :2。此外,用于进行这种反应的合适的温度可以在O-KKTC的范围内变 化。
[0075] 非对称二氯丙酮与二硫醇的反应可以在酸催化剂存在下进行。该酸催化剂可以选 自本领域已知的广泛的多种,例如但不限于路易斯酸和布朗斯泰德酸。合适的酸催化剂的 非限定性例子可以包括描述在 Ullmann' s Encyclopedia of Industrial Chemistry,第 5 版,1992,第A21卷,第673-674页中的那些。该酸催化剂经常选自三氟醚化硼、氯化氢、甲 苯磺酸及其混合物。该酸催化剂的用量可以从反应混合物的〇. 01到10重量%变化。
[0076] 非对称二氯丙酮和二硫醇的反应产物可以备选地与二巯基烷基硫醚、二硫醇或者 其混合物在碱存在下反应。该碱可以选自本领域已知的广泛的多种,例如但不限于路易斯 碱和布朗斯泰德碱。合适的碱的非限定性例子可以包括描述在Ullmann' s Encyclopedia of Industrial Chemistry,第5版,1992,第A21卷,第673-674页中的那些。该碱经常是 氢氧化钠。碱的用量可以变化。典型地,碱与第一反应的反应产物合适的当量比可以是1: 1-10 :1〇
[0077] 非对称二氯丙酮与二硫醇的反应可以在溶剂存在下进行。该溶剂可以选自但不限 于有机溶剂。合适的溶剂的非限定性例子可以包括但不限于氯仿、二氯甲烷、1,2-二氯乙 烷、二乙基醚、苯、甲苯、乙酸及其混合物。
[0078] 在另一实施方案中,非对称二氯丙酮和二硫醇的反应产物可以与二巯基烷基硫 醚、二硫醇或者其混合物,在溶剂存在或不存在下进行反应,其中该溶剂可以选自但不限于 有机溶剂。合适的有机溶剂的非限定性例子可以包括醇例如但不限于甲醇、乙醇和丙醇;芳 烃溶剂例如但不限于苯、甲苯、二甲苯;酮例如但不限于甲乙酮;水;及其混合物。
[0079] 非对称二氯丙酮与二硫醇的反应也可以在脱水剂存在下进行。脱水剂可以选自本 领域已知的广泛的多种。用于这种反应的合适的脱水剂可以包括但不限于硫酸镁。脱水剂 的用量可以根据脱水反应的化学计量法来广泛地变化。
[0080] 用作化合物(b)的聚硫醇在某些非限定性实施方案中,可以通过2-甲基-2-二氯 甲基-1,3-二噻茂烷与二巯基二乙基硫醚反应来生产式III的二巯基-1,3-二噻茂烷衍生 物来制备。备选地,2-甲基-2-二氯甲基-1,3-二噻茂烷可以与1,2-乙烷二硫醇反应来 生产式II的二巯基-1,3-二噻茂烷衍生物。2-甲基-2-二氯甲基-1,3-二噻烷可以与二 巯基二乙基硫醚反应来生产式V的二巯基-1,3-二噻烷衍生物。同样,2-甲基-2-二氯甲 基-1,3-二噻烷可以与1,2-乙烷二硫醇反应来生产式IV的二巯基-1,3-二噻烷衍生物。
[0081] 适用作材料(ii)的二硫醇的另一非限定性例子可以包括至少一种二硫醇低聚 物,其是通过二氯衍生物与二巯基烷基硫醚如下反应来制备的:
[0083] 其中R可以表示CH3、CH3C0、Cl-ClO烷基、环烷基、芳基烷基、或者烷基-CO ;Y可 以表示 Cl-ClO 烷基、环烷基、C6-C14 芳基、(CH2)p (S)m (CH上、(CH2)p (Se)m (CH上、(CH2)p(Te) m (CH2),,其中m可以是整数1-5和,p和q可以各自是整数1-10 ;n可以是整数1-20 ;和X可 以是整数〇-1〇。
[0084] 二氯衍生物与二巯基烷基硫醚的反应可以在碱存在下进行。合适的碱包括除了上 面公开的那些之外的本领域技术人员已知的任何碱。
[0085] 二氯衍生物与二巯基烷基硫醚的反应可以在相转移催化剂存在下进行。用于本发 明的合适的相转移催化剂是已知的和变化的。非限定性例子可以包括但不限于四烷基铵盐 和四烷基鱗盐。这种反应经常在作为相转移催化剂的四丁基溴化鱗存在下进行。相转移催 化剂的用量可以从0到50当量%,或者0到10当量%,或者0到5当量%广泛变化,相对 于二巯基硫醚反应物。
[0086] 用作化合物(b)的聚硫醇可以进一步包含羟基官能度。具有羟基和多个(大于一 个)硫醇基团的合适的材料的非限定性例子可以包括但不限于甘油双(2-巯基乙酸酯),甘 油双(3-巯基丙酸酯),1,3-二巯基-2-丙醇,2, 3-二巯基-1-丙醇,三羟甲基丙烷双(2-巯 基乙酸酯),三羟甲基丙烷双(3-巯基丙酸酯),季戊四醇双(2-巯基乙酸酯),季戊四醇三 (2-巯基乙酸酯),季戊四醇双(3-巯基丙酸酯),季戊四醇三(3-巯基丙酸酯)及其混合 物。
[0087] 除了上面公开的二硫醇之外,合适的二硫醇的具体例子可以包括1,2-乙烷二硫 醇,1,2-丙烷二硫醇,1,3-丙烷二硫醇,1,3- 丁烷二硫醇,1,4- 丁烷二硫醇,2, 3- 丁烷二 硫醇,1,3-戊烷二硫醇,1,5-戊烷二硫醇,1,6-己烷二硫醇,1,3-二巯基-3-甲基丁烷,二 戊烯二硫醇,乙基环己基二硫醇(ECHDT),二巯基二乙基硫醚(DMDS),甲基取代的二巯基 二乙基硫醚,二甲基取代的二巯基二乙基硫醚,3, 6-二氧杂-1,8-辛烷二硫醇,1,5-二巯 基-3-氧杂戊烷,2, 5-二巯基甲基-1,4-二噻烷(DMMD),乙二醇二(2-巯基乙酸酯),乙二 醇二(3-巯基丙酸酯)及其混合物。
[0088] 用作化合物(b)的合适的三官能或者更高官能的聚硫醇可以选自本领域已知的 广泛多种。非限定性例子可以包括季戊四醇四(2-巯基乙酸酯),季戊四醇四(3-巯基丙酸 酯),三羟甲基丙烷三(2-巯基乙酸酯),三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯),2, 3 (双((2-巯 基乙基)硫代)-1-丙烷硫醇(GST)和/或硫代甘油双(2-巯基乙酸酯)。
[0089] 例如该聚硫醇可以选自下面的通式所表示的材料,
[0091] 其中Rl和R2可以各自独立地选自直链或支链亚烷基、亚环烷基、亚苯基和C1-C9 烷基取代的亚苯基。直链或支链亚烷基的非限定性例子可以包括亚甲基、亚乙基、1,3-亚丙 基、1,2_亚丙基、1,4_亚丁基、1,2_亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸 基、亚十一烷基、亚十八烷基和亚^十烷基。环亚烷基的非限定性例子可以包括亚环戊基、 亚环己基、亚环庚基、亚环辛基及其烷基取代衍生物。二价连接基团Rl和R2可以选自亚甲 基、亚乙基、亚苯基和烷基取代的亚苯基,例如甲基、乙基、丙基、异丙基和壬基取代的亚苯 基。
[0092] 在具体的实施方案中,聚硫醇可以通过(1)任何上述的二硫醇和(2)具有至少两 个双键的化合物(例如二烯)或者含有三键的化合物一起反应来制备。
[0093] 具有三键官能度的化合物(2)可以包括任何已知的炔烃,例如炔丙醇、炔丙基 氯、炔丙基溴、乙酸炔丙酯、丙酸炔丙酯、苯甲酸炔丙酯、苯乙炔、苯基炔丙基硫醚、1,4-二 氯_2_ 丁块、2-丁块_1,4_二醇、3-丁块-2-醇、2-戊块、1-己块、2-己块、3-己块、3-己 块-2, 5-二醇和/或其混合物。
[0094] 具有至少两个双键的化合物(2)可以选自非环二烯,包括直链和/或支链脂肪族 非环二烯,含非芳族环的二烯,包括含非芳族环的二烯,其中双键可以包含在环内或者不包 含在环内或者其任意组合,和其中该含非芳族环的二烯可以包括非芳族单环基团或者非芳 族多环基团或者其组合;含芳族环的二烯;或者含杂环环的二烯;或者含有这样的非环和/ 或环状基团的任意组合的二烯。该二烯可以任选地包含硫醚,二硫醚,多硫醚,砜,酯,硫酯, 碳酸酯,硫代碳酸酯,氨基甲酸酯或者硫代氨基甲酸酯连接基,或者卤素取代基,或者其组 合;并且条件是该二烯包含能够经历与聚硫醇的SH基团反应,并形成共价的C-S键的双键。 经常地,具有至少两个双键的化合物(2)包含彼此不同的二烯的混合物。
[0095] 具有至少两个双键的化合物(2)可以包括非环非共轭二烯,非环聚乙烯醚,(甲 基)丙烯酸烯丙酯,(甲基)丙烯酸乙烯酯,二醇的二(甲基)丙烯酸酯,二硫醇的二(甲 基)丙烯酸酯,聚(亚烷基二醇)二醇的二(甲基)丙烯酸酯,单环非芳族二烯,多环非芳 族二烯,含芳族环的二烯,芳环二羧酸的二烯丙基酯,芳环二羧酸的二乙烯基酯和/或其混 合物。
[0096] 非环非共轭二烯的非限定性例子可以包括下面的通式所表示的那些:
[0097]
[0098] 其中R可以表示C1-C30线性或者支化的二价饱和的亚烷基,或者C2-C30二价有 机基团,其包括基团例如但不限于含有醚、硫醚、酯、硫酯、酮、多硫醚、砜及其组合的那些。 该非环非共轭二烯可以选自1,5_己二烯、1,6_庚二烯、1,7_辛二烯及其混合物。
[0099] 合适的非环聚乙烯基醚的非限定的性例子可以包括下面的结构式所示的那些:
[0100] CH2= CH-0-(―R2-0-) m-CH = CH2
[0101] 其中R2可以是C2-C6正亚烷基,C3-C6支化的亚烷基,或者一[(CH 2-)p一0一] q--(--CH2--)r-,m可以是有理数0-10,经常是2 ;p可以是整数2-6, q可以是整数1-5和 r可以是整数2-10。
[0102] 所用的合适的聚乙烯基醚单体的非限定性例子可以包括二乙烯基醚单体,例如乙 二醇二乙烯基醚、二乙二醇二乙烯基醚、三乙二醇二乙烯基醚及其混合物。
[0103] 线性二醇的二(甲基)丙烯酸酯可以包括乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丙二 醇二甲基丙烯酸酯、1,2-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、 1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,2-丁二醇二
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