用于非极性液体的热增稠化合物

文档序号:1713071 发布日期:2019-12-13 浏览:14次 >En<

阅读说明:本技术 用于非极性液体的热增稠化合物 (Thermal thickening compound for non-polar liquids ) 是由 维尔日勒·艾扎克 劳伦·布泰耶 马蒂厄·雷纳尔 本杰明·伊萨雷 于 2017-12-12 设计创作,主要内容包括:本发明涉及热增稠剂领域。更确切地说,本发明涉及通式(IV)的双脲化合物:其中R&lt;Sub&gt;a&lt;/Sub&gt;、R&lt;Sub&gt;b&lt;/Sub&gt;、R&lt;Sub&gt;c&lt;/Sub&gt;、R&lt;Sub&gt;d&lt;/Sub&gt;、R&lt;Sub&gt;1&lt;/Sub&gt;’、R&lt;Sub&gt;2&lt;/Sub&gt;’、R&lt;Sub&gt;3&lt;/Sub&gt;、R&lt;Sub&gt;3&lt;/Sub&gt;’、R&lt;Sub&gt;4&lt;/Sub&gt;、R&lt;Sub&gt;4&lt;/Sub&gt;’、R&lt;Sub&gt;5&lt;/Sub&gt;、R&lt;Sub&gt;5&lt;/Sub&gt;’、R&lt;Sub&gt;6&lt;/Sub&gt;、R&lt;Sub&gt;6&lt;/Sub&gt;’、Z&lt;Sub&gt;1&lt;/Sub&gt;、Z&lt;Sub&gt;1&lt;/Sub&gt;’、Z&lt;Sub&gt;2&lt;/Sub&gt;和Z&lt;Sub&gt;2&lt;/Sub&gt;’如权利要求1所定义;所述化合物可用作非极性液体如发动机润滑油或热固性清漆中的热增稠剂。本发明还涉及制备所述热增稠化合物的方法。本发明还涉及包含所述热增稠化合物和非极性液体的组合物。&lt;Image he="236" wi="700" file="DDA0002161482920000011.GIF" imgContent="drawing" imgFormat="GIF" orientation="portrait" inline="no"&gt;&lt;/Image&gt;(the present invention relates to the field of thermal thickeners. More precisely, the invention relates to diurea compounds of general formula (IV): wherein R is a 、R b 、R c 、R d 、R 1 ’、R 2 ’、R 3 、R 3 ’、R 4 、R 4 ’、R 5 、R 5 ’、R 6 、R 6 ’、Z 1 、Z 1 ’、Z 2 And Z 2 &#39; as defined in claim 1; the compounds are useful as thermal thickeners in non-polar liquids such as engine oils or thermosetting varnishesAnd (3) preparing. The invention also relates to a method for preparing said thermo-thickening compound. The invention also relates to a composition comprising said thermo-thickening compound and a non-polar liquid.)

用于非极性液体的热增稠化合物

发明领域

本发明涉及热增稠剂领域。更确切地说,本发明涉及可用作非极性液体例如发动机润滑油或热固性树脂中的热增稠剂的双脲化合物。本发明还涉及制备所述热增稠化合物的方法。本发明还涉及包含所述热增稠化合物的组合物。

背景技术

一般而言,当温度升高时,流体的黏度降低。然而,对于一些应用,能够避免这种黏度降低是必要的。因此,在这种情况下,使用能够抵消这种影响的添加剂是必要的。在水性介质中,存在许多解决方案。然而,在有机介质中并非如此。

例如,在发动机润滑领域中,有效的润滑油必须(i)避免金属发动机表面互相摩擦并磨损,和(ii)通过使沉积物保持悬浮而避免沉积物聚集。如果在低温下黏度太高,则油不能流入发动机。此外,如果在发动机处于热态时黏度太低,则油不能确保有效的机械性能并且可能破坏发动机运行。

因此,润滑油的基本要求之一是在低温下其具有低黏度以辅助冷启动,而在较高温度下,应维持其黏度以保持有效的机械性能。

目前,市场上很少有可用于增强具有上述限制的非极性介质(例如燃料、发动机润滑油等)的流变性质的合适解决方案。

因此,需要提供适用于非极性液体的热增稠剂。“热增稠”在本文中指的是在温度升高时抵消液体黏度自然降低的能力。

出乎意料地,申请人在此证明双脲化合物可用作有效的热增稠剂。

已经公开了双脲用于各种应用;特别是作为有机胶凝剂。例如,WO2014/096323公开了双脲化合物在室温下用于提供胶凝烃基燃料组合物的用途。在WO2014/096323中,当对所述凝胶施加剪切应力时,胶凝燃料的黏度降低。WO2014/096323未公开或暗示其中公开的双脲化合物可能能够在加热时保持或增加非极性溶液的黏度。

有利地,本发明的化合物易于溶解在液体中;特别是在非极性液体中。有利地,本发明的化合物不会导致沉积物。有利地,本发明的化合物易于调节。有利地,本发明的化合物是对映体纯化合物。

发明内容

因此,本发明涉及通式(IV)化合物作为热增稠剂的用途:

其中:

Ra、Rb、Rc和Rd各自独立地选自H、烷基、杂烷基、烷氧基、氨基、烷基氨基和卤素;优选Rb和Rd各自独立地选自H、C1至C4烷基、C1至C4杂烷基、C1至C4烷氧基、C1至C4二烷基氨基和卤素;更优选Rb和Rd各自独立地选自至少一种C1至C4烷基或卤素;

R1’和R2’各自独立地选自任选地被一个或多于一个卤素取代的直链烷基、杂烷基、烯基、杂烯基、炔基、杂炔基和大分子基团;优选地,R1’和R2’各自独立地选自直链烷基或直链杂烷基,所述直链基团任选被一个或多于一个卤素取代;更优选地,R1’和R2’各自独立地选自直链C6至C18烷基或杂烷基,所述直链基团任选被一个或多于一个末端卤素取代;

R3’、R3、R4、R4’、R5’、R5、R6和R6’各自独立地选自H、烷基、烯基、芳基、杂烷基、杂烯基、杂芳基、烷基芳基、芳基烷基、杂芳基烷基或烷基杂芳基,任选被胍、芳基、吡咯烷、咪唑、羟基芳基、羧基、硒基(selanyl)、羟基、酰胺、巯基、烷基硫基、氨基、氘或卤素取代;优选R3’、R3、R4、R4’、R5’、R5、R6和R6’各自独立地选自H、被至少一个芳基取代的C1至C12烷基,所述芳基任选被一个或多于一个卤素或氘取代;

Z1和Z1’各自独立地选自O和S原子;

Z2和Z2’各自独立地选自-NH-、O和S原子;

n表示0到10的正整数;优选地,n等于0;和

任选地,*代表立体异构中心;

条件是R1’和R2’不同时表示甲基。

根据一个实施方案,该化合物具有通式(IV之二):

其中Ra、Rb、Rc、Rd、R1’、R2’、R3、R3’、R4、R4’、Z1、Z1’、Z2和Z2’如式(IV)中所定义。

根据一个实施方案,式(IV之二)的化合物中Ra和Rc都是H。

根据一个实施方案,热增稠剂用于非极性液体;优选地,非极性液体选自油、润滑脂、单体、热固性树脂、香料或燃料。

根据一个实施方案,热增稠在5℃至100℃;优选10℃至60℃;更优选20℃至50℃的温度下进行。

根据一个实施方案,本发明涉及将通式(IV)化合物用作热增稠剂以进一步改善非极性液体的冷流动性质。

本发明还涉及通式(IV)的化合物:

其中:

Ra、Rb、Rc和Rd各自独立地选自H、烷基、杂烷基、烷氧基、氨基、烷基氨基和卤素;优选Rb和Rd各自独立地选自H、C1至C4烷基、C1至C4杂烷基、C1至C4烷氧基、C1至C4二烷基氨基和卤素;更优选Rb和Rd各自独立地选自至少一种C1至C4烷基或卤素;

R1’和R2’各自独立地选自任选被一个或多于一个卤素取代的直链烷基、杂烷基、烯基、杂烯基、炔基、杂炔基和大分子基团;优选地,R1’和R2’各自独立地选自直链烷基或直链杂烷基,所述直链基团任选被一个或多于一个卤素取代;更优选地,R1’和R2’各自独立地选自直链C6至C18烷基或杂烷基,所述直链基团任选被一个或多于一个末端卤素取代;

R3’、R3、R4、R4’、R5’、R5、R6和R6’各自独立地选自H、烷基、烯基、芳基、杂烷基、杂烯基、杂芳基、烷基芳基、芳基烷基、杂芳基烷基或烷基杂芳基,任选被胍、芳基、吡咯烷、咪唑、羟基芳基、羧基、硒基、羟基、酰胺、巯基、烷基硫基、氨基、氘或卤素取代;优选R3’、R3、R4、R4’、R5’、R5、R6和R6’各自独立地选自H、被至少一个芳基取代的C1至C12烷基,所述芳基任选被一个或多于一个卤素或氘取代;

Z1和Z1’各自独立地选自O和S原子;

Z2和Z2’各自独立地选自-NH-、O和S原子;

n表示0到10的正整数;优选地,n等于0;和

任选地,*代表立体异构中心;

条件是R1’和R2’不同时代表甲基。

根据一个实施方案,n等于0(即具有式(IV之二)的化合物)。

根据一个实施方案,Z1、Z1’、Z2和Z2’代表O原子。

根据一个实施方案,该化合物选自:

(2S,2'S)-二己基2,2'-((((4-甲基-1,3-亚苯基)双(氮杂二基))双(羰基))双(氮杂二基))双(3-苯基丙酸酯);

(2S,2'S)-二庚基2,2'-((((4-甲基-1,3-亚苯基)双(氮杂二基))双(羰基))双(氮杂二基))双(3-苯基丙酸酯);

(2S,2'S)-二辛基2,2'-((((4-甲基-1,3-亚苯基)双(氮杂二基))双(羰基))双(氮杂二基))双(3-苯基丙酸酯);

(2S,2'S)-二辛基2,2'-((((4,6-二甲基-1,3-亚苯基)双(氮杂二基))双(羰基))双(氮杂二基))双(3-苯基丙酸酯);

(2S,2'S)-二辛基2,2'-((((4,6-二氯-1,3-亚苯基)双(氮杂二基))双(羰基))双(氮杂二基))双(3-苯基丙酸酯);

(2S,2'S)-二壬基2,2'-((((4-甲基-1,3-亚苯基)双(氮杂二基))双(羰基))双(氮杂二基))双(3-苯基丙酸酯);

(2S,2'S)-二壬基2,2'-((((4,6-二甲基-1,3-亚苯基)双(氮杂二基))双(羰基))双(氮杂二基))双(3-苯基丙酸酯);

(2S,2'S)-二癸基2,2'-((((4-甲基-1,3-亚苯基)双(氮杂二基))双(羰基))双(氮杂二基))双(3-苯基丙酸酯);

(2S,2'S)-双十一烷基2,2'-((((4-甲基-1,3-亚苯基)双(氮杂二基))双(羰基))双(氮杂二基))双(3-苯基丙酸酯);

(2S,2'S)-双十二烷基2,2'-((((4-甲基-1,3-亚苯基)双(氮杂二基))双(羰基))双(氮杂二基))双(3-苯基丙酸酯);

(2S,2'S)-双十二烷基2,2'-((((4,6-二甲基-1,3-亚苯基)双(氮杂二基))双(羰基))双(氮杂二基))双(3-苯基丙酸酯);

(2S,2'S)-双十三烷基2,2'-((((4-甲基-1,3-亚苯基)双(氮杂二基))双(羰基))双(氮杂二基))双(3-苯基丙酸酯);

(2S,2'S)-双十四烷基2,2'-((((4-甲基-1,3-亚苯基)双(氮杂二基))双(羰基))双(氮杂二基))双(3-苯基丙酸酯);

(2S,2'S)-双十六烷基2,2'-((((4-甲基-1,3-亚苯基)双(氮杂二基))双(羰基))双(氮杂二基))双(3-苯基丙酸酯);

(2S,2'S)-双十六烷基2,2'-((((4,6-二甲基-1,3-亚苯基)双(氮杂二基))双(羰基))双(氮杂二基))双(3-苯基丙酸酯);

(2S,2'S)-双十八烷基2,2'-((((4-甲基-1,3-亚苯基)双(氮杂二基))双(羰基))双(氮杂二基))双(3-苯基丙酸酯);

(2S,2'S)-二辛基2,2'-((((4-甲基-1,3-亚苯基)双(氮杂二基))双(羰基))双(氮杂二基))双(3-五氘苯基丙酸酯);

(2S,2'S)-双(12,12,12-三溴十二烷基)2,2'-((((4-甲基-1,3-亚苯基)双(氮杂二基))双(羰基))双(氮杂二基))双(3-苯基丙酸酯);

(2S,2'S)-双(12,12,12-三溴十二烷基)2,2'-((((4,6-二甲基-1,3-亚苯基)双(氮杂二基))双(羰基))双(氮杂二基))双(3-苯基丙酸酯);

(2S,2'S)-双(12,12,12-三溴十二烷基)2,2'-((((4,6-二氯-1,3-亚苯基)双(氮杂二基))双(羰基))双(氮杂二基))双(3-苯基丙酸酯);和

(2S,2'S)-双(12,12,12-三氯十二烷基)2,2'-((((4,6-二甲基-1,3-亚苯基)双(氮杂二基))双(羰基))双(氮杂二基))双(3-苯基丙酸酯)。

本发明还涉及包含至少一种本发明化合物和非极性液体的组合物。

根据一个实施方案,液体选自油(或润滑剂)、润滑脂、单体、热固性树脂、香料或燃料。

根据一个实施方案,该化合物的浓度为组合物总重量的大于0重量%至5重量%;优选为组合物总重量的0.1重量%至1重量%。

本发明还涉及制备式(IV之二)化合物的方法,包括使至少一种式(A-1)的酯铵盐与(a)通式(A-2之二)的二异氰酸酯或(b)能够原位制备式(A-2之二)的二异氰酸酯的试剂混合物、优选具有羰基官能团的化合物例如碳酸双(三氯甲酯)或光气与式(A-3之二)的二胺的混合物反应,

其中

R3’和R3各自独立地选自H、烷基、烯基、芳基、杂烷基、杂烯基、杂芳基、烷基芳基、芳基烷基、杂芳基烷基或烷基杂芳基,任选被胍、芳基、吡咯烷、咪唑、羟基芳基、羧基、硒基、羟基、酰胺、巯基、烷基硫基、氨基、氘或卤素取代;

R1’选自任选被一个或多于一个卤素取代的直链烷基、杂烷基、烯基、杂烯基、炔基和杂炔基;和

X-是阴离子,优选选自氯离子、溴离子、硫酸根、硫酸氢根和磺酸根;更优选X-是甲苯磺酸根;

其中Ra、Rb、Rc和Rd各自独立地选自H、烷基、杂烷基、烷氧基、氨基、烷基氨基和卤素;优选Rb和Rd各自独立地选自H、C1至C4烷基、C1至C4杂烷基、C1至C4烷氧基、C1至C4二烷基氨基和卤素;更优选Rb和Rd各自独立地选自至少一种C1至C4烷基或卤素;

其中Ra、Rb、Rc和Rd如上定义。

根据一个实施方案,本发明的方法还包括通过使氨基酸和醇例如烷醇反应制备式(A-1)的酯铵盐的预备步骤。

定义

在本发明中,以下术语具有以下意思:

-“热增稠剂”:指当加入液体中时,(1)与不含任何热增稠剂的所述液体的黏度相比,能够在室温下增加所述液体黏度;和(2)在温度升高时,能够避免所述液体的黏度降低到与没有任何热增稠剂时相同程度的任何化合物。在一个优选的实施方案中,如图1所示,如果不存在热增稠剂,当温度从T1升高到T2时,液体的黏度降低x,从μ液体-1降低到μ液体-2(虚线);然后加入本发明的热增稠剂使得当温度从T1升高到T2时所得溶液的黏度降低小于x/2,即从μ溶液-1到μ溶液-2a(实线)。在一个实施方案中,在热增稠剂存在下,黏度降低小于x/2(实线(a))。在一个优选的实施方案中,在热增稠剂存在下,黏度保持在T1处溶液黏度附近的窄范围内(实线(b))。在另一个具体的实施方案中,在热增稠剂存在下,黏度增加至高于T1溶液的黏度(实线(c));

-“热固性树脂”:指其在由热或合适的辐射作用引起的固化后,不可逆地变为不熔和不溶的聚合物网络的黏性液体形式的化合物;

-“芳基”:指具有单环的或稠合在一起的多个芳环(例如萘基)或共价连接在一起的多个芳环的多不饱和芳族烃基,通常含有5个至20个,优选6个至12个碳原子,具有一个或多于一个芳环,其中该芳环可以列举苯基、联苯基、1-萘基、2-萘基、四氢萘基、茚基和联萘基。在本发明中,术语“芳基”优选指单环;

-“烯基”:指具有至少一个双键的直链或带支链烃链,优选具有至少一个双键的直链烃链。根据一个实施方案,烯基是指C6至C18烯基,优选直链C6至C18烯基链。根据一个实施方案,烯基指C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15或C16烯基,优选直链C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15或C16烯基链;

-“炔基”:指具有至少一个三键的直链或带支链烃链,优选具有至少一个三键的直链烃链。根据一个实施方案,炔基是指C6至C18炔基,优选直链C6至C18炔基链。根据一个实施方案,炔基指C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15或C16炔基,优选直链C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15或C16炔基链;

-“烷基”:指式CnH2n+1的烃基,其中n是大于或等于1的数。通常,本发明的烷基包含1个至20个碳原子。烷基可以是直链或带支链的,并且可以如本文所示被取代。当下文在碳原子之后使用下标时,下标是指所述基团可包含的碳原子数。因此,例如,C1至C4烷基是指具有1个至4个碳原子的烷基。C1至C20烷基包括具有1个至20个碳原子的所有直链或带支链烷基,因此包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基及其异构体(例如正丁基、异丁基和叔丁基)、戊基及其异构体、己基及其异构体、庚基及其异构体、辛基及其异构体、壬基及其异构体、癸基及其异构体、十一烷基及其异构体、十二烷基及其异构体、十三烷基及其异构体、十四烷基及其异构体、十五烷基及其异构体、十六烷基及其异构体、十七烷基及其异构体、十八烷基及其异构体、十九烷基及其异构体、二十烷基及其异构体。根据一个实施方案,烷基是指式CnH2n+1的直链烃基,其中n是大于或等于1的数。根据一个实施方案,烷基是指C6至C18烷基,优选直链C6至C18烷基链。根据一个实施方案,烷基指C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15或C16烷基,优选直链C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15或C16烷基链;

-“烷基芳基”:指被烷基取代的芳基,其可表示为烷基-芳基-;

-“烷基杂芳基”:指被烷基取代的杂芳基,其可表示为烷基-杂芳基-;

-“烷氧基”:指任何-O-烷基或-O-芳基;

-“酰胺”:指-CO-NRR'或-NR-CO-R'部分,其中R和R'优选表示H、烷基或芳基。根据一个具体实施方案,“酰胺”是指-CO-NH2部分;

-“氨基”:指通过用有机自由基取代一个或多于一个氢原子而从氨NH3衍生的任何化合物。氨基是指–NH2、-NHR和-NRR',其中R和R'优选为烷基。因此“氨基”包括烷基氨基:单烷基氨基和二烷基氨基;

-“芳基烷基”:指被芳基取代的烷基,其可表示为芳基-烷基-;

-“羧基”:指-COOH;

-“冷流动性质”:指流体或半流体在等于或低于室温(即约25℃)的温度下流动的能力;

-“燃料”:指用于向热力发动机供应能量的任何产品;

-“润滑脂”:指通过将增稠剂或胶凝剂分散在油(或润滑剂)中而获得的半流体至固体产品形式的任何产品;

-“卤素”:指选自氟(-F)、氯(-Cl)、溴(-Br)和碘(-I)原子的卤素原子。在本发明中,术语“末端卤素”是指与末端碳原子连接的一个或多于一个卤素原子;

-“杂芳基”:指如上定义的芳基,其包含至少一个优选选自O、N或S的杂原子;

-“杂芳基烷基”:指被杂芳基取代的烷基,其可表示为杂芳基-烷基-;

-“杂烷基芳基”:指被杂烷基取代的芳基,其可表示为杂烷基-芳基-;

-“杂烯基”:指如上定义的烯基,其包含至少一个优选选自O、N或S的杂原子;

-“杂炔基”:指如上定义的炔基,其包含至少一个优选选自O、N或S的杂原子;

-“杂烷基”:指如上定义的烷基,其包含至少一个优选选自O、N或S的杂原子;

-“羟基”或“氢氧根”:指-OH;

-“咪唑”:指式C3H4N2的芳族杂环化合物;

-“液体”:指在室温下测量的黏度为0.001Pa.s至1000Pa.s的任何介质;

-“单体”:指形成聚合物的基本重复单元的分子。术语“单体”是指具有至少一种能够参与聚合反应的化学官能团的化合物;

-“非极性”或“非极性的”:指具有0至15的偶极矩的任何化合物;

-“油”或“润滑剂”:指在室温下为液体且不溶于水的任何脂肪物质。在本发明中,这些术语是指可以从植物、矿物质或动物中获得的任何脂肪物质;

-“氧代”:指-(C=O)-基团;

-“香料”:指能够散发和扩散芳香气味的物质;

-“吡咯烷”:指式C4H9N的杂环化合物;

-“脲”:指-NH-CO-NH-基团;

-“间隔基团”:指分离两种化学官能团、在此是分离两种脲官能团的化学基团(在本发明中称为Y);

-“立体异构中心”:指包含处于在其镜像上不可重叠的空间排列的取代基的任何原子。在本发明中,术语“立体异构中心”也指具有4个不同取代基的碳原子;

-“巯基”:指-SH部分;和

-“硫代”:指-(C=S)-基团。

具体实施方式

化合物

本发明涉及通式(I)的化合物:

其中:

Y表示芳基或杂芳基,芳基或杂芳基任选被至少一个选自烷基、杂烷基、烷氧基、氨基、烷基氨基和卤素的基团取代;优选地,Y表示任选被至少一个选自C1至C4烷基、C1至C4杂烷基、C1至C4烷氧基、C1至C4二烷基氨基和卤素的基团取代的苯基;更优选地,Y表示被至少一个C1至C4烷基或卤素基团取代的苯基;和

R1和R2各自独立地选自氢、烷基、杂烷基、烷氧基羰基烷基、烷氧基硫代羰基烷基、烷基硫代硫代羰基烷基和大分子基团,所述基团任选被至少一个选自烷基、杂烷基、烯基、杂烯基、芳基、杂芳基、烷基芳基、炔基、杂炔基、芳基烷基、杂芳基烷基、烷基杂芳基、烷氧基、烷基硫基、氧代和硫代的基团取代;所述取代基任选被一个或多于一个选自胍、芳基、吡咯烷、咪唑、羟基芳基、羧基、硒基、羟基、酰胺、巯基、烷基硫基、氨基、氘或卤素的基团取代。

根据一个实施方案,Y是芳基。根据一个实施方案,Y是杂芳基。根据一个实施方案,Y是苯基。根据一个实施方案,Y是在1位和3位处与两个脲官能团连接的苯基:

根据一个实施方案,Y是2位、4位、6位取代的苯基。根据一个实施方案,Y是4位、6位取代的苯基。根据一个实施方案,Y是2位、6位取代的苯基。根据一个实施方案,Y是2位、4位取代的苯基。根据一个实施方案,Y是2位取代的苯基。根据一个实施方案,Y是4位取代的苯基。根据一个实施方案,Y是6位取代的苯基。

根据一个实施方案,Y是甲苯基(即被一个甲基取代的苯基)。根据一个实施方案,Y是二甲苯基(即被两个甲基取代的苯基)。根据一个实施方案,Y是均三甲苯基(即被三个甲基取代的苯基)。根据一个实施方案,Y是被一个或多于一个卤素(即氟(-F)、氯(-Cl)、溴(-Br)或碘(-I)原子)取代的苯基;优选Y是被两个卤素取代的苯基。根据一个实施方案,Y是被一个卤素取代的苯基。根据一个实施方案,Y是被两个卤素取代的苯基。根据一个实施方案,Y是被两个氯原子取代的苯基。根据一个实施方案,Y是在2位、4位、6位被卤素取代的苯基。

根据一个实施方案,R1和R2是大分子链;优选选自聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚烯烃、聚碳酸酯、聚醚、聚二烯、聚硅氧烷、聚酯、聚降冰片烯、聚环辛烯和聚苯乙烯。在本发明中,“大分子链”或“聚合物链”是指具有高分子量并且由重复单元(单体)的多次重复产生的链;所述单体彼此共价连接。根据另一个实施方案,R1和R2不是大分子链。根据一个实施方案,R1和R2不是聚合物链。根据一个实施方案,R1和R2是相同的。根据一个实施方案,R1和R2是不同的。根据一个实施方案,R1和R2各自独立地选自直链烷基或直链杂烷基链,所述链任选地被一个或多于一个氧代、硫代和/或卤素基团取代。

根据一个实施方案,R1和R2各自独立地选自氢、烷基、杂烷基、烷氧基羰基烷基、烷氧基硫代羰基烷基、烷基硫代硫代羰基烷基,所述基团任选被至少一个选自烷基、杂烷基、烯基、杂烯基、芳基、杂芳基、烷基芳基、炔基、杂炔基、芳基烷基、杂芳基烷基、烷基杂芳基、烷氧基、烷硫基、氧代和硫代的基团取代;所述取代基任选被一个或多于一个选自胍、芳基、吡咯烷、咪唑、羟基芳基、羧基、硒基、羟基、酰胺、巯基、烷基硫基、氨基、氘或卤素的基团取代。

根据一个实施方案,优选的式(I)化合物是式(I之二)化合物:

其中:

Y如上定义;

R1’和R2’各自独立地选自任选被一个或多于一个卤素取代的直链烷基、杂烷基、烯基、杂烯基、炔基、和杂炔基;优选地,R1’和R2’各自独立地选自直链烷基或杂烷基,所述直链基团任选被一个或多于一个卤素取代;更优选地,R1’和R2’各自独立地选自直链C6至C18烷基或杂烷基,所述直链基团任选被一个或多于一个末端卤素取代;

R3’、R3、R4、R4’、R5’、R5、R6和R6’各自独立地选自H、烷基、烯基、芳基、杂烷基、杂烯基、杂芳基、烷基芳基、芳基烷基、杂芳基烷基或烷基杂芳基,任选被胍、芳基、吡咯烷、咪唑、羟基芳基、羧基、硒基、羟基、酰胺、巯基、烷基硫基、氨基、氘或卤素取代;优选R3’、R3、R4、R4’、R5’、R5、R6和R6’各自独立地选自H、被至少一个芳基取代的C1至C12烷基,所述芳基任选被一个或多于一个卤素或氘取代;

Z1、Z1’、Z2和Z2’各自独立地选自O和S原子;

n表示0到10的正整数;优选地,n等于0;和

任选地,*代表立体异构中心。

根据一个实施方案,当R3和R3’不同时,*表示立体异构中心。根据一个实施方案,当R4和R4’不同时,*表示立体异构中心。根据一个实施方案,当R5和R5’不同时,*表示立体异构中心。根据一个实施方案,当R6和R6’不同时,*表示立体异构中心。

根据一个实施方案,R3’、R3、R4、R4’、R5’、R5、R6和R6’各自独立地选自氢、胍基烷基、咪唑烷基、氨基烷基、羧基烷基、羟基烷基、酰胺烷基、硫烷基、硒基烷基、吡咯烷基、苯基烷基、苄基烷基、羟基苯基烷基、羟基苄基烷基和吲哚烷基。

根据一个实施方案,优选的式(I之二)化合物是式(I之三)的化合物:

其中:

Y、R1’、R2’、R3’、R3、R4、R4’、Z1、Z1’、Z2、Z2’和*如上定义。

根据一个实施方案,本发明化合物是对映体纯的(即本发明化合物是具有一种手性的单一异构体)。根据一个实施方案,本发明的化合物是R,R-对映异构体。根据一个实施方案,本发明的化合物是S,S-对映异构体。根据一个实施方案,本发明的化合物是R,S-对映异构体。根据一个实施方案,本发明的化合物是S,R-对映异构体。根据一个实施方案,本发明的化合物是非手性的。根据一个实施方案,本发明的化合物是外消旋的。根据优选的实施方案,本发明的化合物是非对映异构体的混合物。

根据一个实施方案,优选的式(I)化合物是式(II)化合物:

其中:

Ra、Rb、Rc和Rd各自独立地选自H、烷基、杂烷基、烷氧基、氨基、烷基氨基和卤素;优选Rb和Rd各自独立地选自H、C1至C4烷基、C1至C4杂烷基、C1至C4烷氧基、C1至C4二烷基氨基和卤素;更优选Rb和Rd各自独立地选自至少一种C1至C4烷基或卤素;

R1和R2如上定义。

根据一个实施方案,Ra和Rc都是H。根据一个实施方案,Ra、Rb、Rc和Rd不都是H。根据一个实施方案,Rb和Rd不都是H。根据一个实施方案,Rb和Rd的至少一个不是H。

根据一个实施方案,式(II)化合物是乙基己基脲基二甲苯(EHUX),也称为乙基己基脲基-4,6-二甲苯,其具有下式:

根据另一个实施方案,式(II)化合物不是EHUX。根据一个实施方案,式(II)化合物不是EHUT,也称为乙基己基脲基甲苯,具有下式:

根据一个实施方案,式(II)化合物不是EHUTMB,也称为乙基己基脲基三甲基苯,具有下式:

根据一个实施方案,优选的式(II)化合物是式(III)化合物:

其中:

Rb、Rc、R1和R2如上定义。

本发明还涉及通式(IV)的化合物:

其中:

Ra、Rb、Rc和Rd如式(II)所定义;

R1’和R2’各自独立地选自任选被一个或多于一个卤素取代的直链烷基、杂烷基、烯基、杂烯基、炔基、杂炔基和大分子基团;优选地,R1’和R2’各自独立地选自直链烷基或直链杂烷基,所述直链基团任选被一个或多于一个卤素取代;更优选地,R1’和R2’各自独立地选自直链C6至C18烷基或杂烷基,所述直链基团任选被一个或多于一个末端卤素取代;

R3’、R3、R4、R4’、R5’、R5、R6和R6’各自独立地选自H、烷基、烯基、芳基、杂烷基、杂烯基、杂芳基、烷基芳基、芳基烷基、杂芳基烷基或烷基杂芳基,任选被胍、芳基、吡咯烷、咪唑、羟基芳基、羧基、硒基、羟基、酰胺、巯基、烷基硫基、氨基、氘或卤素取代;优选R3’、R3、R4、R4’、R5’、R5、R6和R6’各自独立地选自H、被至少一个芳基取代的C1至C12烷基,所述芳基任选被一个或多于一个卤素或氘取代;

Z1和Z1’各自独立地选自O和S原子;

Z2和Z2’各自独立地选自-NH-、O和S原子;

n表示0到10的正整数;优选地,n等于0;和

任选地,*代表立体异构中心。

根据一个实施方案,R1’和R2’各自独立地选自任选被一个或多于一个卤素取代的直链烷基、杂烷基、烯基、杂烯基、炔基、杂炔基;优选地,R1’和R2’各自独立地选自直链烷基或直链杂烷基,所述直链基团任选被一个或多于一个卤素取代;更优选地,R1’和R2’各自独立地选自直链C6至C18烷基或杂烷基,所述直链基团任选被一个或多于一个末端卤素取代。根据一个实施方案,R1’和R2’各自独立地选自任选被一个或多于一个卤素取代的直链C6至C18烷基、C6至C18杂烷基、C6至C18烯基、C6至C18杂烯基、C6至C18炔基、杂炔基和大分子基团。根据一个实施方案,R1’和/或R2’不选自C1至C5烷基、C1至C5杂烷基、C1至C5烯基、C1至C5杂烯基和C1至C5炔基、杂炔基。根据一个实施方案,R1’和/或R2’不选自甲基、乙基、丙基、丁基或戊基。

根据一个实施方案,Rb和Rd不都是氢原子(-H)。根据一个实施方案,Rb和Rd的至少一个不表示氢原子(-H)。

根据一个实施方案,优选的通式(IV)化合物是式(IV之二)的化合物:

其中Ra、Rb、Rc、Rd、R1’、R2’、R3’、R3、R4和R4’如式(IV)中所定义。

根据一个实施方案,优选的式(IV之二)化合物是式(IV之三)化合物:

其中Rb、Rd、R1’、R2’、R3’、R3、R4和R4’如式(IV)中所定义。

根据一个实施方案,Rb和Rd各自独立地选自H、烷基、杂烷基、烷氧基、氨基、烷基氨基和卤素;优选Rb和Rd各自独立地选自H、C1至C4烷基、C1至C4杂烷基、C1至C4烷氧基、C1至C4二烷基氨基和卤素;更优选Rb和Rd各自独立地选自至少一种C1至C4烷基或卤素;

根据一个实施方案,R1’和R2’直链烷基或直链杂烷基链。根据一个实施方案,R1’和R2’不是分支链。

根据一个实施方案,Z1、Z1’、Z2和Z2’表示O原子。根据一个实施方案,Z1、Z1’、Z2和Z2’表示S原子。根据一个实施方案,Z1、Z1’、Z2和Z2’表示S原子。根据一个实施方案,Z1和Z1’表示O原子,Z2和Z2’表示S原子。根据一个实施方案,Z1和Z1’表示S原子,Z2和Z2’表示O原子。

根据一个实施方案,通式(IV)的化合物是对称的。根据一个实施方案,通式(IV)的化合物是非对称的。

根据一个实施方案,优选的式(IV之三)化合物是式(V-a)的化合物:

其中Rb、Rd、R1’、R2’、R3’、R3、R4和R4’如上定义。

在本发明中,式(V-a)化合物称为“酯双脲”。

根据一个实施方案,优选的式(IV之三)化合物是式(V-b)的化合物:

其中Rb、Rd、R1’、R2’、R3’、R3、R4和R4’如上定义。

在本发明中,式(V-b)化合物称为“二硫代酯双脲”。

根据一个实施方案,优选的式(IV之三)化合物是式(V-c)化合物:

其中Rb、Rd、R1’、R2’、R3’、R3、R4和R4’如上定义。

在本发明中,式(V-c)化合物称为“硫代酯双脲”。

根据一个实施方案,优选的式(IV之三)化合物是式(V-d)的化合物:

其中Rb、Rd、R1’、R2’、R3’、R3、R4和R4’如上定义。

在本发明中,式(V-d)化合物称为“硫羰基酯双脲”。

根据一个实施方案,本发明的优选化合物是下文表1中列出的化合物:

表1

在表1中,术语“Cpd”表示化合物。

表1的化合物使用Ultra版本12.0(PerkinElmer)命名。

组合物

本发明还涉及包含至少一种如上定义的本发明化合物和非极性液体的组合物。特别地,本发明涉及包含非极性液体和至少一种如上定义的式(IV)或(IV之二)化合物的组合物。

根据一个实施方案,该组合物包含一种如上定义的本发明的单一化合物和非极性液体。根据一个实施方案,该组合物包含两种如上定义的本发明化合物和非极性液体。

根据一个实施方案,该组合物由非极性液体和至少一种如上所述的本发明化合物构成。

根据一个实施方案,该组合物由非极性液体和至少一种如上定义的式(IV)或式(IV之二)化合物构成。

根据一个实施方案,非极性液体是液体或半液体。根据一个实施方案,非极性液体选自甲基环己烷和十二烷。根据一个实施方案,非极性液体选自油(或润滑剂)、润滑脂、单体、热固性树脂、香料或燃料。

根据一个实施方案,油选自矿物(烃)、天然油(脂肪酯)或合成油(聚(α烯烃))。根据一个实施方案,单体选自丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和苯乙烯类。

在本发明中,通过使用具有0.16mm直径毛细管的Anton paar AMVn落球微黏度计测量相对黏度。以+20°和-20°的角度进行三次测量。黏度值报告为这些测量值的平均值。

根据一个实施方案,当不包含本发明化合物时,非极性液体在室温下的黏度为0.001Pa.s至1000Pa.s;优选0.01Pa.s至100Pa.s。根据一个实施方案,当不包含本发明化合物时,非极性液体在室温下的黏度为1Pa.s至100Pa.s,优选10Pa.s至100Pa.s、20Pa.s至100Pa.s、30Pa.s至100Pa.s、40Pa.s至100Pa.s、50Pa.s至100Pa.s、60Pa.s至100Pa.s、70Pa.s至100Pa.s、80Pa.s至100Pa.s、或90Pa.s至100Pa.s。根据一个实施方案,当不包含本发明化合物时,非极性液体在室温下的黏度为0.01Pa.s至90Pa.s,优选0.01Pa.s至80Pa.s、0.01Pa.s至70Pa.s、0.01Pa.s至60Pa.s、0.01Pa.s至50Pa.s、0.01Pa.s至40Pa.s、0.01Pa.s至30Pa.s、0.01Pa.s至20Pa.s、0.01Pa.s至10Pa.s、或0.01Pa.s至1Pa.s。

根据一个实施方案,本发明的组合物(即包含至少一种本发明化合物的非极性液体)在室温下的相对黏度为1至100;优选1至10。

根据一个实施方案,在本发明的组合物中,本发明的化合物在非极性液体中的浓度为组合物总重量的大于0重量%至5重量%;优选0.01重量%至1重量%。根据一个实施方案,本发明化合物在非极性液体中的浓度为组合物总重量的约0.01%。根据一个实施方案,在本发明的组合物中,本发明的化合物在非极性液体中的浓度为组合物的总重量的0.001重量%至5重量%;优选0.01重量%至5重量%、0.1重量%至5重量%、1重量%至5重量%、2重量%至5重量%、3重量%至5重量%、4重量%至5重量%。根据一个实施方案,在本发明的组合物中,本发明的化合物在非极性液体中的浓度为组合物总重量的1重量%、2重量%、3重量%、4重量%或5重量%。根据一个实施方案,本发明化合物在非极性液体中的浓度为组合物总重量的约0.01重量%、0.02重量%、0.03重量%、0.04重量%、0.05重量%、0.06重量%、0.07重量%、0.08重量%、0.09重量%或1重量%。

根据一个实施方案,本发明化合物在非极性液体、优选在甲基环己烷或十二烷中的摩尔浓度为大于0mM至50mM;优选0.1mM至10mM。根据一个实施方案,本发明化合物在非极性液体中的浓度为约0.1mM。根据一个实施方案,本发明化合物在非极性液体、优选在甲基环己烷或十二烷中的摩尔浓度为0.01mM至50mM,优选0.01mM至50mM、0.1mM至50mM、1mM至50mM、10mM至50mM、20mM至50mM、30mM至50mM、或40mM至50mM。根据一个实施方案,本发明化合物在非极性液体中的浓度为0.1mM至10mM,优选1mM至10mM,优选2mM至10mM、3mM至10mM、4mM至10mM、5mM至10mM、6mM至10mM、7mM至10mM、8mM至10mM或9mM至10mM。根据一个实施方案,本发明化合物在非极性液体中的浓度为1mM、2mM、3mM、4mM、5mM、6mM、7mM、8mM、9mM或10mM。

根据一个实施方案,该组合物还可包含合适的添加剂。

制备本发明化合物的方法

本发明还涉及制备如上定义的其中Z1、Z1’、Z2和Z2’表示O原子的式(IV之二)化合物的方法,包括使至少一种式(A-1)酯铵盐与(a)通式(A-2)的二异氰酸酯或(b)能够原位制备通式(A-2)的二异氰酸酯的试剂混合物反应,

其中R1’、R3’和R3如上定义;并且X-是阴离子,优选选自氯例子、溴离子、硫酸根、硫酸氢根和磺酸根;更优选X-是甲苯磺酸根;

其中Y如上定义。

根据一个实施方案,酯铵盐是酯铵甲苯磺酸盐:

其中R1’、R3’和R3如上定义。

根据一个实施方案,步骤(b)包括具有羰基官能团的化合物和式(A-3)的二胺的混合物:

其中Y如上定义。

根据一个实施方案,酯铵盐是酯铵甲苯磺酸盐:

其中R1’、R3’和R3如上定义。

根据一个实施方案,具有羰基官能团的化合物选自氯氧化物和碳酸盐/酯。

根据一个实施方案,具有羰基官能团的化合物是光气:

根据一个实施方案,具有羰基官能团的化合物是碳酸双(三氯甲酯):

根据一个实施方案,化合物A-2是化合物A-2之二:

其中Ra、Rb、Rc和Rd如上定义。

根据一个实施方案,化合物A-2是被至少两个异氰酸根基团取代的芳基,优选包含两个异氰酸根基团的烷基苯;更优选化合物A-2是2,4-二异氰酸根合-1-甲基苯。

根据一个实施方案,化合物A-3是被至少两个氨基取代的芳基,优选包含两个氨基的烷基苯。根据一个实施方案,化合物A-3具有式(A-3之二):

其中Ra、Rb、Rc和Rd如上定义。

根据一个实施方案,式(A-1)的酯铵盐在包括使氨基酸和醇反应的预备步骤中合成。

根据一个实施方案,氨基酸选自丙氨酸(Ala)、精氨酸(Arg)、天冬酰胺(Asn)、天冬氨酸(Asp)、半胱氨酸(Cys)、谷氨酸(Glu)、谷氨酰胺(Gln)、甘氨酸(Gly)、组氨酸(His)、异亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、赖氨酸(Lys)、蛋氨酸(Met)、苯丙氨酸(Phe)、脯氨酸(Pro)、吡咯赖氨酸、硒代半胱氨酸(Sec)、丝氨酸(Ser)、苏氨酸(Thr)、色氨酸(Trp)、酪氨酸(Tyr)和缬氨酸(Val);优选甘氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、组氨酸、色氨酸、异亮氨酸和蛋氨酸。根据一个实施方案,氨基酸是苯丙氨酸。

根据一个实施方案,醇是烷醇,优选具有羟基的直链烷基链。根据一个实施方案,预备步骤包括使1当量的氨基酸和1.1当量的醇反应。

根据一个实施方案,预备步骤还包含溶剂,优选非极性溶剂;更优选地,溶剂是甲苯。

根据一个实施方案,预备步骤在高于室温的温度下进行,优选在30℃至150℃的温度下进行。根据一个实施方案,预备步骤在高于室温的温度下进行,优选在40℃至150℃,优选50℃至150℃、60℃至150℃、70℃至150℃、80℃至150℃、90℃至150℃、100℃至150℃、110℃至150℃、120℃至150℃、130℃至150℃、或140℃至150℃的温度下进行。根据一个实施方案,预备步骤在回流下进行。

根据一个实施方案,预备步骤在1小时至48小时、优选1小时至24小时、更优选12小时的时间段内进行。根据一个实施方案,预备步骤在1h、2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h、9h、10h、11h、12h、13h、14h、15h、16h、17h、18h、19h、20h、21h、22h、23h、24h、25h、26h、27h、28h、29h、30h、31h、32h、33h、34h、35h、36h、37h、38h、39h、40h、41h、42h、43h、44h、45h、46h、47h或48h的时间段内进行。

步骤(a)

根据一个实施方案,步骤(a)在溶剂中进行,优选在有机溶剂中进行,更优选在四氢呋喃(THF)中进行。

根据一个实施方案,步骤(a)还包括使用胺,优选三乙胺。

步骤(b)

根据一个实施方案,步骤(b)在溶剂中进行,优选在有机溶剂中进行,更优选在二氯甲烷(DCM)中进行。

根据一个实施方案,步骤(b)还包括使用胺,优选N,N-二异丙基乙胺(DIEA)。

用途

如上所述,本发明涉及如上定义的本发明化合物或组合物作为热增稠剂的用途。

特别地,本发明涉及通式(I)化合物作为热增稠剂的用途:

其中Y、R1和R2如上定义。

根据一个实施方案,该化合物具有通式(II):

其中R1、R2、Ra、Rb、Rc和Rd如上定义。

特别地,本发明涉及如上定义的通式(IV)和/或式(IV之二)化合物用作热增稠剂的用途。

根据一个实施方案,本发明的化合物或组合物可用于热增稠非极性液体;优选油(或润滑剂)、润滑脂、单体、热固性树脂、香料或燃料。

根据一个实施方案,本发明的化合物或组合物可用于(a)在0℃至50℃、优选20℃至45℃的温度下增稠非极性液体,和/或当温度升高时,用于保持步骤(a)中获得的黏度。根据一个实施方案,本发明的化合物或组合物可用于(a)在0℃至50℃、优选20℃至45℃的温度下增稠非极性液体,和/或当温度高于50℃、优选50℃至100℃时,用于保持步骤(a)中获得的黏度。根据一个实施方案,本发明的化合物或组合物可用于(a)在0℃至50℃、优选20℃至45℃的温度下增稠非极性液体,和/或当温度升高到高于50℃时,用于避免步骤(a)中得到的黏度降低到与不存在任何热增稠剂时降低相同的程度。

根据一个实施方案,本发明的化合物或组合物可用于在5℃至100℃、优选10℃至60℃、更优选20℃至50℃的温度下进行热增稠。根据一个实施方案,本发明的化合物或组合物可用于在10℃至100℃,优选20℃至100℃、30℃至100℃、40℃至100℃、50℃至100℃、60℃至100℃、70℃至100℃、80℃至100℃或90℃至100℃的温度下进行热增稠。根据一个实施方案,本发明的化合物或组合物可用于在20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃或50℃的温度下进行热增稠。

根据一个实施方案,本发明的化合物或组合物还可用于改善非极性液体的冷流动性质。根据一个实施方案,本发明的化合物或组合物可用于改善非极性液体的冷流动性质。根据一个实施方案,本发明的化合物或组合物可用于在加热期间保持和/或增加非极性液体的黏度。

有利地,本发明的化合物或组合物能够充当热增稠剂,同时确保在低温和高温下有效的机械发动机操作。

有利地,本发明的化合物或组合物能够减缓非极性液体、尤其是香料的蒸发。

试剂盒

本发明还涉及试剂盒,其在一个隔室中包含如上定义的本发明化合物,并且在第二隔室中包含如上定义的非极性液体。

附图简要说明

图1是液体的黏度(虚线)和包含本发明的热增稠化合物的相同液体的黏度(实线)随温度变化的理论图。

图2是显示十二烷和甲基环己烷以及包含H3C11Xyl的相应溶液的流动时间演变随温度变化的图。

图3是显示包含H3C7Xyl、H3C11Xyl或H3C15Xyl的十二烷或甲基环己烷溶液的相对黏度随温度变化的图。

图4是显示H3C11Xyl在十二烷中的溶液(4.1g/L)的G’和G”模量随频率(弧度/s)变化的图。

图5是显示H3C11Xyl在十二烷中的溶液(4.1g/L)的复态黏度随频率(弧度/s)变化的图。

实施例

通过以下实施例进一步说明本发明。

第1部分:化学品

缩写

Ala 丙氨酸;

AcOEt 乙酸乙酯;

Ar 芳基;

CDCL3 氯仿;

DCM 二氯甲烷;

DIEA N,N-二异丙基乙胺;

DIPA 二异丙胺;

DMSO 二甲基亚砜;

ESI 电喷射电离;

eq. 当量;

HMPA 六甲基磷酰三胺;

HRMS 高分辨率质谱法;

LDA 二异丙基氨基锂;

Leu et i-Leu 亮氨酸和异亮氨酸;

M 摩尔;

min 分钟;

MS 质谱分析法;

NMR 核磁共振;

PE 石油醚

Phe 苯丙氨酸;

PhGly 苯甘氨酸;

PTSA 对甲苯磺酸;

TDI 甲苯二异氰酸酯;

THF 四氢呋喃;

THP 四氢吡喃。

材料和方法

所有氨基酸均购自Sigma-Aldrich或Alfa Aesar(99%纯度)并按原样使用。TDI购自Sigma Aldrich(纯度≥98%)并直接使用。色谱级溶剂按原样使用。干燥的CH2Cl2和THF从SPS溶剂纯化系统(IT-Inc)中获得,并储存在分子筛上。通过在CaH2上蒸馏干燥NEt3和DIEA,并储存在分子筛上。

NMR波谱法

在Bruker Avance 400、300或200光谱仪上记录NMR波谱并校准残余溶剂峰。峰以ppm报告,具有相应的多重峰(s:单峰;d:双峰;t:三重峰;q:四重峰;quint:五重峰;庚:七重峰;dt:二次三重峰;td:三次二重峰)、积分和以赫兹给出的各自的J耦合常数。

HRMS质谱法

通过ESI+电离在TQ R30-10HRMS质谱仪上获得精确质量测量值(HRMS),并以m/z报告主要信号。

快速液相色谱法

用Grace Reveleris和相同品牌的柱进行快速液相色谱纯化。使用milli-Q系统纯化水。

傅里叶变换红外光谱(FT-IR)

FT-IR测量在1.0mm光程的CaF2晶胞中的Nicolet iS10光谱仪上进行,并校正空气、溶剂和晶胞吸收。

流变学测量

流变学测量在Haake RS600流变仪上进行,该流变仪配备有直径为35mm、间隙为53μm和角度为2°的喷砂不锈钢锥/板的几何形状。用Peltier恒温器控制温度。

黏度测量

使用具有0.16mm直径毛细管的Anton paar AMVn落球微型黏度计记录黏度测量值,其中在+20°和-20°的角度下进行三次测量。结果报告为这六次测量值的平均值。

实施例1:制备酯双脲的一般程序

1.1.酯铵甲苯磺酸盐的合成(预备步骤)

该合成改编自:S.Cantekin,H.M.M.ten Eikelder,A.J.Markvoort,M.A.J.Veld,P.A.Korevaar,M.M.Green;A.R.A.Palmans,E.W.Meijer,Angew.Chem.Int.编辑2012,51,6426-6431。

将1当量氨基酸、1.1当量醇和1.1当量PTSA·H2O加入到甲苯(0.15M)中,并将混合物在配备有迪安-斯脱克(Dean-Stark)装置的回流下搅拌12小时。然后将混合物减压浓缩并在Et2O中稀释。将溶液放入冰中沉淀几小时。然后过滤沉淀物,用冷Et2O对其进行洗涤并在真空下干燥。

1.2.合成具有甲苯间隔基团的酯双脲(方法A)

该合成改编自:F.Lortie,S.Boileau,L.Bouteiller,C.Chassenieux,B.Demé,G.Ducouret,M.Jalabert,F.P.Terech,Langmuir 2002,18,7218–7222。

在氩气下将2.2当量甲苯磺酸铵酯(根据上述方法获得)溶于无水THF(0.05M)中。将2.2当量NEt3和1当量TDI加入混合物中。在室温下搅拌混合物48小时。然后将混合物减压浓缩,并通过柱色谱法纯化或从乙腈中重结晶。

1.3.合成具有其他间隔基团的酯双脲(方法B)

该合成改编自:I.Giannicchi,B.Jouvelet,B.Isare,M.Linares,A.Dalla Cort,L.Bouteiller,Chem.Commun.2014,50,611–613。

在氩气氛下,将70mM二氨基苯衍生物溶液和2当量DIEA的DCM溶液以2.5mL/h加入到含有0.66当量三光气的60mM的DCM溶液中。加入后,将混合物搅拌1小时,并将含有2.1当量甲苯磺酸铵酯和6.3当量DIEA的0.3M的DCM溶液加入混合物中。减压浓缩溶液,产物用柱色谱法纯化或用乙腈重结晶。

实施例2:酯铵甲苯磺酸盐的合成

2.2.直链化合物

2.2.1.由苯丙氨酸合成

己基(S)-苯丙氨酸铵甲苯磺酸盐

使用可商购获得的己醇和(S)-苯丙氨酸,按照上述预备步骤进行制备。得到产物,为白色粉末。

庚基(S)-苯丙氨酸铵甲苯磺酸盐

使用可商购获得的庚醇和(S)-苯丙氨酸,按照上述预备步骤进行制备。得到3.41g(99%)产物,为白色粉末。

1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.24(s,3H,NH3),7.74(d,2H,Ar-H,J=7.8Hz),7.20-7.03(m,7H,Ar-H),4.31-4.18(m,1H,NH3-CH),3.94-3.77(m,2H,COO-CH2),3.24(dd,1H,NH3-CH-CH2,J=14.0,5.3Hz),3.04(dd,NH3-CH-CH2,1H,J=14.0,8.2Hz),2.32(s,3H,Ar-CH3),1.37-1.07(m,12H,CH2),1.07-0.97(m,2H,CH2),0.88(t,3H,CH3,J=6.5Hz).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ169.02,141.70,140.33,134.48,129.57,128.92,128.69,127.34,126.34,54.34,36.53,32.07,29.86,29.80,29.65,29.50,29.37,28.23,25.75,22.83,21.45,14.25.

辛基(S)-苯丙氨酸铵甲苯磺酸盐

使用可商购获得的辛醇和(S)-苯丙氨酸,按照上述预备步骤进行制备。得到5.94g(95%)产物,为白色粉末。

1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.44(s,3H,NH3),7.50(d,2H,Ar-H,2J=7.6Hz),7.38-7.02(m,7H,Ar-H),4.25(t,1H,NH3-CH,2J=6.6Hz),3.99(t,2H,COO-CH2,2J=6.3Hz),3.08(AB自旋系统,2H,NH3-CH-CH2,2J=8.1Hz),1.80(quin,2H,COO-CH2-CH2,2J=1.8Hz),2.27(s,3H,Ar-CH3),1.39(quin,2H,COO-CH2-CH2-CH2,2J=6.5Hz),1.30-1.00(m,10H,CH2),0.85(t,3H,CH3,2J=7.0Hz).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ169.01,141.69,140.33,134.49,129.56,128.91,128.67,127.33,126.33,66.37,54.33,31.93,29.28,29.25,28.21,25.72,22.77,21.44,14.22.

壬基(S)-苯丙氨酸铵甲苯磺酸盐

使用可商购获得的壬醇和(S)-苯丙氨酸,按照如上定义的预备步骤进行制备。得到5.32g(91%)产物,为白色粉末。

1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.24(s,3H,NH3),7.75(d,2H,Ar-H,2J=8.1Hz),7.19-7.03(m,7H,Ar-H),4.30-4.20(m,1H,NH3-CH),3.95-3.80(m,2H,COO-CH2),3.15(AB自旋系统,2H,NH3-CH-CH2),2.33(s,3H,Ar-CH3),1.39-1.00(m,14H,CH2),0.90(t,3H,CH3,2J=7.0Hz)13C NMR(101MHz,CDCl3)δ168.86,141.53,140.23,134.32,129.44,128.79,128.56,127.22,126.21,66.26,54.20,36.39,31.87,29.44,29.28,29.21,28.10,25.60,22.67,21.31,14.11.

癸基(S)-苯丙氨酸铵甲苯磺酸盐

使用可商购获得的癸醇和(S)-苯丙氨酸,按照如上定义的预备步骤进行制备。得到3.22g(59%)产物,为白色粉末。

1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.24(s,3H,NH3),7.75(d,2H,Ar-H,2J=8.1Hz),7.19-7.03(m,7H,Ar-H),4.30-4.20(m,1H,NH3-CH),3.95-3.80(m,2H,COO-CH2),3.15(AB自旋系统,2H,NH3-CH-CH2),2.33(s,3H,Ar-CH3),1.39-1.00(m,16H,CH2),0.90(t,3H,CH3,2J=7.0Hz;13C NMR(101MHz,CDCl3)δ169.01,141.67,140.36,134.47,129.57,128.92,128.69,127.35,126.34,66.39,54.34,36.53,32.04,29.71,29.62,29.46,29.35,28.23,25.74,22.82,21.45,14.25.

十一烷基(S)-苯丙氨酸铵甲苯磺酸盐

使用可商购获得的十一烷醇和(S)-苯丙氨酸,按照如上定义的预备步骤进行制备。得到2.13g(82%)产物,为白色粉末。

1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.24(s,3H,NH3),7.75(d,2H,Ar-H,2J=8.1Hz),7.19-7.03(m,7H,Ar-H),4.30-4.20(m,1H,NH3-CH),3.95-3.80(m,2H,COO-CH2),3.15(AB自旋系统,2H,NH3-CH-CH2),2.33(s,3H,Ar-CH3),1.39-1.00(m,18H,CH2),0.90(t,3H,CH3,2J=7.0Hz).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ169.01,141.70,140.33,134.49,129.57,128.92,128.67,127.33,126.34,66.38,54.34,36.53,32.06,29.82,29.79,29.77,29.63,29.50,29.36,25.74,22.83,21.44,14.25.

十二烷基(S)-苯丙氨酸铵甲苯磺酸盐

使用可商购获得的十二烷醇和(S)-苯丙氨酸,按照如上定义的预备步骤制备。得到10.62g(86%)产物,为白色粉末。

1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.24(s,3H,NH3),7.74(d,2H,Ar-H,J=8.2Hz),7.20-7.04(m,6H,Ar-H),4.29-4.19(m,1H,NH3-CH),3.93-3.77(m,2H,COO-CH2),3.24(dd,1H,NH3-CH-CH2,J=14.0,5.3Hz),3.04(dd,1H,NH3-CH-CH2,J=14.0,8.4Hz),2.32(s,3H,Ar-CH3),1.38-1.08(m,14H,CH2),1.08-0.96(m,2H,CH2),0.89(t,3H CH3,J=6.8Hz).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ169.02,141.70,140.31,134.52,129.56,128.90,128.65,127.30,126.33,66.35,54.34,36.53,32.05,29.81,29.78,29.76,29.62,29.49,29.35,28.21,25.73,22.81,21.43,14.24.

十二烷基(R)-苯丙氨酸铵甲苯磺酸盐

使用可商购获得的十二烷醇和(R)-苯丙氨酸,按照如上定义的预备步骤进行制备。得到2.12g(86%)产物,为白色粉末。

1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.21(s,3H,NH3),7.72(d,2H,Ar-H,2J=8.1Hz),7.18-7.03(m,7H,Ar-H),4.30-4.16(m,1H,NH3-CH),3.94-3.76(m,2H,COO-CH2),3.14(AB自旋系统,2H,NH3-CH-CH2),2.31(s,3H,Ar-CH3),1.40-0.97(m,28H,CH2),0.87(t,2H,CH3,2J=7.0Hz).13C NMR(101 MHz,CDCl3)δ169.02,141.70,140.32,134.52,129.56,128.91,128.66,127.31,126.34,66.36,54.34,36.53,32.05,29.76,29.63,29.49,29.35,28.22,25.73,22.82,21.43,14.24.

十三烷基(S)-苯丙氨酸铵甲苯磺酸盐

使用可商购获得的十三烷醇和(S)-苯丙氨酸,按照如上定义的预备步骤进行制备。得到4.14g(88%)产物,为白色粉末。

1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.18(s,3H,NH3),7.76(d,2H,Ar-H,J=7.9Hz),7.23-7.05(m,Ar-H,7H),4.27(dd,NH3-CH,1H,J=8.1,5.3Hz),3.88(m,2H,COO-CH2),3.27(dd,1H,NH3-CH-CH2,J=14.1,5.3Hz),3.07(dd,1H,NH3-CH-CH2,J=14.1,8.2Hz),2.35(s,3H,Ar-CH3),1.43-1.11(m,20H,CH2),1.06(q,2H,CH2,J=7.7Hz),0.91(t,3H,CH3,J=6.6Hz).13CNMR(101MHz,CDCl3)δ141.69,140.35,134.45,129.57,128.93,128.70,127.36,126.32,66.40,54.34,29.84,29.82,29.80,29.77,29.63,29.50,29.36,28.23,25.75,22.83,21.45,14.25.

十四烷基(S)-苯丙氨酸铵甲苯磺酸盐

使用可商购获得的十四烷醇和(S)-苯丙氨酸,按照如上定义的预备步骤进行制备。得到1.47g(33%)产物,为白色粉末。

1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.24(s,3H,NH3),7.74(d,2H,Ar-H,J=8.0Hz),7.21-7.02(m,7H,Ar-H),4.24(dd,1H,NH3-CH,J=8.2,5.3Hz),3.95-3.76(m,2H,COO-CH2),3.24(dd,1H,NH3-CH-CH2,J=14.1,5.3Hz),3.05(dd,1H,NH3-CH-CH2,J=14.0,8.2Hz),2.33(s,3H,Ar-CH3),1.45-1.09(m,21H,CH2),1.04(q,2H,CH2,J=7.7Hz),0.89(t,3H,CH3,J=6.7Hz).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ141.70,140.35,134.45,129.58,128.93,128.70,127.36,126.33,66.40,54.33,29.85,29.83,29.81,29.78,29.64,29.51,29.37,28.24,25.75,22.83,21.45,14.25.

十六烷基(S)-苯丙氨酸铵甲苯磺酸盐

使用可商购获得的十六烷醇和(S)-苯丙氨酸,按照如上定义的预备步骤进行制备。得到5.84g(92%)产物,为白色粉末。

1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.21(s,3H,NH3),7.72(d,2H,Ar-H,2J=8.2Hz),7.16-7.034(m,7H,Ar-H),4.27-4.17(m,1H,NH3-CH),3.91-3.77(m,2H,COO-CH2),3.12(AB自旋系统,2H,NH3-CH-CH2),2.31(s,3H,Ar-CH3),1.35-1.06(m,28H,CH2),0.86(t,3H,CH3,2J=7.0Hz).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ168.88,141.56,140.21,134.34,129.44,128.79,128.56,127.22,126.21,66.26,54.21,36.40,31.94,29.73,29.71,29.68,29.66,29.52,29.37,29.24,28.11,25.62,22.70,21.32,14.12.

十八烷基(S)-苯丙氨酸铵甲苯磺酸盐

使用可商购获得的1-十八烷醇和(S)-苯丙氨酸,按照如上定义的预备步骤进行制备。获得产物,为白色粉末。

2.2.2.由其他氨基酸合成

辛基(S)-d5-苯丙氨酸铵甲苯磺酸盐

使用可商购获得的辛醇和(S)-d5-苯丙氨酸,按照如上定义的预备步骤进行制备。得到2.32g(85%)产物,为白色粉末。

1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ8.45(s,3H,NH3),7.23(d,2H,Ar-H,2J=8.1Hz),6.84(d,2H,Ar-H,2J=8.0Hz),4.28(t,1H,NH3-CH,2J=6.9Hz),4.02(t,2H,COO-CH2,2J=6.4Hz),3.10(AB系统,2H,NH3-CHCH2),2.29(s,3H,Ar-CH3),1.48-1.34(m.,2H,COO-CH2CH2),1.34-1.06(m,10H,CH2),0.87(t,12H,CH3,2J=6.8Hz)13C NMR(75MHz,DMSO-d6)δ127.81,125.22,65.27,52.98,35.78,30.91,28.23,27.49,24.82,21.79,20.48,13.64.

2.2.3.带卤素官能基的化合物

12-三溴十二烷基(S)-苯丙氨酸铵甲苯磺酸盐

使用12-三溴十二烷醇和(S)-苯丙氨酸,按照如上定义的预备步骤进行制备。得到6.57g(85%)产物,为白色粉末。

1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.41(s,3H,NH3),7.50(d,2H,Ar-H,2J=8.0Hz),7.32(q,3H,Ar-H,2J=7.3Hz),7.22(d,2H,Ar-H,2J=7.1Hz),7.12(d,2H,Ar-H,2J=7.9Hz),4.29(t,1H,NH3-CH,2J=6.9Hz),4.02(t,2H,COO-CH2,2J=6.4Hz),3.09(AB自旋系统,2H,NH3-CH-CH2,2J=21.7Hz),2.96(t,2H,CBr3-CH2,2J=7.8Hz),2.29(s,3H,Ar-CH3),1.68(quin,2H,COO-CH2-CH2,2J=7.4Hz),1.50-1.08(m,16H,CH2).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ169.02,141.64,140.35,134.43,129.56,128.92,128.70,127.37,126.30,66.37,60.06,54.33,42.77,36.51,29.65,29.57,29.45,29.31,28.21,28.01,25.72,21.48.HRMS(ESI,m/z)570.0044[M]+,C21H33Br3NO2.的计算值:570.0035.

12-三氯十二烷基(S)-苯丙氨酸铵甲苯磺酸盐

使用12-三氯十二烷醇和(S)-苯丙氨酸,按照如上定义的预备步骤进行制备。得到617mg(76%)产物,为白色粉末。

1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.22(s,3H,NH3),7.74(d,2H,Ar-H,2J=8.2Hz),7.21-7.07(m,7H,Ar-H),4.35-4.20(m,1H,NH3-CH),3.98-3.82(m,2H,COO-CH2),3.17(AB自旋系统,2H,NH3-CH-CH2,2J=5.9Hz),2.67(t,2H,CCl3-CH2,2J=8.0Hz),2.34(s,3H,Ar-CH3),1.78(quin,2H,COO-CH2-CH2,2J=7.4Hz),1.48-1.00(m,16H,CH2).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ169.00,141.62,140.40,134.46,129.57,128.94,128.70,127.37,126.32,66.37,55.34,54.35,36.53,29.65,29.56,29.44,29.32,28.48,28.22,26.53,25.73,21.47.HRMS(ESI,m/z)436.1575[M]+,C21H33Cl3NO2.的计算值是:436.1571.

实施例3:具有直链烷基链的对称酯双脲

3.1.由苯丙氨酸(Phe)合成的双脲

H3C5Tol

使用己基(S)-苯丙氨酸铵甲苯磺酸盐按照方法A进行制备。产物在乙腈中重结晶。得到726mg(85%)纯产物,为白色糊状物。

1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.60(s,1H,NH),7.81(s,1H,NH),7.73(d,1H,ArH,J=2.2Hz),7.35-7.17(m,11H,ArH),7.11(dd,1H,ArH,J=8.2,2.2Hz),6.94(d,2H,NH,J=8.0Hz),6.28(d,1H,ArH,J=7.9Hz),4.58-4.45(m,2H,NH-CH),4.02(t,4H,COO-CH2,J=6.5Hz),3.09-2.93(m,4H,NH3-CH-CH2),2.08(s,3H,Ar-CH3),1.58-1.45(m,4H,CH2),1.31-1.17(m,13H,CH2),0.84(t,6H,CH3,J=6.8Hz).13C NMR(101MHz,DMSO-d6)δ172.20,154.63,154.48,138.10,137.80,136.85,136.78,129.94,129.13,128.26,126.58,119.48,111.64,110.01,64.46,53.97,53.73,37.72,37.56,30.83,27.99,24.95,21.94,17.18,13.82.

H3C6Tol

使用庚基(S)-苯丙氨酸铵甲苯磺酸盐按照方法A进行制备。产物在乙腈中重结晶。得到823mg(88%)纯产物,为白色糊状物。

1H NMR(400MHz,DMSO-d6/THF-d8 2/1)δ8.60(s,1H,NH),7.81(s,1H,NH),7.77(s,1H,ArH),7.34-7.15(m,13H,ArH),6.96(d,1H,NH,J=7.8Hz),6.90(d,1H,NH,J=8.3Hz),6.28(d,1H,ArH,J=8.0Hz),4.57(h,2H,NH-CH,J=7.0Hz),4.04(t,4H,COO-CH2,J=6.7Hz),3.12-2.92(m,4H,NH3-CH-CH2),2.11(s,3H,Ar-CH3),1.62-1.48(m,4H,CH2),1.26(s,16H,CH2),0.87(t,6H,CH3,J=6.5Hz).13C NMR(101MHz,DMSO-d6/THF-d8 2/1)δ172.10,154.58,154.44,138.39,137.97,136.96,129.65,129.10,128.06,126.37,118.98,114.60,111.35,109.69,64.36,53.95,53.72,38.04,37.87,31.43,25.45,22.18,1703,13.58.HRMS(ESI,m/z)723.4100[M+Na]+,C46H56N4O6Na的计算值:723.4092.

H3C7Tol

使用庚基(S)-苯丙氨酸铵甲苯磺酸盐按照方法A进行制备。产物在乙腈中重结晶。

HRMS(ESI,m/z)751.4405[M+Na]+,C43H60N4O6Na的计算值为751.4405。

H3C7Xyl

使用辛基(S)-苯丙氨酸铵甲苯磺酸盐和4,6-二甲基-1,3-二氨基苯,按照方法B进行制备。产物在乙腈中重结晶。得到963mg(61%)纯产物,为白色糊状物。

1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ7.94(s,1H,ArH),7.75(s,2H,NH),7.36-7.15(m,10H,ArHand NH),6.85(s,1H,ArH),6.69(d,2H,ArH,2J=7.9Hz),4.49(q,2H,NH-CH,2J=7.2Hz),4.00(t,4H,COO-CH2,2J=6.5Hz),3.08-2.91(m,NH3-CH-CH2,4H),2.05(s,6H,Ar-CH3),1.50(q,4H,COOCHC2CH2,2J=6.0Hz),1.30-1.15(m,20H,CH2),0.85(t,6H,CH3,2J=6.7Hz).13C NMR(101MHz,DMSO-d6)δ172.27,154.73,136.87,135.27,131.20,129.12,128.22,126.53,122.40,115.64,64.42,53.91,37.74,31.20,28.59,28.54,28.01,25.27,22.06,17.17,13.90.HRMS(ESI,m/z)765.4570[M+Na]+,C44H62N4O6的计算值:765.4562.

H3C7Cl

使用辛基(S)-苯丙氨酸铵甲苯磺酸盐和4,6-二氯-1,3-二氨基苯,按照方法B进行制备。产物在乙腈中重结晶。得到457mg(55%)纯产物,为白色粉末。

1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.91(s,1H,ArH),8.21(s,2H,NH),7.46(s,1H,ArH),7.41(d,2H,J=7.7Hz,ArH),7.34-7.17(m,12H,ArH和NH),4.49(q,2H,NH-CH,J=7.7Hz),4.01(t,4H,COO-CH2,J=6.2Hz),3.08-2.91(m,4H NH3-CH-CH2),1.55-1.42(m,4H,CH2),1.30-1.13(m,20H,CH2),0.83(t,6H,CH3,J=6.8Hz).13C NMR(101MHz,DMSO-d6)δ172.00,153.90,136.74,135.43,129.07,128.28,126.61,114.37,112.83,64.52,54.01,37.48,31.19,28.59,28.55,28.00,25.28,22.06,13.89.HRMS(ESI,m/z)805.3468[M+Na]+,C42H56Br4Cl2N4O6Na的计算值:805.3469.

H3C8Tol

使用壬基(S)-苯丙氨酸铵甲苯磺酸盐,按照方法A进行制备。产物在乙腈中重结晶。得到1.42g(83%)纯产物,为白色糊状物。

1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ8.58(s,1H,ArH),7.75(d,2H,NH,2J=30.5Hz),7.35-7.15(m,10H,ArH),7.10(d,1H,NH,2J=8.3Hz),6.92(d,2H,ArH,2J=7.9Hz),6.26(d,1H,NH,2J=7.9Hz),4.49(p,2H,NH-CH,2J=7.3Hz),4.01(t,4H,COO-CH2,2J=6.4Hz),3.06-2.92(m,4H,NH3-CH-CH2),2.07(s,3H,Ar-CH3),1.55-1.44(m,4H,COO-CH2-CH2),1.30-1.15(m,24H,CH2),0.85(t,3H,CH3,2J=6.9Hz).13C NMR(101MHz,DMSO-d6)δ172.18,154.61,154.46,138.07,137.78,136.84,136.78,129.93,129.11,128.25,126.57,119.41,111.58,109.94,64.44,53.96,53.73,37.68,37.52,31.24,28.84,28.62,28.01,25.27,22.06,17.18,13.91.HRMS(ESI,m/z)779.4716[M+Na]+,C45H64N4O6Na的计算值:779.4718.

H3C8Xyl

使用壬基(S)-苯丙氨酸铵甲苯磺酸盐和4,6-二甲基-1,3-二氨基苯,按照方法B进行制备。产物在乙腈中重结晶。得到465mg(59%)纯产物,为白色糊状物。

1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ7.94(s,1H,ArH),7.75(s,2H,NH),7.36-7.15(m,10H,ArH和NH),6.85(s,1H,ArH),6.69(d,2H,ArH,2J=7.9Hz),4.49(q,2H,NH-CH,2J=7.2Hz),4.00(t,4H,COO-CH2,2J=6.5Hz),3.08-2.91(m,NH3-CH-CH2,4H),2.05(s,6H,Ar-CH3),1.50(q,4H,COOCHC2CH2,2J=6.0Hz),1.30-1.15(m,24H,CH2),0.85(t,6H,COO-CH2,2J=6.7Hz).13C NMR(101MHz,DMSO-d6)δ172.27,154.73,136.87,135.26,131.19,129.11,128.22,126.52,122.38,64.41,53.90,37.73,31.25,28.62,28.00,25.26,22.07,17.17,13.91.HRMS(ESI,m/z)793.4886[M+Na]+,C46H66N4O6的计算值:793.4875.

H3C9Tol

使用癸基(S)-苯丙氨酸铵甲苯磺酸盐,按照方法A进行制备。产物在乙腈中重结晶。得到1.42g(83%)纯产物,为白色糊状物。

1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.60(s,1H,ArH),7.78(d,2H,NH,2J=28.8Hz),7.42-7.12(m,10H,ArH),7.12(d,1H,NH,2J=6.9Hz),6.94(d,2H,ArH,2J=5.1Hz),6.28(d,1H,NH,2J=6.7Hz),4.59-4.44(m,2H,NH-CH),4.02(t,4H,COO-CH2,2J=6.4Hz),3.06-2.92(m,4H,NH3-CH-CH2),2.09(s,3H,Ar-CH3),1.58-1.45(m,4H,COO-CH2-CH2),1.30-1.15(m,28H,CH2),0.86(t,3H,CH3,2J=6.9Hz).13C NMR(101MHz,DMSO-d6)δ172.17,154.61,154.46,138.09,137.79,136.84,136.78,129.91,129.11,128.23,126.55,119.38,111.58,109.94,64.44,53.96,53.73,37.71,37.55,31.28,28.93,28.92,28.90,28.69,28.64,28.02,25.28,22.09,17.18,13.90.HRMS(ESI,m/z)807.5029[M+Na]+,C47H88N4O6Na的计算值:807.5031.

H3C10Tol

使用十一烷基(S)-苯丙氨酸铵甲苯磺酸盐,按照方法A进行制备。产物在乙腈中重结晶。得到1.82g(99%)纯产物,为白色糊状物。

1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.60(s,1H,ArH),7.78(d,2H,NH,2J=27.5Hz),7.37-7.14(m,10H,ArH),7.12(d,1H,NH,2J=6.7Hz),6.94(d,2H,ArH,2J=5.1Hz),6.28(d,1H,NH,2J=6.0Hz),4.59-4.44(m,2H,NH-CH),4.02(t,4H,COO-CH2,2J=6.4Hz),3.06-2.92(m,4H,NH3-CH-CH2),2.09(s,3H,Ar-CH3),1.58-1.45(m,4H,COO-CH2-CH2),1.30-1.15(m,32H,CH2),0.86(t,3H,CH3,2J=6.9Hz).13C NMR(101MHz,DMSO-d6)δ172.16,154.45,138.10,137.79,136.84,136.77,129.90,129.10,128.22,126.54,119.36,111.58,109.94,64.43,53.95,53.72,37.71,37.56,31.29,28.99,28.90,28.71,28.65,28.02,25.29,22.09,17.18,13.89.

H3C11Xvl

使用十二烷基(S)-苯丙氨酸铵甲苯磺酸盐和4,6-二甲基-1,3-二氨基苯,按照方法B进行制备。产物在乙腈中重结晶两次。得到1.49g(62%)纯产物,为白色糊状物。

1H NMR(300MHz,DMSO-d6/THF-d8 2/1)δ7.95(s,1H,ArH),7.75(s,2H,NH),7.36-7.15(m,10H,ArH和NH),6.85(s,1H,ArH),6.70(d,2H,ArH,2J=7.6Hz),4.49(q,2H,NH-CH,2J=6.7Hz),4.00(t,4H,COO-CH2,2J=6.2Hz),3.08-2.91(m,NH3-CH-CH2,4H),),2.05(s,6H,Ar-CH3),1.50(q,4H,COOCHC2CH2,2J=6.0Hz),1.30-1.15(m,36H,CH2),0.85(t,6H,COO-CH2,2J=6.7Hz).13C NMR(101MHz,DMSO-d6/THF-d8 2/1)δ173.59,156.09,138.36,136.86,132.38,130.49,129.43,127.72,123.84,117.23,65.74,55.28,39.42,32.81,30.56,30.53,30.51,30.43,30.24,30.19,29.52,26.81,25.65,25.45,25.25,25.05,23.56,18.43,14.99.HRMS(ESI,m/z)877.5807[M+Na]+,C52H78N4O6Na的计算值:877.5814.

H3C12Tol

使用十三烷基(S)-苯丙氨酸铵甲苯磺酸盐,按照方法A进行制备。产物在乙腈中重结晶。得到757mg(99%)纯产物,为白色糊状物。

1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.58(s,1H,ArH),7.79(s,1H,NH),7.73(s,1H,NH),7.35-7.14(m,11H,ArH),7.09(d,2H,ArH,J=7.6Hz),6.92(d,2H,NH,J=8.2Hz),6.26(d,1H,ArH,J=7.9Hz),4.56-4.43(m,2H,NH-CH),4.00(t,4H,COO-CH2,J=6.5Hz),2.99(q,4H,NH3-CH-CH2,J=7.3,6.4Hz),2.07(s,3H,Ar-CH3),1.58-1.41(m,4H,CH2),1.36-1.07(m,36H,CH2),0.85(t,6H,CH3,J=6.6Hz).13C NMR(101MHz,DMSO-d6)δ172.16,154.60,138.09,137.78,136.84,136.77,129.90,129.10,128.22,126.54,119.37,111.58,109.95,64.42,53.96,53.73,37.69,37.54,31.29,29.05,29.02,28.97,28.89,28.71,28.64,28.02,25.28,22.08,17.18,13.89.HRMS(ESI,m/z)891.5964[M+Na]+,C53H80N4O6的计算值:891.5970.

H3C13Tol

使用十四烷基(S)-苯丙氨酸铵甲苯磺酸盐,按照方法A进行制备。产物在乙腈中重结晶。得到746mg(96%)纯产物,为白色糊状物。

1H NMR(400MHz,DMSO-d6/THF-d8 2/1)δ8.60(s,1H,ArH),7.79(d,2H,NH,J=16.7Hz),7.38-7.15(m,10H,ArH),6.96(d,1H,ArH,J=7.8Hz),6.90(d,1H,ArH,J=8.3Hz),6.28(d,1H,NH,J=8.0Hz),4.57(dd,2H,NH-CH,J=14.9,7.4Hz),4.03(t,4H,COO-CH2,J=6.7Hz),3.12-2.94(m,4H,NH3-CH-CH2),2.11(s,3H,Ar-CH3),1.64-1.46(m,4H,CH2),1.43-1.06(m,40H,CH2),0.87(t,6H,CH3,J=6.5Hz).13C NMR(101MHz,DMSO-d6/THF-d8 2/1)δ172.11,154.58,154.45,138.39,137.97,136.96,136.90,129.66,129.10,128.07,126.37,118.99,114.60,111.37,109.69,64.38,53.94,53.72,38.04,37.86,31.43,31.43,29.19,29.06,28.85,28.16,25.44,22.18,22.18,17.04,13.59.HRMS(ESI,m/z)919.6298[M+Na]+,C55H84N4O6Na的计算值:919.6283.

H3C15Tol

使用十六烷基(S)-苯丙氨酸铵甲苯磺酸盐,按照方法A进行制备。产物在乙腈中重结晶。得到2.01g(93%)纯产物,为白色糊状物。

1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.59(s,1H,NH),7.81(s,1H,NH),7.77(d,1H,ArH,J=2.2Hz),7.33-7.26(m,4H,ArH),7.26-7.17(m,7H,ArH),6.96(d,1H,ArH,J=7.8Hz),6.90(d,1H,NH,J=8.3Hz),6.27(d,1H,NH,J=7.9Hz),4.63-4.47(m,2H,NH-CH),4.03(t,4H,COO-CH2,J=6.7Hz),3.11-2.94(m,4H,NH3-CH-CH2),2.10(s,3H,Ar-CH3),1.60-1.48(m,4H,CH2),1.37-1.18(m,52H,CH2),0.87(t,6H,CH3,J=6.7Hz).13C NMR(101MHz,DMSO-d6)δ172.00,154.48,154.34,138.25,137.85,136.84,136.78,129.57,128.99,127.98,126.28,118.93,111.29,109.62,66.30,66.08,65.87,65.65,64.28,53.84,53.62,37.90,37.72,31.31,29.07,29.03,28.94,28.73,28.04,25.32,24.17,23.97,23.77,22.07,16.94,13.51.HRMS(ESI,m/z)835.5340[M+Na]+,C49H72N4O6Na的计算值:853.5344.

H3C15Xyl

使用十六烷基(S)-苯丙氨酸铵甲苯磺酸盐和4,6-二甲基-1,3-二氨基苯,按照方法B进行制备。产物在乙腈中重结晶两次。得到1.05g(64%)纯产物,为白色糊状物。

1H NMR(400MHz,DMSO-d6/THF-d8 2/1)δ8.02(s,1H,ArH),7.77(s,2H,NH),7.33-7.15(m,12H,ArH),6.83(s,1H,ArH),6.71(d,2H,NH,J=8.0Hz),4.57(q,2H,NH-CH,J=7.0Hz),4.02(t,4H,COO-CH2,J=6.5Hz),3.02(dd,NH3-CH-CH2,4H,J=6.6,3.3Hz),2.08(s,6H,Ar-CH3),1.60-1.45(m,4H,CH2),1.39-1.13(m,62H,CH2),0.87(t,H,CH3,J=6.7Hz).13C NMR(101MHz,DMSO-d6/THF-d8 2/1)δ172.11,154.61,136.88,135.36,130.90,129.01,127.95,126.24,122.33,115.73,64.25,53.80,31.31,29.07,29.03,28.94,28.73,28.70,28.03,25.32,22.07,16.95,13.51.HRMS(ESI,m/z)989.7085[M+Na]+,C60H94N4O6Na的计算值:989.7066.

H3C17Tol

使用十八烷基(S)-苯丙氨酸铵甲苯磺酸盐,按照方法A进行制备。产物在乙腈中重结晶。得到923mg(92%)纯产物,为白色糊状物。还合成了它的S对映异构体(产率88%)。

1H NMR(400MHz,DMSO-d6/THF-d8 2/1)δ8.60(s,1H,NH),7.82(s,1H,NH),7.77(d,1H,ArH,J=2.2Hz),7.34-7.17(m,12H,ArH),6.97(d,1H,NH,J=7.9Hz),6.90(d,1H,NH,J=8.3Hz),6.29(d,1H,ArH,J=8.0Hz),4.64-4.48(m,2H,NH-CH),4.09-3.98(m,4H,COO-CH2),3.12-2.95(m,4H,NH3-CH-CH2),2.20-2.05(m,3H,Ar-CH3),1.54(p,4H,CH2,J=6.5Hz),1.36-1.17(m,60H,CH2),0.87(t,6H,CH3,J=6.7Hz).13C NMR(101MHz,DMSO-d6/THF-d8 2/1)δ172.10,154.59,154.44,138.40,137.98,136.97,136.91,129.64,129.10,128.05,126.36,118.98,111.37,109.70,64.36,53.95,53.73,38.05,37.87,31.44,29.20,29.16,29.08,28.86,28.17,25.46,25.44,22.19.

H3C7d5-PheTol

使用辛基(S)-d5-苯丙氨酸铵甲苯磺酸盐,按照方法A进性制备。产物在乙腈中重结晶。得到649mg(73%)纯产物,为白色糊状物。

1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ8.59(s,1H,NH),7.80(s,1H,ArH),7.72(s,1H,NH),7.10(d,1H,NH,2J=8.3Hz),6.93(d,2H,ArH,2J=7.4Hz),6.27(d,1H,NH,2J=8.1Hz),4.49(qi,2H,NH-CH,2J=7.2Hz),4.01(t,4H,COO-CH2,2J=6.5Hz),3.05-2.95(m,4H,COO-CH2-CH2),2.07(s,3H,Ar-CH3),1.56-1.44(m,4H,COO-CH2-CH2-CH2),1.33-1.15(m,44H,CH2),0.84(t,3H,CH3,2J=6.5Hz).13C NMR(101MHz,DMSO-d6)δ172.20,154.62,154.48,138.10,137.79,136.66,136.59,129.93,119.43,111.61,109.97,64.45,53.96,53.74,37.60,37.44,31.20,28.60,28.55,28.02,25.28,22.06,17.18,13.89.HRMS(ESI,m/z)761.5039[M+Na]+,C35H50D10N4O6Na的计算值:761.5033.

3.2.带卤素官能基的酯双脲

Br3C11Tol

使用12-三溴十二烷基(S)-苯丙氨酸铵甲苯磺酸盐,按照方法A进行制备。产物在乙腈中重结晶。得到2.04g(84%)纯产物,为白色糊状物。

1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ8.59(s,1H,NH),7.80(s,1H,NH),7.72(d,1H,ArH,2J=1.7Hz),7.36-7.02(m,11H,ArH和NH),6.93(d,2H,ArH,2J=8.2Hz),6.27(d,2H,ArH,2J=7.7Hz),4.48(p,2H,NH-CH,2J=7.0Hz),4.01(t,4H,COO-CH2,2J=6.3Hz),3.06-2.90(m,8H,NH3-CH-CH2和CBr3-CH2),2.07(s,3H,Ar-CH3),1.67(p,4H,COO-CH2-CH2,2J=7.5Hz),1.59-1.45(m,4H,ArO-CH2-CH2),1.45-1.15(m,28H,CH2).13C NMR(101MHz,DMSO-d6)δ172.17,154.60,138.08,137.78,136.84,136.77,129.93,129.12,128.25,126.57,119.38,111.58,109.92,64.45,58.68,53.72,43.37,37.69,37.54,29.16,28.86,28.74,28.62,28.02,27.08,25.27,17.22.HRMS(ESI,m/z)1335.0275[M+Na]+,C51H70Br6N4的计算值:1335.0247.

Br3C11Xyl

使用12-三溴十二烷基(S)-苯丙氨酸铵甲苯磺酸盐和4,6-二甲基-1,3-二氨基苯,按照方法B进行制备。产物在乙腈中重结晶。得到707mg(28%)纯产物,为白色糊状物。

1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ7.95(s,1H,ArH),7.75(s,2H,NH),7.35-7.15(m,13H,ArH和NH),6.98-6.80(m,8H,ArH和NH),6.85(s,1H,ArH),6.70(d,2H,ArH,2J=7.8Hz),4.49(q,2H,NH-CH,2J=7.2Hz),4.00(t,4H,COO-CH2,2J=6.4Hz),3.05-2.90(m,CBr3-CH2和NH3-CH-CH2,8H),2.05(s,6H,Ar-CH3),1.67(p,4H,COO-CH2-CH2,2J=7.3Hz),1.58-1.15(m,32H,CH2).13C NMR(101MHz,DMSO-d6)δ172.26,154.71,144.47,137.61,136.86,135.25,131.18,129.11,128.22,126.53,122.38,64.42,58.65,53.90,43.37,37.72,29.15,28.83,28.71,28.60,28.00,27.06,25.25,17.18.HRMS(ESI,m/z)1349.0413[M+Na]+,C52H72Br6N4O6Na的计算值:1349.0403.

Rr3C11Cl

使用12-三溴十二烷基(S)-苯丙氨酸铵甲苯磺酸盐和4,6-二氯-1,3-二氨基苯,按照方法B进行制备。产物在乙腈中重结晶。得到1.09g(68%)纯产物,为白色粉末。

1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ8.91(s,1H,ArH),8.19(s,2H,NH),7.50-7.12(m,13H,ArH和NH),4.57-4.42(m,2H,NH-CH),4.00(t,4H,COO-CH2,2J=4.7Hz),2.97(m,NH3-CH-CH2和CBr3-CH2,8H),1.78-1.58(m,4H,COO-CH2-CH2),1.65-1.10(m,32H,CH2).13C NMR(101MHz,DMSO-d6)δ171.97,153.86,136.72,135.42,129.05,128.26,128.13,126.59,114.30,112.77,64.50,58.67,53.98,43.36,37.48,29.15,28.85,28.73,28.61,27.99,27.08,25.27.HRMS(ESI,m/z)1388.9324[M+Na]+,C50H66Br6Cl2N4O6的计算值:1388.9311.

Cl3C11Xyl

使用12-三氯十二烷基(S)-苯丙氨酸铵甲苯磺酸盐和4,6-二甲基-1,3-二氨基苯,按照方法B进行制备。产物在乙腈中重结晶。得到291mg(64%)纯产物,为白色糊状物。

1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ7.95(s,1H,ArH),7.75(s,2H,NH),7.35-7.15(m,15H,ArH和NH),6.98-6.80(m,8H,ArH和NH),6.85(s,1H,ArH),6.70(d,2H,ArH,2J=7.8Hz),4.49(q,2H,NH-CH,2J=7.2Hz),4.00(t,4H,COO-CH2,2J=6.4Hz),3.04-2.94(m,NH3-CH-CH2,4H),2.72(t,CCl3-CH2,2J=7.9Hz),2.05(s,6H,Ar-CH3),1.67(p,4H,COO-CH2-CH2,2J=7.3Hz),1.58-1.15(m,32H,CH2).13C NMR(75MHz,DMSO-d6)δ172.76,155.22,137.37,135.77,131.69,129.61,128.72,127.02,122.89,116.16,101.03,64.92,54.62,54.41,38.25,29.34,29.31,29.17,29.11,28.51,27.98,26.59,25.77,17.68.HRMS(ESI,m/z)1083.3474[M+Na]+,C52H72Cl6N4O6的计算值:1083.3446.

第2部分:物理流变学测试

实施例4:温度对相对黏度的影响

该实验的目的是测量温度对非极性液体相对黏度演变的影响。

黏度是流体流动阻力的量度。在该实验中,通过使用0.1mM H3C11Xyl的甲基环己烷或十二烷溶液测量样品在各种温度下的流动时间来评估相对黏度。

结果(图2)表明:

-对于仅液体-即不含H3C11Xyl-(十二烷或甲基环己烷),当温度升高至120℃时,流动时间显著减少;

-当将H3C11Xyl加入到十二烷或甲基环己烷(非极性液体)中时,流动时间高于不含本发明化合物的相应溶液的流动时间;

-对于H3C11Xyl的十二烷溶液,在约20℃至45℃的温度范围内变化,对于H3C11Xyl在甲基环己烷中的溶液,在约22℃至55℃的温度范围内变化,当温度升高时,包含H3C11Xyl的溶液的流动时间并不减少甚至略有增加。

总之,这些实验证明本发明的化合物(酯双脲)在加入到非极性液体如十二烷或甲基环己烷中时起到热增稠剂的作用。

实施例5:烷基链长度的影响

该实验的目的是通过比较酯双脲与辛基链、十二烷基链与十六烷基链来研究烷基链长度对相对黏度演变的影响。

该实验通过在0.1mM浓度的非极性液体中溶解以下来进行:如上所述,H3C7Xyl(具有辛基链的酯双脲)、H3C11Xyl(具有十二烷基链的酯双脲)或H3C15Xyl(具有十六烷基链的酯双脲)。非极性液体选自甲基环己烷和十二烷。

结果(图3)显示,对于包含具有辛基(H3C7Xyl)、十二烷基(H3C11Xyl)或十六烷基(H3C15Xyl)链的酯双脲的所有溶液,当溶液从5℃加热到约70℃时,相对黏度增加或保持不变。

总之,这些实验证明,当加入在约5℃至70℃温度范围内加热的非极性液体中时,具有长烷基链的酯双脲充当了有效的热增稠剂。

实施例6:流变学测试

该实验的目的是显示本发明组合物的流变行为。

为此,在1弧度/s下测量H3C11Xyl的十二烷溶液(4.1g/L)的储能模量(G'弹性响应)和损耗模量(G”黏性行为)。G'和G”能够具有关于样品的复态黏度的信息。

结果(图4和图5)显示,当在20℃至50℃的温度下加热时,包含本发明化合物的溶液的复态黏度增加1.5倍。

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