提供了用作漆和涂料的中和剂的氨基醇化合物。所述化合物为式(I)化合物或其盐：
1.一种式I的化合物：ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="480"/>或其盐，其中n在所有情况下是1；R¹为H或C₁-C₁₀烷基，R²为C₁-C₁₀烷基，或R¹和R²与它们所连接的碳一起形成C₅-C₈环烷基环；R³是H或C₁-C₁₀烷基；R⁴是H、任选被羟基取代的C₁-C₁₀烷基、-(C(R⁶)(R⁷))_m-N(R⁸)(R⁹)或Y，其中m是1至6的整数，并且R⁶和R⁷独立地是H或C₁-C₁₀烷基；R⁵、R⁸和R⁹独立地是H、任选被羟基取代的C₁-C₁₀烷基、或Y；并且Y是下式的基团：ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="419"/>
2.权利要求1的化合物，其中：R⁴=-(C(R⁶)(R⁷))_m-N(R⁸)(R⁹)；R⁵=R⁸=H或C₁-C₁₀烷基；并且R⁹=H。
3.权利要求1的化合物，其中：R⁴=-(C(R⁶)(R⁷))_m-N(R⁸)(R⁹)；R⁵=R⁸=H或C₁-C₁₀烷基；并且R⁹=Y。
4.权利要求1的化合物，其中：R⁴=-(C(R⁶)(R⁷))_m-N(R⁸)(R⁹)；R⁵=H或C₁-C₁₀烷基；并且R⁸=R⁹=Y。
5.权利要求1的化合物，其中：R⁴=-(C(R⁶)(R⁷))_m-N(R⁸)(R⁹)；并且R⁵=R⁸=R⁹=Y。
6.权利要求1的化合物，其中：R⁴=H或任选被羟基取代的C₁-C₁₀烷基；并且R⁵=被羟基取代的C₁-C₁₀烷基。
7.权利要求1的化合物，其中：R⁴=Y；并且R⁵=被羟基取代的C₁-C₁₀烷基。
8.权利要求1的化合物，其中R⁴=R⁵=Y。
9.权利要求1的化合物，所述化合物选自：1,1'-(乙烷-1,2-二基双(甲基氮烷二基))双(4-氨基-4-甲基戊-2-醇)，1,1'-(2-羟基乙基氮烷二基)双(4-氨基-4-甲基戊-2-醇)，3,3'-(乙烷-1,2-二基双(甲基氮烷二基))双(1-(1-氨基环己基)丙-2-醇)，1-(1-氨基环己基)-3-((2-羟基乙基)(甲基)氨基)丙-2-醇，4-氨基-1-((2-羟基乙基)(甲基)氨基)-4-甲基戊-2-醇，2,2'-(3-(1-氨基环己基)-2-羟基丙基氮烷二基)二乙醇，2,2'-(4-氨基-2-羟基-4-甲基戊基氮烷二基)二乙醇，4-氨基-1-(2-羟基乙基氨基)-4-甲基戊-2-醇，4-氨基-4-甲基-1-(甲基(2-(甲基氨基)乙基)氨基)戊-2-醇，4-氨基-1-(1-羟基-2-甲基丙-2-基氨基)-4-甲基戊-2-醇，1,1',1'',1'''-(己烷-1,6-二基双(氮烷三基))四(4-氨基-4-甲基戊-2-醇)，及其两种或更多种的混合物。
10.一种式II的化合物：ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="512"/>其中n是0或1；R¹是H或C₁-C₁₀烷基，R²为C₁-C₁₀烷基，或R¹和R²与它们所连接的碳一起形成C₅-C₈环烷基环；R³是H或C₁-C₁₀烷基，条件是当n为0时，R³是H；；R⁴是H、任选被羟基取代的C₁-C₁₀烷基、-(C(R⁶)(R⁷))_m-N(R⁸')(R⁹')或Y'，其中m是从1至6的整数，并且R⁶和R⁷独立地是H或C₁-C₁₀烷基；R⁵、R⁸和R⁹独立地是H、任选被羟基取代的C₁-C₁₀烷基、或Y'；并且Y'是下式的基团：ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="422"/>
11.一种式IIIA的化合物：ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="410"/>其中R¹是H或C₁-C₁₀烷基，R²为C₁-C₁₀烷基，或R¹和R²与它们所连接的碳一起形成C₅-C₈环烷基环；R³是H或C₁-C₁₀烷基。
12.权利要求11的化合物，其是2-(2-甲基-2-硝基丙基)环氧乙烷或2-((1-硝基环己基)甲基)环氧乙烷。
13.一种水基漆或涂料，其包含中和剂、粘合剂、载体和颜料，其中中和剂是权利要求1-9任一项的化合物。
14.权利要求13的水基漆或涂料，其还包括选自下列的一种或多种其他成分：均化剂、表面活性剂、增稠剂、流变改性剂、助溶剂、缓蚀剂、消泡剂、助分散剂、其他氨基醇化合物和杀生物剂。
15.一种用于制备权利要求1-9任一项的化合物的方法，所述方法包括：（a）将式III的硝基烷基环氧乙烷化合物与式HNR¹⁰R¹¹的胺化合：ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="378"/>其中R¹¹是H或任选被羟基取代的C₁-C₁₀烷基；并且R¹⁰是H、任选被羟基取代的C₁-C₁₀烷基、或-(C(R⁶)(R⁷))_m-N(R¹²)(R¹³)，其中m是1至6的整数，R⁶和R⁷独立地是H或C₁-C₁₀烷基，并且R¹²和R¹³独立地是H或任选被羟基取代的C₁-C₁₀烷基。以形成式II的化合物：ntent="drawing" img-format="tif" inline="yes" orientation="portrait" wi="506"/>以及（b）将步骤（a）的产物与能够还原硝基的还原剂相接触。
16.权利要求15的方法，其中式III的硝基烷基环氧乙烷化合物以相对于胺摩尔过量使用。
17.一种用于制备权利要求11的化合物的方法，所述方法包括：通过将式IVA的化合物与能够将烯烃氧化成环氧基的环氧化试剂相接触，环氧化式IVA的硝化的烯烃化合物：ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="441"/>
18.一种用于降低含有中和剂、粘合剂、载体和颜料的水基漆或涂料的挥发性有机化合物含量的方法，所述方法包括使用有效量的权利要求1-9任一项的化合物作为中和剂。与相关申请的交叉引用本申请要求2009年12月17日提交的美国临时专利申请序列号61/287,439的优先权，所述临时专利申请在此以其全文引为参考。发明领域本发明涉及氨基醇化合物及其制备方法。本发明还涉及将这样的化合物用于漆和涂料中作为低气味、低挥发性有机物含量(VOC)添加剂的方法。发明背景有机胺在水基油漆中用作中和剂。在许多地区，漆制造商正面临降低他们的制剂中挥发性有机物含量(VOC)的法规。最常用的中和胺是100％挥发性的，因此是VOC贡献物。此外，当在低VOC的油漆制剂中使用时，这些胺的气味更加明显。氨和无机氢氧化物是用作中和剂的可能的可选物，其被定义为非VOC贡献物。然而，氨尽管是有效的中和剂，但具有非常强的气味，并因此不适合用于低气味漆中。无机氢氧化物例如氢氧化钾，由于它们经常导致涂料具有不良的耐擦洗性，因此是不理想的。因此，既表现出低或无VOC又具有非常低或无胺气味的有效中和剂，对于漆和涂料工业来说将是重要的进步。发明概述一方面，本发明提供了可作为中和剂用于水基漆和涂料的低VOC和低气味的氨基醇化合物。所述化合物是式I的化合物或其盐：ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="470"/>其中R¹、R²、R³、R⁴、R⁵和n定义如下。另一方面，本发明提供了式II的硝基醇化合物：ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="474"/>其中R¹、R²、R³、R⁴、R⁵和n如下所定义。另一方面，本发明提供了式IIIA的硝化的环氧乙烷化合物：ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="399"/>其中R¹、R²和R³如下所定义。另一方面，本发明提供了含有式I的化合物作为中和剂的水基漆或涂料。另一方面，本发明提供了用于降低含有中和剂、粘合剂、载体和颜料的水基漆或涂料的挥发性有机化合物含量的方法。所述方法包括在漆或涂料中使用有效量的式I化合物作为中和剂。另一方面，本发明提供了式I、II和IIIA的化合物的制造方法。
发明内容
正如上面提到的，一方面，本发明提供了可以在水基漆和涂料制剂中用作中和剂的氨基醇化合物。在这样的制剂中包含中和剂以便将pH提高至所需值，通常在约8至10之间。目前在工业中最常用的中和剂是VOC贡献物。此外，当用于低VOC制剂中时，常规中和剂的气味更加明显。相反，本发明的氨基醇化合物是优良的低气味材料，具有VOC非常低的优点。例如，本发明的示例性化合物1，1′-(乙烷-1，2-二基双(甲基氮烷二基))双(4-氨基-4-甲基戊-2-醇)，显示出的VOC贡献是可以忽略的。除了它们优良的低VOC和低气味特性之外，本发明的氨基醇化合物提供了与常规中和胺所提供的相当的性能属性。因此，使用本发明的氨基醇化合物获得了低气味和低VOC的优点，并对漆或涂料的其他属性没有显著影响。此外，本发明的氨基醇化合物对于漆和涂料制剂中存在的颜料粒子来说，是有效的助分散剂。本发明的氨基醇化合物是式I的化合物或其盐：ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="468"/>其中n是0或1；R¹和R²独立地是H或C₁-C₁₀烷基，或R¹和R²与它们所连接的碳一起，形成任选被C₁-C₆烷基(例如被1或2个独立选择的这样的基团)取代的C₃-C₁₂环烷基环；R³是H、C₁-C₁₀烷基或任选被选自C₁-C₆烷基、芳基、硝基，C₁-C₆烷氧基或酯的1或2个取代基独立取代的芳基(例如苯基)，条件是当n为0时，R³是H；R⁴是H、任选被羟基(例如1或2个羟基，优选1个羟基)取代的C₁-C₁₀烷基、-(C(R⁶)(R⁷))_m-N(R⁸)(R⁹)或Y，其中m是1至6的整数，并且R⁶和R⁷独立地是H或C₁-C₁₀烷基；R⁵、R⁸和R⁹独立地是H、任选被羟基(例如1或2个羟基，优选1个羟基)取代的C₁-C₁₀烷基，或Y；并且Y是下式的基团：ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="409"/>在某些实施方案中，本发明的氨基醇类是式I-1的化合物，它们是其中R⁴为-(C(R⁶)(R⁷))_m-N(R⁸)(R⁹)，R⁵和R⁸相同并且是H或C₁-C₁₀烷基，并且R⁹是H的式I化合物。在其他实施方案中，R⁵和R⁸相同并且是C₁-C₆烷基，可选地是C₁-C₃烷基，或可选地是甲基。在其他实施方案中，R⁶和R⁷二者都是氢。在某些实施方案中，本发明的氨基醇类是式I-2的化合物，它们是其中R⁴为-(C(R⁶)(R⁷))_m-N(R⁸)(R⁹)，R⁵和R⁸相同并且是H或C₁-C₁₀烷基，并且R⁹是Y的式I化合物。在其他实施方案中，R⁵和R⁸相同并且是C₁-C₆烷基，可选地是C₁-C₃烷基，或可选地是甲基。在其他实施方案中，R⁶和R⁷二者都是氢。在某些实施方案中，本发明的氨基醇类是式I-3的化合物，它们是其中R⁴为-(C(R⁶)(R⁷))_m-N(R⁸)(R⁹)，R⁵是H或C₁-C₁₀烷基，并且R⁸和R⁹相同并且都是Y的式I化合物。在其他实施方案中，R⁵是C₁-C₆烷基，可选地是C₁-C₃烷基，或可选地是甲基。在其他实施方案中，R⁶和R⁷二者都是氢。在某些实施方案中，本发明的氨基醇类是式I-4的化合物，它们是其中R⁴为-(C(R⁶)(R⁷))_m-N(R⁸)(R⁹)，R⁵、R⁸和R⁹相同并且都是Y的式I化合物。在其他实施方案中，R⁶和R⁷二者都是氢。在某些实施方案中，本发明的氨基醇类是式I-5的化合物，它们是其中R⁴为H或任选被羟基取代的C₁-C₁₀烷基，并且R⁵是被羟基(在两种情况下，优选为1个羟基)取代的C₁-C₁₀烷基的式I化合物。在其他实施方案中，R⁴是H。在其他实施方案中，R⁴为C₁-C₆烷基，可选地为C₁-C₃烷基，可选地它是乙基，或可选地它是甲基。在其他实施方案中，R⁴是被羟基(优选为1个羟基)取代的C₁-C₆烷基，可选地是羟基(优选为1个羟基)取代的C₁-C₃烷基，或可选地它是2-羟基乙基。在其他实施方案中，R⁵是被羟基(优选为1个羟基)取代的C₁-C₆烷基，可选地是被羟基(优选为1个羟基)取代的C₁-C₃烷基，或可选地它是2-羟基乙基。在某些实施方案中，本发明的氨基醇类是式I-6的化合物，它们是其中R⁴是Y，并且R⁵是被羟基(优选为1个羟基)取代的C₁-C₁₀烷基的式I化合物。在其他实施方案中，R⁵是被羟基(优选为1个羟基)取代的C₁-C₆烷基，可选地是被羟基(优选为1个羟基)取代的C₁-C₃烷基，或可选地它是2-羟基乙基。在某些实施方案中，本发明的氨基醇类是式I-7的化合物，它们是其中R⁴和R⁵相同并且二者都是Y的式I化合物。在某些实施方案中，本发明的氨基醇类是式I-8的化合物，它们是其中R¹和R²在所有情况下同时为氢或同时为C₁-C₁₀烷基的式I、I-1、I-2、I-3、I-4、I-5、I-6或I-7的化合物。在其他实施方案中，R¹和R²在所有情况下是C₁-C₆烷基，可选地是C₁-C₃烷基，或可选地是甲基。在某些实施方案中，本发明的氨基醇类是式I-9的化合物，它们是其中R¹和R²与它们所连接的碳一起形成C₃-C₁₂环烷基环的式I、I-1、I-2、I-3、I-4、I-5、I-6或I-7的化合物。在其他实施方案中，R¹和R²与它们所连接的碳一起形成环己基环。在某些实施方案中，本发明的氨基醇类是式I-10的化合物，它们是其中R³在所有情况下都是H的式I、I-1、I-2、I-3、I-4、I-5、I-6、I-7、I-8或I-9的化合物。在某些实施方案中，所述氨基醇类是式I-11的化合物，它们是其中n在所有情况下都是1的式I、I-1、I-2、I-3、I-4、I-5、I-6、I-7、I-8、I-9或I-10的化合物。在某些实施方案中，所述氨基醇类是式I-12的化合物，它们是其中n在所有情况下都是0(即括号之间的基团不存在)的式I、I-1、I-2、I-3、I-4、I-5、I-6、I-7、I-8、I-9或I-10的化合物。在某些实施方案中，所述氨基醇类是表1中所示的化合物。表1.ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="597"/>式I的化合物可以采取酸式盐的形式(例如如下所述将它们用作漆和涂料的中和剂之后)。适合的盐类包括但不限于盐酸、硼酸、乳酸、正壬酸、壬酸、新癸酸、癸二酸、壬二酸、柠檬酸、苯甲酸、十一烯酸、月桂酸、肉豆蔻酸、硬脂酸、油酸、妥尔油脂肪酸、乙二胺四乙酸的盐和类似物质。另一方面，本发明提供了硝基醇化合物，从其可以制备式I的氨基醇化合物(使用下面描述的方法)。所述硝基醇化合物是式II的化合物：ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="473"/>其中R¹和R²独立地是H或C₁-C₁₀烷基，或R¹和R²与它们所连接的碳一起形成任选被C₁-C₆烷基(例如被1或2个独立选择的这样的基团)取代的C₃-C₁₂环烷基；R³是H、C₁-C₁₀烷基或芳基，其中芳基任选被独立地选自C₁-C₆烷基、芳基、硝基、C₁-C₆烷氧基或酯的1或2个取代基取代，条件是当n为0时，R³是H；R⁴是H、任选被羟基(例如1或2个羟基，优选1个羟基)取代的C₁-C₁₀烷基、-(C(R⁶)(R⁷))_m-N(R^8′)(R^9′)或Y′，其中m是1至6的整数，并且R⁶和R⁷独立地是H或C₁-C₁₀烷基；R⁵、R⁸和R⁹独立地是H、任选被羟基(例如1或2个羟基，优选1个羟基)取代的C₁-C₁₀烷基或Y′；并且Y′是下式的基团：ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="410"/>在某些实施方案中，本发明的硝基醇化合物是式II-1的化合物，它们是其中R⁴为-(C(R⁶)(R⁷))_m-N(R⁸)(R⁹)，R⁵和R⁸相同并且是H或C₁-C₁₀烷基，并且R⁹是H的式II化合物。在其他实施方案中，R⁵和R⁸相同并且是C₁-C₆烷基，可选地是C₁-C₃烷基，或可选地是甲基。在其他实施方案中，R⁶和R⁷两者都是氢。在某些实施方案中，本发明的硝基醇化合物是式II-2的化合物，它们是其中R⁴为-(C(R⁶)(R⁷))_m-N(R⁸)(R⁹)，R⁵和R⁸相同并且是H或C₁-C₁₀烷基，并且R⁹是Y′的式II化合物。在其他实施方案中，R⁵和R⁸相同并且是C₁-C₆烷基，可选地是C₁-C₃烷基，或可选地是甲基。在其他实施方案中，R⁶和R⁷二者都是氢。在某些实施方案中，本发明的硝基醇化合物是式II-3的化合物，它们是其中R⁴为-(C(R⁶)(R⁷))_m-N(R⁸)(R⁹)，R⁵为H或C₁-C₁₀烷基，R⁸和R⁹相同并且都是Y′的式II化合物。在其他实施方案中，R⁵是C₁-C₆烷基，可选地是C₁-C₃烷基，或可选地是甲基。在其他实施方案中，R⁶和R⁷二者都是氢。在某些实施方案中，本发明的硝基醇化合物是式II-4的化合物，它们是其中R⁴为-(C(R⁶)(R⁷))_m-N(R⁸)(R⁹)，R⁵、R⁸和R⁹相同并且都是Y′的式II化合物。在其他实施方案中，R⁶和R⁷二者都是氢。在某些实施方案中，本发明的硝基醇化合物是式II-5的化合物，它们是其中R⁴为H或任选被羟基取代的C₁-C₁₀烷基，并且R⁵是被羟基(在两种情况下，优选为1个羟基)取代的C₁-C₁₀烷基的式II化合物。在其他实施方案中，R⁴是H。在其他实施方案中，R⁴是C₁-C₆烷基，可选地是C₁-C₃烷基，可选地它是乙基，或可选地它是甲基。在其他实施方案中，R⁴是被羟基(优选为1个羟基)取代的C₁-C₆烷基，可选地是被羟基(优选为1个羟基)取代的C₁-C₃烷基，或可选地它是2-羟基乙基。在其他实施方案中，R⁵是被羟基(优选为1个羟基)取代的C₁-C₆烷基，可选地是被羟基(优选为1个羟基)取代的C₁-C₃烷基，或可选地它是2-羟基乙基。在某些实施方案中，本发明的硝基醇化合物是式II-6的化合物，它们是其中R⁴是Y′，并且R⁵是被羟基(优选为1个羟基)取代的C₁-C₁₀烷基的式II化合物。在其他实施方案中，R⁵是被羟基(优选为1个羟基)取代的C₁-C₆烷基，可选地是被羟基(优选为1个羟基)取代的C₁-C₃烷基，或可选地它是2-羟基乙基。在某些实施方案中，本发明的硝基醇化合物是式II-7的化合物，它们是其中R⁴和R⁵相同并且二者都是Y′的式II化合物。在某些实施方案中，本发明的硝基醇化合物是式II-8的化合物，它们是其中R¹和R²在所有情况下同时是氢或同时是C₁-C₁₀烷基的式II、II-1、II-2、II-3、II-4、II-5、II-6或II-7的化合物。在其他实施方案中，R¹和R²在所有情况下是C₁-C₆烷基，可选地是C₁-C₃烷基，或可选地是甲基。在某些实施方案中，本发明的硝基醇化合物是式II-9的化合物，它们是其中R¹和R²与它们所连接的碳一起形成C₃-C₁₂环烷基环的式II、II-1、II-2、II-3、II-4、II-5、II-6或II-7的化合物。在其他实施方案中，R¹和R²与它们所连接的碳一起形成环己基环。在某些实施方案中，本发明的硝基醇化合物是式II-10的化合物，它们是其中R³在所有情况下是H的式II、II-1、II-2、II-3、II-4、II-5、II-6、II-7、II-8或II-9的化合物。在某些实施方案中，所述硝基醇化合物是式II-11的化合物，它们是其中n在所有情况下是1的式II、II-1、II-2、II-3、II-4、II-5、II-6、II-7、II-8、II-9或II-10的化合物。在某些实施方案中，所述硝基醇化合物是式II-12的化合物，它们是其中n在所有情况下是0(即括号之间的基团不存在)的式II、II-1、II-2、II-3、II-4、II-5、II-6、II-7、II-8、II-9或II-10的化合物。在某些实施方案中，所述硝基醇化合物如表2中所示。表2ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="628"/>ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>另一方面，本发明提供了硝化的环氧乙烷化合物，可以从其制备(使用下面描述的方法)式I的氨基醇化合物和式II的硝基醇化合物。所述的硝化的环氧乙烷化合物是式IIIA的化合物：ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="399"/>其中R¹和R²独立地是氢或C₁-C₁₀烷基，或R¹和R²与它们所连接的碳一起形成任选被C₁-C₆烷基取代的C₃-C₁₂环烷基环；并且R³是H、C₁-C₁₀烷基或苯基。在某些实施方案中，本发明的硝化的环氧乙烷化合物是式IIIA-1的化合物，它们是其中R¹和R²同时为氢或同时为C₁-C₁₀烷基的式IIIA的化合物。在其他实施方案中，R¹和R²同时为C₁-C₆烷基，可选地为C₁-C₃烷基，或可选地为甲基。在某些实施方案中，本发明的硝化的环氧乙烷化合物是式IIIA-2的化合物，它们是其中R¹和R²与它们所连接的碳一起形成任选被C₁-C₆烷基取代的C₃-C₁₂环烷基环的式IIIA的化合物。在其他实施方案中，R¹和R²与它们所连接的碳一起形成环己基环。在某些实施方案中，所述硝化的环氧乙烷化合物是式IIIA-3的化合物，它们是其中R³为H的式IIIA、IIIA-1或IIIA-2的化合物。在某些实施方案中，所述硝化的环氧乙烷化合物是2-(2-甲基-2-硝基丙基)环氧乙烷。在某些实施方案中，所述硝化的环氧乙烷化合物是2-((1-硝基环己基)甲基)环氧乙烷。另一方面，本发明提供了一种水基漆或涂料，式I的化合物作为中和剂存在于其中。漆或涂料用于为住宅或工业表面例如地面、汽车、房屋和其他建筑物的外部和内部提供保护性和/或装饰性阻挡层。根据本发明的这个方面，漆或涂料制剂除了含有中和剂之外，还包含粘合剂、颜料和载体。包含颜料是为了给最终被涂层材料提供遮盖力和所需颜色，并且也用于为漆或涂料提供增大的体积。尽管在最终使用的漆或涂料中可能存在多种颜料，但在形成制剂的早期阶段有时只添加白色颜料例如二氧化钛，并可能与体质颜料例如碳酸钙和/或高岭土组合。任何其他所需的各种颜色的颜料(包括更多的白色颜料)，可以任选在较晚阶段或制剂完成后添加。颜料可以是有机的或无机的。颜料的实例可以包括但不限于二氧化钛、高岭土、煅烧高岭土、炭黑、氧化铁黑、氧化铁黄、氧化铁红、氧化铁棕、有机红色颜料包括喹吖啶酮红和金属化和非金属化偶氮红色颜料(例如立索尔颜料、立索尔宝红、甲苯胺红、萘酚红)、酞菁蓝、酞菁绿、单或二芳基化物黄、苯并咪唑酮黄、杂环黄、喹吖啶酮品红、喹吖啶酮紫等，及其任何组合。在漆和涂料制剂中包含粘合剂是为了提供将颜料粒子分散并悬浮在其中的网状系统。粘合剂将颜料粒子粘合在一起，并为漆或涂料薄膜提供完整性和附着性。一般来说，存在两类粘合剂：乳胶粘合剂用于水基制剂中，醇酸基粘合剂用于非水性制剂中，最终分别产生乳胶漆和涂料以及醇酸漆和涂料。在乳胶基漆和涂料制剂中，粘合剂一般通过自由基引发的单体混合物的水乳液聚合反应来制备，所述单体混合物含有丙烯酸烷基酯(丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和/或丙烯酸2-乙基己酯)、甲基丙烯酸烷基酯、乙烯醇/乙酸酯、苯乙烯和/或丙烯腈和乙烯类型的单体。优选的粘合剂包括丙烯酸类、乙烯基丙烯酸类、苯乙烯化的丙烯酸类或乙酸乙烯-乙烯基材料。本发明的制剂中粘合剂的量可以是在漆和涂料制剂中常用的量，由于特定漆制剂的所需光泽度/糙面光泽范围以及固形物浓度，所述量可以广泛变化。作为非限制性实例，以制剂的总重量计，粘合剂固体的量可以为约2％至约75％，可选地为约5％至约65％，或可选地约20％至约55％。制剂还包含载体，且制剂成分溶解、分散和/或悬浮在其中。在本发明的水基制剂中，载体通常是水，尽管其他水基溶液例如水-醇混合物等，也可以使用。水性载体一般在所有其他组分已经计入后，补足制剂的余量。除了上面讨论过的中和剂、颜料、粘合剂和载体之外，其他添加剂可以包含在漆和涂料制剂中。它们包括但不限于均化剂和表面活性剂、增稠剂、流变改性剂、助溶剂例如二醇类包括丙二醇或乙二醇、缓蚀剂、消泡剂、助分散剂、其他氨基醇化合物和杀生物剂。本发明的漆和涂料制剂可以通过本技术领域的专业人员公知的常规漆生产技术来制备。通常，制剂通过两步法来制备。首先，通过将干颜料与其他研磨相组分、包括大多数其他固体粉末制剂材料在恒定的高剪切搅拌下混合，以提供高粘度和高固形物含量的混合物，来制备通常被称为研磨相的分散相。设计该方法的这一部分用于有效润湿干颜料，使它们去结块，并使它们在水性分散系中稳定。漆制备方法的第二步通常被称为调稀或稀释阶段，这是因为用粘度一般比研磨混合物更低的剩余制剂组分来稀释粘稠的研磨物。通常，在稀释阶段中掺入粘合剂、任何预先分散的颜料和只需混合以及可能需要适度剪切的任何其他漆材料。可以通过将稀释组分相继添加到含有研磨混合物的容器中，或者通过将研磨混合物添加到含有乳胶树脂和其他稀释组分的预混物的容器中，然后相继加入最后的稀释组分，来完成稀释阶段。在任一种情况下都需要恒定的搅拌，尽管施加高剪切不是必需的。本发明的中和剂化合物在制备过程中通常在3个不同地点中的一个或多个处添加到制剂中：添加到颜料分散、添加到粘合剂分散和/或最终添加到漆制剂。使用量根据所需制剂的pH来确定。通常，化合物的添加量使得提供的最终pH在约8至10、优选在约8.5至9.5的范围内。另一方面，本发明提供了降低含有中和剂、粘合剂、载体和颜料的水基漆或涂料的挥发性有机化合物含量的方法。所述方法包括使用有效量的式I化合物作为中和剂。正如上面提到，有效量是在漆或涂料制剂中提供约8至10、优选8.5至9.5的pH所需的量。本发明还提供了用于制备上述氨基醇化合物以及它们的前体化合物的方法。方案I说明了所述方法。方案I中的R¹、R²、R³、R⁴、R⁵、R⁶、X、m和n与上面对式I、II和IIIA的化合物、包括其所有实施方案所定义的相同。ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="185"/>式IV的硝化的烯烃可商购，或者可以由本技术领域的专业人员使用公知的文献技术容易地制备。式III的硝基烷基-环氧乙烷化合物、包括例如上面显示的式IIIA的化合物，可以通过经环氧化反应将式IV的硝化的烯烃环氧化来制备。可以使用能够将烯烃氧化成环氧基的任何环氧化试剂。一般的环氧化试剂包括m-CPBA、过硫酸氢钾制剂和过氧化氢。优选的环氧化试剂是间氯过氧化苯甲酸(m-CPBA)。通常，反应在惰性气氛下和溶剂例如二氯甲烷存在下进行。可以使用过量的环氧化试剂。反应可以在约0至约55℃、优选0至45℃之间的温度下进行。在进行足够的反应时间例如1至6小时后，可以使用已知技术分离或纯化所需产物。作为环氧化反应的实例，可以使用上述方法通过式IVA的硝化的烯烃化合物的环氧化来制备式IIIA的硝化的环氧乙烷化合物：ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="403"/>优选情况下，反应在二氯甲烷中，在0至45℃之间的温度下进行。优选情况下，使用m-CPBA作为环氧化试剂。制备式II的硝基醇化合物的方法包括式III的硝基烷基环氧乙烷化合物与胺化合物的化合。胺化合物可以具有式HNR¹⁰R¹¹，其中：R¹¹是H或任选被羟基取代的C₁-C₁₀烷基；并且R¹⁰是H、任选被羟基取代的C₁-C₁₀烷基、或-(C(R⁶)(R⁷))_m-N(R¹²)(R¹³)，其中m是1至6的整数，并且R⁶和R⁷独立地是H或C₁-C₁₀烷基，并且R¹²和R¹³独立地是H或任选被羟基取代的C₁-C₁₀烷基。在某些实施方案中，胺中的R¹⁰是H，并且R¹¹是被羟基(优选为1个羟基)取代的C₁-C₁₀烷基。在某些实施方案中，胺中的R¹⁰是C₁-C₁₀烷基，并且R¹¹是-(C(R⁶)(R⁷))_m-N(R¹²)(R¹³)。在其他实施方案中，R⁶、R⁷和R¹²是H，并且R¹³是C₁-C₁₀烷基。在某些实施方案中，式HNR¹⁰R¹¹的胺是N，N′-二甲基乙烷-1，2-二胺、乙醇胺、2-(甲基氨基)乙醇、乙烷-1，2-二胺、双(羟基-乙基)胺、2-氨基-2-甲基丙-1-醇、氨或己二胺。式III的硝基烷基环氧乙烷相对于胺化合物的摩尔当量数，可以由本技术领域的普通专业人员根据所需的最终产物化合物来选择。在某些实施方案中，使用至少1摩尔当量的硝基烷基环氧乙烷，在某些实施方案中，使用超过1摩尔当量。在其他实施方案中，使用的硝基烷基环氧乙烷相对于胺化合物为至少2摩尔当量，可选地至少3摩尔当量，或可选地至少4摩尔当量。反应可以在升高的温度例如50-80℃下进行足以使化合发生的时间，例如1至12小时。可以任选使用溶剂。在反应后，可以使用本技术领域的专业人员公知的技术从反应混合物纯化或分离式II的硝基醇化合物。可选地，产物可以不分离和/或纯化就使用。在某些实施方案中，产物是式II的硝基醇化合物的混合物。通过使用能够还原脂族硝基的任何试剂来还原，可以将式II的硝基醇化合物转变成式I的氨基醇类。这样的还原剂的实例包括氢气与催化剂的组合，所述催化剂例如雷尼镍或铂或钯基催化剂(元素形式或作为氧化物的Pt或Pd，使用或不使用载体例如碳)；其他还原剂包括金属/酸的组合，例如铁/乙酸；氢化铝例如VITRIDE。优选的还原剂包括氢气与下列任何催化剂的组合：雷尼镍、铂或钯。用于硝基氢化的条件是公知的，例如通常为在约100-1000psi(690kPa-6900kPa)的压力下约20-80℃的温度范围，尽管这些条件可以由本技术领域的专业人员容易地调整。在某些实施方案中，被还原的产物是式I的氨基醇类的混合物。本发明的氨基醇化合物可以在水基漆和涂料制剂中用作中和剂。所述化合物是具有非常低VOC优点的优良的低气味材料。有利的是，本发明的化合物在用于漆和涂料中时，提供了与常规中和性胺所提供的相当的性能性质。因此，使用本发明的氨基醇化合物实现了低气味和低VOC的优点，并且对漆或涂料的其他属性没有显著影响。此外，本发明的氨基醇化合物对于漆和涂料制剂中存在的颜料粒子来说是有效的助分散剂。当在本文中使用时，术语“烷基”是指含有所指明的碳原子数的直链或支链烃类。如果没有指明数量，则烷基含有1至10个碳原子，优选为1至3个碳原子。烷基的代表性实例包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基和正己基。“任选被羟基取代的”是指烷基的1、2或3个氢可以被OH基团替代。羟基可以存在于内部或端位碳或两者上。优选被羟基取代的烷基含有一个这样的羟基。更优选情况下，所述羟基在端位碳上。当在本文中使用时，术语“环烷基”包括具有3至12个碳原子、优选5至8个碳原子的饱和的和部分未饱和的环状烃基。优选的环烷基包括但不限于环丙基、环丁基、环戊基、环戊烯基、环己基、环己烯基、环庚基和环辛基。术语“芳基”是指包含1至3个芳香环的C₆-C₁₂芳香族部分。优选情况下，芳基是C₆-C₁₀芳基。优选的芳基包括但不限于苯基、联苯基、萘基、蒽基和芴基。除非另有指明，否则在本文中使用的比率、百分数、份数等都是以重量计。下面的实施例对本发明进行说明，但是不旨在限制其范围。实施例实施例14-甲基-4-硝基戊-1-烯的制备ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>在装备有滴液漏斗、温度控制器、氮气出口、搅拌棒和冷凝器的500mL三颈圆底烧瓶中，装入17.3g(0.309mol)氢氧化钾(KOH)、50mL甲醇和150mL异丙醇。添加在室温下进行，然而当碱溶解在溶剂中时，温度增加了20℃。将碱溶液在氮气下搅拌20分钟，在此期间烧瓶的温度下降至35℃。对混合物剧烈搅拌下，向上述碱溶液缓慢加入25gxa02-硝基丙烷(“2-NP”)(0.281mol)。将混合物搅拌10分钟，并加入作为催化剂的乙酸钯(0.56mmol)/三苯基膦(1.7mmol)。将得到的黄色溶液在氮气下再搅拌5分钟，通过滴液漏斗向混合物逐滴加入30.9g乙酸烯丙酯。在乙酸酯添加过程中，反应混合物颜色变深并变浑浊，然后变为深棕色，再到透明橙色，最后在添加完成后变为透明黄色。在添加期间，温度升高至约60℃。此时，打开加热并将混合物在60℃搅拌6h，然后在室温下搅拌过夜。第二天，将混合物再次加热至60℃，然后室温搅拌过夜。总反应时间为48h。在反应完成后，将烧瓶的内含物倒入含有300mL水的分液漏斗。将有机层用戊烷(3X150mL)萃取，并在MgSO₄下干燥。在旋转蒸发器下脱去过量溶剂，并获得20g黄色溶液。将溶液在25mmHg下通过真空蒸馏进行纯化，得到17g(53％)4-甲基-4-硝基戊-1-烯的无色溶液，纯度为96-98％。该烯烃在GC上的保留时间为7.4分钟。GC/MS分析显示[MH]⁺m/zxa083。¹Hxa0NMR(CDCl₃)：ntent="drawing" img-format="tif" inline="yes" orientation="portrait" wi="41"/>0.91(s，6H)，ntent="drawing" img-format="tif" inline="yes" orientation="portrait" wi="43"/>2.63(d，2H)，ntent="drawing" img-format="tif" inline="yes" orientation="portrait" wi="50"/>5.07-5.17(m，2H)和ntent="drawing" img-format="tif" inline="yes" orientation="portrait" wi="42"/>5.59(m，1H)。¹³Cxa0NMR(CDCl₃)：ntent="drawing" img-format="tif" inline="yes" orientation="portrait" wi="47"/>25.3，44.8，87.6，120和131ppm。实施例22-(2-甲基-2-硝基丙基)环氧乙烷的制备ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>在装备有滴液漏斗、温度控制器、氮气出口、搅拌棒和冷凝器的100mL三颈圆底烧瓶中，装入1.54g(11mmol)烯烃和15mLCH₂Cl₂。向该溶液缓慢加入溶解在25mLxa0CH₂Cl₂中的2.68g(16mmol)mCPBA。在完成添加后，将反应回流6小时，并通过GC监测反应进程。6h后，有约80％转化成环氧化物。将反应冷却至室温，并通过重力过滤除去从溶液析出的固体mCPBA。将黄色滤液再次置于烧瓶中，并向烧瓶加入0.3mol当量的mCPBA的CH₂Cl₂溶液。将混合物再次回流2小时，此时产生了100％转化为环氧化物。将反应混合物冷却至室温，并通过重力过滤除去过量mCPBA。将有机层用10％Na₂CO₃(3X15mL)洗涤，然后用盐水(3X15mL)洗涤。将有机层在MgSO₄下干燥，并在旋转蒸发仪下脱去过量溶剂。这产生0.73g(50％)纯环氧化物。环氧化物在GC上的保留时间为11.0分钟。¹Hxa0NMR(CDCl₃)：ntent="drawing" img-format="tif" inline="yes" orientation="portrait" wi="42"/>1.62(s，6H)，ntent="drawing" img-format="tif" inline="yes" orientation="portrait" wi="42"/>1.96(m，2H)，ntent="drawing" img-format="tif" inline="yes" orientation="portrait" wi="41"/>2.32(m，1H)，ntent="drawing" img-format="tif" inline="yes" orientation="portrait" wi="46"/>2.53(m，1H)和ntent="drawing" img-format="tif" inline="yes" orientation="portrait" wi="39"/>2.97(m，1H)。¹³Cxa0NMR(CDCl₃)：ntent="drawing" img-format="tif" inline="yes" orientation="portrait" wi="42"/>25.3，26.9，43.3，46.0，47.9和87.0ppm。实施例32-(2-甲基-2-硝基丙基)环氧乙烷与N，N’-DMEDA的反应(3)ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>在装备有搅拌棒、冷凝器和氮气出口的100mL单颈圆底烧瓶中装入16.6g(0.114mol)2-(2-甲基-2-硝基丙基)环氧乙烷和5.0g(0.057mol)N，N’-二甲基乙烷-1，2-二胺。将反应混合物在室温搅拌30分钟，然后在60℃加热2h并在80℃加热6h。黄色的环氧乙烷转变成暗橙色，得到的产物具有高粘度。得到的混合物的GC分析显示原料在6h反应期间被消耗，并且只存在一种产物，其保留时间为20.1分钟。这个新的峰对应于单加成物。双加成物的分子量太大而不能在GC中洗脱。通过NMR对化合物3表征。¹³Cxa0NMR(CDCl₃)：ntent="drawing" img-format="tif" inline="yes" orientation="portrait" wi="42"/>25.6，25.7，43.2，44.6，53.9，63.7，64.2和87.7ppm。谱图上其它的峰对应于反应中形成的作为中间体的单加成物。实施例42-(2-甲基-2-硝基丙基)环氧乙烷与乙醇胺的反应(4)ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>在装备有搅拌棒、冷凝器和氮气出口的100mL单颈圆底烧瓶中装入20g(0.18mol)2-(2-甲基-2-硝基丙基)环氧乙烷和5.7g(0.09mol)乙醇胺。将反应混合物在室温搅拌30分钟，然后在60℃加热2h并在80℃加热8h。黄色的环氧乙烷转变成暗橙色，得到的产物具有高粘度。得到的混合物的GC分析显示原料在8h反应期间被消耗，并且只存在一种产物，其保留时间为20.4分钟。这个新的峰对应于单加成物。双加成物的分子量太大而不能在GC中洗脱。通过NMR对化合物4表征。¹³Cxa0NMR(CDCl₃)：ntent="drawing" img-format="tif" inline="yes" orientation="portrait" wi="43"/>25.1，25.7，44.0，50.2，54.5，59.9，65.0和86.6ppm。谱图上其它的峰对应于反应中形成的作为中间体的单加成物。实施例5化合物3的氢化以形成N，N’-DMEDA的氨基衍生物(5)ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>在2升搅拌式Parr高压反应釜中装入RaNixa03111(19.8g)和200mL甲醇。将高压反应釜密封，并通过加压50psixa0N₂然后排气至5psi的三个循环进行吹扫。也使用H₂气重复该步骤。在吹扫后，将高压反应釜的压力升高至450psi的H₂。然后将密封的反应器以600rpm搅拌，并在此时打开加热器。在高压反应釜的温度到达60℃后，将压力升高至600psi。此时，通过泵将溶解在300mL甲醇中的化合物3(29g，0.076mol)以7.0mL/分钟的速率加入到含有RaNi的高压反应釜中。在添加完成后，关闭泵，并将高压反应釜的内含物在60℃搅拌1h，然后在45℃再搅拌0.5h。将高压反应釜中的内含物冷却至室温，排出剩余的氢气，并打开反应器。通过吸滤将产物从RaNi中过滤出来，并通过旋转蒸发仪除去过量甲醇。该过程产生22.7g(93％-粗品)深红色粘稠油状物。GC/MS分析显示双加成物5具有[MH]⁺m/zxa0319和26.0min的保留时间。粗材料的VOC为12.4。所述VOC通过将净材料在110℃加热1小时并计算失重来确定。¹³CNMR(CDCl₃)：ntent="drawing" img-format="tif" inline="yes" orientation="portrait" wi="42"/>32.1，42.7，50.9，51.0，55.4，64.0和65.9ppm。GC-MS分析显示，除了标题的双加成产物之外，在还原的(胺)形式中也存在在开环步骤期间形成的单加成物和水解产物。在NMR中也检测到对应于这些化合物的信号。实施例6化合物4的氢化以形成乙醇胺的氨基衍生物(6)ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>在2升搅拌式Parr高压反应釜中装入RaNixa03111(27.8g)和200mL甲醇。将高压反应釜密封，并通过加压50psixa0N₂然后排气至5psi的三个循环进行吹扫。也使用H₂气重复该步骤。在吹扫后，将高压反应釜的压力升高至450psi的H₂。然后将密封的反应器以600rpm搅拌，并在此时打开加热器。在高压反应釜的温度到达60℃后，将压力升高至600psi。此时，通过泵将溶解在300mL甲醇中的化合物4(34g，0.096mol)以7.0mL/分钟的速率加入到含有RaNi的高压反应釜中。在添加完成后，关闭泵，并将高压反应釜的内含物在60℃搅拌1h，然后在45℃再搅拌0.5h。将高压反应釜中的内含物冷却至室温，排出剩余的氢气，并打开反应器。通过吸滤将产物从RaNi中过滤出来，并通过旋转蒸发仪除去过量甲醇。该过程产生26.3g(94％-粗品)深红色粘稠油状物。GC/MS分析显示双加成物6具有[MH]⁺m/zxa0292和26.2min的保留时间。粗材料的VOC为14.2。所述VOC通过将净材料在110℃加热1小时并计算失重来确定。¹³CNMR(CDCl₃)：ntent="drawing" img-format="tif" inline="yes" orientation="portrait" wi="46"/>32.4，32.7，44.8，50.9，62.4，63.8，66.0和67.5ppm。GC-MS分析显示，除了标题的双加成产物之外，在还原的(胺)形式中也存在在开环步骤期间形成的单加成物和水解产物。在NMR中也检测到对应于这些化合物的信号。实施例72-(2-甲基-2-硝基丙基)环氧乙烷与单甲基乙醇胺的反应(7)ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>在装备有搅拌棒、冷凝器和氮气出口的50mL单颈圆底烧瓶中装入4.25g(0.029mol)2-(2-甲基-2-硝基丙基)环氧乙烷和2.87mL(0.09mol)单甲基乙醇胺。将反应混合物在室温搅拌30分钟，然后在75℃加热3h。黄色的环氧乙烷转变成暗橙色，得到的产物具有高粘度。得到的混合物的GC分析显示原料在3h反应期间被消耗。存在的主要产物具有20.8分钟的保留时间，并且GC-MSxa0CI证实该新的峰是1-((2-羟基乙基)(甲基)氨基)-4-甲基-4-硝基戊-2-醇(7)，其[M+H]＝221.1。对粗产品不经进一步纯化进行氢化反应。氢化化合物(7)以制备4-氨基-1-((2-羟基乙基)(甲基)氨基)-4-甲基戊-2-醇(8)ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>在300mLxa0Parr高压反应釜中装入甲醇(150mL)、雷尼镍催化剂(R-3111，2.2g湿重)和化合物(7)(6.2g粗品)。将高压反应釜密封，用氮气吹扫，随后用氢气吹扫，然后在450psi氢气压力下升温至60℃。当高压反应釜温度达到60℃时，将反应器压力增加至约630psi。当反应中没有氢气被消耗时，将反应停止。整个反应花费2h到达完全。在冷却至室温后，将反应器排气并通过真空过滤分离催化剂。将棕色滤液在旋转蒸发仪(45-50℃/29-30”真空)上脱去水/甲醇。上面的过程提供了5.12g粗混合物，通过GC测定存在90％的所需材料。GC-MSxa0CI得到[M+H]＝191，保留时间为17.5min，证实了4-氨基-1-((2-羟基乙基)(甲基)氨基)-4-甲基戊-2-醇(8)的形成。实施例82-(2-甲基-2-硝基丙基)环氧乙烷与己烷-1，6-二胺的反应以制备(9)ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>在装备有搅拌棒、冷凝器和氮气出口的50mL单颈圆底烧瓶中装入4.60g(0.03mol)2-(2-甲基-2-硝基丙基)环氧乙烷和0.85g(0.007mol)己烷-1，6-二胺。将反应混合物在室温搅拌30分钟，然后在80℃加热8-10h。黄色的环氧乙烷转变成暗棕色，得到的产物具有高粘度。得到的混合物的GC分析显示原料在8-10h反应时间内被消耗。硝基胺产物过大而不能在GC-MS上显示，在GC中原料的峰消失后，将反应视为完成。将得到的暗棕色高粘度材料原样用于氢化步骤中。化合物(9)的氢化以制备化合物(10)ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>在300mLxa0Parr高压反应釜中装入甲醇(150mL)、雷尼镍催化剂(R-3111，5.0g湿重)和溶解在50mLxa0MeOH中的化合物(9)(5g粗品)。将高压反应釜密封，用氮气吹扫，随后用氢气吹扫，然后在450psi氢气压力下升温至60℃。当温度达到60℃时，将反应器压力增加至约750psi。当反应中没有更多的氢气被消耗时，将反应停止。整个反应花费2-2.5h到达完全。在冷却至室温后，将反应器排气并通过真空过滤分离催化剂。将棕色滤液在旋转蒸发仪(50-55℃/28-29”真空)上脱去水/甲醇。上面的过程产生了3.8g粗混合物。因此，通过LC/MS对化合物(10)进行鉴定，具有[M+H]＝577。样品中的主要杂质是在2-(2-甲基-2-硝基丙基)环氧乙烷合成期间带过来的杂质。实施例91-烯丙基-1-硝基环己烷的制备ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>在装备有滴液漏斗、温度控制器、氮气出口、搅拌棒和冷凝器的2L三颈圆底烧瓶中，装入71g(1.27mol)氢氧化钾(KOH)、300mL甲醇和300mL异丙醇。添加在室温下进行，然而当碱溶解在溶剂中时，温度增加了约30℃。将碱溶液在氮气下搅拌20分钟。在此期间烧瓶的温度下降至44.7℃。在剧烈搅拌下向上述碱溶液缓慢加入156g硝基环己烷(“NCyHex”)(1.16mol)。将混合物搅拌10分钟，并加入作为催化剂的乙酸钯(0.56mmol)/三苯基膦(1.7mmol)。将得到的黄色溶液在氮气下再搅拌5分钟，通过滴液漏斗向混合物逐滴加入139.5mL(1.06mol)乙酸烯丙酯。在乙酸酯添加期间，反应混合物颜色变为棕色而且透明。在添加期间，温度升高。此时，打开加热并将混合物在55℃搅拌8h，然后在室温下搅拌过夜。第二天，将混合物再次加热至55℃，然后室温搅拌过夜。在反应完成后，将烧瓶的内含物倒入含有600mL水的分液漏斗。将有机层用戊烷(3X200mL)萃取，并在MgSO₄下干燥。在旋转蒸发器下脱去过量溶剂，并获得167g(93.5％)所需1-烯丙基-1-硝基环己烷(11)的深棕色溶液，纯度为90.7％。GC/MS分析显示[MH]⁺m/zxa0123。实施例102-((1-硝基环己基)甲基)环氧乙烷(12)的制备ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>在装备有滴液漏斗、温度控制器、氮气出口、搅拌棒和冷凝器的500mL单颈圆底烧瓶中，装入约37gxa0mCPBA(72％纯，0.15mol)和100mLxa0CH₂Cl₂。将反应浆加温以将所有固体溶解在CH₂Cl₂中。在获得清亮溶液后，缓慢加入20g(0.12mol)1-烯丙基-1-硝基环己烷(11)。在添加完成后，将反应回流2小时，并在室温下搅拌48h。通过GC监测反应进程。在约50h时间段后，反应混合物中环氧化物组分约为38.5％。通过重力过滤除去从溶液析出的固体mCPBA。将有机层用10％Na₂CO₃(3X30mL)、然后用盐水(3X30mL)洗涤。将有机层在MgSO₄下干燥，并在旋转蒸发器下脱去过量溶剂。这产生11.8g粗材料。环氧化物在GC上的保留时间为18.3分钟。环氧化物的存在通过GC-MSxa0CI来证实。由于NO₂基团的不稳定性质，没有检测到母离子。然而观察到了减去NO₂后的片段。CIxa0GC/MS，[C₉H₁₅O]⁺＝139。实施例111-((2-羟基乙基)(甲基)氨基)-3-(1-硝基环己基)丙-2-醇(13)的制备ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>在装备有搅拌棒、冷凝器和氮气出口的100mL单颈圆底烧瓶中，装入3.24g(纯度34.6％，0.018mol)2-((1-硝基环己基)甲基)环氧乙烷和1.31g(0.018mol)单甲基乙醇胺。将反应混合物在室温下搅拌30分钟，然后在40℃加热1.5h。黄色的环氧乙烷转变成深橙色，并且得到的产物具有高粘度。在该时间后，反应混合物的GC仍显示存在环氧化物。此时，加入另外0.7mL(0.65g)单甲基乙醇胺，并在40℃继续搅拌1.5h，然后在室温搅拌过夜。得到的混合物的GC分析显示硝基环氧化物(12)被完全消耗。此时，将反应视为完成。通过LC/MS鉴定化合物(13)、即1-((2-羟基乙基)(甲基)氨基)-3-(1-硝基环己基)丙-2-醇具有[M+H]＝261.17。将来自于环氧基开环步骤的产物混合物原样用于加氢步骤。实施例121-(1-氨基环己基)-3-((2-羟基乙基)(甲基)氨基)丙-2-醇(14)的制备ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>在300mLxa0Parr高压反应釜中装入甲醇(100mL)、雷尼镍催化剂(R-3111，6.8g湿重)和溶解在100mLxa0MeOH中的化合物(13)(20.8g粗品)。将反应器密封，用氮气吹扫，随后用氢气吹扫，然后在400psi氢气压力下升温至60℃。当温度达到60℃时，将反应器压力增加至约450psi。当反应中没有更多的氢气被消耗时，将反应停止。整个反应花费1-1.5h到达完全。在冷却至室温后，将反应器排气，打开，并通过真空过滤分离催化剂。将棕色滤液在旋转蒸发仪(50-55℃/28-29”真空)上脱去水/甲醇。上面的过程提供了6.4g粗混合物。目标材料化合物(14)在GC-MSxa0EI中以22.7分钟的保留时间被洗脱，然而由于在GC中碎裂，不能看见分子的离子峰。1-(1-氨基环己基)-3-((2-羟基乙基)(甲基)氨基)丙-2-醇(14)的存在通过LC/MS来鉴定，[M+H]＝231.20。实施例13pKa值的滴定测量在自动滴定仪(Metrohmxa0Titroprocessorxa0726，带有Dosimatxa0685和搅拌器728)上，使用0.1Nxa0HCl滴定剂，利用电位测定探针进行水溶液滴定。滴定仪根据pH对滴定剂体积曲线确定pKa。pKa等于对应于双分子的第一个中和终点的滴定剂体积的一半处的pH。终点是曲线的拐点。对化合物5和6记录到的pKa值在9.8至10.3范围内。实施例14在漆制剂中作为中和、助分散的胺的效能在水基乳胶半光制剂中，对本发明的化合物5和6作为中和和助分散的胺进行测试，并相对于可商购中和剂进行比较。比较中和剂是2-氨基-2-甲基-1-丙醇。在其中进行化合物测试的漆制剂是乳胶基半光材料，其含有：颜料，例如二氧化钛(例如来自于DuPont的TIPUREntent="drawing" img-format="tif" inline="yes" orientation="portrait" wi="47"/>R942)和碎碳酸钙(例如来自于Omya，Inc.的OMYACARBntent="drawing" img-format="tif" inline="yes" orientation="portrait" wi="45"/>UF)(两种颜料合计20-25％)。粘合剂，例如来自于Thexa0Dowxa0Chemicalxa0Company的UCAR^TM乳胶379和6030(两种粘合剂合计40-45％)。增稠剂和流变改性剂，例如羟乙基纤维素(例如来自于Dow的CELLOSIZE^TMxa0HEC)和无溶剂、非离子性结合的增稠剂/疏水改性的聚环氧乙烷聚氨酯-HEUR(来自于Rohmxa0andxa0Haas的ACRYSOL^TMRM-5000)(两种增稠剂合计3-5％)。中和剂或胺例如2-氨基-2-甲基-1-丙醇(比较例)或化合物5或6(本发明的)，以等重量或等摩尔包含在漆制剂中(参见下表)。以重量计的量在每kg总漆制剂约2-7gm之间变化。含有各种测试化合物的制剂的pH、VOC、薄膜不透明度和光泽度如下来测定：pH测量。使用装备有ThermoElectronxa0Orionxa09203BN复合pH电极的Fisherxa0Scientificxa0Accumetxa015pH计来测量制剂的pH。在每次使用前，用可商购的pH缓冲液来校准仪器。报告值是对每种制剂的三个独立读数的平均值，在每次测量之间将探针用DI水清洁。挥发性有机物含量(VOC)。VOC按照改进的EPA方法24来测量。将纯净胺在盘中称重，并在烤箱中在105-110℃放置1h。测量失重百分数，并在对可以通过Karlxa0Fisher滴定测量的样品中的水含量进行校正后报告为VOC。涂料光学性质(不透明度和光泽)。使用基于Symyxxa0XCM模块的自动化颜色/光泽度/厚度机器人测量干燥薄膜的不透明度、在20、60和85°下的光泽度以及颜色。颜色使用通过纤维光缆与Oceanxa0Opticsxa0USBxa04000光度计相连的具有0.4″取样孔的Oceanxa0Opticsxa0ISP-REF积分球来测量。测量使用D65光照来执行。该装置位于Symyx核心模块机器人的左臂上，其能够使色度计在多个位置中的样品上移动。对于本研究来说，测量在每张Leneta纸的黑色和白色两个部分上的三个分开区域上进行。光泽度使用BYKxa0micro-Tri-glossxa0Meter来测量。该仪器连接于Symyx核心模块机器人的右臂，用板夹持器将样品从BenchCel样品室移动到模块台面。光泽度在覆盖Leneta纸的黑色和白色两个部分的涂层上的三个不同点中测量。将本发明的化合物与2-氨基-2-甲基-1-丙醇进行比较的数据，显示在表3中。表3
xa0xa0比较例¹
xa0xa0化合物5²
xa0xa0化合物6²
xa0xa0pH
xa0xa09.4
xa0xa010.2
xa0xa010.0
xa0xa0VOC(％)^*
xa0xa0100
xa0xa012.4
xa0xa014.2
xa0xa0不透明度(等摩尔)
xa0xa098
xa0xa096.6
xa0xa097.7
xa0xa0光泽度(等摩尔)
xa0xa070.4
xa0xa070.9
xa0xa078.2
xa0xa0不透明度(等重量)
xa0xa097.4
xa0xa097
xa0xa097.5
xa0xa0光泽度(等重量)
xa0xa074.4
xa0xa072.8
xa0xa070.0
¹2-氨基-2-甲基-1-丙醇²本发明的化合物^*：仅仅纯净胺的VOC正如从结果可以看出的，本发明的化合物5和6的性能与可商购材料2-氨基-2-甲基-1-丙醇相当，获得了颜料的良好助分散性(正如由粒径分析所显示的)，其转变成良好的薄膜不透明性和光泽度测量值。有利的是，本发明的化合物以与可商购材料相比相当低的VOC贡献度提供了这些相当的结果。此外，有利的是本发明的化合物在低VOC漆制剂中具有低的气味。尽管上面根据优选实施方案对本发明进行了描述，但本发明可以在该公开内容的精神和范围之内进行修改。因此，本申请打算覆盖使用本文公开的通用原理对本发明进行的任何变化、使用或改变。此外，本申请打算覆盖与本发明有关的技术领域中的已知或习惯实践并在下面权利要求书的限度之内的与本公开内容的偏离。