酰化甘油有机低聚物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及酰化甘油有机低聚物。更具体地，本发明涉及易于通过简单、经济和环 保的合成工艺、尤其是可在一个步骤中制得的新的酰化甘油有机低聚物。本发明还涉及包 含至少一种酰化甘油有机低聚物、尤其是多种酰化甘油有机低聚物的有机组合物。
【背景技术】
[0002] 通过部分酰化甘油碳酸酯低聚物而制得部分酰化的甘油碳酸酯低聚物是已知的 (FR 2 880 025)。在FR 2 880 025的实施例中制得的这种部分酰化的低聚物不具有至少 一个被酰化的低聚物的主链末端。
【发明内容】
[0003] 因此本发明的目的在于提供具有至少一个、尤其两个被酰化的主链末端的酰化甘 油有机低聚物。
[0004] 本发明的目的还在于提供一种有机低聚物，其对人体和环境没有毒性，其是可生 物降解的，且使用后不累积在环境中。
[0005] 更具体地，本发明的目的还在于提供有机低聚物，可被作为对人类和/或动物不 存在健康风险的佐剂使用。
[0006] 更具体地，本发明的目的还在于提供由非矿物燃料源并因而是可再生的资源简单 制造的有机低聚物。
[0007] 更具体地，本发明的目的还在于提供酰化甘油有机低聚物族，其是多功能的且与 极性和非极性环境相兼容的、尤其可相混溶。因此，本发明提供的酰化甘油有机低聚物具亲 油亲水性质。
[0008] 更具体地，本发明提供的酰化甘油有机低聚物族可被作为润滑剂使用。更具体地， 本发明提供的酰化甘油有机低聚物族还可被作为疏水表面的润湿剂使用。
[0009] 更具体地，本发明提供的这种酰化甘油有机低聚物族还易于用于农业投入品、特 别是作为植物治疗佐剂。
[0010] 更具体地，本发明提供的这种酰化甘油有机低聚物族还易于从可再生的自然资源 (尤其是植物资源）通过化学合成得到，特别是用油脂化工产业副产品制得。
[0011] 更具体地，本发明还提供一种组合物，其包含至少一种根据本发明的低聚物，尤其 是包含多种不同的根据本发明的低聚物，该组合物直接来自这些低聚物的合成，且其被直 接使用-尤其是对于使用，不需要在合成时纯制各种酰化甘油有机低聚物的步骤。
[0012] 本发明的目的还在于提供低成本的酰化甘油有机低聚物族。
[0013] 更具体地，本发明所提供的这种酰化甘油有机低聚物族仅在一个步骤中通过实施 合成酰化甘油有机低聚物即可制备。
[0014] 为此，本发明涉及以下通式（I)的酰化甘油有机低聚物：
其中：
[0016] -M1为选自以下化学式基团的有机基团：
[0018] 其中R为包含1至21个碳原子的烃基，尤其是饱和烃基、不饱和烃基或支链烃基， 和
[0019] -G11选自以下通式（II A)和（IIb)之羟基丙基基团：
[0021]-匕2和G 13为如下通式（III)的α / α ' -羟基酰化的丙基基团：
[0023] _(^选自氢以及由至少两个通过共价键连接的原子所形成的有机基团，所述原子 属于碳（C)、氢⑶和氧（0);
[0024] -η为小于9的自然整数，即区间[0 ;8]，如果n = 0和m乒0,那么M1选自I ￡和ID， 和
[0025] -m为小于5的自然整数，尤其是区间[0 ;4]的自然整数，和
[0026] -P为小于4的自然整数，尤其是区间[0 ;3]的自然整数。
[0027] 接下来，式（IIb)的非对称基团Gn、式（III)的G 12和G13分别定义式（IIb)的基团 G11和式（III)的基团G12和G13可能插入酰化甘油有机低聚物的方向。式（II b)的非对称 基团G11分别定义如下两个通式结构（a)和（b):
[0029] 式（III)的非对称基团G12和G 13分别定义如下两个通式结构（c)和（d):
[0031] 式（IIa)的基团G11可在酰化甘油有机低聚物中呈现单一定向方向。例如，式（II a) 的所有羟基丙基基团可沿方向（a)在酰化甘油有机低聚物中定向。式（IIa)的所有羟基丙 基基团可沿方向（b)在酰化甘油有机低聚物中定向。式（IIa)的羟基丙基基团可沿方向（a) 或沿方向（b)规律或不规律地在酰化甘油有机低聚物中定向。
[0032] 式（III)的基团G12和G13可在酰化甘油有机低聚物中呈现单一定向方向。例如， 式（III)的所有基团G12和G13可沿方向（c)在酰化甘油有机低聚物中定向。式（III)的所 有基团G12和G13可沿方向⑷在酰化甘油有机低聚物中定向。式（III)的基团G12和G 13可 沿方向（c)或沿方向（d)规律或不规律地在酰化甘油有机低聚物中定向。
[0033] 发明人观察到，用甘油、至少一种前体和至少一种金属催化剂合成所述酰化甘油 有机低聚物是可能的，所述前体选自甘油环状碳酸酯和α/α 酰化甘油环状碳酸酯，而 所述金属催化剂选自硬脂酸锌和硫酸锌。根据本发明所述的酰化甘油有机低聚物可如下形 成：在反应器中将各种甘油环状碳酸酯、各种α / α ' -酰化甘油环状碳酸酯、各种金属催化 剂和甘油相接触，然后关闭所述反应器以在反应器中形成密封气室，然后加热前体、金属催 化剂和甘油的混合物，以使反应器中的温度达到150°C至220°C的反应温度以及在反应器 中将液体混合物加压、即自生压力，然后在需要期间内将反应器内的压力调节到自生压力 值至大气压的值，以形成至少一种根据本发明的式（I)的酰化甘油有机低聚物。
[0034] 因此所得到的这种酰化甘油有机低聚物为多官能有机化合物，更具体地为两亲性 的化合物，由自然资源、更具体地植物资源在一个步骤中通过"一锅法"形成基本亲水基团 和疏水基团。
[0035] 有利地和根据本发明，Q1选自氢（H)、如下式（III A)的羟基丙基基团：
[0037] 如下式（IIIb)的羟基丙基基团：
[0039] 化学式（Ia)、（Ib)、（Ic)和（Id)的基团。
[0040] 有利地和根据本发明，当m = P = 0且M1为式（I A)时，则Q1为氢（H)。根据本发 明的式（I)的酰化甘油有机低聚物为如下通式（IV)的酰化甘油碳酸酯：
[0042] 其中a为小于9的非零整数。
[0043] 有利地和本发明，当m = 0且M1为式（I B)时，那么Q1为氢（H)。根据本发明的化 学式（I)的酰化甘油有机低聚物为如下通式（V)的酰化甘油碳酸酯：
[0045] 其中a为小于9的非零整数。
[0046] 有利地和根据本发明，当m = p = 0且M1为式（I c)时，则Q1为通式（I c)的基团。 根据本发明的化学式（I)的酰化甘油有机低聚物为如下通式（VI)的酰化甘油碳酸酯：
[0048] 其中a为小于4、尤其小于2的非零整数。
[0049] 上述式（I)、（IV)、（V)、（VI)或式（VII)、（VIII)、（IX)、（X)、（XI)的所述酰化 甘油有机低聚物是如下形成的：通过在反应器中将甘油与各种甘油环状碳酸酯、各种α / α 酰化甘油环状碳酸酯、各种金属催化剂相接触，然后关闭所述反应器以在反应器中形 成密封气室，然后加热该一种或多种前体、一种或多种金属催化剂和甘油的混合物，以使反 应器中的温度达到被包括在150°C和至220°C之间的反应温度，以及在反应器中将混合液 体加压、即自生压力，然后在需要期间内将反应器内的压力调节到被包括在自生压力值和 至大气压的值，以形成至少一种根据本发明的式（I)的酰化甘油有机低聚物。
[0050] 发明人已观察到，以有利的方式，尤其通过在反应器中建立气体成分的渗漏将反 应器内部压力调节到自生压力至大气压的压力值上，由此能够控制α/α 酰化甘油线性 碳酸酯的形成。
[0051] 更具体地，当形成的混合物达到反应温度和自生压力时，开启反应器以减小反应 器内部压力。为此：
[0052] -实施反应器气体成分的渗漏，以将所述反应器的压力调节到大气压值至自生压 力值的压力值上，在封闭的反应器中达到反应温度，和
[0053] -在适于能够形成至少一种根据本发明的酰化甘油有机低聚物的持续时间内保持 反应温度。
[0054] 有利地，通式（I)的酰化甘油有机低聚物为α / a 酰化甘油线性碳酸酯。
[0055] 有利地，在使用锌金属催化剂（例如ZnO、Zn (C18H3