氮氧雜環化合物及其制法制造技術

本發明專利技術是提供一種通式（Ｉ）所示的氮氧雜環化合物及其制法，通式中的各符號如說明書中所定義。本發明專利技術的化合物是以酚類化合物、芳香族二胺化合物以及醛類化合物進行反應而制得的。本發明專利技術的氮氧雜環化合物可用作為硬化樹脂或用作為環氧樹脂、聚醚以及含有活性氫的樹脂的硬化劑；其中，該化合物與環氧樹脂所形成的組合物可用于積層板、接著劑、半導體封裝材以及酚醛樹脂形成材料等應用上。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術是有關于一種可用作為硬化樹脂或用作環氧樹脂、聚醚以及含有活性氫的樹脂的硬化劑的氮氧雜環化合物及其制法。
技術介紹
熱固性樹脂，例如酚樹脂、三聚氰酰胺樹脂、環氧樹脂、未飽和聚酯樹脂以及雙馬來酰亞胺樹脂等，已廣泛地用于多種工業用途。然而，該樹脂仍具有許多缺點，例如酚樹脂或三聚氰胺樹脂在固化的過程中會產生揮發性的副產物、環氧樹脂及未飽和聚酯樹脂的難燃性不佳、以及雙馬來酰亞胺樹脂的價格過于昂貴等。因此，逐漸發展出一種具有苯并噁嗪環狀結構的熱固性樹脂以克服上述缺點。相對于酚樹脂、環氧樹脂及其它熱固性樹脂而言，由于具有苯并噁嗪環狀結構的樹脂也具有相似的熱穩定性，而使其成為熱固性樹脂的另一種選擇。具有苯并噁嗪環狀結構的熱固性樹脂是借由其中的苯并噁嗪環狀結構的開環聚合反應進行固化。一般而言，具有該種苯并噁嗪環狀結構的化合物是經由酚類化合物、胺化合物以及醛類化合物進行反應而制得。多項具有苯并噁嗪環狀結構的化合物的制法的專利均是利用苯胺與酚類化合物進行反應，如美國專利第6,005,064號即利用酚醛樹脂、甲醛及苯胺形成具有苯并噁嗪環狀結構的熱固性樹脂；以及日本特愿平11-50123號專利也一種利用雙酚、苯胺、福爾馬林并以甲基乙基酮作為溶劑制造二氫苯并噁嗪的熱固性樹脂的方法。然而，該制法中所使用的苯胺具有毒性且為法令所禁用的化學物質，故該制法無法符合產業界大量生產的需求。日本特愿平11-50123號專利又一種使用甲醇作為溶劑并以酚、4，4’-二胺基二苯基甲烷以及多聚甲醛進行反應，制造二氫苯并噁嗪的熱固性樹脂的方法。但是該項專利僅使用酚作為反應物，并未提及具有烷基、烷氧以及烯基等取代基的酚類化合物與芳香族二胺進行反應，可制備純度較高的氮氧雜環化合物；再者，該制法中所使用的甲醇具有高極性且具有較大的介電常數，于高壓反應斧中與反應物互溶時容易產生膠化的情形并形成結塊，造成反應系統的不穩定，在該反應系統中常因溫度控制不當，使該經縮合反應已形成具有苯并噁嗪環狀結構的化合物因高溫而開環并再次進行聚合，而導致產率不佳或反應失敗的結果。如上所述，多項已公開的文獻中雖已制備具有苯并噁嗪環狀結構的化合物的方法，但是該文獻中均未提及使用特定溶劑改善反應系統的穩定性。因此，本專利技術人為克服上述缺點，經廣泛且深入研究后發現，使用烴類溶劑以酚類化合物、芳香族二胺化合物以及醛類化合物進行反應，可使該系統具有較高的穩定性，除可有效地避免因溫度控制不當使已形成苯并噁嗪環狀結構的化合物因高溫而開環并再次進行聚合外，更可解決使用高極性溶劑或質子溶劑進行反應所產生的膠化或結塊情形；其中，利用經取代的酚類化合物(特別是烷基酚類化合物)與芳香族二胺化合物進行反應，除可避免使用高毒性的苯胺進行反外，所制得具有苯并噁嗪環狀結構的氮氧雜環化合物，也具有較高的純度且吸水率低，特別適合用于制造積層板(CCL)、銅箔接著劑、半導體封止材、酚醛樹脂形成材料等。
技術實現思路
本專利技術是提供一種通式(I)所示的氮氧雜環化合物 其中，R1、R2、R3、m以及n是如下所定義。本專利技術的另一目的是提供一種具有苯并噁嗪環狀結構的氮氧雜環化合物的制法，包括使用烴類溶劑以酚類化合物、胺類化合物以及醛類化合物進行反應而制得具有苯并噁嗪環狀結構的氮氧雜環化合物。附圖說明圖1是實施例1以本專利技術的方法所制備的本專利技術氮氧雜環化合物的IR光譜圖。圖2是實施例1以本專利技術的方法所制備的本專利技術的氮氧雜環化合物的GPC光譜圖。圖3是實施例2以本專利技術的方法所制備的本專利技術的氮氧雜環化合物的IR光譜圖。圖4是實施例2以本專利技術的方法所制備的本專利技術的氮氧雜環化合物的GPC光譜圖。圖5是實施例3的本專利技術的氮氧雜環化合物的IR光譜圖。圖6是實施例3的本專利技術的氮氧雜環化合物的GPC光譜圖。圖7是實施例4以本專利技術的方法所制備的氮氧雜環化合物的IR光譜圖。圖8是實施例4以本專利技術的方法所制備的氮氧雜環化合物的GPC光譜圖。圖9是實施例5以本專利技術的方法所制備的氮氧雜環化合物的IR光譜圖。圖10是實施例5以本專利技術的方法所制備的氮氧雜環化合物的GPC光譜圖。圖11是比較例1的氮氧雜環化合物的IR光譜圖。圖12是比較例1的氮氧雜環化合物的GPC光譜圖。具體實施例方式本專利技術是提供一種通式(I)所示的氮氧雜環化合物 其中，R1是選自烷基、烯基、烷氧基、羥基、鹵素、胺基所構成的組群之一者；R2是選自化學鍵、亞烴基、O、S或SO2所構成的組群之一者；R3為H或烷基；m為0至4的整數；以及n為1至4的整數。上述通式(I)的氮氧雜環化合物中，R1與R3所示的烷基是指具有1至6個碳原子的直鏈、分支或環狀烷基，其實例包括甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、第二丁基、叔丁基、戊基、己基、2-乙基己基以及環己基等；烷氧基是指具有1至6個碳原子的直鏈、分支或環狀烷氧基，其實例包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、戊氧基、己氧基以及環己氧基等；及亞烴基是指具有1至6個碳原子的直鏈或支鏈亞烴基，其實例包括亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、2-甲基伸丙基、伸戊基、2，2’-二甲基伸丙基、伸己基以及2，3-二甲基伸丁基等。本專利技術的氮氧雜環化合物是使用烴類溶劑以酚類化合物、芳香族二胺化合物以及醛類化合物進行反應而制得。用以制備本專利技術的氮氧雜環化合物的酚類化合物是如通式(II)所示者 其中，R1及n是如上所定義。用于制造本專利技術的氮氧雜環化合物的酚類化合物以烷基酚化合物較佳。以烷基酚所制得具有苯并噁嗪環狀結構的氮氧雜環化合物的純度較高且吸水率低，特別適合用于制造多種應于電子用途的材料。上述的烷基酚的實例包括，但不限于甲基酚、乙基酚、丙基酚、異丙基酚、丁基酚、第二丁基酚、叔丁基酚、戊基酚、異戊基酚、己基酚、環己基酚、烯丙基酚、2-羥基-4-甲基酚、3-羥基-4-甲基酚、2-羥基-4-乙基酚、3-羥基-4-乙基酚、2-羥基-4-丙基酚、3-羥基-4-丙基酚、2-氟-4-甲基酚、3-氟-4-甲基酚、2-氯-4-甲基酚、3-氯-4-甲基酚、2-溴-4-甲基酚、3-溴-4-甲基酚、2-氟-4-乙基酚、3-氟-4-乙基酚、2-氯-4-乙基酚、3-氯-4-乙基酚、2-溴-4-乙基酚、3-溴-4-乙基酚、2-胺基-4-甲基酚、3-胺基-4-甲基酚、2-胺基-4-乙基酚、3-胺基-4-乙基酚、2-胺基-4-丙基酚以及3-胺基-4-丙基酚等。該烷基酚化合物可經羥甲基取代，其實例包括4-羥甲基-2-甲基酚、4-羥甲基-3-甲基酚、4-羥甲基-2-乙基酚、4-羥甲基-3-乙基酚、4-羥甲基-2-正丙基酚、4-羥甲基-3-正丙基酚、4-羥甲基-2-異丙基酚、4-羥甲基-3-異丙基酚、4-羥甲基-2-正丁基酚、4-羥甲基-3-正丁基酚、4-羥甲基-2-第二丁基酚、4-羥甲基-3-第二丁基酚、4-羥甲基-2-叔丁基酚、4-羥甲基-3-叔丁基酚、4-羥甲基-2，3-二甲基酚、4-羥甲基-2，5-二甲基酚、4-羥甲基-3，5-二甲基酚以及4-羥甲基-2，3，5-三甲基酚等。該烷基酚化合物也可經異丙基取代，其實例包括4-異丙基-2-甲基酚、4-異丙基-3-甲基酚、4-異丙基-2-乙基酚、4-異丙基-3-乙基酚、4-異丙基-2-正丙基酚、4-異丙基-3-正丙基酚、2，4本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種通式（Ⅰ）所示的氮氧雜環化合物：　　　　＊＊＊　　　　其中，Ｒ↓［１］選自烷基、烯基、烷氧基、羥基、鹵素、胺基；Ｒ↓［２］是選自化學鍵、亞烴基、Ｏ、Ｓ或ＳＯ↓［２］；Ｒ↓［３］為Ｈ或Ｃ↓［１－６］烷基；ｍ為０至４的整數；以及ｎ為１至４的整數。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃坤源，杜安邦，廖世灝，
申請(專利權)人：長春人造樹脂廠股份有限公司，
類型：發明
國別省市：71[中國|臺灣]