JP2009001816A - 多金属化組成物を製造するための方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】多金属化組成物を製造する方法及び重合反応における触媒として炭化水素可溶性多金属化組成物の製造方法の提供。
【解決手段】多金属化組成物を製造する方法は、アレン系化合物を有機金属化合物R0M[式中、R0はヒドロカルビル基であり、Mはアルカリ金属である]と約1:2〜約1:6のモル比で反応させることを含んで成る。炭化水素可溶性多金属化組成物を製造する方法は、(A)アレン系化合物を有機金属化合物R0M[式中、R0はヒドロカルビル基であり、そしてMはアルカリ金属である]と約1:2〜約1:6のモル比で反応させることによって中間体を製造するステップ、並びに(B)前記中間体を1,3−共役ジエンと、1,3−共役ジエン対アレン系化合物のモル比が少なくとも約2:1であるようにして、反応させるステップを含んで成る。製造される炭化水素可溶性多金属化組成物は、アニオン重合における触媒として有用である。
【選択図】なし
【解決手段】多金属化組成物を製造する方法は、アレン系化合物を有機金属化合物R0M[式中、R0はヒドロカルビル基であり、Mはアルカリ金属である]と約1:2〜約1:6のモル比で反応させることを含んで成る。炭化水素可溶性多金属化組成物を製造する方法は、(A)アレン系化合物を有機金属化合物R0M[式中、R0はヒドロカルビル基であり、そしてMはアルカリ金属である]と約1:2〜約1:6のモル比で反応させることによって中間体を製造するステップ、並びに(B)前記中間体を1,3−共役ジエンと、1,3−共役ジエン対アレン系化合物のモル比が少なくとも約2:1であるようにして、反応させるステップを含んで成る。製造される炭化水素可溶性多金属化組成物は、アニオン重合における触媒として有用である。
【選択図】なし
Description
発明の技術分野
本発明は、アレン系(allenic)化合物から多金属化(された)(polymetalated)組成物を製造する新規な方法に関する。更に詳細には、本発明は、1分子あたり2、3又は4個のアルカリ金属置換基を含むような組成物に関する。これらの組成物はアニオン重合における触媒として有用である。
本発明は、アレン系(allenic)化合物から多金属化(された)(polymetalated)組成物を製造する新規な方法に関する。更に詳細には、本発明は、1分子あたり2、3又は4個のアルカリ金属置換基を含むような組成物に関する。これらの組成物はアニオン重合における触媒として有用である。
発明の背景
多金属化1−アルキン組成物は特許文献1中で述べられたが、これらの多金属化1−アルキン組成物は、1−アルキン、有機金属化合物(R0M、[式中、R0はヒドロカルビル基でありそしてMはアルカリ金属である])、及び1,3−共役ジエンの反応生成物を含んで成る。共役ジエン対1−アルキンのモル比は少なくとも約2:1である。特許文献1の特許中で述べられた組成物は、式
多金属化1−アルキン組成物は特許文献1中で述べられたが、これらの多金属化1−アルキン組成物は、1−アルキン、有機金属化合物(R0M、[式中、R0はヒドロカルビル基でありそしてMはアルカリ金属である])、及び1,3−共役ジエンの反応生成物を含んで成る。共役ジエン対1−アルキンのモル比は少なくとも約2:1である。特許文献1の特許中で述べられた組成物は、式
[式中、
Rは、水素、ヒドロカルビル基又はR1Mであり、
Mは、アルカリ金属であり、
R1は、共役ジエンから誘導された部位(moieties)を含んで成る二価のオリゴマー状ヒドロカルビル基であり、そして
式I中のすべてのR1基中の共役ジエンから誘導された部位の総数は、約2〜約30である]
によって特徴付けられる。
Rは、水素、ヒドロカルビル基又はR1Mであり、
Mは、アルカリ金属であり、
R1は、共役ジエンから誘導された部位(moieties)を含んで成る二価のオリゴマー状ヒドロカルビル基であり、そして
式I中のすべてのR1基中の共役ジエンから誘導された部位の総数は、約2〜約30である]
によって特徴付けられる。
その他のアルカリ金属アセチリドも文献中に述べられてきて、そしてアルキン化合物からこのようなアセチリドを製造するための種々の方法が示唆されてきた。このような反応を述べている刊行物の中には、特許文献2;非特許文献1;非特許文献2;非特許文献3;非特許文献4がある。
特許文献3はプロピニルナトリウム及びプロピニルリチウムの製造を述べている。この方法は、プロピン及びアレンのガス状混合物をナトリウム金属又はリチウム金属のスラリーと1:1〜4:1の重量比で不活性エーテルタイプ溶媒中で又はある種の芳香族及び脂肪族炭化水素溶媒中で接触させることを含む。
特許文献4は、1,2−ブタジエン、又は1,2−ブタジエン、1,3−ブタジエン、1−ブチン及び2−ブチンの混合物から成る群から選ばれた不飽和炭化水素を強い配位のエーテル溶媒中に分散された微粉リチウム金属のスラリー中に通すことによってブチニルリチウムを製造するための方法を述べている。
特許文献5は、一般式 R1R2C(H)C≡CNaの1−アルキンのナトリウム塩を
製造するための方法であって、対応する1,2−アルカジエンを金属ナトリウムと不活性有機溶媒中で反応させる方法を述べている。
製造するための方法であって、対応する1,2−アルカジエンを金属ナトリウムと不活性有機溶媒中で反応させる方法を述べている。
発明の要約
多金属化組成物を製造する方法及び重合反応における触媒としての多金属化組成物の使用を述べる。この方法は、(A−1)式 R2−CH=C=CH2[式中、R2は、水素、又は1〜約10個の炭素原子を含む脂肪族基である]のアレン系化合物を(A−2)有機金属化合物R0M[式中、R0はヒドロカルビル基であり、そしてMはアルカリ金属である]と約1:2〜約1:6のモル比で反応させることを含んで成る。
多金属化組成物を製造する方法及び重合反応における触媒としての多金属化組成物の使用を述べる。この方法は、(A−1)式 R2−CH=C=CH2[式中、R2は、水素、又は1〜約10個の炭素原子を含む脂肪族基である]のアレン系化合物を(A−2)有機金属化合物R0M[式中、R0はヒドロカルビル基であり、そしてMはアルカリ金属である]と約1:2〜約1:6のモル比で反応させることを含んで成る。
炭化水素可溶性多金属化組成物を製造する方法もまた述べるが、この方法は、
(A)(A−1)式 R2−CH=C=CH2[式中、R2は、水素、又は1〜約10個の炭素原子を含む脂肪族基である]のアレン系化合物を(A−2)有機金属化合物R0M[式中、R0はヒドロカルビル基であり、そしてMはアルカリ金属である]と約1:2〜約1:6のモル比で反応させることによって中間体を製造するステップ、並びに
(B)前記中間体を1,3−共役ジエンと、1,3−共役ジエン対アレン系化合物のモル比が少なくとも約2:1であるようにして、反応させるステップ
を含んで成る。
(A)(A−1)式 R2−CH=C=CH2[式中、R2は、水素、又は1〜約10個の炭素原子を含む脂肪族基である]のアレン系化合物を(A−2)有機金属化合物R0M[式中、R0はヒドロカルビル基であり、そしてMはアルカリ金属である]と約1:2〜約1:6のモル比で反応させることによって中間体を製造するステップ、並びに
(B)前記中間体を1,3−共役ジエンと、1,3−共役ジエン対アレン系化合物のモル比が少なくとも約2:1であるようにして、反応させるステップ
を含んで成る。
本発明の方法によって製造される炭化水素可溶性多金属化組成物は、アニオン重合における触媒として有用である。
好ましい実施態様の説明
本発明の第一の実施態様は、(A−1)式 R2−CH=C=CH2[式中、R2は、水素、又は1〜約10個の炭素原子を含む脂肪族基である]のアレン系化合物を(A−2)有機金属化合物R0M[式中、R0はヒドロカルビル基であり、そしてMはアルカリ金属である]と約1:2〜約1:6のモル比で反応させるステップを含んで成る、多金属化組成物を製造するための方法である。第一の実施態様の多金属化組成物を、本明細書中では、時々、“中間体”と呼ぶ。何故ならば、それらは更に1,3−ジエン化合物と反応させることができるからである。
本発明の第一の実施態様は、(A−1)式 R2−CH=C=CH2[式中、R2は、水素、又は1〜約10個の炭素原子を含む脂肪族基である]のアレン系化合物を(A−2)有機金属化合物R0M[式中、R0はヒドロカルビル基であり、そしてMはアルカリ金属である]と約1:2〜約1:6のモル比で反応させるステップを含んで成る、多金属化組成物を製造するための方法である。第一の実施態様の多金属化組成物を、本明細書中では、時々、“中間体”と呼ぶ。何故ならば、それらは更に1,3−ジエン化合物と反応させることができるからである。
本発明の第二の実施態様は、
(A)(A−1)式 R2−CH=C=CH2[式中、R2は、水素、又は1〜約10
個の炭素原子を含む脂肪族基である]のアレン系化合物を(A−2)有機金属化合物R0M[式中、R0はヒドロカルビル基であり、そしてMはアルカリ金属である]と約1:2〜約1:6のモル比で反応させることによって中間体を製造するステップ、並びに
(B)前記中間体を1,3−共役ジエンと、1,3−共役ジエン対アレン系化合物のモル比が少なくとも約2:1であるようにして、反応させるステップ
を含んで成る、炭化水素可溶性多金属化組成物を製造するための方法である。第二の実施態様の方法によって製造される組成物を、本明細書中では、時々、“ジエン改質(された)”多金属化組成物と呼ぶ。
(A)(A−1)式 R2−CH=C=CH2[式中、R2は、水素、又は1〜約10
個の炭素原子を含む脂肪族基である]のアレン系化合物を(A−2)有機金属化合物R0M[式中、R0はヒドロカルビル基であり、そしてMはアルカリ金属である]と約1:2〜約1:6のモル比で反応させることによって中間体を製造するステップ、並びに
(B)前記中間体を1,3−共役ジエンと、1,3−共役ジエン対アレン系化合物のモル比が少なくとも約2:1であるようにして、反応させるステップ
を含んで成る、炭化水素可溶性多金属化組成物を製造するための方法である。第二の実施態様の方法によって製造される組成物を、本明細書中では、時々、“ジエン改質(された)”多金属化組成物と呼ぶ。
本発明の方法において使用されるアレン系化合物は、式
R2−CH=C=CH2
[式中、R2は、水素、又は1〜約10個の炭素原子を含む脂肪族基である]
によって特徴付けられる。もっとしばしば、R2は1〜約4個の炭素原子を含む脂肪族基である。このようなアレン系化合物の代表的な例は、アレン(1,2−プロパジエン)、1,2−ブタジエン、1,2−ペンタジエン、1,2−ヘキサジエン、1,2−ヘプタジエン、1,2−オクタジエン等を含む。
R2−CH=C=CH2
[式中、R2は、水素、又は1〜約10個の炭素原子を含む脂肪族基である]
によって特徴付けられる。もっとしばしば、R2は1〜約4個の炭素原子を含む脂肪族基である。このようなアレン系化合物の代表的な例は、アレン(1,2−プロパジエン)、1,2−ブタジエン、1,2−ペンタジエン、1,2−ヘキサジエン、1,2−ヘプタジエン、1,2−オクタジエン等を含む。
前記有機金属化合物は、式 R0M[式中、R0は、飽和脂肪族基、飽和脂環式基、又は芳香族基で良いヒドロカルビル基である]によって表される。一般に、R0は約20個までの炭素原子を含むであろう。Mは、アルカリ金属例えばリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム及びフランシウムである。有機金属化合物 R0Mの代表的な例は、メチルナトリウム、エチルリチウム、プロピルリチウム、イソプロピルカリウム、n−ブチルリチウム、s−ブチルリチウム、t−ブチルカリウム、t−ブチルリチウム、ペンチルリチウム、n−アミルルビジウム、tert.−オクチルセシウム、フェニルリチウム、ナフチルリチウム等を含む。
R0M対アレン系化合物のモル比は、約2:1〜約6:1、一層しばしば約3:1〜約5:1である。
アレン系化合物と有機金属化合物との反応(1,3−共役ジエンとの反応が続く)は、不活性希釈剤の存在下で、そして特に、炭化水素例えば脂肪族、脂環式又は芳香族炭化水素の存在下で実施することができる。適切な炭化水素希釈剤の代表的な例は、n−ブタン、n−ヘキサン、イソオクタン、デカン、ドデカン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ベンゼン等を含む。好ましい炭化水素は、1分子あたり4〜約10個の炭素原子を含む脂肪族炭化水素である。複数の炭化水素の混合物もまた利用することができる。
本発明の組成物中に導入される金属置換基の数は、アレン系化合物のタイプ、そして初期反応物中に存在するアレン系化合物と有機金属化合物との相対的な量に主に依存するであろう。何ら理論によって拘束されることは望まないけれども、有機金属化合物が等モル基準でアレン系化合物と反応する時には、以下の反応のどちらか又は両方が起こるであろうと信じられる。
(1) R2-CH=C=CH2+R0M → R2CH2C≡CM+R0H
(2) R2CH=C=CH2+R0M → R2CH=CH=CHM+R0H
第一の反応においては、アレン系化合物が1−アルキンに転位する。反応(1)が優勢な反応であると現在は信じられている。
(1) R2-CH=C=CH2+R0M → R2CH2C≡CM+R0H
(2) R2CH=C=CH2+R0M → R2CH=CH=CHM+R0H
第一の反応においては、アレン系化合物が1−アルキンに転位する。反応(1)が優勢な反応であると現在は信じられている。
2モルのR0Mを1モルのアレン系化合物と反応させる場合には、生成される中間体は、式 R2CH(M)C≡CM及び/又はR2CH=C=C(M)2によって表すことが
でき、そして3モルを反応させる場合には、生成される中間体は、式 R2−C(M)2C≡CM又はR2C(M)=C=C(M)2によって表すことができる。R2が水素である時には、4モルのR0Mを反応させることができ、そして中間体の構造は、M2C=C=CM2及び/又はM3C−C≡CMによって表すことができる。1モルのアレン系化合物を2モルよりも多いR0CMと反応させる時に生成される中間体は、未反応R0Mと一緒の、多金属化1−アルキン及び多金属化アレンの混合物を含んで成ると現在は信じられている。
でき、そして3モルを反応させる場合には、生成される中間体は、式 R2−C(M)2C≡CM又はR2C(M)=C=C(M)2によって表すことができる。R2が水素である時には、4モルのR0Mを反応させることができ、そして中間体の構造は、M2C=C=CM2及び/又はM3C−C≡CMによって表すことができる。1モルのアレン系化合物を2モルよりも多いR0CMと反応させる時に生成される中間体は、未反応R0Mと一緒の、多金属化1−アルキン及び多金属化アレンの混合物を含んで成ると現在は信じられている。
中間体を生成させるアレン系化合物と有機金属化合物との間の反応は、20〜80℃の温度で実施することができ、そしてこの反応は、一般には、不活性雰囲気中で例えば窒素下で行う。この反応は、一般には、大気圧で行う。この反応から得られる中間体は、炭化水素中に不溶性又はほんの少し可溶性のどちらかである多金属化アルキン及び/又は多金属化アレンの混合物であると信じられる。未反応R0Mの存在は、多金属化化合物の混合物の溶解度を増すと信じられる。
本発明の上の方法によって製造される多金属化組成物(第一の実施態様)は、少なくとも一種の多金属化1−アルキン及び少なくとも一種の多金属化アレンの混合物を含んで成るとして特徴付けることができる。多金属化1−アルキンは、式
[式中、
R2は、水素、ヒドロカルビル基又はMであり、
R1は、水素又はMであり、そして
Mは、アルカリ金属である]
によって特徴付けることができる。前記混合物中のアレン化合物は、式
R2は、水素、ヒドロカルビル基又はMであり、
R1は、水素又はMであり、そして
Mは、アルカリ金属である]
によって特徴付けることができる。前記混合物中のアレン化合物は、式
[式中、
R2は、水素、ヒドロカルビル基又はMであり、そして
R1は、水素又はMであり、そして
Mは、アルカリ金属である]
によって表すことができる。本発明の第一の実施態様の組成物中の種々の多金属化化合物の量は、現在は知られていない。
R2は、水素、ヒドロカルビル基又はMであり、そして
R1は、水素又はMであり、そして
Mは、アルカリ金属である]
によって表すことができる。本発明の第一の実施態様の組成物中の種々の多金属化化合物の量は、現在は知られていない。
本発明の第二の実施態様においては、上で述べた中間体を1,3−共役ジエンと反応させる。中間体と1,3−共役ジエンとの間の反応は、炭化水素可溶性ジエン改質生成物を生成させ、そしてこの反応は、一般に、50℃を越える温度でそして更に一般的には約70℃〜約150℃の温度で実施する。この反応は、一般に、約5時間未満で完了する。約80℃では、反応は約2時間で完了する。もっと高い温度では、反応は2時間未満で完了する。反応混合物を長すぎる期間の間、加熱する場合には、生成する生成物の触媒活性が減少する可能性がある。この反応の生成物は、一種以上の多金属化1−アルキン及び一種
以上の多金属化アレン系化合物を含んで成ると信じられる炭化水素可溶性多金属化組成物であり、そしてここでこれらのアルキン及びアレンは1,3−共役ジエンから誘導された部位を含んで成る一種以上の二価のオリゴマー状ヒドロカルビル基を含む。1,3−共役ジエン対中間体と反応されるアレン系化合物のモル比は、少なくとも約2:1でありそして30:1ほど高くても良い。一つの好ましい実施態様においては、共役ジエン対アレン系化合物のモル比は、約8:1〜約20:1の範囲にある。
以上の多金属化アレン系化合物を含んで成ると信じられる炭化水素可溶性多金属化組成物であり、そしてここでこれらのアルキン及びアレンは1,3−共役ジエンから誘導された部位を含んで成る一種以上の二価のオリゴマー状ヒドロカルビル基を含む。1,3−共役ジエン対中間体と反応されるアレン系化合物のモル比は、少なくとも約2:1でありそして30:1ほど高くても良い。一つの好ましい実施態様においては、共役ジエン対アレン系化合物のモル比は、約8:1〜約20:1の範囲にある。
1,3−共役ジエンは、種々の1,3−共役ジエン例えば1分子あたり4〜12個の炭素原子そして好ましくは4〜8個の炭素原子を含むものの任意のもので良い。1,3−共役ジエンの特定の例は、1,3−ブタジエン、イソプレン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン(ピペリレン)、2−メチル−3−エチル−1,3−ブタジエン、3−メチル−1,3−ペンタジエン、1,3−ヘキサジエン、2−メチル−1,3−ヘキサジエン、1,3−ヘプタジエン、1,3−オクタジエン等を含む。一つの好ましい実施態様においては、1,3−共役ジエンは1,3−ブタジエン、イソプレン又は1,3−ペンタジエンである。
本発明の第二の実施態様においては、本発明の多金属化(され)ジエン改質(された)組成物は、少なくとも一種の多金属化1−アルキン及び少なくとも一種の多金属化アレンを含んで成るとして特徴付けることができる。炭化水素可溶性多金属化1−アルキンは、式
[式中、
R2は、水素、ヒドロカルビル基又はR3Mであり、
R4は、水素又はR3Mであり、
Mは、アルカリ金属であり、そして
R3は、共役ジエンから誘導された部位を含んで成る二価のオリゴマー状ヒドロカルビル基である]
によって特徴付けることができる。炭化水素可溶性アレンは、式
R2は、水素、ヒドロカルビル基又はR3Mであり、
R4は、水素又はR3Mであり、
Mは、アルカリ金属であり、そして
R3は、共役ジエンから誘導された部位を含んで成る二価のオリゴマー状ヒドロカルビル基である]
によって特徴付けることができる。炭化水素可溶性アレンは、式
[式中、
R2は、水素、ヒドロカルビル基又はR3Mであり、
R4は、水素又はR3Mであり、
Mは、アルカリ金属であり、そして
各々のR3は、独立に、共役ジエンから誘導された部位を含んで成る二価のオリゴマー状ヒドロカルビル基である]
によって特徴付けることができる。
R2は、水素、ヒドロカルビル基又はR3Mであり、
R4は、水素又はR3Mであり、
Mは、アルカリ金属であり、そして
各々のR3は、独立に、共役ジエンから誘導された部位を含んで成る二価のオリゴマー状ヒドロカルビル基である]
によって特徴付けることができる。
上で記したように、R2は、水素、又は一般には約10個までの炭素原子を含む飽和脂肪族、飽和脂環式若しくは芳香族基で良いヒドロカルビル基で良い。一つの実施態様にお
いては、R2は、1〜5個の炭素原子を含むアルキル基である。更なる実施態様においては、R2はメチル基である。Mは、アルカリ金属例えばリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム及びフランシウムである。リチウム、ナトリウム及びカリウムが好ましいアルカリ金属であり、そして特に多金属化組成物を重合触媒として使用する予定である時には、リチウムが最も好ましいアルカリ金属である。
いては、R2は、1〜5個の炭素原子を含むアルキル基である。更なる実施態様においては、R2はメチル基である。Mは、アルカリ金属例えばリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム及びフランシウムである。リチウム、ナトリウム及びカリウムが好ましいアルカリ金属であり、そして特に多金属化組成物を重合触媒として使用する予定である時には、リチウムが最も好ましいアルカリ金属である。
式III及びIV中の置換基R3は、上で述べたようにして1,3−共役ジエンから誘導された部位を含んで成る二価のオリゴマー状ヒドロカルビル基である。式III及びIVの組成物のR3基の中の共役ジエンから誘導された部位の数は、2〜約30の範囲にわたって変わることができる。一般に、式III及びIVの組成物中のすべてのR3基の中の共役ジエンから誘導された部位の総数は、約2〜約30である。一つの好ましい実施態様においては、式III及びIVの組成物中のすべてのR3基の中の共役ジエン誘導部位の総数は、約8〜約20である。オリゴマー状の基R3中の共役ジエンから誘導された部位の数は、約200〜約3000の重量平均分子量を有する組成物を与えるように変えることができる。一つの好ましい実施態様においては、組成物の重量平均分子量は、約500〜約1500の範囲内にある。
本発明の方法によって製造された多金属化化合物は、活性並びに不活性金属を含む。本発明の組成物中の少なくとも二つの異なるタイプの炭素金属結合の存在は、化学的と物理的との両方の証拠によって示すことができる。臭化アリルによるGilman滴定は、不活性である金属アセチリド(−C≡C−M)と、活性であるもう一つの炭素リチウム結合(−C−C−M)とを区別する。本発明の方法によって製造された組成物の滴定は、全炭素−金属結合の50%、67%及び75%がジ−、トリ−、及びテトラ−金属化アルキンに対応して“活性”であることを示す。紫外及び可視スペクトルの研究は、それぞれ不活性及び活性金属結合に対応する、本発明の組成物に関する300〜340NM及び400〜450NMでのピーク吸収を示す。
1,3−ジエンと反応させられたこれらの組成物の重要な特性は、それらが炭化水素溶媒中に可溶性であり、そしてこれらの溶液が室温で長時間の期間、安定であるということである。本明細書及び特許請求の範囲中で使用する“炭化水素溶媒中に可溶性”又は“炭化水素可溶性”という術語は、物質が約25℃の温度で100gの溶媒特に脂肪族溶媒例えばヘキサンあたり少なくとも約5gの程度まで炭化水素中に可溶性であることを示す。本発明の組成物は、種々の炭化水素モノマーのアニオン重合及び共重合における触媒として有用である。
以下の実施例は、多金属化中間体を製造するための本発明の方法及び炭化水素可溶性多金属化組成物を製造するための方法を例示する。これらの実施例中においてはそして明細書及び特許請求の範囲中のどこにおいても、特記しない限り、すべての部及びパーセントは重量により、温度は摂氏度でありそして圧力は大気圧又はそれ近くである。
以下の各々の実施例においては、1,2−ブタジエンソースは1,2−ブタジエン及びシス−ブテン−2の混合物である。シス−ブテン−2はn−ブチルリチウムと反応性が無い。
中間体の製造
実施例A
ヘキサン中のn−ブチルリチウムの1.6M溶液の96ml、並びに43%の1,2−ブタジエン及び55.2%のシス−ブテン−2を含む混合物の6.3グラムの混合物を、ゴムライナー、3穴キャップ及び磁気撹拌機を備えた28oz.の飲用ボトル中で窒素雰囲気下で室温で製造する。n−ブチルリチウム対1,2−ブタジエンのモル比は3.06
:1である。この混合物を、65℃の定温浴中で3.0時間、転がす。赤い透明な溶液の少しのサンプルを取り出してn−ブチルリチウムに関して分析する。一つの試験においては、ClSiMe3との反応後のBuSiMe3に関するガスクロマトグラフの分析は、71%のn−ブチルリチウムが反応していたことを示す。もう一つの少しのサンプルに関するGilman滴定は、67.9%の活性な炭素−リチウム結合を示す。
実施例A
ヘキサン中のn−ブチルリチウムの1.6M溶液の96ml、並びに43%の1,2−ブタジエン及び55.2%のシス−ブテン−2を含む混合物の6.3グラムの混合物を、ゴムライナー、3穴キャップ及び磁気撹拌機を備えた28oz.の飲用ボトル中で窒素雰囲気下で室温で製造する。n−ブチルリチウム対1,2−ブタジエンのモル比は3.06
:1である。この混合物を、65℃の定温浴中で3.0時間、転がす。赤い透明な溶液の少しのサンプルを取り出してn−ブチルリチウムに関して分析する。一つの試験においては、ClSiMe3との反応後のBuSiMe3に関するガスクロマトグラフの分析は、71%のn−ブチルリチウムが反応していたことを示す。もう一つの少しのサンプルに関するGilman滴定は、67.9%の活性な炭素−リチウム結合を示す。
実施例B〜F
実施例Aの手順を、約0.5〜約7時間の期間で65℃でそして80℃で繰り返す。各々の反応の終わりにおいて残留するn−ブチルリチウムの量を測定しそして以下の表の中に要約する。
実施例 65℃での時間 残留BuLi%
B 5.0 23−25
C 7.0 21−23
実施例 80℃での時間 残留BuLi%
D 0.5 31
E 1.0 26−27
F 2.0 21
実施例Aの手順を、約0.5〜約7時間の期間で65℃でそして80℃で繰り返す。各々の反応の終わりにおいて残留するn−ブチルリチウムの量を測定しそして以下の表の中に要約する。
実施例 65℃での時間 残留BuLi%
B 5.0 23−25
C 7.0 21−23
実施例 80℃での時間 残留BuLi%
D 0.5 31
E 1.0 26−27
F 2.0 21
ジエン改質された多金属化組成物の製造
窒素充填されたキャップ付きの28oz.の飲用ボトルに、ヘキサン中のn−ブチルリチウムの1.6M溶液の96ml(153.6mM)、並びに43.0%の1,2−ブタジエン及び55.2%のシス−ブテン−2の混合物の6.3グラムを添加する。この混合物を、定温浴中で50℃で45分間そして65℃で5時間、転がす。このようにして得られる中間体の分析は、75%のn−ブチルリチウムが反応していたこと及び中間体は66.7%の活性な炭素−リチウム結合を含むこと(Gilman滴定による)を示す。
上の混合物(中間体)に、23.5%の1,3−ブタジエンを含むヘキサン中の1,3−ブタジエンのブレンドの120.8gを添加する。1,3−ブタジエン対1,2−ブタジエンのモル比は10.5:1である。この混合物を、65℃で25分間そして80℃で2時間、転がして所望の生成物を生成させ、これを室温に冷却しそして貯蔵する。
10ガロンの窒素充填されたステンレススチール反応器に、約3200gのヘキサン、694.8gの45.7%の1,2−ブタジエン及び54%のシス−ブテン−2の混合物、並びに約7.67kgのヘキサン中のn−ブチルリチウムの15%溶液を添加する。この混合物を室温で30分間撹拌する。次に、約9.6kgのヘキサン中の1,3−ブタジエン(33%)(1,3−ブタジエン対1,2−ブタジエンのモル比は10:1)のブレンドを添加し、そしてこの混合物をジャケット温度を約85℃(185°F)に上げることによって加熱し、そしてこの温度を2時間維持する。所望の生成物が得られるが、これを室温に冷却する。
10ガロンの窒素充填されたステンレススチール反応器に、3.2kgのヘキサン、694.8gの45.7%の1,2−ブタジエン及び54%のシス−ブテン−2の混合物、並びに7.67kgのヘキサン中のn−ブチルリチウムの15%溶液を添加する。この混合物を約65℃で3時間撹拌し、そして次に約32℃に冷却する。1,3−ブタジエンのブレンド(ヘキサン中の33%(9.62kg))(1,3−ブタジエン対1,2−ブタジエンのモル比は10:1である)を添加し、そしてこの混合物を約71℃(160°F
)で約2時間撹拌する。生成物を室温に冷却する。
)で約2時間撹拌する。生成物を室温に冷却する。
本発明の方法によって製造された炭化水素可溶性ジエン改質多金属化組成物は、室温で長期間の間安定である。例えば、多金属化組成物は、アニオン重合反応のための触媒としてのそれらの活性の顕著な損失無しで窒素雰囲気下で室温で6カ月以上までの間、貯蔵することができる。
本発明の多金属化ジエン改質組成物は、種々の炭化水素モノマー例えばオレフィン例えばエチレン、スチレン、α−メチルスチレン、ジビニルベンゼン及びアルキル置換されたスチレン;並びにジエン例えばブタジエン、イソプレン、ピペリレン及び2,3−ジメチルブタジエンのアニオン重合のための触媒として有用である。これらの触媒はまた、二種以上の上記オレフィン、ジエン、又はこれらの混合物を含むコポリマー又は混合物を製造するために利用することができる。このやり方で得られるポリマー及びコポリマーはアルカリ金属を含み、そしてこれらのタイプのポリマーは“リビングポリマー”と呼ばれて来た。これらのポリマーの“活性末端”(即ち、炭素−アルカリ金属結合)は、当業者には良く知られた手順によって、ポリマーを結合させるために、又は末端官能基例えばシラン、ヒドロキシル、カルボキシル、メルカプト、アミノ、置換されたスズ等を導入するために使用することができる。
本発明の方法によって製造された多金属化ジエン改質組成物は、1,3−共役ジエンモノマー及び芳香族ビニルモノマーのコポリマーの製造のための触媒として特に有用である。これらのコポリマー中に含まれる共役ジエンと芳香族ビニルモノマーとの相対的な量は、所望のコポリマー特性に依存して広い範囲にわたって変わることができる。かくして、コポリマー中の共役ジエンの量は約10〜約90重量%で変わることができ、そして芳香族ビニル化合物の量は、約10〜約90重量%で変わることができる。更に一般的には、コポリマーは、約50〜約90重量%、好ましくは約50〜約80重量%の共役ジエン及び約10〜約50重量%、更に好ましくは約20〜約50重量%の芳香族ビニル化合物から成るであろう。コポリマーは、少なくとも約300,000の重量平均分子量を有して良い。
一つの実施態様においては、本発明の方法に従って製造された触媒によって製造することができるコポリマーは、一般に超高分子量コポリマー組成物と呼ばれるタイプである。超高分子量コポリマー組成物は、本質的にゲルを含まずそして更に約500,000よりも大きいそしてなお更に約1,000,000よりも大きい重量平均分子量を有するとして特徴付けられる。1,100,000よりも大きい重量平均分子量を有する高分子量コポリマー組成物を、本明細書中で述べた触媒によって製造することができる。本発明の触媒によって製造される超高分子量ポリマーのその他の特徴的な特徴は、固有粘度、希薄溶液粘度、及びムーニー粘度計を使用して測定されるパーセント緩和を含む。一つの実施態様においては、本明細書中で述べた触媒によって製造されるコポリマー組成物は、少なくとも4.0のテトラヒドロフラン中の固有粘度を有するとして特徴付けられ、そしてもう一つの実施態様においては、コポリマーは少なくとも約4.5のテトラヒドロフラン中の固有粘度を有する。
本明細書中で述べた触媒によって製造されたコポリマー組成物はまた、以下でもっと十分に議論する手順によって測定されるパーセント緩和に関しても特徴付けることができる。一つの実施態様においては、組成物は、少なくとも約30%〜約100%のパーセント緩和値、そして更に特別には約30%〜約70%の緩和によって特徴付けられる。
高分子量コポリマー組成物はまた、少なくとも約3.5dl/gのトルエン中の希薄溶液粘度を有するとして特徴付けることができ、そして一つの実施態様においては、コポリ
マーは少なくとも約4.0dl/gの希薄溶液粘度を有する。コポリマーはまた、一般に、少なくとも約1.3のMw/Mn比によって特徴付けられるであろう。
マーは少なくとも約4.0dl/gの希薄溶液粘度を有する。コポリマーはまた、一般に、少なくとも約1.3のMw/Mn比によって特徴付けられるであろう。
共役ジエン及び芳香族ビニル化合物のコポリマーは、上で述べた多金属化1−アルキン触媒組成物の存在下で炭化水素溶媒中で混合物を重合させることによって製造される。重合温度は約0℃〜約160℃又はそれより高い範囲で良いが、一般的には、約75℃〜150℃の温度で約10分〜約2又は3時間の期間の間、重合を実施する。好ましい実施態様においては、約100℃近くの温度で約15分〜1時間、重合を実施する。
コポリマーの製造において用いられる触媒(上で述べた多金属化ジエン改質組成物)の量は、コポリマーの所望の分子量によって決定される。一つの実施態様においては、反応器に仕込む触媒のモル数は、100gのモノマーを基にして決定されそして100を所望の分子量で割ることによって計算することができる。例えば、500,000の分子量を望む場合には、0.0002モル(100割る500,000)、即ち0.20ミリモルの触媒を、反応器中の100gのモノマー毎に反応器に仕込む。
重合反応の間に周期的に反応器からサンプルを取り出して、反応物のパーセント転化率(全固体を測定することによる)、色及び特性を測定することができる。重合の反応時間は、数個のファクター例えば重合温度、極性改質剤(例えば、2,2’−ジ(テトラヒドロフリル)プロパン)の量及び触媒濃度に依存する。一般に、ポリマーへの完全な転換は、約100℃の温度で約15分〜1時間で得ることができる。
重合反応が所望の程度まで進行した時に、生成物を、反応器から取り落とすか、又は開始剤を失活させそしてポリマー生成物を擬固させかつ沈殿させるアルコール例えばメタノール若しくはイソプロパノール若しくはその他の液体媒体と合わせることができる。一般に、使用された希釈剤(例えばヘキサン)の量と重量で等しい量のイソプロパノールが、擬固及び沈殿を引き起こすのに十分である。イソプロパノール中に酸化防止剤例えば約1%のジ−tert.−ブチルp−クレゾールを含めることがまた、慣用的でありかつ有利である。コポリマー生成物を回収しそして乾燥させて溶媒を除去する。
特記しない限り、本明細書中で述べるコポリマーに関する分子量は、34 Maple
Street,Milford,Massachusetts,01757 U.S.A.にあるMillipore社のWatersクロマトグラフィー部門によって供給される装置、ソフトウェア及び手順を使用して、当業者には良く知られた技術に従ってゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定する。測定は、有機製造(preparative)グレードのPLゲル(橋かけされたポリスチレン)カラムを使用して行う。ポリマーのサンプルを、酸化防止剤例えばジブチルp−クレゾールによって安定化されたテトラヒドロフラン(THF)中に溶かし、そして4本の金属被覆(clad)カラムを備えたGPC装置中に注入する。特に、本発明のコポリマーに関するGPC分子量測定は、Waters 510ポンプ、R−410示差屈折計、及びWaters
Wisp注入器システムによって改装されたモデル200Watersゲルパーミエーションクロマトグラフを使用して行う。4本のポリマー研究室PLゲルカラムを使用するが、すべて7.5mmの径x300mmの長さであり、そして順次、106、105、104及び103オングストロームの公称細孔サイズを有する、橋かけされたポリスチレン/ジビニルベンゼンが充填されている。ポリマーサンプル(0.005グラム)を、10mlの安定化されたTHFの入ったフラスコ中に入れ、栓をし、そして一晩放置せしめてポリマーの溶液を完成させる。次に、サンプルを、0.45ミクロンの細孔サイズのシリンジフィルターを通して濾過する。THF−ポリマー溶液の200μlのサンプルを選び、そして33分の操作時間を使用する。クロマトグラフを通るTHFの流速を1分あたり1.5mlに設定し、そして平衡が得られた後で、コポリマーサンプル溶液を注入する。
サンプルを室温でクロマトグラフにかけ、そして溶出したポリマー留分の検出は32℃で行われる屈折計測定によって行う。2時間間隔での重なり注入を使用するが、これは二つのデータ収集インターフェイスを使用して達成する。得られる分子量分離は前記示差屈折計によって測定し、そして分子量パラメーターの計算はコンピュータープログラムを使用して実施する。これらの測定において使用するソフトウェアはWaters Millenniumマルチシステムソフトウェアである。普遍的な検量は、Pressure Chemical社から得られる狭い分布のポリスチレン標準品によって実施する。
Street,Milford,Massachusetts,01757 U.S.A.にあるMillipore社のWatersクロマトグラフィー部門によって供給される装置、ソフトウェア及び手順を使用して、当業者には良く知られた技術に従ってゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定する。測定は、有機製造(preparative)グレードのPLゲル(橋かけされたポリスチレン)カラムを使用して行う。ポリマーのサンプルを、酸化防止剤例えばジブチルp−クレゾールによって安定化されたテトラヒドロフラン(THF)中に溶かし、そして4本の金属被覆(clad)カラムを備えたGPC装置中に注入する。特に、本発明のコポリマーに関するGPC分子量測定は、Waters 510ポンプ、R−410示差屈折計、及びWaters
Wisp注入器システムによって改装されたモデル200Watersゲルパーミエーションクロマトグラフを使用して行う。4本のポリマー研究室PLゲルカラムを使用するが、すべて7.5mmの径x300mmの長さであり、そして順次、106、105、104及び103オングストロームの公称細孔サイズを有する、橋かけされたポリスチレン/ジビニルベンゼンが充填されている。ポリマーサンプル(0.005グラム)を、10mlの安定化されたTHFの入ったフラスコ中に入れ、栓をし、そして一晩放置せしめてポリマーの溶液を完成させる。次に、サンプルを、0.45ミクロンの細孔サイズのシリンジフィルターを通して濾過する。THF−ポリマー溶液の200μlのサンプルを選び、そして33分の操作時間を使用する。クロマトグラフを通るTHFの流速を1分あたり1.5mlに設定し、そして平衡が得られた後で、コポリマーサンプル溶液を注入する。
サンプルを室温でクロマトグラフにかけ、そして溶出したポリマー留分の検出は32℃で行われる屈折計測定によって行う。2時間間隔での重なり注入を使用するが、これは二つのデータ収集インターフェイスを使用して達成する。得られる分子量分離は前記示差屈折計によって測定し、そして分子量パラメーターの計算はコンピュータープログラムを使用して実施する。これらの測定において使用するソフトウェアはWaters Millenniumマルチシステムソフトウェアである。普遍的な検量は、Pressure Chemical社から得られる狭い分布のポリスチレン標準品によって実施する。
コポリマーのトルエン中の希薄溶液粘度(DSV)は以下のようにして測定する。コポリマーの秤量したサンプルを4オンスのボトル中に入れ、そして正確な重量(W1)を測定する。ピペットを使用してトルエン(100ml)を添加し、そしてボトルにしっかりとキャップをする。生成する溶液を室温で約18時間放置せしめ、その後この混合物を激しく振りそして802濾紙を通して濾過する。濾液の一部(10ml)をピペットで風袋を計ったアルミニウムのパンの中に入れ、そして溶媒を熱いプレートの上で蒸発させ、引き続いて105℃に維持したオーブン中で10分間乾燥させる。乾燥サンプルの重量を測定し、そして残分(液体コポリマー)が一定の重量(W2)を示すまで乾燥を続ける。溶媒(トルエン)のそして濾過溶液(残分)の流出時間を、プログラムされたコンピューターを有する531110/I Schott Gerate Ubbelohdeミクロ粘度計を利用して測定する。粘度計は、流出時間の測定のために一定温度の浴(25℃)の中に置く。プログラムされたコンピューターは、以下の式
DSV=[Ln(溶液流出時間/溶媒流出時間)]/(W2x10)
パーセントゲル=1−(W2x10/W1)x100
を基にして濾過溶液のDSV及びパーセントゲルを自動的に計算する。
DSV=[Ln(溶液流出時間/溶媒流出時間)]/(W2x10)
パーセントゲル=1−(W2x10/W1)x100
を基にして濾過溶液のDSV及びパーセントゲルを自動的に計算する。
コポリマーの固有粘度(η)を、固有粘度が四つの異なる濃度に関して得られる四つのデータの点の平均であること以外は、DSVのために利用する一般的手順によって測定する。
コポリマーのガラス転移温度(Tg)を、910示差走査比色計システムを有するDuPont 1090熱分析計を使用してそして製造業者の推奨手順に従って測定する。開始、途中(infection)及び終了温度を、Interactive DSC データ分析プログラム V2Dに従って計算する。コポリマーの緩和特性を、Bendix
Scott STI/200ムーニー粘度計と、ゴム及びゴム様物質例えばSBRの“剪断粘度”を測定するための慣用の方法の改変とを使用して測定する。この手順においては、サンプルをプラテンの間に置き、そして次にそれらを閉じる。サンプルを100℃で1分間暖め、そしてローターを回転させる。4分後に、ムーニー値(ML1+4)を測定し、そしてローターを止める。緩和の測定を始め、そしてトルクがムーニー値ML1+4の20%(T80)に達した時に、緩和時間(AL80)を記録する。全部で10分後に、再びトルクを観察しそしてAl1+4+5として記録し、そしてプラテンを開く。パーセント緩和を以下のようにして計算する:
パーセント緩和=(AL1+4+5/ML1+4)x100
Scott STI/200ムーニー粘度計と、ゴム及びゴム様物質例えばSBRの“剪断粘度”を測定するための慣用の方法の改変とを使用して測定する。この手順においては、サンプルをプラテンの間に置き、そして次にそれらを閉じる。サンプルを100℃で1分間暖め、そしてローターを回転させる。4分後に、ムーニー値(ML1+4)を測定し、そしてローターを止める。緩和の測定を始め、そしてトルクがムーニー値ML1+4の20%(T80)に達した時に、緩和時間(AL80)を記録する。全部で10分後に、再びトルクを観察しそしてAl1+4+5として記録し、そしてプラテンを開く。パーセント緩和を以下のようにして計算する:
パーセント緩和=(AL1+4+5/ML1+4)x100
以下の実施例は、スチレンと1,3−ブタジエンのコポリマーを製造する際の触媒として本発明の方法によって製造された触媒組成物の使用を例示する。
実施例P−1
100ガロンの窒素充填ステンレススチール反応器に、115.7kgの乾いたヘキサン、29.8kgのヘキサン中の33%スチレン、及び36.4kgのヘキサン中の1,3−ブタジエンの33%溶液を仕込む。この混合物を撹拌し、そして反応器ジャケット温度を50℃(122°F)に上げることによって加熱する。混合物の温度が約43℃(1
10°F)に到達した時に、改質剤(76.2gの2,2’−ジ(テトラヒドロフリル)プロパン)及び155.3gの実施例1の生成物を添加する。混合物は約75℃(168°F)まで発熱的であり、そしてジャケット温度を60℃で1時間維持する。混合物を室温に冷却し、そして225gの水及び318gの酸化防止剤(Santoflex 13)を添加する。コポリマーをスチーム脱溶媒及びオーブン乾燥によって単離する。生成したポリマーの分析は以下の通りである:
100ガロンの窒素充填ステンレススチール反応器に、115.7kgの乾いたヘキサン、29.8kgのヘキサン中の33%スチレン、及び36.4kgのヘキサン中の1,3−ブタジエンの33%溶液を仕込む。この混合物を撹拌し、そして反応器ジャケット温度を50℃(122°F)に上げることによって加熱する。混合物の温度が約43℃(1
10°F)に到達した時に、改質剤(76.2gの2,2’−ジ(テトラヒドロフリル)プロパン)及び155.3gの実施例1の生成物を添加する。混合物は約75℃(168°F)まで発熱的であり、そしてジャケット温度を60℃で1時間維持する。混合物を室温に冷却し、そして225gの水及び318gの酸化防止剤(Santoflex 13)を添加する。コポリマーをスチーム脱溶媒及びオーブン乾燥によって単離する。生成したポリマーの分析は以下の通りである:
ガスクロマトグラフィーによる分析は、100%スチレン及び97.4%ブタジエン転化率を示す。
実施例P−2
1000ガロンの窒素充填ステンレススチール反応器に、1241.4kgの乾いたヘキサン、258.9kgのヘキサン中の33%スチレン、及び450.4kgのヘキサン中の33%の1,3−ブタジエン溶液を仕込む。この混合物を撹拌し、そして反応器ジャケット温度を63℃(145°F)に上げることによって加熱する。反応器の混合物の温度が約43℃(110°F)に到達した時に、161.2gの2,2’−ジ(テトラヒドロフリル)プロパン)及び1.69kgの実施例2において得られた触媒生成物を添加する。反応混合物は103℃(217°F)まで発熱し、そしてピーク温度が達成された30分後にジャケット温度を49℃(120°F)に下げる。反応生成物を室温に冷却し、そして2.4kgの水及び3.5kgの酸化防止剤(Santoflex 13)を添加する。ポリマーをスチーム脱溶媒及びオーブン乾燥によって単離する。生成したコポリマーは以下のように分析される:
1000ガロンの窒素充填ステンレススチール反応器に、1241.4kgの乾いたヘキサン、258.9kgのヘキサン中の33%スチレン、及び450.4kgのヘキサン中の33%の1,3−ブタジエン溶液を仕込む。この混合物を撹拌し、そして反応器ジャケット温度を63℃(145°F)に上げることによって加熱する。反応器の混合物の温度が約43℃(110°F)に到達した時に、161.2gの2,2’−ジ(テトラヒドロフリル)プロパン)及び1.69kgの実施例2において得られた触媒生成物を添加する。反応混合物は103℃(217°F)まで発熱し、そしてピーク温度が達成された30分後にジャケット温度を49℃(120°F)に下げる。反応生成物を室温に冷却し、そして2.4kgの水及び3.5kgの酸化防止剤(Santoflex 13)を添加する。ポリマーをスチーム脱溶媒及びオーブン乾燥によって単離する。生成したコポリマーは以下のように分析される:
この重合においては、99.8%のブタジエン及び100%のスチレンのポリマーへの転化率が達成される。
実施例P−3
10ガロンの窒素充填ステンレススチール反応器に、12.4kgの乾いたヘキサン、2.6kgのヘキサン中の33%スチレン、及び2.5kgのヘキサン中の33%の1,3−ブタジエンを仕込む。この混合物を撹拌し、そして反応器ジャケット温度を63℃に上げることによって加熱する。約43℃で、1.55gの2,2’−ジ(テトラヒドロフリル)プロパン)及び16.5gの実施例3中で述べた触媒生成物を添加する。反応混合
物は約75℃まで発熱し、そしてピーク温度が達成された30分後にジャケット温度を49℃に下げる。反応生成物を室温に冷却し、水及び酸化防止剤を添加し、そしてポリマーをドラム乾燥によって単離する。生成したコポリマー(99%よりも高い転化率)は以下のように分析される:
10ガロンの窒素充填ステンレススチール反応器に、12.4kgの乾いたヘキサン、2.6kgのヘキサン中の33%スチレン、及び2.5kgのヘキサン中の33%の1,3−ブタジエンを仕込む。この混合物を撹拌し、そして反応器ジャケット温度を63℃に上げることによって加熱する。約43℃で、1.55gの2,2’−ジ(テトラヒドロフリル)プロパン)及び16.5gの実施例3中で述べた触媒生成物を添加する。反応混合
物は約75℃まで発熱し、そしてピーク温度が達成された30分後にジャケット温度を49℃に下げる。反応生成物を室温に冷却し、水及び酸化防止剤を添加し、そしてポリマーをドラム乾燥によって単離する。生成したコポリマー(99%よりも高い転化率)は以下のように分析される:
本発明をその好ましい実施態様に関して説明してきたけれども、明細書を読むとそれらの種々の改変が当業者には明らかになるであろうことを理解すべきである。それ故、本明細書中で開示された発明は前記特許請求の範囲の範囲内に入るような改変もカバーすることを意図していることを理解すべきである。
本発明の主なる特徴及び態様は以下の通りである。
1. (A−1)式 R2−CH=C=CH2[式中、R2は、水素、又は1〜約10個の炭素原子を含む脂肪族基である]のアレン系化合物を(A−2)有機金属化合物R0M[式中、R0はヒドロカルビル基であり、そしてMはアルカリ金属である]と約1:2〜約1:6のモル比で反応させることを含んで成る、多金属化組成物を製造する方法。
2. R2が1〜約4個の炭素原子を含む脂肪族基である、上記1記載の方法。
3. R2がメチルである、上記1記載の方法。
4. アルカリ金属がリチウムである、上記1記載の方法。
5. R0が1〜約10個の炭素原子を含むアルキル基である、上記1記載の方法。
6. R0がn−ブチルである、上記1記載の方法。
7. (A)(A−1)式 R2−CH=C=CH2[式中、R2は、水素、又は1〜約10個の炭素原子を含む脂肪族基である]のアレン系化合物を(A−2)有機金属化合物R0M[式中、R0はヒドロカルビル基であり、そしてMはアルカリ金属である]と約1:2〜約1:6のモル比で反応させることによって中間体を製造するステップ、並びに
(B)前記中間体を1,3−共役ジエンと、1,3−共役ジエン対アレン系化合物のモル比が少なくとも約2:1であるようにして、反応させるステップ
を含んで成る、炭化水素可溶性多金属化組成物を製造する方法。
(B)前記中間体を1,3−共役ジエンと、1,3−共役ジエン対アレン系化合物のモル比が少なくとも約2:1であるようにして、反応させるステップ
を含んで成る、炭化水素可溶性多金属化組成物を製造する方法。
8. R2が1〜約4個の炭素原子を含む脂肪族基である、上記7記載の方法。
9. R2がメチルである、上記7記載の方法。
10. アルカリ金属がリチウムである、上記7記載の方法。
11. R0が1〜約10個の炭素原子を含むアルキル基である、上記7記載の方法。
12. 1,3−共役ジエンが脂肪族1,3−ジエンである、上記7記載の方法。
13. 1,3−共役ジエンが1,3−ブタジエン、イソプレン又はピペリレンである、上記7記載の方法。
14. 1,3−共役ジエン対アレン系化合物のモル比が約8:1〜約20:1である、上記7記載の方法。
15. 1,3−共役ジエンが1,3−ブタジエンである、上記7記載の方法。
16. (A)(A−1)式 R2−CH=C=CH2[式中、R2は、水素、又は1〜約4個の炭素原子を含む脂肪族ヒドロカルビル基である]のアレン系化合物を(A−2)有機リチウム化合物R0Li[式中、R0は1〜約5個の炭素原子を含む脂肪族基である]と約1:2〜約1:6のモル比で反応させることによって中間体を製造するステップ、並びに
(B)前記中間体を1,3−共役ジエンと、1,3−共役ジエン対アレン系化合物のモル比が少なくとも約2:1であるようにして、反応させるステップ
を含んで成る、炭化水素可溶性多金属化組成物を製造する方法。
(B)前記中間体を1,3−共役ジエンと、1,3−共役ジエン対アレン系化合物のモル比が少なくとも約2:1であるようにして、反応させるステップ
を含んで成る、炭化水素可溶性多金属化組成物を製造する方法。
17. アレン系化合物が1,2−ブタジエンである、上記16記載の方法。
18. R0がn−ブチルである、上記16記載の方法。
19. 1,3−共役ジエンが1,3−ブタジエン、イソプレン又はピペリレンである、上記16記載の方法。
20. 共役ジエン対アレン系化合物のモル比が約8:1〜約20:1である、上記16記載の方法。
21. (A)(A−1)1,2−ブタジエンを(A−2)有機リチウム化合物R0Li[式中、R0は1〜約4個の炭素原子を含む脂肪族基である]と約1:3〜約1:4のモル比で反応させることによって中間体を製造するステップ、並びに
(B)1モルの前記中間体を約8〜約20モルの1,3−ブタジエンと反応させるステップ
を含んで成る、炭化水素可溶性多金属化組成物を製造する方法。
(B)1モルの前記中間体を約8〜約20モルの1,3−ブタジエンと反応させるステップ
を含んで成る、炭化水素可溶性多金属化組成物を製造する方法。
22. ステップ(A)における反応を炭化水素溶媒中で実施する、上記21記載の方法。
23. 一種以上の多金属化1−アルキン及び一種以上の多金属化アレン化合物の混合物を含んで成る組成物であって、1−アルキンが式
[式中、
R2は、水素、ヒドロカルビル基又はMであり、そして
R1は、水素又はMであり、そして
Mは、アルカリ金属である]
によって特徴付けられ、そしてアレン化合物が式
R2は、水素、ヒドロカルビル基又はMであり、そして
R1は、水素又はMであり、そして
Mは、アルカリ金属である]
によって特徴付けられ、そしてアレン化合物が式
[式中、
R2は、水素、ヒドロカルビル基又はMであり、
R1は、水素又はMであり、そして
Mは、アルカリ金属である]
によって特徴付けられる組成物。
R2は、水素、ヒドロカルビル基又はMであり、
R1は、水素又はMであり、そして
Mは、アルカリ金属である]
によって特徴付けられる組成物。
24. 式Iにおいて、R2がヒドロカルビル基でありそしてR1が水素又はMである、上記23記載の組成物。
25. 式IIにおいて、R2がヒドロカルビル基でありそしてR1が水素又はMである、上記23記載の組成物。
26. Mがリチウムである、上記23記載の組成物。
27. 式Iにおいて、R2がメチルでありそしてR1が水素又はMである、上記23記載の組成物。
28. 一種以上の多金属化1−アルキン及び一種以上の多金属化アレンの混合物を含んで成る炭化水素可溶性組成物であって、前記アルキンが式
[式中、
R2は、水素、ヒドロカルビル基又はR3Mであり、
R4は、水素又はR3Mであり、
Mは、アルカリ金属であり、そして
R3は、共役ジエンから誘導された部位を含んで成る二価のオリゴマー状ヒドロカルビル基である]
によって表され、そして前記アレンが式
R2は、水素、ヒドロカルビル基又はR3Mであり、
R4は、水素又はR3Mであり、
Mは、アルカリ金属であり、そして
R3は、共役ジエンから誘導された部位を含んで成る二価のオリゴマー状ヒドロカルビル基である]
によって表され、そして前記アレンが式
[式中、
R2は、水素、ヒドロカルビル基又はR3Mであり、
R4は、水素又はR3Mであり、
Mは、アルカリ金属であり、そして
各々のR3は、独立に、共役ジエンから誘導された部位を含んで成る二価のオリゴマー状ヒドロカルビル基である]
によって特徴付けられる組成物。
R2は、水素、ヒドロカルビル基又はR3Mであり、
R4は、水素又はR3Mであり、
Mは、アルカリ金属であり、そして
各々のR3は、独立に、共役ジエンから誘導された部位を含んで成る二価のオリゴマー状ヒドロカルビル基である]
によって特徴付けられる組成物。
29. 組成物が式III[式中、R4は水素又はR3Mであり、そしてRはヒドロカルビル基である]によって表される複数の多金属化1−アルキンの混合物を含んで成る、上記28記載の組成物。
30. R2が1〜約5個の炭素原子を含むヒドロカルビル基でありそしてMがリチウムである、上記28記載の組成物。
31. 1,3−共役ジエン及びビニル芳香族化合物を炭化水素溶媒中で上記28の組成物の存在下で重合させることを含んで成る、1,3−共役ジエン及び芳香族ビニル化合物のコポリマー組成物を製造するための方法。
32. Mがリチウムである、上記31記載の方法。
33. R3が4〜約12個の炭素原子を含むアルカジエンから誘導される、上記31記載の方法。
34. すべてのR3基中の共役ジエン誘導部位の総数が約8〜約20であり、そして共役ジエンが1,3−ブタジエンである、上記31記載の方法。
Claims (34)
- (A−1)式 R2−CH=C=CH2[式中、R2は、水素、又は1〜約10個の炭素原子を含む脂肪族基である]のアレン系化合物を(A−2)有機金属化合物R0M[式中、R0はヒドロカルビル基であり、そしてMはアルカリ金属である]と約1:2〜約1:6のモル比で反応させることを含んで成る、多金属化組成物を製造する方法。
- R2が1〜約4個の炭素原子を含む脂肪族基である、請求項1記載の方法。
- R2がメチルである、請求項1記載の方法。
- アルカリ金属がリチウムである、請求項1記載の方法。
- R0が1〜約10個の炭素原子を含むアルキル基である、請求項1記載の方法。
- R0がn−ブチルである、請求項1記載の方法。
- (A)(A−1)式 R2−CH=C=CH2[式中、R2は、水素、又は1〜約10個の炭素原子を含む脂肪族基である]のアレン系化合物を(A−2)有機金属化合物R0M[式中、R0はヒドロカルビル基であり、そしてMはアルカリ金属である]と約1:2〜約1:6のモル比で反応させることによって中間体を製造するステップ、並びに
(B)前記中間体を1,3−共役ジエンと、1,3−共役ジエン対アレン系化合物のモル比が少なくとも約2:1であるようにして、反応させるステップ
を含んで成る、炭化水素可溶性多金属化組成物を製造する方法。 - R2が1〜約4個の炭素原子を含む脂肪族基である、請求項7記載の方法。
- R2がメチルである、請求項7記載の方法。
- アルカリ金属がリチウムである、請求項7記載の方法。
- R0が1〜約10個の炭素原子を含むアルキル基である、請求項7記載の方法。
- 1,3−共役ジエンが脂肪族1,3−ジエンである、請求項7記載の方法。
- 1,3−共役ジエンが1,3−ブタジエン、イソプレン又はピペリレンである、請求項7記載の方法。
- 1,3−共役ジエン対アレン系化合物のモル比が約8:1〜約20:1である、請求項7記載の方法。
- 1,3−共役ジエンが1,3−ブタジエンである、請求項7記載の方法。
- (A)(A−1)式 R2−CH=C=CH2[式中、R2は、水素、又は1〜約4個の炭素原子を含む脂肪族ヒドロカルビル基である]のアレン系化合物を(A−2)有機リチウム化合物R0Li[式中、R0は1〜約5個の炭素原子を含む脂肪族基である]と約1:2〜約1:6のモル比で反応させることによって中間体を製造するステップ、並びに
(B)前記中間体を1,3−共役ジエンと、1,3−共役ジエン対アレン系化合物のモル比が少なくとも約2:1であるようにして、反応させるステップ
を含んで成る、炭化水素可溶性多金属化組成物を製造する方法。 - アレン系化合物が1,2−ブタジエンである、請求項16記載の方法。
- R0がn−ブチルである、請求項16記載の方法。
- 1,3−共役ジエンが1,3−ブタジエン、イソプレン又はピペリレンである、請求項16記載の方法。
- 共役ジエン対アレン系化合物のモル比が約8:1〜約20:1である、請求項16記載の方法。
- (A)(A−1)1,2−ブタジエンを(A−2)有機リチウム化合物R0Li[式中、R0は1〜約4個の炭素原子を含む脂肪族基である]と約1:3〜約1:4のモル比で反応させることによって中間体を製造するステップ、並びに
(B)1モルの前記中間体を約8〜約20モルの1,3−ブタジエンと反応させるステップ
を含んで成る、炭化水素可溶性多金属化組成物を製造する方法。 - ステップ(A)における反応を炭化水素溶媒中で実施する、請求項21記載の方法。
- 式Iにおいて、R2がヒドロカルビル基でありそしてR1が水素又はMである、請求項23記載の組成物。
- 式IIにおいて、R2がヒドロカルビル基でありそしてR1が水素又はMである、請求項23記載の組成物。
- Mがリチウムである、請求項23記載の組成物。
- 式Iにおいて、R2がメチルでありそしてR1が水素又はMである、請求項23記載の組成物。
- 一種以上の多金属化1−アルキン及び一種以上の多金属化アレンの混合物を含んで成る炭化水素可溶性組成物であって、前記アルキンが式
R2は、水素、ヒドロカルビル基又はR3Mであり、
R4は、水素又はR3Mであり、
Mは、アルカリ金属であり、そして
R3は、共役ジエンから誘導された部位を含んで成る二価のオリゴマー状ヒドロカルビル基である]
によって表され、そして前記アレンが式
R2は、水素、ヒドロカルビル基又はR3Mであり、
R4は、水素又はR3Mであり、
Mは、アルカリ金属であり、そして
各々のR3は、独立に、共役ジエンから誘導された部位を含んで成る二価のオリゴマー状ヒドロカルビル基である]
によって特徴付けられる組成物。 - 組成物が式III[式中、R4は水素又はR3Mであり、そしてRはヒドロカルビル基である]によって表される複数の多金属化1−アルキンの混合物を含んで成る、請求項28記載の組成物。
- R2が1〜約5個の炭素原子を含むヒドロカルビル基でありそしてMがリチウムである、請求項28記載の組成物。
- 1,3−共役ジエン及びビニル芳香族化合物を炭化水素溶媒中で請求項28の組成物の存在下で重合させることを含んで成る、1,3−共役ジエン及び芳香族ビニル化合物のコポリマー組成物を製造するための方法。
- Mがリチウムである、請求項31記載の方法。
- R3が4〜約12個の炭素原子を含むアルカジエンから誘導される、請求項31記載の方法。
- すべてのR3基中の共役ジエン誘導部位の総数が約8〜約20であり、そして共役ジエ
ンが1,3−ブタジエンである、請求項31記載の方法。
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