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1、(10)申请公布号 CN 103974936 A (43)申请公布日 2014.08.06 C N 1 0 3 9 7 4 9 3 6 A (21)申请号 201280059447.5 (22)申请日 2012.12.20 11195501.9 2011.12.23 EP 61/580,356 2011.12.27 US C07D 205/04(2006.01) (71)申请人阿克佐诺贝尔化学国际公司 地址荷兰阿默斯福特 (72)发明人 PA雷斯托普 AOR安德森 NE罗内 (74)专利代理机构北京市中咨律师事务所 11247 代理人肖威 刘金辉 (54) 发明名称 化学化合物 (57) 摘要。
2、 根据式(I)或式(II)的化合物，其中R 1 和R 2 各自独立地选自具有1-30个碳原子的烃基，条件 是R 1 和R 2 中的至少一个选自具有至少8个碳原子 的烃基，且A为卤素。化合物作为疏水剂，如施胶 剂的用途。或式(II) 化合物。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.06.03 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/EP2012/076254 2012.12.20 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/092778 EN 2013.06.27 (51)Int.Cl. 权利要求书3页 说明书15页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (1。
3、2)发明专利申请 权利要求书3页 说明书15页 (10)申请公布号 CN 103974936 A CN 103974936 A 1/3页 2 1.根据式(I)的化合物： 其中R 1 和R 2 各自独立地选自具有1-30个碳原子的烃基，条件是R 1 和R 2 中的至少一个 选自具有至少8个碳原子的烃基；且A为卤素。 2.根据式(II)的化合物： 其中R 1 和R 2 各自独立地选自具有1-30个碳原子的烃基，条件是R 1 和R 2 中的至少一个 选自具有至少8个碳原子的脂族烃基；且A为卤素。 3.根据权利要求1或2所述的化合物，其中R 1 和R 2 各自独立地选自具有至少10个碳 原子的烃基。 。
4、4.根据权利要求3所述的化合物，其中R 1 和R 2 各自独立地选自具有至少16个碳原子 的脂族烃基。 5.一种制备选自根据权利要求1或2所述的式(I)、式(II)化合物及其混合物的化合 物的方法，所述方法包括使式(III)和式(IV)的化合物反应， 其中式(III)化合物由下式表示： 式(IV)化合物由下式表示： 其中对制备式(I)化合物而言，R 1 和R 2 如权利要求1所定义；对制备式(II)化合物而 言，R 1 和R 2 如权利要求2所定义；其中合适的话，A为卤素。 6.选自式(I)、(II)、(V)化合物及其混合物的化合物用于提供疏水性的用途， 其中式(I)化合物由下式表示： 权 利。
5、 要 求 书CN 103974936 A 2/3页 3 式(II)化合物由下式表示： 式(V)化合物由下式表示： 其中R 1 和R 2 各自独立地选自具有1-30个碳原子的烃基，条件是R 1 和R 2 中的至少一个 选自具有至少4个碳原子的烃基；其中合适的话，A为卤素。 7.根据权利要求6所述的用途，其中R 1 和R 2 各自独立地选自具有1-30个碳原子的烃 基，条件是R 1 和R 2 中的至少一个选自具有至少8个碳原子的烃基；其中合适的话，A为卤 素。 8.根据权利要求7所述的用途，其中R 1 和R 2 各自独立地选自具有4-26个碳原子的烃 基，条件是R 1 和R 2 中的至少一个选自具。
6、有至少8个碳原子的烃基；其中合适的话，A为卤 素。 9.根据权利要求8所述的用途，其中R 1 和R 2 各自独立地选自具有10-26个碳原子的 烃基。 10.根据权利要求6-9中任一项所述的用途，其中R 1 和R 2 中的至少一个选自具有至少 16个碳原子的脂族烃基。 11.一种组合物，其包含至少一种根据权利要求1-4中任一项所述的化合物和至少一 种其他组分。 12.根据权利要求11所述的组合物，其中所述其他组分为水。 13.一种生产纸和纸板的方法，其包括提供含水纤维素悬浮液，使所述含水纤维素悬浮 液脱水，由此提供纸幅或纸板幅，所述方法包括向所述含水纤维素悬浮液或者所述纸幅或 纸板幅或者二者中。
7、添加选自式(I)、式(II)、式(V)化合物及其混合物的化合物， 其中式(I)化合物由下式表示： 权 利 要 求 书CN 103974936 A 3/3页 4 式(II)化合物由下式表示： 式(V)化合物由下式表示： 其中R 1 和R 2 各自独立地选自具有1-30个碳原子的烃基，条件是R 1 和R 2 中的至少一个 选自具有至少4个碳原子的烃基；其中合适的话，A为卤素。 14.根据权利要求13的生产纸或纸板的方法，其中选自式(I)、式(II)、式(V)化合物 及其混合物的化合物以含水组合物形式提供。 15.可通过根据权利要求13或14所定义的方法获得的纸或纸板。 权 利 要 求 书CN 10。
8、3974936 A 1/15页 5 化学化合物 0001 本发明涉及新型含氮化合物及其制备、含氮化合物作为提供疏水性的化合物的用 途、包含含氮化合物的组合物、制备组合物的方法、生产纸和纸板的方法以及可由其获得的 纸和纸板。 0002 各种基材的疏水性可通过用具有疏水结构部分的化合物处理而提高。这用于例如 通常必须具有一定程度的抗液体和湿气渗透性的纸和纸板领域中。一种提供具有提高的抗 液体和湿气渗透性的纸和纸板的方式是在造纸工艺中施加特定的化合物。在形成纸或纸板 的纸幅之前之前，可将该类化合物(通常称为施胶剂)添加至纤维素悬浮液中，和/或添加 至形成的纸幅中。在纸页形成之前向纤维素悬浮液中添加施。
9、胶剂通常称为内施胶或浆内施 胶，而向纸或纸板纸幅添加施胶剂通常称为表面施胶。施胶剂通常包含疏水官能团，也可包 含可与纤维素悬浮液中的成分或纤维素纤维纸幅中的成分化学键接，通常与纤维素纤维键 接的结构部分。不具有化学反应能力的施胶剂通常称为非反应性施胶剂。可与纤维素悬浮 液中的成分或者纸或纸板的纸幅中的成分化学反应的施胶剂通常称为化学反应性施胶剂 或者纤维素反应性施胶剂。通常使用的纤维素反应性施胶剂包括烯酮二聚物、烯酮多聚物、 酸酐、有机异氰酸酯和氨基甲酰氯。施胶剂通常不原样施加，而是以含水组合物形式提供， 其主要由于施胶剂的疏水特性而呈乳液或分散体形式。为了适当地分散或乳化施胶剂，通 常使用其。
10、他化合物。 0003 中国论文“Synthesis and application of fatty amide sizing agent”，M Ye-Hong等，Zaozhi Huaxuepin(2010)，22(增刊)，Nanjing Forestry University，第 36-41页公开了通过如下步骤制备的阳离子脂肪族酰胺施胶剂：使硬脂酸和二亚乙基三胺 (DETA)反应，由此形成含硬脂酸的加合物，并使所述加合物与表氯醇(EPI)反应以形成阳 离子脂肪族酰胺化合物。 0004 DE1015574公开了获自仲胺和卤素取代的环氧化物的季铵化合物。与所述季铵连 接的烃基包含至多7个碳原子。。
11、 0005 论文“Ring opening alkylations of1,1-dialkyl-3-substituted azetidinium cations：substituent entropy controlled strained ring-chain equilibrium with amined”，Gaertner，Journal of Organic Chemistry，33：523-530(1968)公开了用于烷基 化各种活性亲核体的1,1-二烷基-3-羟基吖丁啶(azetidinium)阳离子。 0006 文献“Some reactions of epichlorohyd。
12、rine with amines“，Ross等，Journal of Organic Chemistry，29：824-826(1964)涉及表氯醇与乙二胺的反应研究。 0007 本发明的一个目的是提供一种高效的替代疏水剂，例如用于造纸的施胶剂。 0008 本发明的另一目的是提供一种可容易地乳化/分散于水中的疏水剂。 0009 本发明的另一目的是提供一种由易得原料容易地制备的替代疏水剂。 0010 本发明的又一目的是提供一种具有良好保留性能(例如当用作造纸中的浆内施 胶剂时)的疏水剂。 0011 上述目的可通过提供一种式(I)化合物而实现： 0012 说 明 书CN 103974936 A 2。
13、/15页 6 0013 其中R 1 和R 2 各自独立地选自具有1-30个碳原子的烃基，条件是R 1 和R 2 中的至少 一个优选选自具有至少8个碳原子的脂族烃基；A为卤素。 0014 本发明的另一方面涉及一种式(II)的化合物： 0015 0016 其中R 1 和R 2 各自独立地选自具有1-30个碳原子的烃基，条件是R 1 和R 2 中的至少 一个选自具有至少8个碳原子的脂族烃基；A为卤素。 0017 本发明的另一方面涉及一种制备选自上文所定义的式(I)化合物、上文所定义的 式(II)化合物的化合物及其混合物的方法，所述方法包括使式(III)和式(IV)的化合物 反应， 0018 其中式(。
14、III)化合物由下式表示： 0019 0020 式(IV)由下式表示： 0021 0022 其中R 1 和R 2 如上文所定义，且合适的话，A为卤素。因此，对制备式(I)化合物而 言，R 1 和R 2 各自独立地选自具有1-30个碳原子的烃基，条件是R 1 和R 2 中的至少一个优选 选自具有至少8个碳原子的脂族烃基。对制备式(II)化合物而言，R 1 和R 2 中的至少一个 选自具有至少8个碳原子的脂族烃基。 0023 本发明的另一方面涉及选自式(I)、式(II)、式(V)的化合物及其混合物用于提供 疏水性(即，用作疏水剂)的用途，其中式(V)化合物由下式表示： 0024 说 明 书CN 1。
15、03974936 A 3/15页 7 0025 其中，对式(I)、(II)和(V)，R 1 和R 2 各自独立地选自具有1-30个碳原子的烃基， 条件是R 1 和R 2 中的至少一个优选选自具有至少4个碳原子的脂族烃基；A为选自卤素的阴 离子，合适的话，A为卤素。 0026 提供疏水性的用途也可称为用于通过使物质与本文所述的至少一种式(I)、(II) 或(V)化合物接触而提高其疏水性的方法。 0027 当用于提供疏水性时，所述化合物可与其他非疏水性或较不疏水的物质反应以为 其提供提高的疏水性。 0028 所述化合物可以以其纯净形式或者以组合物，例如包含至少一种所述化合物的含 水组合物或者其中将。
16、至少一种所述化合物与有机溶剂混合的组合物形式使用。可能的有机 溶剂包括例如至少一种与存在于所述组合物中的式(I)、(II)和(V)化合物的那些相容的 烃类溶剂。合适的有机溶剂包括具有1-12个碳原子的烃，例如包含6员环的烃，所述环可包 含6个离域-电子。所述有机溶剂可例如为通常包含5-12个碳原子的非极性有机溶剂， 如非极性芳族或脂族烃。合适有机溶剂的实例包括但不限于醇(甲醇、乙醇、异丙醇)，极性 非质子溶剂(DMSO、DMF、DMA或乙腈)，脂族烃(例如戊烷、己烷、庚烷、环戊烷或环己烷)，二 氯甲烷或其他氯化溶剂，或者常规芳族溶剂如苯、氯苯、甲苯或二甲苯的不同异构体。也可 使用不同有机溶剂的。
17、混合物，例如上文所公开的溶剂类别或具体溶剂的任何混合物。也可 使用包含两种或更多种上文所定义的所述式(I)、(II)和(V)化合物，例如上文所定义的式 (II)和(V)化合物的混合物且不含其他添加剂的组合物。 0029 本发明的另一方面涉及一种组合物，其包含至少一种选自式(I)或式(II)化合物 的化合物及其混合物，和至少一种其他组分，其中R 1 和R 2 各自独立地选自具有1-30个碳原 子的烃基，条件是R 1 和R 2 中的至少一个优选选自具有至少4个碳原子的脂族烃基，A - 为选 自卤素的阴离子，合适的话，A为卤素。所述其他组分可为水或至少一种有机化合物。该类 有机化合物可例如为式(V)。
18、化合物，特别是如上文所定义。所述有机化合物也可为有机溶 剂或溶剂混合物。对式(I)化合物而言，优选其在水中的分散体或乳液。对式(II)化合物 而言，优选进一步包含式(V)化合物和/或其他有机化合物，如上文所定义的有机溶剂的组 合物。 0030 上述组合物可用作疏水化组合物。根据一个实施方案，所述组合物可为含水组合 物，如含水疏水化组合物。在纸和纸板制造领域中，赋予最终产物(如纸和纸板)以疏水性 的化合物通常称为施胶化合物或施胶剂。已发现上文所述的式(I)、(II)和(V)化合物及 其混合物可用作施胶剂且可包含在施胶组合物中。本发明的施胶组合物可例如为包含至少 一种上文所述的式(I)、(II)或。
19、(V)化合物的含水组合物。 0031 在所述组合物中，式(I)、(II)、(V)化合物及其混合物，特别是式(I)化合物主要 起提供提高的疏水性的化合物作用，即起施胶剂作用。尽管式(II)和(V)化合物可为纸和 纸板提供一些疏水特性，然而式(II)和(V)化合物具有在施加水时形成式(I)混合物的能 说 明 书CN 103974936 A 4/15页 8 力。 0032 根据又一方面，本发明涉及一种生产纸和纸板的方法，其包括提供含水纤维素悬 浮液，使所述含水纤维素悬浮液脱水，由此提供纸或纸板的纸幅，其中所述方法包括向所述 纤维素悬浮液或者纸或纸板的纸幅中添加选自式(I)、式(II)、式(V)的混合。
20、物及其混合 物，其中R 1 和R 2 各自独立地选自具有1-30个碳原子的烃基，条件是R 1 和R 2 中的至少一个 优选选自具有至少4个碳原子的脂族烃基，且其中合适的话，A为卤素。 0033 因此，可将选自式(I)、式(II)、式(V)的化合物及其混合物添加至纤维素悬浮液 中，或者可将所述化合物添加至纸或纸板的纸幅中。或者，所述方法可包括将所述组分添加 至含水纤维素悬浮液以及纸或纸板的纸幅二者中。 0034 根据所述方法的一个实施方案，选自式(I)、式(II)、式(V)的化合物及其混合物 可以以组合物，例如含水组合物的形式提供，然后用于所述方法中，例如添加至含水纤维素 悬浮液中或者添加至纸或。
21、纸板的纸幅中。所述组合物和含水组合物可称为疏水化(施胶) 组合物和含水疏水化(施胶)组合物。 0035 本申请所公开的实施方案不应视为限制本发明的主旨。 0036 根据涉及包括疏水剂、组合物、含水组合物、制备疏水化组合物的方法、所述化合 物的用途、生产纸或纸板的方法以及纸或纸板的实施方案的一个变型，所述实施方案可涉 及任一种式(I)、(II)、(V)化合物及其混合物。因此，所述实施方案可涉及式(I)化合物， 或者涉及式(II)化合物，或者涉及式(V)化合物，或者涉及包含两种不同或三种不同的式 (I)、(II)和(V)化合物的任何混合物的化合物。 0037 本申请中所用的术语“烃基”涉及不含杂原。
22、子的结构部分/基团。因此，术语“烃 基”涉及仅包含碳原子和氢原子的结构部分/基团。因此，典型的烃基涉及由碳原子(一个 或多个碳原子)和氢原子组成的基团/化学基团/结构部分。 0038 所述烃基可为直链的、支化的，且也可包含位于碳原子之间的一个或多个双键。当 烃基包含至少一个碳-碳双键时，其通常称为不饱和烃基。烃基的碳原子可以以提供一个 或多个环结构的方式排列，例如包含一个或多个其上连接有氢原子的碳环的烃基。包含呈 一个或多个环形式排列的碳原子骨架的烃基可称为环烃基。包含一个或多个环结构的烃基 也可包含一个或多个碳-碳双键，且可称为环烯烃基或环状不饱和烃基。该碳-碳双键可 在所述环体系中，或者在。
23、不包括在环体系内的碳原子之间，或者在所述环体系和所述烃基 的其他部分中离域化。不含碳-碳双键的环烃基可称为环烷烃基或环状饱和烃基。 0039 本文所用的术语“脂族烃基”是指不含任何芳族结构部分的烃基。“芳族结构部分” 意指遵循休克尔规则的平面环体系，即此时碳-碳环体系的电子数等于4n+2，其中n为 0或正整数。因此，芳族烃基可包含具有数量由4n+2表示的离域电子的平面环体系，其 中n为0或正整数。常规的芳族体系由具有6个电子的6个碳原子的环体系表示，通常 称为苯结构部分。包含芳族结构部分的烃基可称为芳基或芳烷基。就本申请而言，芳基是 指任何衍生自芳环的官能团或取代基，例如苯基、萘基、二甲苯基，。
24、其由碳和氢原子组成。芳 烷基应理解为含有至少一个芳族环体系的烃化合物，所述芳族环体系上(共价)连接非芳 族烃结构部分。 0040 根据本发明的一个实施方案，所述烃基可选自直链或支化烷基或链烯基。 0041 根据适用于本发明所有方面且涉及式(I)和式(II)化合物本身且进一步涉及制 说 明 书CN 103974936 A 5/15页 9 备式(I)、(II)和(V)化合物及其混合物的方法的实施方案，R 1 和R 2 各自独立地优选选自 具有1-30个碳原子的烃基，条件是R 1 和R 2 中的至少一个选自具有至少8个碳原子的脂族 烃基。因此，R 1 和R 2 中的至少一个为具有8-30个碳原子的烃。
25、基。 0042 根据涉及式(I)和式(II)化合物本身且进一步涉及制备式(I)和式(II)化合物 及其混合物的方法的实施方案，R 1 和R 2 各自独立地选自具有1-26个碳原子的烃基，条件是 R 1 和R 2 中的至少一个选自具有至少8个碳原子的脂族烃基。此处，R 1 和R 2 中的至少一个 为具有8-26个碳原子的烃基。 0043 根据涉及组合物、制备组合物的方法、式(I)、(II)、(V)化合物及其混合物用于提 供疏水性的用途或者式(I)、(II)、(V)化合物及其混合物作为疏水剂的用途、生产纸或纸 板的方法以及纸的本发明其他方面，R 1 和R 2 各自独立地选自具有1-30个碳原子的烃。
26、基，条 件是R 1 和R 2 中的至少一个优选选自具有至少4个碳原子的脂族烃基。根据一个实施方案， R 1 和R 2 各自独立地选自具有1-30个碳原子的烃基，条件是R 1 和R 2 中的至少一个优选选自 具有至少8个碳原子的脂族烃基。根据另一实施方案，R 1 和R 2 各自独立地选自具有1-26 个碳原子的烃基，条件是R 1 和R 2 中的至少一个优选选自具有至少4个碳原子的脂族烃基。 根据另一实施方案，R 1 和R 2 各自独立地选自具有1-26个碳原子的烃基，条件是R 1 和R 2 中 的至少一个选自具有至少8个碳原子的脂族烃基。 0044 因此，根据本发明的一个实施方案，且对于本发明的。
27、所有方面/变型普遍适用的 是R 1 和R 2 各自独立地选自具有1-30个碳原子的烃基，条件是R 1 和R 2 中的至少一个优选 选自具有至少8个碳原子的脂族烃基。优选地，R 1 和R 2 各自独立地选自具有1-26个碳原 子的烃基，条件是R 1 和R 2 中的至少一个优选选自具有至少8个碳原子的脂族烃基。因此， 根据对本发明的所有方面普遍适用的后一实施方案，R 1 和R 2 中的至少一个为具有8-26个 碳原子的烃基。根据又一实施方案(普遍适用于所有方面)，R 1 和R 2 各自独立地优选选自 具有1-26个碳原子的脂族烃基，条件是R 1 和R 2 中的至少一个优选选自具有至少8个碳原 子的。
28、脂族烃基，即R 1 和R 2 中的至少一个为具有8-26个碳原子的烃基，且选自直链或支化烷 基、链烯基、芳基或芳烷基烃基。 0045 根据适用于所有方面/变型的又一实施方案和其他实施方案，R 1 和R 2 中的一个或 者二者可优选选自具有至少6个、至少8个、至少10个、至少12个碳原子、至少14个碳原 子或至少16个碳原子的脂族烃基。此外，R 1 和R 2 中的一个或者二者可优选选自具有至多 28个、至多26个、至多24个或至多22个碳原子的脂族烃基。R 1 和R 2 中的一个或者二者可 优选选自具有由任何碳原子下限数(即6、8、10、12、14或16个碳原子)和任何碳原子上限 数(即22、2。
29、4、26或28个碳原子)的组合所给出的数量的碳原子数。例如，R 1 和R 2 中的至 少一个或者R 1 和R 2 二者可优选选自具有至少10个碳原子或至少16个碳原子，例如10-24 个碳原子或者16-24个碳原子的脂族烃基。 0046 根据适用于所有方面/变型的又一实施方案和其他实施方案，式(I)、(II)、(V)的 任一化合物及其混合物，合适的话，式(I)化合物可如上文所定义；然而，也可具有R 1 和R 2 中所存在的碳原子总数可超过12个碳原子、超过14个碳原子、超过16个碳原子、超过18 个碳原子、超过20个碳原子的其他特征。已发现分散性/乳化性，如自分散性/自乳化性 (尤其是就式(I。
30、)化合物而言)往往与取代基R 1 和R 2 中的碳原子量，如取代基R 1 和R 2 中 的碳原子总量相关。更特别地，分散性随着取代基R 1 和R 2 中的碳原子总量的增大而提高。 说 明 书CN 103974936 A 6/15页 10 0047 已发现本发明的化合物，尤其是式(I)化合物可容易地乳化/分散在水相中，在许 多情况下，甚至不添加其他有助于形成自由表面积的化合物(通常称为分散剂/乳化剂)。 0048 可将选自式(I)、(II)、(V)化合物及其混合物的化合物以含水乳液/分散体的形 式添加至纤维素悬浮液中，或者添加至纸或纸板的纸幅中；然而也可原样添加至纤维素悬 浮液中或者添加至纸或纸。
31、板的纸幅中，而无需首先乳化/分散于水相中。 0049 根据普遍适用于本发明所有方面/变型的另一实施方案，定义为含有至少4个碳 原子或者至少8个碳原子的烃基选自直链烃基(包括饱和和不饱和烃基)，或者可选自饱和 直链(合适的话，非支化)烃基，或者可选自不饱和直链(合适的话，非支化)烃基。 0050 根据普遍适用于本发明所有方面的另一实施方案，R 1 和R 2 各自独立地优选选自具 有8-30个碳原子，合适的话8-26个碳原子，合适的话8-22个碳原子的脂族烃基。根据普 遍适用于本发明所有变型/方面的又一实施方案，R 1 和R 2 各自独立地选自具有8-26个碳原 子，合适的话8-24个碳原子，合适。
32、的话8-22个碳原子的直链(非支化)脂族烃基。在与R 1 和R 2 二者(彼此独立地)的烃基有关的上述范围内，碳原子数的下限水平为9、10、11、12或 14个碳原子。因此，R 1 和R 2 二者可各自独立地选自具有例如如下碳原子的烃基：9-30个、 8-28个、9-28个、10-30个、10-28个、11-30个、11-28个、12-30个、12-28个、8-26个、10-26 个、12-26个、8-24个、10-24个、12-24个、8-22个、10-22个、12-22个碳原子。 0051 在本申请全文中，措辞“选自”可被措辞“选自包含的组”代替，或者被措辞“选 自由组成的组”代替。 00。
33、52 式(I)化合物可称为含季铵的化合物，或者可称为吖丁啶化合物或者包含吖丁 啶官能团的化合物。吖丁啶(或氮杂环丁烷/三亚甲基亚胺)是包含3个碳原子和1个 氮原子的4员环，因此吖丁啶或吖丁啶化合物包含4员环体系，所述环体系包含带正 电荷的氮原子。式(I)中的氮原子带正电荷，因此得到带正电荷的有机化合物。该正电荷 通常由于阴离子化合物和/或原子的存在而平衡，尤其是在包含带正电荷的有机吖丁啶 化合物的含水组合物，即水性组合物中。式(I)化合物可作为盐存在。 0053 式(II)化合物可称为卤代醇或者含卤醇。卤代醇为包含具有卤素取代基的碳原 子和具有羟基取代基的相邻碳原子的有机化合物。 0054 式。
34、(I)、(II)和(V)的化合物通常通过式(III)的仲胺与式(IV)的表卤代醇反应 而形成。 0055 根据一个反应方案(A)，使式(III)的仲胺和式(IV)的表卤代醇在基本上一个反 应步骤中主要转化成式(I)化合物。根据该方案(A)，所述仲胺和表卤代醇在含水反应介 质中反应。方案(A)通常包括提供呈液体形式的仲胺，并将其与表卤代醇和水优选在升高 的温度下，例如在高于约70，合适地为70-120，合适地为80-110的温度下，在例如30 分钟至20小时内混合。 0056 根据另一反应方案(B)，式(I)、(II)和(V)化合物通过使式(III)的仲胺和式 (IV)的表卤代醇在包含有机溶剂的。
35、反应介质中反应而形成。该反应步骤可称为方案(B)的 第一步骤。所述仲胺与表卤代醇在其中发生反应的反应介质通常基本上不含与表卤代醇反 应而形成对所需产物的转化率具有不利影响的副产物的成分/组分(如水)。如果在所述 说 明 书CN 103974936 A 10 7/15页 11 仲胺与表卤代醇的反应期间存在水，则后一化合物(表卤代醇)可与水反应，从而形成卤素 取代的醇(不包括式(II)化合物，但包括二氯丙醇(DCP)和氯代丙二醇(CPD)。优选地， 所述反应介质基本上不含水，或者不含水。或者，所述反应介质包括基本上不含水或者不含 水的溶剂。“基本上不含水”意指在第一步骤结束时获得可接受量的卤素取代。
36、醇如DCP和 CPD的反应介质中的水量。适当地，所述反应介质不含水或者能使所述表卤代醇转化/变换 成不希望的化合物(包括卤素取代的醇，如DCP和CPD)的任何其他化合物。“不含水”更特 别地意指反应介质包含小于1重量，例如小于0.1重量的水，基于总组合物。所述反应 介质也可基本上由或者由至少一种有机溶剂构成，例如至少一种能获得就式(I)和(II)且 在一定程度上(V)而言的令人满意的产率的烃溶剂。合适的有机溶剂为包含1-12个碳原 子的烃，所述烃优选包含6员环，其可包含6个离域电子。适当地，所述有机溶剂为通常 包含5-12个碳原子的非极性有机溶剂，如非极性芳烃。合适有机溶剂的实例包括但不限于 。
37、醇(甲醇、乙醇、异丙醇)、二氯甲烷、氯化溶剂、环戊烷、己烷、环己烷、苯和甲苯。可将苯和 甲苯用作有机溶剂。也可使用不同有机溶剂的混合物，如上文所公开的溶剂类别或具体溶 剂的任何混合物。 0057 式(III)的仲胺与式(IV)的卤代醇的反应生成式(I)化合物，或者式(I)、(II)和 (V)的混合物，这取决于反应方案。当使用基本上不含与表卤代醇反应而形成降低式(II) 化合物产率，且因此最终降低式(I)化合物产率的化合物的成分/组分的(反应)介质时， 通常形成式(V)的环氧基胺。 0058 方案(B)的第一步骤合适地在约10-约300，例如约50-约200的升高的温度 下进行约10-约1000。
38、分钟或者约30-约300分钟。 0059 已公开的式(I)化合物，即吖丁啶(或吖丁啶化合物)可在方案(A)的基本 上一个步骤中形成。在反应方案B中，吖丁啶的产率可通过向由第一步骤获得的反应混 合物中添加水而提高。包含式(I)、(II)和(V)化合物的反应介质通常包含极低量的卤素 取代的有机化合物，如卤素取代的醇(如DCP和CPD)，或者优选包含可忽略不计量的卤素取 代的有机化合物。适当地，在向反应介质(获自第一步骤)添加水之前，所述反应介质可基 本上不含卤素取代的有机化合物，或者所述反应介质不含卤素取代的有机化合物。尽管向 获自第一步骤的式(I)、(II)和(V)化合物的反应混合物中添加水可能。
39、是有利的，然而所述 化合物可与反应介质分离并与水混合，从而进一步反应成式(I)化合物。式(II)和(V)化 合物(即所述卤代醇和环氧基胺)与水在升高的温度下反应，由此获得式(I)的吖丁啶 化合物。因此，吖丁啶的产率由于式(II)和(V)与水的反应而提高。式(II)和(V)化 合物转化成式(I)吖丁啶化合物的该步骤称为第二步骤。 0060 方案(B)的第二步骤合适地在约20-约150，例如约60-约100的升高的温度 下进行优选约10-约200分钟或者约20-约60分钟。 0061 根据又一反应方案(C)，第一步骤如反应方案(B)那样进行，不同之处在于不存在 溶剂。因此，将式(III)的仲胺和式。
40、(IV)的表卤代醇在不存在任何其他溶剂下混合。在所 有其他方面中，可适用反应方案(B)的条件。同样地，向所得反应混合物中添加水的第二步 骤如反应方案(B)那样进行。 说 明 书CN 103974936 A 11 8/15页 12 0062 吖丁啶的产率(基于仲胺或表卤代醇)可大于60、大于70、大于80、大 于88，例如大于90(优选在使用方案(B)或(C)时)。此外，当使用方案(B)时，卤素 取代的有机化合物如DCP和CPD的形成得以减少，或者可基本上完全抑制。 0063 如果诸如DCP和CPD的化合物以不可接受的程度形成，则它们可通过使用合适的 额外工艺步骤，如离子交换、电渗析、酶处理以及。
41、用二氧化碳，如超临界二氧化碳萃取而从 反应介质或最终产物中移除。 0064 因此，根据一个实施方案，提供一种包含式(I)化合物的组合物，其中R 1 和R 2 各自 独立地选自具有1-30个碳原子的烃基，条件是R 1 和R 2 中的至少一个优选选自具有至少8 个碳原子的脂族烃基，A为卤素；且其中所述组合物基本上不含，优选不含卤素取代的有机 化合物(如DCP和CPD)。 0065 如本文所理解且为本领域所通用的那样，仲胺涉及包含具有两个单电子对的碱性 氮原子的有机胺，如两个氢原子已被烃基代替的氨衍生物。伯胺衍生自一个氢原子被烃基 代替的氨。仲胺可由伯胺获得。 0066 所述仲胺的至少一个或者全部两。
42、个烃基可衍生自来源于植物和动物的脂肪和油。 所述脂肪和油通常以甘油三酯形式提供。取决于所述脂肪或油的来源，所述甘油三酯包 含特征脂肪酸。衍生甘油三酯的脂肪酸通常为包含约6-24个碳原子的脂肪族单羧酸残 基。所述脂肪族羧酸可以以饱和脂肪族羧酸(即不含C-C双键的烃尾端)或者以通常在 烃“脂肪”尾端中包含1-3个C-C双键的不饱和脂肪酸残基的形式提供。用于提供仲胺的 合适脂肪族羧酸可衍生自棕榈油、大豆油、菜籽油、葵花油、花生油、棉籽油、棕榈仁油、橄榄 油，和衍生自动物源的脂肪族羧酸，如猪油和脂肪形式的牛肉。衍生自天然源的常用羧酸 包括具有8-24个碳原子的羧酸，如饱和脂肪酸，例如脂肪族辛酸(C8)。
43、、脂肪族癸酸、脂肪族 月桂酸、脂肪族肉豆蔻酸、脂肪族棕榈酸、脂肪族硬脂酸、脂肪族花生酸、脂肪族山萮酸和脂 肪族二十四烷酸；以及包括多不饱和脂肪酸的饱和脂肪酸，如脂肪族棕榈油酸、脂肪族油酸 (C18:1双键)、脂肪族亚油酸(C18:2)、脂肪族亚麻酸(C18:3)。一般而言，衍生自天然源 (如本申请所述的任何天然源)的脂肪酸(例如衍生自棕榈油的脂肪酸)包含具有不同碳 原子数的脂肪酸。因此，如果不进一步处理(分级)，则获自特定类型的植物(如棕榈、大 豆、油菜籽等)的脂肪酸包含碳原子数不同，且有时C-C双键数量也不同的各种脂肪酸。因 此，衍生自天然源的脂肪酸的仲胺往往包含具有衍生自相应植物的不同脂肪。
44、酸的不同烃取 代基的仲胺。 0067 除所述仲胺之外，所述反应介质中还存在式(IV)的表卤代醇。所述表卤代醇可选 自包含选自周期表第17族(IUPAC)的任何卤素，特别地氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)和 砹(At)的表卤代醇。适当地，表卤代醇选自表氯醇、表溴醇和表碘醇。优选的表卤代醇选 自表氯醇、表溴醇。优选表氯醇。 0068 类似地，式(I)、(II)和(V)中的A可为任意卤素，如氟、氯、溴、碘和砹，其中优选 氯。 0069 取决于式(I)、(II)和(V)中的烃取代基R 1 和R 2 的长度，式(I)、(II)和(V)化 合物可在环境温度(如0-30)下可以以液体或固体形式(如。
45、可变形的固态，例如蜡)或 者以任何介于液体和固体之间的形式/状态提供。 0070 在一个实施方案中，本发明的施胶组合物可为基本上由选自式(I)、(II)、(V)化 说 明 书CN 103974936 A 12 9/15页 13 合物及其混合物组成的组合物。在该实施方案中，选自式(I)、(II)、(V)化合物及其混合 物，例如选自式(I)、(II)化合物的化合物，或者选自式(I)化合物的化合物的量大于90 (基于总组合物)，合适地大于95，通常大于98(基于总组合物)。在添加至造纸工艺 (添加至纤维素悬浮液和/或添加至随后脱水的成型纤维素物质的纸幅)之前，可将该施 胶组合物在使用地点通过将所述组。
46、合物在水相存在下均化/分散/乳化而均化。在均化之 前、期间或之后，可对所述组合物加热。 0071 根据另一实施方案，将包含(I)、(II)、(V)及其混合物的施胶剂，合适的话基本上 由(I)、(II)、(V)及其混合物组成的施胶剂原样添加至生产纸的工艺中，例如添加至纤维 素悬浮液中，或者添加至纸幅和纸板中，或者二者。 0072 根据一个实施方案，在生产纸或纸板的工艺中，可将选自式(I)、(II)、(V)化合 物的化合物及其混合物施加至纸幅或纸板幅，从而为纸幅表面提供额外的疏水性。当将式 (I)、(II)、(V)化合物及其混合物施加至纸幅或纸板幅表面上时，所述化合物可以以含水组 合物的形式提供，。
47、例如压榨施胶液形式，其通常进一步包含淀粉，如阴离子、非离子、阳离子 或两性淀粉。施加至纸幅或纸板幅表面上的式(I)、(II)、(V)化合物及其混合物可称为表 面施胶剂。表面施胶组合物可包含其他物质，例如颜料(例如白垩、沉淀碳酸钙、高岭土、二 氧化钛、硫酸钡或石膏)、荧光增白剂、生物杀伤剂、纸增强剂、固定剂、消泡剂、助留剂、交联 剂(例如锆化合物)、不溶性粘料、去沫剂和/或助滤剂。施加至纸幅表面上的式(I)、(II)、 (V)化合物及其混合物的量可例如为0.005-1.0g/m 2 或0.01-0.5g/m 2 。 0073 根据一个实施方案，所述施胶组合物包含式(I)化合物或者包含式(I)化合。
48、物作 为施胶剂的组合物，其中R 1 和R 2 各自独立地选自具有1-30个碳原子的烃基，条件是R 1 和 R 2 中的至少一个优选选自具有至少4个碳原子的脂族烃基，A - 为选自卤素的阴离子，且A为 卤素。 0074 根据另一实施方案，提供一种组合物，其包含任一种式(I)、(II)、(V)化合物及其 混合物，且还包含其他常规施胶剂，如松香基施胶剂和纤维素反应性施胶剂，包括烯酮二聚 物、烯酮多聚物、有机异氰化物、氨基甲酰氯和酸酐，如烷基和链烯基琥珀酸酐，例如异十八 碳烯基琥珀酸酐、异十八烷基琥珀酸酐、正十六碳烯基琥珀酸酐、十二碳烯基琥珀酸酐、癸 烯基琥珀酸酐、辛烯基琥珀酸酐、三异丁烯基琥珀酸酐、。
49、1-辛基-2-癸烯基琥珀酸酐和1-己 基-2-辛烯基琥珀酸酐。 0075 根据一个实施方案，所述组合物可以以含水组合物形式提供。就此而言，施胶组合 物可称为含水施胶组合物。因此，本发明的一个方面涉及一种含水组合物，如含水施胶组合 物，其包含选自式(I)、(II)、(V)的化合物及其混合物。根据一个实施方案，所述含水施胶 组合物，合适地话，包含式(I)化合物的含水施胶组合物或者包含基本上选自式(I)化合物 的施胶剂的含水施胶组合物基本上不含(或不含)有助于形成自由(颗粒)表面积的化合 物/试剂。能促进自由表面形成的化合物通常为包含至少一个亲水结构部分和至少一个疏 水结构部分的表面活性化合物。即使所述施胶组合物和含水施胶组合物可合适地不含其他 有助于形成乳液或分散体的化合物，然而所述施胶组合物和含水施胶组合物也可包含有助 于形成乳液或分散体的化合物。合适的分散剂/稳定剂可包括表面活性剂、电解质和聚电 解质。聚电解质可为。