在水性介質中制備雙環胍鹽的制作方法
【專利摘要】本文披露了作為包含以下的反應物的反應產物形成的雙環胍鹽，(a)通式CXn的化合物，其中X為N、O、或S且其中n為2到4；(b)酸；(c)二亞丙基三胺；和(d)水，以及由相同反應成分形成雙環胍鹽的相關方法。
【專利說明】在水性介質中制備雙環胍鹽
發明領域
[0001]本發明涉及制備雙環胍化合物的方法，更具體來說，涉及在水性介質中制備雙環胍鹽的方法。
[0002]背景信息
[0003]氧化二烷基錫一直被用作電沉積涂料的固化催化劑。然而，氧化二烷基錫由于環境考量而在很多國家受到許多法規限制。因此，越來越頻繁地使用作為電沉積涂料的固化催化劑來代替氧化二烷基錫。然而，使用鉍作為固化催化劑有一些缺點。例如，與相比氧化二烷基錫，鉍對于許多電沉積組合物來說是有效性較低的催化劑。此外，在未來還可能有與使用鉍作為固化催化劑相關的成本和可獲得性問題。因此，需要用于電沉積涂料的替代催化劑。此外，還需要基本上不含錫的電沉積涂料。
[0004]作為金屬催化劑的可能替代的正在評估用于電沉積涂料的一直材料是環胍，例如雙環胍和雙環胍鹽。通常，雙環胍和雙環胍鹽可以多種方式制備，但最已知的方法需要高溫度和長反應時間，或需要昂貴和有毒的試劑，或需要以上兩者。理想地，高度期望一直低成本地、相對安全地、且有效的方法來制備雙環胍和/或雙環胍鹽。
[0005]發明概述
[0006]本發明的一個 示例性實施方案披露了作為包含以下的反應物的反應產物形成的雙環胍鹽:(a)通式CXn的化合物，其中X為N、O、或S且其中n為2到4 ; (b)酸；(c) 二亞丙基三胺；和(d)水。
[0007]另一示例性實施方案披露了形成雙環胍鹽的方法，包括:(a)將水與通式CXn的化合物混合，其中X為N、0、或S且其中n為2到4 ; (b)將酸加入(a) ; (c)在攪拌下使(b)放熱；(d)將二亞丙基三胺加入(C);和(e)將⑷溫熱至回流溫度。
[0008]其它相關的示例性實施方案披露了多組分復合涂料、涂覆的基材、和涂覆基材的方法。
[0009]詳細說明
[0010]為了以下詳細說明的目的，應理解，本發明可采用各種替代性變換方式和步驟順序，除非有明確相反說明。此外，除了操作實施例中外，或另有說明外，所有表示例如說明書和權利要去書中使用的組分量的數量應理解為在所有情況下被術語“約”修飾。因此，除非有相反說明，以下說明書和權利要去書中給出的數值范圍時是近似值，并且可根據本發明獲得的期望性質而變化。最起碼，并且不試圖限制對本發明的權利要去適用等同原則，各數值參數應至少被根據所報道的有效數字和通過適用常規取整技術來理解。如本文中所使用的，除非另有明確規定，所有數值，例如表示值、范圍、量或百分比的數值都讀作以詞語“約” 修飾，即使該詞語沒有明確出現。當說到任何值的數量范圍時，該范圍應理解為在所提到的最小和最大值之間的每一個數和/或子范圍。例如，“1-10”的范圍意圖包括所有在提到的最小值I和所提到的最大值10之間的全部子范圍，并且包括所提到的最小值I和所提到的最大值10，也就是說最小值等于或大于I且最大值等于或小于10。本文所使用的術語“數量”表示I或大于I的整數。[0011]不限制的是，本發明的寬范圍中給出的數值范圍和參數是近似值，具體實施例中給出的數值盡可能精確地報道。然而，任何數值內在地含有某些在它們的各自測試方式中發現的標準偏差必然產生的誤差。
[0012]而且，應理解本文中的任何數值范圍意圖包括涵蓋其中的所有子范圍。例如， “1-10”的范圍意圖包括所有在提到的最小值I和所提到的最大值10之間的全部子范圍，并且包括所提到的最小值I和所提到的最大值10，也就是說最小值等于或大于I且最大值等于或小于10。
[0013]在本申請中，單數的使用包括復數形式，并且復數涵蓋單數，除非另有明確說明。 此外，在本申請中，〃或〃的使用表示〃和/或〃，除非另有明確說明，即使〃和/或〃可能明確地用于某些情況。
[0014]如前所述，本發明涉及制備雙環胍(“BCG”)鹽的方法；這些方法可以是比當前方法更低成本的、更有效的、和/或更安全的。在某些實施方案中，該新方法可以不必使用高溫度和長反應時間進行。此外，在某些實施方案中，該新方法不使用昂貴且有毒的試劑。
[0015]在一種實施方案中，雙環胍鹽可經由胍交換路線形成。更具體而言，如下所示，二亞丙基三胺(DPTA)在水和酸(HA)的存在下與含有高親電性碳的分子結合，所述高親電性碳的價態由強電負性原子滿足(CXn)，其中X為N、0或S且其中n為2-4。該反應產生在水中的1，5，7-三氮雜雙環[4.4.0]癸-5-烯的酸鹽，以及相應的副產物Z (HmX)，其中m是1-3 且Z是1-6。
[0016]
【權利要求】
1.雙環胍鹽，其作為包含以下的反應物的反應產物形成:(a)通式CXn的化合物，其中X為N、O、或S且其中n為2到4;(b)酸；(c)二亞丙基三胺；和(d)水。
2.權利要求1的雙環胍鹽，其中所述化合物包括以下的一種或多種:胍碳酸鹽、雙氰胺、氰胺、二硫化碳、碳酸亞丙酯、原甲酸烷基酯、和1，I’ -硫羰基二咪唑。
3.權利要求1的雙環胍鹽，其中所述酸包括鹽酸、氫溴酸、氫碘酸、高氯酸、硫酸、硝酸、 磷酸、硼酸、鉻酸、甲磺酸、對甲苯磺酸、三氟甲磺酸、乙酸、甲酸、檸檬酸、乳酸、草酸、和它們的組合。
4.權利要求1的雙環胍鹽，其中所述化合物包括胍碳酸鹽且其中所述酸包括甲磺酸。
5.權利要求1的雙環胍鹽，其中所述化合物包括胍碳酸鹽且其中所述酸包括鹽酸。
6.權利要求1的雙環胍鹽，其中所述化合物包括雙氰胺且其中所述酸包括甲磺酸。
7.權利要求1的雙環胍鹽，其中作為所述反應產物形成的雙環胍鹽包括1，5，7-三氮雜雙環[4.4.0]癸-5-烯的甲磺酸鹽。
8.權利要求1的雙環胍鹽，其中作為所述反應產物形成的雙環胍鹽包括1，5，7-三氮雜雙環[4.4.0]癸-5-烯的鹽酸鹽。`
9.形成雙環胍鹽的方法，包括:(a)將水與通式CXn的化合物混合，其中X為N、O、或S且其中n為2到4;(b)將酸加入(a)；(c)在攪拌下使(b)放熱；(d)將二亞丙基三胺加入(c);和(e)溫熱⑷至回流溫度。
10.權利要求9的方法，其中所述化合物包括以下的一種或多種:胍碳酸鹽、雙氰胺、氰胺、二硫化碳、碳酸亞丙酯、原甲酸烷基酯、和1，I’ -硫羰基二咪唑。
11.權利要求9的方法，其中所述酸包括鹽酸、氫溴酸、氫碘酸、高氯酸、硫酸、硝酸、磷酸、硼酸、鉻酸、甲磺酸、對甲苯磺酸、三氟甲磺酸、乙酸、甲酸、檸檬酸、乳酸、草酸、和它們的組合。
12.權利要求9的方法，其中所述化合物包括胍碳酸鹽且其中所述酸包括甲磺酸。
13.權利要求9的方法，其中所述化合物包括胍碳酸鹽且其中所述酸包括鹽酸。
14.權利要求9的方法，其中所述化合物包括雙氰胺且其中所述酸包括甲磺酸。
15.權利要求9的方法，其中形成的雙環胍鹽包括1，5，7-三氮雜雙環[4.4.0]癸-5-烯的甲磺酸鹽。
16.權利要求9的方法，其中形成的雙環胍鹽包括1，5，7-三氮雜雙環[4.4.0]癸-5-烯的鹽酸鹽。
17.權利要求8的方法，其中步驟(b)的酸逐滴添加。
【文檔編號】C07D487/04GK103459393SQ201280015303
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年2月22日 優先權日:2011年2月25日
【發明者】C·R·希肯伯斯, C·A·達克, S·R·佐瓦奇, G·J·麥克拉姆 申請人:Ppg工業俄亥俄公司