CN109415452A - 制备高反应性异丁烯均聚物或共聚物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及制备高反应性异丁烯均聚物或共聚物的新方法，所述高反应性异丁烯均聚物或共聚物中每个聚异丁烯链端的末端亚乙烯基双键含量为至少70摩尔％。本发明还涉及新的异丁烯聚合物。

Description

制备高反应性异丁烯均聚物或共聚物的方法
本发明涉及一种制备高反应性异丁烯均聚物或共聚物的新方法，其中所述高反应性异丁烯均聚物或共聚物每个聚异丁烯链端的末端亚乙烯基双键含量为至少70摩尔％。本发明还涉及新的异丁烯聚合物。
与所谓的低反应性聚合物相比，高反应性异丁烯均聚物或共聚物应理解为意指包含高含量的末端烯键式双键(α-双键)和易于进行随后反应(例如与马来酸酐的Alder-Ene-反应)的其他反应性双键的聚异丁烯，所述高含量特别是基于聚异丁烯大分子的各链端计实际上通常为至少70摩尔％、优选至少75摩尔％、非常优选至少80摩尔％。在本申请的上下文中，亚乙烯基应理解为意指这些末端烯键式双键：它们在聚异丁烯大分子中的位置由以下通式描述，即双键存在于聚合物链的α位上，
“聚合物”代表除去一个异丁烯单元的聚异丁烯基团。例如在热加成至位阻反应物例如马来酸酐的反应中，亚乙烯基基团表现出最高的反应性，而朝向大分子内部的其他双键在大多数情况下在官能化反应中表现出较低的反应性(如果有的话)。高反应性聚异丁烯的用途包括用作制备润滑剂和燃料的添加剂的中间体的用途，如例如DE A 27 02 604中所述。
这种高反应性聚异丁烯可例如通过DE A 27 02 604的方法在作为催化剂的三氟化硼的存在下在液相中通过异丁烯的阳离子聚合而获得。此处缺点是获得的聚异丁烯具有相对高的多分散性。多分散性是所得聚合物链的分子量分布的量度，并且相当于重均分子量Mw和数均分子量Mn(PDI＝Mw/Mn)的商。
具有类似高比例的末端双键但具有较窄分子量分布的聚异丁烯例如可通过EP-A145235、US 5408018和WO 99/64482的方法获得，聚合在减活化催化剂例如三氟化硼与醇和/或醚的络合物的存在下进行。
另外，已经知晓了一段时间的是，路易斯酸三氯化铝也可用作异丁烯的聚合催化剂，例如已知于High Polymers,volume XXIV(part 2),p.713-733(editor:EdwardC.Leonard),J.Wiley&Sons publishers,New York,1971。
在文献"Novel initiating system based on AlCl3etherate for quasilivingcationic polymerization of styrene"in Polymer Bulletin Vol.52,p.227-234(2004),Sergei V.Kostjuk et al.中，记载了用于苯乙烯聚合的由2-苯基-2-丙醇和三氯化铝/二正丁基醚络合物组成的催化剂体系。由此制备的苯乙烯聚合物的多分散性Mw/Mn为“～2.5”(参见概述)或“～3”(参见第230页)。
Dmitriy I.Shiman,Irina V.Vasilenko,Sergei V.Kostjuk,Journal ofPolymer Science,Part A:Polymer Chemistry 2014,52,2386-2393公开了通过在烷基铝卤化物和醚的络合物作为聚合催化剂的存在下，使异丁烯聚合以制备聚异丁烯聚合物。
DE 10 2007 046159 A1公开了在离子液体、尤其是咪唑鎓盐和吡啶鎓盐的存在下，聚合异丁烯和含异丁烯的烃混合物。用于离子液体的阴离子尤其可以是卤离子和高铁酸根例如四氯高铁酸根。
然而，DE 10 2007 046159 A1公开了为了在无水溶剂或非质子溶剂中进行反应，应在聚合之前除去水、酸和其它质子杂质。
唯一的实施例使用1-丁基-3-甲基咪唑鎓四氯高铁酸盐(III)作为离子液体，得到具有3.3的高多分散性的聚异丁烯。催化剂使用带有络合电荷的溶剂制备，其中制备在二氯甲烷中进行，二氯甲烷在制备后除去并用己烷替换。因此，需要可以更容易制备且无需更换溶剂的催化剂。
本发明的一个目的是以可接受的产量提供一种制备高反应性异丁烯均聚物或共聚物的方法，其中所述异丁烯均聚物或共聚物具有提高的每个聚异丁烯链端的末端亚乙烯基双键的含量，所述提高的含量为至少70摩尔％，同时具有窄分子量分布(即低多分散性)。催化剂体系应同时具有足够的活性和使用寿命，其处理应不带来问题并且不应易于失效。
所述目的通过一种制备高反应性异丁烯均聚物或共聚物的方法实现，其中所述高反应性异丁烯均聚物或共聚物中每个聚异丁烯链端的末端亚乙烯基双键含量为至少70摩尔％、优选至少75摩尔％且非常优选至少80摩尔％，所述方法包括使异丁烯或含异丁烯的单体混合物在作为聚合催化剂有效的至少一种路易斯酸的存在下进行聚合，所述路易斯酸选自铝三卤化物-供体络合物、烷基铝卤化物-供体络合物、铁三卤化物-供体络合物、镓三卤化物-供体络合物、钛四卤化物-供体络合物、锌二卤化物-供体络合物、锡二卤化物-供体络合物和锡四卤化物-供体络合物，所述络合物包括以下物质的混合物作为供体：
-至少有机化合物(II)，其包含具有至少一个孤电子对的至少一个氧原子或氮原子，优选包含具有至少一个孤电子对的至少一个氧原子，非常优选地选自具有至少一个醚官能团的有机化合物、具有至少一个羧酸酯官能团的有机化合物、具有至少一个醛官能团的有机化合物、具有至少一个酮官能团的有机化合物和具有至少一个含氮杂环的有机化合物，和
-至少一种离子液体。
离子液体是一类仅在相对短的时间内使用的物质。它们是具有相对低粘度、相对无腐蚀性的盐熔体，其在相对低的温度通常低于100℃、优选在室温下，为液体。目前在大学和工业中正在对离子液体进行大量的研究。离子液体已有初步的商业应用，并且预期在未来应用数量将急剧增加。离子液体的综述例如由von Wasserscheid和Keim在AngewandteChemie 2000,112,3926-3945中给出。
出于本发明的目的，离子液体是具有至少1个正电荷和至少1个负电荷但总体上呈电中性的化合物，其熔点低于200℃，优选低于100℃，特别优选低于50℃，非常优选低于40℃，尤其是低于30℃。
离子液体还可以具有多个正电荷或负电荷，例如1至5个，优选1至4个，特别优选1至3个，非常特别优选1或2个，但特别地仅具有1个正电荷和1个负电荷。
电荷可位于1个分子内的不同定域区或离域区，即以甜菜碱样方式，或分布在单独的离子和阳离子上。优选由至少一种阳离子和至少一种阴离子组成的离子液体。如上所述，阳离子和阴离子可以是单电荷的或多电荷的，优选单电荷的。
当然，也可以考虑各种离子液体的混合物。
作为阳离子，优选铵离子或鏻离子或包含至少一个含有至少一个磷原子或氮原子以及(如果需要)氧原子或硫原子的五元或六元杂环的阳离子，特别优选包含至少一个含有一个、两个或三个氮原子和一个硫原子或氧原子的五元或六元杂环的化合物，非常特别优选含有一个或两个氮原子的那些。
特别优选的离子液体是分子量小于1000g/mol、非常特别优选小于350g/mol的离子液体。
此外，优选选自式(Ia)至(Iw)的化合物的阳离子以及存在这些结构的低聚物和聚合物，
其中
R1、R2、R3、R4、R5、R6和R7各自彼此独立地为C1-C18-烷基、被一个或多个氧原子和/或硫原子和/或一个或多个取代的或未取代的亚氨基间断的C2-C18-烷基、C6-C12-芳基、C5-C12-环烷基或五元或六元的、含氧、氮和/或硫的杂环，或它们中的两个一起形成可被一个或多个氧原子和/或硫原子和/或一个或多个取代的或未取代的亚氨基间断的不饱和的、饱和的或芳族的环，其中所提及的基团各自可被官能团、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、卤素、杂原子和/或杂环取代。
此外，除了铵和鏻离子(Iv)和(Iw)的特殊情况之外，R1、R2、R3、R4、R5和R6可为氢。
R7也可为C1-C18-烷酰基(烷基羰基)、C1-C18-烷氧基羰基、C5-C12-环烷基羰基或C6-C12-芳酰基(芳基羰基)，其中所提及的基团可各自被官能团、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、卤素、杂原子和/或杂环取代。
在这些定义中
可被官能团、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、卤素、杂原子和/或杂环取代C1-C18-烷基为，例如，甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基、2,4,4-三甲基戊基、癸基、十二烷基、十四烷基、十七烷基、十八烷基、1,1-二甲基丙基、1,1-二甲基丁基、1,1,3,3-四甲基丁基、苄基、1-苯基乙基、2-苯基乙基、α,α-二甲基苄基、二苯甲基、对甲苯基甲基，1-(对丁基苯基)乙基、对氯苄基、2,4-二氯苄基、对甲氧基苄基、间乙氧基苄基、2-氰基乙基、2-氰基丙基、2-甲氧基羰基乙基、2-乙氧基羰基乙基、2-丁氧基羰基丙基、1,2-二-(甲氧基羰基)乙基、2-甲氧基乙基、2-乙氧基乙基、2-丁氧基乙基、二乙氧基甲基、二乙氧基乙基、1,3-二氧戊环-2-基、1,3-二氧杂环己烷-2-基、2-甲基-1,3-二氧戊环-2-基、4-甲基-1,3-二氧戊环-2-基、2-异丙氧基乙基、2-丁氧基丙基、2-辛氧基乙基、氯甲基、2-氯乙基、三氯甲基、三氟甲基、1,1-二甲基-2-氯乙基、2-甲氧基异丙基、2-乙氧基乙基、丁基硫代甲基、2-十二烷基硫代乙基、2-苯基硫代乙基、2,2,2-三氟乙基、2-羟基乙基、2-羟基丙基、3-羟基丙基、4-羟基丁基、6-羟基己基、2-氨基乙基、2-氨基丙基、3-氨基丙基、4-氨基丁基、6-氨基己基、2-甲基氨基乙基、2-甲基氨基丙基、3-甲基氨基丙基、4-甲基氨基丁基、6-甲基氨基己基、2-二甲基氨基乙基、2-二甲基氨基丙基、3-二甲基氨基丙基、4-二甲基氨基丁基、6-二甲基氨基己基、2-羟基-2,2-二甲基乙基、2-苯氧基乙基、2-苯氧基丙基、3-苯氧基丙基、4-苯氧基丁基、6-苯氧基己基、2-甲氧基乙基、2-甲氧基丙基、3-甲氧基丙基、4-甲氧基丁基、6-甲氧基己基、2-乙氧基乙基、2-乙氧基丙基、3-乙氧基丙基、4-乙氧基丁基或6-乙氧基己基，和
被一个或多个氧原子和/或硫原子和/或一个或更多个取代的或未取代的亚氨基间断的C2-C18-烷基为，例如，5-羟基-3-氧杂-戊基、8-羟基-3,6-二氧杂辛基、11-羟基-3,6,9-三氧杂十一烷基、7-羟基-4-氧杂庚基、11-羟基-4,8-二氧杂十一烷基、15-羟基-4,8,12-三氧杂十五烷基、9-羟基-5-氧杂壬基、14-羟基-5,10-氧杂十四烷基、5-甲氧基-3-氧杂戊基、8-甲氧基-3,6-二氧杂辛基、11-甲氧基-3,6,9-三氧杂十一烷基、7-甲氧基-4-氧杂庚基、11-甲氧基-4,8-二氧杂-十一烷基、15-甲氧基-4,8,12-三氧杂十五烷基、9-甲氧基-5-氧杂壬基、14-甲氧基-5,10-氧杂十四烷基、5-乙氧基-3-氧杂戊基、8-乙氧基-3,6-二氧杂辛基、11-乙氧基-3,6,9-三氧杂十一烷基、7-乙氧基-4-氧杂庚基、11-乙氧基-4,8-二氧杂十一烷基、15-乙氧基-4,8,12-三氧杂十五烷基、9-乙氧基-5-氧杂壬基或14-乙氧基-5,10-氧杂十四烷基。
如果两个基团形成环，它们一起可以形成1,3-亚丙基、1,4-亚丁基、1,5-亚戊基、2-氧杂-1,3-亚丙基、1-氧杂-1,3-亚丙基、2-氧杂-1,3-亚丙基、1氧杂-1,3-亚丙烯基、1-氮杂-1,3-亚丙烯基、1-C1-C4-烷基-1-氮杂-1,3-亚丙烯基、1,4-丁-1,3-亚二烯基、1-氮杂-1,4-丁-1,3-亚二烯基或2-氮杂-1,4-丁-1,3-亚二烯基。
氧原子和/或硫原子和/或亚氨基的数量不受任何限制。一般而言，基团中不超过5个，优选不超过4个，非常特别优选不超过3个。
此外，在任何两个杂原子之间通常存在至少一个碳原子，优选至少两个碳原子。
取代和未取代的亚氨基可为例如亚氨基、甲基亚氨基、异丙基亚氨基、正丁基亚氨基或叔丁基亚氨基。
此外，
官能团可为羧基、羧酰胺基、羟基、二(C1-C4-烷基)氨基、C1-C4-烷氧基羰基、氰基或C1-C4-烷氧基，
可被官能团、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、卤素、杂原子和/或杂环取代的C6-C12-芳基为，例如，苯基、甲苯基、二甲苯基、α-萘基、β-萘基、4-联苯基、氯苯基、二氯苯基、三氯苯基、二氟苯基、甲基苯基、二甲基苯基、三甲基苯基、乙基苯基、二乙基苯基、异丙基苯基、叔丁基苯基、十二烷基苯基、甲氧基苯基、二甲氧基苯基、乙氧基苯基、己氧基苯基、甲基萘基、异丙基萘基、氯萘基、乙氧基萘基、2,6-二甲基苯基、2,4,6-三甲基苯基、2,6-二甲氧基苯基、2,6-二氯苯基、4-溴苯基、2-硝基苯基或4-硝基苯基、2,4-二硝基苯基或2,6-二硝基苯基、4-二甲基氨基苯基、4-乙酰基苯基、甲氧基乙基苯基或乙氧基甲基苯基，
可被官能团、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、卤素、杂原子和/或杂环取代的C5-C12-环烷基为，例如，环戊基、环己基、环辛基、环十二烷基、甲基环戊基、二甲基环戊基、甲基环己基、二甲基环己基、二乙基环己基、丁基环己基、甲氧基环己基、二甲氧基环己基、二乙氧基环己基、丁基硫代环己基、氯环己基、二氯环己基、二氯环戊基或饱和或不饱和的双环体系例如降冰片基或降冰片烯基，
五元或六元的含氧、氮和/或硫的杂环为，例如，呋喃基、噻吩基、吡咯基、吡啶基、吲哚基、苯并噁唑基、间二氧杂环戊烯基、二氧基(dioxyl)、苯并咪唑基、苯并噻唑基、二甲基吡啶基、甲基喹啉基、二甲基吡咯基、甲氧基呋喃基、二甲氧基吡啶基、二氟吡啶基、甲基噻吩基、异丙基噻吩基或叔丁基噻吩基，以及
C1至C4-烷基为，例如，甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基或叔丁基。
C1-C18-烷酰基(烷基羰基)可为，例如，乙酰基、丙酰基、正丁酰基、仲丁酰基、叔丁酰基、2-乙基己基羰基、癸酰基、十二烷酰基、氯乙酰基、三氯乙酰基或三氟乙酰基。
C1-C18-烷氧基羰基可为，例如，甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、异丙氧基羰基、正丁氧基羰基、仲丁氧基羰基、叔丁氧基羰基、己氧基羰基、2-乙基己氧基羰基或苄氧基羰基。
C5-C12-环烷基羰基可为，例如，环戊基羰基、环己基羰基或环十二烷基羰基。
C6-C12-芳酰基(芳基羰基)可为，例如，苯甲酰基、甲苯甲酰基、二甲苯酰基、α-萘甲酰基、β-萘甲酰基、氯苯甲酰基、二氯苯甲酰基、三氯苯甲酰基或三甲基苯甲酰基。
优选R1、R2、R3、R4、R5和R6各自彼此独立地为氢、甲基、乙基、正丁基、2-羟基乙基、2-氰基乙基、2-(甲氧基羰基)乙基、2-(乙氧基羰基)乙基、2-(正丁氧基羰基)乙基、二甲基氨基、二乙基氨基或氯。
R7优选地为甲基、乙基、正丁基、2-羟基乙基、2-氰基乙基、2-(甲氧基羰基)乙基、2-(乙氧基羰基)乙基、2-(正丁氧基羰基)乙基、乙酰基、丙酰基、叔丁酰基、甲氧基羰基、乙氧基羰基或正丁氧基羰基。
特别优选的吡啶鎓离子(Ia)是这些离子：其中基团R1至R5之一为甲基、乙基或氯，R7为乙酰基、甲基、乙基或正丁基且其余皆为氢；或R3为二甲基氨基，R7为乙酰基、甲基、乙基或正丁基且其余皆为氢；或R7为乙酰基、甲基、乙基或正丁基且其余皆为氢；或R2为羧基或羧酰胺基，R7为乙酰基、甲基、乙基或正丁基且其余皆为氢；或R1与R2或R2与R3一起形成1,4-丁-1,3-亚二烯基，R7为乙酰基、甲基、乙基或正丁基且其余皆为氢。
特别优选的哒嗪鎓(pyridazinium)离子(Ib)是这些离子：其中基团R1至R4之一为甲基或乙基，R7为乙酰基、甲基、乙基或正丁基并且其余皆是氢；或R7为乙酰基、甲基、乙基或正丁基且其余皆是氢。
特别优选的嘧啶鎓离子(Ic)是这些离子：其中R2至R4各自为氢或甲基，R7为乙酰基、甲基、乙基或正丁基且R1为氢、甲基或乙基；或R2和R4各自为甲基，R3为氢且R1为氢、甲基或乙基以及R7为乙酰基、甲基、乙基或正丁基；或R1和R7一起形成1,3-亚丙基链、1,4-亚丁基链或1,5-亚戊基链且其余皆是氢。
特别优选的吡嗪鎓离子(Id)是这些离子：其中，
R1至R4皆是甲基且R7为乙酰基、甲基、乙基或正丁基；或R7为乙酰基、甲基、乙基或正丁基且其余皆是氢。
特别优选的咪唑鎓离子(Ie)是这些离子：其中，彼此独立地，
R1选自甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正辛基、正癸基、正十二烷基、2-羟基乙基和2-氰基乙基，
R7为乙酰基、甲基、乙基或正丁基且
R2至R4各自彼此独立地为氢、甲基或乙基。
特别优选的1H-吡唑鎓离子(If)是这些离子：其中，彼此独立地，
R1选自氢、甲基和乙基，
R2、R3和R4选自氢和甲基且
R7选自乙酰基、甲基、乙基和正丁基。
特别优选的3H-吡唑鎓离子(Ig)是这些离子：其中，彼此独立地，
R1选自氢、甲基和乙基，
R2、R3和R4选自氢和甲基且
R7选自乙酰基、甲基、乙基和正丁基。
特别优选的4H-吡唑鎓离子(Ih)是这些离子：其中，彼此独立地，
R1至R4选自氢和甲基且
R7选自乙酰基、甲基、乙基和正丁基。
特别优选的1-二氢化吡唑鎓离子(Ii)是这些离子：其中，彼此独立地，
R1至R6选自氢和甲基且
R7选自乙酰基、甲基、乙基和正丁基。
特别优选的2-二氢化吡唑鎓离子(Ij)是这些离子：其中，彼此独立地，
R1选自氢、甲基、乙基和苯基，
R7选自乙酰基、甲基、乙基和正丁基且
R2至R6选自氢和甲基。
特别优选的3-二氢化吡唑鎓离子(Ik)是这些离子：其中，彼此独立地，
R1和R2选自氢、甲基、乙基和苯基，
R7选自乙酰基、甲基、乙基和正丁基且
R3至R6选自氢和甲基。
特别优选的咪唑啉鎓离子(Il)是这些离子：其中，彼此独立地，
R1和R2选自氢、甲基、乙基、正丁基和苯基，
R7选自乙酰基、甲基、乙基和正丁基且
R3和R4选自氢、甲基和乙基且
R5和R6选自氢和甲基。
特别优选的咪唑啉鎓离子(Im)是这些离子：其中，彼此独立地，
R1和R2选自氢、甲基和乙基，
R7选自乙酰基、甲基、乙基和正丁基且
R3至R6选自氢和甲基。
特别优选的咪唑啉鎓离子(In)是这些离子：其中，彼此独立地，
R1、R2和R3选自氢、甲基和乙基，
R7选自乙酰基、甲基、乙基和正丁基且
R4至R6选自氢和甲基。
特别优选的噻唑鎓离子(Io)或噁唑鎓离子(Ip)是这些离子：其中，彼此独立地，
R1选自氢、甲基、乙基和苯基，
R7选自乙酰基、甲基、乙基和正丁基且
R2和R3选自氢和甲基。
特别优选的1,2,4-三唑鎓离子(Iq)和(Ir)是这些离子：其中，彼此独立地，
R1和R2选自氢、甲基、乙基和苯基，
R7选自乙酰基、甲基、乙基和正丁基且
R3选自氢、甲基和苯基。
特别优选的1,2,3-三唑鎓离子(Is)和(It)是这些离子：其中，彼此独立地，
R1选自氢、甲基和乙基，
R7选自乙酰基、甲基、乙基和正丁基且
R2和R3选自氢和甲基或
R2和R3一起形成1,4-丁-1,3-亚二烯基且其余皆为氢。
特别优选的吡咯烷鎓离子(Iu)是这些离子：其中，彼此独立地，
R1和R7选自乙酰基、甲基、乙基和正丁基且
R2、R3、R4和R5皆为氢。
特别优选的铵离子(Iv)是这些离子：其中，彼此独立地，
R7选自乙酰基、甲基、乙基和正丁基且
R1、R2和R3选自甲基、乙基、正丁基、2-羟基乙基、苄基和苯基。
特别优选的鏻离子(Iw)是这些离子：其中，彼此独立地，
R7选自乙酰基、甲基、乙基和正丁基且
R1、R2和R3选自苯基、苯氧基、乙氧基和正丁氧基。
其中，优选铵离子、鏻离子、吡咯烷鎓离子、吡啶鎓离子和咪唑鎓离子，特别优选吡啶鎓离子和咪唑鎓离子，尤其是咪唑鎓离子。
非常特别优选的阳离子为1，2-二甲基吡啶鎓、1-甲基-2-乙基吡啶鎓、1-甲基-2-乙基-6-甲基吡啶鎓、N-甲基吡啶鎓、1-丁基-2-甲基吡啶鎓、1-丁基-2-乙基吡啶鎓、1-丁基-2-乙基-6-甲基吡啶鎓、正丁基吡啶鎓、1-丁基-4-甲基吡啶鎓、1，3-二甲基咪唑鎓、1，2，3-三甲基咪唑鎓、1-乙基-3-甲基咪唑鎓(emim)、1-正丁基-3-甲基咪唑鎓(bmim)、1，3，4，5-四甲基咪唑鎓、1，3，4-三甲基咪唑鎓、2，3-二甲基咪唑鎓、1-丁基-2，3-二甲基咪唑鎓、3，4-二甲基咪唑鎓、2-乙基-3，4-二甲基咪唑鎓、3-甲基-2-乙基咪唑、3-丁基-1-乙基咪唑鎓、3-丁基-1，2-二甲基咪唑鎓、1，3-二-正丁基咪唑鎓、3-丁基-1，4，5-三甲基咪唑鎓、3-丁基-1，4-二甲基咪唑鎓、3-丁基-2-甲基咪唑鎓、1，3-二丁基-2-甲基咪唑鎓、3-丁基-4-甲基咪唑鎓、3-丁基-2-乙基-4-甲基咪唑鎓和3-丁基-2-乙基咪唑鎓、1-甲基-3-辛基咪唑鎓、1-癸基-3-甲基咪唑鎓。
尤其优选1-丁基-4-甲基吡啶鎓、1-正乙基-3-甲基咪唑鎓、1-正丁基-3-甲基咪唑鎓和1-正丁基-3-乙基咪唑鎓。
在一个优选的实施方案中，咪唑鎓盐具有通式(I)
其中
变量Ra和Rc各自独立地为具有1至3000个碳原子的有机基团，
变量Rb、Rd和Re各自独立地为氢或具有1至3000个碳原子的有机基团，
X为阴离子且
n为1、2或3的数。
在本发明的上下文中，异丁烯均聚物应理解为意指由基于聚合物计的至少98摩尔％、优选至少99摩尔％的异丁烯形成的聚合物。因此，异丁烯共聚物应理解为意指包括小于2摩尔％、优选小于1摩尔％、非常优选小于0.7摩尔％且尤其是小于0.5摩尔％的除异丁烯以外的共聚单体的聚合物，除异丁烯以外的共聚单体例如异戊二烯或直链丁烯，优选1-丁烯、顺式-2-丁烯和反式-2-丁烯。
在本发明的上下文中，以下定义适用于一般定义的基团：
C1-至C8-烷基为具有1至8个碳原子的直链或支链烷基。其实例为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、2-丁基、异丁基、叔丁基、戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、2,2-二甲基-丙基、1-乙基丙基、正己基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1,1-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、3,3-二甲基丁基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1,1,2-三甲基丙基、1,2,2-三甲基丙基、1-乙基-1-甲基丙基、1-乙基-2-甲基丙基、正庚基、正辛基及其构造异构体，例如2-乙基己基。此类C1-至C8-烷基在很小程度上也可以包含杂原子，例如氧、氮或卤素原子例如氯，和/或非质子官能团，例如羧基酯基团、氰基或硝基。
C1-至C20-烷基为具有1至20个碳原子的直链或支链烷基。其实例为上述C1-至C8-烷基，另外还有正壬基、异壬基、正癸基、2-丙基庚基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、异十三烷基、正十四烷基、正十六烷基、正十八烷基和正二十烷基。这种C1-至C20-烷基在很小程度上也可以包含杂原子例如氧原子、氮原子或卤素原子例如氯，和/或非质子官能团，例如羧基酯基团、氰基或硝基。
C5-至C8-环烷基为饱和环状基团，其可包括烷基侧链。其实例为环戊基，2-甲基环戊基或3-甲基环戊基，2,3-二甲基环戊基、2,4-二甲基环戊基或2,5-二甲基环戊基，环己基，2-甲基环己基、3-甲基环己基或4-甲基环己基，2,3-二甲基环己基、2,4-二甲基环己基、2,5-二甲基环己基、2,6-二甲基环己基、3,4-二甲基环己基、3,5-二甲基环己基或3,6-二甲基环己基，环庚基，2-甲基环庚基、3-甲基环庚基或4-甲基环庚基，环辛基，2-甲基环辛基、3-甲基环辛基、4-甲基环辛基或5-甲基环辛基。这种C5-至C8-环烷基在很小程度上也可以包含杂原子例如氧原子、氮原子或卤素原子如氯，和/或非质子官能团，例如羧基酯基团、氰基或硝基。
C6-至C20-芳基或C6-至C12-芳基优选为任选取代的苯基、任选取代的萘基、任选取代的蒽基或任选取代的菲基。这类芳基可具有1至5个非质子取代基或非质子官能团，例如C1-至C8-烷基、C1-至C8-卤代烷基例如C1-至C8-氯烷基或C1-至C8-氟烷基、卤素例如氯或氟、硝基、氰基或苯基。这类芳基的实例是苯基、萘基、联苯基、蒽基、菲基、甲苯基、硝基苯基、氯苯基、二氯苯基、五氟苯基、五氯苯基、(三氟甲基)苯基、双(三氟甲基)苯基、(三氯)甲基苯基和双(三氯甲基)苯基。
C7-至C20-芳基烷基或C7-至C12-芳基烷基优选为任选取代的C1-至C4-烷基苯基，例如苄基、邻-甲基苄基、间-甲基苄基或对-甲基苄基、1-苯基乙基或2-苯基乙基、1-苯基丙基、2-苯基丙基或3-苯基丙基、或1-苯基丁基、2-苯基丁基、3-苯基丁基或4-苯基丁基；任选取代的C1-至C4-烷基萘基、例如萘基甲基；任选取代的C1-至C4-烷基蒽基、例如蒽基甲基；或任选取代的C1-至C4-烷基菲基、例如菲基甲基。这类芳基烷基，尤其是在芳基部分上，可带有1至5个非质子取代基或非质子官能团，例如C1-至C8-烷基、C1-至C8-卤代烷基如C1-至C8-氯烷基或C1-至C8-氟烷基、卤素例如氯或氟、硝基或苯基。
合适的铝三卤化物尤其是三氟化铝、三氯化铝或三溴化铝，优选三氯化铝。
有用的烷基铝卤化物尤其是单(C1-至C4-烷基)二卤化铝或二(C1-至C4-烷基)单卤化铝，例如甲基二氯化铝、乙基二氯化铝、异丁基二氯化铝、二甲基氯化铝或二乙基氯化铝、二异丁基氯化铝，优选乙基二氯化铝、异丁基二氯化铝、二乙基氯化铝或二异丁基氯化铝，非常优选乙基二氯化铝和异丁基二氯化铝。
尤其合适的铁三卤化物是三氟化铁、三氯化铁或三溴化铁，优选三氯化铁。
尤其合适的镓三卤化物是三氟化镓、三氯化镓或三溴化镓，优选三氯化镓。
尤其合适的钛四卤化物是四氟化钛、四氯化钛或四溴化钛，优选四氯化钛。
尤其合适的锌二卤化物是二氟化锌、二氯化锌或二溴化锌，优选二氯化锌。
尤其合适的锡二卤化物是二氟化锡、二氯化锡或二溴化锡，优选二氯化锡。
尤其合适的锡四卤化哇是四氟化锡、四氯化锡或四溴化锡，优选四氯化锡。
在这些路易斯酸中，优选铝三卤化物、烷基铝卤化物、铁三卤化物、镓三卤化物和钛四卤化物。
非常优选铝三卤化物、烷基铝卤化物、镓三卤化物和铁三卤化物，特别优选铝三卤化物、铁三卤化物和钛四卤化物，尤其是铝三卤化物。
在一个优选的实施方案中，异丁烯或含异丁烯的单体混合物在作为聚合催化剂有效的烷基铝二氯化物-供体络合物或二烷基铝氯化物-供体络合物的存在下聚合，非常优选地在三氯化铝-供体络合物或三氯化铁-供体络合物的存在下聚合。
根据本发明，作为聚合催化剂有效的铝三卤化物-供体络合物或烷基铝卤化物-供体络合物或铁三卤化物-供体络合物或镓三卤化物-供体络合物或钛四卤化物-供体络合物或锌二卤化物-供体络合物或锡二卤化物-供体络合物或锡四卤化物-供体络合物包括以下物质的混合物作为供体：
-至少一种有机化合物(II)，其包括具有至少一个孤电子对的至少一个氧原子或氮原子，优选地包括具有至少一个孤电子对的至少一个氧原子，非常优选选自具有至少一个醚官能团的有机化合物、具有至少一个羧酸酯官能团的有机化合物、具有至少一个醛官能团的有机化合物、具有至少一个酮官能团的有机化合物和具有至少一个含氮杂环的有机化合物，与
-至少一种式(Ia)至(Iw)的化合物。
化合物(II)包括具有至少一个孤电子对的至少一个氧原子和/或氮原子，优选具有至少一个孤电子对的至少一个氧原子，非常优选选自具有至少一个醚官能团的有机化合物、具有至少一个羧酸酯官能团的有机化合物、具有至少一个醛官能团的有机化合物、具有至少一个酮官能团的有机化合物和具有至少一个含氮杂环的有机化合物。
仅含氧的化合物(II)优于含氮化合物(II)。
优选地，化合物(II)选自具有至少一个醚官能团的有机化合物、具有至少一个羧酸酯官能团的有机化合物和具有至少一个酮官能团的有机化合物，更优选地选自具有至少一个醚官能团的有机化合物和具有至少一个羧酸酯官能团的有机化合物，非常优选化合物(II)是具有至少一个醚官能团的有机化合物，尤其是具有恰好一个醚官能团的有机化合物。
具有至少一个醚官能团的化合物也应理解为意指缩醛和半缩醛。醚化合物可包括一个或多个醚官能团，例如一个、两个、三个、四个或甚至更多个醚官能团，优选一个或两个醚官能团，非常优选一个醚官能团。
供体的混合物可包括一种、两种、三种、四种或甚至更多种不同的化合物(II)，优选地具有至少一个醚官能团的化合物，优选地一种或两种不同的化合物，非常优选一种化合物。
供体的混合物可包括一种、两种、三种、四种或甚至更多种不同的式(Ia)至(Iw)的化合物，优选一种或两种不同的化合物，非常优选一种化合物。
在本发明的一个优选实施方案中，使用铝三卤化物-供体络合物或烷基铝卤化物络合物、或铁三卤化物-供体络合物、或镓三卤化物-供体络合物或钛四卤化物-供体络合物或锌二卤化物-供体络合物或者锡二卤化物-供体络合物或锡四卤化物-供体络合物，非常优选铝三卤化物-供体络合物或铁三卤化物-供体络合物，尤其是铝三卤化物-供体络合物，其包括以下物质的混合物作为供体：
-至少一种二烃基醚，其通式为R8-O-R9，其中变量R8和R9各自独立地为C1-至C20-烷基，优选地为C1-至C8烷基，尤其是C1-至C4烷基；C1-至C20-卤代烷基，优选地为C1-至C8卤代烷基，尤其是C1-至C4卤代烷基；C5-至C8-环烷基，优选地为C5-至C6-环烷基；C6-至C20-芳基，尤其是C6-至C12芳基；C6-至C20-卤代芳基，尤其是C6-至C12卤代芳基；或C7-至C20-芳基烷基，尤其是C7-至C12-芳基烷基。优选C1-至C4烷基、C1-至C4卤代烷基、C6-至C12芳基和C7-至C12-芳基烷基，与
-至少一种式(Ia)至(Iw)的化合物。
卤代烷基和卤代芳基意指优选氯代烷基或溴代烷基和氯代芳基或溴代芳基，非常优选氯代烷基和氯代芳基。尤其优选ω-卤代烷基。
优选的实例是氯甲基、1-氯乙-1-基、2-氯乙-1-基、2-氯丙-1-基、2-氯丙-2-基、3-氯丙-1-基和4-氯丁-1-基。
氯芳基的优选实例是2-氯苯基、3-氯苯基和4-氯苯基。
所提及的二烃基醚可为开链的或环状的，其中在环状醚的情况下，两个变量R8和R9可结合形成环，其中这种环还可包括两个或三个醚氧原子。这类开链且环状的二烃基醚的实例为二甲基醚，氯甲基甲基醚，双(氯甲基)醚，乙醚，氯甲基乙基醚，2-氯乙基乙基醚，双(2-氯乙基)醚，二-正丙基醚，二异丙基醚，二-正丁基醚，二-仲丁基醚，二异丁基醚，二-正戊基醚，二-正己基醚，二-正庚基醚，二-正辛基醚，二-(2-乙基己基)醚，甲基正丁基醚，甲基仲丁基醚，甲基异丁基醚，甲基叔丁基醚，乙基正丁基醚，乙基仲丁基醚，乙基异丁基醚，乙基叔丁基醚，正丙基-正丁基醚，正丙基仲丁基醚，正丙基异丁基醚，正丙基叔丁基醚，异丙基正丁基醚，异丙基仲丁基醚，异丙基异丁基醚，异丙基叔丁基醚，甲基正己基醚，甲基正辛基醚，甲基2-乙基己基醚，乙基正己基醚，乙基正辛基醚，乙基2-乙基己基醚，正丁基正辛基醚，正丁基2-乙基己基醚，四氢呋喃，四氢吡喃，1,2-二氧杂环己烷、1,3-二氧杂环己烷和1,4-二氧杂环己烷，二环己基醚，二苯基醚，烷基芳基醚例如苯甲醚和苯乙醚、二甲苯基醚、二(二甲苯基)醚和二苄基醚。
此外，优选二官能醚，如二烷氧基苯，优选二甲氧基苯，非常优选邻二甲氧基苯；和乙二醇二烷基醚，优选乙二醇二甲醚和乙二醇二乙醚。
在所提及的二烃基醚中，已发现乙醚、2-氯乙基乙醚、二异丙基醚、二正丁基醚和二苯基醚作为供体用于以下物质是特别有利的：铝三卤化物-供体络合物或烷基铝卤化物络合物或铁三卤化物-供体络合物或镓三卤化物-供体络合物或钛四卤化物-供体络合物或锌二卤化物-供体络合物或锡二卤化物-供体络合物或锡四卤化物-供体络合物，非常优选铝三卤化物-供体络合物或铁三卤化物-供体络合物，尤其是铝三卤化物-供体络合物。
在优选的实施方案中，具有至少一个仲二烃基或叔二烃基的二烃基醚优于仅具有伯基的二烃基。具有伯二烃基的醚是两个二烃基均与具有伯碳原子的醚官能团键合的醚，而具有至少一个仲二烃基或叔二烃基的醚是至少一个二烃基与具有仲碳原子或叔碳原子的醚官能团键合的醚。
为清楚起见，例如，二异丁基醚视为具有伯二烃基的醚，因为不是异丁基的仲碳原子与官能醚基的氧键合，而是烃基通过伯碳原子键合。
具有伯二烃基的醚的优选实例为乙醚、二正丁醚和二正丙醚。
具有至少一个仲二烃基或叔二烃基的醚的优选实例为二异丙基醚、甲基叔丁基醚、乙基叔丁基醚和苯甲醚。
此外，已发现对于铝三卤化物-供体络合物或烷基铝卤化物络合物，作为供体特别有利的二烃基醚为供体化合物的总碳数为3至16、优选为4至16、尤其是4至12、特别是4至8的化合物。
在另一个优选的实施方案中，卤化物取代的醚(halide-substituted ether)优选与铝卤化无-供体络合物或铁卤化物-供体络合物组合。
具有至少一个羧酸酯官能团的有机化合物优选地为羧酸烃基酯，其通式为R10-COOR11，其中变量R10和R11各自独立地为C1-至C20-烷基，尤其是C1-至C8烷基；C5-至C8-环烷基；C6-至C20-芳基，尤其是C6-至C12芳基；或C7-至C20-芳基烷基，尤其是C7-至C12-芳基烷基。
所提及的羧酸烃基酯的实例为甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸正丙酯、甲酸异丙酯、甲酸正丁酯、甲酸仲丁酯、甲酸异丁酯、甲酸叔丁酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸仲丁酯、乙酸异丁酯、乙酸叔丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸正丙酯、丙酸异丙酯、丙酸正丁酯、丙酸仲丁酯、丙酸异丁酯、丙酸叔丁酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸正丙酯、丁酸异丙酯、丁酸正丁酯、丁酸仲丁酯、丁酸异丁酯、丁酸叔丁酯、环己烷羧酸甲酯、环己烷羧酸乙酯、环己烷羧酸正丙酯、环己烷羧酸异丙酯、环己烷羧酸正丁酯、环己烷羧酸仲丁酯、环己烷羧酸异丁酯、环己烷羧酸叔丁酯、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸正丙酯、苯甲酸异丙酯、苯甲酸正丁酯、苯甲酸仲丁酯、苯甲酸异丁酯、苯甲酸叔丁酯、苯基乙酸甲酯、苯基乙酸乙酯、苯基乙酸正丙酯、苯基乙酸异丙酯、苯基乙酸正丁酯、苯基乙酸仲丁酯、苯基乙酸异丁酯和苯基乙酸叔丁酯。在所提到的羧酸烃基酯中，已发现作为络合物的供体，乙酸乙酯是特别有利的。
此外，已发现作为供体，特别有利的羧酸烃基酯为其中供体化合物的总碳数为3至16、优选地4至16、尤其是4至12、特别是4至8的那些，特别优选具有总共3至10个、尤其是4至6个碳原子的那些。
具有至少一个醛官能团、优选恰好一个醛官能团的有机化合物和具有至少一个酮官能团、优选恰好一个酮官能团的有机化合物通常具有1至20个、优选2至10个碳原子。优选不存在除羰基以外的官能团。
优选的具有至少一个醛官能团的有机化合物是式R10-CHO的那些，其中R10具有上述含义，非常优选地选自甲醛、乙醛、丙醛、正丁醛、异丁醛和苯甲醛。
具有至少一个酮官能团的优选有机化合物是式R10-(C＝O)-R11的那些，其中R10和R11具有上述含义，非常优选选自丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮、苯乙酮和苯甲酮。最优选丙酮。
具有至少一个含氮杂环的有机化合物优选为饱和的、部分不饱和的或不饱和的含氮五元杂环或六元杂环，其包括一个、两个或三个环氮原子，且可具有一个或两个选自氧和硫的其他环杂原子和/或具有烃基(尤其是C1-至C4-烷基和/或苯基)和/或官能团或杂原子作为取代基——尤其是氟、氯、溴、硝基和/或氰基，例如吡咯烷，吡咯，咪唑，1,2,3-三唑或1,2,4-三唑，噁唑，噻唑，哌啶，pyrazane，吡唑，哒嗪，嘧啶，吡嗪，1,2,3-三嗪、1,2,4-三嗪或1,2,5-三嗪，1,2,5-噁噻嗪(1,2,5-oxathiazine)，2H-1,3,5-噻二嗪或吗啉。
然而，非常特别合适的这类含氮碱性化合物为吡啶或吡啶衍生物(尤其是单-、二-或三-C1-至C4-烷基-取代的吡啶)，例如2-甲基吡啶、3-甲基吡啶或4-甲基吡啶(甲基吡啶)，2,3-二甲基吡啶、2,4-二甲基吡啶、2,5-二甲基吡啶、2,6-二甲基吡啶、3,4-二甲基吡啶、3,5-二甲基吡啶或3,6-二甲基吡啶(二甲基吡啶)，2,4,6-三甲基吡啶(三甲基吡啶)，2-叔丁基吡啶、3-叔丁基吡啶或4-叔丁基吡啶，2-叔丁基-6-甲基吡啶，2,4-二-叔丁基吡啶、2,5-二-叔丁基吡啶、2,6-二-叔丁基吡啶或3,5-二-叔丁基吡啶或者2-苯基吡啶、3-苯基吡啶或4-苯基吡啶。
通式(I)的咪唑鎓盐中的变量Ra至Re的有机基团优选地包括1至1000个、尤其是1至500个且特别是1至250个碳原子。一般而言，这些有机基团为低分子量基团，例如烷基、环烷基、烯基、环烯基、芳基或杂芳基；或为聚合物基团，例如聚丙基或尤其是聚异丁基。在一个优选的实施方案中，低分子量基团优选包含1至20个碳原子。
对于通式(I)的咪唑鎓盐中的变量Ra至Re，可用的具有1至3000个碳原子的有机基团优选地包括：C1-至C20-烷基，尤其是C1-至C12-烷基，特别是C1-至C8-烷基；及其芳基-、杂芳基-、环烷基-、卤素-、羟基-、氨基-、羧基-、甲酰基-、-O-、-CO-、-CO-O-或-CO-N<-取代的部分，例如甲基、乙基、1-丙基、2-丙基、1-丁基、2-丁基、2-甲基-1-丙基(异丁基)、2-甲基-2-丙基(叔丁基)、1-戊基、2-戊基、3-戊基、2-甲基-1-丁基、3-甲基-1-丁基、2-甲基-2-丁基、3-甲基-2-丁基、2,2-二甲基-1-丙基、1-己基、2-己基、3-己基、2-甲基-1-戊基、3-甲基-1-戊基、4-甲基-1-戊基、2-甲基-2-戊基、3-甲基-2-戊基、4-甲基-2-戊基、2-甲基-3-戊基、3-甲基-3-戊基、2,2-二甲基-1-丁基、2,3-二甲基-1-丁基、3,3-二甲基-1-丁基、2-乙基-1-丁基、2,3-二甲基-2-丁基、3,3-二甲基-2-丁基、正庚基、正辛基、2-乙基己基、正壬基、正癸基、2-丙基庚基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、异十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基、正二十烷基、苯基甲基(苄基)、二苯基甲基、三苯基甲基、2-苯基乙基、3-苯基丙基、环戊基甲基、2-环戊基乙基、3-环戊基丙基、环己基甲基、2-环己基乙基、3-环己基丙基、甲氧基、乙氧基、甲酰基、乙酰基以及氟烷基如单氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、五氟乙基、3,3,3-三氟丙基、全氟己基、全氟辛基、全氟癸基或全氟十二烷基。
对于通式(I)的咪唑鎓盐中的变量Ra至Re，其他合适的具有1至20个碳原子的有机基团还有C3-至C12-环烷基，尤其是C5-至C7-环烷基；及其芳基-、杂芳基-、环烷基-、卤素-、羟基-、氨基-、羧基-、甲酰基-、-O-、-CO-或-CO-O-取代的部分，例如环戊基、2-甲基-1-环戊基、3-甲基-1-环戊基、环己基、2-甲基-1-环己基、3-甲基-1-环己基、4-甲基-1-环己基以及氟环己基例如全氟环己基。
对于通式(I)的咪唑鎓盐中的变量Ra至Re，其他合适的具有1至20个碳原子的有机基团还有C2-至C20-烯基，尤其是C3-至C8-烯基；及其芳基-、杂芳基-、环烷基-、卤素-、羟基-、氨基-、羧基-、甲酰基-、-O-、-CO-或-CO-O-取代的部分，例如乙烯基、2-丙烯基(烯丙基)、3-丁烯基、顺式-2-丁烯基、反式-2-丁烯基以及氟代烯基例如全氟-2-丙烯基、全氟-3-丁烯基或全氟-2-丁烯基。
对于通式(I)的咪唑鎓盐中的变量Ra至Re，其他合适的具有1至20个碳原子的有机基团还有C3-至C12-环烯基，尤其是C5-至C7-环烯基；及其芳基-、杂芳基-、环烷基-、卤素-、羟基-、氨基-、羧基-、甲酰基-、-O-、-CO-或-CO-O-取代的部分，例如3-环戊烯基、2-环己烯基、3-环己烯基、2,5-环己二烯基以及氟代环烯基例如氟代环己烯基。
对于通式(I)的咪唑鎓盐中的变量Ra至Re，其他合适的具有1至20个碳原子的有机基团还有具有3至20个且尤其是5至10个碳原子的芳基或杂芳基及其烷基-、芳基-、杂芳基-、环烷基-、卤素-、羟基-、氨基-、羧基-、甲酰基-、-O-、-CO-或-CO-O-取代的部分，例如苯基、2-甲基苯基(2-甲苯基)、3-甲基苯基(3-甲苯基)、4-甲基苯基(4-甲苯基)、2-乙基苯基、3-乙基苯基、4-乙基苯基、2,3-二甲基苯基、2,4-二甲基苯基、2,5-二甲基苯基、2,6-二甲基苯基、3,4-二甲基苯基、3,5-二甲基苯基、4-苯基苯基、1-萘基、2-萘基、1-吡咯基、2-吡咯基、3-吡咯基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基以及氟芳基或氟杂芳基例如单氟苯基、二氟苯基、三氟苯基、四氟苯基或五氟苯基。
两个相邻的变量Ra至Re基团还可以形成不饱和的、饱和的或芳族的环，其可任选地被官能团、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、卤素、杂原子和/或杂环取代，且可任选地被一个或多个氧原子和/或硫原子和/或一个或多个取代的或未取代的亚氨基间断。
对于变量Ra至Re，具有1至3000个碳原子的有机基团可为合成的基团或者——尤其在烷基和烯基的情况下——为基于天然存在的化合物的基团。基于天然存在的化合物的基团特别地衍生自天然存在的甘油酯或脂肪酸，例如衍生自硬脂酸、棕榈酸、油酸、亚油酸、亚麻酸或牛油脂肪酸。基于天然存在的化合物的这些基团常常是不同的、通常是同源的烷基或烯基的混合物。
对于通式(I)的咪唑鎓盐中的变量Ra至Re，其他优选的具有1至3000个碳原子的有机基团还包括具有16至3000个、尤其是具有20至1000个、特别是具有25至500个且最优选地具有30至250个碳原子的聚异丁基。这类聚异丁基通过凝胶渗透色谱法测定的数均分子量Mn为200至40000，优选500至15 000，尤其是700至7000，特别是900至3000，最优选为900至1100。聚异丁基可直接与咪唑鎓环连接或通过亚甲基(-CH2-)与咪唑鎓环连接。
对于变量Ra至Re，具有1至3000个碳原子的有机基团，尤其是所提及的烷基、环烷基、烯基、环烯基、芳基和杂芳基以及所提及的聚合物基团，可在它们的骨架中包含一个或多个任选地被其他通常低分子量的有机基团取代的杂原子，例如氧原子、硫原子或氮原子；或可带有一个或多个取代基或一个或多个官能团，例如羟基、卤素原子(例如氟、氯或溴)、拟卤化物基团(例如氰硫基(thiocyanato)或二氰氨基(dicyanamido))、氰基、硝基、磺基、磺酸基团、磺酸酯基团、磺酰胺基团、氨基、羧酸基团、羧酸酯基团，或羧酰胺基团。
一般而言，使用通式(I)的咪唑鎓盐，其中变量Ra和Rc各自具有上述具有1至3000个碳原子的有机基团的定义，且变量Rb、Rd和Re各自为氢。
在本发明的一个更优选的实施方案中，使用通式(I)的咪唑鎓盐，其中变量Ra至Re各自独立地为C1-至C20-烷基，另外，变量Rb、Rd和Re可各自为氢。
在本发明的一个更优选的实施方案中，使用通式(I)的咪唑鎓盐，其中变量Ra和Rc各自独立地为C1-至C20-烷基且变量Rb、Rd和Re各自为氢。这些C1-至C20-烷基优选为纯烃基。优选Ra和Rc各自独立地为C1-至C12-烷基，非常优选C1-至C8-烷基，尤其是C1-至C4-烷基。
Ra和Rc的典型实例为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、戊基、正己基、2-甲基戊基、正庚基、正辛基、2-乙基己基、正癸基、正十二烷基、牛油脂肪烷基和正二十烷基。优选Ra和Rc彼此独立地选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、正己基、正辛基、2-乙基己基、正癸基和正十二烷基，非常优选Ra和Rc彼此独立地选自甲基、乙基、正丁基、正己基、正辛基和2-乙基己基，且尤其选自甲基、乙基和正丁基。
通式(I)的咪唑鎓盐中可用的阴离子、尤其是阴离子X包括例如：氟离子、氯离子、溴离子、碘离子；硫氰酸根；六氟磷酸根；三氟甲烷磺酸根；甲烷磺酸根；羧酸根，尤其是甲酸根、乙酸根、丙酸根、丁酸根或苯甲酸根；扁桃酸根；硝酸根；亚硝酸根；三氟乙酸根；硫酸根；硫酸氢根；甲基硫酸根；乙基硫酸根；1-丙基硫酸根；1-丁基硫酸根；1-己基硫酸根；1-辛基硫酸根；亚硫酸根；亚硫酸氢根；磷酸根；磷酸二氢根；磷酸氢根；C1-C4-二烷基磷酸根；碳酸根CO3 2-，碳酸氢根HCO3 -；丙酸根；四氯铝酸根；Al2Cl7 -；Al3Cl10 -；氯代锌酸根(chlorozincate)；氯代高铁酸根；氯化铜根CuCl2 -，双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺；双(五氟乙基磺酰基)酰亚胺；双(甲基磺酰基)酰亚胺；双(对甲苯基磺酰基)酰亚胺；三(三氟甲基磺酰基)甲基化物；双(五氟乙基磺酰基)甲基化物；对甲苯基磺酸根；四羰基钴酸根；二亚甲基乙二醇单甲基醚硫酸根；油酸根；硬脂酸根；丙烯酸根；甲基丙烯酸根；马来酸根；柠檬酸氢根；乙烯基膦酸根；双(五氟乙基)次膦酸根；硼酸根，例如双[水杨酸(2-)]硼酸根、双[乙二酸(2-)]硼酸根、双[1,2-苯二酚合(2-)-O,O']硼酸根、四氰基硼酸根或四氟硼酸根；二氰胺；三(五氟乙基)三氟磷酸根；三(七氟丙基)三氟磷酸根，环芳基磷酸根例如式(C6H4O2)P(O)O-的邻苯二酚磷酸根；氯代钴酸根。
一般而言，阴离子、尤其是阴离子X选自以下组：
·式RaOSO3 -的烷基硫酸根，其中Ra为C1-至C12-烷基，优选C1-至C8-烷基；
·式RaSO3 -的烷基磺酸根，其中Ra为C1-至C12-烷基，优选C1-至C8-烷基；
·卤离子，尤其是氯离子和溴离子；
·拟卤化物，尤其是硫氰酸盐和二氰胺；
·式RaCOO-的羧酸根，其中Ra为C1-至C60-烷基、C2-至C60-烯基、C6-至C60-芳基或者C7-至C60-烷基芳基或C7-至C60-芳基烷基，优选C1-至C20-烷基、C2-至C20-烯基、C6-至C20-芳基或C7-至C20-烷基芳基或C7-至C20-芳基烷基，特别是C2-至C8-烯基、C6-至C12-芳基或C7-至C14-烷基芳基或C7-至C14-芳基烷基，尤其是乙酸根，以及甲酸根、丙酸根、丁酸根、丙烯酸根、甲基丙烯酸根、苯甲酸根、苯基乙酸根或邻甲基苯甲酸根、间甲基苯甲酸根或对甲基苯甲酸根；
·式Rb(COO-)n的多羧酸根，其中n为1、2或3的数，Rn为具有1至60个、尤其是1至20个且特别是1至14个碳原子的n价烃基；这类典型的根为丙二酸根、琥珀酸根、戊二酸根、己二酸根、邻苯二甲酸根或对苯二甲酸根；其他合适的多羧酸根阴离子也有乙二酸根阴离子-OOC-COO-；
·磷酸根，尤其是式RaRbPO4 -的二烷基磷酸根，其中Ra和Rb各自独立地为C1-至C6-烷基；更特别地，Ra和Rb均是与二甲基磷酸根和二乙基磷酸根中的相同的烷基；
·膦酸根，尤其是式RaRbPO3 -的单烷基磷酸根，其中Ra和Rb各自独立地为C1-至C6-烷基；
·式N(SO2CF3)2 -的TFSI阴离子；
·式(CN)3C-的三氰甲烷化合物。
经常选择的阴离子X为氯离子、溴离子、硫酸氢根、四氯铝酸根、硫氰酸根、二氰胺、甲基硫酸根、乙基硫酸根、甲烷磺酸根、甲酸根、乙酸根、二甲基磷酸根、二乙基磷酸根、对甲苯基磺酸根、四氟硼酸根、六氟磷酸根、甲基甲基膦酸根、甲基膦酸根、TFSI阴离子、三氰甲烷化合物和三氟甲烷磺酸根。
在本发明的一个优选的实施方案中，使用通式(I)的咪唑鎓盐，其中阴离子X表示硫酸根、烷基硫酸根、烷基磺酸根、烷基碳酸根、卤离子、拟卤化物、羧酸根、磷酸根、膦酸根、硝酸根、亚硝酸根、通式N(SO2CF3)2 -的TFSI阴离子或三氰基甲烷化合物阴离子。阴离子X最优选为卤离子、烷基碳酸根、拟卤化物、羧酸酯或三氰基甲烷的阴离子。当阴离子X不包含任何磷原子、任何硫原子、任何卤素原子和/或任何硼原子时，常常也是有利的。尤其是阴离子X是氯离子。
阴离子X的电荷n取决于其性质，并且可以认为是1、2或3。N在多数情况下为1或2，尤其是1。
典型的咪唑鎓盐(I)的个别实例为1,3-二甲基氯化咪唑盐、1,3-二乙基氯化咪唑鎓盐、1-乙基-3-甲基氯化咪唑鎓盐、1-丙基-3-甲基氯化咪唑鎓盐、1-丁基-3-甲基氯化咪唑鎓盐、1-戊基-3-甲基氯化咪唑鎓盐、1-己基-3-甲基氯化咪唑鎓盐、1-辛基-3-甲基氯化咪唑鎓盐、1-(2-乙基己基)-3-甲基氯化咪唑鎓盐、1,3-二(2-乙基己基)氯化咪唑鎓盐、1-癸基-3-甲基氯化咪唑鎓盐、1-(2-丙基庚基)-3-甲基氯化咪唑鎓盐、1,3,4,5-四甲基氯化咪唑鎓盐、1,3-二甲基-4,5-二苯基氯化咪唑鎓盐、1,4,5-三甲基-3-乙基氯化咪唑鎓盐、1-甲基-3-乙基-4,5-二苯基氯化咪唑鎓盐、1,3-二甲基咪唑鎓乙酸盐、1,3-二乙基咪唑鎓乙酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓乙酸盐、1-丙基-3-甲基咪唑鎓乙酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑鎓乙酸盐、1-戊基-3-甲基咪唑鎓乙酸盐、1-己基-3-甲基咪唑鎓乙酸盐、1-辛基-3-甲基咪唑鎓乙酸盐、1-(2-乙基己基)-3-甲基咪唑鎓乙酸盐、1,3-二(2-乙基己基)咪唑鎓乙酸盐、1-癸基-3-甲基咪唑鎓乙酸盐、1-(2-丙基庚基)-3-甲基咪唑鎓乙酸盐、1,3,4,5-四甲基咪唑鎓乙酸盐、1,3-二甲基-4,5-二苯基咪唑鎓乙酸盐、1,4,5-三甲基-3-乙基咪唑鎓乙酸盐、1-甲基-3-乙基-4,5-二苯基咪唑鎓乙酸盐、1,3-二甲基咪唑鎓甲基碳酸盐、1,3-二乙基咪唑鎓甲基碳酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓甲基碳酸盐、1-丙基-3-甲基咪唑鎓甲基碳酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑鎓甲基碳酸盐、1-戊基-3-甲基咪唑鎓甲基碳酸盐、1-己基-3-甲基咪唑鎓甲基碳酸盐、1-辛基-3-甲基咪唑鎓甲基碳酸盐、1-(2-乙基己基)-3-甲基咪唑鎓甲基碳酸盐、1,3-二(2-乙基己基)咪唑鎓甲基碳酸盐、1-癸基-3-甲基咪唑鎓甲基碳酸盐、1-(2-丙基庚基)-3-甲基咪唑鎓甲基碳酸盐、1,3,4,5-四甲基咪唑鎓甲基碳酸盐、1,3-二甲基-4,5-二苯基咪唑鎓甲基碳酸盐、1,4,5-三甲基-3-乙基咪唑鎓甲基碳酸盐、1-甲基-3-乙基-4,5-二苯基咪唑鎓甲基碳酸盐、1,3-二甲基咪唑鎓甲基硫酸盐、1,3-二乙基咪唑鎓甲基硫酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓甲基硫酸盐、1-丙基-3-甲基咪唑鎓甲基硫酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑鎓甲基硫酸盐、1-戊基-3-甲基咪唑鎓甲基硫酸盐、1-己基-3-甲基咪唑鎓甲基硫酸盐、1-辛基-3-甲基咪唑鎓甲基硫酸盐、1-(2-乙基己基)-3-甲基咪唑鎓甲基硫酸盐、1,3-二(2-乙基己基)咪唑鎓甲基硫酸盐、1-癸基-3-甲基咪唑鎓甲基硫酸盐、1-(2-丙基庚基)-3-甲基咪唑鎓甲基硫酸盐、1,3,4,5-四甲基咪唑鎓甲基硫酸盐、1,3-二甲基-4,5-二苯基咪唑鎓甲基硫酸盐、1,4,5-三甲基-3-乙基咪唑鎓甲基硫酸盐、1-甲基-3-乙基-4,5-二苯基咪唑鎓甲基硫酸盐、1,3-二甲基咪唑鎓甲基磺酸盐、1,3-二乙基咪唑鎓甲基磺酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓甲基磺酸盐、1-丙基-3-甲基咪唑鎓甲基磺酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑鎓甲基磺酸盐、1-戊基-3-甲基咪唑鎓甲基磺酸盐、1-己基-3-甲基咪唑鎓甲基磺酸盐、1-辛基-3-甲基咪唑鎓甲基磺酸盐、1-(2-乙基己基)-3-甲基咪唑鎓甲基磺酸盐、1,3-二(2-乙基己基)咪唑鎓甲基磺酸盐、1-癸基-3-甲基咪唑鎓甲基磺酸盐、1-(2-丙基庚基)-3-甲基咪唑鎓甲基磺酸盐、1,3,4,5-四甲基咪唑鎓甲基磺酸盐、1,3-二甲基-4,5-二苯基咪唑鎓甲基磺酸盐、1,4,5-三甲基-3-乙基咪唑鎓甲基磺酸盐、1-甲基-3-乙基-4,5-二苯基咪唑鎓甲基磺酸盐、1,3-二甲基咪唑鎓二乙基磷酸盐、1,3-二乙基咪唑鎓二乙基磷酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓二乙基磷酸盐、1-丙基-3-甲基咪唑鎓二乙基磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑鎓二乙基磷酸盐、1-戊基-3-甲基咪唑鎓二乙基磷酸盐、1-己基-3-甲基咪唑鎓二乙基磷酸盐、1-辛基-3-甲基咪唑鎓二乙基磷酸盐、1-(2-乙基己基)-3-甲基咪唑鎓二乙基磷酸盐、1,3-二(2-乙基己基)咪唑鎓二乙基磷酸盐、1-癸基-3-甲基咪唑鎓二乙基磷酸盐、1-(2-丙基庚基)-3-甲基咪唑鎓二乙基磷酸盐、1,3,4,5-四甲基咪唑鎓二乙基磷酸盐、1,3-二甲基-4,5-二苯基咪唑鎓二乙基磷酸盐、1,4,5-三甲基-3-乙基咪唑鎓二乙基磷酸盐和1-甲基-3-乙基-4,5-二苯基咪唑鎓二乙基磷酸盐。
优选的具有聚异丁烯基团的咪唑鎓盐(I)的个别实例为1,3-二甲基氯化咪唑鎓盐、1,3-二乙基氯化咪唑鎓盐、1-乙基-3-甲基氯化咪唑鎓盐、1-丙基-3-甲基氯化咪唑鎓盐、1-丁基-3-甲基氯化咪唑鎓盐、1-戊基-3-甲基氯化咪唑鎓盐、1-己基-3-甲基氯化咪唑鎓盐、1-辛基-3-甲基氯化咪唑鎓盐、1-(2-乙基己基)-3-甲基氯化咪唑鎓盐、1,3-二(2-乙基己基)氯化咪唑鎓盐、1-癸基-3-甲基氯化咪唑鎓盐、1-(2-丙基庚基)-3-甲基氯化咪唑鎓盐、1,3,4,5-四甲基氯化咪唑鎓盐、1,3-二甲基-4,5-二苯基氯化咪唑鎓盐、1,4,5-三甲基-3-乙基氯化咪唑鎓盐、1-甲基-3-乙基-4,5-二苯基氯化咪唑鎓盐、1-聚异丁基-3-甲基咪唑鎓乙酸盐、1-聚异丁基-3-乙基咪唑鎓乙酸盐、1-聚异丁基-3-丙基咪唑鎓乙酸盐、1-聚异丁基-3-丁基咪唑鎓乙酸盐、1-聚异丁基-3-(2-乙基己基)咪唑鎓乙酸盐、1,3-二(聚异丁基)咪唑鎓乙酸盐、1-聚异丁基-3-甲基咪唑鎓甲基碳酸盐、1-聚异丁基-3-乙基咪唑鎓甲基碳酸盐、1-聚异丁基-3-丙基咪唑鎓甲基碳酸盐、1-聚异丁基-3-丁基咪唑鎓甲基碳酸盐、1-聚异丁基-3-(2-乙基己基)咪唑鎓甲基碳酸盐、1,3-二(聚异丁基)咪唑鎓甲基碳酸盐、1-聚异丁基-3-甲基咪唑鎓硫氰酸盐、1-聚异丁基-3-乙基咪唑鎓硫氰酸盐、1-聚异丁基-3-丙基咪唑鎓硫氰酸盐、1-聚异丁基-3-丁基咪唑鎓硫氰酸盐、1-聚异丁基-3-(2-乙基己基)咪唑鎓硫氰酸盐、1,3-二(聚异丁基)咪唑鎓硫氰酸盐、1-聚异丁基-3-甲基咪唑鎓三氰甲烷化合物、1-聚异丁基-3-乙基咪唑鎓三氰甲烷化合物、1-聚异丁基-3-丙基咪唑鎓三氰甲烷化合物、1-聚异丁基-3-丁基咪唑鎓三氰甲烷化合物、1-聚异丁基-3-(2-乙基己基)咪唑鎓三氰甲烷化合物和1,3-二(聚异丁基)咪唑鎓三氰甲烷化合物。
非常优选的具有聚异丁烯基团的咪唑鎓盐(I)的个别实例为1,3-二甲基氯化咪唑鎓盐、1,3-二乙基氯化咪唑鎓盐、1-乙基-3-甲基氯化咪唑鎓盐、1-丙基-3-甲基氯化咪唑鎓盐、1-丁基-3-甲基氯化咪唑鎓盐、1-戊基-3-甲基氯化咪唑鎓盐、1-己基-3-甲基氯化咪唑鎓盐、1-辛基-3-甲基氯化咪唑鎓盐、1-(2-乙基己基)-3-甲基氯化咪唑鎓盐、1,3-二(2-乙基己基)氯化咪唑鎓盐、1-癸基-3-甲基氯化咪唑鎓盐、1-(2-丙基庚基)-3-甲基氯化咪唑鎓盐、1,3,4,5-四甲基氯化咪唑鎓盐、1,3-二甲基-4,5-二苯基氯化咪唑鎓盐、1,4,5-三甲基-3-乙基氯化咪唑鎓盐、1-甲基-3-乙基-4,5-二苯基氯化咪唑鎓盐、1-聚异丁基-3-甲基咪唑鎓乙酸盐、1-聚异丁基-3-乙基咪唑鎓乙酸盐、1-聚异丁基-3-丙基咪唑鎓乙酸盐、1-聚异丁基-3-丁基咪唑鎓乙酸盐、1-聚异丁基-3-(2-乙基己基)咪唑鎓乙酸盐和1,3-二(聚异丁基)咪唑鎓乙酸盐，尤其是1,3-二甲基氯化咪唑鎓盐、1,3-二乙基氯化咪唑鎓盐、1-乙基-3-甲基氯化咪唑鎓盐、1-丙基-3-甲基氯化咪唑鎓盐、1-丁基-3-甲基氯化咪唑鎓盐、1-戊基-3-甲基氯化咪唑鎓盐、1-己基-3-甲基氯化咪唑鎓盐、1-辛基-3-甲基氯化咪唑鎓盐、1-(2-乙基己基)-3-甲基氯化咪唑鎓盐、1,3-二(2-乙基己基)氯化咪唑鎓盐、1-癸基-3-甲基氯化咪唑鎓盐、1-(2-丙基庚基)-3-甲基氯化咪唑鎓盐、1,3,4,5-四甲基氯化咪唑鎓盐、1,3-二甲基-4,5-二苯基氯化咪唑鎓盐、1,4,5-三甲基-3-乙基氯化咪唑鎓盐、1-甲基-3-乙基-4,5-二苯基氯化咪唑鎓盐。
具有低分子量基团的(I)型咪唑鎓盐由BASF SE以名称BasionicsTM销售。
(I)型咪唑鎓盐的制备为本领域技术人员所熟知。典型的合成路线是：由1mol的1,2-二羰基化合物、1mol的适当取代的伯胺、1mol的氨和1mol的醛形成咪唑，用合适的烷基化剂进行N-烷基化反应，然后，如果需要，交换阴离子。例如，使用乙二醛或苯偶酰、低分子量伯烷基胺或烯基胺(例如C1-至C13-烷基胺)或聚异丁基胺、氨和甲醛来制备N-烷基-4,5-二苯基咪唑或N-烷基咪唑或N-聚异丁基-4,5-二苯基咪唑或N-聚异丁基咪唑，将未取代的第二氮原子在乙酸的存在下用环氧化物(例如环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷或氧化苯乙烯)烷基化或用碳酸二烷基酯烷基化，在该情况下咪唑鎓盐具有乙酸酯阴离子或烷基碳酸酯阴离子。为了在未取代的第二氮原子上引入聚异丁基，可使用聚异丁烯环氧化物作为烷基化剂。
在具有相同变量Ra和Rc的(I)型咪唑鎓盐的制备中，任选地，在一步合成中，通常在20℃至120℃下，尤其是在25℃至80℃下，在合适的溶剂存在下(例如，在需要获得咪唑鎓乙酸盐时，在乙酸和水的存在下)，1mol的1,2-二羰基化合物与2mol的适当取代的伯胺和1mol的醛一起使用是有利的。
所提及的供体化合物(计算为化合物(II)的总和，优选地醚的总和加上混合物中式(Ia)至(Iw)化合物的总和)与供体络合物中的铝三卤化物或烷基铝卤化物或铁三卤化物或镓三卤化物或钛四卤化物或锌二卤化物或锡二卤化物或锡四卤化物的摩尔比通常在0.4:1至2.0:1、尤其是0.5:1至1.8:1、特别是0.7:1至1.6:1的范围内变化；在大多数情况下，该比例为0.9:1至1.5:1。然而，也可以使用更多过量的供体化合物，常常使用过量的高达10倍且尤其是3倍摩尔数；然后，过量的供体化合物另外用作溶剂或稀释剂。
化合物(II)、优选醚化合物(计算为化合物(II)的总和、各自为醚的总和)与混合物中的式(Ia)至(Iw)化合物(计算为式(Ia)至(Iw)的化合物的总和)的摩尔比通常在0.1:1至1:0.1、优选0.2:1至1:0.2、非常优选0.25:1至1:0.5、更优选0.3:1至1:0.66、尤其是0.3:1至1:1、甚至是0.35:1至1:1中变化。在一个优选的实施方案中，化合物(II)、个别情况下为醚，它们以等摩尔的摩尔比存在。
所提及的路易斯酸，优选铝三卤化物或烷基铝卤化物与在异丁烯均聚的情况下使用的异丁烯单体或在异丁烯共聚的情况下使用的可聚合单体的总量的摩尔比，分别基于所提及的路易斯酸、优选铝三卤化物或烷基铝卤化物的单个官能位点计，通常为0.001:1至0.2:1，优选0.002:1至0.1:1，非常优选0.003:1至0.08:1，尤其是0.005:1至0.05:1且特别是0.007:1至0.03:1。
通常，路易斯酸-供体络合物优选在聚合之前由各金属卤化物单独制备，然后通常溶于惰性溶剂如卤代烃例如二氯甲烷中，或更优选地溶于添加至聚合介质中的未卤化的烃中，所述路易斯酸-供体络合物优选铝三卤化物-供体络合物或烷基铝卤化物络合物，尤其是烷基二氯化铝-供体络合物或二烷基氯化铝-供体络合物，所述金属卤化物优选铝三卤化物或烷基铝卤化物、尤其是由无水烷基二氯化铝或二烷基氯化铝和供体化合物。然而，在较不优选的实施方案中，络合物也可以在聚合之前原位制备。
在聚合催化剂不能完全溶于所用溶剂的情况下，将聚合催化剂分散于惰性溶剂中——例如通过剧烈搅拌分散体——可能是有利的。分散可以在适于分散的任何设备中进行。可作为实例提及振动设备如来自Skandex的振动设备为超声设备、高压匀化器例如、2-辊、3-辊、4-辊或5-辊磨机、微型研磨机、Henschel混合器、振动磨机、Ang磨机、齿轮研磨机、珠磨机、湿磨机、砂磨机、超微磨碎机(attritor)、胶体磨机、超声匀化器；Ultra Turrax搅拌器以及特别是通过研磨进行，所述研磨例如在2-辊磨机、3-辊磨机、4-辊磨机或5-辊磨机、微型研磨机、振动磨机、Ang磨机、齿轮研磨机、珠磨机、湿磨机、砂磨机、胶体磨机、球磨机(特别是搅拌球磨机)中进行。
在一个优选的实施方案中，在聚合之前，将惰性溶剂中的路易斯酸-供体络合物、优选铝三卤化物-供体络合物或烷基铝卤化物络合物或铁三卤化物-供体络合物与咪唑鎓盐进行超声处理，这有助于改善聚合转化率。
在本发明的一个优选实施方案中，另外使用单官能或多官能、尤其是单官能、二官能或三官能的引发剂进行聚合，所述引发剂选自有机羟基化合物、有机卤素化合物和水。还可以使用所提及的引发剂的混合物，例如两种或更多种有机羟基化合物的混合物、两种或更多种有机卤素化合物的混合物、一种或多种有机羟基化合物和一种或多种有机卤素化合物的混合物、一种或多种有机羟基化合物和水的混合物，或一种或多种有机卤素化合物和水的混合物。引发剂可为单官能的、二官能的或多官能的，即引发剂分子中可存在引发聚合反应的一个、两个或更多个羟基或卤素原子。在二官能或多官能引发剂的情况下，通常获得具有两个或更多个、尤其是两个或三个聚异丁烯链端的遥爪异丁烯聚合物。
分子中仅具有一个羟基且适合作为单官能引发剂的有机羟基化合物尤其包括醇和酚，特别是通式R12-OH的那些，通式中R12表示C1-至C20-烷基(尤其是C1-至C8-烷基)、C5-至C8-环烷基、C6-至C20-芳基(尤其是C6-至C12-芳基)或C7-至C20-芳基烷基(尤其是C7-至C12-芳基烷基)。另外，R12基团也可包括上述结构的混合物和/或具有除已经提及的那些之外的其他官能团(例如酮官能团、硝基氧或羧基)和/或杂环结构元素。
这种有机单羟基化合物的典型实例为甲醇，乙醇，正丙醇，异丙醇，正丁醇，仲丁醇，异丁醇，叔丁醇，正戊醇，正己醇，正庚醇，正辛醇，2-乙基己醇，环己醇，苯酚，对甲氧基苯酚，邻甲酚、间甲酚和对甲酚，苄基醇，对甲氧基苄基醇，1-苯基乙醇和2-苯基乙醇，1-(对甲氧基苯基)乙醇和2-(对甲氧基苯基)乙醇，1-苯基-1-丙醇、2-苯基-1-丙醇和3-苯基-1-丙醇，1-(对甲氧基苯基)-1-丙醇、2-(对甲氧基苯基)-1-丙醇和3-(对甲氧基苯基)-1-丙醇，1-苯基-2-丙醇和2-苯基-2-丙醇，1-(对甲氧基苯基)-2-丙醇和2-(对甲氧基苯基)-2-丙醇，1-苯基-1-丁醇、2-苯基-1-丁醇、3-苯基-1-丁醇和4-苯基-1-丁醇，1-(对甲氧基苯基)-1-丁醇、2-(对甲氧基苯基)-1-丁醇、3-(对甲氧基苯基)-1-丁醇和4-(对甲氧基苯基)-1-丁醇，1-苯基-2-丁醇、2-苯基-2-丁醇、3-苯基-2-丁醇和4-苯基-2-丁醇，1-(对甲氧基苯基)-2-丁醇、2-(对甲氧基苯基)-2-丁醇、3-(对甲氧基苯基)-2-丁醇和4-(对甲氧基苯基)-2-丁醇，9-甲基-9H-芴-9-醇，1,1-二苯基乙醇，1,1-二苯基-2-丙炔-1-醇，1,1-二苯基丙醇，4-(1-羟基-1-苯基乙基)苄腈，环丙基二苯基甲醇，1-羟基-1,1-二苯基丙-2-酮，二苯乙醇酸，9-苯基-9-芴醇，三苯基甲醇，二苯基(4-吡啶基)甲醇，α,α-二苯基-2-吡啶甲醇，4-甲氧基三苯甲基醇(尤其是聚合物-结合作为固相)，α-叔丁基-4-氯-4’-甲基二苯基甲醇，环己基二苯基甲醇，α-(对甲苯基)-二苯基甲醇，1,1,2-三苯基乙醇，α,α-二苯基-2-吡啶乙醇，α,α-4-吡啶基二苯基甲醇N-氧化物，2-氟三苯基甲醇，三苯基炔丙基醇，4-[(二苯基)羟基甲基]苄腈，1-(2,6-二甲氧基苯基)-2-甲基-1-苯基-1-丙醇，1,1,2-三苯基丙烷-1-醇和对茴香醛甲醇。
分子中具有两个羟基且适合作为双官能引发剂的有机羟基化合物为尤其是总碳数为2至30、尤其是3至24、特别是4至20的二元醇或二醇和总碳数为6至30、尤其是8至24、特别是10至20的双酚，例如乙二醇，1,2-丙二醇和1,3-丙二醇，1,4-丁二醇，1,6-己二醇，1,2-、1,3-或1,4-双(1-羟基-1-甲基乙基)苯(邻二枯基醇、间二枯基醇或对二枯基醇)，双酚A，9,10-二-氢-9,10-二甲基-9,10-蒽二醇，1,1-二苯基丁烷-1,4-二醇，2-羟基三苯基甲醇和9-[2-(羟基甲基)苯基]-9-芴醇。
分子中具有一个卤素原子且适合作为单官能引发剂的有机卤素化合物特别地为通式R13-Hal的化合物，通式中Hal为选自氟、碘以及尤其是氯和溴的卤素原子，R13表示C1-至C20-烷基(尤其是C1-至C8-烷基)、C5-至C8-环烷基或C7-至C20-芳基烷基(尤其是C7-至C12-芳基烷基)。另外，R13基团也可包括上述结构的混合物和/或除已经提及的那些之外的其他官能团(例如酮官能团、硝基氧或羧基)和/或杂环结构元素。
这种单卤素化合物的典型实例为氯甲烷、溴甲烷、氯乙烷、溴乙烷、1-氯丙烷、1-溴丙烷、2-氯丙烷、2-溴丙烷、1-氯丁烷、1-溴丁烷、仲丁基氯、仲丁基溴、异丁基氯、异丁基溴、叔丁基氯、叔丁基溴、1-氯戊烷、1-溴戊烷、1-氯己烷、1-溴己烷、1-氯庚烷、1-溴庚烷、1-氯辛烷、1-溴辛烷、1-氯-2-乙基己烷、1-溴-2-乙基己烷、环己基氯、环己基溴、苄基氯、苄基溴、1-苯基-1-氯乙烷、1-苯基-1-溴乙烷、1-苯基-2-氯乙烷、1-苯基-2-溴乙烷、1-苯基-1-氯丙烷、1-苯基-1-溴丙烷、1-苯基-2-氯丙烷、1-苯基-2-溴丙烷、2-苯基-2-氯丙烷、2-苯基-2-溴丙烷、1-苯基-3-氯丙烷、1-苯基-3-溴丙烷、1-苯基-1-氯丁烷、1-苯基-1-溴丁烷、1-苯基-2-氯丁烷、1-苯基-2-溴丁烷、1-苯基-3-氯丁烷、1-苯基-3-溴丁烷、1-苯基-4-氯丁烷、1-苯基-4-溴丁烷、2-苯基-1-氯丁烷、2-苯基-1-溴丁烷、2-苯基-2-氯丁烷、2-苯基-2-溴丁烷、2-苯基-3-氯丁烷、2-苯基-3-溴丁烷、2-苯基-4-氯丁烷和2-苯基-4-溴丁烷。
在分子中具有两个卤素原子并且适合作为双官能引发剂的有机卤素化合物为，例如，1,3-双(1-溴-1-甲基乙基)苯、1,3-双(2-氯-2-丙基)苯(1,3-二枯基氯)和1,4-双(2-氯-2-丙基)苯(1,4-二枯基氯)。
引发剂更优选地选自一个或多个羟基各自与sp3-杂化碳原子键合的有机羟基化合物、一个或多个卤素原子各自与sp3-杂化碳原子键合的有机卤素化合物和水。其中，特别优选选自一个或多个羟基各自与sp3-杂化碳原子键合的有机羟基化合物的引发剂。
在有机卤素化合物作为引发剂的情况下，还特别优选一个或多个卤素原子各自与仲sp3-杂化碳原子或尤其是叔sp3-杂化碳原子键合的那些。
特别优选可在这种sp3-杂化碳原子上带有——除羟基之外——R12、R13和R14基团的引发剂，所述R12、R13和R14基团各自独立地为氢、C1-至C20-烷基、C5-至C8-环烷基、C6-至C20-芳基、C7-至C20-烷基芳基或苯基，其中任何芳族环也可带有一个或多个、优选一个或两个C1-至C4-烷基、C1-至C4-烷氧基、C1-至C4-羟基烷基或C1-至C4-卤代烷基作为取代基，其中变量R12、R13和R14中至多一个为氢且变量R12、R13和R14中至少一个为可带有一个或多个(优选一个或两个)C1-至C4-烷基、C1-至C4-烷氧基、C1-至C4-羟基烷基或C1-至C4-卤代烷基作为取代基的苯基。
对于本发明，非常特别优选选自以下的引发剂：水、甲醇、乙醇、1-苯基乙醇、1-(对甲氧基苯基)乙醇、正丙醇、异丙醇、2-苯基-2-丙醇(枯烯)、正丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、1-苯基-1-氯乙烷、2-苯基-2-氯丙烷(枯基氯)、叔丁基氯和1,3-双(1-羟基-1-甲基乙基)苯或1,4-双(1-羟基-1-甲基乙基)苯。其中，特别优选选自以下的引发剂：水、甲醇、乙醇、1-苯基乙醇、1-(对甲氧基苯基)乙醇、正丙醇、异丙醇、2-苯基-2-丙醇(枯烯)、正丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、1-苯基-1-氯乙烷和1,3-双(1-羟基-1-甲基乙基)苯或1,4-双(1-羟基-1-甲基乙基)苯。
所提及的引发剂与在异丁烯均聚的情况下使用的异丁烯单体的摩尔比，或所提及的引发剂与在异丁烯共聚合的情况下使用的可聚合单体的总量的摩尔比，各自基于引发剂的单个官能位点计，通常为0.0005:1至0.1:1，尤其是0.001:1至0.075:1，特别是0.0025:1至0.05:1。当使用水作为唯一引发剂或将水与作为其他引发剂的有机羟基化合物和/或有机卤素化合物组合使用时，水与在异丁烯均聚的情况下使用的异丁烯单体的摩尔比，或者水与在异丁烯共聚的情况下使用的可共聚单体的总量的摩尔比尤其是0.0001:1至0.1:1，特别是0.0002:1至0.05:1，优选0.0008:1至0.04:1，并且非常优选特别是0.001:1至0.03:1。
将作为有机羟基化合物或有机卤素化合物加入的一部分引发剂分子并入聚合物链中。由这种并入的有机引发剂分子起始的聚合物链的比例(Ieff)可以高达100％，并且通常为5至90％。剩余的聚合物链产生于源自作为引发剂分子的痕量水分的水，或产生于链转移反应。
在本发明的另一个优选实施方案中，聚合在0.01至10mmol、尤其是0.05至5.0mmol、特别是0.1至1.0mmol的含氮碱性化合物的存在下实施，在异丁烯均聚情况下各自基于使用的1mol异丁烯单体计，或在异丁烯共聚情况下各自基于使用的1mol可共聚单体的总量计。
使用的这种含氮碱性化合物可为通式为R14-NR15R16的脂族的、脂环族的或芳族的胺，或者氨，所述通式中变量R14、R15和R16各自独立地为氢；C1-至C20-烷基，尤其是C1-至C8-烷基；C5-至C8-环烷基；C6-至C20-芳基，尤其是C6-至C12-芳基；或C7-至C20-芳基烷基，尤其是C7-至C12-芳基烷基。当这些变量都不是氢时，胺是叔胺。当这些变量中的一个是氢时，胺是仲胺。当这些变量中的两个是氢时，胺是伯胺。当所有这些变量皆为氢时，胺是氨。
通式为R14-NR15R16的这类胺的典型实例为甲胺、乙胺、正丙胺、异丙胺、正丁胺、叔丁胺、仲丁胺、异丁胺、叔戊胺、正己胺、正庚胺、正辛胺、2-乙基己基胺、环戊胺、环己基胺、苯胺、二甲胺、二乙胺、二-正丙胺、二异丙胺、二正丁胺、二叔丁胺、二仲丁胺、二异丁胺、二叔戊胺、二正己胺、二正庚胺、二正辛胺、二-(2-乙基己基)胺、二环戊基胺、二环己基胺、二苯基胺、三甲胺、三乙胺、三正丙胺、三异丙胺、三正丁胺、三叔丁胺、三仲丁胺、三-异丁胺、三-叔戊胺、三正己胺、三-正庚胺、三-正辛胺、三-(2-乙基己基)胺、三环戊基胺、三环己基胺、三苯基胺、二甲基乙基胺、甲基-正丁基胺、N-甲基-N-苯基胺、N,N-二甲基-N-苯基胺、N-甲基-N,N-二苯基胺或N-甲基-N-乙基-N-正丁基胺。
此外，所用的这种含氮碱性化合物也可以是具有多个、尤其是具有两个或三个氮原子和具有2至20个碳原子的化合物，其中这些氮可以各自独立地带有氢原子或脂族、脂环族或芳族取代基。这种多胺的实例为1,2-亚乙基二胺，1,3-亚丙基丙二胺，1,4-亚丁基二胺，二亚乙基三胺，N-甲基-1,2-亚乙基二胺，N,N-二甲基-1,2-亚乙基二胺，N,N'-二甲基-1,2-亚乙基二胺或N,N-二甲基-1,3-亚丙基二胺。
然而，这类合适的含氮碱性化合物尤其是饱和的、部分不饱和的或不饱和的含氮五元或六元杂环，其包含一个、两个或三个环氮原子并且可具有一个或两个选自氧和硫的其他环杂原子和/或可具有作为取代基的烃基(尤其是C1-至C4-烷基和/或苯基)和/或官能团或杂原子(尤其是氟、氯、溴、硝基和/或氰基)，例如吡咯烷，吡咯，咪唑，1,2,3-或1,2,4-三唑，噁唑，噻唑，哌啶，pyrazane，吡唑，哒嗪，嘧啶，吡嗪，1,2,3-三嗪、1,2,4-三嗪或1,2,5-三嗪，1,2,5-氧杂噻嗪，2H-1,3,5-噻二嗪或吗啉。
然而，非常特别地合适的这类含氮碱性化合物是吡啶或吡啶衍生物(尤其是单-、二-或三-C1-至C4-烷基-取代的吡啶)，例如2-、3-或4-甲基吡啶(甲基吡啶类)，2,3-二甲基吡啶、2,4-二甲基吡啶、2,5-二甲基吡啶、2,6-二甲基吡啶、3,4-二甲基吡啶、3,5-二甲基吡啶或3,6-二甲基吡啶(二甲基吡啶类)，2,4,6-三甲基吡啶(三甲基吡啶类)，2-叔丁基吡啶、3-叔丁基吡啶或4-叔丁基吡啶，2-叔丁基-6-甲基吡啶，2,4-二-叔丁基吡啶、2,5-二-叔丁基吡啶、2,6-二-叔丁基吡啶或3,5-二-叔丁基吡啶或者2-苯基吡啶、3-苯基吡啶或4-苯基吡啶。
可以使用单一的含氮碱性化合物或这种含氮碱性化合物的混合物。
对于使用异丁烯或含异丁烯的单体混合物作为待聚合的单体，合适的异丁烯源为纯异丁烯和异丁烯C4烃料流，例如C4萃余液，尤其是“萃余液1”、来自异丁烷脱氢的C4馏分、来自蒸汽裂化器的C4馏分和来自FCC裂化器(流体催化裂化)的C4馏分，条件是它们已经基本上除去了其中存在的1,3-丁二烯。来自FCC炼油单元的C4烃料流也称为“b/b”料流。其它合适的异丁烯C4烃料流为例如丙烯-异丁烷共氧化的产物料流或来自复分解单元的产物料流，其通常在常规纯化和/或浓缩后使用。合适的C4烃料流通常包含小于500ppm、优选地小于200ppm的丁二烯。1-丁烯和顺式-2-丁烯和反式-2-丁烯的存在基本上不是关键的。典型地，所提及的C4烃料流中异丁烯浓度的范围为40-60重量％。例如，萃余液1通常基本上由30-50重量％的异丁烯、10-50重量％的1-丁烯、10-40重量％的顺式-2-丁烯和反式-2-丁烯和2-35重量％的丁烷组成；在本发明的聚合方法中，萃余液1中的无支链丁烯通常几乎是惰性的，并且仅异丁烯聚合。
在一个优选的实施方案中，用于聚合的单体源是工业C4烃料流，其中异丁烯含量为1-100重量％，尤其是1-99重量％，特别是1-90重量％，更优选为30-60重量％，尤其是萃余液1料流、来自FCC炼油单元的b/b料流、来自丙烯-异丁烷共氧化的产物流或来自复分解单元的产物料流。
尤其是当使用萃余液1料流作为异丁烯源时，发现使用水作为唯一的引发剂或作为其他引发剂是有用的，特别是当在-20℃至+30℃、尤其是0℃至+20℃的温度下进行聚合时。然而，在-20℃至+30℃、尤其是0℃至+20℃的温度下，当使用萃余液1料流作为异丁烯源时，也可以省去使用引发剂。
所提及的异丁烯单体混合物可包括少量污染物，例如水、羧酸或无机酸，而不存在任何关键性的产率损失或选择性损失。通过从异丁烯单体混合物中除去这些有害物质，例如通过吸附在固体吸附剂如活性炭、分子筛或离子交换剂上来防止这些杂质的富集是合适的。
还可以将异丁烯或异丁烯烃混合物与可与异丁烯共聚的烯属不饱和单体的单体混合物转化。当异丁烯的单体混合物与合适的共聚单体共聚时，单体混合物优选包括至少5重量％、更优选至少10重量％且尤其是至少20重量％的异丁烯，以及优选至多95重量％、更优选至多90重量％且尤其是至多80重量％的共聚单体。
有用的可共聚单体包括：乙烯基芳族化合物，如苯乙烯和α-甲基苯乙烯；C1-至C4-烷基苯乙烯，如2-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯和4-甲基苯乙烯以及4-叔丁基苯乙烯；卤代苯乙烯，如2-氯苯乙烯、3-氯苯乙烯或4-氯苯乙烯；和具有5至10个碳原子的异烯烃，例如2-甲基丁烯-1、2-甲基戊烯-1、2-甲基己烯-1、2-乙基戊烯-1、2-乙基己烯-1和2-丙基庚烯-1。其他有用的共聚单体包括具有甲硅烷基的烯烃，例如1-三甲氧基甲硅烷基乙烯、1-(三甲氧基甲硅烷基)丙烯、1-(三甲氧基甲硅烷基)-2-甲基丙烯-2、1-[三(甲氧基乙氧基)甲硅烷基]乙烯、1-[三(甲氧基乙氧基)甲硅烷基]丙烯和1-[三(甲氧基乙氧基)甲硅烷基]-2-甲基丙烯-2。另外，取决于聚合条件，有用的共聚单体还包括异戊二烯、1-丁烯和顺式-2-丁烯和反式-2-丁烯。
当使用本发明的方法制备共聚物时，可设定该方法以便优先地形成无规聚合物或优先地形成嵌段共聚物。为了制备嵌段共聚物，例如，可将不同的单体相继供应给聚合反应，在这种情况下，尤其是直到第一共聚单体已经至少部分地聚合才加入第二共聚单体。以这种方式，可获得二嵌段、三嵌段和更多嵌段的共聚物，其根据单体添加的顺序具有一种或另一种共聚单体的嵌段作为末端嵌段。然而，在一些情况下，当所有共聚单体同时供应给聚合反应时，也形成嵌段共聚物，但是这些共聚单体中的一种比其它共聚单体明显更快地聚合。当本发明方法中异丁烯和乙烯基芳族化合物、尤其是苯乙烯共聚时，情况尤其如此。这优选形成具有末端聚苯乙烯嵌段的嵌段共聚物。这可归因于以下事实：乙烯基芳族化合物、尤其是苯乙烯比异丁烯明显更慢地聚合。
聚合可连续进行或分批进行。连续方法可以类似于现有技术中已知的用于在基于三氟化硼催化剂的存在下，使异丁烯在液相中连续聚合的方法进行。
本发明的方法适合在低温下实施，例如在-90℃至0℃下，或在较高温度下实施，即在至少0℃下，例如，在0℃至+30℃下或在0℃至+50℃下。然而，本发明的方法中聚合优选在相对低的温度下实施，通常在-70℃至-10℃，尤其是在-60℃至-15℃下。
当本发明的方法中聚合在等于或高于待聚合的单体或单体混合物的沸点温度下进行时，优选地在压力容器中实施，例如在高压釜中或在压力反应器中。
本发明方法中的聚合优选在惰性稀释剂的存在下进行。所用的惰性稀释剂应该适合用于将通常在聚合反应期间出现的反应溶液的粘度增加，减小到可以确保使所释放的反应热除去。合适的稀释剂为对所用试剂呈惰性的溶剂或溶剂混合物。合适的稀释剂为，例如，脂族烃，如正丁烷、正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷和异辛烷；脂环族烃，如环戊烷和环己烷；芳烃，如苯、甲苯和二甲苯；和卤代烃，尤其是卤代脂肪烃如氯甲烷、二氯甲烷和三氯甲烷(氯仿)、1,1-二氯乙烷、1,2-二氯乙烷、三氯乙烷和1-氯丁烷，以及卤代芳烃和在烷基侧链中卤化的烷基芳族化合物例如氯苯、一氟甲基苯、二氟甲基苯和三氟甲基苯；以及上述稀释剂的混合物。所用的稀释剂或所述溶剂混合物中使用的组分也是异丁烯C4烃料流的惰性组分。非卤化溶剂优于卤化溶剂系列。
本发明的聚合可在卤代烃、尤其是卤代脂族烃中实施，或在卤代烃的混合物、尤其是卤代脂族烃的混合物中实施，或在至少一种卤代烃、尤其是卤代脂族烃和至少一种脂族的、脂环族或芳族的烃的混合物——例如二氯甲烷和正己烷的混合物，通常体积比为10:90至90:10，尤其是50:50至85:15——作为惰性稀释剂中实施。在使用之前，优选除去稀释剂中的杂质，例如水、羧酸或无机酸，例如通过吸附在固体吸附剂如活性炭、分子筛或离子交换剂上除去。
在一个优选的实施方案中，本发明的聚合在不含卤素的脂族烃或尤其是不含卤素的芳族烃中、尤其是在甲苯中实施。对于该实施方案，已发现，水与所提及的有机羟基化合物和/或所提及的有机卤素化合物组合，或者尤其是水作为唯一的引发剂，是特别有利的。
在另一个优选的实施方案中，本发明的聚合在不含卤素的脂族烃或脂环族烃中实施，优选在脂族烃，尤其是己烷、戊烷、庚烷、环己烷、环戊烷和包含它们的混合物中实施。
本发明方法中的聚合优选在基本上呈无质子性且尤其是在基本上无水的反应条件下实施。基本上呈无质子性且基本上是无水的反应条件应理解为分别意指反应混合物中质子性杂质的含量和水含量小于50ppm，尤其是小于5ppm。因此通常将原料在使用前通过物理和/或化学措施进行干燥。更具体而言，已发现，在常规预纯化且预干燥后，将用作溶剂的脂族烃或脂环族烃与有机金属化合物(例如例如有机锂化合物、有机镁化合物或有机铝化合物)混合是有用的，所述有机金属化合物的用量足以基本上从该溶剂中除去痕量的水。然后优选地将如此处理的溶剂直接冷凝到反应容器中。也可以以与待聚合的单体、尤其是与异丁烯或与异丁烯混合物类似的方式进行。使用其他常规干燥剂如分子筛或预干燥氧化物如氧化铝、二氧化硅、氧化钙或氧化钡进行干燥也是合适的。对于不可选择用金属(例如钠或钾)或用烷基金属干燥的卤化溶剂，使用适合用于此目的的干燥剂(例如使用氯化钙、五氧化二磷或分子筛)来除去水或痕量水。也可以以类似的方式干燥同样不可选择用烷基金属处理的那些原料，例如乙烯基芳族化合物。即使使用的引发剂中的一些或全部都是水，也应优选地在反应之前，通过干燥将残留水分从溶剂和单体中基本上或完全除去，以便能够以受控的、指定的量使用水引发剂，从而获得更好的方法控制和结果重现性。
当路易斯酸-供体络合物、优选铝三卤化物-供体络合物或烷基铝卤化物络合物、尤其是烷基二氯化铝-供体络合物或二烷基氯化铝-供体络合物与异丁烯或异丁烯单体混合物在所需反应温度下接触时，异丁烯或异丁烯起始材料的聚合通常自发开始。此处步骤可以是：任选地在稀释剂中，首先加入单体，使其达到反应温度，然后加入路易斯酸-供体络合物、优选三卤化铝-供体络合物或烷基卤化铝络合物、尤其是烷基二氯化铝-供体络合物或二烷基氯化铝-供体络合物。步骤也可以是：任选地在稀释剂中，首先加入路易斯酸-供体络合物、优选铝三卤化物-供体络合物或烷基铝卤化物络合物、尤其是烷基二氯化铝-供体络合物或二烷基氯化铝-供体络合物，然后加入单体。在这种情况下，聚合的起点被认为是所有反应物皆存在于反应容器中的时刻。
为制备异丁烯共聚物，步骤可以是：任选地在稀释剂中，首先加入单体，然后加入路易斯酸-供体络合物，优选铝三卤化物-供体络合物或烷基铝卤化物络合物，尤其是烷基二氯化铝-供体络合物或二烷基氯化铝-供体络合物。反应温度可在加入路易斯酸-供体络合物、优选铝三卤化物-供体络合物或烷基铝卤化物络合物、尤其是烷基二氯化铝-供体络合物或二烷基氯化铝-供体络合物之前或之后建立。步骤也可以是：任选在稀释剂中，首先仅加入一种单体，然后加入路易斯酸-供体络合物、优选铝三卤化物-供体络合物或烷基铝卤化物络合物、尤其是烷基二氯化铝-供体络合物或二烷基氯化铝-供体络合物，并在一定时间后——例如当至少60％、至少80％或至少90％的单体已被转化时——才加入其他单体。或者，任选地在稀释剂中，可首先加入路易斯酸-供体络合物、优选铝三卤化物-供体络合物或烷基铝卤化物络合物、尤其是烷基二氯化铝-供体络合物或二烷基氯化铝-供体络合物，然后可以同时或相继地加入单体，然后可建立所需反应温度。在这种情况下，聚合的起点被认为是路易斯酸-供体络合物、优选铝三卤化物-供体络合物或烷基铝卤化物络合物、尤其是烷基二氯化铝-供体络合物或二烷基氯化铝-供体络合物和至少一种单体存在于反应容器中的时刻。
除了本文中描述的分批方法之外，本发明的方法中的聚合也可以设定为连续方法。在这种情况下，将原料连续地供应给聚合反应，所述原料即待聚合的单体、任选的稀释剂和任选的路易斯酸-供体络合物、优选铝三卤化物-供体络合物或烷基铝卤化物络合物、尤其是烷基二氯化铝-供体络合物或二烷基氯化铝-供体络合物；并将反应产物连续地取出，从而在反应器中建立或多或少的稳态聚合条件。待聚合的单体可以原样，用稀释剂或溶剂稀释，或作为含单体的烃料流供应。
作为聚合催化剂有效的路易斯酸-供体络合物、优选铝三卤化物-供体络合物或烷基铝卤化物络合物、尤其是烷基二氯化铝-供体络合物或二烷基氯化铝-供体络合物，通常以溶解、分散或悬浮的形式存在于聚合介质中。也可以在常规支持材料上负载路易斯酸-供体络合物、优选铝三卤化物-供体络合物或烷基铝卤化物络合物、尤其是烷基二氯化铝-供体络合物或二烷基氯化铝-供体络合物。适用于本发明聚合方法的反应器类型通常是搅拌釜反应器、环管反应器和管式反应器，还有流化床反应器(fluidized bed reactor)、使用或不使用溶剂的搅拌釜反应器、流化床反应器(fluid bed reactor)、连续固定床反应器和分批固定床反应器(分批模式)。
在本发明的方法中，作为聚合催化剂有效的铝三卤化物-供体络合物或烷基铝卤化物络合物或铁三卤化物-供体络合物或镓三卤化物-供体络合物或钛四卤化物-供体络合物或锌二卤化物-供体络合物或锡二卤化物-供体络合物或锡四卤化物-供体络合物，尤其是烷基二氯化铝-供体络合物或二烷基氯化铝-供体络合物，通常以这样的量使用，使路易斯酸供体络合物中的金属，优选铝三卤化物-供体络合物或烷基铝卤化物络合物尤其是烷基二氯化铝-供体络合物或二烷基氯化铝-供体络合物中的铝，在异丁烯均聚情况下的与异丁烯摩尔比，或在异丁烯共聚情况下与所用的可聚合单体的总量的摩尔比，为1:5至1:5000，优选为1:10至1:5000，尤其是1:15至1:1000，特别是1:20至1:250。
为了停止反应，优选使反应混合物失活，例如通过加入质子性化合物，尤其是通过加入水、醇如甲醇、乙醇、正丙醇和异丙醇或其与水的混合物，或通过加入碱水，例如下述物质的水溶液：碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁或氢氧化钙；碱金属碳酸盐或碱土金属碳酸盐如碳酸钠、碳酸钾、碳酸镁或碳酸钙；或碱金属碳酸氢盐或碱土金属碳酸氢盐如碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢镁或碳酸氢钙。
本发明的方法用于制备高反应性异丁烯均聚物或共聚物，其中每个聚异丁烯链端的末端亚乙烯基双键(α-双键)的含量为至少70摩尔％，优选至少75摩尔％，非常优选至少80摩尔％，优选至少85摩尔％，更优选至少90摩尔％，更优选大于91摩尔％，尤其是至少95摩尔％，例如几乎为100摩尔％。更具体而言，本发明的方法还用于制备这样的高反应性异丁烯共聚物，其由异丁烯和至少一种乙烯基芳族单体、尤其是苯乙烯形成，并且每个聚异丁烯链端具有的末端亚乙烯基双键(α-双键)含量为至少70摩尔％，优选至少75摩尔％，优选至少80摩尔％，优选至少85摩尔％，更优选至少90摩尔％，更优选大于91摩尔％，尤其是至少95摩尔％，例如，几乎为100摩尔％。为了制备异丁烯和至少一种乙烯基芳族单体、尤其是苯乙烯的该类共聚物，使异丁烯或异丁烯烃馏分与至少一种乙烯基芳族单体共聚，其中异丁烯与乙烯基芳族化合物的重量比为5:95至95:5，尤其是30:70至70:30。
通过本发明方法制备的高反应性异丁烯均聚物或共聚物、特别是异丁烯均聚物优选具有多分散性(PDI＝Mw/Mn)为1.05至小于3.5，优选1.05至小于3.0，优选1.05至小于2.5，优选1.05至2.3，更优选1.05至2.0，尤其是1.1至1.85。在最佳工艺方案的情况下，典型的PDI值为1.2至1.7。
通过本发明方法制备的高反应性异丁烯均聚物或共聚物优选具有数均分子量Mn(通过凝胶渗透色谱法测定)优选为500至250 000，更优选为500至100 000，甚至更优选为500至25 000，尤其是500至5000。异丁烯均聚物甚至更优选地具有数均分子量Mn为500至10000，尤其是500至5000，例如约1000或约2300。
具有末端亚乙烯基双键、并且还包括并入的引发剂分子、并且在根据本发明制备的异丁烯均聚物中作为主要部分出现的一些异丁烯聚合物是新化合物。因此，本发明还提供了通式I的异丁烯聚合物
其中
R17、R18和R19各自独立地为氢、C1-至C20-烷基、C5-至C8-环烷基、C6-至C20-芳基、C7-至C20-烷基芳基或苯基，其中任何芳族环还可带有一个或多个C1-至C4-烷基-或C1-至C4-烷氧基或通式II的部分作为取代基，
其中变量R17、R18和R19中的至多一个为氢且变量R17、R18和R19中的至少一个为还可带有一个或多个C1-至C4-烷基-或C1-至C4-烷氧基或通式II的部分作为取代基的苯基，且
n是9至4500、优选9至180、尤其是9至100、特别是12至50的数。
在一个优选的实施方案中，R17、R18和R19各自独立地为氢；C1-至C4-烷基，尤其是甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基或叔丁基；或还可带有一个或两个C1-至C4-烷基-或C1-至C4-烷氧基或通式II的部分作为取代基的苯基，其中变量R17、R18和R19中的至多一个为氢且变量R17、R18和R19中的至少一个为还可带有一个或两个C1-至C4-烷基-或C1-至C4-烷氧基或通式II的部分作为取代基的苯基，且n为9至4500、优选地为9至180、尤其是9至90、特别地15至45的数。
本发明方法成功地在阳离子条件下，以令人满意的通常为20-100％、尤其是35-90％的高转化率，在通常为5-120分钟、尤其是30-120分钟的短反应时间内，聚合异丁烯或含异丁烯的单体混合物，生成高反应性异丁烯均聚物或共聚物，所述异丁烯均聚物或共聚物中每个聚异丁烯链端的末端亚乙烯基双键含量为至少70摩尔％、优选至少75摩尔％、非常优选至少80摩尔％，并且具有窄分子量分布。
本发明方法的一个优点是：与在相当的反应条件下咪唑鎓盐作为单独供体存在下所进行的相同反应相比，至少一种有机化合物(II)、优选至少一种具有至少一个醚官能团的有机化合物与通式(I)的至少一种咪唑鎓盐的混合物作为供体产生产物，每个聚异丁烯链末端具有增加的末端亚乙烯基双键含量和/或具有更窄的分子量分布。
以下实施例旨在详细说明本发明而不是对其进行限制。
实施例
实施例1.使用[emim]Cl-AlCl3作为催化剂
在氩气气氛下，在表中给出的温度下，聚合反应在配备有冷指冷凝器的玻璃管中进行，或者在一些情况下，在具有PTFE衬里的不锈钢反应器中进行。作为一般操作的实例，通过将异丁烯(2.86g，5.1×10-2mol)加入至总体积为4.9mL的由二异丙基醚溶液(0.11mL，1M)、[emim]Cl-AlCl3(0.056mL)和正己烷(4.8mL)组成的混合物中来引发聚合。在表中给出的预定时间之后，将约2mL的氨水(25％)倒入玻璃反应器中以终止聚合。将淬灭的反应混合物用正己烷稀释并过滤，在减压下蒸发至干，并在真空中(≤60℃)干燥，得到产物聚合物。通过重量分析确定单体转化率。
实施例2.超声处理的效果
如实施例1实施聚合，但在加入异丁烯之前期间对[emim]Cl-AlCl3于正己烷中的悬浮液进行超声处理3分钟。
方法条件如下表1所示。
实施例3.使用[emim]Cl-FeCl3作为催化剂
如实施例1实施聚合，但使用[emim]Cl-FeCl3代替[emim]Cl-AlCl3作为催化剂。
实施例4.使用[emim]Cl-GaCl3作为催化剂
如实施例1实施聚合，但使用[emim]Cl-GaCl3代替[emim]Cl-AlCl3作为催化剂。
实施例5.使用[bmim]Cl-TiCl4作为催化剂
如实施例1实施聚合，但使用[bmim]Cl-TiCl4代替[emim]Cl-AlCl3作为催化剂。
实施例6.使用[emim]Cl-FeCl3作为催化剂而不添加醚
如实施例3实施聚合，但不加入醚。
方法条件如下表2所示。
通过重量分析确定产物产量。数均分子量Mn和重均分子量Mw通过尺寸排阻色谱法(SEC，MnSEC)用聚苯乙烯标准品进行测定或通过1H NMR(MnNMR)进行测定。使用由此获得的值计算多分散性PDI＝Mw/Mn。
通过1H-NMR方法确定反应产物的组成，并根据Shiman,D.I.；Vasilenko,I.V.；Kostjuk,S.V."Cationic Polymerization of Isobutylene by AlCl3/Ether Complexesin Non-Polar Solvents:Effect of Ether Structure on the Selectivity of β-HElimination",Polymer 2013,54,2235-2242,图4中的记载进行结构归属。
1H-NMR位移归于如下结构元素：
在本发明的上下文中，术语“exo”是指末端烯键式双键、亚乙烯基或α-双键，如第1页上的化学式中所示。这些术语在整个文本中同义使用。
术语“全部亚乙烯基”意指上述称为exo的末端烯键式双键和另外在聚合物骨架上位于内部的双键，如下式所示：
术语“endo”和“三取代的(trisubstituted)”是指β-双键，如上面第二行中的化学式所示。这些术语在整个文本中同义使用。
此外，可以找到“四取代的(tetrasubstituted)”结构元素，如右上方的化学式所示。此外，发现了氯化聚异丁烯(PIBCl)。
表1：在正己烷中在二异丙基醚a的存在下由[emim]Cl-AlCl3(χ(AlCl3)＝0.6)离子液体(IL)催化使异丁烯聚合30min
a[emim]Cl-AlCl3＝22mM；[IB]＝5.2M。
b基于端基含量计算，如Mn(NMR)＝56.11×[(i/2)/((b+b’)/2)+d+e+g+k/6]，参见上式。
c未将醚添加至体系(为进行比较)。
d使用Bu2O代替iPr2O。
e使用tBuOMe代替iPr2O。
f[emim]Cl-AlCl3＝11mM；
g[emim]Cl-AlCl3＝33mM。
h使用AlCl3×OiPr2(22mM)代替IL作为催化剂。
i使用EtAlCl2×OiPr2代替IL作为催化剂。
j在exo、endo-、三-和四-取代的烯属基团中存在4％的偶联聚合物链。
k对己烷/IL混合物超声处理3min。
表2：在正己烷中在二异丙基醚a的存在下由[emim]Cl-FeCl3
(χ(FeCl3)＝0.6)离子液体(IL)催化使异丁烯聚合30min
a[IB]＝4.8M
b对己烷/IL混合物超声处理3分钟
c反应时间：10min
d使用ClEtOEt代替二异丙基醚
e使用[emim]Cl-GaCl3代替[emim]Cl-FeCl3作为催化剂
f使用[bmim]Cl-TiCl4代替[emim]Cl-FeCl3作为催化剂
g未将醚添加至体系(为进行比较)

Claims (20)

1.一种制备高反应性异丁烯均聚物或共聚物的方法，其中所述高反应性异丁烯均聚物或共聚物中每个聚异丁烯链端的末端亚乙烯基双键含量为至少70摩尔％，所述方法包括：使异丁烯或含异丁烯的单体混合物在作为聚合催化剂有效的至少一种路易斯酸的存在下聚合，所述路易斯酸选自作为聚合催化剂有效的铝三卤化物-供体络合物、烷基铝卤化物-供体络合物、铁三卤化物-供体络合物、镓三卤化物-供体络合物、钛四卤化物-供体络合物、锌二卤化物-供体络合物、锡二卤化物-供体络合物和锡四卤化物-供体络合物，所述络合物包括以下物质的混合物作为供体：
-至少有机化合物(II)，其包含具有至少一个孤电子对的至少一个氧原子或氮原子，优选包含具有至少一个孤电子对的至少一个氧原子，非常优选选自具有至少一个醚官能团的有机化合物、具有至少一个羧酸酯官能团的有机化合物、具有至少一个醛官能团的有机化合物、具有至少一个酮官能团的有机化合物和具有至少一个含氮杂环的有机化合物，和
-至少一种离子液体。
2.根据权利要求1所述的方法，其中离子液体包括选自式(Ia)至(Iw)的阳离子以及存在有这些结构的低聚物和聚合物，
其中
R1、R2、R3、R4、R5、R6和R7各自彼此独立地为：C1-C18-烷基，被一个或多个氧原子和/或硫原子和/或一个或多个取代或未取代的亚氨基间断的C2-C18-烷基，C6-C12-芳基，C5-C12-环烷基或五元或六元的含氧、氮和/或硫的杂环；或它们中的两个一起形成可被一个或多个氧原子和/或硫原子和/或一个更多个取代或未取代的亚氨基间断的不饱和的、饱和的或芳族的环；其中所提及的基团各自可被官能团、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、卤素、杂原子和/或杂环取代。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中离子液体包括选自以下的阴离子：氟离子、氯离子、溴离子、碘离子；硫氰酸根；六氟磷酸根；三氟甲烷磺酸根；甲烷磺酸根；羧酸根，尤其是甲酸根、乙酸根、丙酸根、丁酸根或苯甲酸根；扁桃酸根；硝酸根；亚硝酸根；三氟乙酸根；硫酸根；硫酸氢根；甲基硫酸根；乙基硫酸根；1-丙基硫酸根；1-丁基硫酸根；1-己基硫酸根；1-辛基硫酸根；亚硫酸根；亚硫酸氢根；磷酸根；磷酸二氢根；磷酸氢根；C1-C4-二烷基磷酸根；碳酸根CO3 2-，碳酸氢根HCO3 -；丙酸根；四氯铝酸根；Al2Cl7 -；Al3Cl10 -；氯代锌酸根；氯代高铁酸根；氯化铜根CuCl2 -，双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺；双(五氟乙基磺酰基)酰亚胺；双(甲基磺酰基)酰亚胺；双(对甲苯基磺酰基)酰亚胺；三(三氟甲基磺酰基)甲基化物；双(五氟乙基磺酰基)甲基化物；对甲苯基磺酸根；四羰基钴酸根；二亚甲基乙二醇单甲基醚硫酸根；油酸根；硬脂酸根；丙烯酸根；甲基丙烯酸根；马来酸根；柠檬酸氢根；乙烯基膦酸根；双(五氟乙基)次膦酸根；硼酸根，例如双[水杨酸(2-)]硼酸根、双[乙二酸(2-)]硼酸根、双[1，2-苯二酚合(2-)-O，O']硼酸根、四氰基硼酸根或四氟硼酸根；二氰胺；三(五氟乙基)三氟磷酸根；三(七氟丙基)三氟磷酸根；环芳基磷酸根，例如式(C6H4O2)P(O)O-的邻苯二酚磷酸根；氯代钴酸根。
4.根据权利要求1所述的方法，其中离子液体是通式(I)的咪唑鎓盐
其中
变量Ra和Rc各自独立地为具有1至3000个碳原子的有机基团，
变量Rb、Rd和Re各自独立地为氢或具有1至3000个碳原子的有机基团，
X为阴离子且
n为1、2或3的数。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，使异丁烯或含异丁烯的单体混合物在三卤化铝-供体络合物、烷基卤化铝-供体络合物、三卤化铁-供体络合物、三卤化镓-供体络合物或四卤化钛-供体络合物的存在下聚合。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，使异丁烯或含异丁烯的单体混合物在作为聚合催化剂有效的三氯化铝-供体络合物或烷基卤化铝-供体络合物或三卤化铁供体络合物的存在下聚合。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中至少一种有机化合物(II)选自具有至少一个醚官能团的有机化合物、具有至少一个羧酸酯官能团的有机化合物、具有至少一个醛官能团的有机化合物和具有至少一个酮官能团的有机化合物。
8.根据权利要求5或6所述的方法，其中路易斯酸-供体络合物包括至少一种具有至少一个醚官能团的有机化合物作为化合物(II)，所述醚官能团为通式R8-O-R9的二烃基醚，其中变量R8和R9各自独立地为C1-至C20-烷基、C1-至C20-卤代烷基、C5-至C8-环烷基、C6-至C20-芳基、C6-至C20-卤代芳基或C7-至C20-芳基烷基，所述路易斯酸-供体络合物优选三卤化铝-供体络合物或烷基卤化铝-供体络合物或三卤化铁-供体络合物。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中至少一种具有至少一个醚官能团的有机化合物包括至少一种具有至少一个仲二烃基或叔二烃基或卤素取代的烃基的醚。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其中至少一种具有至少一个醚官能团的有机化合物选自乙醚、二正丁基醚、二异丙基醚和二正丙基醚和氯乙基乙醚。
11.根据权利要求4所述的方法，其中变量Ra至Re各自独立地为C1-烷基至C20-烷基，变量Rb、Rd和Re可另外各自为氢。
12.根据权利要求4所述的方法，其中变量Ra和Rc各自独立地为C1-烷基至C20-烷基，变量Rb、Rd和Re各自为氢。
13.根据权利要求4所述的方法，其中变量Ra和Rc选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、戊基、正己基、2-甲基戊基、正庚基、正辛基、2-乙基己基、正癸基、正十二烷基、牛油脂肪烷基和正二十烷基。
14.根据权利要求2、3或4中任一项所述的方法，其中阴离子X选自硫酸根、烷基硫酸根、烷基磺酸根、烷基碳酸根、卤离子、拟卤化物、羧酸根、磷酸根、膦酸根、硝酸根、亚硝酸根、通式N(SO2CF3)2 -的TFSI阴离子或三氰基甲烷化合物阴离子。
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中三卤化铝或烷基卤化铝与在异丁烯均聚情况下使用的异丁烯单体的摩尔比或与在异丁烯共聚情况下使用的可聚合单体的总量的摩尔比为0.001∶1至0.2∶1，分别基于三卤化铝或烷基卤化铝的单个官能位点计。
16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中聚合在额外使用单官能或多官能引发剂的情况下实施，所述单官能或多官能引发剂选自一个或多个羟基各自与sp3-杂化的碳键合的有机羟基化合物、一个或更多个卤素原子各自与sp3-杂化的碳原子键合的有机卤素化合物和水。
17.根据权利要求14所述的方法，其中引发剂选自水、甲醇、乙醇、1-苯基乙醇、1-(对甲氧基苯基)乙醇、正丙醇、异丙醇、2-苯基-2-丙醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、1-苯基-1-氯乙烷、2-苯基-2-氯丙烷、叔丁基氯和1，3-双(1-羟基-1-甲基乙基)苯或1，4-双(1-羟基-1-甲基乙基)苯。
18.根据权利要求14或15所述的方法，其中所提及的引发剂与在异丁烯均聚情况下使用的异丁烯单体的摩尔比或与在异丁烯共聚合情况下使用的可聚合单体的总量的摩尔比为0.0005∶1至0.1∶1，各自基于引发剂的单个官能位点计；或当水用作唯一引发剂或水与作为其他引发剂的有机羟基化合物和/或有机卤素化合物结合时，水与在异丁烯均聚情况下使用的异丁烯单体的摩尔比或与在异丁烯共聚情况下使用的可聚合单体的总量的摩尔比为0.0001∶1至0.1∶1。
19.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中聚合在-90℃至+30℃的温度下实施。
20.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在聚合之前，将路易斯酸-供体络合物分散在惰性溶剂中，所述路易斯酸-供体络合物优选铝三卤化物-供体络合物或烷基铝卤化物络合物或铁三卤化物-供体络合物。
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