DE102005002772A1 - Process for the preparation of polyisobutene - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von bifunktionellen Isobuten-Polymeren mit einer engen Molekulargewichtsverteilung, bei dem man Isobuten oder ein Isobuten-haltiges Monomergemisch in Gegenwart eines Initiators und einer Lewis-Säure in einem Lösungsmittel polymerisiert, wobei das Lösungsmittel höchstens 35 Gew.-% halogenierte Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel, bezogen auf das Gesamtgewicht des Reaktionsgemischs, enthält und wobei Isobuten nicht vollständig umgesetzt wird.The present invention relates to a process for the preparation of bifunctional isobutene polymers having a narrow molecular weight distribution, in which isobutene or an isobutene-containing monomer mixture is polymerized in the presence of an initiator and a Lewis acid in a solvent, the solvent being at most 35% by weight. % halogenated hydrocarbon solvents, based on the total weight of the reaction mixture, and wherein isobutene is not fully reacted.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von bifunktionellen Isobuten-Polymeren mit einer engen Molekulargewichtsverteilung.The The present invention relates to a process for the preparation of bifunctional isobutene polymers with a narrow molecular weight distribution.

Homo- und Copolymere des Isobutens finden in vielfältiger Weise Verwendung, beispielsweise zur Herstellung von Kraftstoff- und Schmierstoff-Additiven, als Elastomere, als Klebstoffe oder Klebrohstoffe oder als Grundbestandteil von Dichtungs- und Versiegelungsmassen.Homo- and copolymers of isobutene find use in a variety of ways, for example for the production of fuel and lubricant additives, as Elastomers, as adhesives or adhesive raw materials or as a basic component of sealants and sealants.

Für die Weiterverarbeitung, beispielsweise zu Dichtungs- und Versiegelungsmassen oder zu Klebe(roh)stoffen, besonders geeignete Polyisobutene sind telechel, d.h. sie weisen zwei oder mehr reaktive Endgruppen auf. Bei diesen Endgruppen handelt es sich vor allem um Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen, die sich weiter funktionalisieren lassen, oder um mit einem Terminierungsagens funktionalisierte Gruppen.For further processing, For example, to sealants and sealants or adhesive (raw) materials, particularly suitable polyisobutenes are telechelic, i. they point two or more reactive end groups. These end groups are it is mainly carbon-carbon double bonds that be further functionalized, or with a scheduling agent functionalized groups.

Die Herstellung von telechelen Polyisobutenen durch lebende kationische Polymerisation von Isobuten ist bekannt. Als lebende kationische Polymerisation bezeichnet man allgemein die Polymerisation von Iso-Olefinen oder Vinylaromaten in Gegenwart von Metall- oder Halbmetallhalogeniden als Lewis-Säure-Katalysatoren und tert.-Alkylhalogeniden, Benzyl- oder Allylhalogeniden, -estern oder -ethern als Initiatoren, welche mit der Lewis-Säure ein Carbokation oder einen kationogenen Komplex bilden. Eine umfassende Übersicht hierzu findet man in Kennedy/Ivan "Carbocationic Macromolecular Engineering", Hauser Publishers 1992. Zur Herstellung von telechelen Polyisobutenen wird in der Regel ein bifunktioneller Initiator, wie Dicumylchlorid, eingesetzt.The Preparation of telechelic polyisobutenes by living cationic Polymerization of isobutene is known. As a living cationic Polymerization is generally referred to the polymerization of iso-olefins or vinyl aromatics in the presence of metal or semimetal halides as Lewis acid catalysts and tertiary alkyl halides, Benzyl or allyl halides, esters or ethers as initiators, which with the Lewis acid form a carbocation or a cationogenic complex. A comprehensive overview can be found in Kennedy / Ivan "Carbocationic Macromolecular Engineering ", Hauser Publishers 1992. For the preparation of telechelic polyisobutenes As a rule, a bifunctional initiator, such as dicumyl chloride, is used.

Um zu möglichst einheitlichen Polyisobutenen zu gelangen, ist es erforderlich, dass die kationischen Zentren der im Verlauf der Polymerisation wachsenden Polymerketten stabilisiert werden. Hierfür erachtet es der Stand der Technik als erforderlich, in einem Lösungsmittel mit einer relativ hohen Dielektrizitätskonstante zu arbeiten. Bislang wurden zu diesem Zweck insbesondere halogenierte Kohlenwasserstoffe, gegebenenfalls im Gemisch mit aliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffen, als Lösungsmittel eingesetzt.Around to as possible uniform polyisobutenes, it is necessary that the cationic centers of growing in the course of the polymerization Polymer chains are stabilized. For this it considers the state of Technique as required in a solvent with a relative high dielectric constant work. So far, in particular halogenated for this purpose Hydrocarbons, optionally mixed with aliphatic or aromatic hydrocarbons, used as solvent.

Des weiteren wird die Isobuten-Polymerisation im Stand der Technik bei eher niedrigen Anfangskonzentrationen an Isobuten durchgeführt, wobei in der Regel verbrauchtes Isobuten im Verlauf der Polymerisation ersetzt wird (sogenannte „incremental monomer addition"). Außerdem wird das eingesetzte Isobuten im Wesentlichen vollständig umgesetzt.Of further is the isobutene polymerization in the prior art rather low initial concentrations of isobutene, wherein usually consumed isobutene in the course of the polymerization is replaced (so-called "incremental monomer addition "). Furthermore the isobutene used is substantially completely implemented.

So beschreibt beispielsweise die EP-A 722 957 die Herstellung telecheler Isobuten-Polymere unter Verwendung eines mindestens bifunktionellen Initiators, wie Dicumylchlorid, in chlorierten C3-C8-Kohlenwasserstoffen. Die Anfangskonzentration von Iso buten liegt in den Beispielen bei unter 30 Vol.-%. Nachteilig an den bekannten Verfahren ist, dass unter den vorhandenen Reaktionsbedingungen aromatische Initiatoren, wie 1,3- und 1,4-Dicumylchlorid, zu Indanyl- oder Diindangruppen reagieren können (vgl. Cr. Pratrap, S.A. Mustafa, J.P. Heller, J. Polym. Sci. Part A, Polym. Chem. 1993, 31, S. 2387–2391), so dass in beträchtlichem Ausmaß nur monofunktionelle Polyisobutene, d.h. solche mit nur einer reaktiven Endgruppe, erhalten werden. Dadurch wird nicht nur die gezielte Synthese definierter telecheler Polyisobutene beeinträchtigt; auch die Einheitlichkeit der Polymere nimmt ab (d.h. der Polydispersitätsindex (PDI), der dem Quotienten aus gewichtsmittlerem Molekulargewicht (Mw) und zahlenmittlerem Molekulargewicht (Mn) entspricht (PDI = Mw/Mn), nimmt zu).For example, EP-A 722 957 describes the preparation of telechelic isobutene polymers using an at least bifunctional initiator, such as dicumyl chloride, in chlorinated C 3 -C 8 hydrocarbons. The initial concentration of isobutene in the examples is less than 30% by volume. A disadvantage of the known processes is that under the reaction conditions present, aromatic initiators, such as 1,3- and 1,4-dicumyl chloride, can react to form indanyl or diindene groups (compare Cr Pratrap, SA Mustafa, JP Heller, J. Polym Sci., Part A, Polym. Chem., 1993, 31, pp. 2387-2391), so that only monofunctional polyisobutenes, ie those having only one reactive end group, are obtained to a considerable extent. This not only affects the targeted synthesis of defined telechelic polyisobutenes; the uniformity of the polymers also decreases (ie the polydispersity index (PDI), which corresponds to the quotient of weight-average molecular weight (M w ) and number-average molecular weight (M n ) (PDI = M w / M n ), increases).

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein Verfahren zur Herstellung von Polyisobuten bereitzustellen, mit welchem überwiegend telechele, speziell bifunktionelle Polyisobutene erhalten werden. Außerdem sollten die Polyisobutene eine enge Molekulargewichtsverteilung (d.h. einen möglichst kleinen PDI-Wert) aufweisen. Insbesondere sollte zu diesem Zweck bei der Verwendung von Dicumylchlorid als Initiator die Bildung von Indanen und Diindanen verhindert oder zumindest verringert werden, um einen hohen Anteil an bifunktionellen Polyisobutenen zu erhalten.task The present invention was to provide a process for the preparation of polyisobutene, with which predominantly telechelic, especially bifunctional polyisobutenes can be obtained. In addition, the polyisobutenes should a narrow molecular weight distribution (i.e. small PDI value). In particular, should be for this purpose when using dicumyl chloride as an initiator, the formation of Indanes and diindanes are prevented or at least reduced to obtain a high proportion of bifunctional polyisobutenes.

Überraschenderweise wurde im Rahmen der vorliegenden Erfindung festgestellt, dass man Polyisobutene mit einer hohen molekularen Einheitlichkeit und einem hohen Anteil an bifunktionellen Polymeren erhält, wenn man bei der Polymerisation das eingesetzte Isobuten nicht vollständig umsetzt und wenn man das halogenierte Lösungsmittel im Verhältnis zu eingesetztem Isobuten und gegebenenfalls vorhandenen weiteren Lösungsmitteln in einem relativ geringen Anteil einsetzt. Noch bessere Ergebnisse erzielt man, wenn man außerdem von einer hohen Isobuten-Anfangskonzentration ausgeht.Surprisingly, it was found in the context of the present invention that polyisobutenes having a high molecular uniformity and a high proportion of bifunctional polymers are obtained if the isobutene used is not completely reacted in the polymerization and if the halogenated solvent is used in relation to the isobutene used and, if appropriate existing another Solvents used in a relatively small proportion. Even better results are achieved, if one also assumes a high initial isobutene concentration.

Die Aufgabe wurde dementsprechend gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von Isobuten-Polymeren mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von 270 bis 5000, bei dem man Isobuten oder ein Isobuten-haltiges Monomerengemisch in Gegenwart eines Initiators, der ausgewählt ist unter 1,3-Bis(2-chlor-2-propyl)benzol (1,3-Dicumylchlorid; 1,3-DCC) und 1,4-Bis(2-chlor-2-propyl)benzol (1,4-Dicumylchlorid; 1,4-DCC), und einer Lewis-Säure in einem Lösungsmittel polymerisiert, dadurch gekennzeichnet, dass

  • a) das Lösungsmittel höchstens 35 Gew.-% halogenierte Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel, bezogen auf das Gesamtgewicht des Reaktionsgemischs, enthält; und
  • b) höchstens 80 Gew.-% des eingesetzten Isobutens polymerisiert werden.
The object has accordingly been achieved by a process for the preparation of isobutene polymers having a number average molecular weight of 270 to 5000, in which isobutene or an isobutene-containing monomer mixture in the presence of an initiator which is selected from 1,3-bis (2) chloro-2-propyl) benzene (1,3-dicumyl chloride; 1,3-DCC) and 1,4-bis (2-chloro-2-propyl) benzene (1,4-dicumyl chloride; 1,4-DCC), and a Lewis acid in a solvent polymerized, characterized in that
  • a) the solvent contains at most 35% by weight of halogenated hydrocarbon solvents, based on the total weight of the reaction mixture; and
  • b) at most 80 wt .-% of the isobutene used are polymerized.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung versteht man unter halogenierten Kohlenwasserstoff-Lösungsmitteln aliphatische oder alicyclische gesättigte oder ungesättigte sowie auch aromatische Kohlenwasserstoffe, bei denen wenigstens ein Wasserstoffatom durch ein Halogenatom, speziell Chlor, ersetzt ist. Bevorzugt handelt es sich um halo genierte Aliphaten, insbesondere um halogenierte Alkane, z.B. um halogenierte C1-C8-Alkane. Beispiele hierfür sind Methylchlorid, Methylenchlorid, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Chlorethan, Dichlorethan, Trichlorethan, Tetrachlorethan, Chlorpropan, Chlorbutan und dergleichen. Besonders bevorzugt sind halogenierte C1-C2-Alkane, wie Methylchlorid, Methylenchlorid, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Chlorethan, Dichlorethan, Trichlorethan und Tetrachlorethan sowie Gemische davon, wobei halogenierte C1-Alkane, wie Methylchlorid, Methylenchlorid, Chloroform und Tetrachlorkohlenstoff, sowie Gemische davon insbesondere aufgrund ihrer günstigen Lösungsviskosität und Wärmeübertragung noch stärker bevorzugt sind. Speziell verwendet man Methylenchlorid.In the context of the present invention, halogenated hydrocarbon solvents are understood as meaning aliphatic or alicyclic saturated or unsaturated as well as aromatic hydrocarbons in which at least one hydrogen atom has been replaced by a halogen atom, especially chlorine. Preference is given to halogenated aliphatic compounds, in particular halogenated alkanes, for example halogenated C 1 -C 8 -alkanes. Examples thereof are methyl chloride, methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride, chloroethane, dichloroethane, trichloroethane, tetrachloroethane, chloropropane, chlorobutane and the like. Particular preference is given to halogenated C 1 -C 2 -alkanes, such as methyl chloride, methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride, chloroethane, dichloroethane, trichloroethane and tetrachloroethane, and mixtures thereof, halogenated C 1 -alkanes, such as methyl chloride, methylene chloride, chloroform and carbon tetrachloride, and mixtures thereof are even more preferred especially because of their favorable solution viscosity and heat transfer. Specially used methylene chloride.

Der halogenierte Kohlenwasserstoff wird in der Regel im Gemisch mit weiteren Kohlenwasserstoff-Lösungsmitteln (Co-Lösungsmitteln) eingesetzt. Beispiele hierfür sind aliphatische oder alicyclische gesättigte oder ungesättigte sowie aromatische Kohlenwasserstoffe.Of the halogenated hydrocarbon is usually mixed with other hydrocarbon solvents (Co-solvents) used. Examples of this are aliphatic or alicyclic saturated or unsaturated as well aromatic hydrocarbons.

Unter Kohlenwasserstoffen versteht man im Rahmen der vorliegenden Erfindung organische Moleküle, die aus Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen aufgebaut sind und im Wesentlichen keine Heteroatome enthalten. Heteroatome sind alle von Kohlenstoff und Wasserstoff verschiedenen Elemente, wie Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel und Halogen. Der Ausdruck „enthalten im Wesentlichen keine Heteroatome" bedeutet, dass die aliphatischen oder alicyclischen Kohlenwasserstoffe weniger als 1 Gew.-%, bevorzugt weniger als 0,5 Gew.-%, besonders bevorzugt weniger als 0,1 Gew.-% und insbesondere weniger als 0,01 Gew.-% Heteroatome, bezogen auf das Gesamtgewicht der eingesetzten Kohlenwasserstoffe, enthalten.Under Hydrocarbons are understood in the context of the present invention organic molecules, which are composed of carbon and hydrogen atoms and in the Essentially contain no heteroatoms. Heteroatoms are all elements other than carbon and hydrogen, such as oxygen, Nitrogen, sulfur and halogen. The phrase "essentially contains no heteroatoms "means that the aliphatic or alicyclic hydrocarbons less as 1% by weight, preferably less than 0.5% by weight, more preferably less than 0.1% by weight and in particular less than 0.01% by weight Heteroatoms, based on the total weight of the hydrocarbons used, contain.

Gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffe sind Alkane. Bevorzugt sind dabei C4-C10-Alkane und insbesondere C4-C8-Alkane. C4-C8-Alkane sind beispielsweise Butan, Isobutan, Pentan, Hexan, Heptan und Octan sowie deren Konstitutionsisomere. C4-C10-Alkane sind darüberhinaus Nonan und Decan sowie deren Konstitutionsisomere.Saturated aliphatic hydrocarbons are alkanes. C 4 -C 10 -alkanes and in particular C 4 -C 8 -alkanes are preferred. C 4 -C 8 -alkanes are, for example, butane, isobutane, pentane, hexane, heptane and octane and also their constitution isomers. In addition, C 4 -C 10 -alkanes are nonane and decane and also their constitutional isomers.

Gesättigte alicyclische Kohlenwasserstoffe sind z.B. Cycloalkane. Bevorzugt sind dabei C5-C8-Cycloalkane und insbesondere C5-C6-Cycloalkane. Beispiele für C5-C6-Cycloalkane sind Cyclopentan und Cyclohexan. C5-C8-Cycloalkane umfassen darüber hinaus beispielsweise außerdem Cycloheptan und Cyclooctan.Saturated alicyclic hydrocarbons are, for example, cycloalkanes. C 5 -C 8 -cycloalkanes and in particular C 5 -C 6 -cycloalkanes are preferred. Examples of C 5 -C 6 -cycloalkanes are cyclopentane and cyclohexane. In addition, C 5 -C 8 cycloalkanes further include, for example, cycloheptane and cyclooctane.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung versteht man unter ungesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoffen aliphatische Kohlenwasserstoffe, die wenigstens eine olefinische Doppelbindung besitzen. Unter ungesättigten alicyclischen Kohlenwasserstoffen versteht man alicyclische (d.h. cyclische, nicht-aromatische) Kohlenwasserstoffe, die wenigstens eine olefinische Doppelbindung besitzen. Bei mehreren Doppelbindungen können diese konjugiert oder isoliert im Molekül vorliegen.in the The scope of the present invention is understood to mean unsaturated aliphatic hydrocarbons aliphatic hydrocarbons, which have at least one olefinic double bond. Under unsaturated Alicyclic hydrocarbons are understood to be alicyclic (i.e. cyclic, non-aromatic) hydrocarbons which are at least have an olefinic double bond. With several double bonds these can conjugated or isolated in the molecule.

Bei den ungesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoffen handelt es sich vorzugsweise um Alkene, z.B. C2-C10-Alkene, Alkadiene, z.B. C4-C10-Alkadiene, oder Alkatriene, z.B. C6-C10-Alkatriene, oder Gemische davon. Besonders bevorzugt sind C2-C6-Alkene, C4-C6-Alkadiene und Gemische davon.The unsaturated aliphatic hydrocarbons are preferably alkenes, for example C 2 -C 10 -alkenes, alkadienes, for example C 4 -C 10 -alkadienes, or alkatrienes, for example C 6 -C 10 -alkatrienes, or mixtures thereof. Particularly preferred are C 2 -C 6 -alkenes, C 4 -C 6 -alkadienes and mixtures thereof.

C2-C10-Alken ist ein einfach ungesättigter linearer oder verzweigter Kohlenwasserstoff mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen. Beispiele hierfür sind Ethen, Propen, 1-Buten, 2-Buten, Isobuten, 1-Penten, 2-Penten, 1-Hexen, 2-Hexen, 3-Hexen, 1-Hepten, 2-Hepten, 3-Hepten, 1-Octen, 2-Octen, 3-Octen, 4-Octen, 1-, 2-, 3-, 4-Nonen, 1-, 2-, 3-, 4- und 5-Decen sowie Konstitutionsisomere davon. C2-C6-Alken ist ein einfach ungesättigter linearer oder verzweigter Kohlenwasserstoff mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen. Beispiele hierfür sind Ethen, Propen, 1-Buten, 2-Buten, Isobuten, 1-Penten, 2-Penten, 1-Hexen, 2-Hexen, 3-Hexen sowie Konstitutionsisomere davon.C 2 -C 10 alkene is a monounsaturated linear or branched hydrocarbon of 2 to 10 carbon atoms. Examples of these are ethene, propene, 1-butene, 2-butene, isobutene, 1-pentene, 2-pentene, 1-hexene, 2-hexene, 3-hexene, 1-heptene, 2-heptene, 3-heptene, 1 Octene, 2-octene, 3-octene, 4-octene, 1, 2, 3, 4-nonene, 1, 2, 3, 4 and 5-decene and constitutional isomers thereof. C 2 -C 6 -alkene is a monounsaturated linear or branched hydrocarbon having 2 to 6 carbon atoms. Examples are ethene, Propene, 1-butene, 2-butene, isobutene, 1-pentene, 2-pentene, 1-hexene, 2-hexene, 3-hexene and constitutional isomers thereof.

C4-C10-Alkadien ist ein zweifach ungesättigter linearer oder verzweigter Kohlenwasserstoff mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen. Beispiele hierfür sind Butadien, Pentadien, Hexadien, Heptadien, Octadien, Nonadien und Decadien sowie Konstitutionsisomere davon. C4-C6-Alkadien ist ein zweifach ungesättigter linearer oder verzweigter Kohlenwasserstoff mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen. Beispiele hierfür sind 1,3-Butadien, 1,3- und 1,4-Pentadien und 1,3-, 1,4-, 1,5- und 2,4-Hexadien sowie Konstitutionsisomere davon.C 4 -C 10 -alkadiene is a diunsaturated linear or branched hydrocarbon having 4 to 10 carbon atoms. Examples of these are butadiene, pentadiene, hexadiene, heptadiene, octadiene, nonadiene and decadiene and constitution isomers thereof. C 4 -C 6 -alkadiene is a diunsaturated linear or branched hydrocarbon having 4 to 6 carbon atoms. Examples of these are 1,3-butadiene, 1,3- and 1,4-pentadiene and 1,3-, 1,4-, 1,5- and 2,4-hexadiene, as well as constitutional isomers thereof.

C6-C10-Alkatrien ist ein dreifach ungesättigter linearer oder verzweigter Kohlenwasserstoff mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen. Beispiele hierfür sind Hexatrien, 1,3,5- und 1,4,6-Heptatrien, 1,3,5-, 1,3,6-, 1,3,7-, 1,4,6-, 1,4,7- und 2,4,6-Octatrien, Nonatrien und Decatrien sowie Konstitutionsisomere davon.C 6 -C 10 alkatriene is a triunsaturated linear or branched hydrocarbon of 6 to 10 carbon atoms. Examples of these are hexatriene, 1,3,5- and 1,4,6-heptatriene, 1,3,5-, 1,3,6-, 1,3,7-, 1,4,6-, 1, 4,7- and 2,4,6-octatriene, nonatriene and decatriene, and constitutional isomers thereof.

Bei den ungesättigten alicyclischen Kohlenwasserstoffen handelt es sich vorzugsweise um Cycloalkene, z.B. C5-C6-Alkene, wie Cyclopenten oder Cyclohexen, oder Cycloalkadiene, z.B. C5-C6-Alkadiene, wie Cyclopentadien oder Cyclohexadien. Es versteht sich von selbst, dass die Alicyclen nicht so viele konjugierte Doppelbindungen aufweisen, dass ein aromatisches System vorliegt.The unsaturated alicyclic hydrocarbons are preferably cycloalkenes, for example C 5 -C 6 -alkenes, such as cyclopentene or cyclohexene, or cycloalkadienes, for example C 5 -C 6 -alkadienes, such as cyclopentadiene or cyclohexadiene. It goes without saying that the alicyclic compounds do not have so many conjugated double bonds that an aromatic system is present.

Aromatische Kohlenwasserstoffe sind Kohlenwasserstoffe, die ein aromatisches System enthalten, wie Benzol. Als Lösungsmittel geeignete aromatische Kohlenwasserstoffe können auch substituiert sein. Beispiele hierfür sind Toluol, Nitrobenzol, Chlorbenzol, Dichlorbenzol und dergleichen.aromatic Hydrocarbons are hydrocarbons that are an aromatic System included, like benzene. Suitable solvents are aromatic Hydrocarbons can also be substituted. Examples are toluene, nitrobenzene, Chlorobenzene, dichlorobenzene and the like.

Bevorzugte Co-Lösungsmittel sind unter aliphatischen Kohlenwasserstoffen ausgewählt, insbesondere unter Alkanen, z.B. C4-C10-Alkanen, und Alkenen, z.B. C2-C10-Alkenen, die jeweils im Gemisch mit Alkadienen, z.B. C4-C10-Alkadienen, und/oder Alkatrienen, z.B. C6-C10-Alkatrienen, vorliegen können Bevorzugte Alkene sind 1-Alkene sowie Isoalkene. Besonders bevorzugte Co-Lösungsmittel sind ausgewählt unter C4-C8-Alkanen und C2-C6-Alkenen, die jeweils im Gemisch mit C4-C6-Alkadienen vorliegen können. Beispiele für geeignete C2-C6-Alkene sind Ethen, Propen, 1- und 2-Buten, Isobuten, 1- und 2-Penten, 1-, 2- und 3-Hexen und deren Konstitutionsisomere sowie Gemische dieser Alkene. Beispiele für geeignete C4-C8-Alkane sind Butan, Isobutan, Pentan, Hexan, Heptan, Octan und deren Konstitutionsisomere sowie Gemische dieser Alkane. Beispiele für geeignete C4-C6-Alkadiene sind Butadien, 1,3- und 1,4-Pentadien, 1,3-, 1,4- und 2,4-Hexadien und deren Konstitutionsisomere sowie Gemische dieser Alkadiene. Stärker bevorzugte Alkene sind Propen, 1-Buten und Isobuten sowie Gemische dieser Alkene. Noch stärker bevorzugte Alkene sind Isobuten und 1-Buten sowie Gemische davon. Werden die Alkane und/oder Alkene im Gemisch mit Alkadienen und/oder Alkatrienen eingesetzt, so enthält das Gemisch die Polyene in einer Menge von vorzugsweise höchstens 1 Gew.-%, besonders bevorzugt höchstens 0,5 Gew.-%, stärker bevorzugt höchstens 0,2 Gew.-%, insbesondere höchstens 0,05 Gew.-%, speziell höchstens 0,02 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Co-Lösungsmittels. Insbesondere verwendet man als Co-Lösungsmittel C4-C8-Alkane und speziell Hexan oder Heptan.Preferred co-solvents are selected from aliphatic hydrocarbons, in particular alkanes, for example C 4 -C 10 -alkanes, and alkenes, for example C 2 -C 10 -alkenene, each in admixture with alkadienes, for example C 4 -C 10 -alkadienes , and / or alkatrienes, for example C 6 -C 10 -alkatrienes may be present Preferred alkenes are 1-alkenes and isoalkenes. Particularly preferred cosolvents are selected from C 4 -C 8 -alkanes and C 2 -C 6 -alkenes, which may each be present in admixture with C 4 -C 6 -alkadienes. Examples of suitable C 2 -C 6 -alkenes are ethene, propene, 1- and 2-butene, isobutene, 1- and 2-pentene, 1-, 2- and 3-hexene and their constitution isomers and mixtures of these alkenes. Examples of suitable C 4 -C 8 -alkanes are butane, isobutane, pentane, hexane, heptane, octane and their constitution isomers and mixtures of these alkanes. Examples of suitable C 4 -C 6 -alkadienes are butadiene, 1,3- and 1,4-pentadiene, 1,3-, 1,4- and 2,4-hexadiene and their constitution isomers and mixtures of these alkadienes. More preferred alkenes are propene, 1-butene and isobutene, as well as mixtures of these alkenes. Even more preferred alkenes are isobutene and 1-butene, as well as mixtures thereof. If the alkanes and / or alkenes are used in a mixture with alkadienes and / or alkatrienes, the mixture contains the polyenes in an amount of preferably at most 1% by weight, more preferably at most 0.5% by weight, more preferably at most 0 , 2 wt .-%, in particular at most 0.05 wt .-%, especially at most 0.02 wt .-%, based on the total weight of the co-solvent. In particular, the co-solvent used is C 4 -C 8 -alkanes and especially hexane or heptane.

Alternativ sind bevorzugte Co-Lösungsmittel unter technischen Gemischen aliphatischer Kohlenwasserstoffe ausgewählt. Bevorzugte technische Gemische sind C4-Kohlenwasserstoffgemische, d.h. Gemische, die Kohlenwasserstoffe mit 4 Kohlenstoffatomen, wie Butan, Isobutan, 1-Buten, 2-Buten, Isobuten und Butadien, enthalten. Beispiele hierfür sind C4-Raffinate, C4-Schnitte aus der Isobutan-Dehydrierung, C4-Schnitte aus Steamcrackern, FCC-Crackern (FCC: Fluid Catalyzed Cracking), insbesondere wenn sie wenigstens teilweise von darin enthaltenem 1,3-Butadien befreit sind. Geeignete C4-Kohlenwasserstoffgemische enthalten vorzugsweise höchstens 1 Gew.-%, besonders bevorzugt höchstens 0,5 Gew.-%, stärker bevorzugt höchstens 0,2 Gew.-%, insbesondere höchstens 0,05 Gew.-%, speziell höchstens 0,02 Gew.-%, Butadien, bezogen auf das Gesamtgewicht des Gemischs.Alternatively, preferred co-solvents are selected from technical mixtures of aliphatic hydrocarbons. Preferred technical mixtures are C 4 -hydrocarbon mixtures, ie mixtures containing hydrocarbons with 4 carbon atoms, such as butane, isobutane, 1-butene, 2-butene, isobutene and butadiene. Examples include C 4 raffinates, C 4 cuts from isobutane dehydrogenation, C 4 cuts from steam crackers, FCC (Fluid Catalyzed Cracking) crackers, especially if it at least partially freed from 1,3-butadiene contained therein are. Suitable C 4 -hydrocarbon mixtures preferably contain at most 1% by weight, more preferably at most 0.5% by weight, more preferably at most 0.2% by weight, in particular at most 0.05% by weight, especially at most 0, 02 wt .-%, butadiene, based on the total weight of the mixture.

Da Isobuten im erfindungsgemäßen Verfahren nicht vollständig polymerisiert wird, fungiert es stets auch als Co-Lösungsmittel. Wird Isobuten nicht als Reinstoff, sondern im Gemisch mit weiteren Komponenten eingesetzt, so fungieren auch die übrigen Komponenten dieses Gemischs, sofern sie nicht bei der Polymerisationsreaktion umgesetzt werden, als Co-Lösungsmittel.There Isobutene in the process according to the invention not completely polymerized, it always acts as a co-solvent. Isobutene is not as pure substance, but in the mixture with further Components are used, so do the other components of this mixture, unless they are reacted in the polymerization reaction, as a co-solvent.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthält das Lösungsmittel neben den Co-Lösungsmitteln, die sich aus der Bereitstellung des Monomers ergeben (d.h. überschüssiges Isobuten bzw. bei Verwendung Isobuten-haltiger Gemische als Monomerenquelle auch die weiteren Komponenten dieses Gemischs), keine weiteren Co-Lösungsmittel. Das heißt, das Lösungsmittel umfasst neben überschüssigem Isobuten und gegebenenfalls weiteren Komponenten der Monomerenquelle, die nicht polymerisiert werden, sowie gegebenenfalls dem halogenierten Lösungsmittel, besonders bevorzugt keine weiteren Co-Lösungsmittel.In a particularly preferred embodiment contains the solvent in addition to the co-solvents, resulting from the provision of the monomer (i.e., excess isobutene or when using isobutene-containing mixtures as a monomer source also the other components of this mixture), no further cosolvents. That is, that solvent includes in addition to excess isobutene and optionally other components of the monomer source which are not polymerized, and optionally the halogenated Solvent, especially preferred no further cosolvents.

Das zu polymerisierende Isobuten kann – unabhängig von der Art des Lösungsmittels – sowohl in Form von Isobuten selbst als auch in Form von Isobuten-haltigen C4-Kohlenwasserstoffgemischen, d.h. Gemischen, die neben Isobuten weitere Kohlenwasserstoffe mit 4 Kohlenstoffatomen, wie Butan, Isobutan, 1-Buten, 2-Buten und Butadien, enthalten, eingesetzt werden. Die obigen Ausführungen zu geeigneten C4-Kohlenwasserstoffgemischen gelten hier entsprechend. Bevorzugte Kohlenwasserstoffgemische sind beispielsweise Raffinat I und C4-Schnitte aus FCC-Crackern oder aus der Isobutan-Dehydrierung. Raffinat I ist ein C4-Kohlenwasserstoffstrom mit etwa folgender Zusammensetzung: 0–5 % Isobutan; 4–12 % n-Butan; 35–55 % Isobuten; 15–55 % 1-Buten; 10–25 % 2-Buten und 0–0,5 % 1,3-Butadien. C4-Schnitte aus FCC-Crackern weisen in etwa folgende Zusammensetzung auf: 5–15 % n-Butan, 15–25 % Isobutan, 14–18 % Isobuten, 15–25 % trans-But-2-en, 10–20 % cis-But-2-en und 10–20 1-Buten. C4-Schnitte aus der Isobutan-Dehydrierung weisen in etwa folgende Zusammensetzung auf: 45–55 % Isobuten, 40–50 % Butane und 2–10 % 1- und 2-Butene.Irrespective of the type of solvent, the isobutene to be polymerized can be present both in the form of isobutene itself and in the form of isobutene-containing C 4 -hydrocarbon mixtures, ie mixtures containing, in addition to isobutene, further hydrocarbons having 4 carbon atoms, such as butane, isobutane, 1 Butene, 2-butene and butadiene. The above statements on suitable C 4 -hydrocarbon mixtures apply here accordingly. Preferred hydrocarbon mixtures are, for example, raffinate I and C 4 cuts from FCC crackers or from isobutane dehydrogenation. Raffinate I is a C 4 hydrocarbon stream having approximately the following composition: 0-5% isobutane; 4-12% n-butane; 35-55% isobutene; 15-55% 1-butene; 10-25% 2-butene and 0-0.5% 1,3-butadiene. C 4 cuts from FCC crackers have approximately the following composition: 5-15% n-butane, 15-25% isobutane, 14-18% isobutene, 15-25% trans-but-2-ene, 10-20 % cis-but-2-ene and 10-20 1-butene. C 4 cuts from the isobutane dehydrogenation have approximately the following composition: 45-55% isobutene, 40-50% butane and 2-10% 1- and 2-butenes.

Da die technischen Gemische teilweise nicht ausreichend Isobuten enthalten, um eine für das erfindungsgemäße Verfahren ausreichende Isobuten-Anfangskonzentration bereitstellen zu können, müssen sie gegebenenfalls vor dem Einsatz mit Isobuten entsprechend angereichert werden.There the technical mixtures sometimes do not contain sufficient isobutene, one for the inventive method If necessary, they must have sufficient initial isobutene concentration enriched with isobutene before use.

Vorzugsweise verwendet man jedoch Isobuten selbst.Preferably However, one uses isobutene itself.

Es können auch Monomermischungen des Isobutens bzw. des Isobuten-haltigen Kohlenwasserstoffgemischs mit olefinisch ungesättigten Monomeren, welche mit Isobuten unter kationischen Polymerisationsbedlngungen copolymerisierbar sind, umgesetzt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist außerdem zur Blockcopolymerisation von Isobuten mit unter kationischen Polymerisationsbedingungen polymerisierbaren ethylenisch ungesättigten Comonomeren geeignet. Sofern Monomermischungen des Isobutens mit geeigneten Comonomeren copolymerisiert werden sollen, enthält die Monomermischung vorzugsweise mehr als 80 Gew.-%, besonders bevorzugt mehr als 90 Gew.-%, und insbesondere mehr als 95 Gew.-% Isobuten, und weniger als 20 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 10 Gew.-%, und insbesondere weniger als 5 Gew.-% Comonomere.It can also monomer mixtures of isobutene or isobutene-containing Hydrocarbon mixture with olefinically unsaturated monomers, which with Isobutene copolymerizable under cationic Polymerisationsbedlngungen are to be implemented. The inventive method is also for block copolymerization of isobutene with ethylenic polymerizable under cationic polymerization conditions unsaturated Comonomers suitable. If monomer mixtures of isobutene with suitable comonomers to be copolymerized, contains the monomer mixture preferably more than 80% by weight, particularly preferably more than 90 Wt .-%, and in particular more than 95 wt .-% isobutene, and less as 20% by weight, preferably less than 10% by weight, and in particular less than 5% by weight Comonomers.

Als copolymerisierbare Monomere kommen Vinylaromaten wie Styrol und α-Methylstyrol, C1-C4-Alkylstyrole wie 2-, 3- und 4-Methylstyrol sowie 4-tert-Butylstyrol, Isoolefine mit 5 bis 10 C-Atomen wie 2-Methylbuten-1, 2-Methylpenten-1, 2-Methylhexen-1, 2-Ethylpenten-1, 2-Ethylhexen-1 und 2-Propylhepten-1. Als Comonomere kommen weiterhin Olefine in Betracht, die eine Silylgruppe aufweisen, wie 1-Trimethoxysilylethen, 1-(Trimethoxysilyl)propen, 1-(Trimethoxysilyl)-2-methylpropen-2, 1-[Tri(methoxyethoxy)silyl]ethen, 1-[Tri(methoxyethoxy)silyl]propen, und 1-[Tri(methoxyethoxy)silyl]-2-methylpropen-2.Suitable copolymerizable monomers are vinylaromatics such as styrene and α-methylstyrene, C 1 -C 4 -alkylstyrenes such as 2-, 3- and 4-methylstyrene and 4-tert-butylstyrene, isoolefins having 5 to 10 C atoms such as 2-methylbutene-1 , 2-methylpentene-1, 2-methylhexene-1, 2-ethylpentene-1, 2-ethylhexene-1 and 2-propylheptene-1. Comonomers also include olefins which have a silyl group, such as 1-trimethoxysilylethene, 1- (trimethoxysilyl) propene, 1- (trimethoxysilyl) -2-methylpropene-2, 1- [tri (methoxyethoxy) silyl] ethene, 1 [Tri (methoxyethoxy) silyl] propene, and 1- [tri (methoxyethoxy) silyl] -2-methylpropene-2.

Zur Herstellung von Blockcopolymeren können die lebenden Kettenenden auch in Gegenwart von nicht umgesetztem Isobuten mit geeigneten Comonomeren umgesetzt werden. Geeignete Comonomere sind insbesondere solche, die eine höhere Nucleophilie als Isobuten aufweisen. Beispiele hierfür sind Vinylaromaten wie α-Methylstyrol. Zur Blockpolymerisation kann man z.B. zuerst Isobuten homopolymerisieren und zu gegebener Zeit das Comonomer zusetzen. Das dabei neu entstehende Comonomerstämmige reaktive Kettenende wird entweder desaktiviert oder nach einer der nachstehend beschriebenen Ausführungsformen unter Ausbildung einer funktionellen Endgruppe terminiert oder zur Bildung höherer Blockcopolymere erneut mit Isobuten umgesetzt.to Preparation of block copolymers can be the living chain ends also in the presence of unreacted isobutene with suitable Comonomers are implemented. Suitable comonomers are in particular those who have a higher Have nucleophilicity as isobutene. Examples are vinyl aromatics such as α-methylstyrene. For bulk polymerization, e.g. first homopolymerize isobutene and add the comonomer in due course. The thereby emerging Comonomerstämmige reactive chain end is either deactivated or after one of Embodiments described below scheduled to form a functional end group or to Education higher Block copolymers reacted again with isobutene.

Als Lewis-Säure kommen kovalente Metallhalogenide und Halbmetallhalogenide, die eine Elektronenpaarlücke aufweisen, in Betracht. Derartige Verbindungen sind dem Fachmann bekannt, beispielsweise aus J.P. Kennedy et al. in US 4,946,889 , US 4,327,201 , US 5,169,914 , EP-A-206 756, EP-A-265 053 sowie umfassend in J.P. Kennedy, B. Ivan, "Designed Polymers by Carbocationic Macromolecular Engineering", Oxford University Press, New York, 1991. Sie sind in der Regel ausgewählt unter Halogen-Verbindungen des Titans, des Zinns, des Aluminiums, des Vanadiums oder des Eisens, sowie den Halogeniden des Bors. Bevorzugt sind die Chloride, und im Falle des Aluminiums auch die Monoalkylaluminiumdichloride und die Dialkylaluminiumchloride. Bevorzugte Lewis-Säuren sind Titantetrachlorid, Bortrichlorid, Bortrifluorid, Zinntetrachlorid, Aluminiumtrichlorid, Vanadiumpentachlorid, Eisentrichlorid, Alkylaluminiumdichloride und Dialkylaluminiumchloride. Besonders bevorzugte Lewis-Säuren sind Titantetrachlorid, Bortrichlorid und Ethylaluminiumdichlorid und insbesondere Titantetrachlorid. Alternativ kann auch ein Gemisch aus wenigstens zwei Lewis-Säuren eingesetzt werden, beispielsweise Bortrichlorid im Gemisch mit Titantetrachlorid.Covalent metal halides and semimetallic halides having an electron-pair gap may be considered as the Lewis acid. Such compounds are known to the person skilled in the art, for example from JP Kennedy et al. in US 4,946,889 . US 4,327,201 . US 5,169,914 EP-A-206 756, EP-A-265 053 and JP Kennedy, B. Ivan, "Designed Polymers by Carbocationic Macromolecular Engineering", Oxford University Press, New York, 1991. They are usually selected from halogen Compounds of titanium, tin, aluminum, vanadium or iron, as well as the halides of boron. The chlorides are preferred, and in the case of aluminum also the monoalkylaluminum dichlorides and the dialkylaluminum chlorides. Preferred Lewis acids are titanium tetrachloride, boron trichloride, boron trifluoride, tin tetrachloride, aluminum trichloride, vanadium pentachloride, iron trichloride, alkylaluminum dichlorides and dialkylaluminum chlorides. Particularly preferred Lewis acids are titanium tetrachloride, boron trichloride and ethylaluminum dichloride, and especially titanium tetrachloride. Alternatively, it is also possible to use a mixture of at least two Lewis acids, for example boron trichloride mixed with titanium tetrachloride.

Es hat sich bewährt, die Polymerisation in Gegenwart eines Elektronendonors durchzuführen. Als Elektronendonoren kommen aprotische organische Verbindungen in Betracht, die ein an einem Stickstoff, Sauerstoff oder Schwefelatom befindliches, freies Elektronenpaar aufweisen. Bevorzugte Donorverbindungen sind ausgewählt unter Pyridinen wie Pyridin selbst, 2,6-Dimethylpyridin, sowie sterisch gehinderten Pyridinen wie 2,6-Diisopropylpyridin und 2,6-Di-tert-butylpyridin; Amiden, insbesondere N,N-Dialkylamiden von aliphatischen oder aromatischen Carbonsäuren wie N,N-Dimethylacetamid; Lactamen, insbesondere N-Alkyllactamen wie N-Methylpyrrolidon; Ethern, z.B. Dialkylethern wie Diethylether und Diisopropylether, cyclischen Ethern, wie Tetrahydrofuran; Aminen, insbesondere Trialkylaminen wie Triethylamin; Estern, insbesondere C1-C4-Alkylestern aliphatischer C1-C6-Carbonsäuren wie Ethylacetat; Thioethern, insbesondere Dialkylthioethern oder Alkylarylthioethern, wie Methylphenylsulfid; Sulfoxiden, insbesondere Dialkylsulfoxiden, wie Dimethylsulfoxid; Nitrilen, insbesondere Alkylnitrilen wie Acetonitril und Propionitril; Phosphinen, insbesondere Trialkylphosphinen oder Triarylphosphinen, wie Trimethylphosphin, Triethylphosphin, Tri-n-butylphosphin und Triphenylphosphin und nicht polymerisierbaren, aprotischen siliziumorganischen Verbindungen, die wenigstens einen über Sauerstoff gebundenen or ganischen Rest aufweisen.It has proven useful to carry out the polymerization in the presence of an electron donor. Suitable electron donors are aprotic organic compounds which have a free electron pair located on a nitrogen, oxygen or sulfur atom. Preferred donor compounds are selected from pyridines such as pyridine itself, 2,6-dimethylpyridine, and sterically hindered pyridines such as 2,6-diisopropylpyridine and 2,6-di-tert-butylpyridine; Amides, in particular N, N-dialkylamides of aliphatic or aromatic carboxylic acids such as N, N-dimethylacetamide; Lactams, in particular N-alkyl lactams such as N-methylpyrrolidone; Ethers, for example dialkyl ethers, such as diethyl ether and diisopropyl ether, cyclic ethers, such as tetrahydrofuran; Amines, in particular trialkylamines such as triethylamine; Esters, in particular C 1 -C 4 -alkyl esters of aliphatic C 1 -C 6 -carboxylic acids, such as ethyl acetate; Thioethers, in particular dialkylthioethers or alkylarylthioethers, such as methylphenylsulfide; Sulfoxides, in particular dialkyl sulfoxides, such as dimethyl sulfoxide; Nitriles, in particular alkylnitriles such as acetonitrile and propionitrile; Phosphines, in particular trialkylphosphines or triarylphosphines, such as trimethylphosphine, triethylphosphine, tri-n-butylphosphine and triphenylphosphine and non-polymerizable, aprotic organosilicon compounds which have at least one oxygen-bound or ganic radical.

Insbesondere sind die Donorverbindungen ausgewählt unter nicht polymerisierbaren, aprotischen siliziumorganischen Verbindungen, die wenigstens einen über Sauerstoff gebundenen organischen Rest aufweisen. Beispiele für derartige Reste sind Alkyloxy, Cycloalkyloxy, Aryloxy, Arylalkyloxy und Acyloxy (Alkylcarbonyloxy).Especially the donor compounds are selected from non-polymerisable, aprotic organosilicon compounds containing at least one of oxygen having bound organic radical. Examples of such Radicals are alkyloxy, cycloalkyloxy, aryloxy, arylalkyloxy and acyloxy (Alkylcarbonyloxy).

Unter Alkyl versteht man einen linearen oder verzweigten gesättigten Kohlenwasserstoffrest mit in der Regel 1 bis 20 C-Atomen, und vorzugsweise 1 bis 10 C-Atomen, wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Isobutyl, tert.-Butyl, 2-Butyl, n-Pentyl, 2-Methylbutyl-1, 2-Methylpentyl-1, 2-Ethylbutyl-1, n-Hexyl, 2-Hexyl, 2-Methylhexyl-1, 2-Ethylhexyl-1, n-Heptyl, n-Octyl, Isooctyl, n-Decyl, und vergleichbare Reste.Under Alkyl is a linear or branched saturated Hydrocarbon radical having usually 1 to 20 carbon atoms, and preferably 1 to 10 carbon atoms, such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, tert-butyl, 2-butyl, n-pentyl, 2-methylbutyl-1, 2-methylpentyl-1,2-ethylbutyl-1, n-hexyl, 2-hexyl, 2-methylhexyl-1,2-ethylhexyl-1, n-heptyl, n-octyl, isooctyl, n-decyl, and comparable residues.

Aryl steht für einen aromatischen Kohlenwasserstoffrest mit in der Regel 6 bis 20 C-Atomen, wie Phenyl, Naphthyl und vergleichbare Gruppen, die eine oder mehrere C1-C10-Alkylgruppen als Substituenten aufweisen können, z.B. Tolyl, Isopropylphenyl, Xylyl oder tert.-Butylphenyl.Aryl is an aromatic hydrocarbon radical having generally 6 to 20 C atoms, such as phenyl, naphthyl and comparable groups which may have one or more C 1 -C 10 -alkyl groups as substituents, for example tolyl, isopropylphenyl, xylyl or tert. butylphenyl.

Cycloalkyl bedeutet hier einen in der Regel 5-, 6- oder 7-gliedrigen, gesättigten Carbocyclus, der gegebenenfalls eine oder mehrere C1-C10-Alkylgruppen als Substituenten aufweisen kann.Cycloalkyl as used herein means a generally 5-, 6- or 7-membered, saturated carbocycle which may optionally have one or more C 1 -C 10 -alkyl groups as substituents.

Arylalkyl steht für einen Alkylrest mit in der Regel 1 bis 10 C-Atomen, und vorzugsweise 1 bis 4 C-Atomen, der durch einen Arylrest, wie vorstehend definiert, substituiert ist, z.B. für Benzyl oder 2-Phenylethyl.arylalkyl stands for an alkyl radical having usually 1 to 10 carbon atoms, and preferably 1 to 4 carbon atoms, which is represented by an aryl radical as defined above, substituted, e.g. For Benzyl or 2-phenylethyl.

Alkyloxy steht für über ein Sauerstoffatom gebundenes Alkyl. Dementsprechend stehen Aryloxy, Cycloalkyloxy und Arylalkyloxy für über ein Sauerstoffatom gebundenes Aryl, Cycloalkyl bzw. Arylalkyl.alkyloxy stands for over one Oxygen atom bound alkyl. Accordingly, aryloxy, Cycloalkyloxy and arylalkyloxy for over Oxygen atom bonded aryl, cycloalkyl or arylalkyl.

Acyloxy steht für einen über Sauerstoff gebundenen Alkylcarbonyl-Rest, der vorzugsweise 1 bis 6 C-Atome im Alkylteil aufweist, z.B. für Acetyloxy, Propionyloxy, Butyroxy etc.acyloxy stands for one over Oxygen-bonded alkylcarbonyl radical, preferably 1 to Has 6 C atoms in the alkyl moiety, e.g. for acetyloxy, propionyloxy, Butyroxy etc.

Die siliziumorganischen Verbindungen können ein oder mehrere, z.B. 2 oder 3, Siliziumatome mit wenigstens einem über Sauerstoff gebundenen organischen Rest aufweisen. Bevorzugt sind solche siliziumorganischen Verbindungen, die einen, zwei oder drei, und insbesondere 2 oder 3 über Sauerstoff gebundene organische Reste je Siliziumatom aufweisen.The organosilicon compounds may be one or more, e.g. 2 or 3, silicon atoms having at least one oxygen-bonded organic Rest have. Preferred are those organosilicon compounds, the one, two or three, and especially 2 or 3, via oxygen having bound organic radicals per silicon atom.

Bevorzugte derartige siliziumorganische Verbindungen sind solche der folgenden allgemeinen Formel: Ra rSi(ORb)4–r worin r für 1, 2 oder 3 steht,
Ra gleich oder verschieden sein können und unabhängig voneinander C1-C20-Alkyl, C3-C7-Cycloalkyl, Aryl oder Aryl-C1-C4-alkyl bedeuten, wobei die drei letztgenannten Reste auch eine oder mehrere C1-C10-Alkylgruppen als Substituenten aufweisen können, und
Rb gleich oder verschieden sind und C1-C20-Alkyl bedeuten oder für den Fall, dass r für 1 oder 2 steht, zwei Reste Rb gemeinsam für Alkylen stehen können.
Preferred such organosilicon compounds are those of the following general formula: R a r Si (OR b ) 4-r wherein r is 1, 2 or 3,
R a may be the same or different and independently of one another C 1 -C 20 -alkyl, C 3 -C 7 -cycloalkyl, aryl or aryl-C 1 -C 4 -alkyl, where the latter three radicals also have one or more C 1 -C 10 alkyl groups may have as substituents, and
R b are the same or different and are C 1 -C 20 alkyl or in the event that r is 1 or 2, two radicals R b together may be alkyls.

In der obigen Formel steht r vorzugsweise für 1 oder 2. Ra bedeutet vorzugsweise eine C1-C8-Alkylgruppe, und insbesondere eine verzweigte oder über ein sekundäres C-Atom gebundene Alkylgruppe, wie Isopropyl, Isobutyl, sec-Butyl, oder eine 5-, 6- oder 7-gliedrige Cycloalkylgruppe, oder eine Arylgruppe, insbesondere Phenyl. Die Variable Rb steht vorzugsweise für eine C1-C4-Alkylgruppe oder für einen Phenyl-, Tolyl- oder Benzylrest.In the above formula, r is preferably 1 or 2. R a is preferably a C 1 -C 8 alkyl group, and in particular a branched or bonded via a secondary carbon atom alkyl group, such as isopropyl, isobutyl, sec-butyl, or a 5-, 6- or 7-membered cycloalkyl group, or an aryl group, in particular phenyl. The variable R b is preferably a C 1 -C 4 alkyl group or a phenyl, tolyl or benzyl radical.

Beispiele für derartige bevorzugte Verbindungen sind Dimethoxydiisopropylsilan, Dimethoxyisobutylisopropylsilan, Dimethoxydiisobutylsilan, Dimethoxydicyclopentylsilan, Dimethoxyisobutyl-2-butylsilan, Diethoxyisobutylisopropylsilan, Triethoxytoluylsilan, Triethoxybenzylsilan und Triethoxyphenylsilan.Examples for such preferred compounds are dimethoxydiisopropylsilane, dimethoxyisobutylisopropylsilane, Dimethoxydiisobutylsilane, dimethoxydicyclopentylsilane, dimethoxyisobutyl-2-butylsilane, Diethoxyisobutylisopropylsilane, triethoxytoluylsilane, triethoxybenzylsilane and triethoxyphenylsilane.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung steht C1-C4-Alkyl für einen verzweigten oder linearen Alkylrest, wie für Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, n-Butyl, sec-Butyl, Isobutyl oder tert-Butyl. C1-C8-Alkyl steht darüber hinaus für Pentyl, Hexyl, Heptyl; Octyl und deren Stellungsisomere. C1-C10-Alkyl steht darüber hinaus für Nonyl und Decyl sowie deren Stellungsisomere. C1-C20-Alkyl steht darüber hinaus für Undecyl, Dodecyl, Tridecyl, Tetradecyl, Pentadecyl, Hexadecyl, Heptadecyl, Octadecyl, Nonadecyl, Eicosyl und deren Stellungsisomere.In the context of the present invention, C 1 -C 4 -alkyl is a branched or linear alkyl radical, such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, isobutyl or tert-butyl. C 1 -C 8 -alkyl furthermore represents pentyl, hexyl, heptyl ; Octyl and its positional isomers. In addition, C 1 -C 10 -alkyl is nonyl and decyl and their positional isomers. C 1 -C 20 alkyl furthermore represents undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl, octadecyl, nonadecyl, eicosyl and their positional isomers.

C3-C7-Cycloalkyl steht beispielsweise für Cyclopropyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl und Cycloheptyl. C5-C7-Cycloalkyl steht beispielsweise für Cyclopentyl, Cyclohexyl und Cycloheptyl.C 3 -C 7 -cycloalkyl is, for example, cyclopropyl, cyclopentyl, cyclohexyl and cycloheptyl. C 5 -C 7 -cycloalkyl is, for example, cyclopentyl, cyclohexyl and cycloheptyl.

Aryl steht insbesondere für Phenyl, Naphthyl oder Tolyl.aryl stands in particular for Phenyl, naphthyl or tolyl.

Aryl-C1-C4-alkyl steht insbesondere für Benzyl oder 2-Phenylethyl.Aryl-C 1 -C 4 -alkyl is especially benzyl or 2-phenylethyl.

Alkylen steht beispielsweise für C2-C5-Alkylen, wie 1,2-Ethylen, 1,2- und 1,3-Propylen, 1,4-Butylen und 1,5-Pentylen.Alkylene is, for example, C 2 -C 5 -alkylene, such as 1,2-ethylene, 1,2- and 1,3-propylene, 1,4-butylene and 1,5-pentylene.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Polymerisation in Gegenwart eines Alkylammoniumhalogenids durchgeführt. Geeignete Alkylammoniumhalogenide sind sowohl Monoalkylammoniumsalze als auch Di-, Tri- oder Tetraalkylammoniumhalogenide. Geeignete Alkylreste sind C1-C10-Alkylreste, wie Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, n-Butyl, sek-Butyl, Isobutyl, tert-Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, Nonyl und Decyl sowie deren Konstituionsisomere. Bevorzugte Alkylreste sind C1-C6-Alkylreste, wie Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, n-Butyl, sek-Butyl, Isobutyl, tert-Butyl, Pentyl, Hexyl sowie deren Konstituionsisomere. In den Di-, Tri- und Tetraalkylammoniumsalzen können die Alkylreste gleich oder verschieden sein. Bevorzugt sind Tetraalkylammoniumhalogenide, insbesondere solche mit vier gleichen Alkylresten. Geeignete Halogenid-Gegenionen sind Fluorid, Chlorid und Bromid, wobei Chlorid und Bromid bevorzugt sind. Beispiele für geeignete Tetraalkylammoniumhalogenide sind Tetramethylammoniumfluorid, Tetramethylammoniumchlorid, Tetramethylammoniumbromid, Tetraethylammoniumfluorid, Tetraethylammoniumchlorid, Tetraethylammoniumbromid, Tetrapropylammoniumfluorid, Tetrapropylammoniumchlorid, Tetrapropylammoniumbromid, Tetrabutylammoniumfluorid, Tetrabutylammoniumchlorid, Tetrabutylammoniumbromid, Tetrapentylammoniumfluorid, Tetrapentylammoniumchlorid, Tetrapentylammoniumbromid, Tetrahexylammoniumfluorid, Tetrahexylammoniumchlorid und Tetrahexylammoniumbromid.In a further preferred embodiment of the process according to the invention, the polymerization is carried out in the presence of an alkylammonium halide. Suitable alkylammonium halides are both monoalkylammonium salts and di-, tri- or tetraalkylammonium halides. Suitable alkyl radicals are C 1 -C 10 -alkyl radicals, such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, isobutyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl and decyl, and their constituent isomers. Preferred alkyl radicals are C 1 -C 6 -alkyl radicals, such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, isobutyl, tert-butyl, pentyl, hexyl and their constituent isomers. In the di-, tri- and tetraalkylammonium salts, the alkyl radicals may be the same or different. Preference is given to tetraalkylammonium halides, in particular those having four identical alkyl radicals. Suitable halide counterions are fluoride, chloride and bromide, with chloride and bromide being preferred. Examples of suitable tetraalkylammonium halides are tetramethylammonium fluoride, tetramethylammonium chloride, tetramethylammonium bromide, tetraethylammonium fluoride, tetraethylammonium chloride, tetraethylammonium bromide, Tetrapropylammoniumfluorid, tetrapropylammonium chloride, tetrapropylammonium bromide, tetrabutylammonium fluoride, tetrabutylammonium chloride, tetrabutylammonium bromide, Tetrapentylammoniumfluorid, tetrapentylammonium chloride, tetrapentylammonium bromide, Tetrahexylammoniumfluorid, tetrahexylammonium and tetrahexylammonium.

Die Polymerisation kann sowohl absatzweise (diskontinuierlich) als auch in kontinuierlicher Fahrweise durchgeführt werden.The Polymerization can be both batchwise (discontinuous) and be carried out in a continuous manner.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Polymerisation bei relativ hohen Monomer-Anfangskonzentrationen durchzuführen, da dies die Indanbildung weiter zurückdrängt. Der Anfangsgehalt an Isobuten beträgt daher vorzugsweise wenigstens 50 Gew.-%, besonders bevorzugt wenigstens 60 Gew.-%, stärker bevorzugt wenigstens 65 % und insbesondere wenigstens 70 Gew.-%, z.B. wenigstens 80 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Reaktionsgemischs.It has proven to be advantageous in the polymerization at relative high initial monomer concentrations perform, as this pushes Indan formation further back. The initial content of isobutene is therefore preferably at least 50% by weight, more preferably at least 60% by weight, stronger preferably at least 65% and in particular at least 70% by weight, e.g. at least 80% by weight, based on the total weight of the reaction mixture.

Wird die Polymerisation in kontinuierlicher Fahrweise durchgeführt, so beträgt auch hier der Isobutengehalt an der Einspeisstelle vorzugsweise wenigstens 50 Gew.-%, besonders bevorzugt wenigstens 60 Gew.-%, stärker bevorzugt wenigstens 65 % und insbesondere wenigstens 70 Gew.-%, z.B. wenigstens 80 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des auf Höhe der Einspeisstelle befindlichen Reaktionsgemischs.Becomes the polymerization is carried out in a continuous manner, so is Again, preferably the isobutene content at the feed point at least 50% by weight, more preferably at least 60% by weight, stronger preferably at least 65% and in particular at least 70% by weight, e.g. at least 80% by weight, based on the total weight of height of Feed point located reaction mixture.

Erfindungsgemäß wird das eingesetzte Isobuten nicht vollständig polymerisiert, sondern zu höchstens 80 Gew.-% umgesetzt. Vorzugsweise werden höchstens 60 Gew.-%, besonders bevorzugt höchstens 50 Gew.-%, stärker bevorzugt höchstens 40 Gew.-%, insbesondere höchstens 35 Gew.-% und speziell höchstens 30 Gew.-% des eingesetzten Isobutens polymerisiert. Durch die nicht vollständige Umsetzung (Teilumsatz) des eingesetzten Isobutens ist zu Beginn der Polymerisation das Molverhältnis von Isobuten zu Initiator besonders groß, wodurch die Wahrscheinlichkeit der Indanbildung aus Initiator und dem ersten und/oder dem zweiten angelagerten Isobutenmolekül durch intramolekuaren Ringschluss verringert wird. Außerdem führt der Teilumsatz auch dazu, dass das eingesetzte Isobuten stets auch als Lösungsmittel fungiert.According to the invention used isobutene is not completely polymerized, but to a maximum of 80 % By weight reacted. Preferably, at most 60% by weight is particularly preferred at the most 50% by weight, stronger preferably at most 40 wt .-%, in particular at the most 35% by weight and especially at most 30 Wt .-% of the isobutene used polymerized. Not by the full Conversion (partial conversion) of the isobutene used is at the beginning the polymerization the molar ratio from isobutene to initiator especially large, reducing the likelihood Indan formation of initiator and the first and / or the second annealed isobutene molecule intramolecular ring closure is reduced. In addition, the partial sales also leads that the isobutene used always acts as a solvent.

Vorzugsweise wird im Verlauf der Polymerisation kein weiteres Isobuten mehr zugegeben.Preferably In the course of the polymerization, no further isobutene is added.

Auch der verringerte Gehalt an halogenierten Kohlenwasserstoffen im Reaktionsgemisch trägt zur Zurückdrängung der Indanbildung bei. Vorzugsweise wird der halogenierte Kohlenwasserstoff in einer Menge von höchstens 30 Gew.-%, besonders bevorzugt von höchstens 25 Gew.-%, stärker bevorzugt von höchstens 20 Gew.-%, insbesondere von höchstens 15 Gew.-% und speziell von höchstens 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Reaktionsgemischs, eingesetzt. In einer speziellen Ausführungsform kann die Polymerisation sogar in einem System durchgeführt werden, das im Wesentlichen keine halogenierten Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel enthält. Der Ausdruck „enthält im Wesentlichen keine halogenierten Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel" bedeutet, dass das Reaktionsgemisch weniger als 2 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 1 Gew.-%, besonders bevorzugt weniger als 0,5 Gew.-%, noch stärker bevorzugt weniger als 0,1 Gew.-% und insbesondere weniger als 0,05 Gew.-%, z.B. weniger als 0,01 Gew.-%, halogenierte Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel, bezogen auf das Gesamtgewicht des Reaktionsgemischs, enthält. Dies gilt insbesondere, wenn die Polymerisation in Gegenwart eines Elektronendonors und/oder eines Alkyammoniumhalogenids durchgeführt wird.Also the reduced content of halogenated hydrocarbons in the reaction mixture contributes to Pushing back the Indan formation at. Preferably, the halogenated hydrocarbon in a crowd of at most 30% by weight, more preferably at most 25% by weight, more preferably from at most 20 wt .-%, in particular of at most 15% by weight and especially of at most 10% by weight, based on the total weight of the reaction mixture, used. In a specific embodiment, the polymerization even done in a system These are essentially no halogenated hydrocarbon solvents contains. The term "essentially contains no halogenated hydrocarbon solvents "means that the Reaction mixture less than 2 wt .-%, preferably less than 1 wt%, more preferably less than 0.5 wt%, even more preferably less than 0.1% by weight and in particular less than 0.05% by weight, e.g. less than 0.01% by weight, halogenated hydrocarbon solvents, based on the total weight of the reaction mixture. This especially applies when the polymerization in the presence of an electron donor and / or an alkylammonium halide.

In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform wird das halogenierte Lösungsmittel in einer Menge von 2 bis 35 Gew.-%, vorzugsweise von 2 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt von 2 bis 25 Gew.-%, stärker bevorzugt von 2 bis 20 Gew.-%, insbesondere von 2 bis 15 Gew.-%, speziell von 2 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Reaktionsgemischs, eingesetzt. In diesem Fall ist es auch möglich, die Polymerisation so zu führen, dass kein Elektronendonor oder Alkyammoniumhalogenid eingesetzt wird oder diese in nur geringen Mengen verwendet werden, z.B. in einer Gesamtmenge von höchstens 10 mmol/l, bezogen auf das Gesamtvolumen des Reaktionsgemischs. In diesem Fall ist es auch bevorzugt, das halogenierte Lösungsmittel in einem Molverhältnis zum Initiator von vorzugsweise 20:1 bis 1:1 einzusetzen.In In an alternative preferred embodiment, the halogenated solvent in an amount of from 2 to 35% by weight, preferably from 2 to 30% by weight, more preferably from 2 to 25% by weight, more preferably from 2 to 20 Wt .-%, in particular from 2 to 15 wt .-%, especially from 2 to 10 % By weight, based on the total weight of the reaction mixture. In this case it is also possible to conduct the polymerization so that no electron donor or Alkyammoniumhalogenid used or in only minor amounts, e.g. in a total of at most 10 mmol / l, based on the total volume of the reaction mixture. In this case, it is also preferable to use the halogenated solvent in a molar ratio to the initiator of preferably 20: 1 to 1: 1 use.

Das Volumenverhältnis von halogeniertem Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel zu eingesetztem Isobuten beträgt vorzugsweise 1:3 bis 1:100, besonders bevorzugt 1:4 bis 1:100, stärker bevorzugt 1:4,5 bis 1:100, insbesondere 1:5 bis 1:100 und speziell 1:6 bis 1:100. Im Extremfall kann das Verhältnis auch 0:1 betragen.The volume ratio from halogenated hydrocarbon solvent to used Isobutene is preferably 1: 3 to 1: 100, more preferably 1: 4 to 1: 100, more preferably 1: 4.5 to 1: 100, especially 1: 5 to 1: 100 and especially 1: 6 to 1: 100. In extreme cases, the ratio can also be 0: 1.

Die Lewis-Säure wird in einer Menge eingesetzt, die ausreicht, um mit dem Initiator einen Initiatorkomplex zu bilden. Das Molverhältnis von Lewis-Säure zu Initiator beträgt vorzugsweise 10:1 bis 1:10, besonders bevorzugt 5:1 bis 1:5, besonders bevorzugt 2:1 bis 1:5 und speziell 1,5:1 bis 1:4.The Lewis acid is used in an amount sufficient to interact with the initiator to form an initiator complex. The molar ratio of Lewis acid to initiator is preferably 10: 1 to 1:10, more preferably 5: 1 to 1: 5, especially preferably 2: 1 to 1: 5 and especially 1.5: 1 to 1: 4.

Die Anfangskonzentration der Lewis-Säure im Reaktionsgemisch (d.h. die Einsatzmenge) liegt vorzugsweise im Bereich von 5 bis 200 mmol/l, besonders bevorzugt 10 bis 100 mmol/l und insbesondere 10 bis 80 mmol/l, bezogen auf das Gesamtvolumen des Reaktionsgemischs.The Initial concentration of Lewis acid in the reaction mixture (i.e., the amount used) is preferably in the Range of 5 to 200 mmol / l, more preferably 10 to 100 mmol / l and in particular 10 to 80 mmol / l, based on the total volume of the reaction mixture.

Wird ein Gemisch aus wenigstens zwei polymerisationsaktive Lewis-Säuren eingesetzt, so liegt eine der Lewis-Säuren vorzugsweise im Überschuss vor. Polymerisationsaktive Lewis-Säuren sind solche, die auch einzeln in Kombination mit dem Initiator die Isobuten-Polymerisation initiieren können. Speziell beträgt bei Verwendung eines Bortrichlorid/Titantetrachlorid-Gemischs das Molverhältnis von Bortrichlorid zu Titantetrachlorid vorzugsweise 1,5:1 bis 100:1, besonders bevorzugt 2:1 bis 20:1 und insbesondere 5:1 bis 10:1.Becomes a mixture of at least two polymerization-active Lewis acids used, so lies one of the Lewis acids preferably in excess in front. Polymerization-active Lewis acids are those which are also individually initiate isobutene polymerization in combination with the initiator can. Specially when using a boron trichloride / titanium tetrachloride mixture the molar ratio from boron trichloride to titanium tetrachloride preferably 1.5: 1 to 100: 1, particularly preferably 2: 1 to 20: 1 and in particular 5: 1 to 10: 1.

Als Initiator wird im erfindungsgemäßen Verfahren 1,3- oder 1,4-Dicumylchlorid eingesetzt, wobei 1,4-Dicumylchlorid bevorzugt ist. Vorzugsweise wird der Initiator in einer Menge von wenigstens 10 mmol/l, besonders bevorzugt wenigstens 50 mmol/l und insbesondere wenigstens 100 mmol/l eingesetzt, bezogen auf das Gesamtvolumen des Reaktionsgemischs. Die Höchstmenge an Initiator beträgt vorzugsweise maximal 300 mmol/l, besonders bevorzugt maximal 250 mmol/l und insbesondere maximal 200 mmol/l, bezogen auf das Gesamtvolumen des Reaktionsgemischs. Speziell im Falle des 1,3-Dicumylchlorids beträgt die Höchstmenge an Initiator vorzugsweise 100 mmol/l, insbesondere 70 mmol/l, bezogen auf das Gesamtvolumen des Reaktionsgemischs.When Initiator is in the process of the invention 1,3- or 1,4-dicumyl chloride used, with 1,4-dicumyl chloride is preferred. Preferably, the initiator is in an amount of at least 10 mmol / l, more preferably at least 50 mmol / l and in particular at least 100 mmol / l used, based on the total volume of the reaction mixture. The maximum quantity at initiator amounts preferably at most 300 mmol / l, more preferably at most 250 mmol / l and in particular not more than 200 mmol / l, based on the total volume of the reaction mixture. Especially in the case of 1,3-dicumyl chloride is the maximum amount to initiator preferably 100 mmol / l, in particular 70 mmol / l, based on the total volume of the reaction mixture.

Wird die Polymerisation in Gegenwart eines Elektronendonors durchgeführt, so beträgt das Molverhältnis von Lewis-Säure zu Elektronendonor im Allgemeinen 20:1 bis 1:10, vorzugsweise 10:1 bis 1:1.Becomes the polymerization is carried out in the presence of an electron donor, so is the molar ratio of Lewis acid to electron donor generally 20: 1 to 1:10, preferably 10: 1 to 1: 1.

Wird die Polymerisation in Gegenwart eines Alkylammoniumhalogenids durchgeführt, so beträgt das Molverhältnis von Lewis-Säure zu Alkylammoniumhalogenid im Allgemeinen 10:1 bis 1:3, vorzugsweise 5:1 bis 1:2, besonders bevorzugt 3:1 bis 1:1.Becomes the polymerization is carried out in the presence of an alkylammonium halide, see above is the molar ratio of Lewis acid to alkyl ammonium halide generally 10: 1 to 1: 3, preferably 5: 1 to 1: 2, more preferably 3: 1 to 1: 1.

Das Alkylammoniumhalogenid wird in einer Menge von vorzugsweise 5 bis 100 mmol/l, besonders bevorzugt 10 bis 80 mmol/l und insbesondere 20 bis 60 mmol/l, bezogen auf das Gesamtvolumen des Reaktionsgemischs, eingesetzt.The Alkylammonium halide is used in an amount of preferably 5 to 100 mmol / l, more preferably 10 to 80 mmol / l and in particular 20 to 60 mmol / l, based on the total volume of the reaction mixture, used.

Es versteht sich von selbst, dass man die Polymerisation unter weitgehend aprotischen, insbesondere unter wasserfreien, Reaktionsbedingungen durchführt. Unter aprotischen beziehungsweise wasserfreien Reaktionsbedingungen versteht man, dass der Wassergehalt (bzw. der Gehalt an protischen Verunreinigungen) im Reaktionsgemisch weniger als 50 ppm und insbesondere weniger als 5 ppm beträgt. In der Regel wird man daher die Einsatzstoffe vor ihrer Verwendung physikalisch und/oder durch chemische Maßnahmen trocknen. Insbesondere hat es sich bewährt, die bevorzugt als Lösungsmittel eingesetzten ungesättigten aliphatischen oder alicyclischen Kohlenwas serstoffe nach üblicher Vorreinigung und Vortrocknung mit einer metallorganischen Verbindung, beispielsweise einer Organolithium-, Organomagnesium- oder Organoaluminium-Verbindung zu versetzen, in einer Menge, die ausreicht, um die Wasserspuren aus dem Lösungsmittel zu entfernen. Das so behandelte Lösungsmittel wird dann direkt in das Reaktionsgefäß einkondensiert. In ähnlicher Weise kann man auch mit den zu polymerisierenden Monomeren, insbesondere dem Isobuten oder Isobutenhaltigen Mischungen verfahren. Das halogenierte Lösungsmittel wird entsprechend mit geeigneten Trocknungsmitteln, beispielsweise mit Calciumchlorid, Phosphorpentoxid oder Molekularsieb, von Wasserspuren) befreit.It It goes without saying that the polymerization is largely under aprotic, especially under anhydrous, reaction conditions performs. Under aprotic or anhydrous reaction conditions it is understood that the water content (or the content of protic Impurities) in the reaction mixture less than 50 ppm and in particular less than 5 ppm. As a rule, therefore, one will use the starting materials before their use dry physically and / or by chemical means. Especially has it proven the preferred as a solvent used unsaturated Aliphatic or alicyclic hydrocarbons according to customary Pre-cleaning and predrying with an organometallic compound, for example, an organolithium, organomagnesium or organoaluminum compound to put in an amount that is sufficient to remove the traces of water from the solvent to remove. The solvent thus treated is then directly condensed into the reaction vessel. In similar You can also with the monomers to be polymerized, in particular the isobutene or isobutene-containing mixtures. The halogenated solvent is suitably with suitable drying agents, for example with calcium chloride, phosphorus pentoxide or molecular sieve, from traces of water) freed.

Die Vorreinigung bzw. Vortrocknung der Lösungsmittel und des Isobutens erfolgt in üblicher Weise, vorzugsweise durch Behandlung mit festen Trocknungsmitteln wie Molekularsieben oder vorgetrockneten Oxiden wie Aluminiumoxid, Siliciumdioxid, Calciumoxid oder Bariumoxid. In analoger Weise kann man die Einsatzstoffe trocknen, für die eine Behandlung mit Metallalkylen nicht in Betracht kommt, beispielsweise der Initiator oder Styrol-Comonomere.The Pre-cleaning or predrying of the solvents and the isobutene takes place in usual Way, preferably by treatment with solid drying agents such as molecular sieves or predried oxides such as alumina, Silica, calcium oxide or barium oxide. In an analogous way to dry the feedstocks for which treatment with metal alkyls is not suitable, for example, the initiator or styrene comonomers.

Die Polymerisation des Isobutens bzw. des isobutenhaltigen Einsatzmaterials erfolgt spontan beim Vermischen des Initiatorsystems (d.h. Lewis-Säure und Initiator) mit dem Isobuten bzw. dem isobutenhaltigen Einsatzmaterial bei der gewünschten Reaktionstemperatur. Hierbei kann man so vorgehen, dass man Isobuten bzw. das isobutenhaltige Einsatzmaterial gegebenenfalls im Lösungsmittel vorlegt, auf Reaktionstemperatur bringt und anschließend das Initiatorsystem zugibt. Man kann auch so vorgehen, dass man das Initiatorsystem gegebenenfalls im Lösungsmittel vorlegt und anschließend das Isobuten bzw. den isobutenhaltigen Einsatzstoff zugibt. Bei der Zugabe des Initiatorsystems wird man in der Regel so vorgehen, dass man die Komponenten des Initiatorsystems getrennt zugibt. Vorzugsweise wird dabei die Lewis-Säure als letzte Komponente des Reaktionssystems zugegeben, um die Wahrscheinlichkeit eines Polymerisationsstarts durch Protonen möglichst gering zu halten. Bei der hier beschriebenen diskontinuierlichen Fahrweise kann man beispielsweise so vorgehen, dass man zuerst den Initiator und gegebenenfalls den Elektronendonor und/oder das Alkylammoniumhalogenid gegebenenfalls im Lösungsmittel vorlegt, dann das Isobuten oder das Isobuten-haltige Einsatzmaterial und anschließend die Lewis-Säure zugibt. Als Polymerisationsbeginn gilt dann derjenige Zeitpunkt, an dem alle Komponenten des Initiatorsystems im Reaktionsgefäß enthalten sind. Vorzugsweise geht man jedoch so vor, dass man zunächst Isobuten oder das isobutenhaltige Einsatzmaterial gegebenenfalls im Lösungsmittel vorlegt, dann den Initiator und gegebenenfalls den Elektronendonor und/oder das Alkylammoniumhalogenid zugibt und anschließend die Polymerisation durch Zugabe der Lewis-Säure startet.The Polymerization of the isobutene or the isobutene-containing feedstock occurs spontaneously when mixing the initiator system (i.e., Lewis acid and Initiator) with the isobutene or the isobutene-containing feedstock at the desired Reaction temperature. This can be done so that isobutene or optionally the isobutene-containing feedstock in the solvent submits, brings to reaction temperature and then the Initiator system admits. You can also do that, that one Initiator system optionally present in the solvent and then the Isobutene or the isobutene-containing starting material admits. In the Addition of the initiator system will usually proceed in such a way that the components of the initiator system are added separately. Preferably becomes the Lewis acid as the last component of the reaction system added to the probability to minimize the start of polymerization by protons. at The discontinuous mode of operation described here can be so for example proceed by first using the initiator and optionally the electron donor and / or the alkylammonium halide optionally in the solvent submitted, then the isobutene or the isobutene-containing feedstock and subsequently the Lewis acid admits. The beginning of polymerization is then the time, containing all components of the initiator system in the reaction vessel are. Preferably, however, it is done so that you first isobutene or the isobutene-containing feed optionally in the solvent then the initiator and optionally the electron donor and / or the alkylammonium halide and then the Polymerization by addition of the Lewis acid starts.

Neben der hier beschriebenen diskontinuierlichen Vorgehensweise kann man die Polymerisation auch als kontinuierliches Verfahren ausgestalten. Hierbei führt man die Einsatzstoffe, d.h. die zu polymerisierenden Monomere, gegebenenfalls das Lösungsmittel sowie das Initiatorsystem der Polymerisationsreaktion kontinuierlich zu und ent nimmt kontinuierlich Reaktionsprodukt, so dass sich im Reaktor mehr oder weniger stationäre Polymerisationsbedingungen einstellen. Die Komponenten des Initiatorsystems können dabei sowohl getrennt als auch gemeinsam, vorzugsweise verdünnt im Lösungsmittel zugeführt werden, wobei die getrennte Zugabe bevorzugt ist. Das zu polymerisierende Isobuten bzw. das isobutenhaltige Einsatzmaterial können als solche, verdünnt mit einem Lösungsmittel oder als isobutenhaltiger Kohlenwasserstoffstrom zugeführt werden. Vorzugsweise wird Isobuten bzw. das isobutenhaltige Einsatzmaterial zuerst mit dem Initiator in Kontakt gebracht, beispielsweise, indem man die beiden Komponenten bereits als Gemisch dem Reaktor zuführt oder indem die Initiatoreinspeisung direkt hinter der Monomereinspeisung erfolgt. Werden auch Elektronendonoren und/oder Alkylammoniumhalogenide eingesetzt, so erfolgt deren Kontakt mit dem Monomer vorzugsweise auch vor dem Kontakt des letzteren mit der Lewis-Säure. Hierzu werden Elektronendonoren und/oder Alkylammoniumhalogenide entweder im Gemisch mit dem Monomer und/oder dem Initiator eingespeist oder die Einspeisung erfolgt direkt hinter der Monomereneinspeisung. Die Lewis-Säure kommt vorzugsweise erst nach dem Vermischen des Monomers mit dem Initiator und gegebenenfalls dem Elektronendonor und/oder dem Alkylammoniumhalogenid mit den übrigen Reaktanden in Kontakt.Next The discontinuous procedure described here can be make the polymerization as a continuous process. This leads the starting materials, i. the monomers to be polymerized, optionally the solvent and the initiator system of the polymerization reaction continuously to and de continuously absorbs reaction product, so that in the Reactor more or less stationary polymerization to adjust. The components of the initiator system can thereby both separately and together, preferably diluted in the solvent supplied be, with the separate addition being preferred. The polymerizable Isobutene or the isobutene-containing feedstock can be used as such, diluted with a solvent or fed as an isobutene-containing hydrocarbon stream. Preferably, isobutene or the isobutene-containing feedstock first contacted with the initiator, for example, by the two components are already supplied as a mixture to the reactor or by feeding the initiator directly behind the monomer feed he follows. Become also electron donors and / or alkylammonium halides used, their contact with the monomer is preferably carried out even before the contact of the latter with the Lewis acid. For this become electron donors and / or alkylammonium halides either fed in admixture with the monomer and / or the initiator or the feed takes place directly behind the monomer feed. The Lewis acid preferably comes after mixing the monomer with the Initiator and optionally the electron donor and / or the alkylammonium halide with the rest Reactants in contact.

Die Reaktion wird vorzugsweise so geführt, dass die Polymerkonzentration im Bereich von 1 bis 90 Gew.-%, besonders bevorzugt von 2 bis 80 Gew.-% und insbesondere von 5 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Reaktionsgemischs, liegt. Bei der kontinuierlichen Reaktionsführung beziehen sich die Gewichtsverhältnisse auf die stationäre Polymerkonzentration bzw. auf die Polymerkonzentration im Reaktoraustrag oder beim Polymerisationsabbruch.The reaction is preferably carried out such that the polymer concentration is in the range from 1 to 90% by weight, more preferably from 2 to 80% by weight and in particular from 5 to 50% by weight, based on the total weight of the reaction mixture , In the continuous reaction regime, the weight ratios refer to the stationary polymer concentration or to the polymer concentration in the reactor Outlet or at the Polymerisationsabbruch.

In der Regel wird man das erfindungsgemäße Verfahren bei Temperaturen im Bereich von 60 bis –140°C, vorzugsweise im Bereich von 0 bis –120°C, und besonders bevorzugt im Bereich von –30 bis –80°C durchführen. Der Reaktionsdruck ist bei Temperaturen unterhalb –10 °C von untergeordneter Bedeutung, da Isobuten bei diesen Temperaturen kondensiert vorliegt und damit praktisch nicht weiter komprimierbar ist. Nur bei höheren Temperaturen und/oder bei der Verwendung von noch niedriger siedender Lösungsmitteln wie Ethen oder Propen, bei der Verwendung eines Zwangsumlauf mit außenliegendem Wärmetauscher oder eines Rohr(bündel)reaktors arbeitet man vorzugsweise bei erhöhtem Reaktionsdruck, beispielsweise bei einem Druck von 3 bis 20 bar.In The rule will be the process of the invention at temperatures in the range of 60 to -140 ° C, preferably in the range of 0 to -120 ° C, and especially preferably in the range of -30 to -80 ° C. Of the Reaction pressure is of subordinate importance at temperatures below -10 ° C, since isobutene is condensed at these temperatures and thus practically not compressible any further. Only at higher temperatures and / or using even lower boiling solvents like ethene or propene, when using a forced circulation with outside lying heat exchangers or a tube (bundle) reactor is preferably carried out at elevated reaction pressure, for example at a pressure of 3 to 20 bar.

Die Abführung der Reaktionswärme bei der diskontinuierlichen wie auch bei der kontinuierlichen Reaktionsführung erfolgt in üblicher Weise, beispielsweise durch intern oder extern eingebaute Wärmetauscher und/oder durch Wandkühlung und/oder unter Ausnutzung einer Siedekühlung.The removal the heat of reaction carried out in the batch as well as in the continuous reaction in usual Way, for example by internal or external built-in heat exchangers and / or by wall cooling and / or taking advantage of a Siedekühlung.

Als Reaktionsgefäße für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kommen grundsätzlich alle Reaktoren in Betracht, wie sie üblicherweise bei einer kationi schen Polymerisation von Isobuten, z.B. einer kationischen Polymerisation von Isobuten mit Bortrifluorid-Sauerstoff-Komplexen, eingesetzt werden. Insoweit wird hier auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Bei diskontinuierlicher Reaktionsführung kommen die hierfür üblichen Rührkessel in Betracht, die vorzugsweise mit einer Siedekühlung, geeigneten Mischern, Zuläufen, Wärmetauscherelementen und Inertisierungsvorrichtungen ausgerüstet sind. Die kontinuierliche Reaktionsführung kann in den hierfür üblichen Reaktionskesseln, Reaktionskaskaden, Rohrreaktoren, Rohrbündelreaktoren, insbesondere kreisförmig geführten Rohr- und Rohrbündelreaktoren, durchgeführt werden, die vorzugsweise in der oben für Rührkessel beschriebenen Weise ausgerüstet sind. Ein besonders bevorzugter Reaktortyp ist der beispielsweise in der EP-A-1395620 beschriebene Wendelrohrreaktor.When Reaction vessels for the implementation of the inventive method basically come all Reactors as they usually do in a cationic polymerization of isobutene, e.g. a cationic one Polymerization of isobutene with boron trifluoride-oxygen complexes, be used. In that regard, here on the relevant status directed to the technique. Come in discontinuous reaction the usual for this stirred tank in consideration, preferably with a Siedekühlung, suitable mixers, inlets, heat exchanger elements and inerting devices are equipped. The continuous reaction can in the usual for this Reaction boilers, reaction cascades, tubular reactors, tube bundle reactors, in particular circular out Tube and shell and tube reactors, carried out which are preferably in the manner described above for stirred tanks equipped are. A particularly preferred type of reactor is, for example in EP-A-1395620 Wendelrohrreaktor described.

Zum Reaktionsabbruch werden die lebenden Kettenenden desaktiviert, beispielsweise durch Zugabe einer protischen Verbindung, insbesondere durch Zugabe von Wasser, Alkoholen wie Methanol, Ethanol, n-Propanol, Isopropanol, n-Butanol, Isobutanol, sec-Butanol oder tert-Butanol, oder deren Mischungen mit Wasser.To the Reaction termination, the living chain ends are deactivated, for example by adding a protic compound, in particular by adding of water, alcohols such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, sec-butanol or tert-butanol, or mixtures thereof with water.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren erhält man telechele (bifunktionelle) Polyisobutene, die an beiden Termini (Kettenenden) eine funktionellen Gruppe enthalten. Bei dieser funktionellen Gruppe handelt es sich vorzugsweise um eine Gruppe -CH2-C(CH3)2-Halogen. Diese wird meist beim Reaktionssabbruch mit einem protischen Desaktivierungsmittel gebildet. Das Halogenatom in dieser terminalen Gruppe stammt in der Regel von dem zur Polymerisation eingesetzten Initiator. Vorzugsweise steht Halogen für Chlor. Diese telechelen Polyisobutene sind wertvolle Zwischenprodukte für die Herstellung weiterer bifunktioneller Polyisobuten-Derivate. Als Beispiele für die Derivatisierung seien die Alkylierung von Phenolen und die Eliminierung von Halogenwasserstoff aus der Gruppe -CH2-C(CH3)2-Halogen unter Bildung einer ethylenisch ungesättigten terminalen Gruppe genannt.By means of the process according to the invention, telechelic (bifunctional) polyisobutenes are obtained which contain a functional group at both termini (chain ends). This functional group is preferably a group -CH 2 -C (CH 3 ) 2 -halogen. This is usually formed during reaction quenching with a protic deactivator. The halogen atom in this terminal group is usually derived from the initiator used for the polymerization. Preferably, halogen is chlorine. These telechelic polyisobutenes are valuable intermediates for the preparation of other bifunctional polyisobutene derivatives. Examples of the derivatization include the alkylation of phenols and the elimination of hydrogen halide from the group -CH 2 -C (CH 3 ) 2 -halogen to form an ethylenically unsaturated terminal group.

Die Überführung der terminalen Gruppe -CH2-C(CH3)2-Halogen in einen ethylenisch ungesättigten Rest (Methyliden-Doppelbindung) kann beispielsweise thermisch, z. B. durch Erwärmen auf eine Temperatur von 70 bis 200°C, vorzugsweise unter Vakuum, oder durch Behandlung mit einer Base erfolgen. Geeignete Basen sind z.B. Alkalimetallalkoxide, wie Natriummethanolat, Natriumethanolat und Kalium-tert-butanolat, basisches Aluminiumoxid, Alkalimetallhydroxide, wie Natriumhydroxid, und tertiäre Amine, wie Pyridin oder Tributylamin, vgl. Kennedy et al., Polymer Bulletin 1985, 13, 435–439. Bevorzugt wird Natriumethanolat oder Kalium-tert-butanolat verwendet.The conversion of the terminal group -CH 2 -C (CH 3 ) 2 -halogen into an ethylenically unsaturated radical (methylidene double bond) can be carried out, for example, thermally, for. B. by heating to a temperature of 70 to 200 ° C, preferably under vacuum, or by treatment with a base. Suitable bases are, for example, alkali metal alkoxides, such as sodium methoxide, sodium ethoxide and potassium tert-butoxide, basic aluminum oxide, alkali metal hydroxides, such as sodium hydroxide, and tertiary amines, such as pyridine or tributylamine, cf. Kennedy et al., Polymer Bulletin 1985, 13, 435-439. Preferably, sodium ethoxide or potassium tert-butoxide is used.

Es ist jedoch auch möglich, am Kettenende ethylenisch terminierte Polyisobutene zu erhalten, ohne zuvor die Gruppe -CH2-C(CH3)2-Halogen einzuführen. Hierzu setzt man geeigneterweise die lebenden Kettenenden des Isobutenpolymers mit einem Terminierungsreagenz um, welches an das Kettenende eine ethylenisch ungesättigte Gruppe anfügt.However, it is also possible to obtain ethylenically terminated polyisobutenes at the end of the chain without first introducing the group -CH 2 -C (CH 3 ) 2 -halogen. For this purpose, the living chain ends of the isobutene polymer are suitably reacted with a terminating reagent which adds an ethylenically unsaturated group to the end of the chain.

Geeignete Terminierungsreagenzien sind beispielsweise Trialkylallylsilanverbindungen, z.B. Trimethylallylsilan. Die lebenden Kettenenden werden dabei durch Zugabe einer Trialkylallylsilanverbindung terminiert. Die Verwendung der Allylsilane führt zum Abbruch der Polymerisation unter Einführung eines Allylrestes am Polymerkettenende, vgl. EP 264 214 .Suitable termination reagents are, for example, trialkylallylsilane compounds, for example trimethylallylsilane. The living chain ends are thereby terminated by adding a trialkylallylsilane compound. The use of allyl silanes leads to the termination of the polymerization with the introduction of an allyl radical at the polymer chain end, cf. EP 264 214 ,

Ein anderes Beispiel für ein Terminierungsreagenz ist 1,1-Diphenylethylen. Die lebenden Kettenenden werden dabei durch Zugabe von 1,1-Diphenylethylen und einer Base terminiert, wodurch eine diphenylsubstituierte Doppelbindung am Kettenende eingeführt wird, vgl. J. Feldthusen, B. Iván, A. H. E. Müller und J. Kops, Macromol. Rep. 1995, A32, 639, J. Feldthusen, B. Iván und A. H. E. Müller, Macromolecules 1997, 30, 6989 und Macromolecules 1998, 31, 578, DE-A 19648028 und DE-A 19610350.Another example of a termination reagent is 1,1-diphenylethylene. The living chain ends are terminated by addition of 1,1-diphenylethylene and a base, whereby a diphenyl-substituted double bond is introduced at the chain end, cf. J. Feldthusen, B. Iván, AHE Müller and J. Kops, Macromol. Rep. 1995, A32, 639, J. Feldthusen, B. Iván and AHE Müller, Macromolecules 1997, 30, 6989 and Macromolecules 1998, 31, 578, DE-A 19648028 and DE-A 19610350.

Ferner sind konjugierte Diene, z.B. Butadien, als Terminierungsreagenzien geeignet. Hierbei wird das reaktive Kettenende mit dem konjugierten Dien umgesetzt und anschließend wie zuvor beschrieben desaktiviert, vgl. DE-A 40 25 961.Further are conjugated dienes, e.g. Butadiene, as termination reagents suitable. Here, the reactive chain end is conjugated with the Diene implemented and then deactivated as described above, cf. DE-A 40 25 961.

Außerdem können zur Terminierung durch Zusatz eines Kopplungsmittels zwei oder mehrere lebende Polymerketten gekoppelt werden. "Kopplung" bedeutet die Ausbildung von chemischen Bindungen zwischen den reaktiven Kettenenden, so dass zwei oder mehrere Polymerketten zu einem Molekül verbunden werden. Die durch Kopplung erhaltenen Moleküle sind symmetrische telechele oder sternförmige Moleküle, deren weitere lebende Kettenenden gemäß einem der zuvor beschriebenen Verfahren terminiert werden müssen. Durch Kopplung von lebenden Copolymeren des Typs AB+ lassen sich z.B. Triblockcopolymere des Typs AB-BA herstellen, worin A für einen Polyisobutenblock und B für einen davon verschiedenen Polymerblock, z.B. einen Polyvinylaromatenblock, steht.In addition, two or more living polymer chains can be coupled for termination by adding a coupling agent. "Coupling" means the formation of chemical bonds between the reactive chain ends such that two or more polymer chains become one molecule. The molecules obtained by coupling are symmetric telechelic or star-shaped molecules whose other living chain ends must be terminated according to one of the methods described above. By coupling of living copolymers of the AB + type, it is possible, for example, to prepare triblock copolymers of the AB-BA type in which A is a polyisobutene block and B is a polymer block other than a polyvinyl aromatic block.

Geeignete Kopplungsmittel weisen beispielsweise wenigstens zwei allylständig zur gleichen oder verschiedenen Doppelbindungen angeordnete elektrofuge Austrittsgruppen, z.B. Trialkylsilylgruppen, auf, so dass sich das kationische Zentrum eines reaktiven Kettenendes in einer konzertierten Reaktion unter Abspaltung der Austrittsgruppe und Verschiebung der Doppelbindung anlagern kann. Andere Kopplungsmittel weisen wenigstens ein konjugiertes System auf, an das sich das kationische Zentrum eines reaktiven Kettenendes unter Ausbildung eines stabilisierten Kations elektrophil addieren kann. Durch Abspaltung einer Austrittsgruppe, z.B. eines Protons, entsteht dann unter Rückbildung des konjugierten Systems eine stabile s-Bindung zu der Polymerkette. Mehrere dieser konjugierten Systeme können durch inerte Spacer miteinander verbunden sein.suitable Coupling agents, for example, at least two allylständig to same or different double bonds arranged elektrofuge Leaving groups, e.g. Trialkylsilyl groups, on, so that the cationic center of a reactive chain end in a concerted Reaction with elimination of the leaving group and shift of the Can attach double bond. Other coupling agents have at least a conjugated system to which the cationic center a reactive chain end to form a stabilized Cations can electrophilically add. By cleavage of a leaving group, e.g. of a proton, then arises under reformation of the conjugated Systems a stable s-bond to the polymer chain. Several of these conjugated systems can be interconnected by inert spacer.

Zu den geeigneten Kopplungsmitteln zählen:

  • (i) Verbindungen, die wenigstens zwei 5-gliedrige Heterocyclen mit einem unter Sauerstoff, Schwefel und Stickstoff ausgewählten Heteroatom aufweisen, z.B. organische Verbindungen, die wenigstens zwei Thiophen- oder vorzugsweise Furanringe aufweisen, wie
    Figure 00170001
    worin R für C1-C10-Alkylen steht, vorzugsweise Methylen oder 2,2-Propandiyl;
  • (ii) Verbindungen mit wenigstens zwei allylständigen Trialkylsilylgruppen, wie 1,1-Bis(trialkylsilylmethyl)ethylene, z.B. 1,1-Bis(trimethylsilylmethyl)ethylen, Bis[(trialkylsilyl)-propenyl]benzole, z.B.
    Figure 00170002
    (worin Me für Methyl steht),
  • (iii) Verbindungen mit wenigstens zwei konjugiert zu jeweils zwei aromatischen Ringen angeordneten Vinylidengruppen, wie Bis-diphenylethylene z.B.
Suitable coupling agents include:
  • (I) compounds having at least two 5-membered heterocycles having a heteroatom selected from oxygen, sulfur and nitrogen, for example organic compounds having at least two thiophene or preferably furan rings, such as
    Figure 00170001
    wherein R is C 1 -C 10 alkylene, preferably methylene or 2,2-propanediyl;
  • (ii) compounds having at least two allyl-containing trialkylsilyl groups, such as 1,1-bis (trialkylsilylmethyl) ethylenes, eg 1,1-bis (trimethylsilylmethyl) ethylene, bis [(trialkylsilyl) -propenyl] benzenes, eg
    Figure 00170002
    (where Me is methyl),
  • (iii) compounds having at least two vinylidene groups conjugated to two aromatic rings each, such as bis-diphenylethylenes, for example

Figure 00170003
Figure 00170003

Eine Beschreibung geeigneter Kopplungsmittel findet sich in folgenden Literaturstellen; die Kopplungsreaktion kann in analoger Weise zu den dort beschriebenen Umsetzun gen durchgeführt werden: R. Faust, S. Hadjikyriacou, Macromolecules 2000, 33, 730–733; R. Faust, S. Hadjikyriacou, Macromolecules 1999, 32, 6393–6399; R. Faust, S. Hadjikyriacou, Polym. Bull. 1999, 43, 121–128; R. Faust, Y. Bae, Macromolecules 1997, 30, 198; R. Faust, Y. Bae, Macromolecules 1998, 31, 2480; R. Storey, Maggio, Polymer Preprints 1998, 39, 327–328; WO99/24480; US 5,690,861 und US 5,981,785 .A description of suitable coupling agents can be found in the following references; the coupling reaction can be carried out analogously to the reactions described there: R. Faust, S. Hadjikyriacou, Macromolecules 2000, 33, 730-733; R. Faust, S. Hadjikyriacou, Macromolecules 1999, 32, 6393-6399; R. Faust, S. Hadjikyriacou, Polym. Bull. 1999, 43, 121-128; R. Faust, Y. Bae, Macromolecules 1997, 30, 198; R. Faust, Y. Bae, Macromolecules 1998, 31, 2480; R. Storey, Maggio, Polymer Preprints 1998, 39, 327-328; WO99 / 24480; US 5,690,861 and US 5,981,785 ,

Die Kopplung erfolgt in der Regel in Gegenwart einer Lewis-Säure, wobei sich solche Lewis-Säuren eignen, die auch zur Durchführung der eigentlichen Polymerisationsreaktion verwendbar sind. Zur Durchführung der Kopplungsreaktion sind außerdem auch die gleichen Lösungsmittel und Temperaturen geeignet, wie man sie zur Durchführung der eigentlichen Polymerisationsreaktion einsetzt. Zweckmäßigerweise kann man die Kopplung daher als Eintopfreaktion im Anschluß an die Polymerisationsreaktion im gleichen Lösungsmittel in Gegenwart der zur Polymerisation eingesetzten Lewis-Säure durchführen. Üblicherweise verwendet man eine molare Menge des Kopplungsmittels, die etwa dem Quotienten der zur Polymerisation verwendeten molaren Menge des Initiators, dividiert durch die Zahl der Kopplungsstellen des Kopplungsmittels, entspricht.The Coupling usually takes place in the presence of a Lewis acid, wherein such Lewis acids are suitable, which also to carry out the actual polymerization reaction can be used. To carry out the Coupling reactions are also also the same solvents and temperatures suitable for carrying them out actual polymerization reaction begins. Conveniently, can be the coupling therefore as a one-pot reaction following the Polymerization reaction in the same solvent in the presence of Carry out the Lewis acid used for the polymerization. Usually one uses one molar amount of the coupling agent, which is about the quotient of the Polymerization used molar amount of initiator, divided by the number of coupling sites of the coupling agent.

Nach der Terminierung (Desaktivierung und/oder Einführung einer ethylenisch ungesättigten terminalen Gruppe und/oder Kopplung) wird in der Regel das Lösungsmittel und überschüssiges Isobuten in geeigneten Aggregaten wie Rotations-, Fallfilm- oder Dünnschichtverdampfern oder durch Entspannung der Reaktionslösung entfernt.To the termination (deactivation and / or introduction of an ethylenically unsaturated terminal group and / or coupling) will usually be the solvent and excess isobutene in suitable aggregates such as rotary, falling film or thin film evaporators or removed by relaxation of the reaction solution.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Isobuten-Polymere, die durch das erfindungsgemäße Verfahren erhältlich sind.One Another object of the present invention are isobutene polymers, those by the method according to the invention available are.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Isobuten-Polymere weisen eine enge Molekulargewichtsverteilung auf. Der Polydispersitätsindex (PDI = Mw/Mn) beträgt dabei vorzugsweise höchstens 1,50, besonders bevorzugt höchstens 1,40, stärker bevorzugt höchstens 1,35 und speziell höchstens 1,30, z.B. höchstens 1,25 oder höchstens 1,20. Insbesondere liegt er im Bereich von 1,05 bis 1,20.The isobutene polymers produced by the process according to the invention have a narrow molecular weight distribution. The polydispersity index (PDI = M w / M n ) is preferably at most 1.50, particularly preferably at most 1.40, more preferably at most 1.35 and especially at most 1.30, for example at most 1.25 or at most 1.20. In particular, it is in the range of 1.05 to 1.20.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren erhält man außerdem polymere Produkte, die überwiegend, d.h. zu wenigstens 90 %, bevorzugt zu wenigstens 95 %, besonders bevorzugt zu wenigstens 98 % aus bifunktionellen Polyisobutenen bestehen, d.h. aus Polyisobutenen mit zwei Halogen-Termini oder mit zwei ethylenisch ungesättigten (Vinyl- oder Vinyliden-) Termini oder mit zwei Allylchlorid-Termini.By the inventive method receives one as well polymeric products which are predominantly, i. at least 90%, preferably at least 95%, more preferably consist of at least 98% bifunctional polyisobutenes, i.e. of polyisobutenes having two halo termini or two ethylenic unsaturated (Vinyl or vinylidene) termini or with two allyl chloride termini.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird allgemein zur Herstellung von Polyisobutenen mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht Mn von 270 bis 5000, bevorzugt von 380 bis 5000 und insbesondere von 500 bis 5000 eingesetzt.The process according to the invention is generally used for the preparation of polyisobutenes having a number average molecular weight M n of from 270 to 5,000, preferably from 380 to 5,000 and in particular from 500 to 5,000.

Die erfindungsgemäß hergestellten Isobuten-Polymere sind an den Kettenenden durch eine Gruppe -CH2-C(CH3)2-Halogen, besonders bevorzugt um -CH2-C(CH3)2-Cl termi niert. Alternativ handelt es sich bei den Gruppen an den Kettenenden vorzugsweise um ethylenisch ungesättigte Gruppen, die wie oben beschrieben thermisch oder durch Umsetzung der Halogen-substituierten Kettenenden mit einer geeigneten Base oder durch Umsetzung der bei der Polymerisation gebildeten lebenden Polyisobutenketten mit einer Trialkylallylsilanverbindung, mit 1,1-Diphenylethylen oder einem konjugierten Dien erhältlich sind.The isobutene polymers prepared according to the invention are terminated at the chain ends by a group -CH 2 -C (CH 3 ) 2 -halogen, particularly preferably -CH 2 -C (CH 3 ) 2 -Cl. Alternatively, the groups at the chain ends are preferably ethylenically unsaturated groups which, as described above, are present thermally or by reacting the halogen-substituted chain ends with a suitable base or by reacting the living polyisobutene chains formed during the polymerization with a trialkylallylsilane compound, with 1, 1-diphenylethylene or a conjugated diene are available.

Die erfindungsgemäß erhaltenen Polyisobutene können des weiteren folgenden Funktionalisierungsreaktionen unterworfen werden:

  • i) Hydrosilylierung,
  • ii) Hydrosulfurierung,
  • iii) elektrophile Substitution an Aromaten,
  • iv) Epoxidierung und ggf. Umsetzung mit Nucleophilen,
  • v) Hydroborierung und ggf. oxidative Spaltung,
  • vi) Umsetzung mit einem Enophil in einer En-Reaktion,
  • vii) Addition von Halogenen oder Halogenwasserstoffen,
  • viii) Hydroformylierung und gegebenenfalls Hydrierung oder reduktive Aminierung des erhaltenen Produkts,
  • ix) Copolymerisation mit einer olefinisch ungesättigten Dicarbonsäure oder einem Derivat davon, oder
  • x) Aminierung durch nucleophile Substitution
The polyisobutenes obtained according to the invention can furthermore be subjected to the following functionalization reactions:
  • i) hydrosilylation,
  • ii) hydrosulfurization,
  • iii) electrophilic substitution on aromatics,
  • iv) epoxidation and optionally reaction with nucleophiles,
  • v) hydroboration and optionally oxidative cleavage,
  • vi) reaction with an enophile in an ene reaction,
  • vii) addition of halogens or hydrogen halides,
  • viii) hydroformylation and optionally hydrogenation or reductive amination of the product obtained,
  • ix) copolymerization with an olefinically unsaturated dicarboxylic acid or a derivative thereof, or
  • x) Amination by nucleophilic substitution

i) Hydrosilylierungi) hydrosilylation

Zur Funktionalisierung kann ein gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Polyisobuten (speziell mit ethylenisch ungesättigten Gruppen terminiertes Polyisobuten) einer Umsetzung mit einem Silan in Gegenwart eines Silylierungskatalysators unter Erhalt eines wenigstens teilweise mit Silylgruppen funktionalisierten Polyisobutens unterworfen werden.to Functionalization can be a method according to the invention produced polyisobutene (especially with ethylenically unsaturated Groups terminated polyisobutene) of a reaction with a silane in the presence of a silylation catalyst to give at least one partially functionalized with silyl functionalized polyisobutene become.

Geeignete Hydrosilylierungskatalysatoren sind z.B. Übergangsmetallkatalysatoren, wobei das Übergangsmetall vorzugsweise ausgewählt ist unter Pt, Pd, Rh, Ru und Ir. Zu den geeigneten Platinkatalysatoren zählt beispielsweise Platin in feinverteilter Form ("Platinmohr"), Platinchlorid und Platinkomplexe wie Hexachloroplatinsäure oder Divinyldisiloxan-Platin-Komplexe, z.B. Tetramethyldivinyldisiloxan-Platin-Komplexe. Geeignete Rhodiumkatalysatoren sind beispielsweise (RhCl(P(C6H5)3)3) und RhCl3. Geeignet sind weiterhin RuCl3 und IrCl3. Geeignete Katalysatoren sind weiterhin Lewis-Säuren wie AlCl3 oder TiCl4 sowie Peroxide. Dabei kann es von Vorteil sein, Kombinationen oder Gemische der zuvor genannten Katalysatoren einzusetzen.Suitable hydrosilylation catalysts are, for example, transition metal catalysts, wherein the transition metal is preferably selected from Pt, Pd, Rh, Ru and Ir. Examples of suitable platinum catalysts include platinum in finely divided form ("platinum black"), platinum chloride and platinum complexes such as hexachloroplatinic acid or divinyldisiloxane-platinum complexes, eg tetramethyldivinyldisiloxane-platinum complexes. Suitable rhodium catalysts are, for example, (RhCl (P (C 6 H 5 ) 3 ) 3 ) and RhCl 3 . Also suitable are RuCl 3 and IrCl 3 . Suitable catalysts are also Lewis acids such as AlCl 3 or TiCl 4 and peroxides. It may be advantageous to use combinations or mixtures of the aforementioned catalysts.

Geeignete Silane sind z.B. halogenierte Silane, wie Trichlorsilan, Methyldichlorsilan, Dimethylchlorsilan und Trimethylsiloxydichlorsilan; Alkoxysilane, wie Methyldimethoxysilan, Phenyldimethoxysilan, 1,3,3,5,5,7,7-Heptamethyl-1,1-dimethoxytetrasiloxan und Trialkoxysilane, z. B. Trimethoxysilan und Triethoxysilan, sowie Acyloxysilane. Bevorzugt verwendet man Trialkoxysilane.suitable Silanes are e.g. halogenated silanes, such as trichlorosilane, methyldichlorosilane, Dimethylchlorosilane and trimethylsiloxydichlorosilane; alkoxysilanes such as methyldimethoxysilane, phenyldimethoxysilane, 1,3,3,5,5,7,7-heptamethyl-1,1-dimethoxytetrasiloxane and trialkoxysilanes, e.g. For example, trimethoxysilane and triethoxysilane, and Acyloxysilanes. Trialkoxysilanes are preferably used.

Die Reaktionstemperatur bei der Silylierung liegt vorzugsweise in einem Bereich von 0 bis 140°C, besonders bevorzugt 40 bis 120°C. Die Reaktion wird üblicherweise unter Normaldruck durchgeführt, kann jedoch auch bei erhöhten Drücken, wie z.B. im Bereich von etwa 1,5 bis 20 bar, oder verringerten Drücken, wie z.B. 200 bis 600 mbar, erfolgen.The Reaction temperature in the silylation is preferably in one Range from 0 to 140 ° C, more preferably 40 to 120 ° C. The reaction usually becomes carried out under normal pressure, but can also be elevated at To press, such as. in the range of about 1.5 to 20 bar, or reduced pressures, e.g. 200 to 600 mbar.

Die Reaktion kann ohne Lösungsmittel oder in Gegenwart eines geeigneten Lösungsmittels erfolgen. Als Lösungsmittel bevorzugt sind beispielsweise Toluol, Tetrahydrofuran und Chloroform.The Reaction can be without solvent or in the presence of a suitable solvent. When solvent for example, toluene, tetrahydrofuran and chloroform are preferred.

ii) Hydrosulfurierungii) Hydrosulfurization

Zur Funktionalisierung kann ein gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Polyisobuten (speziell mit ethylenisch ungesättigten Gruppen terminiertes Polyisobuten) einer Umsetzung mit Schwefelwasserstoff oder einem Thiol, wie Alkyl- oder Arylthiole, Hydroxymercaptane, Aminomercaptane, Thiocarbonsäuren oder Silanthiole, unter Erhalt eines wenigstens teilweise mit Thiogruppen funktionalisierten Polyisobutens unterzogen werden. Geeignete Hydro-Alkylthio-Additionen sind in J. March, Advanced Organic Chemistry, 4. Auflage, Verlag John Wiley & Sons, S. 766–767 beschrieben, worauf hier in vollem Umfang Bezug genommen wird. Die Umsetzung kann in der Regel sowohl in Abwesenheit als auch in Anwesenheit von Initiatoren sowie in Anwesenheit von elektromagnetischer Strahlung erfolgen. Bei der Addition von Schwefelwasserstoff werden mit Thiolgruppen funktionalisierte Polyisobutene erhalten. Die Addition von Schwefelwasserstoff erfolgt bevorzugt bei Temperaturen unterhalb von 100°C und einem Druck von 1 bis 50 bar, besonders bevorzugt von etwa 10 bar. Außerdem erfolgt die Addition vorzugsweise in Gegenwart eines Kationenaustauscherharzes, wie Amberlyst 15. Bei der Umsetzung mit Thiolen in Abwesenheit von Initiatoren werden in der Regel die Markovnikov-Additionsprodukte an die Doppelbindung erhalten. Geeignete Initiatoren der Hydro-Alkylthio-Addition sind beispielsweise Protonen- und Lewis-Säuren, wie konzentrierte Schwefelsäure oder AlCl3 und saure Kationenaustauscher, wie Amberlyst 15. Geeignete Initiatoren sind weiterhin solche, die zur Ausbildung von freien Radikalen befähigt sind, wie Peroxide oder Azoverbindungen. Bei der Hydro-Alkylthio-Addition in Gegenwart dieser Initiatoren werden in der Regel die Anti-Markovnikov-Additionsprodukte erhalten. Die Reaktion kann weiterhin in Gegenwart von elektromagnetischer Strahlung einer Wellenlänge von 400 bis 10 nm, bevorzugt 200 bis 300 nm, erfolgen.For functionalization, a polyisobutene (specifically polyisobutene terminated with ethylenically unsaturated groups) prepared by the process according to the invention can be reacted with hydrogen sulfide or a thiol, such as alkyl- or arylthiols, hydroxymercaptans, aminomercaptans, thiocarboxylic acids or silanethiols, to give a polyisobutene which is at least partially functionalized with thio groups be subjected. Suitable hydro-alkylthio additions are described in J. March, Advanced Organic Chemistry, 4th Edition, John Wiley & Sons, pp. 766-767, incorporated herein by reference. The reaction can usually be carried out both in the absence and in the presence of initiators and in the presence of electromagnetic radiation. Upon addition of hydrogen sulfide, functionalized polyisobutenes are obtained with thiol groups. The addition of hydrogen sulfide is preferably carried out at temperatures below 100 ° C and a pressure of 1 to 50 bar, more preferably of about 10 bar. In addition, the addition is preferably carried out in the presence of a cation exchange resin, such as Amberlyst 15. In the reaction with thiols in the absence of initiators, the Markovnikov addition products to the double bond are generally obtained. Suitable initiators of the hydro-alkylthio addition are, for example, protic and Lewis acids, such as concentrated sulfuric acid or AlCl 3 and acidic cation exchangers, such as Amberlyst 15. Suitable initiators are furthermore those which are capable of forming free radicals, such as peroxides or azo compounds , Hydro-alkylthio addition in the presence of these initiators usually gives the anti-Markovnikov addition products. The reaction can furthermore be carried out in the presence of electromagnetic radiation having a wavelength of 400 to 10 nm, preferably 200 to 300 nm.

iii) Elektrophile Substitution an Aromateniii) Electrophilic substitution at aromatics

Zur Derivatisierung kann ein gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Polyisobuten mit einer Verbindung, die wenigstens eine aromatische oder heteroaro matische Gruppe aufweist, in Gegenwart eines Alkylierungskatalysators umgesetzt werden. Geeignete aromatische und heteroaromatische Verbindungen, Katalysatoren und Reaktionsbedingungen dieser sogenannten Friedel-Crafts-Alkylierung sind beispielsweise in J. March, Advanced Organic Chemistry, 4. Auflage, Verlag John Wiley & Sons, S. 534–539 beschrieben, worauf hier Bezug genommen wird.to Derivatization can be a method according to the invention produced polyisobutene with a compound which at least has an aromatic or heteroaro matic group, in the presence an alkylation catalyst are reacted. Suitable aromatic and heteroaromatic compounds, catalysts and reaction conditions These so-called Friedel-Crafts alkylation are, for example in J. March, Advanced Organic Chemistry, 4th edition, John Wiley & Sons, Pp. 534-539 described, which is hereby incorporated by reference.

Vorzugsweise wird zur Alkylierung eine aktivierte aromatische Verbindung eingesetzt. Geeignete aromatische Verbindungen sind beispielsweise Alkylaromaten, Alkoxyaromaten, Hydroxyaromaten oder aktivierte Heteroaromaten, wie Thiophene oder Furane.Preferably For the alkylation an activated aromatic compound is used. Suitable aromatic compounds are, for example, alkylaromatics, Alkoxyaromatics, hydroxyaromatics or activated heteroaromatics, like thiophenes or furans.

Die zur Alkylierung eingesetzte aromatische Hydroxyverbindung ist vorzugsweise ausgewählt unter phenolischen Verbindungen mit 1, 2 oder 3 OH-Gruppen, die gegebenenfalls wenigstens einen weiteren Substituenten aufweisen können. Bevorzugte weitere Substituenten sind C1-C8-Alkylgruppen und insbesondere Methyl und Ethyl. Bevorzugt sind insbesondere Verbindungen der allgemeinen Formel,

Figure 00210001
worin R1 und R2 unabhängig voneinander für Wasserstoff, OH oder CH3 stehen. Besonders bevorzugt sind Phenol, die Kresol-Isomere, Katechol, Resorcinol, Pyrogallol, Fluoroglucinol und die Xylenol-Isomere. Insbesondere werden Phenol, o-Kresol und p-Kresol eingesetzt. Gewünschtenfalls können auch Gemische der zuvor genannten Verbindungen zur Alkylierung eingesetzt werden.The aromatic hydroxy compound used for the alkylation is preferably selected from phenolic compounds having 1, 2 or 3 OH groups which may optionally have at least one further substituent. Preferred further substituents are C 1 -C 8 -alkyl groups and in particular methyl and ethyl. Particular preference is given to compounds of the general formula
Figure 00210001
wherein R 1 and R 2 are independently hydrogen, OH or CH 3 . Particularly preferred are phenol, the cresol isomers, catechol, resorcinol, pyrogallol, fluoroglucinol and the xylenol isomers. In particular, phenol, o-cresol and p-cresol are used. If desired, it is also possible to use mixtures of the abovementioned compounds for the alkylation.

Geeignet sind auch Polyaromaten, wie Polystyrol, Polyphenylenoxid oder Polyphenylensulfid, oder Copolymere von Aromaten beispielsweise mit Butadien, Isopren, (meth)Acrylsäurederivaten, Ethylen oder Propylen.Suitable are also polyaromatics, such as polystyrene, polyphenylene oxide or polyphenylene sulfide, or copolymers of aromatics, for example with butadiene, isoprene, (Meth) acrylic acid derivatives, Ethylene or propylene.

Der Katalysator ist vorzugsweise ausgewählt unter Lewis-sauren Alkylierungskatalysatoren, worunter im Rahmen der vorliegenden Anmeldung sowohl einzelne Akzeptoratome als auch Akzeptor-Ligand-Komplexe, Moleküle, etc. verstanden werden, sofern diese insgesamt (nach außen) Lewis-saure (Elektronenakzeptor-)Eigenschaften aufweisen. Dazu zählen beispielsweise AlCl3, AlBr3, BF3, BF3·2 C6H5OH, BF3[O(C2H5)2]2, TiCl4, SnCl4, AlC2H5Cl2, FeCl3, SbCl5 und SbF5. Diese Alkylierungskatalysatoren können gemeinsam mit einem Cokatalysator, beispielsweise einem Ether, eingesetzt werden. Geeignete Ether sind Di-(C1-C8-)alkylether, wie Dimethylether, Diethylether, Di-n-propylether, sowie Tetrahydrofuran, Di-(C5-C8-)cycloalkylether, wie Dicyclohexylether und Ether mit mindestens einem aromatischen Kohlenwasserstoffrest, wie Anisol. Wird zur Friedel-Crafts-Alkylierung ein Katalysator-Cokatalysator-Komplex eingesetzt, so liegt das Molmengenverhältnis von Katalysator zu Cokatalysator vorzugsweise in einem Bereich von 1:10 bis 10:1. Die Reaktion kann auch mit Protonensäuren wie Schwefelsäure, Phosphorsäure, Methansulfonsäure oder Trifluormethansulfonsäure katalysiert werden. Organische Protonensäuren können auch in polymer gebundener Form vorliegen, beispielsweise als Ionenaustauscherharz. Geeignet sind auch Zeolithe sowie anorganische Polysäuren.The catalyst is preferably selected from Lewis acidic alkylation catalysts, which in the context of the present application is understood as meaning both individual acceptor atoms and acceptor-ligand complexes, molecules, etc., provided that these have overall (outwardly) Lewis acid (electron acceptor) properties exhibit. These include, for example, AlCl 3 , AlBr 3 , BF 3 , BF 3 .2C 6 H 5 OH, BF 3 [O (C 2 H 5 ) 2 ] 2 , TiCl 4 , SnCl 4 , AlC 2 H 5 Cl 2 , FeCl 3 3 , SbCl 5 and SbF 5 . These alkylation catalysts can be used together with a cocatalyst, for example an ether. Suitable ethers are di (C 1 -C 8 ) alkyl ethers, such as dimethyl ether, diethyl ether, di-n-propyl ether, and tetrahydrofuran, di (C 5 -C 8 ) cycloalkyl ethers, such as dicyclohexyl ether and ethers having at least one aromatic hydrocarbon radical like anisole. If a catalyst-cocatalyst complex is used for the Friedel-Crafts alkylation, the molar ratio of catalyst to cocatalyst is preferably in the range from 1:10 to 10: 1. The reaction can also be catalyzed with protic acids such as sulfuric acid, phosphoric acid, methanesulfonic acid or trifluoromethanesulfonic acid. Organic protic acids can also be present in polymer-bound form, for example as ion exchange resin. Also suitable are zeolites and inorganic polyacids.

Die Alkylierung kann lösungsmittelfrei oder in einem Lösungsmittel durchgeführt werden. Geeignete Lösungsmittel sind beispielsweise n-Alkane und deren Gemische und Alkylaromaten, wie Toluol, Ethylbenzol und Xylol sowie halogenierte Abkömmlinge davon.The Alkylation can be solvent-free or in a solvent carried out become. Suitable solvents are, for example, n-alkanes and mixtures thereof and alkylaromatics, such as toluene, ethylbenzene and xylene as well as halogenated derivatives from that.

Die Alkylierung wird bevorzugt bei Temperaturen zwischen –10°C und +100°C durchgeführt. Die Reaktion wird üblicherweise bei Atmosphärendruck durchgeführt, kann aber auch bei höheren Drücken (z.B. bei flüchtigen Lösungsmitteln) oder bei geringeren Drücken durchgeführt werden.The Alkylation is preferably carried out at temperatures between -10 ° C and + 100 ° C. The Reaction becomes common at atmospheric pressure carried out, but also at higher To press (e.g., volatile solvents) or at lower pressures carried out become.

Durch geeignete Wahl der Molmengenverhältnisse von aromatischer oder heteroaromatischer Verbindung zu Polyisobuten und des Katalysators kann der erzielte Anteil an alkylierten Produkten und deren Alkylierungsgrad eingestellt werden. Im Wesentlichen monoalkylierte Polyisobutenylphenole werden im Allgemeinen mit einem Überschuss an Phenol oder in Gegenwart eines Lewis-sauren Alkylierungskatalysators erhalten, wenn zusätzlich ein Ether als Cokatalysator eingesetzt wird.By suitable choice of molar ratios of aromatic or heteroaromatic compound to polyisobutene and the catalyst may be the proportion of alkylated products obtained and their degree of alkylation are adjusted. Substantially monoalkylated Polyisobutenylphenols are generally in excess on phenol or in the presence of a Lewis acid alkylation catalyst get if in addition an ether is used as cocatalyst.

Zur weiteren Funktionalisierung kann man das erhaltene Polyisobutenylphenol einer Umsetzung im Sinne einer Mannichreaktion mit wenigstens einem Aldehyd, beispielsweise Formaldehyd, und wenigstens einem Amin, das wenigstens eine primäre oder sekundäre Aminfunktion aufweist, unterziehen, wobei man eine mit Polyisobuten alkylierte und zusätzlich wenigstens teilweise aminoalkylierte Verbindung erhält. Es können auch Reaktions- und/oder Kondensationsprodukte von Aldehyd und/oder Amin eingesetzt werden. Die Herstellung solcher Verbindungen sind in WO 01/25 293 und WO 01/25 294 beschrieben, auf die hiermit im vollen Umfang Bezug genommen wird.to Further functionalization can be the resulting polyisobutenylphenol an implementation in the sense of a Mannich reaction with at least one Aldehyde, for example formaldehyde, and at least one amine, that at least one primary or secondary Has amine function, wherein one with polyisobutene alkylated and in addition at least partially aminoalkylated compound. It can too Reaction and / or condensation products of aldehyde and / or amine be used. The preparation of such compounds are in WO 01/25 293 and WO 01/25 294, to the full extent hereby Reference is made.

iv) Epoxidierungiv) epoxidation

Zur Funktionalisierung kann ein gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Polyisobuten (speziell mit ethylenisch ungesättigten Gruppen terminiertes Polyisobuten) mit wenigstens einer Peroxidverbindung unter Erhalt eines wenigstens teilweise epoxidierten Polyisobutens umgesetzt werden. Geeignete Verfahren zur Epoxidierung sind in J. March, Advanced Organic Chemistry, 4. Auflage, Verlag John Wiley & Sons, S. 826–829 beschrieben, worauf hier Bezug genommen wird. Vorzugsweise wird als Peroxidverbindung wenigstens eine Persäure, wie m-Chlorperbenzoesäure, Perameisensäure, Peressigsäure, Trifluorperessigsäure, Perbenzoesäure und 3,5- Dinitroperbenzoesäure eingesetzt. Die Herstellung der Persäuren kann in situ aus den entsprechenden Säuren und H2O2 gegebenenfalls in Gegenwart von Mineralsäuren erfolgen. Weitere geeignete Epoxidierungsreagenzien sind beispielsweise alkalisches Wasserstoffperoxid, molekularer Sauerstoff und Alkylperoxide, wie tert.-Butylhydroperoxid. Geeignete Lösungsmittel für die Epoxidierung sind beispielsweise übliche, nicht polare Lösungsmittel. Besonders geeignete Lösungsmittel sind Kohlenwasserstoffe wie Toluol, Xylol, Hexan oder Heptan. Das gebildete Epoxid ist relativ stabil und kann anschließend ringöffnend mit Wasser, Säuren, Alkoholen, Thiolen oder primären oder sekundären Aminen umgesetzt werden, wobei man u.a. Diole, Glycolether, Glycolthioether und Amine erhält. Dieser Funktionalisierungsweg verläuft jedoch aufgrund der sterischen Hinderung am tertiären Kohlenstoffatom der Epoxy-Gruppe häufig mit relativ niedrigen Ausbeuten. Lagert man hingegen das Epoxid zur entsprechenden Carbonylverbindung um, was beispielsweise mittels Zeolithen oder Lewissäuren erfolgen kann, so lassen sich die gebildeten Carbonylverbindungen mit deutlich besseren Ausbeuten derivatisieren, indem man sie beispielsweise den unter ix) beschriebenen Reaktionen A) bis C) unterwirft.For functionalization, a polyisobutene (specifically polyisobutene terminated with ethylenically unsaturated groups) prepared according to the process of the invention can be reacted with at least one peroxide compound to give an at least partially epoxidized polyisobutene. Suitable methods for epoxidation are described in J. March, Advanced Organic Chemistry, 4th Edition, John Wiley & Sons, S. 826-829, incorporated herein by reference. Preferably, the peroxide compound used is at least one peracid, such as m-chloroperbenzoic acid, performic acid, peracetic acid, trifluoroperacetic acid, perbenzoic acid and 3,5-dinitroperbenzoic acid. The preparation of the peracids can be carried out in situ from the corresponding acids and H 2 O 2 optionally in the presence of mineral acids. Other suitable epoxidation reagents are, for example, alkaline hydrogen peroxide, molecular oxygen and alkyl peroxides such as tertiary butyl hydroperoxide. Suitable solvents for the epoxidation are, for example, conventional, non-polar solvents. Particularly suitable solvents are hydrocarbons such as toluene, xylene, hexane or heptane. The epoxide formed is relatively stable and can then be reacted ring-opening with water, acids, alcohols, thiols or primary or secondary amines to give, inter alia, diols, glycol ethers, glycol thioethers and amines. However, this functionalization route often proceeds with relatively low yields because of steric hindrance at the tertiary carbon atom of the epoxy group. On the other hand, if the epoxide is converted to the corresponding carbonyl compound, which can be done, for example, by means of zeolites or Lewis acids, then the carbonyl compounds formed can be derivatized with significantly better yields, for example by subjecting them to the reactions A) to C) described under ix).

Das Epoxid kann des Weiteren durch Umsetzung mit einem Boran und anschließende oxidative Spaltung des gebildeten Esters zu einem 2-Polyisobutenyl-1,3-propandiol umgesetzt werden. Geeignete Borane sind z.B. Diboran (B2H6) sowie Alkyl- und Arylborane RBH2 (R = Alkyl oder Aryl). Die Umsetzung mit dem Boran erfolgt geeigneterweise in einem Boran-koordinierenden Lösungsmittel. Beispiele hierfür sind offenkettige Ether, wie Dialkyl-, Diaryl- oder Alkylarylether, sowie cyclische Ether, wie Tetrahydrofuran oder 1,4-Dioxan. Die oxidative Spaltung zum 1,3-Diol kann beispielsweise wie in v) beschrieben erfolgen. Die Überführung des Epoxids in ein 2-Polyisobutenyl-1,3-propandiol ist z.B. in EP-A-0737662 beschrieben, worauf hiermit in vollem Umfang Bezug genommen wird.The epoxide can also be converted to a 2-polyisobutenyl-1,3-propanediol by reaction with a borane and subsequent oxidative cleavage of the resulting ester. Suitable boranes are, for example, diborane (B 2 H 6 ) and also alkyl and arylboranes RBH 2 (R = alkyl or aryl). The reaction with the borane is suitably carried out in a borane-coordinating solvent. Examples of these are open-chain ethers, such as dialkyl, diaryl or alkylaryl ethers, and cyclic ethers, such as tetrahydrofuran or 1,4-dioxane. The oxidative cleavage to the 1,3-diol can be carried out, for example, as described in v). The conversion of the epoxide into a 2-polyisobutenyl-1,3-propanediol is described, for example, in EP-A-0737662, to which reference is hereby made in its entirety.

v) Hydroborierungv) hydroboration

Zur Funktionalisierung kann man ein gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Polyisobuten (speziell mit ethylenisch ungesättigten Gruppen terminiertes Polyisobuten) einer Umsetzung mit einem (gegebenenfalls in situ erzeugten) Boran unterziehen, wobei ein wenigstens teilweise hydroxyliertes Polyisobuten erhalten wird. Geeignete Verfahren zur Hydroborierung sind in J. March, Advanced Organic Chemistry, 4. Auflage, Verlag John Wiley & Sons, S. 783–789 beschrieben, worauf hiermit Bezug genommen wird. Geeignete Hydroborierungsreagenzien sind beispielsweise Diboran, das in der Regel in situ durch Umsetzung von Natriumborhydrid mit BF3-Etherat erzeugt wird, Diisamylboran (Bis-[3-methylbut-2-yl]boran), 1,1,2-Trimethylpropylboran, 9-Borbicyclo[3.3.1]nonan, Diisocamphenylboran, die durch Hydroborierung der entsprechenden Alkene mit Diboran erhältlich sind, Chlorboran-Dimethylsulfid, Alkyldichlorborane oder H3B-N(C2H5)2.For functionalization, a polyisobutene (specifically polyisobutene terminated with ethylenically unsaturated groups) prepared according to the process of the invention can be subjected to a reaction with a (optionally generated in situ) borane to give an at least partially hydroxylated polyisobutene. Suitable hydroboration processes are described in J. March, Advanced Organic Chemistry, 4th Edition, John Wiley & Sons, pp. 783-789, which is hereby incorporated by reference. Examples of suitable hydroborating reagents are diborane, which is generally generated in situ by reacting sodium borohydride with BF 3 etherate, diisamylborane (bis [3-methylbut-2-yl] borane), 1,1,2-trimethylpropylborane, 9- Borbicyclo [3.3.1] nonane, diisocamphenylborane, which are obtainable by hydroboration of the corresponding alkenes with diborane, chloroborane-dimethylsulfide, alkyldichloroboranes or H 3 BN (C 2 H 5 ) 2 .

Üblicherweise führt man die Hydroborierung in einem Lösungsmittel durch. Geeignete Lösungsmittel für die Hydroborierung sind beispielsweise acyclische Ether wie Diethylether, Methyl-tert.-butylether, Dimethoxyethan, Diethylenglykoldimethylether, Triethylenglykoldimethylether, cyclische Ether wie Tetrahydrofuran oder Dioxan sowie Kohlenwasserstoffe wie Hexan oder Toluol oder Gemische davon. Die Reaktionstemperatur wird in der Regel von der Reaktivität des Hydroborierungsmittels bestimmt und liegt normalerweise zwischen dem Schmelz- und Siedepunkt des Reaktionsgemisches, vorzugsweise im Bereich von 0°C bis 60°C.Usually you lead hydroboration in a solvent by. Suitable solvents for hydroboration are, for example, acyclic ethers such as diethyl ether, methyl tert-butyl ether, Dimethoxyethane, diethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, cyclic ethers such as tetrahydrofuran or dioxane and hydrocarbons such as hexane or toluene or mixtures thereof. The reaction temperature is usually from the reactivity of the hydroborating agent and is usually between the Melting and boiling point of the reaction mixture, preferably in Range of 0 ° C up to 60 ° C.

Üblicherweise setzt man das Hydroborierungsmittel im Überschuss bezogen auf das Alken ein. Das Boratom addiert sich vorzugsweise an das weniger substituierte und somit sterisch weniger gehinderte Kohlenstoffatom.Usually, the hydroborating agent is used in excess with respect to the alkene. The boron atom preferably adds to the less substituted and thus sterically less hindered Koh lenstoffatom.

Üblicherweise werden die gebildeten Alkylborane nicht isoliert, sondern durch nachfolgende Umsetzung direkt in die Wertprodukte überführt. Eine sehr bedeutsame Umsetzung der Alkylborane ist die Reaktion mit alkalischen Wasserstoffperoxid unter Erhalt eines Alkohols, der vorzugsweise formal der Anti-Markovnikov-Hydratisierung des Alkens entspricht. Des Weiteren können die erhaltenen Alkylborane einer Umsetzung mit Brom in Gegenwart von Hydroxid-Ionen unter Erhalt des Bromids unterzogen werden.Usually The formed alkyl boranes are not isolated, but by subsequent conversion transferred directly into the value products. A very significant implementation of alkylboranes is the reaction with alkaline Hydrogen peroxide to give an alcohol, preferably formally corresponds to the anti-Markovnikov hydration of the alkene. Furthermore you can the resulting alkylboranes a reaction with bromine in the presence be subjected to hydroxide ions to obtain the bromide.

vi) En-Reaktionvi) ene reaction

Zur Funktionalisierung kann ein gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Polyisobuten (speziell mit ethylenisch ungesättigten Gruppen terminiertes Polyisobuten) mit wenigstens einem Alken, das eine elektrophil-substituierte Doppelbindung aufweist, in einer En-Reaktion umgesetzt werden (siehe z.B. DE-A 4 319 672 oder H. Mach und P. Rath in "Lubrication Science II (1999), S. 175–185, worauf vollinhaltlich Bezug genommen wird). Bei der En-Reaktion wird ein als En bezeichnetes Alken mit einem Allyl-ständigen Wasserstoffatom mit einem elektrophilen Alken, dem sogenannten Enophil, in einer pericyclischen Reaktion, umfassend eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungsknüpfung, eine Doppelbindungsverschiebung und einen Wasserstofftransfer umgesetzt. Vorliegend reagiert das Polyisobuten als En. Geeignete Enophile sind Verbindungen, wie sie auch als Dienophile in der Diels-Alder-Reaktion eingesetzt werden. Bevorzugt wird als Enophil Maleinsäureanhydrid eingesetzt. Dabei resultieren wenigstens teilweise mit Bernsteinsäureanhydridgruppen (Succinanhydridgruppen) funktionalisierte Polyisobutene. In Abhängigkeit vom Molekulargewicht und vom Doppelbindungstyp des eingesetzten Polyisobutens, der Maleinsäureanhydridkonzentration und der Temperatur werden in der Regel 70 bis 90 % des eingesetzten Polymers funktionalisiert. Die in der Polyisobutenkette dabei neu gebildete Doppelbindung kann anschließend gewünschtenfalls weiter funktionalisiert werden, beispielsweise durch Umsetzung mit Maleinsäureanhydrid in einer erneuten en-Reaktion unter Anbindung einer weiteren Bernsteinsäureanhydridgruppe.to Functionalization can be a method according to the invention produced polyisobutene (especially with ethylenically unsaturated Groups terminated polyisobutene) with at least one alkene, the has an electrophile-substituted double bond, in one En-reaction can be implemented (see, for example, DE-A 4 319 672 or H. Mach and P. Rath in "Lubrication Science II (1999), p. 175-185, which is incorporated by reference). In the ene reaction is an alkene called En with an allyl-containing hydrogen atom with an electrophilic alkene, the so-called enophile, in one pericyclic reaction comprising a carbon-carbon bond, a Double bond shift and a hydrogen transfer implemented. In the present case, the polyisobutene reacts as ene. Suitable enophiles are compounds, as well as dienophiles in the Diels-Alder reaction be used. The preferred enophile is maleic anhydride used. This results at least partially with succinic anhydride groups (Succinanhydridgruppen) functionalized polyisobutenes. Depending on the molecular weight and the double bond type of the polyisobutene used, the maleic anhydride concentration and the temperature is usually 70 to 90% of the used Polymers functionalized. The new in the polyisobutene chain If desired, the double bond formed can then be further functionalized be, for example by reaction with maleic anhydride in a further ene reaction with attachment of another succinic anhydride group.

Die En-Reaktion kann gegebenenfalls in Gegenwart einer Lewis-Säure als Katalysator durchgeführt werden. Geeignet sind beispielsweise Aluminiumchlorid und Ethylaluminiumchlorid.The En-reaction may optionally be carried out in the presence of a Lewis acid as Catalyst can be performed. Suitable examples are aluminum chloride and ethylaluminum chloride.

Zur weiteren Funktionalisierung kann man beispielsweise ein mit Bernsteinsäureanhydridgruppen derivatisiertes Polyisobuten einer Folgereaktion unterziehen, die ausgewählt ist unter:

  • a) Umsetzung mit wenigstens einem Amin unter Erhalt eines wenigstens teilweise mit Succinimidgruppen und/oder Succinamidgruppen funktionalisierten Polyisobutens,
  • b) Umsetzung mit wenigstens einem Alkohol unter Erhalt eines wenigstens teilweise mit Succinestergruppen funktionalisierten Polyisobutens, und
  • c) Umsetzung mit wenigstens einem Thiol unter Erhalt eines wenigstens teilweise mit Succinthioestergruppen funktionalisierten Polyisobutens.
For further functionalization, it is possible, for example, to subject a polyisobutene derivatized with succinic anhydride groups to a subsequent reaction which is selected from:
  • a) reaction with at least one amine to give a polyisobutene which is at least partially functionalized with succinimide groups and / or succinamide groups,
  • b) reaction with at least one alcohol to give a polyisobutene at least partially functionalized with succinic ester groups, and
  • c) reaction with at least one thiol to obtain a polyisobutene functionalized at least in part with succinothioester groups.

vii) Addition von Halogen oder Halogenwasserstoffenvii) addition of halogen or hydrogen halides

Zur Funktionalisierung kann ein gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Polyisobuten (speziell mit ethylenisch ungesättigten Gruppen terminiertes Polyisobuten) einer Umsetzung mit Halogenwasserstoff oder einem Halogen unter Erhalt eines wenigstens teilweise mit Halogengruppen funktionalisierten Polyisobutens unterzogen werden. Geeignete Reaktionsbedingungen der Hydro-Halo-Addition werden in J. March, Advanced Organic Chemistry, 4. Auflage, Verlag John Wiley & Sons, S. 758–759 beschrieben, worauf hier Bezug genommen wird. Zur Addition von Halogenwasserstoff eignen sich prinzipiell HF, HCl, HBr und HI. Die Addition von HI, HBr und HF kann in der Regel bei Raumtemperatur erfolgen, wohingegen zur Addition von HCl in der Regel erhöhte Temperaturen und/oder erhöhter Druck eingesetzt werden.to Functionalization can be a method according to the invention produced polyisobutene (especially with ethylenically unsaturated Groups terminated polyisobutene) of a reaction with hydrogen halide or a halogen to give at least partially halogen groups be subjected to functionalized polyisobutene. Suitable reaction conditions the hydrohalo addition are described in J. March, Advanced Organic Chemistry, 4th edition, publisher John Wiley & Sons, Pp. 758-759 described, which is hereby incorporated by reference. For the addition of hydrogen halide In principle, HF, HCl, HBr and HI are suitable. The addition of HI, HBr and HF can usually be done at room temperature, whereas for the addition of HCl usually elevated temperatures and / or elevated pressure be used.

Die Addition von Halogenwasserstoffen kann prinzipiell in Abwesenheit oder in Anwesenheit von Initiatoren oder von elektromagnetischer Strahlung erfolgen. Bei der Addition in Abwesenheit von Initiatoren, speziell von Peroxiden, werden in der Regel die Markovnikov-Additionsprodukte erhalten. Unter Zusatz von Peroxiden führt die Addition von HBr in der Regel zu Anti-Markovnikov-Produkten.The Addition of hydrogen halides can in principle be in the absence or in the presence of initiators or of electromagnetic Radiation done. In addition in the absence of initiators, especially of peroxides, are usually the Markovnikov addition products receive. With the addition of peroxides, the addition of HBr leads to usually to anti-Markovnikov products.

Die Halogenierung von Doppelbindungen wird in J. March, Advanced Organic Chemistry, 4. Auflage, Verlag John Wiley & Sons, S. 812–814 beschrieben, worauf hier Bezug genommen wird. Zur Addition von Cl, Br und I können die freien Halogene eingesetzt werden. Zum Erhalt von gemischt-halogenierten Verbindungen ist der Einsatz von Interhalogen-Verbindungen bekannt. Zur Addition von Fluor werden in der Regel fluorhaltige Verbindungen, wie CoF3, XeF2 und Mischungen von PbO2 und SF4 eingesetzt. Brom addiert in der Regel bei Raumtemperatur in guten Ausbeuten an Doppel bindungen. Zur Addition von Chlor können neben dem freien Halogen auch chlorhaltige Reagenzien, wie SO2Cl2, PCl5 etc. eingesetzt werden.The halogenation of double bonds is described in J. March, Advanced Organic Chemistry, 4th Edition, John Wiley & Sons, pp. 812-814, incorporated herein by reference. For the addition of Cl, Br and I, the free halogens can be used. To obtain mixed-halogenated compounds, the use of interhalogen compounds is known. Fluorine-containing compounds such as CoF 3 , XeF 2 and mixtures of PbO 2 and SF 4 are generally used for the addition of fluorine. Bromine usually adds up Room temperature in good yields of double bonds. Chlorine-containing reagents, such as SO 2 Cl 2 , PCl 5, etc., can be used in addition to the free halogen to add chlorine.

Die gebildeten Dihalogenide können gewünschtenfalls beispielsweise durch thermische Behandlung dehydrohalogeniert werden, wobei man dann Allylhalogenidterminierte Polymere erhält.The formed dihalides can if desired for example, be dehydrohalogenated by thermal treatment, to obtain allyl halide-terminated polymers.

Wird zur Halogenierung Chlor oder Brom in Gegenwart von elektromagnetischer Strahlung eingesetzt, so erhält man im Wesentlichen die Produkte der radikalischen Substitution an der Polymerkette und nicht oder nur in untergeordnetem Maß Additionsprodukte an die endständige Doppelbindung.Becomes for halogenating chlorine or bromine in the presence of electromagnetic Radiation used, so receives one essentially the products of radical substitution on the polymer chain and not or only to a minor extent addition products to the terminal Double bond.

viii) Hydroformylierungviii) hydroformylation

Zur Funktionalisierung kann man das Polyisobuten (speziell mit ethylenisch ungesättigten Gruppen terminiertes Polyisobuten) einer Umsetzung mit Kohlenmonoxid und Wasserstoff in Gegenwart eines Hydroformylierungskatalysators unterziehen, wobei ein wenigstens teilweise hydroformyliertes Polyisobuten erhalten wird.to Functionalization can be the polyisobutene (especially with ethylenic unsaturated Groups terminated polyisobutene) of a reaction with carbon monoxide and hydrogen in the presence of a hydroformylation catalyst undergo an at least partially hydroformylated polyisobutene is obtained.

Geeignete Katalysatoren für die Hydroformylierung sind bekannt und umfassen vorzugsweise eine Verbindung oder einen Komplex eines Elements der VIII. Nebengruppe des Periodensystems, wie Co, Rh, Ir, Ru, Pd oder Pt. Zur Aktivitäts- und/oder Selektivitätsbeeinflussung werden vorzugsweise mit N- oder P-haltigen Liganden modifizierte Hydroformylierungskatalysatoren eingesetzt. Geeignete Salze dieser Metalle sind beispielsweise die Hydride, Halogenide, Nitrate, Sulfate, Oxide, Sulfide oder die Salze mit Alkyl- oder Arylcarbonsäuren oder Alkyl- oder Arylsulfonsäuren. Geeignete Komplexverbindungen weisen Liganden auf, die beispielsweise ausgewählt sind unter Halogeniden, Aminen, Carboxylaten, Acetylacetonat, Aryl- oder Alkylsulfonaten, Hydrid, CO, Olefinen, Dienen, Cycloolefinen, Nitrilen, N-haltigen Heterocyclen, Aromaten und Heteroaromaten, Ethern, PF3, Phospholen, Phosphabenzolen sowie ein-, zwei- und mehrzähnigen Phosphin-, Phosphinit-, Phosphonit-, Phosphoramidit und Phosphitliganden.Suitable hydroformylation catalysts are known and preferably comprise a compound or a complex of an element of Group VIII of the Periodic Table, such as Co, Rh, Ir, Ru, Pd or Pt. For influencing the activity and / or selectivity, hydroformylation catalysts modified with N- or P-containing ligands are preferably used. Suitable salts of these metals are, for example, the hydrides, halides, nitrates, sulfates, oxides, sulfides or the salts with alkyl or arylcarboxylic acids or alkyl or arylsulfonic acids. Suitable complex compounds have ligands selected, for example, from halides, amines, carboxylates, acetylacetonate, aryl or alkylsulfonates, hydride, CO, olefins, dienes, cycloolefins, nitriles, N-containing heterocycles, aromatics and heteroaromatics, ethers, PF 3 , Phospholes, phosphabenzenes and mono-, bi- and polydentate phosphine, phosphinite, phosphonite, phosphoramidite and phosphite ligands.

Im Allgemeinen werden unter Hydroformylierungsbedingungen aus den jeweils eingesetzten Katalysatoren oder Katalysatorvorstufen katalytisch aktive Spezies der allgemeinen Formel HxMy(CO)zLq gebildet, worin M für ein Metall der VIII. Nebengruppe, L für einen Liganden und q, x, y, z für ganze Zahlen, abhängig von der Wertigkeit und Art des Metalls sowie der Bindigkeit des Liganden L, stehen.In general, catalytically active species of the general formula H x M y (CO) z L q are formed under hydroformylation conditions from the particular catalysts or catalyst precursors used, where M is a metal of subgroup VIII, L is a ligand and q, x, y , z are integers, depending on the valence and type of metal and the ligand L's binding.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform werden die Hydroformylierungskatalysatoren in situ in dem für die Hydroformylierungsreaktion eingesetzten Reaktor hergestellt.To a preferred embodiment For example, the hydroformylation catalysts are used in situ for the hydroformylation reaction produced reactor produced.

Eine andere bevorzugte Form ist die Verwendung eines Carbonylgenerators, bei dem vorgefertigtes Carbonyl z. B. an Aktivkohle adsorbiert wird und nur das desorbierte Carbonyl der Hydroformylierung zugeführt wird, nicht aber die Salzlösungen, aus de nen das Carbonyl erzeugt wird.A another preferred form is the use of a carbonyl generator, in the prefabricated carbonyl z. B. is adsorbed on activated carbon and only the desorbed carbonyl is fed to the hydroformylation, but not the salt solutions, from which the carbonyl is produced.

Geeignete Rhodiumverbindungen oder -komplexe sind z. B. Rhodium(II)- und Rhodium(III)-salze, wie Rhodium(III)-chlorid, Rhodium(III)-nitrat, Rhodium(III)-sulfat, Kalium-Rhodiumsulfat, Rhodium(II)- bzw. Rhodium(III)-carboxylat, Rhodium(II)- und Rhodium(III)-acetat, Rhodium(III)-oxid, Salze der Rhodium(III)-Säure, Trisammoniumhexachlororhodat(III) etc. Weiterhin eignen sich Rhodiumkomplexe, wie Rhodiumbiscarbonylacetylacetonat, Acetylacetonatobisethylenrhodium(I) etc.suitable Rhodium compounds or complexes are e.g. Rhodium (II) and rhodium (III) salts, such as rhodium (III) chloride, rhodium (III) nitrate, rhodium (III) sulfate, Potassium rhodium sulfate, Rhodium (II) or rhodium (III) carboxylate, rhodium (II) and rhodium (III) acetate, Rhodium (III) oxide, salts of rhodium (III) acid, trisammonium hexachlororhodate (III) etc. Furthermore, rhodium complexes, such as Rhodiumbiscarbonylacetylacetonat, Acetylacetonato-bis-ethyl rhodium (I), etc.

Ebenfalls geeignet sind Rutheniumsalze oder -verbindungen. Geeignete Rutheniumsalze sind beispielsweise Ruthenium(III)chlorid, Ruthenium(IV)-, Ruthenium(VI)- oder Ruthenium(VIII)oxid, Alkalisalze der Rutheniumsauerstoffsäuren wie K2RuO4 oder KRuO4 oder Komplexverbindungen, wie z. B. RuHCl(CO)(PPh3)3. Auch können die Metallcarbonyle des Rutheniums wie Trisrutheniumdodecacarbonyl oder Hexarutheniumoctadecacarbonyl, oder Mischformen, in denen CO teilweise durch Liganden der Formel PR3 ersetzt sind, wie Ru(CO)3(PPh3)2, verwendet werden.Also suitable are ruthenium salts or compounds. Suitable ruthenium salts are, for example, ruthenium (III) chloride, ruthenium (IV), ruthenium (VI) or ruthenium (VIII) oxide, alkali metal salts of ruthenium oxygen acids such as K 2 RuO 4 or KRuO 4 or complex compounds, such as. B. RuHCl (CO) (PPh 3 ) 3 . The metal carbonyls of ruthenium such as dodecacarbonyltriruthenium or octadecacarbonylhexaruthenium, or mixed forms can, in which CO has been partly replaced by ligands of the formula PR 3, such as Ru (CO) 3 (PPh 3) 2 is used.

Geeignete Cobaltverbindungen sind beispielsweise Cobalt(II)chlorid, Cobalt(II)sulfat, Cobalt(II)carbonat, Cobalt(II)nitrat, deren Amin- oder Hydratkomplexe, Cobaltcarboxylate, wie Cobaltformiat, Cobaltacetat, Cobaltethylhexanoat, Cobaltnaphthanoat, sowie der Cobalt-Caprolactamat-Komplex. Auch hier können die Carbonylkomplexe des Cobalts wie Dicobaltoctacarbonyl, Tetracobaltdodecacarbonyl und Hexacobalthexadecacarbonyl eingesetzt werden.suitable Cobalt compounds are, for example, cobalt (II) chloride, cobalt (II) sulfate, Cobalt (II) carbonate, cobalt (II) nitrate, their amine or hydrate complexes, Cobalt carboxylates, such as cobalt formate, cobalt acetate, cobalt ethylhexanoate, Cobalt naphthanoate, as well as the cobalt-caprolactamate complex. Also here we can the carbonyl complexes of cobalt such as dicobaltoctacarbonyl, tetracobalt dodecacarbonyl and Hexacobalthexadecacarbonyl be used.

Die genannten und weitere geeignete Verbindungen sind im Prinzip bekannt und in der Literatur hinreichend beschrieben.The above and other suitable compounds are known in principle and in the literature described enough.

Geeignete Aktivierungsmittel, die zur Hydroformylierung eingesetzt werden können, sind z. B. Brönsted-Säuren, Lewis-Säuren, wie z. B. BF3, AlCl3, ZnCl2, und Lewis-Basen.Suitable activating agents which can be used for hydroformylation are, for. B. Bronsted acids, Lewis acids, such as. B. BF 3 , AlCl 3 , ZnCl 2 , and Lewis bases.

Die Zusammensetzung des eingesetzten Synthesegases aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff kann in weiten Bereichen variieren. Das molare Verhältnis von Kohlenmonoxid und Wasserstoff beträgt in der Regel etwa 5:95 bis 95:5, bevorzugt etwa 40:60 bis 60:40. Die Temperatur bei der Hydroformylierung liegt im Allgemeinen in einem Bereich von etwa 20 bis 200 °C, bevorzugt etwa 50 bis 190 °C. Die Reaktion wird in der Regel bei dem Partialdruck des Reaktionsgases bei der gewählten Reaktionstemperatur durchgeführt. Im Allgemeinen liegt der Druck in einem Bereich von etwa 1 bis 700 bar, bevorzugt 1 bis 300 bar.The Composition of the synthesis gas used from carbon monoxide and hydrogen can vary widely. The molar ratio of Carbon monoxide and hydrogen is usually about 5:95 to 95: 5, preferably about 40:60 to 60:40. The temperature at the hydroformylation is generally in a range of about 20 to 200 ° C, preferably about 50 to 190 ° C. The reaction is usually at the partial pressure of the reaction gas at the chosen Reaction temperature performed. In general, the pressure is in a range of about 1 to 700 bar, preferably 1 to 300 bar.

Die Carbonylzahl der erhaltenen hydroformylierten Polyisobutene hängt vom zahlenmittleren Molekulargewicht Mn ab.The carbonyl number of the resulting hydroformylated polyisobutenes depends on the number average molecular weight M n .

Vorzugsweise wird der überwiegende Teil der in dem eingesetzten mittelmolekularen, reaktiven Polyisobuten enthaltenen Doppelbindungen durch die Hydroformylierung in Aldehyde überführt. Durch Einsatz geeigneter Hydroformylierungskatalysatoren und/oder eines Überschusses an Wasserstoff im eingesetzten Synthesegas kann der überwiegende Teil der im Edukt enthaltenen, ethylenisch ungesättigten Doppelbindungen auch direkt in Alkohole umgewandelt werden. Dies kann auch in einer zweistufigen Funktionalisierung gemäß dem im Folgenden beschriebenen Reaktionsschritt B) erfolgen.Preferably becomes the predominant one Part of the used in the medium molecular weight, reactive polyisobutene converted double bonds by the hydroformylation in aldehydes. By Use of suitable hydroformylation catalysts and / or an excess Hydrogen in the synthesis gas used can be the predominant Part of the ethylenically unsaturated double bonds contained in the starting material also be converted directly into alcohols. This can also be done in a two-stage Functionalization according to the im Reaction step B) described below.

Die durch Hydroformylierung erhaltenen funktionalisierten Polyisobutene eignen sich vorteilhaft als Zwischenprodukte für die Weiterverarbeitung durch Funktionalisierung wenigstens eines Teils der in ihnen enthaltenen Aldehydfunktionen.The obtained by hydroformylation functionalized polyisobutenes are advantageous as intermediates for further processing by Functionalization of at least a part of the contained in them Aldehyde functions.

A) OxocarbonsäurenA) Oxocarboxylic acids

Zur weiteren Funktionalisierung kann man die in Schritt viii) erhaltenen hydroformylierten Polyisobutene mit einem Oxidationsmittel unter Erhalt eines wenigstens teilweise mit Carboxygruppen funktionalisierten Polyisobutens umsetzen.to Further functionalization can be obtained in step viii) hydroformylated polyisobutenes with an oxidizing agent below Obtaining an at least partially functionalized with carboxy polyisobutene implement.

Für die Oxidation von Aldehyden zu Carbonsäuren können allgemein eine große Anzahl verschiedener Oxidationsmittel und -verfahren verwendet werden, die z. B. in J. March, Advanced Organic Chemistry, Verlag John Wiley & Sons, 4. Auflage, S. 701ff. (1992) beschrieben sind. Dazu zählen z. B. die Oxidation mit Permanganat, Chromat, Luftsauerstoff, etc. Die Oxidation mit Luft kann sowohl katalytisch in Gegenwart von Metallsalzen als auch in Abwesenheit von Katalysatoren erfolgen. Als Metalle werden bevorzugt solche verwendet, die zu einem Wertigkeitswechsel befähigt sind, wie z. B. Cu, Fe, Co, Mn, etc. Die Reaktion gelingt in der Regel auch in Abwesenheit eines Katalysators. Bei der Luftoxidation kann der Umsatz leicht über die Reaktionsdauer gesteuert werden.For the oxidation from aldehydes to carboxylic acids can generally a big one Number of different oxidants and processes used, the z. In J. March, Advanced Organic Chemistry, John Wiley & Sons, 4th edition, P. 701ff. (1992). These include z. Oxidation with permanganate, Chromate, atmospheric oxygen, etc. The oxidation with air can both catalytically in the presence of metal salts as well as in the absence of catalysts. As metals are preferred used, which are capable of a valency change, such. B. Cu, Fe, Co, Mn, etc. The reaction usually succeeds even in the absence a catalyst. In air oxidation, sales can easily exceed the Reaction time to be controlled.

Nach einer weiteren Ausführungsform wird als Oxidationsmittel eine wässrige Wasserstoffperoxidlösung in Kombination mit einer Carbonsäure, wie z. B. Essigsäure, verwendet. Die Säurezahl der erhaltenen Polyisobutene mit Carboxylfunktion hängt vom zahlenmittleren Molekulargewicht Mn ab.According to a further embodiment, the oxidizing agent is an aqueous hydrogen peroxide solution in combination with a carboxylic acid, such as. As acetic acid used. The acid value of the resulting polyisobutenes having carboxyl function depends on the number average molecular weight M n .

B) OxoalkoholeB) Oxo alcohols

Nach einer weiteren geeigneten Ausführungsform können die in Schritt viii) erhaltenen hydroformylierten Polyisobutene einer Umsetzung mit Wasserstoff in Gegenwart eines Hydrierkatalysators unter Erhalt eines wenigstens teilweise mit Alkoholgruppen funktionalisierten Polyisobutens unterzogen werden.To another suitable embodiment can the hydroformylated polyisobutenes obtained in step viii) a reaction with hydrogen in the presence of a hydrogenation catalyst to obtain an at least partially functionalized with alcohol groups Polyisobutene be subjected.

Geeignete Hydrierungskatalysatoren sind im allgemeinen Übergangsmetalle wie z. B. Cr, Mo, W, Fe, Rh, Co, Ni, Pd, Pt, Ru, etc., oder deren Mischungen, die zur Erhöhung der Aktivität und Stabilität auf Trägern, wie z. B. Aktivkohle, Aluminiumoxid, Kieselgur, etc., aufgebracht werden können. Zur Erhöhung der katalytischen Aktivität können Fe, Co, und bevorzugt Ni auch in Form der Raney-Katalysatoren als Metallschwamm mit einer sehr großen Oberfläche verwendet werden.suitable Hydrogenation catalysts are generally transition metals such. B. Cr, Mo, W, Fe, Rh, Co, Ni, Pd, Pt, Ru, etc., or mixtures thereof, to increase the activity and stability on carriers, like z. As activated carbon, alumina, diatomaceous earth, etc., are applied can. To increase the catalytic activity can Fe, Co, and preferably Ni also in the form of the Raney catalysts as Metal sponge can be used with a very large surface area.

Die Hydrierung der Oxo-Aldehyde aus Stufe viii) erfolgt in Abhängigkeit von der Aktivität des Katalysators vorzugsweise bei erhöhten Temperaturen und erhöhtem Druck. Bevorzugt liegt die Reaktionstemperatur bei etwa 80 bis 150 °C und der Druck bei etwa 50 bis 350 bar.The Hydrogenation of the oxo-aldehydes from stage viii) takes place in dependence from the activity the catalyst preferably at elevated temperatures and elevated pressure. Preferably, the reaction temperature is about 80 to 150 ° C and the Pressure at about 50 to 350 bar.

Die Alkoholzahl der erhaltenen Polyisobutene mit Hydroxygruppen hängt vom zahlenmittleren Molekulargewicht Mn ab.The alcohol number of the obtained hydroxy-containing polyisobutenes depends on the number-average molecular weight M n .

C) AminsyntheseC) amine synthesis

Nach einer weiteren geeigneten Ausführungsform werden die in Schritt viii) erhaltenen hydroformylierten Polyisobutene zur weiteren Funktionalisierung einer Umsetzung mit Wasserstoff und Ammoniak oder einem primären oder sekundären Amin in Gegenwart eines Aminierungskatalysators unter Erhalt eines wenigstens teilweise mit Amingruppen funktionalisierten Polyisobutens unterzogen.To another suitable embodiment become the hydroformylated polyisobutenes obtained in step viii) for the further functionalization of a reaction with hydrogen and ammonia or a primary or secondary Amin in the presence of an amination catalyst to obtain a at least partially functionalized with amine groups polyisobutene subjected.

Geeignete Aminierungskatalysatoren sind die zuvor in Stufe B) beschriebenen Hydrierungskatalysatoren, bevorzugt Kupfer, Cobalt oder Nickel, die in Form der Raney-Metalle oder auf einem Träger eingesetzt werden können. Weiter eignen sich auch Platinkatalysatoren.suitable Amination catalysts are those previously described in step B) Hydrogenation catalysts, preferably copper, cobalt or nickel, in the form of Raney metals or on a carrier can be used. Also suitable are platinum catalysts.

Bei der Aminierung mit Ammoniak werden aminierte Polyisobutene mit überwiegend primären Aminofunktionen erhalten. Zur Aminierung geeignete primäre und sekundäre Amine sind Verbindungen der allgemeinen Formeln R-NH2 und RR'NH, worin R und R' beispielsweise für C1-C10-Alkyl, C6-C20-Aryl, C7-C20-Arylalkyl, C7-C20-Alkylaryl oder Cycloalkyl stehen. Auch Diamine, wie N,N-Dimethylaminopropylamin und N,N'-Dimethylpropylen-1-3-diamin, sind geeignet.In the amination with ammonia aminated polyisobutenes are obtained with predominantly primary amino functions. Primary and secondary amines suitable for amination are compounds of the general formulas R-NH 2 and RR'NH, in which R and R 'are, for example, C 1 -C 10 -alkyl, C 6 -C 20 -aryl, C 7 -C 20 - Arylalkyl, C 7 -C 20 alkylaryl or cycloalkyl. Diamines such as N, N-dimethylaminopropylamine and N, N'-dimethylpropylene-1-3-diamine are also suitable.

Die Aminzahl der erhaltenen Polyisobutene mit Aminofunktion hängt vom zahlenmittleren Molekulargewicht Mn und von der Zahl der eingebauten Aminogruppen ab.The amine value of the resulting amino-functional polyisobutenes depends on the number-average molecular weight M n and on the number of incorporated amino groups.

ix) Copolymerisation mit olefinisch ungesättigten Dicarbonsäurenix) copolymerization with olefinically unsaturated dicarboxylic acids

Die Copolymerisation von ungesättigt terminierten Polyisobutenen mit ungesättigten Dicarbonsäuren, wie Maleinsäure oder Fumarsäure, oder geeigneten Derivaten davon, wie Maleinsäureanhydrid, Maleinsäureester oder Fumarsäureester, ist in der EP-A-0644208 beschrieben, auf die hiermit in vollem Umfang Bezug genommen wird. Die erhaltenen Copolymere können anschließend weiter derivatisiert werden, beispielsweise durch Veresterung oder Umesterung an den Carboxylgruppen des eingesetzten Dicarbonsäurebausteins oder durch deren Umsetzung mit Mono- Di- oder Polyaminen zu den entsprechenden Ammoniumsalzen oder Amiden, und bei Verwendung von Maleinsäure oder deren Derivaten als Comonomer auch zu Imiden, Diimiden oder Polyimiden.The Copolymerization of unsaturated terminated polyisobutenes with unsaturated dicarboxylic acids, such as maleic or fumaric acid, or suitable derivatives thereof, such as maleic anhydride, maleic acid esters or fumaric acid ester, is in EP-A-0644208 to which reference is hereby incorporated by reference. The resulting copolymers can subsequently further derivatized, for example by esterification or Transesterification at the carboxyl groups of the dicarboxylic acid building block used or by their reaction with mono- di- or polyamines to the corresponding ammonium salts or amides, and when using maleic or their derivatives as a comonomer also to imides, diimides or Polyimides.

x) Nucleophile Substitution durch Aminex) Nucleophilic substitution by amines

Insbesondere Allylhalogenid-terminierte Polyisobutene, die durch Umsetzung der lebenden Kettenenden mit einem konjugierten Dien und anschließende hydrolytische Aufarbeitung erhältlich sind, lassen sich durch Umsetzung mit Ammoniak, primären oder sekundären Aminen unter solchen Reaktionsbedingungen, die für eine nucleophile Substitution an einem allylischen Zentrum geeignet sind, in die entsprechenden Amin-terminierten Polymere überführen. Geeignete Reaktionsbedingungen sind beispielsweise in Jerry March, Advanced Organic Chemistry, 3. Auflage, 1985, John Wiley & Sons, Seite 364ff beschrieben.Especially Allyl halide-terminated polyisobutenes obtained by reaction of the living chain ends with a conjugated diene and subsequent hydrolytic Workup available are, by reaction with ammonia, primary or secondary Amines under such reaction conditions, which for a nucleophilic substitution at an allylic center, into the corresponding amine-terminated ones Transfer polymers. suitable Reaction conditions are for example in Jerry March, Advanced Organic Chemistry, 3rd Edition, 1985, John Wiley & Sons, page 364ff.

Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen bifunktionellen Polyisobutene dienen als Makromonomere für weitere Polymerisationen, Polykondensationen, Netzwerkbildung oder Kopplung. Außerdem sind sie als Vorstufen für die oben beschriebenen Funktionalisierungsreaktionen i) bis x) geeignet.The with the method according to the invention obtained bifunctional polyisobutenes serve as macromonomers for further Polymerizations, polycondensation, network formation or coupling. Besides, they are they as precursors for the functionalization reactions i) to x) described above are suitable.

Bevorzugte Funktionalisierungsprodukte sind Polyisobutene mit Hydroxygruppen, insbesondere mit 2 oder 4 Hydroxygruppen, mit Amingruppen, insbesondere mit 2 Amingruppen, mit Thiolgruppen, insbesondere mit 4 oder 6 SH-Gruppen, mit Alkoxysilangruppen, insbesondere mit 2 Alkoxysilangruppen, mit Bernsteinsäuregruppen, insbesondere mit 2 Bernsteinsäureanhydrid- oder mit 2 Bernsteinsäureimidgruppen, und mit Phenolgruppen, insbesondere mit 2 Phenolgruppen.preferred Functionalization products are polyisobutenes with hydroxy groups, in particular with 2 or 4 hydroxy groups, with amine groups, in particular with 2 amine groups, with thiol groups, in particular with 4 or 6 SH groups, with alkoxysilane groups, in particular with 2 alkoxysilane groups, with Succinic acid groups, especially with 2 succinic anhydride or with 2 succinimide groups, and with phenolic groups, especially with 2 phenolic groups.

Typischerweise finden die bifunktionellen Polyisobutene und ihre Funktionalisierungsprodukte in Kleb- und Dichtstoffen, in Elastomeren, z.B. in Reifenmaterialien, oder als Additive im Mineralölbereich, z.B. in Kraft- und Schmierstoffen, Anwendung.typically, find the bifunctional polyisobutenes and their functionalization products in adhesives and sealants, in elastomers, e.g. in tire materials, or as additives in the mineral oil sector, e.g. in fuels and lubricants, application.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen.The The following examples are intended to illustrate the invention in more detail.

1. Herstellung von bifunktionellen Isobuten-Polymeren1. Production of difunctional isobutene polymers

Als Apparatur wurden zwei 1 l Vierhalskolben A und B verwendet, die über eine schließbare Verbindung miteinander verbunden waren. Beide Kolben A (Kondensationskolben) und B (Reaktionskolben) waren mit einem Magnetrührer, einem Thermometer, einem Septum, einem Tropftrichter mit Druckausgleich und einem aufgesetztem Trockeneiskühler mit Trockenrohr sowie einem Heiz- und Kühlbad ausgestattet. Kolben B war außerdem mit einem React-IR (IR-Messgerät zur Reaktionskontrolle) der Fa.When Apparatus were two 1 liter four-necked flask A and B were used, over a closable Connected with each other. Both pistons A (condensation piston) and B (reaction flask) were with a magnetic stirrer, a thermometer, a Septum, a dropping funnel with pressure compensation and an attached dry ice condenser equipped with drying tube and a heating and cooling bath. piston B was as well with a React-IR (IR measuring device for the reaction control) of the Fa.

Mettler Toledo ausgestattet. Im Kondensationskolben A wurden Phenanthrolin, Methylenchlorid und gegebenenfalls Hexan vorgelegt. Isobuten wurde in den Tropftrichter kondensiert und in den Kolben A entleert. Anschließend wurde das Gemisch über das Septum mit einer 1,6 M n-Butyllithium-Lösung in Hexan titriert, bis es 5 Minuten zur bleibenden Braunfärbung kam. Dann wurde der Absperrhahn zu Kolben B geöffnet und der Inhalt des Kolbens A wurde unter Erwärmen in Kolben B, in den zuvor 1,3- oder 1,4-Dicumylchlorid vorgelegt worden war, überführt, wo es am Trockeneiskühler kondensierte. Die Lösung wurde mit 1,1 g Phenyltriethoxysilan versetzt und dann auf –76 °C gekühlt. Anschließend wurde Titantetrachlorid zugegeben und der Isobutenumsatz wurde mittels React-IR verfolgt. Beim vorausberechneten Extinktionsrückgang bei 890 cm–1 wurde die Polymerisation durch Zugabe von 10 ml Ethanol abgebrochen. Nachdem überschüssiges Isobuten über Nacht abgedampft war, wurde das Gemisch mit je 150 ml Wasser und Heptan versetzt, kräftig gemischt und in einen Scheidetrichter überführt. Die wässrige Phase wurde verworfen; die organische Phase wurde 2 Mal mit jeweils 150 ml Wasser gewaschen und dann über Natriumsulfat getrocknet. Anschließend wurde das Lösungsmittel bei Raumtemperatur unter verringertem Druck entfernt. Die Reaktionsbedingungen und die Eigenschaften der jeweils erhaltenen Polymere sind in den nachfolgenden Tabellen dargestellt.Equipped Mettler Toledo. In the condensation flask A phenanthroline, methylene chloride and optionally hexane were presented. Isobutene was condensed in the dropping funnel and emptied into the flask A. The mixture was then titrated through the septum with a 1.6 M n-butyllithium solution in hexane until it turned brown for 5 minutes. The stopcock was then opened to flask B and the contents of flask A were transferred to flask B, to which had previously been added 1,3- or 1,4-dicumyl chloride, with heating, where it condensed on the dry ice condenser. The solution was added with 1.1 g of phenyltriethoxysilane and then cooled to -76 ° C. Titanium tetrachloride was then added and the isobutene conversion was monitored by React-IR. The predicted decrease in absorbance at 890 cm -1 terminated the polymerization by adding 10 ml of ethanol. After excess isobutene had evaporated overnight, the mixture was treated with 150 ml each of water and heptane, mixed vigorously and transferred to a separatory funnel. The aqueous phase was discarded; the organic phase was washed twice with 150 ml of water each time and then dried over sodium sulfate. Subsequently, the solvent was removed at room temperature under reduced pressure. The reaction conditions and the properties of the respective polymers obtained are shown in the following tables.

In den Beispielen 1 bis 8 wurde 1,4-Dicumylchlorid als Initiator verwendet, während in den Beispielen 9 bis 16 1,3-Dicumylchlorid zum Einsatz kam. In den Beispielen 1 bis 5 und 9 bis 14 wurde die Polymerisation so abgebrochen, dass Polymere mit einem Mn von etwa 2000 erhalten wurden, währen in den Beispielen 6 bis 8 sowie 15 und 16 Polymere mit einem Mn von etwa 500 angestrebt wurden.In Examples 1 to 8, 1,4-dicumyl chloride was used as the initiator, while in Examples 9 to 16 1,3-dicumyl chloride was used. In Examples 1 to 5 and 9 to 14, the polymerization was stopped so as to obtain polymers having an M n of about 2,000, whereas in Examples 6 to 8 and 15 and 16, polymers having a M n of about 500 were desired.

Tabelle 1: Verwendung von 1,4-Dicumylchlorid (1,4-DCC) als Initiator

Figure 00310001
Table 1: Use of 1,4-dicumyl chloride (1,4-DCC) as initiator
Figure 00310001

Tabelle 2: Verwendung von 1,3-Dicumylchlorid (1,3-DCC) als Initiator

Figure 00320001
Table 2: Use of 1,3-dicumyl chloride (1,3-DCC) as initiator
Figure 00320001

  • IB = IsobutenIB = isobutene
  • DCC = DicumylchloridDCC = dicumyl chloride
  • PDI = Polydispersitätsindex Mw/Mn PDI = polydispersity index M w / M n
  • Indan [%]: Anteil des monofunktionellen Polyisobutens (aufgrund von Indanbildung) an der GesamtpolymerausbeuteIndane [%]: proportion of monofunctional polyisobutene (due to of indan formation) in total polymer yield
  • * Polymerisation unter Zusatz von 8 g (25 mmol) Tetrabutylammoniumbromid in Kolben B* Polymerization with the addition of 8 g (25 mmol) of tetrabutylammonium bromide in piston B

Claims (17)

Verfahren zur Herstellung von Isobuten-Polymeren mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von 270 bis 5000, bei dem man Isobuten oder ein Isobutenhaltiges Monomerengemisch in Gegenwart eines Initiators, der ausgewählt ist unter 1,3-Bis(2-chlor-2-propyl)benzol und 1,4-Bis(2-chlor-2-propyl)benzol, und einer Lewis-Säure in einem Lösungsmittel polymerisiert, dadurch gekennzeichnet, dass a) das Lösungsmittel höchstens 35 Gew.-% halogenierte Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel, bezogen auf das Gesamtgewicht des Reaktionsgemischs, enthält; und b) höchstens 80 Gew.-% des eingesetzten Isobutens polymerisiert werden.Process for the preparation of isobutene polymers with a number average molecular weight of 270 to 5000, at the isobutene or an isobutene-containing monomer mixture in the presence an initiator who selected is under 1,3-bis (2-chloro-2-propyl) benzene and 1,4-bis (2-chloro-2-propyl) benzene, and a Lewis acid in a solvent polymerized, characterized in that a) the solvent at the most 35% by weight of halogenated hydrocarbon solvents, based on the total weight of the reaction mixture; and b) at the most 80 wt .-% of the isobutene used are polymerized. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Anfangsgehalt an Isobuten, bezogen auf das Gesamtgewicht des Reaktionsgemischs, wenigstens 50 Gew.-% beträgt.The method of claim 1, wherein the initial content isobutene, based on the total weight of the reaction mixture, at least 50 wt .-% is. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Lösungsmittel höchstens 30 Gew.-% halogenierte Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel, bezogen auf das Gesamtgewicht des Reaktionsgemischs, enthält.Method according to one of claims 1 or 2, wherein the solvent at the most 30 wt .-% of halogenated hydrocarbon solvents, based on the Total weight of the reaction mixture, contains. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei höchstens 50 Gew.-% des eingesetzten Isobutens polymerisiert werden.Method according to one of the preceding claims, wherein at the most 50 wt .-% of the isobutene used are polymerized. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lewis-Säure unter Titantetrachlorid und Bortrichlorid ausgewählt ist.Method according to one of the preceding claims, wherein the Lewis acid is selected from titanium tetrachloride and boron trichloride. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lewis-Säure in einer Menge von 5 bis 200 mmol/l, bezogen auf das Volumen des Reaktionsgemischs, eingesetzt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the Lewis acid in an amount of 5 to 200 mmol / l, based on the volume of Reaction mixture is used. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Initiator in einer Menge von 10 bis 300 mmol/l, bezogen auf das Volumen des Reaktionsgemischs, eingesetzt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the initiator in an amount of 10 to 300 mmol / l, based on the volume of the reaction mixture is used. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Polymerisation außerdem in Gegenwart eines Elektronendonors erfolgt.Method according to one of the preceding claims, wherein the polymerization as well in the presence of an electron donor. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Elektronendonor ausgewählt ist unter nicht polymerisierbaren, aprotischen siliziumorganischen Verbindungen, die wenigstens einen über Sauerstoff gebundenen organischen Rest aufweisen.The method of claim 8, wherein the electron donor selected is among non-polymerizable, aprotic organosilicon Compounds containing at least one oxygen-bonded organic Rest have. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Polymerisation außerdem in Gegenwart eines Alkylammoniumhalogenids erfolgt.Method according to one of the preceding claims, wherein the polymerization as well in the presence of an alkylammonium halide. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Alkylammoniumhalogenid in einer Menge von 5 bis 100 mmol/l, bezogen auf das Gesamtvolumen des Reaktionsgemischs, eingesetzt wird.The method of claim 10, wherein the alkylammonium halide in an amount of 5 to 100 mmol / l, based on the total volume of the reaction mixture is used. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Polymerisation durch Zusatz einer protischen Verbindung abgebrochen wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the polymerization stopped by addition of a protic compound becomes. Verfahren nach Anspruch 12, wobei das nach Abbruch der Polymerisation mit einer protischen Verbindung erhaltene Produkt anschließend thermisch oder mit einer Base behandelt wird.The method of claim 12, wherein after termination product obtained by polymerization with a protic compound subsequently is treated thermally or with a base. Verfahren einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das bei der Polymerisation von Isobuten oder des Isobuten-haltigen Monomerengemischs gebildete Polyisobuten mit einer Trialkylallylsilanverbindung, einem konjugierten Dien oder 1,1-Diphenylethen zusammen mit einer Base umgesetzt wird.Method according to one of claims 1 to 11, wherein the at the polymerization of isobutene or the isobutene-containing monomer mixture formed polyisobutene with a trialkylallylsilane compound, a conjugated diene or 1,1-diphenylethene is reacted together with a base. Isobuten-Polymer, erhältlich gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14.Isobutene polymer obtainable according to the method of one the claims 1 to 14. Funktionalisiertes Isobuten-Polymer, dadurch erhältlich, dass man ein Isobuten-Polymer gemäß Anspruch 15 einer der folgenden Funktionalisierungsreaktionen unterwirft: i) Hydrosilylierung, ii) Hydrosulforierung, iii) elektrophile Substitution an Aromaten, iv) Epoxidierung und ggf. Umsetzung mit Nucleophilen, v) Hydroborierung und ggf. oxidative Spaltung, vi) Umsetzung mit einem Enophil in einer En-Reaktion, vii) Addition von Halogenen oder Halogenwasserstoffen, viii) Hydroformylierung und gegebenenfalls Hydrierung oder reduktive Aminierung des erhaltenen Produkts, ix) Copolymerisation mit einer olefinisch ungesättigten Dicarbonsäure oder einem Derivat davon, oder x) Aminierung durch nucleophile Substitution.Functionalized isobutene polymer, obtainable thereby that is an isobutene polymer according to claim 15 subjects one of the following functionalization reactions: i) hydrosilylation, ii) hydrosulforation, iii) electrophilic Substitution of aromatics, iv) epoxidation and optionally conversion with nucleophiles, v) hydroboration and optionally oxidative cleavage, vi) Reaction with an enophile in an ene reaction, vii) Addition of halogens or hydrogen halides, viii) hydroformylation and optionally hydrogenation or reductive amination of the obtained product, ix) copolymerization with an olefinically unsaturated dicarboxylic acid or a derivative thereof, or x) amination by nucleophilic Substitution. Funktionalisiertes Isobuten-Polymer nach Anspruch 15, wobei das Isobuten-Polymer wenigstens 2 Hydroxygruppen, wenigstens 2 Aminogruppen, wenigstens 2 Thiolgruppen, wenigstens 2 Alkoxysilangruppen, wenigstens 2 Bernsteinsäureanhydridgruppen, wenigstens 2 Bernsteinsäureimidgruppen oder wenigstens 2 Phenolgruppen enthält.Functionalized isobutene polymer according to claim 15, wherein the isobutene polymer at least 2 hydroxy groups, at least 2 amino groups, at least 2 thiol groups, at least 2 alkoxysilane groups, at least 2 succinic anhydride groups, at least 2 succinimide groups or at least 2 phenolic groups.
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