含硼化合物和其用图
【技术领域】
[0001] 本技术涉及用作木材防腐剂的含硼化合物。
【背景技术】
[0002] 提供下述说明，以帮助读者理解。不承认提供的信息或引用的参考文献是本技术 的现有技术。
[0003] 木材防腐剂用于阻止或杀死降解木材（例如，木轴承（wood bearings)、电线杆 (utility poles)、枕轨（railroad ties)、景观木材（landscape timber)、码头和海运结 构）的生物体。许多这样的常规的木材防腐剂比如重金属或环烷酸铜对破坏木材的生物体 (例如，细菌、真菌、钻木虫、白蚁、海洋生物体和动物比如啮齿动物）有毒，但是具有通常也 对环境有毒的劣势。
[0004] 此外，木材防腐剂必须渗入到木材内部中，以便最有效。为此，许多木材防腐剂被 配制为被注入到木质结构中的液体。液体通常保持流动，即使在它们被迫进入木材之后，因 此易于从木材渗漏。有毒木材防腐剂的渗漏影响环境，并且可增加维护成本，原因是需要另 外的劳动和材料来进行必要的维护，以再保护木质结构。
[0005] 例如，当水平储存时，木质结构比如电线杆和枕轨需要被定期翻动，以预防木材中 的流体木材防腐剂由于重力被迫向下并且从电线杆中出来。此外，流体迀移可使得安装的 木质产品不受保护，损害周围环境，如在电话线杆中可见的，其中注入的流体已经向下迀移 并且使得顶部干燥和易受损。因此，需要改进的、基于较不容易从被保护的木材迀移的木材 防腐剂的防腐技术。进一步需要改进的、基于包括环境友好的材料的木材防腐剂的防腐技 术。
【发明内容】
[0006] 本技术提供了含硼化合物，其阻止或杀死降解木材的生物体。含硼化合物包括可 聚合的部分，其允许化合物在注入到木材产品中之后原位聚合。这样，化合物被有效固定在 被处理的木材中，以阻止从木材渗漏并且使环境风险最小化。
[0007] 也提供了用含硼化合物处理木材和木材产品的方法。在压力下用含硼化合物涂布 或灌注木材，该化合物在木材的表面和/或在木材内部聚合。无论木材被表面处理或被灌 注，聚合的化合物都被有效固定。任选地，可以以选定的顺序施加压力和真空，以促进灌注， 并且可以采用热、吹动的空气（blowing air)、氧、紫外光和其他剂，以促进用于表面处理或 灌注木材的化合物的聚合。另外的添加剂可用于预防虫害和真菌的生长，或促进含硼化合 物从木材的迀移。
[0008] 在一个方面中，提供了式I的化合物，或其盐：
[0009]
[0010] 在式I中，每个R1独立地选自C s-c36烷基、C 8-(：36链烯基和其组合，其中烷基或链 烯基任选地被取代以=C3-C7环烷基X3-C7环烯基Sc 3-C7杂环烷基；至少一个1^是(：8-(：36多 不饱和的链烯基，其任选地被取代以=C3-C7环烷基、C 3-C7环烯基或C 3-C7杂环烷基；R 'R3和 R4独立地为 〇H、F、Cl、Br、I、O-C ^C6-烷基、C1-C6烷基、OC (0) R \ OCH2R1,或 CH2R15X 是-C (0) 0-、-CH2O-或-CH2-;和 η 是 0、1、2、3、4 或 5。
[0011] 在另一方面中，提供了式VI的化合物，或其盐：
[0013] 在在式VI中，每个R1独立地选自C8-C36烷基、C 8_(：36链烯基和其组合，其中烷基或 链烯基任选地被取代以=C3-C7环烷基、C3-C7环烯基或C 3-C7杂环烷基；至少一个R 1是CS-C36多不饱和的链烯基，其任选地被取代以=C3-C7环烷基、C 3-C7环烯基或C 3-C7杂环烷基；R 2、R3和 R4独立地为 OH、F、Cl、Br、I、O-C「C6-烷基、C1-C6烷基、OC (0) R \ OCH2R1,或 CH2R1;和 Y 是 0或F。
[0014] 在另一方面中，提供了包含如本文所描述的式I或式VI的任何化合物和用于处理 纤维素材料的赋形剂的组合物。
[0015] 在另一方面中，提供了聚合物，其中聚合物是如本文所描述的式I或式VI化合物 的反应产物。
[0016] 在另一方面中，提供了制品，其中制品包括纤维素材料和如本文所描述的式I或 式VI的化合物，或式I或式VI的化合物的聚合反应产物。
[0017] 在另一方面中，提供了制备制品的方法，其中制品包括纤维素材料和式I或式VI 的化合物，或式I或式VI的化合物的聚合反应产物，方法包括：使纤维素材料接触如本文所 描述的式I或式VI的化合物，和使式I或式VI的化合物聚合。
[0018] 前述内容仅仅是示意性的并且决不旨在是限制性的。除了上述示意性方面、实施 方式和特征，通过参考下述详说明，进一步的方面、实施方式和特征将显而易见。
[0019] 发明详述
[0020] 在下面详细说明和权利要求书中描述的示意性实施方式并不意味着是限制的。可 使用其他实施方式，并且可作出其他改变，而不背离本文呈现的主题的精神和范围。
[0021] 遍及说明书阐释的，本文使用若干定义描述了本技术。
[0022] 如本文所使用，除非以其他方式指出，单数形式"一个（a)"、"一个（an)"和"所述 (the) "包括复数指代。因此，例如，提及"细胞"包括多个细胞，和提及"分子"指一个或多 个分子。
[0023] 如本文所使用，本领域普通技术人员将理解"约"，并且根据其被使用的背景该术 语在一定程度上可以变化。如果存在对于本领域普通技术人员而言不清楚的该术语的使 用，考虑到其被使用的上下文，，"约"意思是多达具体术语的加或减10%。
[0024] 如本文所使用，Cni-Cn,比如C1-CwC 1-Cf^ C「C4，当在基团之前使用时，指该基团包 含m至η个碳原子。
[0025] 术语"烷基"指具有指定碳原子数的单价饱和的脂肪族烃基基团。在未指定的情 况下，烷基包括1至24个碳原子（即，CfC24)。例如，烷基可具有1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、 11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23或24个碳原子或前述值的任意两个之间的 范围（包括端点值）（例如，C1-C1。烷基、C ^C6烷基、C i-C4烷基等）。作为例子，该术语包 括线性和分枝的烃基基团，比如甲基（CH3-)、乙基（CH3CH2-)、正丙基（CH 3CH2CH2-)、异丙基 ((CH3) 2CH_)、正丁基（CH3CH2CH2CH 2-)、异丁基（(CH3) 2CHCH2_)、仲丁基（(CH3) (CH3CH2) CH-)、 叔丁基（(CH3)3C-)、正戊基（CH3CH2CH 2CH2CH2-)和新戊基（(CH3)3CCH 2-)。烷基基团可任选地 被取代。代表性的取代的烷基基团可以是被单取代的或被取代大于一次的，比如，但不限于 用本文列举的那些取代基单取代、二取代或三取代的。
[0026] 链烯基（Alkenyl)基团包括如上定义的直链和支链烷基基团，除了在两个碳原子 之间存在至少一个双键之外。因此，链烯基基团具有2至24个碳原子。例如，链烯基可具 有 2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23 或 24 个碳原子或前 述值的任意两个之间的范围（包括端点值）（例如，C2-C1。链烯基、C2-C 6链烯基、C 2-(：4链 烯基等）。例子包括但不限于乙烯基、烯丙基、-CH = CH(CH3)、-CH = C(CH3)2、-C(CH3)= CH2、-C(CH3) =CH(CH3)、-C(CH2C H3) =012等。链烯基基团可任选地被取代。代表性的取 代的链烯基基团可以是被单取代的或被取代大于一次的，比如，但不限于用本文列举的那 些取代基单取代、二取代或三取代的。
[0027] 术语"亚烷基（alkylene) "、"环亚烷基"和"亚链烯基（alkenylene) " 一一单独 或作为另一取代基的一部分一一意思是分别衍生自烷基、环烷基或链烯基基团的二价自由 基，如由-CH2CH2CH2CH2-示例的。对于亚烷基、环亚烷基和亚链烯基连接基团，不限制连接基 团的定向。
[0028] 术语"芳基"指具有6-10个环碳原子的单价、芳族单环或双环。芳基的例子包括 苯基和萘基。芳基可以被取代。代表性取代的芳基包括用比如本文列举的那些取代基单、 双、三、四和五取代的芳基。
[0029] 术语"环烷基"指具有3-12个环碳原子的单价一一优选饱和的一一烃基单、双或 三环。尽管环烷基优选地指饱和的烃基环，如本文所使用，但是其也包括包含1-2个碳-碳 双键的环。环烷基的非限制性例子包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基，金刚烷基 (adamentyl)等。环烷基基团可以以烷基基团被取代的相同方式而被取代。
[0030] 术语"异芳基"指具有2-14个环碳原子和1-6个环杂原子的单价、芳族单、双或三 环，所述环杂原子优选地选自N、0、S和P和氧化形式的N、S和P，前提是环包含至少5个环 原子。异芳基的非限制性例子包括呋喃、咪唑、噁二唑、唑、吡啶、喹啉等。异芳基基团可以 以芳基被取代的相同方式被取代。
[0031] 术语"杂环基"或杂环指非芳族、单、双或三环，其包含2-10个环碳原子和1-6个 环杂原子，所述环杂原子优选地选自B、N、0、S和P和氧化形式的B、N、S和P，前提是环包含 至少3个环原子。尽管杂环基优选地指饱和的环系统，但是其也包括包含1-3个双键的环 系统，前提是他们的环是非芳族的。杂环基的非限制性例子包括氮杂内酯、噁唑林、哌啶基、 哌嗪基、吡咯烷基、四氢呋喃基和四氢吡喃基。进一步的例子包括具有B-C键、B-O-C键和/ 或B-〇-C( = 0)-C键系统的杂环。杂环基基团可以以芳基被取代的相同方式而被取代。
[0032] 术语"盐"指酸和碱之间形成的离子化合物。当本文提供的化合物包含酸性官能 度时，这样的盐包括但不限于碱金属、碱土金属和铵盐。如本文所使用，铵盐包括包含质子 化的氮碱和烷基化的氮碱的盐。可用于药学上可接受的盐的示例性和非限制性的阳离子包 括Na、K、Rb、Cs、NH4、Ca、Ba、咪唑鑰盐和基于天然存在的氨基酸的铵阳离子。当本文使用 的化合物包含碱性官能度时，这样的盐包括但不限于有机酸，比如羧酸和磺酸，和无机酸， 比如卤化氢、硫酸、磷酸等的盐。可用于药学上可接受的盐的示例性和非限制性的阴离子包 括草酸盐、马来酸盐、乙酸盐、丙酸盐、琥珀酸盐、酒石酸盐、氯化物、硫酸盐、硫酸氢盐、单碱 价磷酸盐、二碱价磷酸盐和三碱价磷酸盐、甲磺酸盐、甲苯磺酸盐等。
[0033] 如本文使用术语"胺"（或"氨基"），指-NHR和-NRR'基团，其中R和R'独立地 为氢或如本文限定的取代的或未取代的烷基、链烯基、炔基、环烷基、芳基或芳烷基基团。氨 基基团的例子包括-NH2、甲基氨基、二甲基氨基、乙基氨基、二乙基氨基、丙基氨基、异丙基 氨基、苯基氨基、苄基氨基等。
[0034] 术语"烷氧基"指-0-烷基。
[0035] 术语"卤"指F、Cl、Br和/或I。
[0036] 术语"氧代"指C = 0基团，并且指两个偕氢原子被C = 0基团取代。
[0037] "取代的（substituted) "指本文所描述的化学基团，其进一步包括一个或多个取 代基，比如低碳烷基（包括取代的低碳烷基，比如卤代烷基、羟烷基、氨基烷基）、芳基（包括 取代的芳基）、酰基、卤素、羟基、氨基、烷氧基、烷基氨基、酰胺基、硫代酰氨基、酰氧基、芳氧 基、芳氧基烷基、羧基、硫羟、硫化物、磺酰基、氧代、饱和和不饱和的环状烃（例如，环烷基、 环烯基）、环杂烷基等。这些基团可连接至烷基、链烯基、炔基、芳基、环杂烷基、亚烷基、亚链 烯基、亚炔基、亚芳基、杂部分的任何碳或取代基。另外，取代基可以是碳链本身的侧基，或 与碳链本身是整体。
[0038] 术语"硼烷"指具有三个任选取代的烷基、链烯基、炔基、环烷基、环烯基、杂环基、 芳基或杂芳基的含硼化合物，其中每个基团的碳原子与硼共价结合。术语"硼酸盐"指具有 至少一个与硼共价键合的任选地取代的氧原子的含硼化合物。如本文所使用，硼酸盐除了 至少一个与硼共价键合的任选地取代的氧原子之外，也可具有一个或两个任选地取代的烷 基、链烯基、炔基、环烷基、