本发明涉及杂芳基或芳基取代的双酚化合物,其适合作为用于制备热塑性树脂例如聚碳酸酯树脂的单体,该热塑性树脂具有有益的光学和机械性质并且可用于制造光学器件。
背景技术:
1、光学器件,例如由光学树脂代替光学玻璃制成的光学透镜,在以下方面是有利的:它们可以通过注塑成型来大量生产。如今,光学树脂,尤其是透明聚碳酸酯树脂,经常用于生产相机镜头。在这方面,具有较高折射率的树脂是非常期望的,因为它们允许减小最终产品的尺寸和重量。一般地,当使用折射率较高的光学材料时,可以用具有较小曲率的表面来实现相同折射能力的透镜元件,从而可以减少在该表面上所产生像差的量。结果,可以减少透镜的数量,以降低透镜的偏心灵敏度和/或减小透镜的厚度,从而实现轻量化。
2、ep2034337描述了一种共聚碳酸酯树脂,其包括99至51mol%源自9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)苯基)芴的重复单元和1至49mol%源自双酚a的重复单元。该树脂适合用于制备阿贝(abbe)数较低(为23至26)、折射率为1.62至1.64的光学透镜。
3、us9,360,593描述了具有源自2,2’-双(2-羟基乙氧基)-1,1-联萘的重复单元的聚碳酸酯树脂。据称,聚碳酸酯树脂在高折射率、低阿贝数、高透明度、低双折射和适合注塑成型的玻璃化转变温度方面具有有益的光学性质。双(2-羟基乙氧基)-1,1-联萘与10,10-双(4-羟基苯基)蒽酮单体的共聚碳酸酯及其用于制备光学透镜的用途描述于us2016/0319069中。据报道,该共聚物具有良好的耐潮湿性,并且折射率范围为约1.662至1.667。
4、wo 2019/043060描述了用于制造光学材料的热塑性树脂,其中该热塑性树脂包括式(2)的聚合化合物
5、
6、其中
7、x为例如c2-c4-烷二基;
8、r和r’相同或不同,并选自任选取代的具有6至36个碳原子的单环或多环芳基和任选取代的具有共5至36个原子的单环或多环杂芳基。
9、wo 2019/154727描述了用于制造光学材料的热塑性树脂,其中该热塑性树脂包括式(3)的聚合化合物
10、
11、其中
12、r1、r2为例如氢;
13、y是具有2、3或4个碳原子的亚烷基,
14、ar选自单环或多环芳基和单环或多环杂芳基;
15、x1、x2、x3、x4为ch、c-rx或n,条件是在每个环中x1、x2、x3、x4中至多两个为n;
16、rx为例如卤素、cn或ch=ch2。
17、wo 2020/079225描述了用于制造光学材料的热塑性树脂,其中该热塑性树脂包括聚合的式(4)的化合物
18、
19、其中
20、a1、a2选自单环或双环芳族基团和单环或双环杂芳族基团,
21、x表示例如单键、o、nh或任选取代的碳原子
22、y为例如不存在或表示单键或具有与x的定义相同的含义;
23、r1、r2为氢、ar’基团或ra基团;
24、r3尤其是o-亚烷基;
25、m、n为0、1或2;
26、r4、r5例如选自cn和ra基团;
27、ra选自c≡c-r11和ar-c≡c-r11,其中r11和ar为芳族基团,
28、其中连接至a1或a2的基团中的至少一个是基团ra。
29、s.r.turner等人,high performance polymers 17(2005)pp.361-376描述了源自双酚的无定形共聚酯,例如双(2-羟基乙氧基)-2,2’-二苯基]-双酚s(=二-[4-(2-羟基乙氧基)-2-苯基]-苯磺)和双[(2-羟基乙氧基)-2,2’苯基]-,4,4’-联苯酚。
30、用于制造具有高折射率的热塑性树脂的单体通常也导致树脂的正双折射值。对于光学器件,双折射是一种不期望的性质。迄今为止,正的双折射通过使用具有负的双折射的共聚单体例如9,9-双(4-(2-羟基-乙氧基)苯基)芴来补偿。然而,这些共聚单体降低了所得聚合物的折射率。目前,几乎没有已知的单体可以提供高的折射率和低的双折射。
31、尽管光学树脂领域取得了进步,但仍然持续需要用于制备光学树脂、尤其是聚碳酸酯树脂和聚酯树脂的单体,这些单体导致高折射率并因此可用于制造光学器件,尤其是镜头。除此之外,单体不应损害光学树脂的其它光学性质,例如低阿贝数、高透明度和低双折射。此外,单体应易于制备。此外,由这些单体获得的树脂、尤其是聚酯和聚碳酸酯应当具有良好的耐潮湿性和耐热性,并且它们应具有适合于注塑成型的足够高的玻璃化转变温度。
32、引文列表
33、专利文献
34、专利文献1:ep2034337
35、专利文献2:us 9,360,593
36、专利文献3:us2016/0319069
37、专利文献4:wo 2019/043060
38、专利文献5:wo 2019/154727
39、专利文献6:wo 2020/079225
40、非专利文献
41、非专利文献1:s.r.turner等人,high performance polymers17(2005)pp.361-376。
技术实现思路
1、技术问题
2、认识到了上述问题。
3、问题的解决路线
4、本发明解决了这些问题。
5、本发明的有利效果
6、本发明具有以下有利效果。
1.一种式(i)的化合物,
2.根据权利要求1所述的化合物,其中式(i)由式(ia)表示:
3.根据权利要求1或权利要求2所述的化合物,其中x选自单键、o、n-甲基、n-乙基、n-异丙基、n-苯基、n-萘基、n-菲基、ch2、c(ch3)2、ch(ch3)、s和so2,并且尤其选自单键、o、ch2、c(ch3)2、ch(ch3)、s和so2。
4.根据前述权利要求中任一项所述的化合物,其中z1和z2选自氢、2-羟乙基、甲氧基羰基-甲基、羟甲基-苯基-甲基、羟甲基-萘基-甲基、羟甲基-联苯基-甲基、甲氧基羰基-苯基-甲基和甲氧基羰基-萘基-甲基,尤其选自氢、2-羟乙基、甲氧基羰基-甲基、(4-(羟甲基)苯基)甲基、(3-(羟甲基)苯基)甲基、(4-(羟甲基)-1-萘基)甲基、(5-(羟甲基)-1-萘基)甲基、(6-(羟甲基)-2-萘基)甲基、4’-(羟甲基)-1,1’-联苯基-4-甲基、(4-(甲氧基羰基)苯基)甲基、(3-(甲氧基羰基)苯基)甲基、(4-(甲氧基羰基)-1-萘基)甲基和(6-(甲氧基羰基)-2-萘基)甲基。
5.根据前述权利要求中任一项所述的化合物,其中r1和r2独立地选自苯基、萘基、1,2-二氢苊基、联苯基、芴基、11h-苯并[a]芴基、11h-苯并[b]芴基、7h-苯并[c]芴基、菲基、苯并[c]菲基、芘基、基、苉基、三亚苯基、苯并[b]呋喃基、二苯并[b,d]呋喃基、萘并[1,2-b]呋喃基、萘并[2,3-b]呋喃基、萘并[2,1-b]呋喃基、苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃基、苯并[b]萘并[2,3-d]呋喃基、苯并[b]萘并[2,1-d]呋喃基、苯并[1,2-b:4,3-b’]联呋喃基、苯并[1,2-b:6,5-b’]联呋喃基、苯并[1,2-b:5,4-b’]联呋喃基、苯并[1,2-b:4,5-b’]联呋喃基、三苯并[b,d,f]噁庚英基、2h-萘并[1,8-d,e][1,3]二噁英基、二萘并[2,3-b:2',3'-d]呋喃基、氧杂蒽基、苯并[a]氧杂蒽基、苯并[b]氧杂蒽基、苯并[b]噻吩基、二苯并[b,d]噻吩基、萘并[1,2-b]噻吩基、萘并[2,3-b]噻吩基、萘并[2,1-b]噻吩基、苯并[b]萘并[1,2-d]噻吩基、苯并[b]萘并[2,3-d]噻吩基、苯并[b]萘并[2,1-d]噻吩基、苯并[1,2-b:4,3-b’]联噻吩基、苯并[1,2-b:6,5-b’]联噻吩基、苯并[1,2-b:5,4-b’]联噻吩基、苯并[1,2-b:4,5-b’]联噻吩基、9h-噻吨基、6h-二苯并[b,d]噻喃基、1,4-苯并二噻英基、萘并[1,2-b][1,4]二噻英基、萘并[2,3-b][1,4]二噻英基、噻蒽基、苯并[a]噻蒽基、苯并[b]噻蒽基、二苯并[a,c]噻蒽基、二苯并[a,h]噻蒽基、二苯并[a,i]噻蒽基、二苯并[a,j]噻蒽基、二苯并[b,i]噻蒽基、2h-萘并[1,8-b,c]噻吩基、二苯并[b,d]噻庚英基、二苯并[b,f]噻庚英基、5h-菲并[4,5-b,c,d]噻喃基、三苯并[b,d,f]噻庚英基、2,5-二氢萘并[1,8-b,c:4,5-b',c']联噻吩基、2,6-二氢萘并[1,8-b,c:5,4-b',c']联噻吩基、三苯并[a,c,i]噻蒽基、苯并[b]萘并[1,8-e,f][1,4]二噻庚英基、二萘并[2,3-b:2',3'-d]噻吩基、5h-菲并[1,10-b,c]噻吩基、7h-菲并[1,10-c,b]噻吩基、二苯并[d,d']苯并[1,2-b:4,5-b']联噻吩基和二苯并[d,d']苯并[1,2-b:5,4-b']联噻吩基。
6.根据权利要求5所述的化合物,其中r1和r2独立地选自苯基、萘基、1,2-二氢苊基、菲基、芘基、三亚苯基、苯并[b]呋喃基、二苯并[b,d]呋喃基、苯并[b]噻吩基、二苯并[b,d]噻吩基和噻蒽基。
7.根据前述权利要求中任一项所述的化合物,其中r1和r2具有相同含义。
8.根据前述权利要求中任一项所述的化合物,其中r3和r4选自具有6至26个作为环原子的碳原子的单环或多环芳基和具有总共5至26个作为环成员的原子的单环或多环杂芳基,其中杂芳基的这些环成员原子中的1、2、3或4个选自氮、硫和氧,而杂芳基的这些环成员原子中的其余原子是碳原子,其中单环或多环芳基和单环或多环杂芳基未被取代或携带1、2、3或4个rar基团。
9.根据权利要求8所述的化合物,其中r3和r4独立地选自苯基、萘基、1,2-二氢苊基、联苯基、芴基、11h-苯并[a]芴基、11h-苯并[b]芴基、7h-苯并[c]芴基、菲基、苯并[c]菲基、芘基、基、苉基、三亚苯基、苯并[b]呋喃基、二苯并[b,d]呋喃基、萘并[1,2-b]呋喃基、萘并[2,3-b]呋喃基、萘并[2,1-b]呋喃基、苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃基、苯并[b]萘并[2,3-d]呋喃基、苯并[b]萘并[2,1-d]呋喃基、苯并[1,2-b:4,3-b’]联呋喃基、苯并[1,2-b:6,5-b’]联呋喃基、苯并[1,2-b:5,4-b’]联呋喃基、苯并[1,2-b:4,5-b’]联呋喃基、三苯并[b,d,f]噁庚英基、2h-萘并[1,8-d,e][1,3]二噁英基、二萘并[2,3-b:2',3'-d]呋喃基、氧杂蒽基、苯并[a]氧杂蒽基、苯并[b]氧杂蒽基、苯并[b]噻吩基、二苯并[b,d]噻吩基、萘并[1,2-b]噻吩基、萘并[2,3-b]噻吩基、萘并[2,1-b]噻吩基、苯并[b]萘并[1,2-d]噻吩基、苯并[b]萘并[2,3-d]噻吩基、苯并[b]萘并[2,1-d]噻吩基、苯并[1,2-b:4,3-b’]联噻吩基、苯并[1,2-b:6,5-b’]联噻吩基、苯并[1,2-b:5,4-b’]联噻吩基、苯并[1,2-b:4,5-b’]联噻吩基、9h-噻吨基、6h-二苯并[b,d]噻喃基、1,4-苯并二噻英基、萘并[1,2-b][1,4]二噻英基、萘并[2,3-b][1,4]二噻英基、噻蒽基、苯并[a]噻蒽基、苯并[b]噻蒽基、二苯并[a,c]噻蒽基、二苯并[a,h]噻蒽基、二苯并[a,i]噻蒽基、二苯并[a,j]噻蒽基、二苯并[b,i]噻蒽基、2h-萘并[1,8-b,c]噻吩基、二苯并[b,d]噻庚英基、二苯并[b,f]噻庚英基、5h-菲并[4,5-b,c,d]噻喃基、三苯并[b,d,f]噻庚英基、2,5-二氢萘并[1,8-b,c:4,5-b',c']联噻吩基、2,6-二氢萘并[1,8-b,c:5,4-b',c']联噻吩基、三苯并[a,c,i]噻蒽基、苯并[b]萘并[1,8-e,f][1,4]二噻庚英基、二萘并[2,3-b:2',3'-d]噻吩基、5h-菲并[1,10-b,c]噻吩基、7h-菲并[1,10-c,b]噻吩基、二苯并[d,d']苯并[1,2-b:4,5-b']联噻吩基和二苯并[d,d']苯并[1,2-b:5,4-b']联噻吩基。
10.根据权利要求9所述的化合物,其中r3和r4独立地选自苯基、萘基、1,2-二氢苊基、菲基、芘基、三亚苯基、苯并[b]呋喃基、二苯并[b,d]呋喃基、苯并[b]噻吩基、二苯并[b,d]噻吩基和噻蒽基。
11.根据前述权利要求中任一项所述的化合物,其中r1、r2、r3和r4具有相同含义。
12.根据前述权利要求中任一项所述的化合物,其中式(i)由式(ia-1)表示,其中z的定义与权利要求1或权利要求4中的z1和z2的定义相同:
13.根据权利要求12所述的化合物,其中ry、x和z如表a’中的一行所定义,其中ry表示取代基r1、r2、r3和r4的相同含义:
14.根据前述权利要求中任一项所述的化合物,其中式(i)由式(ia-2)表示,其中z的定义与权利要求1或权利要求4中的z1和z2的定义相同:
15.根据权利要求12所述的化合物,其中ry、x和z如表b中的一行所定义,其中ry表示取代基r1、r2、r3和r4的相同含义:
16.一种热塑性树脂,其包括由下式(ii)表示的结构单元
17.根据权利要求16所述的热塑性树脂,其中式(ii)由式(iia)表示:
18.根据权利要求17所述的热塑性树脂,其中式(iia)由式(iia-1)表示,其中za的定义与权利要求16中的z1a和z2a的定义相同:
19.根据权利要求17所述的热塑性树脂,其中式(iia)由式(iia-2)表示,其中za的定义与权利要求16中的z1a和z2a的定义相同:
20.根据权利要求16至19中任一项所述的热塑性树脂,其中式(ii)的结构单元与下式(iii-1)至(iii-5)表示的结构之一连接,在式(ii)的结构单元中z1和z2选自氢、-alk-oh和-ch2-ar2-ch2-oh,
21.根据权利要求16至20中任一项所述的热塑性树脂,其选自共聚碳酸酯树脂、共聚酯碳酸酯树脂和共聚酯树脂,其中所述热塑性树脂除式(ii)表示的结构单元外还包括式(v)的结构单元,
22.根据权利要求21所述的热塑性树脂,其中式v的结构单元由下式v-1至v-6之一表示:
23.根据权利要求21或22中任一项所述的热塑性树脂,其中基于式(ii)和(v)的结构单元的总摩尔量,式(ii)的结构单元的摩尔比为1摩尔%至70摩尔%,并且其中基于式(ii)和(v)的结构单元的总摩尔量,式(v)的结构单元的摩尔比为30摩尔%至99摩尔%。
24.根据权利要求16至23中任一项所述的热塑性树脂,其折射率为1.640以上。
25.根据权利要求16至24中任一项所述的热塑性树脂,其阿贝数为24以下。
26.根据权利要求16至25中任一项所述的热塑性树脂,其玻璃化转变温度(tg)为90至185℃。
27.根据权利要求16至26中任一项所述的热塑性树脂,其通过凝胶渗透色谱法测得的以聚苯乙烯为标准的重均分子量为10000至50000。
28.根据权利要求16至27中任一项所述的热塑性树脂,其包括分子量(mw)低于1000的低分子量化合物,其中基于热塑性树脂的总重量,热塑性树脂中低分子量化合物(clwc)的含量在0.3重量%至7.0重量%的范围内,并且其中clwc由下式表示:
29.一种光学器件,其由权利要求16至28中任一项所述的热塑性树脂制成。
30.如权利要求1至15中任一项所定义的式(i)的化合物作为如权利要求16至29中任一项所述的热塑性树脂的单体的用途。
