Преполимеры, содержащие лиганд, способный связаться с металлом, методы их синтеза и содержащие их композиции - RU2016120971A
Код документа: RU2016120971A
Формула
1. Преполимер, содержащий лиганд, способный связываться с металлом, в котором в основную цепь преполимера включен лиганд, способный связываться с металлом.
2. Преполимер по п. 1, включающий серосодержащий преполимер.
3. Преполимер по п. 2, в котором серосодержащий преполимер представляет собой политиоэфир.
4. Преполимер по п. 1, в котором лиганд, способный связываться с металлом, является бидентатным или тридентатным.
5. Преполимер по п. 1, в котором лиганд, способный связываться с металлом, способен координироваться с Al(III).
6. Преполимер по п. 1, в котором лиганд, способный связываться с металлом, является производным металл-хелатирующего агента, включающего бис(сульфонил)алканол, гидроксипиридинон и/или ацетилацетонат.
7. Преполимер по п. 1, в котором лиганд, способный связываться с металлом, содержит по меньшей мере две гетероатомные группы, способные координироваться с поверхностями алюминия(III).
8. Преполимер по п. 7, в котором указанные по меньшей мере две гетероатомные группы включают -ОН, -PO4, -Р(O)2- -SO4, -S(O)2- -СООН, -С=O, -NH2, -NH- и/или комбинацию любых из перечисленных выше.
9. Преполимер по п. 1, в котором лиганд, способный связываться с металлом, включает структуру Формулы (25а), Формулы (25b), Формулы (25с), Формулы (25d), Формулы (25е) и/или комбинацию любых из перечисленных выше:
где
-Х- независимо представляет собой -С(О)- или -S(O)2-;
каждый n независимо представляет собой 1, 2 и 3; и
R5 представляет собой C1-3 алкан-диил.
10. Преполимер по п. 9, в котором каждый X представляет собой -С(О)-, и каждый n равен 1.
11. Преполимер по п. 9, в котором каждый X представляет собой -S(O)2-, и каждый n равен 1.
12. Преполимер по п. 1, содержащий фрагмент Формулы (26):
где
каждый R9' независимо представляет собой фрагмент, образующийся при реакции R9 металл-хелатирующего агента R9-L-R9 с тиольной группой, где каждый R9 содержит терминальную группу, способную вступать в реакцию с тиолом; и L содержит лиганд, способный связываться с металлом;
каждый А независимо представляет собой фрагмент Формулы (12):
где
каждый R1 независимо включает С2-10 алкандиил, С6-8 циклоалкандиил, С6-10алканциклоалкандиил, С5-8 гетероциклоалкандиил или -[(-CHR3-)s-X-]q-(-CHR3-)r-,
где
s представляет собой целое число от 2 до 6;
q представляет собой целое число от 1 до 5;
r представляет собой целое число от 2 до 10;
каждый R3 независимо включает атом водорода или метил; и
каждый X независимо включает -О-, -S- и -NR5-, где R5 выбран из атома водорода и метила; и
каждый R2 независимо включает С1-10 алкандиил, С6-8 циклоалкандиил, С6-14 алканциклоалкандиил или -[(-CHR3-)s-X-]q-(-CHR3-)r-, где s, q, r, R3 и X соответствуют определениям, данным для R1;
m представляет собой целое число от 0 до 50;
n представляет собой целое число от 1 до 60; и
р представляет собой целое число от 2 до 6.
13. Преполимер по п. 12, в котором металл-хелатирующий агент содержит бис(сульфонил)алканол, гидроксипиридинон, ацетилацетонат и/или комбинацию любых из перечисленных выше.
14. Преполимер по п. 1, в котором преполимер включает политиоэфир Формулы (28а), содержащий лиганд, способный связываться с металлом, политиоэфир Формулы (28b), содержащий лиганд, способный связываться с металлом, или их комбинацию:
где
N представляет собой целое число от 1 до 10;
каждый R9' независимо представляет собой фрагмент, образующийся при реакции R9 металл-хелатирующего агента R9-L-R9 с тиольной группой, где каждый R9 содержит терминальную группу, способную вступать в реакцию с тиолом; и L содержит лиганд, способный связываться с металлом;
каждый А независимо представляет собой фрагмент Формулы (12):
где
каждый R1 независимо включает С2-10 алкандиил, С6-8 циклоалкандиил, С6-10 алканциклоалкандиил, С5-8 гетероциклоалкандиил или -[(-CHR3-)s-X-]q-(-CHR3-)r,
где
s представляет собой целое число от 2 до 6;
q представляет собой целое число от 1 до 5;
r представляет собой целое число от 2 до 10;
каждый R3 независимо включает атом водорода или метил; и
каждый X независимо включает -О-, -S- или -NR5-, где R5 включает атом водорода или метил;
каждый R2 независимо включает C1-10 алкандиил, С6-8 циклоалкандиил, С6-14 алканциклоалкандиил или -[(-CHR3-)s-X-]q-(-CHR3-)r-, где s, q, r, R3 и X соответствуют определениям, данным для R1;
m представляет собой целое число от 0 до 50;
n представляет собой целое число от 1 до 60; и
р представляет собой целое число от 2 до 6;
В представляет собой ядро z-валентного полифункционализирующего агента В(-V)z,
где
z представляет собой целое число от 3 до 6;
каждый V представляет собой группу, содержащую терминальную группу, способную вступать в реакцию с терминальными тиольными группами; и
каждый -V'- образуется при реакции -V с тиолом; и
каждый R6 независимо представляет собой атом водорода и/или фрагмент, имеющий терминальную реакционноспособную группу.
15. Преполимер по п. 14, в котором каждый R6 представляет собой атом водорода.
16. Преполимер по п. 14, в котором все R6 одинаковы, и терминальная реакционноспособная группа включает -SH, -СН=СН2, -NH2, -ОН, эпокси-группу, полиалкоксисилильную группу, изоцианатную группу и/или группу-акцептор Михаэля.
17. Тиол-терминальный политиоэфир, содержащий лиганд, способный связываться с металлом, содержащий продукт реакции реагентов, включающих:
(a): тиол-терминальный политиоэфир, включающий тиол-терминальный политиоэфир Формулы (18а), тиол-терминальный политиоэфир Формулы (18b) или их комбинацию:
где
каждый R1 независимо включает С2-10 алкандиил, С6-8 циклоалкандиил, С6-10 алканциклоалкандиил, С5-8 гетероциклоалкандиил или -[(-CHR3-)s-X-]q-(-CHR3-)r-,
где
s представляет собой целое число от 2 до 6;
q представляет собой целое число от 1 до 5;
r представляет собой целое число от 2 до 10;
каждый R3 независимо включает атом водорода или метил; и
каждый X независимо включает -О-, -S- или -NR5-, где R5 выбран из атома водорода и метила;
каждый R2 независимо включает С1-10 алкандиил, С6-8 циклоалкандиил, С6-14 алканциклоалкандиил или -[(-CHR3-)s-X-]q-(-CHR3-)r, где s, q, r, R3 и X соответствуют определениям, данным для R1;
m представляет собой целое число от 0 до 50;
n представляет собой целое число от 1 до 60;
р представляет собой целое число от 2 до 6; и
В представляет собой ядро z-валентного полифункционализирующего агента В(-V)z,
где
z представляет собой целое число от 3 до 6;
каждый V представляет собой группу, содержащую терминальную группу, способную вступать в реакцию с терминальными тиольными группами; и
каждый -V'- образуется при реакции -V с тиолом; и
(b) металл-хелатирующий агент R9-L-R9, где каждый R9 независимо включает терминальную группу, способную вступать в реакцию с тиолом; и -L- содержит лиганд, способный связываться с металлом.
18. Политиоэфир по п. 15, в котором лиганд, способный связываться с металлом, включает фрагмент, выбранный из Формулы (25а), Формулы (25b), Формулы (25с), Формулы (25d), Формулы (25е) и комбинации любых из перечисленных выше:
где
-Х- независимо представляет собой -С(О)- или -S(O)2-;
каждый n независимо представляет собой 1, 2 или 3; и
R5 представляет собой С1-3 алкан-диил.
19. Политиоэфир по п. 17, в котором металл-хелатирующий агент включает бис(сульфонил)алканол, гидроксипиридинон, ацетилацетонат или комбинацию любых из перечисленных выше.
20. Политиоэфир по п. 17, в котором политиоэфир Формулы (18а) включает продукт реакции дитиола и дивинилового эфира.
21. Политиоэфир по п. 17, в котором политиоэфир Формулы (18а) включает продукт реакции 1,8-димеркапто-3,6-диоксаоктана и диэтиленгликоль дивинилового эфира.
22. Политиоэфир по п. 17, в котором политиоэфир Формулы (18b) включает продукт реакции дитиола, дивинилового эфира и полифункционализирующего агента.
23. Политиоэфир по п. 17, в котором политиоэфир Формулы (18b) включает продукт реакции 1,8-димеркапто-3,6-диоксаоктана, диэтиленгликоль дивинилового эфира и триаллил цианурата.
24. Тиол-терминальный политиоэфирный преполимер, содержащий лиганд, способный связываться с металлом, содержащий продукт реакции реагентов, включающих:
(а) тиол-терминальный политиоэфир, содержащий лиганд, способный связываться с металлом, включающий тиол-терминальный политиоэфир Формулы (29а), содержащий лиганд, способный связываться с металлом, тиол-терминальный политиоэфир Формулы (29b), содержащий лиганд, способный связываться с металлом, или их комбинацию:
где
N представляет собой целое число от 1 до 10;
каждый R9' независимо представляет собой фрагмент, образующийся при реакции R9 металл-хелатирующего агента R9-L-R9 с тиольной группой, где каждый R9 содержит терминальную группу, способную вступать в реакцию с тиолом; и L представляет собой лиганд, способный связываться с металлом;
каждый А независимо представляет собой фрагмент Формулы (12):
где
каждый R1 независимо представляет собой С2-10 алкандиил, С6-8 циклоалкандиил, С6-10 алканциклоалкандиил, С5-8 гетероциклоалкандиил или -[(-CHR3-)s-X-]q-(-CHR3-)r-,
где
s представляет собой целое число от 2 до 6;
q представляет собой целое число от 1 до 5;
r представляет собой целое число от 2 до 10;
каждый R3 независимо включает атом водорода или метил; и
каждый X независимо включает -О-, -S- или -NR5-, где R5 представляет собой атом водорода или метил;
каждый R2 независимо включает С1-10 алкандиил, С6-8 циклоалкандиил, С6-14 алканциклоалкандиил или -[(-CHR3-)s-X-]q-(-CHR3-)r, где s, q, r, R3 и X соответствуют определениям, данным для R1;
m представляет собой целое число от 0 до 50;
n представляет собой целое число от 1 до 60; и
р представляет собой целое число от 2 до 6;
В представляет собой ядро z-валентного, алкенил-терминального полифункционализирующего агента B(-V)z, где
z представляет собой целое число от 3 до 6; и
каждый V представляет собой группу, содержащую терминальную алкенильную группу; и
каждый - V'- образуется при реакции -V с тиолом; и
(b) полиалкенильное соединение.
25. Политиоэфирный преполимер по п. 24, где лиганд, способный связываться с металлом, включает фрагмент, выбранный из Формулы (25а), Формулы (25b), Формулы (25с), Формулы (25d), Формулы (25е) и комбинации любых из перечисленных выше:
где
-Х- независимо представляет собой -С(О)- или -S(O)2-;
каждый n независимо представляет собой 1, 2 и 3; и
R5 представляет собой C1-3 алкан-диил.
26. Политиоэфирный преполимер по п. 24, в котором полиалкенильное соединение включает дивиниловый эфир, полиалкенильное соединение или их комбинацию.
27. Способ получения тиол-терминального политиоэфира Формулы (29а), содержащего лиганд, способный связываться с металлом, включающий реакцию (N+1) моль тиол-терминального политиоэфира Формулы (18а) с (N) моль металл-хелатирующего агента R9-L-R9:
где
N представляет собой целое число от 1 до 10;
каждый R9' независимо представляет собой фрагмент, образующийся при реакции R9 металл-хелатирующего агента R9-L-R9 с тиольной группой, где каждый R9 содержит терминальную группу, способную вступать в реакцию с тиолом; и L содержит лиганд, способный связываться с металлом;
каждый А независимо представляет собой фрагмент Формулы (12):
где
каждый R1 независимо представляет собой С2-10 алкандиил, С6-8 циклоалкандиил, С6-10 алканциклоалкандиил, С5-8 гетероциклоалкандиил или -[(-CHR3-)s-X-]q-(-CHR3-)r-,
где
s представляет собой целое число от 2 до 6;
q представляет собой целое число от 1 до 5;
г представляет собой целое число от 2 до 10;
каждый R3 независимо включает атом водорода или метил; и
каждый X независимо включает -О-, -S- или -NR5-, где R5 включает атом водорода или метил; и
каждый R2 независимо включает С1-10 алкандиил, С6-8 циклоалкандиил, С6-14 алканциклоалкандиил или -[(-CHR3-)s-X-]q-(-CHR3-)r, где s, q, r, R3 и X соответствуют определениям, данным для R1;
m представляет собой целое число от 0 до 50;
n представляет собой целое число от 1 до 60; и
р представляет собой целое число от 2 до 6.
28. Способ по п. 27, в котором лиганд, способный связываться с металлом, содержит структуру Формулы (25а), Формулы (25b), Формулы (25с), Формулы (25d), Формулы (25е) и/или комбинацию любых из перечисленных выше:
где
-Х-независимо представляет собой-С(О)-или-S(O)2-;
каждый n независимо представляет собой 1, 2 и 3; и
R5 представляет собой C1-3 алкан-диил.
29. Способ по п. 27, в котором металл-хелатирующий агент содержит:
лиганд, способный связываться с металлом, содержащий бис(сульфонил)алканол, гидроксипиридинон, ацетилацетонат и/или комбинацию любых из перечисленных выше; и
по меньшей мере две терминальные группы, способные вступать в реакцию с тиольными группами.
30. Способ получения тиол-терминального политиоэфира Формулы (29b), содержащего лиганд, способный связываться с металлом, включающий реакцию (z) моль тиол-терминального политиоэфира Формулы (29а), содержащего лиганд, способный связываться с металлом, с одним (1) моль полифункционализирующего агента В{V}z:
где
N представляет собой целое число от 1 до 10;
каждый R9' независимо представляет собой фрагмент, образующийся при реакции R9 металл-хелатирующего агента R9-L-R9 с тиольной группой, где каждый R9 содержит терминальную группу, способную вступать в реакцию с тиолом; и L содержит лиганд, способный связываться с металлом;
каждый А независимо представляет собой фрагмент Формулы (12):
где
каждый R1 независимо включает С2-10 алкандиил, С6-8 циклоалкандиил, С6-10 алканциклоалкандиил, C5-8 гетероциклоалкандиил или -[(-CHR3-)s-X-]q-(-CHR3-)r-,
где
s представляет собой целое число от 2 до 6;
q представляет собой целое число от 1 до 5;
r представляет собой целое число от 2 до 10;
каждый R3 независимо включает атом водорода или метил; и
каждый X независимо включает -О-, -S- или -NR5-, где R5 включает атом водорода или метил;
каждый R2 независимо включает С1-10 алкандиил, С6-8 циклоалкандиил, С6-14 алканциклоалкандиил или -[(-CHR3-)s-X-]q-(-CHR3-)r-, где s, q, r, R3 и X соответствуют определениям, данным для R1;
m представляет собой целое число от 0 до 50;
n представляет собой целое число от 1 до 60; и
р представляет собой целое число от 2 до 6; и
В представляет собой ядро z-валентного полифункционализирующего агента В(-V)z
где
z представляет собой целое число от 3 до 6;
каждый V представляет собой группу, содержащую терминальную группу, способную вступать в реакцию с терминальной тиольной группой; и
каждый -V'- образуется при реакции -V с тиолом.
31. Способ по п. 30, в котором лиганд, способный связываться с металлом, содержит структуру Формулы (25а), Формулы (25b), Формулы (25с), Формулы (25d), Формулы (25е) и/или комбинацию любых из перечисленных выше:
где
-Х- независимо выбран из -С(О)- или -S(O)2-;
каждый n независимо выбран из 1, 2 и 3; и
R5 представляет собой С1-3 алкан-диил.
32. Политиоэфир по п. 30, в котором металл-хелатирующий агент содержит
лиганд, способный связываться с металлом, выбранный из бис(сульфонил)алканола, гидроксипиридинона, ацетилацетоната и комбинации любых из перечисленных выше; и
по меньшей мере две терминальные группы, способные вступать в реакцию с тиольными группами.
33. Композиция, содержащая преполимер, содержащий лиганд, способный связываться с металлом, по п. 1.
34. Композиция по п. 33, составленная в качестве герметизирующей композиции.
35. Композиция по п. 33, содержащая серосодержащий преполимер, где серосодержащий преполимер включает политиоэфирный преполимер, полисульфидный преполимер, серосодержащий полиформальный преполимер и/или комбинацию любых из перечисленных выше.
36. Композиция по п. 33, содержащая отвердитель.
37. Отвержденный герметик, содержащий композицию по п. 33.
