アミノアルコール化合物、前駆体、並びに調製方法及び使用
塗料及びコーティングのための中和剤として使用するためのアミノアルコール化合物を提供する。化合物は、式（Ｉ）：
（式中Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、及びｎは、本明細書において定義された通りである）のもの、またはその塩である。さらにアミノアルコール化合物の前駆体、並びにそれらの製造及び使用のための方法も提供する。
（式中Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、及びｎは、本明細書において定義された通りである）のもの、またはその塩である。さらにアミノアルコール化合物の前駆体、並びにそれらの製造及び使用のための方法も提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
出願に関する相互参照
本出願は、参照によって本明細書にその全内容が組み込まれている２００９年１２月１７日に出願された米国特許仮出願第６１／２８７，４３９号に対する優先権を請求する。
本発明は、アミノアルコール化合物及びそれらの調製方法に関する。さらに本発明は、塗料及びコーティングのための低臭気、低揮発性有機含有量（ＶＯＣ）添加剤として、かかる化合物を使用する方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
有機アミンは、水性に基づく塗料において、中和剤として使用される。多くの地形において、塗料製造業者は、彼らの配合物の揮発性有機含有量(ＶＯＣ)を減らすための調整に直面している。ほとんどの慣用の中和アミンは、１００％の揮発性物質であるために、ＶＯＣ寄与因子である。さらに、他の低ＶＯＣ塗料配合物において使用される場合、かかるアミンの臭気は、より顕著である。
【０００３】
アンモニア及び無機水酸化物は、定義非ＶＯＣ寄与因子によるものである中和剤として使用するための可能性のある選択肢である。しかしながらアンモニアは効果的な中和剤であるが、非常に強い臭気を有し、それ故に低臭気の塗料において使用するためには不適切である。水酸化カリウム等の無機水酸化物は、それらがしばしば乏しいスクラブ抵抗性を有するコーティングをもたらすために所望されない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、低ＶＯＣ、または無ＶＯＣを示し、且つ非常に低いアミン臭気、または無アミン臭気を有する効果的な中和剤は、塗料及びコーティング産業のために重要な進歩となるだろう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
発明の概要
１つの観点では、本発明は、水性に基づく塗料またはコーティングのための中和剤として有用である低ＶＯＣ及び低臭気のアミノアルコール化合物を提供する。化合物は、式Ｉ：
【化１】
（式中Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、及びｎは、下記の定義の通りである）のもの、またはその塩である。
【０００６】
他の観点では、本発明は、式ＩＩ：
【化２】
（式中Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、及びｎは、下記の定義の通りである）のニトロアルコール化合物を提供する。
【０００７】
さらなる観点では、本発明は、式ＩＩＩＡ：
【化３】
（式中Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3は、下記の定義の通りである）のニトロ化オキシラン化合物を提供する。
【０００８】
またさらなる観点では、本発明は、中和剤として式Ｉの化合物を含んで成る水性に基づく塗料またはコーティングを提供する。
【０００９】
またさらなる観点では、本発明は、中和剤、結合剤、担体、及び顔料を含む水性に基づく塗料またはコーティングの揮発性有機化合物含有量を減らすための方法を提供する。方法は、塗料またはコーティング中で、中和剤として有効量の式Ｉの化合物を使用することを含んで成る。
【００１０】
他の観点では、本発明は、式Ｉ、ＩＩ、及びＩＩＩＡの化合物の製造方法を提供する。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
発明の詳細な説明
上記の通り、１つの観点において、本発明は、水性に基づく塗料及びコーティング配合物中で中和剤として有用であるアミノアルコール化合物を提供する。中和剤は、所望される値、典型的に約８〜１０までｐＨを上げるためにかかる配合物中に含められる。現在産業界において使用されている最も慣用的な中和剤は、ＶＯＣ寄与因子である。さらに他の低ＶＯＣ配合物において使用される場合、慣用の中和剤の臭気は、より顕著である。
【００１２】
対照的に本発明のアミノアルコール化合物は、非常に低いＶＯＣを有する利益による、優れた低臭気材料である。例えば、本発明の例示化合物である１，１’−（エタン−１,２−ジイルビス（メチルアザンジイル））ビス（４−アミノ−４−メチルペンタン−２−オール）は、ごくわずかなＶＯＣ寄与を示す。
【００１３】
それらの優れた低ＶＯＣ及び低臭気特質に加えて、本発明のアミノアルコール化合物は、慣用の中和アミンによって提供されるものに匹敵する性能特性を与える。その結果として、低臭気及び低ＶＯＣの利点は、他の塗料またはコーティングの特質に有意な影響を与えずに本発明のアミノアルコール化合物により達成される。さらに本発明のアミノアルコール化合物は、塗料及びコーティング配合物において存在する顔料粒子の有効な共分散剤である。
【００１４】
本発明のアミノアルコール化合物は、式Ｉ：
【化４】
（式中ｎは、０または１であり；
Ｒ1及びＲ2は、独立してＨまたはＣ1〜Ｃ10アルキルであり、或いはＲ1及びＲ2は、それらが結合した炭素と一緒になって、任意にＣ1〜Ｃ6アルキル（例えば独立して選定された１個または２個のかかる基）により置換されたＣ3〜Ｃ12シクロアルキル環を形成し；
Ｒ3は、Ｈ、Ｃ1〜Ｃ10アルキル、或いは任意にＣ1〜Ｃ6アルキル、アリール、ニトロ、Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ、またはエステルから独立して選定された１個または２個の置換基により置換されたアリール（例えばフェニル）であり、但しｎが０である場合、Ｒ3は、Ｈであり；
Ｒ4は、Ｈ、任意にヒドロキシ（例えば、１個または２個のヒドロキシ、好適には１個のヒドロキシ）により置換されたＣ1〜Ｃ10アルキル、−（Ｃ（Ｒ6）（Ｒ7））m−Ｎ（Ｒ8）（Ｒ9）、またはＹであり、式中ｍは、１〜６の整数であり、且つＲ6及びＲ7は、独立してＨまたはＣ1〜Ｃ10アルキルであり；
Ｒ5、Ｒ8、及びＲ9は、独立してＨ、任意にヒドロキシ（例えば、１個または２個のヒドロキシ、好適には１個のヒドロキシ）により置換されたＣ1〜Ｃ10アルキル、またはＹであり；並びに
Ｙは、式：
【化５】
の基である）のもの、またはその塩である。
【００１５】
いくつかの態様では、本発明のアミノアルコールは、式中Ｒ4が−（Ｃ（Ｒ6）（Ｒ7））m−Ｎ（Ｒ8）（Ｒ9）であり、Ｒ5及びＲ8が同一であり、且つＨまたはＣ1〜Ｃ10アルキルであり；並びにＲ9がＨである、式Ｉの化合物である式Ｉ−１の化合物である。さらなる態様では、Ｒ5及びＲ8は、同一であり、且つＣ1〜Ｃ6アルキル、或いはＣ1〜Ｃ3アルキル、或いはメチルである。またさらなる態様では、Ｒ6及びＲ7は、共に水素である。
【００１６】
いくつかの態様では、本発明のアミノアルコールは、式中Ｒ4が−（Ｃ（Ｒ6）（Ｒ7））m−Ｎ（Ｒ8）（Ｒ9）であり、Ｒ5及びＲ8が同一であり、且つＨまたはＣ1〜Ｃ10アルキルであり、並びにＲ9がＹである、式Ｉの化合物である式Ｉ−２の化合物である。さらなる態様では、Ｒ5及びＲ8は、同一であり、且つＣ1〜Ｃ6アルキル、或いはＣ1〜Ｃ3アルキル、或いはメチルである。またさらなる態様では、Ｒ6及びＲ7は、共に水素である。
【００１７】
いくつかの態様では、本発明のアミノアルコールは、式中Ｒ4が−（Ｃ（Ｒ6）（Ｒ7））m−Ｎ（Ｒ8）（Ｒ9）であり、Ｒ5がＨまたはＣ1〜Ｃ10アルキルであり、並びにＲ8及びＲ9が同一であり、且つ共にＹである、式Ｉの化合物である式Ｉ−３の化合物である。さらなる態様では、Ｒ5は、Ｃ1〜Ｃ6アルキル、或いはＣ1〜Ｃ3アルキル、或いはメチルである。またさらなる態様では、Ｒ6及びＲ7は、共に水素である。
【００１８】
いくつかの態様では、本発明のアミノアルコールは、式中Ｒ4が−（Ｃ（Ｒ6）（Ｒ7））m−Ｎ（Ｒ8）（Ｒ9）であり、Ｒ5、Ｒ8及びＲ9が同一であり、且つ全てＹである、式Ｉの化合物である式Ｉ−４の化合物である。さらなる態様では、Ｒ6及びＲ7は、共に水素である。
【００１９】
いくつかの態様では、本発明のアミノアルコールは、式中Ｒ4がＨ、または任意にヒドロキシにより置換されたＣ1〜Ｃ10アルキルであり、及びＲ5がヒドロキシ(いずれの場合も、好適には１個のヒドロキシ)により置換されたＣ1〜Ｃ10アルキルである、式Ｉの化合物である式Ｉ−５の化合物である。さらなる態様では、Ｒ4は、Ｈである。またさらなる態様では、Ｒ4は、Ｃ1〜Ｃ6アルキル、或いはＣ1〜Ｃ3アルキル、或いはそれはエチルであり、或いはそれはメチルである。またさらなる態様では、Ｒ4は、ヒドロキシ（好適には１個のヒドロキシル基）により置換されたＣ1〜Ｃ6アルキル、或いはヒドロキシ（好適には１個のヒドロキシル基）により置換されたＣ1〜Ｃ3アルキル、或いはそれは２−ヒドロキシエチルである。またさらなる態様では、Ｒ5は、ヒドロキシ（好適には１個のヒドロキシル基）により置換されたＣ1〜Ｃ6アルキル、或いはヒドロキシ（好適には１個のヒドロキシル基）により置換されたＣ1〜Ｃ3アルキル、或いはそれは２−ヒドロキシエチルである。
【００２０】
いくつかの態様では、本発明のアミノアルコールは、式中Ｒ4がＹであり、及びＲ5がヒドロキシ(好適には１個のヒドロキシル基)により置換されたＣ1〜Ｃ10アルキルである、式Ｉの化合物である式Ｉ−６の化合物である。さらなる態様では、Ｒ5は、ヒドロキシ（好適には１個のヒドロキシル基）により置換されたＣ1〜Ｃ6アルキル、或いはヒドロキシ（好適には１個のヒドロキシル基）により置換されたＣ1〜Ｃ3アルキル、或いはそれは２−ヒドロキシエチルである。
【００２１】
いくつかの態様では、本発明のアミノアルコールは、式中Ｒ4及びＲ5が同一であり、且つともにＹである、式Ｉの化合物である式Ｉ―７の化合物である。
【００２２】
いくつかの態様では、本発明のアミノアルコールは、式中Ｒ1及びＲ2が、全ての出現で、同時に水素または同時にＣ1〜Ｃ10アルキルのいずれかである、式Ｉ、Ｉ―１、Ｉ―２、Ｉ―３、Ｉ―４、Ｉ―５、Ｉ―６、またはＩ―７の化合物である式Ｉ−８の化合物である。さらなる態様では、Ｒ1及びＲ2は、全ての出現で、Ｃ1〜Ｃ6アルキル、或いはＣ1〜Ｃ3アルキル、或いはメチルである。
【００２３】
いくつかの態様では、本発明のアミノアルコールは、式中Ｒ1及びＲ2が、それらが結合した炭素と一緒になってＣ3〜Ｃ12シクロアルキル環を形成する、式Ｉ、Ｉ―１、Ｉ―２、Ｉ―３、Ｉ―４、Ｉ―５、Ｉ―６、またはＩ―７の化合物である式Ｉ―９の化合物である。さらなる態様では、Ｒ1及びＲ2は、それらが結合した炭素と一緒になって、シクロヘキシル環を形成する。
【００２４】
いくつかの態様では、本発明のアミノアルコールは、式中全ての出現でＲ3がＨである、式Ｉ、Ｉ―１、Ｉ―２、Ｉ―３、Ｉ―４、Ｉ―５、Ｉ―６、Ｉ―７、Ｉ―８、またはＩ―９の化合物である式Ｉ−１０の化合物である。
【００２５】
いくつかの態様では、アミノアルコールは、式中全ての出現でｎが１である、式Ｉ、Ｉ―１、Ｉ―２、Ｉ―３、Ｉ―４、Ｉ―５、Ｉ―６、Ｉ―７、Ｉ―８、Ｉ―９、またはＩ―１０の化合物である式Ｉ−１１の化合物である。
【００２６】
いくつかの態様では、アミノアルコールは、式中全ての出現でｎが０である（すなわち丸括弧内が存在しない）、式Ｉ、Ｉ―１、Ｉ―２、Ｉ―３、Ｉ―４、Ｉ―５、Ｉ―６、Ｉ―７、Ｉ―８、Ｉ―９、またはＩ―１０の化合物である式Ｉ−１２の化合物である。
【００２７】
いくつかの態様では、アミノアルコールは、表１において示される化合物である。
【表１】
【００２８】
式Ｉの化合物は、酸性塩の形態であり得る（例えば下記の塗料及びコーティング中和剤としてのそれらの用途)。適切な塩は、これらに限定されないが、塩酸、ホウ酸、乳酸、ペラルゴン酸、ノナン酸、ネオデカン酸、セバシン酸、アゼライン酸、クエン酸、安息香酸、ウンデシレン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、トールオイル脂肪酸、エチレンジアミン四酢酸等の材料を含める。
【００２９】
他の観点では、本発明は、（後述の方法を用いて）式Ｉのアミノアルコール化合物が調製され得るニトロアルコール化合物を提供する。ニトロアルコール化合物は、式ＩＩ：
【化６】
（式中Ｒ1及びＲ2は、独立してＨまたはＣ1〜Ｃ10アルキルであり、或いはＲ1及びＲ2は、それらが結合した炭素と一緒になって、任意にＣ1〜Ｃ6アルキル（例えば独立して選定された１個または２個のかかる基）により置換されたＣ3〜Ｃ12シクロアルキル環を形成し；
Ｒ3は、Ｈ、Ｃ1〜Ｃ10アルキル、或いは任意にＣ1〜Ｃ6アルキル、アリール、ニトロ、Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ、またはエステルから独立して選定された１個または２個の置換基により置換されたアリールであり、但しｎが０である場合、Ｒ3は、Ｈであり；
Ｒ4は、Ｈ、任意にヒドロキシ（例えば、１個または２個のヒドロキシ、好適には１個のヒドロキシ）により置換されたＣ1〜Ｃ10アルキル、−（Ｃ（Ｒ6）（Ｒ7））m−Ｎ（Ｒ8）（Ｒ9）、またはＹ’であり、式中ｍは、１〜６の整数であり、且つＲ6及びＲ7は、独立してＨまたはＣ1〜Ｃ10アルキルであり；
Ｒ5、Ｒ8、及びＲ9は、独立してＨ、任意にヒドロキシ（例えば、１個または２個のヒドロキシ、好適には１個のヒドロキシ）により置換されたＣ1〜Ｃ10アルキル、またはＹ’であり；並びに
Ｙ’は、式：
【化７】
の基である）のものである。
【００３０】
いくつかの態様では、本発明のニトロアルコール化合物は、式中Ｒ4が−（Ｃ（Ｒ6）（Ｒ7））m−Ｎ（Ｒ8）（Ｒ9）であり、Ｒ5及びＲ8が同一であり、且つＨまたはＣ1〜Ｃ10アルキルであり；並びにＲ9がＨである、式ＩＩの化合物である式ＩＩ−１の化合物である。さらなる態様では、Ｒ5及びＲ8は、同一であり、且つＣ1〜Ｃ6アルキル、或いはＣ1〜Ｃ3アルキル、或いはメチルである。またさらなる態様では、Ｒ6及びＲ7は、共に水素である。
【００３１】
いくつかの態様では、本発明のニトロアルコール化合物は、式中Ｒ4が−（Ｃ（Ｒ6）（Ｒ7））m−Ｎ（Ｒ8）（Ｒ9）であり、Ｒ5及びＲ8が同一であり、且つＨまたはＣ1〜Ｃ10アルキルであり、並びにＲ9がＹ’である、式ＩＩの化合物である式ＩＩ−２の化合物である。さらなる態様では、Ｒ5及びＲ8は、同一であり、且つＣ1〜Ｃ6アルキル、或いはＣ1〜Ｃ3アルキル、或いはメチルである。またさらなる態様では、Ｒ6及びＲ7は、共に水素である。
【００３２】
いくつかの態様では、本発明のニトロアルコール化合物は、式中Ｒ4が−（Ｃ（Ｒ6）（Ｒ7））m−Ｎ（Ｒ8）（Ｒ9）であり、Ｒ5がＨまたはＣ1〜Ｃ10アルキルであり、並びにＲ8及びＲ9が同一であり、且つ共にＹ’である、式ＩＩの化合物である式ＩＩ−３の化合物である。さらなる態様では、Ｒ5は、Ｃ1〜Ｃ6アルキル、或いはＣ1〜Ｃ3アルキル、或いはメチルである。またさらなる態様では、Ｒ6及びＲ7は、共に水素である。
【００３３】
いくつかの態様では、本発明のニトロアルコール化合物は、式中Ｒ4が−（Ｃ（Ｒ6）（Ｒ7））m−Ｎ（Ｒ8）（Ｒ9）であり、Ｒ5、Ｒ8及びＲ9が同一であり、且つ全てＹ’である、式ＩＩの化合物である式ＩＩ−４の化合物である。さらなる態様では、Ｒ6及びＲ7は、共に水素である。
【００３４】
いくつかの態様では、本発明のニトロアルコール化合物は、式中Ｒ4がＨ、または任意にヒドロキシにより置換されたＣ1〜Ｃ10アルキルであり、及びＲ5がヒドロキシ(いずれの場合も、好適には１個のヒドロキシ)により置換されたＣ1〜Ｃ10アルキルである、式ＩＩの化合物である式ＩＩ−５の化合物である。さらなる態様では、Ｒ4は、Ｈである。またさらなる態様では、Ｒ4は、Ｃ1〜Ｃ6アルキル、或いはＣ1〜Ｃ3アルキル、或いはそれはエチルであり、或いはそれはメチルである。またさらなる態様では、Ｒ4は、ヒドロキシ（好適には１個のヒドロキシル基）により置換されたＣ1〜Ｃ6アルキル、或いはヒドロキシ（好適には１個のヒドロキシル基）により置換されたＣ1〜Ｃ3アルキル、或いはそれは２−ヒドロキシエチルである。またさらなる態様では、Ｒ5は、ヒドロキシ（好適には１個のヒドロキシル基）により置換されたＣ1〜Ｃ6アルキル、或いはヒドロキシ（好適には１個のヒドロキシル基）により置換されたＣ1〜Ｃ3アルキル、或いはそれは２−ヒドロキシエチルである。
【００３５】
いくつかの態様では、本発明のニトロアルコール化合物は、式中Ｒ4がＹ’であり、及びＲ5がヒドロキシ(好適には１個のヒドロキシル基)により置換されたＣ1〜Ｃ10アルキルである、式ＩＩの化合物である式ＩＩ−６の化合物である。さらなる態様では、Ｒ5は、ヒドロキシ（好適には１個のヒドロキシル基）により置換されたＣ1〜Ｃ6アルキル、或いはヒドロキシ（好適には１個のヒドロキシル基）により置換されたＣ1〜Ｃ3アルキル、或いはそれは２−ヒドロキシエチルである。
【００３６】
いくつかの態様では、本発明のニトロアルコール化合物は、式中Ｒ4及びＲ5が同一であり、且つともにＹ’である式ＩＩの化合物である式ＩＩ―７の化合物である。
【００３７】
いくつかの態様では、本発明のニトロアルコール化合物は、式中Ｒ1及びＲ2が、全ての出現で、同時に水素または同時にＣ1〜Ｃ10アルキルのいずれかである、式ＩＩ、ＩＩ―１、ＩＩ―２、ＩＩ―３、ＩＩ―４、ＩＩ―５、ＩＩ―６、またはＩＩ―７の化合物である式ＩＩ−８の化合物である。さらなる態様では、Ｒ1及びＲ2は、全ての出現で、Ｃ1〜Ｃ6アルキル、或いはＣ1〜Ｃ3アルキル、或いはメチルである。
【００３８】
いくつかの態様では、本発明のニトロアルコール化合物は、式中Ｒ1及びＲ2が、それらが結合した炭素と一緒になってＣ3〜Ｃ12シクロアルキル環を形成する、式ＩＩ、ＩＩ―１、ＩＩ―２、ＩＩ―３、ＩＩ―４、ＩＩ―５、ＩＩ―６、またはＩＩ―７の化合物である式ＩＩ―９の化合物である。さらなる態様では、Ｒ1及びＲ2は、それらが結合した炭素と一緒になって、シクロヘキシル環を形成する。
【００３９】
いくつかの態様では、本発明のニトロアルコール化合物は、式中全ての出現でＲ3がＨである、式ＩＩ、ＩＩ―１、ＩＩ―２、ＩＩ―３、ＩＩ―４、ＩＩ―５、ＩＩ―６、ＩＩ―７、ＩＩ―８、またはＩＩ―９の化合物である式ＩＩ−１０の化合物である
【００４０】
いくつかの態様では、ニトロアルコール化合物は、式中全ての出現でｎが１である、式ＩＩ、ＩＩ―１、ＩＩ―２、ＩＩ―３、ＩＩ―４、ＩＩ―５、ＩＩ―６、ＩＩ―７、ＩＩ―８、ＩＩ―９またはＩＩ―１０の化合物である式ＩＩ−１１の化合物である。
【００４１】
いくつかの態様では、ニトロアルコール化合物は、式中全ての出現でｎが０である（すなわち丸括弧内が存在しない）、式ＩＩ、ＩＩ―１、ＩＩ―２、ＩＩ―３、ＩＩ―４、ＩＩ―５、ＩＩ―６、ＩＩ―７、ＩＩ―８、ＩＩ―９またはＩＩ―１０の化合物である式ＩＩ−１２の化合物である。
【００４２】
いくつかの態様では、ニトロアルコール化合物は、表２において示される通りである。
【表２】
【００４３】
さらなる観点では、本発明は、（後述の方法を用いて）式Ｉのアミノアルコール化合物及び式ＩＩのニトロアルコール化合物が調製され得るニトロ化オキシラン化合物を提供する。ニトロ化オキシラン化合物は、式ＩＩＩＡ：
【化８】
（式中Ｒ1及びＲ2は、独立してＨまたはＣ1〜Ｃ10アルキルであり、或いはＲ1及びＲ2は、それらが結合した炭素と一緒になって、任意にＣ1〜Ｃ6アルキルにより置換されたＣ3〜Ｃ12シクロアルキル環を形成し；並びにＲ3は、Ｈ、Ｃ1〜Ｃ10アルキル、またはフェニルである）のものである。
【００４４】
いくつかの態様では、本発明のニトロ化オキシランは、式中Ｒ1及びＲ2が、同時に水素または同時にＣ1〜Ｃ10アルキルである、式ＩＩＩＡの化合物である式ＩＩＩＡ−１の化合物である。さらなる態様では、Ｒ1及びＲ2は、同時にＣ1〜Ｃ6アルキル、或いはＣ1〜Ｃ3アルキル、或いはメチルである。
【００４５】
いくつかの態様では、本発明のニトロ化オキシランは、式中Ｒ1及びＲ2が、それらが結合した炭素と一緒になって、任意にＣ1〜Ｃ6アルキルにより置換されたＣ3〜Ｃ12シクロアルキル環を形成する、式ＩＩＩＡの化合物である式ＩＩＩＡ−２の化合物である。さらなる態様では、Ｒ1及びＲ2、並びにそれらが結合した炭素は、シクロヘキシル環を形成する。
【００４６】
いくつかの態様では、ニトロ化オキシランは、Ｒ3がＨである式ＩＩＩＡ、ＩＩＩＡ−１、またはＩＩＩＡ−２の化合物である式ＩＩＩＡ−３の化合物である。
【００４７】
いくつかの態様では、ニトロ化オキシラン化合物は、２−（２−メチル−２−ニトロプロピル）オキシランである。いくつかの態様では、ニトロ化オキシラン化合物は、２−（（ｌ−ニトロシクロヘキシル）メチル）オキシランである。
【００４８】
さらなる観点では、本発明は、式Ｉの化合物が中和剤として存在する水性に基づく塗料またはコーティングを提供する。塗料及びコーティングは、床、自動車、家の外装及び内装、並びに他の建物用等の住宅用及び工業用表面のための、保護的及び/または装飾的障壁を提供するために使用される。本発明の観点によれば、塗料及びコーティング配合物は、中和剤を含んで成ることに加えて、結合剤、顔料、及び担体も含んで成る。
【００４９】
顔料は、最終コーティング材料に隠蔽力及び所望される色を提供するために含められ、且つ塗料またはコーティングに体積を提供するためにも使用され得る。多数の顔料が最終用途の塗料またはコーティングにおいて存在し得るが、たまに酸化チタン等の白色顔料のみが、おそらく炭酸カルシウム及び/またはカオリン粘土等の体質顔料との組み合わせにおいて、配合物の形成の早い段階において添加される。任意の他の所望される多様な色の顔料(より白色の顔料を含める)は、任意に配合物が形成される遅い段階で、または配合物が形成された後に添加され得る。
【００５０】
顔料は、有機または無機であり得る。顔料の例は、これらに限定されないが、二酸化チタン、カオリン粘土、焼成カオリン粘土、カーボンブラック、酸化鉄ブラック、酸化鉄イエロー、酸化鉄レッド、酸化鉄ブラウン、有機赤色顔料（キナクリドンレッド、並びに金属化及び非金属化アゾレッド(例えば、リソール、リソールルビン、トルイジンレッド、ナフトールレッド)を含める）、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、モノ-またはジ-アリライドイエロー、ベンゾイミダゾロンイエロー、複素環式イエロー、キナクリドンマゼンタ、キナクリドンバイオレット等、及び任意のその組み合わせを含め得る。
【００５１】
結合剤は、顔料粒子が分散及び懸濁されるネットワークを提供するために、塗料及びコーティング配合物中に含められる。結合剤は、まとまって顔料粒子に結合し、そして塗料またはコーティングフィルムに全体性及び接着を提供する。一般的に、２つの分類の結合剤が存在し、ラテックス結合剤は、水性に基づく配合物において使用され、そしてアルキドに基づく結合剤は、非水性配合物において使用され、最終的にそれぞれラテックス塗料及びコーティング、並びにアルキド塗料及びコーティングをもたらす。
【００５２】
ラテックスに基づく塗料及びコーティング配合物における結合剤は、典型的にアクリル酸アルキル(アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル及び/またはアクリル酸２-エチルヘキシル)、メタクリル酸アルキル、ビニルアルコール/酢酸塩、スチレン、並びに/或いはアクリロニトリル、そしてエチレンタイプ単量体を含む単量体混合物の水性エマルション重合を開始するフリーラジカルによって調製される。好適な結合剤は、アクリル系、ビニルアクリル系、スチレン化−アクリル系、または酢酸ビニルエチレンに基づく材料を含める。本発明の配合物における結合剤の量は、塗料及びコーティング配合物において慣用的に使用される量であってよく、それは特定の塗料配合物の所望される光沢／艶の範囲、そしてさらに固体濃度に起因して幅広く変えることができる。非限定的な実施例の方法による結合剤固体の量は、配合物の総重量に基づき、約２重量％〜約７５重量％、或いは約５重量％〜約６５重量％、或いは約２０重量％〜約５５重量％であり得る。
【００５３】
さらに配合物は、配合物成分が溶解され、分散され、及び／または懸濁される担体を含む。本発明の水性に基づく配合物における担体は、通常水であるが、水−アルコール混合物等の他の水に基づく溶液も使用され得る。水性担体は、一般的に全ての他の成分が計上された後に、配合物のバランスを作り出す。
【００５４】
他の添加剤は、上記に検討された中和剤、顔料、結合剤、及び担体に加えて、塗料及びコーティング配合物中に含められ得る。これらは、以下に限定されないが、レベリング剤及び界面活性剤、増粘剤、レオロジー改良剤、プロピレングリコールまたはエチレングリコールを含めるグリコール等の共溶媒、腐食防止剤、消泡剤、共分散剤、追加のアミノアルコール化合物、並びに殺生物剤を含める。
【００５５】
本発明の塗料及びコーティング配合物は、当業者に周知である慣用の塗料製造技術によって製造され得る。典型的に、配合物は、２つのステップの方法によって製造される。一般に研磨段階と呼ばれる最初の分散段階は、一定の高せん断撹拌下で、乾燥顔料を、ほとんどの他の固体粉体配合物材料を含める他の研磨段階成分と混合して、高粘性及び高固体混合物を提供することによって調製される。方法のこの部分は、効果的に湿るように設計され、そして乾燥顔料を解凝集させ、そしてそれらを水性分散において安定させる。
【００５６】
塗料製造方法の第二のステップは、研磨混合よりも一般的に少ない粘性である残存配合物成分により粘性研磨物が希釈されるために、一般に減弱（ｌｅｔｄｏｗｎ）または薄化（ｔｈｉｎｄｏｗｎ）段階と呼ばれる。典型的に、結合剤、任意の予め分散させた顔料、並びに混合及びおそらく穏やかなせん断のみを要求する任意の他の塗料材料は、減弱段階の間に組み入れられる。減弱段階は、研磨混合を含む容器中に減弱成分を連続して添加することによって、またはラテックス樹脂及び他の減弱成分の前混合を含む容器中に研磨混合を添加し、その後に最終減弱成分を連続添加することによって成され得る。いずれの場合も、一定の撹拌は必要とされるが、高せん断の適用は要求されない。本発明の中和剤化合物は、典型的に製造方法中の３つの異なる箇所：顔料分散、結合剤分散、及び／または塗料配合物の最終添加の１つ以上で、配合物に添加される。使用される量は、配合物の所望されるｐＨに基づき決定される。典型的に、化合物の量は、約８〜１０、より好適には約８．５〜９．５の範囲内で最終ｐＨを提供するように添加される。
【００５７】
さらなる観点では、本発明は、中和剤、結合剤、担体、及び顔料を含む水性に基づく塗料またはコーティングの揮発性有機化合物含有量を減少させるための方法を提供する。方法は、中和剤として有効量の式Ｉの化合物を使用することを含んで成る。上述の通り、有効量は、塗料またはコーティング配合物中で約８〜１０、好適には８．５〜９．５のｐＨを提供するために要求される量である。
【００５８】
本発明は、さらに上記のアミノアルコール化合物の製造方法、並びにそれらの前駆体化合物を提供する。スキームＩは、方法を説明する。スキームＩにおけるＲ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｘ、ｍ、及びｎは、全てのその態様を含めて、式Ｉ、ＩＩ、及びＩＩＩＡの化合物に関する上記定義と同一である。
【化９】
【００５９】
式IVのニトロ化アルケンは、商業的に入手可能であるか、または周知の文献技術を用いて当業者によって容易に調製され得る。例えば上記の式ＩＩＩＡの化合物を含める式ＩＩＩのニトロアルキル−オキシラン化合物は、エポキシ化反応による式IVニトロ化アルケンのエポキシ化によって調製され得る。アルケンをエポキシ基に酸化することができる任意のエポキシ化剤が使用され得る。典型的なエポキシ化剤は、ｍ−ＣＰＢＡ、Ｏｘｏｎｅ、及び過酸化水素を含める。好適なエポキシ化剤は、メタ−クロロ過安息香酸（ｍ−ＣＰＢＡ）である。典型的に反応は、不活性雰囲気下、且つ塩化メチレン等の溶媒の存在中で行われる。過剰のエポキシ化剤も使用され得る。反応は、約０〜約５５℃、好適には０〜４５℃の間の温度で行われ得る。反応が起こるのに十分な時間、例えば１〜６時間後に、所望される生成物は、公知技術を用いて単離または精製され得る。
【００６０】
実施例のエポキシ化反応を経由して、式ＩＩＩＡのニトロ化オキシランは、式IVＡ：
【化１０】
のニトロ化アルケン化合物のエポキシ化によって、上記の方法を用いて調製され得る。好適には反応は、塩化メチレン中で、０〜４５℃の温度で行われる。好適にはｍ−ＣＰＢＡは、エポキシ化剤として使用される。
【００６１】
式ＩＩのニトロアルコール化合物を調製するための方法は、式ＩＩＩのニトロアルキルオキシラン化合物をアミン化合物と組み合わせることを含んで成る。アミン化合物は、式ＨＮＲ10Ｒ11（Ｒ11は、Ｈ、または任意にヒドロキシにより置換されたＣ1〜Ｃ10アルキルであり；且つＲ10は、Ｈ、任意にヒドロキシにより置換されたＣ1〜Ｃ10アルキル、または−（Ｃ（Ｒ6）（Ｒ7））m−Ｎ（Ｒ12）（Ｒ13）であり、式中ｍは、１〜６の整数であり、且つＲ6及びＲ7は、独立してＨ、またはＣ1〜Ｃ10アルキルであり、且つＲ12及びＲ13は、独立してＨ、または任意にヒドロキシにより置換されたＣ1〜Ｃ10アルキルである）を有し得る。
【００６２】
いくつかの態様では、アミン中のＲ10は、Ｈであり、且つＲ11は、ヒドロキシ（好適には１つのヒドロキシ）により置換されたＣ1〜Ｃ10アルキルである。
【００６３】
いくつかの態様では、アミン中のＲ10は、Ｃ1〜Ｃ10アルキルであり、且つＲ11は、−（Ｃ（Ｒ6）（Ｒ7））m−Ｎ（Ｒ12）（Ｒ13）である。さらなる態様では、Ｒ6、Ｒ7、及びＲ12は、Ｈであり、且つＲ13は、Ｃ1〜Ｃ10アルキルである。
【００６４】
いくつかの態様では、式ＨＮＲ10Ｒ11のアミンは、Ｎ，Ｎ’−ジメチルエタン−１，２−ジアミン、エタノールアミン、２−（メチルアミノ）エタノール、エタン−１,２−ジアミン、ビス（ヒドロキシエチル）アミン、２−アミノ−２−メチルプロパン−１−オール、アンモニア、またはヘキサメチレンジアミンである。
【００６５】
アミン化合物に対する式ＩＩＩのニトロアルキルオキシランのモル当量数は、所望される最終生成化合物に基づき、通常の当業者によって選定され得る。いくつかの態様では、少なくとも１モル当量のニトロアルキルオキシランが使用され、いくつかの態様では、２モル当量以上が使用される。さらなる態様では、アミン化合物に対して、少なくとも２モル当量、或いは少なくとも３モル当量、或いは少なくとも４モル当量のニトロアルキルオキシランが使用される。
【００６６】
反応は、５０〜８０℃等の上昇した温度で、且つ１〜１２時間等の結合を生じさせるために十分な時間において行われ得る。溶媒は任意に使用され得る。反応後に式ＩＩのニトロアルコール化合物は、当業者に周知の技術を用いて、反応混合物から精製または単離され得る。或いは生成物は、単離及び／または精製をしないで使用され得る。いくつかの態様では、生成物は、式ＩＩのニトロアルコール化合物の混合物である。
【００６７】
式ＩＩのニトロアルコール化合物は、脂肪族ニトロ基を還元することができる任意の試薬を用いる還元を介して、式Ｉのアミノアルコールに変換され得る。
【００６８】
かかる還元剤の例は、触媒、例えばラネーニッケル、または白金もしくはパラジウムに基づく触媒（担体、例えば炭素の有無を問わず、元素形態にある、または酸化物としてのＰｔまたはＰｄ）との組み合わせにある水素ガス；及び金属／酸の組み合わせ、例えば鉄／酢酸を含める他の還元剤；アルミニウム水素化物、例えばＶＩＴＲＩＤＥを含める。好適な還元剤は、任意の以下の触媒：ラネーニッケル、白金、またはパラジウムとの組み合わせにある水素ガスを含める。ニトロ基の水素化のための条件は、周知である。例えば約２０〜８０℃の温度範囲、約１００〜１０００ｐｓｉ（６９０ｋＰａ〜６９００ｋＰａ）の圧力が典型的であるが、これらは、当業者によって容易に調整され得る。いくつかの態様では、還元された生成物は、式Ｉのアミノアルコールの混合物である。
【００６９】
本発明のアミノアルコール化合物は、水性に基づく塗料及びコーティング配合物における中和剤として有用である。化合物は、非常に低いＶＯＣを有するという利益を持つ優れた低臭気材料である。好都合に本発明の化合物は、塗料及びコーティングにおいて使用される場合、慣用の中和アミンによって提供されるものに匹敵する性能特性を与える。その結果として、低臭気及び低ＶＯＣの利点は、塗料またはコーティングの他の特質に重大な影響を及ぼさずに、本発明のアミノアルコール化合物により達成される。さらに本発明のアミノアルコール化合物は、塗料及びコーティング配合物において存在する顔料粒子のための効果的な共分散剤である。
【００７０】
本明細書において使用される用語"アルキル"とは、示された数の炭化水素を含む直鎖または分岐鎖の炭化水素を意味する。数が示されていない場合には、アルキルは、１〜１０個の炭素原子、好適には１〜３個の炭素原子を含む。アルキルの代表例は、これらに限定されないが、メチル、エチル、ｎ-プロピル、ｉｓｏ-プロピル、ｎ-ブチル、ｓｅｃ-ブチル、ｉｓｏ-ブチル、ｔｅｒｔ-ブチル、ｎ-ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、及びｎ−ヘキシルを含める。“任意にヒドロキシにより置換された”とは、アルキルの１、２、または３個の水素がＯＨ基により置き換わり得ることを意味する。ヒドロキシル基は、内部もしくは末端炭素、または両方において存在し得る。ヒドロキシにより置換される好適なアルキルは、１つのかかるヒドロキシを含む。さらに好適には、ヒドロキシは、末端炭素上にある。
【００７１】
本明細書において用いられる用語"シクロアルキル"とは、３〜１２個の炭素、好適には５〜８個の炭素を有する飽和した、及び部分的に飽和した環状炭化水素基を含める。好適なシクロアルキル基は、これらに限定されないが、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロペンテニル、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、シクロヘプチル、及びシクロオクチルを含める。
【００７２】
用語"アリール"とは、１〜３個の芳香族環を含んで成るＣ6〜Ｃ12芳香族部位を意味する。好適にはアリール基は、Ｃ6〜Ｃ10アリール基である。好適なアリール基は、これらに限定されないが、フェニル、ビフェニル、ナフチル、アントラセニル、及びフルオレニルを含める。
【００７３】
他に断りのない限り、本明細書において使用される比率、パーセンテージ、部等は、重量による。
【００７４】
以下の実施例は、本発明の実例となるが、その範囲を限定することを意図するものではない。
【００７５】
［実施例１］
４−メチル―４−ニトロペンタ−１−エンの調製
【化１１】
滴下漏斗、温度調節器、窒素排気口、撹拌子及びコンデンサーを備えた三つ口の５００ｍＬ丸底フラスコに、１７．３ｇ（０．３０９ｍｏｌ）の水酸化カリウム（ＫＯＨ）、５０ｍＬのメタノール及び１５０ｍＬのイソプロパノールを添加する。添加は、室温で行うが、塩基は、温度が２０℃上昇している溶媒中に溶けている。窒素下で、２０分間塩基溶液を撹拌にかけ、そしてその間にフラスコの温度を３５℃まで下げる。混合物を激しく撹拌しながら、２５gの２−ニトロプロパン（“２−ＮＰ”）（０．２８１ｍｏｌ）を上記の塩基溶液にゆっくり添加する。混合物を１０分間撹拌し、そして酢酸パラジウム（０．５６ｍｍｏｌ）／トリフェニルホスフィン（１．７ｍｍｏｌ）を触媒として添加する。窒素下で、さらに５分間、得られた黄色の溶液を撹拌し、そしての滴下漏斗を介して、３０．９ｇの酢酸アリルを混合物に滴下し添加する。酢酸塩を添加する間に、反応混合物は暗色に濁り、その後に暗褐色から澄んだオレンジ色になり、そして最終的に添加完了後には澄んだ黄色になる。添加の間に温度を約６０℃まで上げる。この時点で熱の電源を入れ、混合物を６時間、６０℃で撹拌し、引き続き一晩室温で撹拌する。翌日、混合物を再び６０℃まで加熱し、引き続き室温で一晩撹拌する。総反応時間は、４８時間である。
【００７６】
反応が完了した後、フラスコの内容物を３００ｍＬの水を含む分液漏斗に注ぐ。有機層をペンタン（３×１５０ｍＬ）で抽出し、そしてＭｇＳＯ4下で乾燥させる。ロータリーエバポレーター下で過剰な溶媒を揮散させ、そして２０ｇの黄色の溶液を得る。溶液を２５ｍｍＨｇでの真空蒸留により精製すると、１７ｇ（５３％）の４−メチル―４−ニトロペンタ−１−エンが、無色の溶液として、９６〜９８％の純度で得られる。ＧＣにおけるアルケンの保持時間は、７．４分である。ＧＣ／ＭＳ分析は、［ＭＨ］+ｍ／ｚ８３を示す。1Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）：δ０．９１（ｓ，６Ｈ）、δ２．６３（ｄ，２Ｈ）、δ５．０７〜５．１７（ｍ，２Ｈ）及びδ５．５９（ｍ，１Ｈ）。13Ｃ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）：δ２５．３、４４．８、８７．６、１２０及び１３１ｐｐｍ。
【００７７】
［実施例２］
２−（２−メチル−２−ニトロプロピル）オキシランの調製
【化１２】
滴下漏斗、温度調節器、窒素排気口、撹拌子及びコンデンサーを備えた三つ口１００ｍＬ丸底フラスコに、１．５４ｇ（１１ｍｍｏｌ）のアルケン及び１５ｍＬのＣＨ2Ｃｌ2を添加する。２５ｍＬのＣＨ2Ｃｌ2中に溶解した２．６８ｇ（１６ｍｍｏｌ）のｍＣＰＢＡを溶液にゆっくり添加する。添加完了後に、反応を６時間還流し、そして反応の進み具合をＧＣによって監視する。６時間後には、エポキシドへの約８０％の変換がある。反応を室温に冷却し、そして溶液から抜け出して衝突する固体のｍＣＰＢＡを重力ろ過によって除去する。再び黄色のろ液をフラスコの中に入れ、そしてＣＨ2Ｃｌ2中の０．３ｍｏｌ当量のｍＣＰＢＡ溶液をフラスコに添加する。再び混合物を２時間還流し、そしてこの時点で、エポキシドへの１００％変換が得られる。反応混合物を室温まで冷却し、そして重力ろ過により過剰のｍＣＰＢＡを除去する。１０％のＮａ2Ｃ０3（３×１５ｍＬ）により有機層を洗浄し、引き続きブライン（３×１５ｍＬ）により洗浄する。有機層をＭｇＳ０4下で乾燥させ、そして過剰な溶媒をロータリーエバポレーター下で揮散させる。これは、０．７３ｇ（５０％）の純粋なエポキシドを与える。ＧＣでのエポキシドの保持時間は、１１．０分である。1Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣ１3）：δ１．６２（ｓ，６Ｈ）、δ１．９６（ｍ，２Ｈ）、δ２．３２（ｍ，１Ｈ）、δ２．５３（ｍ，１ Ｈ）及びδ２．９７（ｍ，１Ｈ）。13Ｃ ＮＭＲ（ＣＤＣ１3）：δ２５．３、２６.９、４３．３、４６．０、４７．９及び８７．０ｐｐｍ。
【００７８】
［実施例３］
２−（２−メチル−２−ニトロプロピル)オキシランとＮ，Ｎ’−ＤＭＥＤＡの反応（３）
【化１３】
撹拌子、コンデンサー、及び窒素排気口を備えた一口の１００ｍＬ丸底フラスコに、１６．６ｇ（０．１１４ｍｏｌ）の２−（２−メチル−２−ニトロプロピル）オキシラン及び５．０ｇ（０．０５７ｍｏｌ）のＮ，Ｎ’−ジメチルエタン−１，２−ジアミンを添加する。反応混合物を室温で３０分間撹拌し、引き続き６０℃で２時間、そして８０℃で６時間加熱する。黄色のオキシランは、暗いオレンジ色になり、且つ得られた生成物は、高い粘性を有する。得られた混合物のＧＣ分析は、出発原料が６時間の反応の間に消費され、且つ２０．１分の保持時間により１つの生成物のみが存在していることを示す。この新規のピークは、単一付加体に対応する。ビス付加体の分子量はとても大きいので、ＧＣにおいて溶出できない。化合物３は、ＮＭＲによって特徴付けられる。13Ｃ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）：δ２５．６、２５．７、４３．２、４４．６、５３．９、６３．７、６４.２及び８７．７ｐｐｍ。スペクトル上の余分なピークは、反応の間に中間体として形成されたモノ付加体に対応する。
【００７９】
［実施例４］
２−（２−メチル−２−ニトロプロピル)オキシランとエタノールアミンの反応（４）
【化１４】
撹拌子、コンデンサー、及び窒素排気口を備えた一口の１００ｍＬ丸底フラスコに、２０ｇ（０．１８ｍｏｌ）の２−（２−メチル−２−ニトロプロピル)オキシラン及び５．７ｇ（０．０９ｍｏｌ）のエタノールアミンを添加する。反応混合物を室温で３０分間撹拌し、引き続き６０℃で２時間、そして８０℃で８時間加熱する。黄色のオキシランは、暗いオレンジ色になり、且つ得られた生成物は、高い粘性を有する。得られた混合物のＧＣ分析は、出発原料が８時間の反応の間に消費され、且つ２０．４分の保持時間により１つの生成物のみが存在していることを示す。この新規のピークは、単一付加体に対応する。ビス付加体の分子量はとても大きいので、ＧＣにおいて溶出できない。化合物４は、ＮＭＲによって特徴付けられる。13Ｃ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）：δ２５．１、２５．７、４４．０、５０．２、５４．５、５９．９、６５．０及び８６．６ｐｐｍ。スペクトル上の余分なピークは、反応の間に中間体として形成されたモノ付加体に対応する。
【００８０】
［実施例５］
Ν,Ν'-ＤΜΕＤΑのアミノ誘導体（５）を形成するための化合物３の水素化
【化１５】
２リットルの撹拌ＰａｒｒオートクレーブにＲａＮｉ ３１１１（１９．８ｇ）及び２００ｍＬのメタノールを添加する。オートクレーブを密閉し、そして５０ｐｓｉのＮ2を加圧、引き続き５ｐｓｉまでの通気の３サイクルを介してパージする。さらにＨ2ガスを用いてこれを繰り返す。パージ後、オートクレーブの圧力を４５０ｐｓｉのＨ2まで上げる。その後、密閉した反応器を６００ｒｐｍで撹拌し、そしてこの時点で熱の電源を入れる。一度、圧力を６００ｐｓｉまで上げ、オートクレーブの温度を６０℃に到達させる。この時点で、３００ｍLのメタノールに溶けた化合物３（２９g、０．０７６ｍｏｌ）を、ポンプを介して、７．０ｍＬ／分で、ＲａＮｉを含むオートクレーブに添加する。添加完了後、ポンプの電源を切り、そしてオートクレーブの内容物を６０℃で１時間撹拌し、引き続き４５℃で、さらに０．５時間撹拌する。オートクレーブ中の内容物を室温に冷却し、残りの水素を放出し、そして反応器を開放する。吸引ろ過を通して、生成物をＲａＮｉからろ過し、そして過剰のメタノールをロータリーエバポレーターによって揮散させる。この工程は、２２．７ｇ（９３％−粗）の深紅色の粘性のあるオイルをもたらす。ＧＣ／ＭＳ分析は、［ＭＨ］+ｍ／ｚ ３１９及び２６．０分の保持時間によりビス付加体５を示す。ＶＯＣの粗原料は、１２．４である。ＶＯＣは、ニート原料を１１０℃で１時間加熱し、そして重量損失を計算することによって決定される。13Ｃ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）：δ３２．１、４２．７、５０．９、５１．０、５５．４、６４．０及び６５.９ｐｐｍ。ＧＣ−ＭＳ分析は、表題のビス生成物に加えて、さらに開環ステップの間に形成されるモノ付加体及び加水分解生成物も還元（アミン）型において存在することを示す。これらの化合物に対応するシグナルは、ＮＭＲにおいても検出される。
【００８１】
［実施例６］
エタノールアミンのアミノ誘導体（６）を形成するための化合物４の水素化
【化１６】
２リットルの撹拌ＰａｒｒオートクレーブにＲａＮｉ ３１１１（２７．８ｇ）及び２００ｍＬのメタノールを添加する。オートクレーブを密閉し、そして５０ｐｓｉのＮ2を加圧、引き続き５ｐｓｉまでの通気の３サイクルを介してパージする。さらにＨ2ガスを用いてこれを繰り返す。パージ後、オートクレーブの圧力を４５０ｐｓｉのＨ2まで上げる。その後、密閉した反応器を６００ｒｐｍで撹拌し、そしてこの時点で熱の電源を入れる。一度、圧力を６００ｐｓｉまで上げ、オートクレーブの温度を６０℃に到達させる。この時点で、３００ｍＬのメタノールに溶けた化合物４（３４g、０．０９６ｍｏｌ）を、ポンプを介して、７．０ｍＬ／分で、ＲａＮｉを含むオートクレーブに添加する。添加完了後、ポンプの電源を切り、そしてオートクレーブの内容物を６０℃で１時間撹拌し、引き続き４５℃で、さらに０．５時間撹拌する。オートクレーブ中の含有物を室温まで冷却し、残りの水素を放出し、そして反応器を開放する。吸引ろ過を通して、生成物をＲａＮｉからろ過し、そして過剰のメタノールをロータリーエバポレーターによって除去する。この工程は、２６．３ｇ（９４％−粗）の深紅色の粘性のあるオイルをもたらす。ＧＣ／ＭＳ分析は、［ＭＨ］+ｍ／ｚ ２９２及び２６．２分の保持時間によりビス付加体６を示す。ＶＯＣの粗原料は、１４．２である。ＶＯＣは、ニート原料を１１０℃で１時間加熱し、そして重量損失を計算することによって決定される。13Ｃ ＮＭＲ（ＣＤＣl3）：δ３２．４、３２．７、４４．８、５０．９、６２．４、６３．８、６６．０及び６７．５ｐｐｍ。ＧＣ−ＭＳ分析は、表題のビス生成物に加えて、さらに開環ステップの間に形成されるモノ付加体及び加水分解生成物も還元（アミン）型において存在することを示す。これらの化合物に対応するシグナルは、ＮＭＲにおいても検出される。
【００８２】
［実施例７］
２−（２−メチル−２−ニトロプロピル）オキシランとモノメチルエタノールアミンの反応（７）
【化１７】
撹拌子、コンデンサー、及び窒素排気口を備えた一口の５０ｍＬ丸底フラスコに、４．２５ｇ（０．０２９ｍｏｌ）の２−（２−メチル−２−ニトロプロピル)オキシラン及び２．８７ｍＬ（０．０９ｍｏｌ）のモノメチルエタノールアミンを添加する。反応混合物を室温で３０分間撹拌し、その後に７５℃で３時間加熱する。黄色のオキシランは、暗いオレンジ色になり、且つ得られた生成物は、高い粘性を有する。得られた混合物のＧＣ分析は、出発原料が３時間の反応時間の間に消費されることを示す。存在する主要な生成物は、２０．８分の保持時間を有し、且つＧＣ-ＭＳ ＣＩは、新規のピークが［Ｍ＋Ｈ］＝２２１．１により１−（（２−ヒドロキシエチル）（メチル）アミノ）−４−メチル−４−ニトロペンタン−２−オール（７）であることを裏付ける。水素化反応は、任意のさらなる精製をせずに、粗生成物において成される。
【００８３】
４−アミノ−ｌ−（（２−ヒドロキシエチル）（メチル）アミノ）−４−メチルペンタン−２−オール（８）を調製するための化合物（７）の水素化
【化１８】
３００ｍＬのＰａｒｒオートクレーブにメタノール（１５０ｍＬ）、ラネーニッケル触媒（Ｒ−３１１１、２．２ｇ湿重量）及び化合物（７）（６．２ｇ粗）を添加する。反応器を密閉し、窒素によりパージし、引き続き水素によりパージし、そしてその後に４５０ｐｓｉの水素圧下で、６０℃にまで持っていく。オートクレーブ温度が６０℃に到達すると、反応器圧は約６３０ｐｓｉまで上がる。反応において水素がもはや消費されなければ、反応は停止する。全反応は、完了するまで２時間かかる。室温まで冷却した後、反応器を通気し、そして真空ろ過を介して触媒を単離する。ロータリーエバポレーター上で茶色のろ液を揮散させ（４５〜５０℃／２９〜３０“真空）、水／メタノールを除去する。上記の工程は、５．１２gの粗混合物を提供し、且つＧＣによれば、存在する所望される材料の９０％を有する。ＧＣ−ＭＳ ＣＩは、１７．５分の保持時間より［Ｍ＋Ｈ］＝１９１を与え、４−アミノ−１−（（２−ヒドロキシエチル）（メチル）アミノ）−４−メチルペンタン−２−オール（８）の形成を裏付ける。
【００８４】
［実施例８］
（９）を作るための２−（２−メチル−２−ニトロプロピル）オキシランとヘキサン−１，６−ジアミンの反応
【化１９】
撹拌子、コンデンサー及び窒素排気口を備えた一口の５０ｍＬ丸底フラスコに、４．６０ｇ（０．０３ｍｏｌ）の２−（２−メチル−２−ニトロプロピル)オキシラン及び０.８５ｇ（０．００７ｍｏｌ）のヘキサン−１，６−ジアミンを添加する。反応混合物を室温で３０分間撹拌し、引き続き８０℃で８〜１０時間加熱する。黄色のオキシランは、暗褐色になり、且つ得られた生成物は、高い粘性を有する。得られた混合物のＧＣ分析は、出発原料が８〜１０時間の反応時間の間に消費されることを示す。ニトロアミン生成物は、大きすぎてＧＣ−ＭＳ上に現れることができなく、且つ一旦ＧＣにおける出発原料のピークが消失したら、反応は完了したものと見なされる。得られた暗褐色の高粘性材料は、そのままの状態で水素化ステップに取り入れられる。
【００８５】
化合物（１０）を調製するための化合物（９）の水素化
【化２０】
３００ｍＬのＰａｒｒオートクレーブにメタノール（１５０ｍＬ）、ラネーニッケル触媒（Ｒ−３１１１、２．２ｇ湿重量）、及び５０ｍＬのＭｅＯＨに溶けた化合物（９）（５ｇ粗）を添加する。反応器を密閉し、窒素によりパージし、引き続き水素によりパージし、そしてその後に４５０ｐｓｉの水素圧下で、６０℃にまで持っていく。温度が６０℃に到達すると、反応器圧は約７３０ｐｓｉまで上がる。反応において水素がもはや消費されなければ、反応は停止する。全反応は、完了するまで２〜２．５時間かかる。室温まで冷却した後、反応器を通気し、開放し、そして真空ろ過を介して触媒を単離する。ロータリーエバポレーター上で茶色のろ液を揮散させ（５０〜５５℃／２８〜２９”真空）、水／メタノールを除去する。上記の工程は、３．８gの粗混合物を産する。従って、化合物（１０）は、［Ｍ＋Ｈ］＝５７７によりＬＣ／ＭＳにより同定される。サンプル中の主要な不純物は、２−（２−メチル−２−ニトロプロピル）オキシランの合成の間に持ち越されたものである。
【００８６】
［実施例９］
１−アリル−１−ニトロシクロヘキサンの調製
【化２１】
滴下漏斗、温度調節器、窒素排気口、撹拌子及びコンデンサーを備えた三つ口の２Ｌ丸底フラスコに、７１ｇ（１．２７ｍｏｌ）の水酸化カリウム（ＫＯＨ）、３０００ｍＬのメタノール及び３００ｍＬのイソプロパノールを添加する。添加は、室温で行われるが、塩基は、温度が約３０℃上昇している溶媒中に溶けている。窒素下で、２０分間、塩基溶液を撹拌にかける。この時間の間にフラスコの温度を４４．７℃まで下げる。激しく撹拌しながら、１５６gのニトロシクロヘキサン（“ＮＣｙＨｅｘ”）（１．１６ｍｏｌ）を上記の塩基溶液にゆっくり添加する。混合物を１０分間撹拌し、そして酢酸パラジウム（０．５６ｍｍｏｌ）／トリフェニルホスフィン（１．７ｍｍｏｌ）を触媒として添加する。窒素下で、さらに５分間、得られた黄色の溶液を撹拌し、そして滴下漏斗を介して、１３９・５ｍＬ（１．０６ｍｏｌ）の酢酸アリルを混合物に滴下し添加する。酢酸塩を添加する間に、反応混合物は、透明でない茶色に変わる。添加の間に温度を上げる。この時点で熱の電源を入れ、そして混合物を８時間、５５℃で撹拌し、引き続き一晩室温で撹拌する。翌日、混合物を再び５５℃まで加熱し、引き続き室温で一晩撹拌する。反応完了後、フラスコの内容物を６００ｍＬの水を含む分液漏斗に注ぐ。有機層をペンタンにより抽出し（３×２００ｍＬ）、そしてＭｇＳ０4下で乾燥させる。ロータリーエバポレーター下で過剰な溶媒を除去し、そして１６７ｇ（９３．５％）の所望される１−アリル−１−ニトロシクロヘキサン（１１）の濃い茶色の溶液を９０．７％の純度で得る。ＧＣ／ＭＳ分析は、［ＭＨ］+ｍ／ｚ１２３を示す。
【００８７】
［実施例１０］
２−（（１−ニトロシクロヘキシル）メチル）オキシラン（１２）の調製
【化２２】
滴下漏斗、温度調節器、窒素排気口、撹拌子及びコンデンサーを備えた一口の５００ｍＬ丸底フラスコに、約３７ｇのｍＣＰＢＡ（７２％純度、０．１５ｍｏｌ）及び１００ｍＬのＣＨ2Ｃｌ2を添加する。反応スラリーを温めて、全ての固体をＣＨ2Ｃｌ2に溶かす。一旦、透明の溶液が得られたら、２０ｇ（０．１２ｍｏｌ）の１−アリル−１−ニトロシクロヘキサン（１１）をゆっくり添加する。添加完了後に、反応を２時間還流し、そして室温で４８時間撹拌する。反応の進み具合をＧＣによって監視する。ほぼ５０時間継続後の反応混合物中のエポキシド組成物は、約３８．５％である。溶液から抜け出して衝突する固体のｍＣＰＢＡを重力ろ過によって除去する。１０％のＮａ2ＣＯ3（３×３０ｍＬ）により有機層を洗浄し、引き続きブライン（３×３０ｍＬ）により洗浄する。有機層をＭｇＳＯ4下で乾燥させ、そして過剰の溶媒をロータリーエバポレーター下で揮散させる。これは、１１．８ｇの粗原料を与える。ＧＣにおけるエポキシドの保持時間は、１８．３分である。エポキシドの存在は、ＧＣ−ＭＳ ＣＩによって裏付けられる。親イオンは、ＮＯ2基の不安定な性質のせいで検出されない。しかしながら、ＮＯ2を差し引いたフラグメントは、認められる。ＣＩ ＧＣ／ＭＳ、［Ｃ9Ｈ15Ｏ］+＝１３９。
【００８８】
［実施例１１］
１−（（２−ヒドロキシエチル）メチル）アミノ）−３−（１−ニトロシクロヘキシル）プロパン−２−オール（１３）の調製
【化２３】
撹拌子、コンデンサー及び窒素排気口を備えた一口の１００ｍＬ丸底フラスコに、３．２４ｇ（３４．６％純度、０．０１８ｍｏｌ）の２−（（ｌ−ニトロシクロヘキシル）メチル）オキシラン及び１．３１ｇ（０．０１８ｍｏｌ）のモノメチルエタノールアミンを添加する。反応混合物を室温で３０分間撹拌し、その後、４０℃で１．５時間加熱する。黄色のオキシランは、暗いオレンジ色になり、且つ得られた生成物は、高い粘性を有する。この時間後の反応混合物のＧＣは、まだエポキシドの存在を示す。この時点で、０．７ｍＬ（０．６５ｇ）の追加のモノメチルエタノールアミンを添加し、そしてさらに１．５時間、４０℃、及び一晩、室温で撹拌する。得られた混合物のＧＣ分析は、ニトロエポキシド（１２）が十分に消費されていることを示す。この時点で、反応は完了したものと見なされる。化合物（１３）、１−（（２−ヒドロキシエチル）（メチル）アミノ）−３−（１−ニトロシクロヘキシル）プロパン−２−オールは、ＬＣ／ＭＳによって［Ｍ＋Ｈ］＝２６１．１７により同定された。エポキシ環開放ステップからの生成混合物は、水素化ステップにそのままの状態で使用される。
【００８９】
［実施例１２］
１−（１−アミノシクロヘキシル）−３−（（２ヒドロキシエチル）（メチル）アミノ）プロパン−２−オール（１４）の調製
【化２４】
３００ｍＬのＰａｒｒオートクレーブにメタノール（１００ｍＬ）、ラネーニッケル触媒（Ｒ−３１１１、６．８ｇ湿重量）、及び１００ｍＬのＭｅＯＨ中に溶けた化合物（１３）（２０．８ｇ粗）を添加する。反応器を密閉し、窒素によりパージし、引き続き水素によりパージし、そしてその後に４００ｐｓｉの水素圧下で、６０℃にまで持っていく。温度が６０℃に到達すると、反応器圧は約４５０ｐｓｉまで上がる。反応において水素がもはや消費されなければ、反応は停止する。全反応は、完了するまで１〜１．５時間かかる。室温まで冷却した後、反応器を通気し、開放し、そして真空ろ過を介して触媒を単離する。ロータリーエバポレーター上で茶色のろ液を揮散させ（５０〜５５℃／２８〜２９”真空）、水／メタノールを除去する。上記の工程は、６．４gの粗混合物を提供する。所望される材料である化合物（１４）を、ＧＣ−ＭＳ ＥＩ中で、２２．７分の保持時間で溶出するが、分子イオンピークは、ＧＣにおける分解のせいで見ることができない。１−（１−アミノシクロヘキシル）−３−（（２−ヒドロキシエチル）（メチル)アミノ）プロパン−２−オール（１４）の存在は、ＬＣ／ＭＳによって、［Ｍ＋Ｈ］＝２３１．２０により同定される。
【００９０】
［実施例１３］
ｐＫａ値のための滴定
水滴定は、自動滴定装置（Ｄｏｓｉｍａｔ ６８５及び撹拌器７２８を有するＭｅｔｒｏｈｍ Ｔｉｔｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ ７２６）において、０．１ＮのＨＣｌ滴定剤により、電位差プローブと共に行う。滴定装置は、ｐＨ対滴定剤容積曲線からｐＫａを決定する。ｐＫａは、最初の中和エンドポイントに対する滴定剤容積中間でｐＨに相当し、ビス−分子に対応する。エンドポイントは、曲線上の変曲点である。ｐＫａ値は、９．８〜１０．３の範囲の化合物５及び６について記録した。
【００９１】
［実施例１４］
塗料配合物における中和、共分散アミンとしての有効性
中和及び共分散アミンとして発明の化合物５及び６を試験し、且つ水性に基づくラテックス半光沢配合物において商業用中和剤と比較する。比較の中和剤は、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノールである。
【００９２】
化合物が試験される塗料配合物は、以下を含んで成るラテックスに基づく半光沢材料である。
二酸化チタン（例えばＤｕＰｏｎｔのＴＩＰＵＲＥ（商標）Ｒｒ９４２）及び重質炭酸カルシウム（例えばＯｍｙａ,Ｉｎｃ.のＯＭＹＡＣＡＲＢ（商標）ＵＦ）等の顔料(両顔料の合計２０〜２５％)。
Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙのＵＣＡＲ（商標）Ｌａｔｅｘ３７９及び６０３０等の結合剤（両結合剤の合計４０〜４５％）。
ヒドロキシエチルセルロール（例えばＤｏｗのＣＥＬＬＯＳＩＺＥ（商標）ＨＥＣ）及び無溶媒、非イオン性会合性増粘剤／疎水的に改質されたポリエチレンオキシドウレタン−ＨＥＵＲ（Ｒｏｈｍ ａｎｄ ＨａａｓのＡＣＲＹＳＯＬ（商標）ＲＭ−５０００)等の増粘剤及びレオロジー改良剤（両増粘剤の合計３〜５％）。
【００９３】
２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール（比較）等の中和剤またはアミン、或いは化合物５または６（発明）は、等しい重量または等しいモルのいずれかで塗料配合物中に含められた（後の表を参照）。重量による量は、総塗料配合物のｋｇあたり約２〜７グラムの間で変化する。
【００９４】
多様な試験化合物を含む配合物のｐＨ、ＶＯＣ、フィルム不透明度、及び光沢を以下の通り決定する。
【００９５】
ｐＨ測定。配合物ｐＨは、ＴｈｅｒｍｏＥｌｅｃｔｒｏｎ Ｏｒｉｏｎ ９２０３ＢＮコンビネーションｐＨ電極を備えたＦｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ａｃｃｕｍｅｔ １５ｐＨ ｍｅｔｅｒを用いて測定する。商業用ｐＨ緩衝剤は、それぞれの使用前に装置を調整するために使用する。報告された値は、それぞれの配合物を３つに独立して読み込んだ平均であり、プローブは、それぞれの測定の間にＤＩ水で洗浄する。
【００９６】
揮発性有機含有量（ＶＯＣ）。ＶＯＣは、修正ＥＰＡ法２４に従い測定する。平鍋の中でニートアミンを計量し、そしてオーブンの中で１時間、１０５〜１１０℃で保つ。パーセント重量損失を測定し、そしてＫａｒｌ Ｆｉｓｈｅｒ滴定によって測定され得るサンプル中の水含有量を補正したＶＯＣとして報告する。
【００９７】
コーティング光学特性（不透明度及び光沢）。Ｓｙｍｙｘ ＸＣＭモジュールに基づくオートメーション化された色／光沢／濃淡ロボットを用いて２０、６０、及び８５°での不透明度、光沢、並びに乾燥フィルムの色を測定する。光ファイバーケーブルによってＯｃｅａｎ Ｏｐｔｉｃｓ ＵＳＢ ４０００分光計に接続された０．４”のサンプリングアパーチャーを有する球体を統合しているＯｃｅａｎ Ｏｐｔｉｃｓ ＩＳＰ−ＲＥＦを用いて、色を測定する。測定は、Ｄ６５照明により行われる。この機器は、Ｓｙｍｙｘコアモジュールロボットの左腕に位置し、多数の位置にあるサンプル上に比色計を動かすことを可能にする。この試験では、それぞれのＬｅｎｅｔａ紙の黒及び白の部分上の３つの分離した部分において測定を行う。光沢は、ＢＹＫ ｍｉｃｒｏ−Ｔｒｉ−光沢計を用いて測定する。この器具は、サンプルをＢｅｎｃｈＣｅｌサンプルホテルからモジュールのデッキへ動かすために用いられるプレートグリッパーと共にＳｙｍｙｘコアモジュールロボットの右腕に付随している。光沢は、Ｌｅｎｅｔａ紙の白及び黒の両方にかかるコーティング上の３つの異なるスポットで測定する。
【００９８】
本発明の化合物と２−アミノ−２−メチル−１−プロパノールを比較するデータは、表３に示す。
【表３】
【００９９】
結果から見ることがきるように、発明化合物５及び６は、商業用材料である２−アミノ−２−メチル−１−プロパノールと同等に、良好なフィルム不透明度及び光沢測定に変換可能である顔料の良好な共分散（粒子径分析によって表されるような）を達成する。好都合に本発明化合物は、商業用材料よりもかなり低いＶＯＣ寄与で、これらの匹敵する結果を提供する。さらに好都合に本発明化合物は、低ＶＯＣ塗料配合物において低臭気を有する。
【０１００】
本発明は、その好適な態様に従い上に記載されているが、それは本開示の精神及び範囲の中で修正され得る。したがって本出願は、本明細書において開示された一般原理を用いる本発明の任意の変化、用途、または適応にまで及ぶことが意図される。さらに本出願は、本発明が属する当業界において知られた、または当業界における慣行の範囲内にあり、且つ特許請求の範囲の限定の範囲内にあるような、本開示からのかかる逸脱にまで及ぶことが意図される。
【技術分野】
【０００１】
出願に関する相互参照
本出願は、参照によって本明細書にその全内容が組み込まれている２００９年１２月１７日に出願された米国特許仮出願第６１／２８７，４３９号に対する優先権を請求する。
本発明は、アミノアルコール化合物及びそれらの調製方法に関する。さらに本発明は、塗料及びコーティングのための低臭気、低揮発性有機含有量（ＶＯＣ）添加剤として、かかる化合物を使用する方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
有機アミンは、水性に基づく塗料において、中和剤として使用される。多くの地形において、塗料製造業者は、彼らの配合物の揮発性有機含有量(ＶＯＣ)を減らすための調整に直面している。ほとんどの慣用の中和アミンは、１００％の揮発性物質であるために、ＶＯＣ寄与因子である。さらに、他の低ＶＯＣ塗料配合物において使用される場合、かかるアミンの臭気は、より顕著である。
【０００３】
アンモニア及び無機水酸化物は、定義非ＶＯＣ寄与因子によるものである中和剤として使用するための可能性のある選択肢である。しかしながらアンモニアは効果的な中和剤であるが、非常に強い臭気を有し、それ故に低臭気の塗料において使用するためには不適切である。水酸化カリウム等の無機水酸化物は、それらがしばしば乏しいスクラブ抵抗性を有するコーティングをもたらすために所望されない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、低ＶＯＣ、または無ＶＯＣを示し、且つ非常に低いアミン臭気、または無アミン臭気を有する効果的な中和剤は、塗料及びコーティング産業のために重要な進歩となるだろう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
発明の概要
１つの観点では、本発明は、水性に基づく塗料またはコーティングのための中和剤として有用である低ＶＯＣ及び低臭気のアミノアルコール化合物を提供する。化合物は、式Ｉ：
【化１】
（式中Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、及びｎは、下記の定義の通りである）のもの、またはその塩である。
【０００６】
他の観点では、本発明は、式ＩＩ：
【化２】
（式中Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、及びｎは、下記の定義の通りである）のニトロアルコール化合物を提供する。
【０００７】
さらなる観点では、本発明は、式ＩＩＩＡ：
【化３】
（式中Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3は、下記の定義の通りである）のニトロ化オキシラン化合物を提供する。
【０００８】
またさらなる観点では、本発明は、中和剤として式Ｉの化合物を含んで成る水性に基づく塗料またはコーティングを提供する。
【０００９】
またさらなる観点では、本発明は、中和剤、結合剤、担体、及び顔料を含む水性に基づく塗料またはコーティングの揮発性有機化合物含有量を減らすための方法を提供する。方法は、塗料またはコーティング中で、中和剤として有効量の式Ｉの化合物を使用することを含んで成る。
【００１０】
他の観点では、本発明は、式Ｉ、ＩＩ、及びＩＩＩＡの化合物の製造方法を提供する。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
発明の詳細な説明
上記の通り、１つの観点において、本発明は、水性に基づく塗料及びコーティング配合物中で中和剤として有用であるアミノアルコール化合物を提供する。中和剤は、所望される値、典型的に約８〜１０までｐＨを上げるためにかかる配合物中に含められる。現在産業界において使用されている最も慣用的な中和剤は、ＶＯＣ寄与因子である。さらに他の低ＶＯＣ配合物において使用される場合、慣用の中和剤の臭気は、より顕著である。
【００１２】
対照的に本発明のアミノアルコール化合物は、非常に低いＶＯＣを有する利益による、優れた低臭気材料である。例えば、本発明の例示化合物である１，１’−（エタン−１,２−ジイルビス（メチルアザンジイル））ビス（４−アミノ−４−メチルペンタン−２−オール）は、ごくわずかなＶＯＣ寄与を示す。
【００１３】
それらの優れた低ＶＯＣ及び低臭気特質に加えて、本発明のアミノアルコール化合物は、慣用の中和アミンによって提供されるものに匹敵する性能特性を与える。その結果として、低臭気及び低ＶＯＣの利点は、他の塗料またはコーティングの特質に有意な影響を与えずに本発明のアミノアルコール化合物により達成される。さらに本発明のアミノアルコール化合物は、塗料及びコーティング配合物において存在する顔料粒子の有効な共分散剤である。
【００１４】
本発明のアミノアルコール化合物は、式Ｉ：
【化４】
（式中ｎは、０または１であり；
Ｒ1及びＲ2は、独立してＨまたはＣ1〜Ｃ10アルキルであり、或いはＲ1及びＲ2は、それらが結合した炭素と一緒になって、任意にＣ1〜Ｃ6アルキル（例えば独立して選定された１個または２個のかかる基）により置換されたＣ3〜Ｃ12シクロアルキル環を形成し；
Ｒ3は、Ｈ、Ｃ1〜Ｃ10アルキル、或いは任意にＣ1〜Ｃ6アルキル、アリール、ニトロ、Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ、またはエステルから独立して選定された１個または２個の置換基により置換されたアリール（例えばフェニル）であり、但しｎが０である場合、Ｒ3は、Ｈであり；
Ｒ4は、Ｈ、任意にヒドロキシ（例えば、１個または２個のヒドロキシ、好適には１個のヒドロキシ）により置換されたＣ1〜Ｃ10アルキル、−（Ｃ（Ｒ6）（Ｒ7））m−Ｎ（Ｒ8）（Ｒ9）、またはＹであり、式中ｍは、１〜６の整数であり、且つＲ6及びＲ7は、独立してＨまたはＣ1〜Ｃ10アルキルであり；
Ｒ5、Ｒ8、及びＲ9は、独立してＨ、任意にヒドロキシ（例えば、１個または２個のヒドロキシ、好適には１個のヒドロキシ）により置換されたＣ1〜Ｃ10アルキル、またはＹであり；並びに
Ｙは、式：
【化５】
の基である）のもの、またはその塩である。
【００１５】
いくつかの態様では、本発明のアミノアルコールは、式中Ｒ4が−（Ｃ（Ｒ6）（Ｒ7））m−Ｎ（Ｒ8）（Ｒ9）であり、Ｒ5及びＲ8が同一であり、且つＨまたはＣ1〜Ｃ10アルキルであり；並びにＲ9がＨである、式Ｉの化合物である式Ｉ−１の化合物である。さらなる態様では、Ｒ5及びＲ8は、同一であり、且つＣ1〜Ｃ6アルキル、或いはＣ1〜Ｃ3アルキル、或いはメチルである。またさらなる態様では、Ｒ6及びＲ7は、共に水素である。
【００１６】
いくつかの態様では、本発明のアミノアルコールは、式中Ｒ4が−（Ｃ（Ｒ6）（Ｒ7））m−Ｎ（Ｒ8）（Ｒ9）であり、Ｒ5及びＲ8が同一であり、且つＨまたはＣ1〜Ｃ10アルキルであり、並びにＲ9がＹである、式Ｉの化合物である式Ｉ−２の化合物である。さらなる態様では、Ｒ5及びＲ8は、同一であり、且つＣ1〜Ｃ6アルキル、或いはＣ1〜Ｃ3アルキル、或いはメチルである。またさらなる態様では、Ｒ6及びＲ7は、共に水素である。
【００１７】
いくつかの態様では、本発明のアミノアルコールは、式中Ｒ4が−（Ｃ（Ｒ6）（Ｒ7））m−Ｎ（Ｒ8）（Ｒ9）であり、Ｒ5がＨまたはＣ1〜Ｃ10アルキルであり、並びにＲ8及びＲ9が同一であり、且つ共にＹである、式Ｉの化合物である式Ｉ−３の化合物である。さらなる態様では、Ｒ5は、Ｃ1〜Ｃ6アルキル、或いはＣ1〜Ｃ3アルキル、或いはメチルである。またさらなる態様では、Ｒ6及びＲ7は、共に水素である。
【００１８】
いくつかの態様では、本発明のアミノアルコールは、式中Ｒ4が−（Ｃ（Ｒ6）（Ｒ7））m−Ｎ（Ｒ8）（Ｒ9）であり、Ｒ5、Ｒ8及びＲ9が同一であり、且つ全てＹである、式Ｉの化合物である式Ｉ−４の化合物である。さらなる態様では、Ｒ6及びＲ7は、共に水素である。
【００１９】
いくつかの態様では、本発明のアミノアルコールは、式中Ｒ4がＨ、または任意にヒドロキシにより置換されたＣ1〜Ｃ10アルキルであり、及びＲ5がヒドロキシ(いずれの場合も、好適には１個のヒドロキシ)により置換されたＣ1〜Ｃ10アルキルである、式Ｉの化合物である式Ｉ−５の化合物である。さらなる態様では、Ｒ4は、Ｈである。またさらなる態様では、Ｒ4は、Ｃ1〜Ｃ6アルキル、或いはＣ1〜Ｃ3アルキル、或いはそれはエチルであり、或いはそれはメチルである。またさらなる態様では、Ｒ4は、ヒドロキシ（好適には１個のヒドロキシル基）により置換されたＣ1〜Ｃ6アルキル、或いはヒドロキシ（好適には１個のヒドロキシル基）により置換されたＣ1〜Ｃ3アルキル、或いはそれは２−ヒドロキシエチルである。またさらなる態様では、Ｒ5は、ヒドロキシ（好適には１個のヒドロキシル基）により置換されたＣ1〜Ｃ6アルキル、或いはヒドロキシ（好適には１個のヒドロキシル基）により置換されたＣ1〜Ｃ3アルキル、或いはそれは２−ヒドロキシエチルである。
【００２０】
いくつかの態様では、本発明のアミノアルコールは、式中Ｒ4がＹであり、及びＲ5がヒドロキシ(好適には１個のヒドロキシル基)により置換されたＣ1〜Ｃ10アルキルである、式Ｉの化合物である式Ｉ−６の化合物である。さらなる態様では、Ｒ5は、ヒドロキシ（好適には１個のヒドロキシル基）により置換されたＣ1〜Ｃ6アルキル、或いはヒドロキシ（好適には１個のヒドロキシル基）により置換されたＣ1〜Ｃ3アルキル、或いはそれは２−ヒドロキシエチルである。
【００２１】
いくつかの態様では、本発明のアミノアルコールは、式中Ｒ4及びＲ5が同一であり、且つともにＹである、式Ｉの化合物である式Ｉ―７の化合物である。
【００２２】
いくつかの態様では、本発明のアミノアルコールは、式中Ｒ1及びＲ2が、全ての出現で、同時に水素または同時にＣ1〜Ｃ10アルキルのいずれかである、式Ｉ、Ｉ―１、Ｉ―２、Ｉ―３、Ｉ―４、Ｉ―５、Ｉ―６、またはＩ―７の化合物である式Ｉ−８の化合物である。さらなる態様では、Ｒ1及びＲ2は、全ての出現で、Ｃ1〜Ｃ6アルキル、或いはＣ1〜Ｃ3アルキル、或いはメチルである。
【００２３】
いくつかの態様では、本発明のアミノアルコールは、式中Ｒ1及びＲ2が、それらが結合した炭素と一緒になってＣ3〜Ｃ12シクロアルキル環を形成する、式Ｉ、Ｉ―１、Ｉ―２、Ｉ―３、Ｉ―４、Ｉ―５、Ｉ―６、またはＩ―７の化合物である式Ｉ―９の化合物である。さらなる態様では、Ｒ1及びＲ2は、それらが結合した炭素と一緒になって、シクロヘキシル環を形成する。
【００２４】
いくつかの態様では、本発明のアミノアルコールは、式中全ての出現でＲ3がＨである、式Ｉ、Ｉ―１、Ｉ―２、Ｉ―３、Ｉ―４、Ｉ―５、Ｉ―６、Ｉ―７、Ｉ―８、またはＩ―９の化合物である式Ｉ−１０の化合物である。
【００２５】
いくつかの態様では、アミノアルコールは、式中全ての出現でｎが１である、式Ｉ、Ｉ―１、Ｉ―２、Ｉ―３、Ｉ―４、Ｉ―５、Ｉ―６、Ｉ―７、Ｉ―８、Ｉ―９、またはＩ―１０の化合物である式Ｉ−１１の化合物である。
【００２６】
いくつかの態様では、アミノアルコールは、式中全ての出現でｎが０である（すなわち丸括弧内が存在しない）、式Ｉ、Ｉ―１、Ｉ―２、Ｉ―３、Ｉ―４、Ｉ―５、Ｉ―６、Ｉ―７、Ｉ―８、Ｉ―９、またはＩ―１０の化合物である式Ｉ−１２の化合物である。
【００２７】
いくつかの態様では、アミノアルコールは、表１において示される化合物である。
【表１】
【００２８】
式Ｉの化合物は、酸性塩の形態であり得る（例えば下記の塗料及びコーティング中和剤としてのそれらの用途)。適切な塩は、これらに限定されないが、塩酸、ホウ酸、乳酸、ペラルゴン酸、ノナン酸、ネオデカン酸、セバシン酸、アゼライン酸、クエン酸、安息香酸、ウンデシレン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、トールオイル脂肪酸、エチレンジアミン四酢酸等の材料を含める。
【００２９】
他の観点では、本発明は、（後述の方法を用いて）式Ｉのアミノアルコール化合物が調製され得るニトロアルコール化合物を提供する。ニトロアルコール化合物は、式ＩＩ：
【化６】
（式中Ｒ1及びＲ2は、独立してＨまたはＣ1〜Ｃ10アルキルであり、或いはＲ1及びＲ2は、それらが結合した炭素と一緒になって、任意にＣ1〜Ｃ6アルキル（例えば独立して選定された１個または２個のかかる基）により置換されたＣ3〜Ｃ12シクロアルキル環を形成し；
Ｒ3は、Ｈ、Ｃ1〜Ｃ10アルキル、或いは任意にＣ1〜Ｃ6アルキル、アリール、ニトロ、Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ、またはエステルから独立して選定された１個または２個の置換基により置換されたアリールであり、但しｎが０である場合、Ｒ3は、Ｈであり；
Ｒ4は、Ｈ、任意にヒドロキシ（例えば、１個または２個のヒドロキシ、好適には１個のヒドロキシ）により置換されたＣ1〜Ｃ10アルキル、−（Ｃ（Ｒ6）（Ｒ7））m−Ｎ（Ｒ8）（Ｒ9）、またはＹ’であり、式中ｍは、１〜６の整数であり、且つＲ6及びＲ7は、独立してＨまたはＣ1〜Ｃ10アルキルであり；
Ｒ5、Ｒ8、及びＲ9は、独立してＨ、任意にヒドロキシ（例えば、１個または２個のヒドロキシ、好適には１個のヒドロキシ）により置換されたＣ1〜Ｃ10アルキル、またはＹ’であり；並びに
Ｙ’は、式：
【化７】
の基である）のものである。
【００３０】
いくつかの態様では、本発明のニトロアルコール化合物は、式中Ｒ4が−（Ｃ（Ｒ6）（Ｒ7））m−Ｎ（Ｒ8）（Ｒ9）であり、Ｒ5及びＲ8が同一であり、且つＨまたはＣ1〜Ｃ10アルキルであり；並びにＲ9がＨである、式ＩＩの化合物である式ＩＩ−１の化合物である。さらなる態様では、Ｒ5及びＲ8は、同一であり、且つＣ1〜Ｃ6アルキル、或いはＣ1〜Ｃ3アルキル、或いはメチルである。またさらなる態様では、Ｒ6及びＲ7は、共に水素である。
【００３１】
いくつかの態様では、本発明のニトロアルコール化合物は、式中Ｒ4が−（Ｃ（Ｒ6）（Ｒ7））m−Ｎ（Ｒ8）（Ｒ9）であり、Ｒ5及びＲ8が同一であり、且つＨまたはＣ1〜Ｃ10アルキルであり、並びにＲ9がＹ’である、式ＩＩの化合物である式ＩＩ−２の化合物である。さらなる態様では、Ｒ5及びＲ8は、同一であり、且つＣ1〜Ｃ6アルキル、或いはＣ1〜Ｃ3アルキル、或いはメチルである。またさらなる態様では、Ｒ6及びＲ7は、共に水素である。
【００３２】
いくつかの態様では、本発明のニトロアルコール化合物は、式中Ｒ4が−（Ｃ（Ｒ6）（Ｒ7））m−Ｎ（Ｒ8）（Ｒ9）であり、Ｒ5がＨまたはＣ1〜Ｃ10アルキルであり、並びにＲ8及びＲ9が同一であり、且つ共にＹ’である、式ＩＩの化合物である式ＩＩ−３の化合物である。さらなる態様では、Ｒ5は、Ｃ1〜Ｃ6アルキル、或いはＣ1〜Ｃ3アルキル、或いはメチルである。またさらなる態様では、Ｒ6及びＲ7は、共に水素である。
【００３３】
いくつかの態様では、本発明のニトロアルコール化合物は、式中Ｒ4が−（Ｃ（Ｒ6）（Ｒ7））m−Ｎ（Ｒ8）（Ｒ9）であり、Ｒ5、Ｒ8及びＲ9が同一であり、且つ全てＹ’である、式ＩＩの化合物である式ＩＩ−４の化合物である。さらなる態様では、Ｒ6及びＲ7は、共に水素である。
【００３４】
いくつかの態様では、本発明のニトロアルコール化合物は、式中Ｒ4がＨ、または任意にヒドロキシにより置換されたＣ1〜Ｃ10アルキルであり、及びＲ5がヒドロキシ(いずれの場合も、好適には１個のヒドロキシ)により置換されたＣ1〜Ｃ10アルキルである、式ＩＩの化合物である式ＩＩ−５の化合物である。さらなる態様では、Ｒ4は、Ｈである。またさらなる態様では、Ｒ4は、Ｃ1〜Ｃ6アルキル、或いはＣ1〜Ｃ3アルキル、或いはそれはエチルであり、或いはそれはメチルである。またさらなる態様では、Ｒ4は、ヒドロキシ（好適には１個のヒドロキシル基）により置換されたＣ1〜Ｃ6アルキル、或いはヒドロキシ（好適には１個のヒドロキシル基）により置換されたＣ1〜Ｃ3アルキル、或いはそれは２−ヒドロキシエチルである。またさらなる態様では、Ｒ5は、ヒドロキシ（好適には１個のヒドロキシル基）により置換されたＣ1〜Ｃ6アルキル、或いはヒドロキシ（好適には１個のヒドロキシル基）により置換されたＣ1〜Ｃ3アルキル、或いはそれは２−ヒドロキシエチルである。
【００３５】
いくつかの態様では、本発明のニトロアルコール化合物は、式中Ｒ4がＹ’であり、及びＲ5がヒドロキシ(好適には１個のヒドロキシル基)により置換されたＣ1〜Ｃ10アルキルである、式ＩＩの化合物である式ＩＩ−６の化合物である。さらなる態様では、Ｒ5は、ヒドロキシ（好適には１個のヒドロキシル基）により置換されたＣ1〜Ｃ6アルキル、或いはヒドロキシ（好適には１個のヒドロキシル基）により置換されたＣ1〜Ｃ3アルキル、或いはそれは２−ヒドロキシエチルである。
【００３６】
いくつかの態様では、本発明のニトロアルコール化合物は、式中Ｒ4及びＲ5が同一であり、且つともにＹ’である式ＩＩの化合物である式ＩＩ―７の化合物である。
【００３７】
いくつかの態様では、本発明のニトロアルコール化合物は、式中Ｒ1及びＲ2が、全ての出現で、同時に水素または同時にＣ1〜Ｃ10アルキルのいずれかである、式ＩＩ、ＩＩ―１、ＩＩ―２、ＩＩ―３、ＩＩ―４、ＩＩ―５、ＩＩ―６、またはＩＩ―７の化合物である式ＩＩ−８の化合物である。さらなる態様では、Ｒ1及びＲ2は、全ての出現で、Ｃ1〜Ｃ6アルキル、或いはＣ1〜Ｃ3アルキル、或いはメチルである。
【００３８】
いくつかの態様では、本発明のニトロアルコール化合物は、式中Ｒ1及びＲ2が、それらが結合した炭素と一緒になってＣ3〜Ｃ12シクロアルキル環を形成する、式ＩＩ、ＩＩ―１、ＩＩ―２、ＩＩ―３、ＩＩ―４、ＩＩ―５、ＩＩ―６、またはＩＩ―７の化合物である式ＩＩ―９の化合物である。さらなる態様では、Ｒ1及びＲ2は、それらが結合した炭素と一緒になって、シクロヘキシル環を形成する。
【００３９】
いくつかの態様では、本発明のニトロアルコール化合物は、式中全ての出現でＲ3がＨである、式ＩＩ、ＩＩ―１、ＩＩ―２、ＩＩ―３、ＩＩ―４、ＩＩ―５、ＩＩ―６、ＩＩ―７、ＩＩ―８、またはＩＩ―９の化合物である式ＩＩ−１０の化合物である
【００４０】
いくつかの態様では、ニトロアルコール化合物は、式中全ての出現でｎが１である、式ＩＩ、ＩＩ―１、ＩＩ―２、ＩＩ―３、ＩＩ―４、ＩＩ―５、ＩＩ―６、ＩＩ―７、ＩＩ―８、ＩＩ―９またはＩＩ―１０の化合物である式ＩＩ−１１の化合物である。
【００４１】
いくつかの態様では、ニトロアルコール化合物は、式中全ての出現でｎが０である（すなわち丸括弧内が存在しない）、式ＩＩ、ＩＩ―１、ＩＩ―２、ＩＩ―３、ＩＩ―４、ＩＩ―５、ＩＩ―６、ＩＩ―７、ＩＩ―８、ＩＩ―９またはＩＩ―１０の化合物である式ＩＩ−１２の化合物である。
【００４２】
いくつかの態様では、ニトロアルコール化合物は、表２において示される通りである。
【表２】
【００４３】
さらなる観点では、本発明は、（後述の方法を用いて）式Ｉのアミノアルコール化合物及び式ＩＩのニトロアルコール化合物が調製され得るニトロ化オキシラン化合物を提供する。ニトロ化オキシラン化合物は、式ＩＩＩＡ：
【化８】
（式中Ｒ1及びＲ2は、独立してＨまたはＣ1〜Ｃ10アルキルであり、或いはＲ1及びＲ2は、それらが結合した炭素と一緒になって、任意にＣ1〜Ｃ6アルキルにより置換されたＣ3〜Ｃ12シクロアルキル環を形成し；並びにＲ3は、Ｈ、Ｃ1〜Ｃ10アルキル、またはフェニルである）のものである。
【００４４】
いくつかの態様では、本発明のニトロ化オキシランは、式中Ｒ1及びＲ2が、同時に水素または同時にＣ1〜Ｃ10アルキルである、式ＩＩＩＡの化合物である式ＩＩＩＡ−１の化合物である。さらなる態様では、Ｒ1及びＲ2は、同時にＣ1〜Ｃ6アルキル、或いはＣ1〜Ｃ3アルキル、或いはメチルである。
【００４５】
いくつかの態様では、本発明のニトロ化オキシランは、式中Ｒ1及びＲ2が、それらが結合した炭素と一緒になって、任意にＣ1〜Ｃ6アルキルにより置換されたＣ3〜Ｃ12シクロアルキル環を形成する、式ＩＩＩＡの化合物である式ＩＩＩＡ−２の化合物である。さらなる態様では、Ｒ1及びＲ2、並びにそれらが結合した炭素は、シクロヘキシル環を形成する。
【００４６】
いくつかの態様では、ニトロ化オキシランは、Ｒ3がＨである式ＩＩＩＡ、ＩＩＩＡ−１、またはＩＩＩＡ−２の化合物である式ＩＩＩＡ−３の化合物である。
【００４７】
いくつかの態様では、ニトロ化オキシラン化合物は、２−（２−メチル−２−ニトロプロピル）オキシランである。いくつかの態様では、ニトロ化オキシラン化合物は、２−（（ｌ−ニトロシクロヘキシル）メチル）オキシランである。
【００４８】
さらなる観点では、本発明は、式Ｉの化合物が中和剤として存在する水性に基づく塗料またはコーティングを提供する。塗料及びコーティングは、床、自動車、家の外装及び内装、並びに他の建物用等の住宅用及び工業用表面のための、保護的及び/または装飾的障壁を提供するために使用される。本発明の観点によれば、塗料及びコーティング配合物は、中和剤を含んで成ることに加えて、結合剤、顔料、及び担体も含んで成る。
【００４９】
顔料は、最終コーティング材料に隠蔽力及び所望される色を提供するために含められ、且つ塗料またはコーティングに体積を提供するためにも使用され得る。多数の顔料が最終用途の塗料またはコーティングにおいて存在し得るが、たまに酸化チタン等の白色顔料のみが、おそらく炭酸カルシウム及び/またはカオリン粘土等の体質顔料との組み合わせにおいて、配合物の形成の早い段階において添加される。任意の他の所望される多様な色の顔料(より白色の顔料を含める)は、任意に配合物が形成される遅い段階で、または配合物が形成された後に添加され得る。
【００５０】
顔料は、有機または無機であり得る。顔料の例は、これらに限定されないが、二酸化チタン、カオリン粘土、焼成カオリン粘土、カーボンブラック、酸化鉄ブラック、酸化鉄イエロー、酸化鉄レッド、酸化鉄ブラウン、有機赤色顔料（キナクリドンレッド、並びに金属化及び非金属化アゾレッド(例えば、リソール、リソールルビン、トルイジンレッド、ナフトールレッド)を含める）、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、モノ-またはジ-アリライドイエロー、ベンゾイミダゾロンイエロー、複素環式イエロー、キナクリドンマゼンタ、キナクリドンバイオレット等、及び任意のその組み合わせを含め得る。
【００５１】
結合剤は、顔料粒子が分散及び懸濁されるネットワークを提供するために、塗料及びコーティング配合物中に含められる。結合剤は、まとまって顔料粒子に結合し、そして塗料またはコーティングフィルムに全体性及び接着を提供する。一般的に、２つの分類の結合剤が存在し、ラテックス結合剤は、水性に基づく配合物において使用され、そしてアルキドに基づく結合剤は、非水性配合物において使用され、最終的にそれぞれラテックス塗料及びコーティング、並びにアルキド塗料及びコーティングをもたらす。
【００５２】
ラテックスに基づく塗料及びコーティング配合物における結合剤は、典型的にアクリル酸アルキル(アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル及び/またはアクリル酸２-エチルヘキシル)、メタクリル酸アルキル、ビニルアルコール/酢酸塩、スチレン、並びに/或いはアクリロニトリル、そしてエチレンタイプ単量体を含む単量体混合物の水性エマルション重合を開始するフリーラジカルによって調製される。好適な結合剤は、アクリル系、ビニルアクリル系、スチレン化−アクリル系、または酢酸ビニルエチレンに基づく材料を含める。本発明の配合物における結合剤の量は、塗料及びコーティング配合物において慣用的に使用される量であってよく、それは特定の塗料配合物の所望される光沢／艶の範囲、そしてさらに固体濃度に起因して幅広く変えることができる。非限定的な実施例の方法による結合剤固体の量は、配合物の総重量に基づき、約２重量％〜約７５重量％、或いは約５重量％〜約６５重量％、或いは約２０重量％〜約５５重量％であり得る。
【００５３】
さらに配合物は、配合物成分が溶解され、分散され、及び／または懸濁される担体を含む。本発明の水性に基づく配合物における担体は、通常水であるが、水−アルコール混合物等の他の水に基づく溶液も使用され得る。水性担体は、一般的に全ての他の成分が計上された後に、配合物のバランスを作り出す。
【００５４】
他の添加剤は、上記に検討された中和剤、顔料、結合剤、及び担体に加えて、塗料及びコーティング配合物中に含められ得る。これらは、以下に限定されないが、レベリング剤及び界面活性剤、増粘剤、レオロジー改良剤、プロピレングリコールまたはエチレングリコールを含めるグリコール等の共溶媒、腐食防止剤、消泡剤、共分散剤、追加のアミノアルコール化合物、並びに殺生物剤を含める。
【００５５】
本発明の塗料及びコーティング配合物は、当業者に周知である慣用の塗料製造技術によって製造され得る。典型的に、配合物は、２つのステップの方法によって製造される。一般に研磨段階と呼ばれる最初の分散段階は、一定の高せん断撹拌下で、乾燥顔料を、ほとんどの他の固体粉体配合物材料を含める他の研磨段階成分と混合して、高粘性及び高固体混合物を提供することによって調製される。方法のこの部分は、効果的に湿るように設計され、そして乾燥顔料を解凝集させ、そしてそれらを水性分散において安定させる。
【００５６】
塗料製造方法の第二のステップは、研磨混合よりも一般的に少ない粘性である残存配合物成分により粘性研磨物が希釈されるために、一般に減弱（ｌｅｔｄｏｗｎ）または薄化（ｔｈｉｎｄｏｗｎ）段階と呼ばれる。典型的に、結合剤、任意の予め分散させた顔料、並びに混合及びおそらく穏やかなせん断のみを要求する任意の他の塗料材料は、減弱段階の間に組み入れられる。減弱段階は、研磨混合を含む容器中に減弱成分を連続して添加することによって、またはラテックス樹脂及び他の減弱成分の前混合を含む容器中に研磨混合を添加し、その後に最終減弱成分を連続添加することによって成され得る。いずれの場合も、一定の撹拌は必要とされるが、高せん断の適用は要求されない。本発明の中和剤化合物は、典型的に製造方法中の３つの異なる箇所：顔料分散、結合剤分散、及び／または塗料配合物の最終添加の１つ以上で、配合物に添加される。使用される量は、配合物の所望されるｐＨに基づき決定される。典型的に、化合物の量は、約８〜１０、より好適には約８．５〜９．５の範囲内で最終ｐＨを提供するように添加される。
【００５７】
さらなる観点では、本発明は、中和剤、結合剤、担体、及び顔料を含む水性に基づく塗料またはコーティングの揮発性有機化合物含有量を減少させるための方法を提供する。方法は、中和剤として有効量の式Ｉの化合物を使用することを含んで成る。上述の通り、有効量は、塗料またはコーティング配合物中で約８〜１０、好適には８．５〜９．５のｐＨを提供するために要求される量である。
【００５８】
本発明は、さらに上記のアミノアルコール化合物の製造方法、並びにそれらの前駆体化合物を提供する。スキームＩは、方法を説明する。スキームＩにおけるＲ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｘ、ｍ、及びｎは、全てのその態様を含めて、式Ｉ、ＩＩ、及びＩＩＩＡの化合物に関する上記定義と同一である。
【化９】
【００５９】
式IVのニトロ化アルケンは、商業的に入手可能であるか、または周知の文献技術を用いて当業者によって容易に調製され得る。例えば上記の式ＩＩＩＡの化合物を含める式ＩＩＩのニトロアルキル−オキシラン化合物は、エポキシ化反応による式IVニトロ化アルケンのエポキシ化によって調製され得る。アルケンをエポキシ基に酸化することができる任意のエポキシ化剤が使用され得る。典型的なエポキシ化剤は、ｍ−ＣＰＢＡ、Ｏｘｏｎｅ、及び過酸化水素を含める。好適なエポキシ化剤は、メタ−クロロ過安息香酸（ｍ−ＣＰＢＡ）である。典型的に反応は、不活性雰囲気下、且つ塩化メチレン等の溶媒の存在中で行われる。過剰のエポキシ化剤も使用され得る。反応は、約０〜約５５℃、好適には０〜４５℃の間の温度で行われ得る。反応が起こるのに十分な時間、例えば１〜６時間後に、所望される生成物は、公知技術を用いて単離または精製され得る。
【００６０】
実施例のエポキシ化反応を経由して、式ＩＩＩＡのニトロ化オキシランは、式IVＡ：
【化１０】
のニトロ化アルケン化合物のエポキシ化によって、上記の方法を用いて調製され得る。好適には反応は、塩化メチレン中で、０〜４５℃の温度で行われる。好適にはｍ−ＣＰＢＡは、エポキシ化剤として使用される。
【００６１】
式ＩＩのニトロアルコール化合物を調製するための方法は、式ＩＩＩのニトロアルキルオキシラン化合物をアミン化合物と組み合わせることを含んで成る。アミン化合物は、式ＨＮＲ10Ｒ11（Ｒ11は、Ｈ、または任意にヒドロキシにより置換されたＣ1〜Ｃ10アルキルであり；且つＲ10は、Ｈ、任意にヒドロキシにより置換されたＣ1〜Ｃ10アルキル、または−（Ｃ（Ｒ6）（Ｒ7））m−Ｎ（Ｒ12）（Ｒ13）であり、式中ｍは、１〜６の整数であり、且つＲ6及びＲ7は、独立してＨ、またはＣ1〜Ｃ10アルキルであり、且つＲ12及びＲ13は、独立してＨ、または任意にヒドロキシにより置換されたＣ1〜Ｃ10アルキルである）を有し得る。
【００６２】
いくつかの態様では、アミン中のＲ10は、Ｈであり、且つＲ11は、ヒドロキシ（好適には１つのヒドロキシ）により置換されたＣ1〜Ｃ10アルキルである。
【００６３】
いくつかの態様では、アミン中のＲ10は、Ｃ1〜Ｃ10アルキルであり、且つＲ11は、−（Ｃ（Ｒ6）（Ｒ7））m−Ｎ（Ｒ12）（Ｒ13）である。さらなる態様では、Ｒ6、Ｒ7、及びＲ12は、Ｈであり、且つＲ13は、Ｃ1〜Ｃ10アルキルである。
【００６４】
いくつかの態様では、式ＨＮＲ10Ｒ11のアミンは、Ｎ，Ｎ’−ジメチルエタン−１，２−ジアミン、エタノールアミン、２−（メチルアミノ）エタノール、エタン−１,２−ジアミン、ビス（ヒドロキシエチル）アミン、２−アミノ−２−メチルプロパン−１−オール、アンモニア、またはヘキサメチレンジアミンである。
【００６５】
アミン化合物に対する式ＩＩＩのニトロアルキルオキシランのモル当量数は、所望される最終生成化合物に基づき、通常の当業者によって選定され得る。いくつかの態様では、少なくとも１モル当量のニトロアルキルオキシランが使用され、いくつかの態様では、２モル当量以上が使用される。さらなる態様では、アミン化合物に対して、少なくとも２モル当量、或いは少なくとも３モル当量、或いは少なくとも４モル当量のニトロアルキルオキシランが使用される。
【００６６】
反応は、５０〜８０℃等の上昇した温度で、且つ１〜１２時間等の結合を生じさせるために十分な時間において行われ得る。溶媒は任意に使用され得る。反応後に式ＩＩのニトロアルコール化合物は、当業者に周知の技術を用いて、反応混合物から精製または単離され得る。或いは生成物は、単離及び／または精製をしないで使用され得る。いくつかの態様では、生成物は、式ＩＩのニトロアルコール化合物の混合物である。
【００６７】
式ＩＩのニトロアルコール化合物は、脂肪族ニトロ基を還元することができる任意の試薬を用いる還元を介して、式Ｉのアミノアルコールに変換され得る。
【００６８】
かかる還元剤の例は、触媒、例えばラネーニッケル、または白金もしくはパラジウムに基づく触媒（担体、例えば炭素の有無を問わず、元素形態にある、または酸化物としてのＰｔまたはＰｄ）との組み合わせにある水素ガス；及び金属／酸の組み合わせ、例えば鉄／酢酸を含める他の還元剤；アルミニウム水素化物、例えばＶＩＴＲＩＤＥを含める。好適な還元剤は、任意の以下の触媒：ラネーニッケル、白金、またはパラジウムとの組み合わせにある水素ガスを含める。ニトロ基の水素化のための条件は、周知である。例えば約２０〜８０℃の温度範囲、約１００〜１０００ｐｓｉ（６９０ｋＰａ〜６９００ｋＰａ）の圧力が典型的であるが、これらは、当業者によって容易に調整され得る。いくつかの態様では、還元された生成物は、式Ｉのアミノアルコールの混合物である。
【００６９】
本発明のアミノアルコール化合物は、水性に基づく塗料及びコーティング配合物における中和剤として有用である。化合物は、非常に低いＶＯＣを有するという利益を持つ優れた低臭気材料である。好都合に本発明の化合物は、塗料及びコーティングにおいて使用される場合、慣用の中和アミンによって提供されるものに匹敵する性能特性を与える。その結果として、低臭気及び低ＶＯＣの利点は、塗料またはコーティングの他の特質に重大な影響を及ぼさずに、本発明のアミノアルコール化合物により達成される。さらに本発明のアミノアルコール化合物は、塗料及びコーティング配合物において存在する顔料粒子のための効果的な共分散剤である。
【００７０】
本明細書において使用される用語"アルキル"とは、示された数の炭化水素を含む直鎖または分岐鎖の炭化水素を意味する。数が示されていない場合には、アルキルは、１〜１０個の炭素原子、好適には１〜３個の炭素原子を含む。アルキルの代表例は、これらに限定されないが、メチル、エチル、ｎ-プロピル、ｉｓｏ-プロピル、ｎ-ブチル、ｓｅｃ-ブチル、ｉｓｏ-ブチル、ｔｅｒｔ-ブチル、ｎ-ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、及びｎ−ヘキシルを含める。“任意にヒドロキシにより置換された”とは、アルキルの１、２、または３個の水素がＯＨ基により置き換わり得ることを意味する。ヒドロキシル基は、内部もしくは末端炭素、または両方において存在し得る。ヒドロキシにより置換される好適なアルキルは、１つのかかるヒドロキシを含む。さらに好適には、ヒドロキシは、末端炭素上にある。
【００７１】
本明細書において用いられる用語"シクロアルキル"とは、３〜１２個の炭素、好適には５〜８個の炭素を有する飽和した、及び部分的に飽和した環状炭化水素基を含める。好適なシクロアルキル基は、これらに限定されないが、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロペンテニル、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、シクロヘプチル、及びシクロオクチルを含める。
【００７２】
用語"アリール"とは、１〜３個の芳香族環を含んで成るＣ6〜Ｃ12芳香族部位を意味する。好適にはアリール基は、Ｃ6〜Ｃ10アリール基である。好適なアリール基は、これらに限定されないが、フェニル、ビフェニル、ナフチル、アントラセニル、及びフルオレニルを含める。
【００７３】
他に断りのない限り、本明細書において使用される比率、パーセンテージ、部等は、重量による。
【００７４】
以下の実施例は、本発明の実例となるが、その範囲を限定することを意図するものではない。
【００７５】
［実施例１］
４−メチル―４−ニトロペンタ−１−エンの調製
【化１１】
滴下漏斗、温度調節器、窒素排気口、撹拌子及びコンデンサーを備えた三つ口の５００ｍＬ丸底フラスコに、１７．３ｇ（０．３０９ｍｏｌ）の水酸化カリウム（ＫＯＨ）、５０ｍＬのメタノール及び１５０ｍＬのイソプロパノールを添加する。添加は、室温で行うが、塩基は、温度が２０℃上昇している溶媒中に溶けている。窒素下で、２０分間塩基溶液を撹拌にかけ、そしてその間にフラスコの温度を３５℃まで下げる。混合物を激しく撹拌しながら、２５gの２−ニトロプロパン（“２−ＮＰ”）（０．２８１ｍｏｌ）を上記の塩基溶液にゆっくり添加する。混合物を１０分間撹拌し、そして酢酸パラジウム（０．５６ｍｍｏｌ）／トリフェニルホスフィン（１．７ｍｍｏｌ）を触媒として添加する。窒素下で、さらに５分間、得られた黄色の溶液を撹拌し、そしての滴下漏斗を介して、３０．９ｇの酢酸アリルを混合物に滴下し添加する。酢酸塩を添加する間に、反応混合物は暗色に濁り、その後に暗褐色から澄んだオレンジ色になり、そして最終的に添加完了後には澄んだ黄色になる。添加の間に温度を約６０℃まで上げる。この時点で熱の電源を入れ、混合物を６時間、６０℃で撹拌し、引き続き一晩室温で撹拌する。翌日、混合物を再び６０℃まで加熱し、引き続き室温で一晩撹拌する。総反応時間は、４８時間である。
【００７６】
反応が完了した後、フラスコの内容物を３００ｍＬの水を含む分液漏斗に注ぐ。有機層をペンタン（３×１５０ｍＬ）で抽出し、そしてＭｇＳＯ4下で乾燥させる。ロータリーエバポレーター下で過剰な溶媒を揮散させ、そして２０ｇの黄色の溶液を得る。溶液を２５ｍｍＨｇでの真空蒸留により精製すると、１７ｇ（５３％）の４−メチル―４−ニトロペンタ−１−エンが、無色の溶液として、９６〜９８％の純度で得られる。ＧＣにおけるアルケンの保持時間は、７．４分である。ＧＣ／ＭＳ分析は、［ＭＨ］+ｍ／ｚ８３を示す。1Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）：δ０．９１（ｓ，６Ｈ）、δ２．６３（ｄ，２Ｈ）、δ５．０７〜５．１７（ｍ，２Ｈ）及びδ５．５９（ｍ，１Ｈ）。13Ｃ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）：δ２５．３、４４．８、８７．６、１２０及び１３１ｐｐｍ。
【００７７】
［実施例２］
２−（２−メチル−２−ニトロプロピル）オキシランの調製
【化１２】
滴下漏斗、温度調節器、窒素排気口、撹拌子及びコンデンサーを備えた三つ口１００ｍＬ丸底フラスコに、１．５４ｇ（１１ｍｍｏｌ）のアルケン及び１５ｍＬのＣＨ2Ｃｌ2を添加する。２５ｍＬのＣＨ2Ｃｌ2中に溶解した２．６８ｇ（１６ｍｍｏｌ）のｍＣＰＢＡを溶液にゆっくり添加する。添加完了後に、反応を６時間還流し、そして反応の進み具合をＧＣによって監視する。６時間後には、エポキシドへの約８０％の変換がある。反応を室温に冷却し、そして溶液から抜け出して衝突する固体のｍＣＰＢＡを重力ろ過によって除去する。再び黄色のろ液をフラスコの中に入れ、そしてＣＨ2Ｃｌ2中の０．３ｍｏｌ当量のｍＣＰＢＡ溶液をフラスコに添加する。再び混合物を２時間還流し、そしてこの時点で、エポキシドへの１００％変換が得られる。反応混合物を室温まで冷却し、そして重力ろ過により過剰のｍＣＰＢＡを除去する。１０％のＮａ2Ｃ０3（３×１５ｍＬ）により有機層を洗浄し、引き続きブライン（３×１５ｍＬ）により洗浄する。有機層をＭｇＳ０4下で乾燥させ、そして過剰な溶媒をロータリーエバポレーター下で揮散させる。これは、０．７３ｇ（５０％）の純粋なエポキシドを与える。ＧＣでのエポキシドの保持時間は、１１．０分である。1Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣ１3）：δ１．６２（ｓ，６Ｈ）、δ１．９６（ｍ，２Ｈ）、δ２．３２（ｍ，１Ｈ）、δ２．５３（ｍ，１ Ｈ）及びδ２．９７（ｍ，１Ｈ）。13Ｃ ＮＭＲ（ＣＤＣ１3）：δ２５．３、２６.９、４３．３、４６．０、４７．９及び８７．０ｐｐｍ。
【００７８】
［実施例３］
２−（２−メチル−２−ニトロプロピル)オキシランとＮ，Ｎ’−ＤＭＥＤＡの反応（３）
【化１３】
撹拌子、コンデンサー、及び窒素排気口を備えた一口の１００ｍＬ丸底フラスコに、１６．６ｇ（０．１１４ｍｏｌ）の２−（２−メチル−２−ニトロプロピル）オキシラン及び５．０ｇ（０．０５７ｍｏｌ）のＮ，Ｎ’−ジメチルエタン−１，２−ジアミンを添加する。反応混合物を室温で３０分間撹拌し、引き続き６０℃で２時間、そして８０℃で６時間加熱する。黄色のオキシランは、暗いオレンジ色になり、且つ得られた生成物は、高い粘性を有する。得られた混合物のＧＣ分析は、出発原料が６時間の反応の間に消費され、且つ２０．１分の保持時間により１つの生成物のみが存在していることを示す。この新規のピークは、単一付加体に対応する。ビス付加体の分子量はとても大きいので、ＧＣにおいて溶出できない。化合物３は、ＮＭＲによって特徴付けられる。13Ｃ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）：δ２５．６、２５．７、４３．２、４４．６、５３．９、６３．７、６４.２及び８７．７ｐｐｍ。スペクトル上の余分なピークは、反応の間に中間体として形成されたモノ付加体に対応する。
【００７９】
［実施例４］
２−（２−メチル−２−ニトロプロピル)オキシランとエタノールアミンの反応（４）
【化１４】
撹拌子、コンデンサー、及び窒素排気口を備えた一口の１００ｍＬ丸底フラスコに、２０ｇ（０．１８ｍｏｌ）の２−（２−メチル−２−ニトロプロピル)オキシラン及び５．７ｇ（０．０９ｍｏｌ）のエタノールアミンを添加する。反応混合物を室温で３０分間撹拌し、引き続き６０℃で２時間、そして８０℃で８時間加熱する。黄色のオキシランは、暗いオレンジ色になり、且つ得られた生成物は、高い粘性を有する。得られた混合物のＧＣ分析は、出発原料が８時間の反応の間に消費され、且つ２０．４分の保持時間により１つの生成物のみが存在していることを示す。この新規のピークは、単一付加体に対応する。ビス付加体の分子量はとても大きいので、ＧＣにおいて溶出できない。化合物４は、ＮＭＲによって特徴付けられる。13Ｃ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）：δ２５．１、２５．７、４４．０、５０．２、５４．５、５９．９、６５．０及び８６．６ｐｐｍ。スペクトル上の余分なピークは、反応の間に中間体として形成されたモノ付加体に対応する。
【００８０】
［実施例５］
Ν,Ν'-ＤΜΕＤΑのアミノ誘導体（５）を形成するための化合物３の水素化
【化１５】
２リットルの撹拌ＰａｒｒオートクレーブにＲａＮｉ ３１１１（１９．８ｇ）及び２００ｍＬのメタノールを添加する。オートクレーブを密閉し、そして５０ｐｓｉのＮ2を加圧、引き続き５ｐｓｉまでの通気の３サイクルを介してパージする。さらにＨ2ガスを用いてこれを繰り返す。パージ後、オートクレーブの圧力を４５０ｐｓｉのＨ2まで上げる。その後、密閉した反応器を６００ｒｐｍで撹拌し、そしてこの時点で熱の電源を入れる。一度、圧力を６００ｐｓｉまで上げ、オートクレーブの温度を６０℃に到達させる。この時点で、３００ｍLのメタノールに溶けた化合物３（２９g、０．０７６ｍｏｌ）を、ポンプを介して、７．０ｍＬ／分で、ＲａＮｉを含むオートクレーブに添加する。添加完了後、ポンプの電源を切り、そしてオートクレーブの内容物を６０℃で１時間撹拌し、引き続き４５℃で、さらに０．５時間撹拌する。オートクレーブ中の内容物を室温に冷却し、残りの水素を放出し、そして反応器を開放する。吸引ろ過を通して、生成物をＲａＮｉからろ過し、そして過剰のメタノールをロータリーエバポレーターによって揮散させる。この工程は、２２．７ｇ（９３％−粗）の深紅色の粘性のあるオイルをもたらす。ＧＣ／ＭＳ分析は、［ＭＨ］+ｍ／ｚ ３１９及び２６．０分の保持時間によりビス付加体５を示す。ＶＯＣの粗原料は、１２．４である。ＶＯＣは、ニート原料を１１０℃で１時間加熱し、そして重量損失を計算することによって決定される。13Ｃ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）：δ３２．１、４２．７、５０．９、５１．０、５５．４、６４．０及び６５.９ｐｐｍ。ＧＣ−ＭＳ分析は、表題のビス生成物に加えて、さらに開環ステップの間に形成されるモノ付加体及び加水分解生成物も還元（アミン）型において存在することを示す。これらの化合物に対応するシグナルは、ＮＭＲにおいても検出される。
【００８１】
［実施例６］
エタノールアミンのアミノ誘導体（６）を形成するための化合物４の水素化
【化１６】
２リットルの撹拌ＰａｒｒオートクレーブにＲａＮｉ ３１１１（２７．８ｇ）及び２００ｍＬのメタノールを添加する。オートクレーブを密閉し、そして５０ｐｓｉのＮ2を加圧、引き続き５ｐｓｉまでの通気の３サイクルを介してパージする。さらにＨ2ガスを用いてこれを繰り返す。パージ後、オートクレーブの圧力を４５０ｐｓｉのＨ2まで上げる。その後、密閉した反応器を６００ｒｐｍで撹拌し、そしてこの時点で熱の電源を入れる。一度、圧力を６００ｐｓｉまで上げ、オートクレーブの温度を６０℃に到達させる。この時点で、３００ｍＬのメタノールに溶けた化合物４（３４g、０．０９６ｍｏｌ）を、ポンプを介して、７．０ｍＬ／分で、ＲａＮｉを含むオートクレーブに添加する。添加完了後、ポンプの電源を切り、そしてオートクレーブの内容物を６０℃で１時間撹拌し、引き続き４５℃で、さらに０．５時間撹拌する。オートクレーブ中の含有物を室温まで冷却し、残りの水素を放出し、そして反応器を開放する。吸引ろ過を通して、生成物をＲａＮｉからろ過し、そして過剰のメタノールをロータリーエバポレーターによって除去する。この工程は、２６．３ｇ（９４％−粗）の深紅色の粘性のあるオイルをもたらす。ＧＣ／ＭＳ分析は、［ＭＨ］+ｍ／ｚ ２９２及び２６．２分の保持時間によりビス付加体６を示す。ＶＯＣの粗原料は、１４．２である。ＶＯＣは、ニート原料を１１０℃で１時間加熱し、そして重量損失を計算することによって決定される。13Ｃ ＮＭＲ（ＣＤＣl3）：δ３２．４、３２．７、４４．８、５０．９、６２．４、６３．８、６６．０及び６７．５ｐｐｍ。ＧＣ−ＭＳ分析は、表題のビス生成物に加えて、さらに開環ステップの間に形成されるモノ付加体及び加水分解生成物も還元（アミン）型において存在することを示す。これらの化合物に対応するシグナルは、ＮＭＲにおいても検出される。
【００８２】
［実施例７］
２−（２−メチル−２−ニトロプロピル）オキシランとモノメチルエタノールアミンの反応（７）
【化１７】
撹拌子、コンデンサー、及び窒素排気口を備えた一口の５０ｍＬ丸底フラスコに、４．２５ｇ（０．０２９ｍｏｌ）の２−（２−メチル−２−ニトロプロピル)オキシラン及び２．８７ｍＬ（０．０９ｍｏｌ）のモノメチルエタノールアミンを添加する。反応混合物を室温で３０分間撹拌し、その後に７５℃で３時間加熱する。黄色のオキシランは、暗いオレンジ色になり、且つ得られた生成物は、高い粘性を有する。得られた混合物のＧＣ分析は、出発原料が３時間の反応時間の間に消費されることを示す。存在する主要な生成物は、２０．８分の保持時間を有し、且つＧＣ-ＭＳ ＣＩは、新規のピークが［Ｍ＋Ｈ］＝２２１．１により１−（（２−ヒドロキシエチル）（メチル）アミノ）−４−メチル−４−ニトロペンタン−２−オール（７）であることを裏付ける。水素化反応は、任意のさらなる精製をせずに、粗生成物において成される。
【００８３】
４−アミノ−ｌ−（（２−ヒドロキシエチル）（メチル）アミノ）−４−メチルペンタン−２−オール（８）を調製するための化合物（７）の水素化
【化１８】
３００ｍＬのＰａｒｒオートクレーブにメタノール（１５０ｍＬ）、ラネーニッケル触媒（Ｒ−３１１１、２．２ｇ湿重量）及び化合物（７）（６．２ｇ粗）を添加する。反応器を密閉し、窒素によりパージし、引き続き水素によりパージし、そしてその後に４５０ｐｓｉの水素圧下で、６０℃にまで持っていく。オートクレーブ温度が６０℃に到達すると、反応器圧は約６３０ｐｓｉまで上がる。反応において水素がもはや消費されなければ、反応は停止する。全反応は、完了するまで２時間かかる。室温まで冷却した後、反応器を通気し、そして真空ろ過を介して触媒を単離する。ロータリーエバポレーター上で茶色のろ液を揮散させ（４５〜５０℃／２９〜３０“真空）、水／メタノールを除去する。上記の工程は、５．１２gの粗混合物を提供し、且つＧＣによれば、存在する所望される材料の９０％を有する。ＧＣ−ＭＳ ＣＩは、１７．５分の保持時間より［Ｍ＋Ｈ］＝１９１を与え、４−アミノ−１−（（２−ヒドロキシエチル）（メチル）アミノ）−４−メチルペンタン−２−オール（８）の形成を裏付ける。
【００８４】
［実施例８］
（９）を作るための２−（２−メチル−２−ニトロプロピル）オキシランとヘキサン−１，６−ジアミンの反応
【化１９】
撹拌子、コンデンサー及び窒素排気口を備えた一口の５０ｍＬ丸底フラスコに、４．６０ｇ（０．０３ｍｏｌ）の２−（２−メチル−２−ニトロプロピル)オキシラン及び０.８５ｇ（０．００７ｍｏｌ）のヘキサン−１，６−ジアミンを添加する。反応混合物を室温で３０分間撹拌し、引き続き８０℃で８〜１０時間加熱する。黄色のオキシランは、暗褐色になり、且つ得られた生成物は、高い粘性を有する。得られた混合物のＧＣ分析は、出発原料が８〜１０時間の反応時間の間に消費されることを示す。ニトロアミン生成物は、大きすぎてＧＣ−ＭＳ上に現れることができなく、且つ一旦ＧＣにおける出発原料のピークが消失したら、反応は完了したものと見なされる。得られた暗褐色の高粘性材料は、そのままの状態で水素化ステップに取り入れられる。
【００８５】
化合物（１０）を調製するための化合物（９）の水素化
【化２０】
３００ｍＬのＰａｒｒオートクレーブにメタノール（１５０ｍＬ）、ラネーニッケル触媒（Ｒ−３１１１、２．２ｇ湿重量）、及び５０ｍＬのＭｅＯＨに溶けた化合物（９）（５ｇ粗）を添加する。反応器を密閉し、窒素によりパージし、引き続き水素によりパージし、そしてその後に４５０ｐｓｉの水素圧下で、６０℃にまで持っていく。温度が６０℃に到達すると、反応器圧は約７３０ｐｓｉまで上がる。反応において水素がもはや消費されなければ、反応は停止する。全反応は、完了するまで２〜２．５時間かかる。室温まで冷却した後、反応器を通気し、開放し、そして真空ろ過を介して触媒を単離する。ロータリーエバポレーター上で茶色のろ液を揮散させ（５０〜５５℃／２８〜２９”真空）、水／メタノールを除去する。上記の工程は、３．８gの粗混合物を産する。従って、化合物（１０）は、［Ｍ＋Ｈ］＝５７７によりＬＣ／ＭＳにより同定される。サンプル中の主要な不純物は、２−（２−メチル−２−ニトロプロピル）オキシランの合成の間に持ち越されたものである。
【００８６】
［実施例９］
１−アリル−１−ニトロシクロヘキサンの調製
【化２１】
滴下漏斗、温度調節器、窒素排気口、撹拌子及びコンデンサーを備えた三つ口の２Ｌ丸底フラスコに、７１ｇ（１．２７ｍｏｌ）の水酸化カリウム（ＫＯＨ）、３０００ｍＬのメタノール及び３００ｍＬのイソプロパノールを添加する。添加は、室温で行われるが、塩基は、温度が約３０℃上昇している溶媒中に溶けている。窒素下で、２０分間、塩基溶液を撹拌にかける。この時間の間にフラスコの温度を４４．７℃まで下げる。激しく撹拌しながら、１５６gのニトロシクロヘキサン（“ＮＣｙＨｅｘ”）（１．１６ｍｏｌ）を上記の塩基溶液にゆっくり添加する。混合物を１０分間撹拌し、そして酢酸パラジウム（０．５６ｍｍｏｌ）／トリフェニルホスフィン（１．７ｍｍｏｌ）を触媒として添加する。窒素下で、さらに５分間、得られた黄色の溶液を撹拌し、そして滴下漏斗を介して、１３９・５ｍＬ（１．０６ｍｏｌ）の酢酸アリルを混合物に滴下し添加する。酢酸塩を添加する間に、反応混合物は、透明でない茶色に変わる。添加の間に温度を上げる。この時点で熱の電源を入れ、そして混合物を８時間、５５℃で撹拌し、引き続き一晩室温で撹拌する。翌日、混合物を再び５５℃まで加熱し、引き続き室温で一晩撹拌する。反応完了後、フラスコの内容物を６００ｍＬの水を含む分液漏斗に注ぐ。有機層をペンタンにより抽出し（３×２００ｍＬ）、そしてＭｇＳ０4下で乾燥させる。ロータリーエバポレーター下で過剰な溶媒を除去し、そして１６７ｇ（９３．５％）の所望される１−アリル−１−ニトロシクロヘキサン（１１）の濃い茶色の溶液を９０．７％の純度で得る。ＧＣ／ＭＳ分析は、［ＭＨ］+ｍ／ｚ１２３を示す。
【００８７】
［実施例１０］
２−（（１−ニトロシクロヘキシル）メチル）オキシラン（１２）の調製
【化２２】
滴下漏斗、温度調節器、窒素排気口、撹拌子及びコンデンサーを備えた一口の５００ｍＬ丸底フラスコに、約３７ｇのｍＣＰＢＡ（７２％純度、０．１５ｍｏｌ）及び１００ｍＬのＣＨ2Ｃｌ2を添加する。反応スラリーを温めて、全ての固体をＣＨ2Ｃｌ2に溶かす。一旦、透明の溶液が得られたら、２０ｇ（０．１２ｍｏｌ）の１−アリル−１−ニトロシクロヘキサン（１１）をゆっくり添加する。添加完了後に、反応を２時間還流し、そして室温で４８時間撹拌する。反応の進み具合をＧＣによって監視する。ほぼ５０時間継続後の反応混合物中のエポキシド組成物は、約３８．５％である。溶液から抜け出して衝突する固体のｍＣＰＢＡを重力ろ過によって除去する。１０％のＮａ2ＣＯ3（３×３０ｍＬ）により有機層を洗浄し、引き続きブライン（３×３０ｍＬ）により洗浄する。有機層をＭｇＳＯ4下で乾燥させ、そして過剰の溶媒をロータリーエバポレーター下で揮散させる。これは、１１．８ｇの粗原料を与える。ＧＣにおけるエポキシドの保持時間は、１８．３分である。エポキシドの存在は、ＧＣ−ＭＳ ＣＩによって裏付けられる。親イオンは、ＮＯ2基の不安定な性質のせいで検出されない。しかしながら、ＮＯ2を差し引いたフラグメントは、認められる。ＣＩ ＧＣ／ＭＳ、［Ｃ9Ｈ15Ｏ］+＝１３９。
【００８８】
［実施例１１］
１−（（２−ヒドロキシエチル）メチル）アミノ）−３−（１−ニトロシクロヘキシル）プロパン−２−オール（１３）の調製
【化２３】
撹拌子、コンデンサー及び窒素排気口を備えた一口の１００ｍＬ丸底フラスコに、３．２４ｇ（３４．６％純度、０．０１８ｍｏｌ）の２−（（ｌ−ニトロシクロヘキシル）メチル）オキシラン及び１．３１ｇ（０．０１８ｍｏｌ）のモノメチルエタノールアミンを添加する。反応混合物を室温で３０分間撹拌し、その後、４０℃で１．５時間加熱する。黄色のオキシランは、暗いオレンジ色になり、且つ得られた生成物は、高い粘性を有する。この時間後の反応混合物のＧＣは、まだエポキシドの存在を示す。この時点で、０．７ｍＬ（０．６５ｇ）の追加のモノメチルエタノールアミンを添加し、そしてさらに１．５時間、４０℃、及び一晩、室温で撹拌する。得られた混合物のＧＣ分析は、ニトロエポキシド（１２）が十分に消費されていることを示す。この時点で、反応は完了したものと見なされる。化合物（１３）、１−（（２−ヒドロキシエチル）（メチル）アミノ）−３−（１−ニトロシクロヘキシル）プロパン−２−オールは、ＬＣ／ＭＳによって［Ｍ＋Ｈ］＝２６１．１７により同定された。エポキシ環開放ステップからの生成混合物は、水素化ステップにそのままの状態で使用される。
【００８９】
［実施例１２］
１−（１−アミノシクロヘキシル）−３−（（２ヒドロキシエチル）（メチル）アミノ）プロパン−２−オール（１４）の調製
【化２４】
３００ｍＬのＰａｒｒオートクレーブにメタノール（１００ｍＬ）、ラネーニッケル触媒（Ｒ−３１１１、６．８ｇ湿重量）、及び１００ｍＬのＭｅＯＨ中に溶けた化合物（１３）（２０．８ｇ粗）を添加する。反応器を密閉し、窒素によりパージし、引き続き水素によりパージし、そしてその後に４００ｐｓｉの水素圧下で、６０℃にまで持っていく。温度が６０℃に到達すると、反応器圧は約４５０ｐｓｉまで上がる。反応において水素がもはや消費されなければ、反応は停止する。全反応は、完了するまで１〜１．５時間かかる。室温まで冷却した後、反応器を通気し、開放し、そして真空ろ過を介して触媒を単離する。ロータリーエバポレーター上で茶色のろ液を揮散させ（５０〜５５℃／２８〜２９”真空）、水／メタノールを除去する。上記の工程は、６．４gの粗混合物を提供する。所望される材料である化合物（１４）を、ＧＣ−ＭＳ ＥＩ中で、２２．７分の保持時間で溶出するが、分子イオンピークは、ＧＣにおける分解のせいで見ることができない。１−（１−アミノシクロヘキシル）−３−（（２−ヒドロキシエチル）（メチル)アミノ）プロパン−２−オール（１４）の存在は、ＬＣ／ＭＳによって、［Ｍ＋Ｈ］＝２３１．２０により同定される。
【００９０】
［実施例１３］
ｐＫａ値のための滴定
水滴定は、自動滴定装置（Ｄｏｓｉｍａｔ ６８５及び撹拌器７２８を有するＭｅｔｒｏｈｍ Ｔｉｔｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ ７２６）において、０．１ＮのＨＣｌ滴定剤により、電位差プローブと共に行う。滴定装置は、ｐＨ対滴定剤容積曲線からｐＫａを決定する。ｐＫａは、最初の中和エンドポイントに対する滴定剤容積中間でｐＨに相当し、ビス−分子に対応する。エンドポイントは、曲線上の変曲点である。ｐＫａ値は、９．８〜１０．３の範囲の化合物５及び６について記録した。
【００９１】
［実施例１４］
塗料配合物における中和、共分散アミンとしての有効性
中和及び共分散アミンとして発明の化合物５及び６を試験し、且つ水性に基づくラテックス半光沢配合物において商業用中和剤と比較する。比較の中和剤は、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノールである。
【００９２】
化合物が試験される塗料配合物は、以下を含んで成るラテックスに基づく半光沢材料である。
二酸化チタン（例えばＤｕＰｏｎｔのＴＩＰＵＲＥ（商標）Ｒｒ９４２）及び重質炭酸カルシウム（例えばＯｍｙａ,Ｉｎｃ.のＯＭＹＡＣＡＲＢ（商標）ＵＦ）等の顔料(両顔料の合計２０〜２５％)。
Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙのＵＣＡＲ（商標）Ｌａｔｅｘ３７９及び６０３０等の結合剤（両結合剤の合計４０〜４５％）。
ヒドロキシエチルセルロール（例えばＤｏｗのＣＥＬＬＯＳＩＺＥ（商標）ＨＥＣ）及び無溶媒、非イオン性会合性増粘剤／疎水的に改質されたポリエチレンオキシドウレタン−ＨＥＵＲ（Ｒｏｈｍ ａｎｄ ＨａａｓのＡＣＲＹＳＯＬ（商標）ＲＭ−５０００)等の増粘剤及びレオロジー改良剤（両増粘剤の合計３〜５％）。
【００９３】
２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール（比較）等の中和剤またはアミン、或いは化合物５または６（発明）は、等しい重量または等しいモルのいずれかで塗料配合物中に含められた（後の表を参照）。重量による量は、総塗料配合物のｋｇあたり約２〜７グラムの間で変化する。
【００９４】
多様な試験化合物を含む配合物のｐＨ、ＶＯＣ、フィルム不透明度、及び光沢を以下の通り決定する。
【００９５】
ｐＨ測定。配合物ｐＨは、ＴｈｅｒｍｏＥｌｅｃｔｒｏｎ Ｏｒｉｏｎ ９２０３ＢＮコンビネーションｐＨ電極を備えたＦｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ａｃｃｕｍｅｔ １５ｐＨ ｍｅｔｅｒを用いて測定する。商業用ｐＨ緩衝剤は、それぞれの使用前に装置を調整するために使用する。報告された値は、それぞれの配合物を３つに独立して読み込んだ平均であり、プローブは、それぞれの測定の間にＤＩ水で洗浄する。
【００９６】
揮発性有機含有量（ＶＯＣ）。ＶＯＣは、修正ＥＰＡ法２４に従い測定する。平鍋の中でニートアミンを計量し、そしてオーブンの中で１時間、１０５〜１１０℃で保つ。パーセント重量損失を測定し、そしてＫａｒｌ Ｆｉｓｈｅｒ滴定によって測定され得るサンプル中の水含有量を補正したＶＯＣとして報告する。
【００９７】
コーティング光学特性（不透明度及び光沢）。Ｓｙｍｙｘ ＸＣＭモジュールに基づくオートメーション化された色／光沢／濃淡ロボットを用いて２０、６０、及び８５°での不透明度、光沢、並びに乾燥フィルムの色を測定する。光ファイバーケーブルによってＯｃｅａｎ Ｏｐｔｉｃｓ ＵＳＢ ４０００分光計に接続された０．４”のサンプリングアパーチャーを有する球体を統合しているＯｃｅａｎ Ｏｐｔｉｃｓ ＩＳＰ−ＲＥＦを用いて、色を測定する。測定は、Ｄ６５照明により行われる。この機器は、Ｓｙｍｙｘコアモジュールロボットの左腕に位置し、多数の位置にあるサンプル上に比色計を動かすことを可能にする。この試験では、それぞれのＬｅｎｅｔａ紙の黒及び白の部分上の３つの分離した部分において測定を行う。光沢は、ＢＹＫ ｍｉｃｒｏ−Ｔｒｉ−光沢計を用いて測定する。この器具は、サンプルをＢｅｎｃｈＣｅｌサンプルホテルからモジュールのデッキへ動かすために用いられるプレートグリッパーと共にＳｙｍｙｘコアモジュールロボットの右腕に付随している。光沢は、Ｌｅｎｅｔａ紙の白及び黒の両方にかかるコーティング上の３つの異なるスポットで測定する。
【００９８】
本発明の化合物と２−アミノ−２−メチル−１−プロパノールを比較するデータは、表３に示す。
【表３】
【００９９】
結果から見ることがきるように、発明化合物５及び６は、商業用材料である２−アミノ−２−メチル−１−プロパノールと同等に、良好なフィルム不透明度及び光沢測定に変換可能である顔料の良好な共分散（粒子径分析によって表されるような）を達成する。好都合に本発明化合物は、商業用材料よりもかなり低いＶＯＣ寄与で、これらの匹敵する結果を提供する。さらに好都合に本発明化合物は、低ＶＯＣ塗料配合物において低臭気を有する。
【０１００】
本発明は、その好適な態様に従い上に記載されているが、それは本開示の精神及び範囲の中で修正され得る。したがって本出願は、本明細書において開示された一般原理を用いる本発明の任意の変化、用途、または適応にまで及ぶことが意図される。さらに本出願は、本発明が属する当業界において知られた、または当業界における慣行の範囲内にあり、且つ特許請求の範囲の限定の範囲内にあるような、本開示からのかかる逸脱にまで及ぶことが意図される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
式Ｉ：
【化１】
（式中ｎは、０または１であり；
Ｒ1及びＲ2は、独立してＨまたはＣ1〜Ｃ10アルキルであり、或いはＲ1及びＲ2は、それらが結合した炭素と一緒になって、任意にＣ1〜Ｃ6アルキルにより置換されたＣ3〜Ｃ12シクロアルキル環を形成し；
Ｒ3は、Ｈ、Ｃ1〜Ｃ10アルキル、またはフェニルであり、但しｎが０である場合、Ｒ3は、Ｈであり；
Ｒ4は、Ｈ、任意にヒドロキシにより置換されたＣ1〜Ｃ10アルキル、−（Ｃ（Ｒ6）（Ｒ7））m−Ｎ（Ｒ8）（Ｒ9）、またはＹであり、式中ｍは、１〜６の整数であり、且つＲ6及びＲ7は、独立してＨまたはＣ1〜Ｃ10アルキルであり；
Ｒ5、Ｒ8、及びＲ9は、独立してＨ、任意にヒドロキシにより置換されたＣ1〜Ｃ10アルキル、またはＹであり；並びに
Ｙは、式：
【化２】
の基である）の化合物またはその塩。
【請求項２】
式中Ｒ4＝−（Ｃ（Ｒ6）（Ｒ7））m−Ｎ（Ｒ8）（Ｒ9）；
Ｒ5＝Ｒ8＝ＨまたはＣ1〜Ｃ10アルキル；及び
Ｒ9＝Ｈである、請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
式中Ｒ4＝−（Ｃ（Ｒ6）（Ｒ7））m−Ｎ（Ｒ8）（Ｒ9）；
Ｒ5＝Ｒ8＝ＨまたはＣ1〜Ｃ10アルキル；及び
Ｒ9＝Ｙである、請求項１に記載の化合物。
【請求項４】
式中Ｒ4＝−（Ｃ（Ｒ6）（Ｒ7））m−Ｎ（Ｒ8）（Ｒ9）；
Ｒ5＝ＨまたはＣ1〜Ｃ10アルキル；及び
Ｒ8＝Ｒ9＝Ｙである、請求項１に記載の化合物。
【請求項５】
式中Ｒ4＝−（Ｃ（Ｒ6）（Ｒ7））m−Ｎ（Ｒ8）（Ｒ9）；及び
Ｒ5＝Ｒ8＝Ｒ9＝Ｙである、請求項１に記載の化合物。
【請求項６】
式中Ｒ4＝Ｈ、または任意にヒドロキシにより置換されたＣ1〜Ｃ10アルキル；及び
Ｒ5＝ヒドロキシにより置換されたＣ1〜Ｃ10アルキルである、請求項１に記載の化合物。
【請求項７】
式中Ｒ4＝Ｙ；及び
Ｒ5＝ヒドロキシにより置換されたＣ1〜Ｃ10アルキルである、請求項１に記載の化合物。
【請求項８】
式中Ｒ4＝Ｒ5＝Ｙである、請求項１に記載の化合物。
【請求項９】
式中全ての出現のｎが、１である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１０】
１，１’−（エタン−１,２−ジイルビス（メチルアザンジイル））ビス（４−アミノ−４−メチルペンタン−２−オール） ; １，１’−（２−ヒドロキシエチルアザンジイル）ビス（４−アミノ―４−メチルペンタン−２−オール）；３,３’−（エタン−１,２−ジイルビス（メチルアザンジイル））ビス（１−（１−アミノシクロヘキシル）プロパン−２−オール）;１−（１−アミノシクロヘキシル）−３−（（２−ヒドロキシエチル）（メチル）アミノ）プロパン−２−オール；４−アミノ−１−（（２−ヒドロキシエチル）（メチル）アミノ）−４−メチルペンタン−２−オール；２，２’−（３−（１−アミノシクロヘキシル）−２−ヒドロキシプロピルアザンジイル）ジエタノール；２，２’−（４−アミノ−２−ヒドロキシ―４−メチルペンチルアザンジイル）ジエタノール；４−アミノ−１−（２−ヒドロキシエチルアミノ）−４−メチルペンタン−２−オール；４−アミノ―４−メチル−１−（メチル（２−（メチルアミノ）エチル）アミノ）ペンタン−２−オール；４−アミノ−１−（１−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−２−イルアミノ）−４−メチルペンタン−２−オール；１，１’，１’’，１’’’−（ヘキサン−１，６−ジイルビス（アザントリイル））テトラキス（４−アミノ―４−メチルペンタン−２−オール）； 及びその２つ以上の混合物から成る群から選定される、請求項１に記載の化合物。
【請求項１１】
式ＩＩ：
【化３】
（式中Ｒ1、Ｒ2及びＲ3並びにｎは、請求項１において定義された通りであり；
Ｒ4は、Ｈ、任意にヒドロキシにより置換されたＣ1〜Ｃ10アルキル、−（Ｃ（Ｒ6）（Ｒ7））m−Ｎ（Ｒ8）（Ｒ9）、またはＹ’であり、式中ｍは、１〜６の整数であり、且つＲ6及びＲ7は、独立してＨまたはＣ1〜Ｃ10アルキルであり；
Ｒ5、Ｒ8、及びＲ9は、独立してＨ、任意にヒドロキシにより置換されたＣ1〜Ｃ10アルキル、またはＹ’であり；並びに
Ｙ’は、式：
【化４】
の基である）の化合物。
【請求項１２】
式ＩＩＩＡ
【化５】
（式中Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3は、請求項１において定義された通りである）の化合物。
【請求項１３】
２−（２−メチル−２−ニトロプロピル）オキシランまたは２−（（１−ニトロシクロヘキシル）メチル）オキシランである、請求項１２に記載の化合物。
【請求項１４】
中和剤、結合剤、担体、及び顔料を含んで成り、前記中和剤が請求項１〜１０のいずれか１項に記載の化合物である、水性に基づく塗料またはコーティング。
【請求項１５】
レベリング剤、界面活性剤、増粘剤、レオロジー改良剤、共溶媒、腐食防止剤、消泡剤、共分散剤、追加のアミノアルコール化合物、及び殺生物剤から選定される１つ以上の追加の成分をさらに含んで成る、請求項１４に記載の水性に基づく塗料またはコーティング。
【請求項１６】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の化合物の製造方法であって：
（ａ）式ＩＩＩ：
【化６】
のニトロアルキルオキシラン化合物を式ＨＮＲ10Ｒ11（式中Ｒ11は、Ｈ、または任意にヒドロキシにより置換されたＣ1〜Ｃ10アルキルであり；及び
Ｒ10は、Ｈ、任意にヒドロキシにより置換されたＣ1〜Ｃ10アルキル、または−（Ｃ（Ｒ6）（Ｒ7））m−Ｎ（Ｒ12）（Ｒ13）であり、式中ｍは、１〜６の整数であり、且つＲ6及びＲ7は、独立してＨまたはＣ1〜Ｃ10アルキルであり、且つＲ12及びＲ13は、独立してＨ、または任意にヒドロキシにより置換されたＣ1〜Ｃ10アルキルである）のアミンと組み合わせて、式ＩＩ：
【化７】
の化合物を形成させ；そして
（ｂ）ステップ（ａ）の生成物を、ニトロ基を還元することができる還元剤と接触させることを含んで成る方法。
【請求項１７】
前記式ＩＩＩのニトロアルキルオキシラン化合物が、前記アミンに対してモル過剰で使用される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
アルケンをエポキシ基に酸化することができるエポキシ化剤と式IVＡのニトロ化アルケン：
【化８】
の化合物を接触させることにより、前記式IVＡの化合物をエポキシ化することを含んで成る、請求項１２に記載の化合物の製造方法。
【請求項１９】
中和剤、結合剤、担体、及び顔料を含む水性に基づく塗料またはコーティングの揮発性有機化合物含有量を減らすための方法であって、有効量の請求項１〜１０のいずれか１項に記載の化合物を中和剤として使用することを含んで成る方法。
【請求項１】
式Ｉ：
【化１】
（式中ｎは、０または１であり；
Ｒ1及びＲ2は、独立してＨまたはＣ1〜Ｃ10アルキルであり、或いはＲ1及びＲ2は、それらが結合した炭素と一緒になって、任意にＣ1〜Ｃ6アルキルにより置換されたＣ3〜Ｃ12シクロアルキル環を形成し；
Ｒ3は、Ｈ、Ｃ1〜Ｃ10アルキル、またはフェニルであり、但しｎが０である場合、Ｒ3は、Ｈであり；
Ｒ4は、Ｈ、任意にヒドロキシにより置換されたＣ1〜Ｃ10アルキル、−（Ｃ（Ｒ6）（Ｒ7））m−Ｎ（Ｒ8）（Ｒ9）、またはＹであり、式中ｍは、１〜６の整数であり、且つＲ6及びＲ7は、独立してＨまたはＣ1〜Ｃ10アルキルであり；
Ｒ5、Ｒ8、及びＲ9は、独立してＨ、任意にヒドロキシにより置換されたＣ1〜Ｃ10アルキル、またはＹであり；並びに
Ｙは、式：
【化２】
の基である）の化合物またはその塩。
【請求項２】
式中Ｒ4＝−（Ｃ（Ｒ6）（Ｒ7））m−Ｎ（Ｒ8）（Ｒ9）；
Ｒ5＝Ｒ8＝ＨまたはＣ1〜Ｃ10アルキル；及び
Ｒ9＝Ｈである、請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
式中Ｒ4＝−（Ｃ（Ｒ6）（Ｒ7））m−Ｎ（Ｒ8）（Ｒ9）；
Ｒ5＝Ｒ8＝ＨまたはＣ1〜Ｃ10アルキル；及び
Ｒ9＝Ｙである、請求項１に記載の化合物。
【請求項４】
式中Ｒ4＝−（Ｃ（Ｒ6）（Ｒ7））m−Ｎ（Ｒ8）（Ｒ9）；
Ｒ5＝ＨまたはＣ1〜Ｃ10アルキル；及び
Ｒ8＝Ｒ9＝Ｙである、請求項１に記載の化合物。
【請求項５】
式中Ｒ4＝−（Ｃ（Ｒ6）（Ｒ7））m−Ｎ（Ｒ8）（Ｒ9）；及び
Ｒ5＝Ｒ8＝Ｒ9＝Ｙである、請求項１に記載の化合物。
【請求項６】
式中Ｒ4＝Ｈ、または任意にヒドロキシにより置換されたＣ1〜Ｃ10アルキル；及び
Ｒ5＝ヒドロキシにより置換されたＣ1〜Ｃ10アルキルである、請求項１に記載の化合物。
【請求項７】
式中Ｒ4＝Ｙ；及び
Ｒ5＝ヒドロキシにより置換されたＣ1〜Ｃ10アルキルである、請求項１に記載の化合物。
【請求項８】
式中Ｒ4＝Ｒ5＝Ｙである、請求項１に記載の化合物。
【請求項９】
式中全ての出現のｎが、１である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１０】
１，１’−（エタン−１,２−ジイルビス（メチルアザンジイル））ビス（４−アミノ−４−メチルペンタン−２−オール） ; １，１’−（２−ヒドロキシエチルアザンジイル）ビス（４−アミノ―４−メチルペンタン−２−オール）；３,３’−（エタン−１,２−ジイルビス（メチルアザンジイル））ビス（１−（１−アミノシクロヘキシル）プロパン−２−オール）;１−（１−アミノシクロヘキシル）−３−（（２−ヒドロキシエチル）（メチル）アミノ）プロパン−２−オール；４−アミノ−１−（（２−ヒドロキシエチル）（メチル）アミノ）−４−メチルペンタン−２−オール；２，２’−（３−（１−アミノシクロヘキシル）−２−ヒドロキシプロピルアザンジイル）ジエタノール；２，２’−（４−アミノ−２−ヒドロキシ―４−メチルペンチルアザンジイル）ジエタノール；４−アミノ−１−（２−ヒドロキシエチルアミノ）−４−メチルペンタン−２−オール；４−アミノ―４−メチル−１−（メチル（２−（メチルアミノ）エチル）アミノ）ペンタン−２−オール；４−アミノ−１−（１−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−２−イルアミノ）−４−メチルペンタン−２−オール；１，１’，１’’，１’’’−（ヘキサン−１，６−ジイルビス（アザントリイル））テトラキス（４−アミノ―４−メチルペンタン−２−オール）； 及びその２つ以上の混合物から成る群から選定される、請求項１に記載の化合物。
【請求項１１】
式ＩＩ：
【化３】
（式中Ｒ1、Ｒ2及びＲ3並びにｎは、請求項１において定義された通りであり；
Ｒ4は、Ｈ、任意にヒドロキシにより置換されたＣ1〜Ｃ10アルキル、−（Ｃ（Ｒ6）（Ｒ7））m−Ｎ（Ｒ8）（Ｒ9）、またはＹ’であり、式中ｍは、１〜６の整数であり、且つＲ6及びＲ7は、独立してＨまたはＣ1〜Ｃ10アルキルであり；
Ｒ5、Ｒ8、及びＲ9は、独立してＨ、任意にヒドロキシにより置換されたＣ1〜Ｃ10アルキル、またはＹ’であり；並びに
Ｙ’は、式：
【化４】
の基である）の化合物。
【請求項１２】
式ＩＩＩＡ
【化５】
（式中Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3は、請求項１において定義された通りである）の化合物。
【請求項１３】
２−（２−メチル−２−ニトロプロピル）オキシランまたは２−（（１−ニトロシクロヘキシル）メチル）オキシランである、請求項１２に記載の化合物。
【請求項１４】
中和剤、結合剤、担体、及び顔料を含んで成り、前記中和剤が請求項１〜１０のいずれか１項に記載の化合物である、水性に基づく塗料またはコーティング。
【請求項１５】
レベリング剤、界面活性剤、増粘剤、レオロジー改良剤、共溶媒、腐食防止剤、消泡剤、共分散剤、追加のアミノアルコール化合物、及び殺生物剤から選定される１つ以上の追加の成分をさらに含んで成る、請求項１４に記載の水性に基づく塗料またはコーティング。
【請求項１６】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の化合物の製造方法であって：
（ａ）式ＩＩＩ：
【化６】
のニトロアルキルオキシラン化合物を式ＨＮＲ10Ｒ11（式中Ｒ11は、Ｈ、または任意にヒドロキシにより置換されたＣ1〜Ｃ10アルキルであり；及び
Ｒ10は、Ｈ、任意にヒドロキシにより置換されたＣ1〜Ｃ10アルキル、または−（Ｃ（Ｒ6）（Ｒ7））m−Ｎ（Ｒ12）（Ｒ13）であり、式中ｍは、１〜６の整数であり、且つＲ6及びＲ7は、独立してＨまたはＣ1〜Ｃ10アルキルであり、且つＲ12及びＲ13は、独立してＨ、または任意にヒドロキシにより置換されたＣ1〜Ｃ10アルキルである）のアミンと組み合わせて、式ＩＩ：
【化７】
の化合物を形成させ；そして
（ｂ）ステップ（ａ）の生成物を、ニトロ基を還元することができる還元剤と接触させることを含んで成る方法。
【請求項１７】
前記式ＩＩＩのニトロアルキルオキシラン化合物が、前記アミンに対してモル過剰で使用される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
アルケンをエポキシ基に酸化することができるエポキシ化剤と式IVＡのニトロ化アルケン：
【化８】
の化合物を接触させることにより、前記式IVＡの化合物をエポキシ化することを含んで成る、請求項１２に記載の化合物の製造方法。
【請求項１９】
中和剤、結合剤、担体、及び顔料を含む水性に基づく塗料またはコーティングの揮発性有機化合物含有量を減らすための方法であって、有効量の請求項１〜１０のいずれか１項に記載の化合物を中和剤として使用することを含んで成る方法。
【公表番号】特表２０１３−５１４３５５（Ｐ２０１３−５１４３５５Ａ）
【公表日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５４４５８１（Ｐ２０１２−５４４５８１）
【出願日】平成２２年１２月１日（２０１０．１２．１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０５８５４７
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０８４２７３
【国際公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【出願人】（５０２１４１０５０）ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー (1,383)
【出願人】（５９１２５２６１１）アンガス ケミカル カンパニー (32)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１日（２０１０．１２．１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０５８５４７
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０８４２７３
【国際公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【出願人】（５０２１４１０５０）ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー (1,383)
【出願人】（５９１２５２６１１）アンガス ケミカル カンパニー (32)
【Ｆターム（参考）】
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