[发明专利]碳酸酯化多元醇及其丙烯酸酯型化合物

说明书

本发明涉及新材料精细化学品领域，特别涉及一类新型的碳酸酯化多元醇及其(甲基)丙烯酸酯型化合物，其制备方法，以及其在含烯不饱和型可辐射聚合体系中的应用。

【技术领域】

本发明涉及新材料精细化学品领域，特别涉及一类新型的碳酸酯化多元醇及其(甲基)丙烯酸酯型化合物，其制备方法，以及其在含烯不饱和型可辐射聚合体系中的应用。

【背景技术】

季戊四醇及其衍生物双季戊四醇是工业上极为重要的多元醇前体化合物，在含烯(C＝C)不饱和可聚合型UV光固化或者电子束射线固化材料，工业润滑材料，以及传统醇酸树脂等材料领域，都有非常广泛的应用。

季戊四醇分子含有四个羟基，它的选择性衍生化或官能化反应原则上可以导向一系列单官能，双官能，三官能，以及四官能的单或多元醇以及相应的衍生物，例如(甲基)丙烯酸酯等，因此这样的衍生化一旦方便经济且环境友好地实现，则将拥有突出的应用价值。

一个值得关注的对比性例子是季戊四醇和另外一个工业上常见的多元醇，即三羟甲基丙烷。季戊四醇在原材料成本单价上显著低于三羟甲基丙烷，但当其分别和(甲基)丙烯酸进行酯化反应生成相应的季戊四醇三(四)丙烯酸酯(商业品名PET3A或PETA)，以及三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(商业品名TMPTA)时候，前者成本和售价却反而显著高于后者；前者的粘度也显著高于后者，而高粘度通常是为光固化材料从业技术人员，或者其他有所谓配方材料高固体含量要求的从业人员，所不喜的(由于会为降低施工粘度而加剧化学溶剂的使用，从而造成所谓“挥发性有机化合物”的有害VOCs释放)。这造成了不利的性价比和应用的不方便性。从技术上考量，一个主要原因是季戊四醇四个羟基官能团在空间上较为拥挤，随着酯化反应的进行，这种空间位阻效应格外不利，造成酯化反应不完全，特别是很难发生在第四个残留羟基上。

因此，鉴于季戊四醇重要的工业价值，特别是其全球既有巨大的生产规模和突出的低成本优势，存在一种强烈的现实技术需求，即将季戊四醇分子中的羟基能原位实现选择性地官能基衍生化，从而制备任意的价格低廉的季戊四醇单/双/三/四醇，从而也由此制备上述系列单或多元醇的(甲基)丙烯酸酯或其他有价值的衍生物。所谓原位是指针对季戊四醇的衍生化反应可以以方便高效且简化分离纯化的方式进行，且优选的，该等原位衍生化反应是相对绿色和符合可持续发展理念的。同时，该衍生化反应形成的新官能基要对后续所需的化学转化条件具备相当的广谱耐受性。例如，典型的一个例子是，该新官能基要对多元醇和丙烯酸的酯化反应条件相对惰性，确保不会在酯化反应中被破换掉而诱发副反应。

本项发明申请的要旨在于，出其不意地发现了季戊四醇和碳酸酯型物质反应，能够实现上述季戊四醇羟基单个或多个的方便衍生化，这样形成的新的一系列多元醇是成本低廉的新结构物质，并能和(甲基)丙烯酸进行酯化反应从而制备一系列新颖的新的(甲基)丙烯酸酯。

【发明内容】

本项申请现已首次意外地发现，下述通式(I-II)描述的碳酸酯化多元醇及其(甲基)丙烯酸酯型化合物是一类未被探索和报道的新结构物质：

在上述通式(I-II)中，中心原子C是碳原子；

A，B，D，或E彼此独立地是氢，-C(O)-O-R₁，-C(O)-O-(R₁-O)_n-R₂，-C(O)-CH＝CH₂，-C(O)-C(CH₃)＝CH₂，-C(O)-O-(R₁-O)_n-C(O)-CH＝CH₂，-C(O)-O-(R₁-O)_n-C(O)-C(CH₃)＝CH₂；约束条件是A，B，D，或E中至少一个含有-C(O)-O-基团。A，B，D，或E中任意二者之间也可以形成一个含有-O-C(O)-O-碳酸酯结构单元的7-24元环状结构。