用于非水溶剂中的季铵氢氧化物的颜色抑制剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于与非水溶剂中的季按氢氧化物（quaternary ammonium hydroxide) -起使用的颜色抑制剂。
【背景技术】
[0002] 季铵氢氧化物在水溶液中是相当稳定的。然而，季铵氢氧化物在非水溶剂中 即使在室温下，但特别是在高温下放置（standing)或存储时易于产生不期望的着色 (coloration)。虽然不被理论所束缚，但认为产生颜色的一个原因是季铵化合物的丙基或 更大长度的烷基取代基的霍夫曼（Hoffman)消除，以形成烯烃，该烯烃随后反应形成有色 化合物。例如，可以发生下面的反应，生成烯烃，该烯烃能够在季铵非水溶液中聚合或以其 它方式反应以形成有色化合物：
[0003]
[0004] 基于许多原因，不期望在非水溶剂中的季铵化合物中产生颜色，但是其已经是长 期存在的已被证明是难以解决的问题。一种解决方案是向季铵非水溶液添加甲醛，但众所 周知，甲醛在许多体系中是不期望的。
[0005] 因此，非水溶剂中的季铵氢氧化物在放置或存储时易于产生不期望的着色问题未 被解决，且长期存在对于解决这一问题的需要。
[0006] 发明概述
[0007] 本发明提供对于非水溶剂中的季铵氢氧化物在放置或存储时易于产生不期望的 着色所导致的长期存在的问题的解决方案。
[0008] 在一个实施方式中，本发明包括一种组合物，该组合物包含：
[0009] 非水溶剂中的季鐵氢氧化物（quaternary onium hydroxide)，其中季鐵氢氧化物 的浓度为组合物的约5wt%至约50wt% ;以及
[0010] 咪唑烷-2, 4-二酮，其中咪唑烷-2, 4-二酮的浓度为每百万份该组合物中约10至 约 5000 份（ppm)。
[0011] 咪唑烷-2, 4-二酮具有通式（I):
[0012]
[0013] 并且其通常被称为乙内酰脲。
[0014] 在一个实施方式中，非水溶剂包括丙二醇（PG)、丁二醇（BG)、乙二醇（EG)、三甘醇 (TEG)、甲酰胺（FA)以及甘油（GLY)。
[0015] 在一个实施方式中，季鑰氢氧化物包括具有通式（II)的季鑰离子：
[0016]
[0017] 其中在式（II)中，A是氮或磷原子，R1、!?2、!? 3和R 4各自独立地为含有1至约20个 碳原子的烷基、含有1至约20个碳原子的羟烷基或烷氧基烷基、含有6至18个环碳原子的 取代或未取代的芳基或羟基芳基，当取代时，所述取代包含一个或多个选自任意前述的烷 基、羟烷基或烷氧基烷基的取代基，或者R1和R2或R 3可以与A -起形成杂环基，条件是如 果该杂环基含有C = A基团，则R3为第二键。
[0018] 在一个实施方式中，式（II)中的季鑰氢氧化物为季铵氢氧化物。
[0019] 在一个实施方式中，式（II )中的至少一个烷基含有3个或更多个碳原子。
[0020] 附图简要说明
[0021] 图1是显示在添加各种候选抑制剂和无抑制剂添加的情况下季铵氢氧化物在非 水溶剂中的溶液中的着色（颜色变化）的柱状图。
[0022] 图2是显示添加图1中的各种候选抑制剂的季铵氢氧化物在非水溶剂中的相同溶 液中的颜色增强（颜色强度的增加）的柱状图。
[0023] 图3是显示在添加乙二醛和乙内酰脲作为抑制剂和无抑制剂添加的情况下季铵 氢氧化物在非水溶剂中的溶液中的着色（颜色变化）的柱状图。
[0024] 图4是显示在添加与图3中相同的抑制剂的情况下季铵氢氧化物在非水溶剂中的 相同溶液中的颜色增强（颜色强度的增加）的柱状图。
[0025] 图5是显示相比于氩和无抑制剂在添加各种添加剂作为抑制剂的情况下季铵氢 氧化物在非水溶剂中的溶液中的颜色增强的柱状图。
[0026] 图6是显示当保持在50°C下不同时间时，在各种水含量和作为颜色抑制剂的乙内 酰脲的各种浓度下四甲基铵氢氧化物在丙二醇中的溶液在不同时间下的颜色增强的柱状 图。
[0027] 图7是显示，对于实施例4和类似于图6中所示的结果，当保持在50°C下不同时间 时，如上所述的四甲基铵氢氧化物在丙二醇中的溶液中的颜色增强的折线图。
[0028] 以非限制性示例的方式提供前述附图以阐述本发明的一些特征。
[0029] 发明详述
[0030] 如在【背景技术】中所述的，许多季铵化合物在有机或非水溶剂中存在的问题是由于 季铵分子上一个或多个烷基链的断裂而导致在溶液中产生颜色。
[0031] 本发明人发现，当季铵氢氧化物溶液在测试时被储存在和/或经受约50°C至约 60°C、或高达约60°C的升高的温度下10至15天的时间段时，通过将咪唑烷-2, 4-二酮添加 到含有季鑰氢氧化物在非水溶剂（即有机溶剂或其它非水溶剂）中的溶液中，可以减少或 消除不期望的变色（discoloration) 〇
[0032] 因此，在一个实施方式中，本发明包括一种组合物，该组合物包含：
[0033] 非水溶剂中的季铵氢氧化物，其中季铵氢氧化物的浓度为组合物的约5wt%至约 50wt% ;以及
[0034] 咪唑烷-2, 4-二酮，其中咪唑烷-2, 4-二酮的浓度为每百万份该组合物中约10至 约5000份（ppm)。咪唑烷-2, 4-二酮具有通式（I):
[0035]
[0036] 并且其通常被称为乙内酰脲。
[0037] 在一个实施方式中，非水溶剂包括丙二醇（PG)、丁二醇（BG)、乙二醇（EG)、三甘醇 (TEG)、甲酰胺（FA)以及甘油（GLY)。
[0038] 在一个实施方式中，季鑰氢氧化物包含具有通式（II)的季鑰离子：
[0039]
[0040] 其中在式（II)中，A是氮或磷原子，HR3和R 4各自独立地为含有1至约20个 碳原子的支链或直链的烷基、含有1至约20个碳原子的支链或直链的羟烷基或烷氧基烷 基、含有6至18个环碳原子的取代或未取代的芳基或羟基芳基，当取代时，所述取代包含一 个或多个选自任意前述的烷基、羟烷基或烷氧基烷基的取代基，或者R1和R2或R3可以与A 一起形成杂环基，条件是如果该杂环基含有C = A基团，则R3为第二键。
[0041] 在一个实施方式中，式（II)中的季鑰氢氧化物为季铵氢氧化物。
[0042] 在一个实施方式中，式（II )中的至少一个烷基含有3个或更多个碳原子。
[0043] 由式II表示的季铵氢氧化物（其中A = N)的具体实例包括四甲基氢氧化铵、二 甲基二丙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、四-正辛基氢氧化铵、三甲基羟 乙基氢氧化按、三甲基甲氧基乙基氢氧化按、二甲基二轻乙基氢氧化按、甲基三轻乙基氢氧 化铵、苯基三甲基氢氧化铵、苯基三乙基氢氧化铵、苄基三甲基氢氧化铵、苄基三乙基氢氧 化按、甲基三丁基氢氧化按以及十六烷基三甲基氢氧化按。
[0044] 由式II表示的季鱗（phosphonium)氢氧化物（其中A = P)的具体实例包括四甲 基氢氧化鱗、二甲基二丙基氢氧化鱗、四乙基氢氧化鱗、四丙基氢氧化鱗、四丁基氢氧化鱗、 三甲基羟乙基氢氧化鱗、二甲基二羟乙基氢氧化鱗、甲基三羟乙基氢氧化鱗、苯基三甲基氢 氧化鱗、苯基三乙基氢氧化鱗以及苄基三甲基氢氧化鱗。 实施例
[0045] 在以下的实施例中，颜色变化和颜色增强之间的区别是，颜色变化是样品的实际 颜色测量，而颜色增强是相比于初始输入（intake)的增加量（因此，其是在具体时间下所 测量的颜色减去在样品经受增加的温度/时间之前所测量的颜色）。
[0046] 实施例1 :
[0047] 制备二甲基二丙基氢氧化铵（DMDPA*0H)在丙二醇中的20wt%溶液。通过Karl Fischer滴定，溶液含有低于约0. 5wt %的水。取^ 个等份的溶液，向十个等份中的每 一个添加 1000 ppm的十种潜在的颜色抑制添加剂中的一种，并且在第十一个等份（对照 ("Referentie")）中不添加任何物质。将十一