光固化型二缩水-己烷-六醇衍生物及其制备方法以及包含该衍生物的光固化型组合物的制作方法
【专利摘要】本发明涉及光固化型异山梨醇衍生物及其制备方法以及包含该衍生物的光固化型组合物，更为详细地涉及一种在最适合的反应条件下使来源于生物量的异山梨醇即1，4：3，6-二缩水-D-己烷-1，2，3，4，5，6-六醇(DHH)化合物进行反应而制备的结合有甲基丙烯酸羟丙酯(2-hydroxypropyl?methacrylate，HPM)官能团的结构的环保型的来源于生物量的光固化型化合物及其制备方法以及包含该光固化型化合物的光固化型组合物。
【专利说明】光固化型二缩水-己烷-六醇衍生物及其制备方法以及包含该衍生物的光固化型组合物
【技术领域】
[0001]本发明涉及光固化型1，4:3，6-二缩水-D-己烷-1，2，3，4，5，6-六醇衍生物及其制备方法以及包含该衍生物的光固化型组合物，更为详细地涉及一种在最适合的反应条件下使来源于生物量的1，4:3，6-二缩水-D-己烷-1，2，3，4，5，6-六醇(1，4:3，6-Dianhydro-D-hexane-l, 2, 3,4, 5,6_hexol,DHH)化合物进行反应而制备的结合有甲基丙烯酸轻丙酯(2-hydroxypropyl methacrylate, HPM)官能团的结构的来源于生物量的环保型光固化型化合物及其制备方法以及包含该光固化型化合物的光固化型组合物。
【背景技术】
[0002]目前，接合剂、黏合剂、密封剂、涂布剂、封装剂和涂料等固化型材料不仅使用于从土木建筑领域到包装、制版、汽车、电子、精细产品、光学产品、木工、复合板、纤维、皮革、医疗等各种工业领域，还使用于普通家庭中，其用途日益广泛。
[0003]这种固化型材料为制备成以合成树脂为主要材料的化学物质的混合物形式的产品，由于在制备过程中使用的有机溶剂(溶剂)和为了提高物理性质而添加的各种挥发性添加剂，会产生挥发性有机化合物(VOC)、二恶英及环境激素等有害化学物质。
[0004]最近通过基于国际条约的环境管制，严格限制这种有害物质的生产及使用，进而在EU等将这种管制作为新的贸易制裁手段来使用。随着这种趋势，以往的溶剂型接合剂被取代为水溶性、无溶剂型或热熔(hot-melt)型等。
[0005]另外，以这种固化型材料为主的目前我们所使用的精细化学材料大部分为通过炼油工艺(Oil Refinery Process)获得的石油化学产品。但是，由于石油储量的减少和以BRICs为主剧增的需求，国际油价持续上升，并且随着严格限制温室气体排放的国际条约的生效，预计在将来石油等不可逆化石资源的使用将导致巨大的环境费用。
[0006]因此，为了从新的资源获得以往的来源于石油资源的精细化学产品，人们做出很多努力，其中最具代表性的是将碳水化合物类生物量(biomass)作为供给源来使用的方式(Ghheda, J.N.et al., Angew.Chem.1nt.Ed.2007,46, 7164-7183, Corma, A.et al., Chem.Rev.2007，107，2411-2502)。
[0007]自然界每年通过光合作用生产约1，700亿吨左右的大量的碳水化合物，人类仅将其中约3%左右用作粮食、纸、家具和建材等使用。因此，可以期待能够由可再生及持续使用的碳水化合物类生物量制造的精细化学产品取代石油化学产品。
[0008]另外，来源于石油资源的化合物中的双酚A是用作各种化学材料的原料物质使用的物质，适用于聚碳酸酯和各种固化型材料。
[0009]然而，双酚A是引发环境激素问题的毒性物质，最近，使用于婴幼儿奶瓶等的双酚A类聚碳酸酯退出市场。
[0010]于是，人们尝试取代双酚A的诸多方法，其中最具代表性的是来源于碳水化合物类生物量的 I，4:3,6- 二缩水-D-己烧-1,2, 3,4, 5,6-六醇(1,4:3,6-Dianhydro-hexane-l,2，3，4，5，6-hexol，DHH)。
[0011]已经有取代双酚A使用DHH中的一种异构体即异山梨醇而制备的聚碳酸酯应用于眼镜片等中。
[0012]于是，本发明人鉴于上述问题而进行研究的过程中发现通过在最适合的反应条件下使来源于生物量的1，4:3，6_二缩水-D-己烷-1，2，3，4，5，6-六醇化合物进行反应，制备结合有甲基丙烯酸轻丙酯(2-hydroxypropyl methacrylate,HPM)官能基的化合物，能够由环保型的来源于生物量的光固化型化合物取代以往的来源于石油的双酚A类化合物，能够提供收率及经济效果高且能实现迅速的固化速度的具有来源于生物量的DHH骨架的光固化型化合物，并完成了本发明。
【发明内容】
[0013]本发明的目的是提供一种具有来源于生物量的1,4:3,6-Dianhydro-hexane-l,2,3,4, 5,6-hexol (DHH)骨架的光固化型化合物。该化合物能够取代以往的产生有害物质的来源于石油的双酚A类光固化型物质，本发明的化合物来源于生物量，因此为环保型化合物。
[0014]本发明的另一目的是提供一种具有来源于生物量的DHH骨架的光固化型化合物的制备方法，该方法优化了工艺条件，不仅能够以优异的收率由生物量制备光固化型物质，而且合成途径也很经济。
[0015]本发明的又一目的是提供一种光固化型组合物，该组合物包含上述的来源于生物量的光固化型化合物。
[0016]为了解决上述课题，本发明提供由以下化学式I表示的化合物。
[0017][化学式I]
[0018]
【权利要求】
1.一种由以下化学式I表示的化合物: [化学式I]
2.一种由以下化学式I表示的化合物的制备方法，包括以下步骤: 在氢氧化盐的存在下使由以下化学式2表示的化合物和环氧卤丙烷进行反应，以制备由以下化学式3表示的化合物(步骤I);及 使由所述化学式3表示的化合物和甲基丙烯酸进行反应，以制备由化学式I表示的化合物(步骤2)， [化学式I]
3.根据权利要求2所述的由化学式I表示的化合物的制备方法，所述由化学式2表示的化合物来源于碳水化合物高分子。
4.根据权利要求2所述的由化学式I表示的化合物的制备方法，所述步骤I)将非质子性极性溶剂作为溶剂来使用而执行。
5.根据权利要求4所述的由化学式I表示的化合物的制备方法，所述非质子性极性溶剂为选自二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺及N-甲基吡咯烷酮中的任一种以上。
6.根据权利要求2所述的由化学式I表示的化合物的制备方法，所述环氧卤丙烷为选自环氧氯丙烷、环氧溴丙烷及环氧碘丙烷中的任一种以上。
7.根据权利要求2所述的由化学式I表示的化合物的制备方法，所述氢氧化盐为选自LiOH, NaOH和KOH中的任一种以上。
8.根据权利要求2所述的由化学式I表示的化合物的制备方法，关于在所述步骤I)中的由化学式2表示的化合物和环氧卤丙烷的重量比，相对于由化学式2表示的化合物100重量份，环氧齒丙烷为100~800重量份。
9.根据权利要求2所述的由化学式I表示的化合物的制备方法，关于在所述步骤I)中的由化学式2表示的化合物和氢氧化盐的重量比，相对于由化学式2表示的化合物100重量份，氢氧化盐为300~1000重量份。
10.根据权利要求2所述的由化学式I表示的化合物的制备方法，所述步骤I)的反应时间为0.5~16小时。`
11.根据权利要求2所述的由化学式I表示的化合物的制备方法，所述步骤I)的反应温度为4~80°C。
12.根据权利要求2所述的由化学式I表示的化合物的制备方法，所述步骤2)将三乙胺作为反应催化剂来使用而执行。
13.根据权利要求2所述的由化学式I表示的化合物的制备方法，关于在所述步骤2)中的由化学式3表示的化合物和甲基丙烯酸的重量比，相对于由化学式3表示的化合物100重量份，甲基丙烯酸为300~2000重量份。
14.根据权利要求2所述的由化学式I表示的化合物的制备方法，所述步骤2)的反应时间为3~16小时。
15.根据权利要求2所述的由化学式I表示的化合物的制备方法，所述步骤2)的反应温度为80~120°C。
16.包含权利要求1所述的化合物及自由基光引发剂的光固化型组合物。
17.根据权利要求16所述的光固化型组合物，所述光固化型组合物为无溶剂型。
18.根据权利要求16所述的光固化型组合物，所述自由基光引发剂为选自二苯甲酮、安息香、苯乙酮、苄基、苄基缩酮、蒽醌、三苯基膦、苯甲酰氧膦、噻吨酮、吨酮、吖啶衍生物、吩嗪衍生物、喹喔啉衍生物、1-苯基-1，2-丙二酮-2-0-苯甲酰基肟、1-氨基苯基酮、1-羟基苯基酮、三嗪化合物及莰醌中的任一种以上。
19.根据权利要求16所述的光固化型组合物，关于所述权利要求1所述的化合物和自由基光引发剂的重量比，相对于权利要求1所述的化合物100重量份，自由基光引发剂为0.1~10重量份。
20.根据权利要 求16所述的光固化型组合物，进一步包括无机填充剂。
【文档编号】B01J31/02GK103619848SQ201180069311
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2011年12月29日 优先权日:2011年5月19日
【发明者】赵镇玖, 金百振, 金相龙, 辛承翰, 郑在原, 金博拉 申请人:韩国生产技术研究院