JP2010084123A - Unsaturated alicyclic polycarbonate and method for producing the same - Google Patents

Unsaturated alicyclic polycarbonate and method for producing the same Download PDF

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JP2010084123A JP2009113684A JP2009113684A JP2010084123A JP 2010084123 A JP2010084123 A JP 2010084123A JP 2009113684 A JP2009113684 A JP 2009113684A JP 2009113684 A JP2009113684 A JP 2009113684A JP 2010084123 A JP2010084123 A JP 2010084123A
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Yutaka Sugimoto
裕 杉本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new polycarbonate and a method for producing the same. <P>SOLUTION: The unsaturated alicyclic polycarbonate is expressed by general formula (I) (wherein, R1 is independently selected from a substituted or unsubstituted alkyl, alkenyl, or aryl, respectively, x is an integer of 0-4, and n is an integer of 10-10,000). A halogen adduct of the unsaturated alicyclic polycarbonate is provided. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、エポキシドと二酸化炭素との反応によって得られるポリカルボナート及びその製造方法に関し、詳細には、不飽和脂環式エポキシドと二酸化炭素との反応によって得られる不飽和脂環式ポリカルボナート及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a polycarbonate obtained by a reaction of epoxide and carbon dioxide and a method for producing the same, and more particularly, an unsaturated alicyclic polycarbonate obtained by a reaction of unsaturated alicyclic epoxide and carbon dioxide. And a manufacturing method thereof.

脂肪族エポキシドと二酸化炭素との共重合によって得られる脂肪族ポリカルボナートは、二酸化炭素を合成樹脂の原料に利用する点で興味深い。また、脂肪族ポリカルボナートは、透明性を有しかつ所定温度以上に加熱すると完全に分解するため、一般成形物、フィルム、ファイバーなどの用途に使用できることに加えて、光ファイバー、光ディスクなどの光学材料、あるいはセラミックバインダー、ロストフォームキャスティングなどの熱分解性材料として利用することも可能である。さらに、脂肪族ポリカルボナートは、生体内で分解可能であるため、徐放性の薬剤カプセルなどの医用材料、生分解性樹脂の添加剤又は生分解性樹脂の主成分として応用できる。   An aliphatic polycarbonate obtained by copolymerization of an aliphatic epoxide and carbon dioxide is interesting in that carbon dioxide is used as a raw material for a synthetic resin. In addition, since aliphatic polycarbonate has transparency and is completely decomposed when heated to a predetermined temperature or higher, it can be used for applications such as general moldings, films, fibers, and optical fibers such as optical fibers and optical disks. It can also be used as a material or a thermally decomposable material such as a ceramic binder or lost foam casting. Furthermore, since aliphatic polycarbonate can be decomposed in vivo, it can be applied as a medical material such as a sustained-release drug capsule, an additive of a biodegradable resin, or a main component of a biodegradable resin.

特許文献1には、コバルトポルフィリンクロリド錯体とピリジン系化合物又はイミダゾール系化合物との存在下で、脂肪族エポキシドと二酸化炭素とを反応させて得られた、脂肪族ポリカルボナートが記載されている。   Patent Document 1 describes an aliphatic polycarbonate obtained by reacting an aliphatic epoxide and carbon dioxide in the presence of a cobalt porphyrin chloride complex and a pyridine compound or an imidazole compound.

非特許文献1には、マンガンポルフィリン錯体による、シクロヘキセンオキシドと二酸化炭素との交互共重合により得られた、飽和脂環式ポリカルボナートが記載されている。   Non-Patent Document 1 describes a saturated alicyclic polycarbonate obtained by alternating copolymerization of cyclohexene oxide and carbon dioxide with a manganese porphyrin complex.

特開2006−241247号公報JP 2006-241247 A

H. Sugimoto, H. Ohshima, and S. Inoue, J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem., Vol. 41, 3549-3555 (2003)H. Sugimoto, H. Ohshima, and S. Inoue, J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem., Vol. 41, 3549-3555 (2003)

本発明は、新規ポリカルボナート及びその製造方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a novel polycarbonate and a method for producing the same.

本発明の一実施態様は、下記一般式(I):

Figure 2010084123
又は下記一般式(II):
Figure 2010084123
(式中、R1はそれぞれ独立して、置換又は非置換の、アルキル基、アルケニル基又はアリール基から選択され、xは0〜4の整数であり、nは10〜10000の整数であり、l及びmはそれぞれ独立して0〜10000の整数であってかつl+mは10〜10000である。)で表される、不飽和脂環式ポリカルボナートである。本願における「不飽和脂環式ポリカルボナート」とは、ポリマー主鎖の少なくとも一部が環状炭化水素基及び炭酸基から構成され、当該環状炭化水素基に二重結合部位が含まれているものを指す。 One embodiment of the present invention is a compound represented by the following general formula (I):
Figure 2010084123
Or the following general formula (II):
Figure 2010084123
Wherein R1 is independently selected from a substituted or unsubstituted alkyl group, alkenyl group or aryl group, x is an integer of 0 to 4, n is an integer of 10 to 10,000, And m are each independently an integer of 0 to 10,000 and l + m is 10 to 10,000. “Unsaturated alicyclic polycarbonate” in the present application means that at least a part of a polymer main chain is composed of a cyclic hydrocarbon group and a carbonate group, and the cyclic hydrocarbon group contains a double bond site. Point to.

また、本発明の他の実施態様は、下記一般式(III):

Figure 2010084123
又は下記一般式(IV):
Figure 2010084123
(式中、R1はそれぞれ独立して、置換又は非置換の、アルキル基、アルケニル基又はアリール基から選択され、R2及びR3は、同一でも異なっていてもよく、水素原子、置換もしくは非置換のアルキル基、又は置換もしくは非置換の芳香族基であるか、又はR2とR3が互いに結合して置換もしくは非置換の環を形成してもよく、xは0〜4の整数であり、k及びnはそれぞれ独立して1〜10000の整数であり、l及びmはそれぞれ独立して0〜10000の整数であってかつl+mは1〜10000であり、k+n及びk+l+mは10〜10000である。)で表される、不飽和脂環式ポリカルボナートである。 Another embodiment of the present invention is the following general formula (III):
Figure 2010084123
Or the following general formula (IV):
Figure 2010084123
Wherein R1 is independently selected from a substituted or unsubstituted alkyl group, alkenyl group or aryl group, and R2 and R3 may be the same or different, and may be a hydrogen atom, substituted or unsubstituted An alkyl group, or a substituted or unsubstituted aromatic group, or R2 and R3 may be bonded to each other to form a substituted or unsubstituted ring, and x is an integer of 0 to 4, k and n is each independently an integer of 1 to 10,000, l and m are each independently an integer of 0 to 10,000, and l + m is 1 to 10,000, and k + n and k + l + m are 10 to 10,000.) It is unsaturated alicyclic polycarbonate represented by these.

また、本発明のある実施態様によれば、コバルトポルフィリンクロリド錯体、及びピリジン系化合物又はイミダゾール系化合物の存在下で、下記一般式(V):

Figure 2010084123
又は下記一般式(VI):
Figure 2010084123
(式中、R1はそれぞれ独立して、置換又は非置換の、アルキル基、アルケニル基又はアリール基から選択され、xは0〜4の整数である。)で表される化合物と二酸化炭素とを共重合させる、不飽和脂環式ポリカルボナートの製造方法が提供される。 According to an embodiment of the present invention, in the presence of a cobalt porphyrin chloride complex and a pyridine compound or an imidazole compound, the following general formula (V):
Figure 2010084123
Or the following general formula (VI):
Figure 2010084123
(Wherein R1 is independently selected from a substituted or unsubstituted alkyl group, alkenyl group or aryl group, and x is an integer of 0 to 4) and carbon dioxide. A method for producing an unsaturated alicyclic polycarbonate to be copolymerized is provided.

さらに、本発明の他の実施態様によれば、上述の不飽和脂環式ポリカルボナートの製造方法において、さらに、下記一般式(VII):

Figure 2010084123
(式中、R2及びR3は、同一でも異なっていてもよく、水素原子、置換もしくは非置換のアルキル基、又は置換もしくは非置換の芳香族基であるか、又はR2とR3が互いに結合して置換もしくは非置換の環を形成してもよい。)で表される化合物を、式(V)又は(VI)の化合物及び二酸化炭素と共重合させる、不飽和脂環式ポリカルボナートの製造方法が提供される。 Furthermore, according to another embodiment of the present invention, in the above-described method for producing an unsaturated alicyclic polycarbonate, the following general formula (VII):
Figure 2010084123
(In the formula, R2 and R3 may be the same or different and are a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, or a substituted or unsubstituted aromatic group, or R2 and R3 are bonded to each other. A compound represented by formula (V) or (VI) and carbon dioxide, and a method for producing an unsaturated alicyclic polycarbonate Is provided.

また、本発明の他の実施態様は、下記一般式(X):

Figure 2010084123
又は下記一般式(XI):
Figure 2010084123
(式中、R1はそれぞれ独立して、置換又は非置換の、アルキル基、アルケニル基又はアリール基から選択され、Xは、Cl、Br又はIから選択され、xは0〜4の整数であり、n1は1〜10000の整数、n2は0〜10000の整数であって、n1+n2は10〜10000であり、l1及びm1はそれぞれ独立して0〜10000の整数であってl1+m1は1〜10000、l2及びm2はそれぞれ独立して0〜10000の整数であってかつl1+l2+m1+m2は10〜10000である。)で表される、ハロゲン化脂環式ポリカルボナートである。 Another embodiment of the present invention is the following general formula (X):
Figure 2010084123
Or the following general formula (XI):
Figure 2010084123
Wherein R1 is independently selected from a substituted or unsubstituted alkyl group, alkenyl group or aryl group, X is selected from Cl, Br or I, and x is an integer of 0-4. , N1 is an integer from 1 to 10000, n2 is an integer from 0 to 10000, n1 + n2 is from 10 to 10000, l1 and m1 are each independently an integer from 0 to 10000, and l1 + m1 is from 1 to 10000, l2 and m2 are each independently an integer of 0 to 10,000, and l1 + l2 + m1 + m2 is 10 to 10,000.).

また、本発明の他の実施態様は、下記一般式(XII):

Figure 2010084123
又は下記一般式(XIII):
Figure 2010084123
(式中、R1はそれぞれ独立して、置換又は非置換の、アルキル基、アルケニル基又はアリール基から選択され、R2及びR3は、同一でも異なっていてもよく、水素原子、置換もしくは非置換のアルキル基、又は置換もしくは非置換の芳香族基であるか、又はR2とR3が互いに結合して置換もしくは非置換の環を形成してもよく、Xは、Cl、Br又はIから選択され、xは0〜4の整数であり、kは1〜10000の整数であり、n1は1〜10000の整数、n2は0〜10000の整数であり、l1及びm1はそれぞれ独立して0〜10000の整数であってかつl1+m1は1〜10000、l2及びm2はそれぞれ独立して0〜10000の整数であり、k+n1+n2及びk+l1+l2+m1+m2は10〜10000である。)で表される、ハロゲン化脂環式ポリカルボナートである。 Another embodiment of the present invention is the following general formula (XII):
Figure 2010084123
Or the following general formula (XIII):
Figure 2010084123
Wherein R1 is independently selected from a substituted or unsubstituted alkyl group, alkenyl group or aryl group, and R2 and R3 may be the same or different, and may be a hydrogen atom, substituted or unsubstituted An alkyl group, or a substituted or unsubstituted aromatic group, or R2 and R3 may be bonded to each other to form a substituted or unsubstituted ring, and X is selected from Cl, Br, or I; x is an integer of 0 to 4, k is an integer of 1 to 10000, n1 is an integer of 1 to 10000, n2 is an integer of 0 to 10000, and l1 and m1 are each independently 0 to 10000. L1 + m1 is an integer of 1 to 10,000, l2 and m2 are each independently an integer of 0 to 10,000, and k + n1 + n2 and k + l1 + l2 + m1 + m2 are 10 to 10,000. That.) Represented by a halogen cycloaliphatic polycarbonate.

また、本発明の他の実施態様は、上記不飽和脂環式ポリカルボナートに塩素、臭素及びヨウ素からなる群から選択されるハロゲン分子を付加することを含む、ハロゲン化脂環式ポリカルボナートの製造方法である。   In addition, another embodiment of the present invention includes addition of a halogen molecule selected from the group consisting of chlorine, bromine and iodine to the unsaturated alicyclic polycarbonate. It is a manufacturing method.

本発明によれば、環状部分に二重結合部位を有する不飽和脂環式エポキシドを用いることにより、剛直でTの高いポリカルボナートが得られる。また、得られたポリマーの二重結合部位に対して様々な反応をさらに行うことができるため、本発明の不飽和脂環式ポリカルボナートを中間原料として用いて、所望の用途に適した新たな構造又は機能を有するポリカルボナートを合成できる。 According to the present invention, by using an unsaturated cycloaliphatic epoxides having a double bond site on the cyclic moiety, high polycarbonate of T g can be obtained by rigid. In addition, since various reactions can be further performed on the double bond site of the obtained polymer, the unsaturated alicyclic polycarbonate of the present invention is used as an intermediate raw material, so that a new suitable for a desired use can be obtained. Polycarbonates having various structures or functions can be synthesized.

なお、上述の記載は、本発明の全ての実施態様及び本発明に関する全ての利点を開示したものとみなしてはならない。   The above description should not be construed as disclosing all embodiments of the present invention and all advantages related to the present invention.

CHDO及び二酸化炭素を共重合した反応混合物のH−NMRスペクトルである。 1 is a 1 H-NMR spectrum of a reaction mixture obtained by copolymerizing CHDO and carbon dioxide. CHDO及び二酸化炭素を共重合して得られたポリカルボナートのH−NMRスペクトルである。 1 is a 1 H-NMR spectrum of a polycarbonate obtained by copolymerizing CHDO and carbon dioxide. 図2のH−NMRスペクトルの部分拡大図である。FIG. 3 is a partially enlarged view of the 1 H-NMR spectrum of FIG. 2. CHDO及び二酸化炭素を共重合して得られたポリカルボナートの13C−NMRスペクトルである。It is a 13 C-NMR spectrum of a polycarbonate obtained by copolymerizing CHDO and carbon dioxide. 図4の13C−NMRスペクトルの部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the 13 C-NMR spectrum of FIG. CHDO及び二酸化炭素を共重合して得られたポリカルボナートのIRスペクトルである。It is IR spectrum of polycarbonate obtained by copolymerizing CHDO and carbon dioxide. CHDO、PO及び二酸化炭素を共重合して得られたポリカルボナートのH−NMRスペクトルである。It is a 1 H-NMR spectrum of polycarbonate obtained by copolymerizing CHDO, PO and carbon dioxide. 図7のH−NMRスペクトルの部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the 1 H-NMR spectrum of FIG. CHDO、PO及び二酸化炭素を共重合して得られたポリカルボナートのIRスペクトルである。It is IR spectrum of polycarbonate obtained by copolymerizing CHDO, PO and carbon dioxide. CHDO及び二酸化炭素を共重合して得られたポリカルボナートのGPCチャート(検出法:90°光散乱)である。It is a GPC chart (detection method: 90 ° light scattering) of polycarbonate obtained by copolymerizing CHDO and carbon dioxide. CHDO及び二酸化炭素の共重合体に臭素を付加して得られたポリカルボナートのH−NMRスペクトルである。 1 is a 1 H-NMR spectrum of a polycarbonate obtained by adding bromine to a copolymer of CHDO and carbon dioxide. CHDO及び二酸化炭素の共重合体に臭素を付加して得られたポリカルボナートの13C−NMRスペクトルである。It is a 13 C-NMR spectrum of a polycarbonate obtained by adding bromine to a copolymer of CHDO and carbon dioxide. CHDO及び二酸化炭素の共重合体に臭素を付加して得られたポリカルボナートのIRスペクトルである。It is IR spectrum of the polycarbonate obtained by adding bromine to the copolymer of CHDO and carbon dioxide. CHDO及び二酸化炭素の共重合体に臭素を付加して得られたポリカルボナートのGPCチャート(検出法:RI)である。It is a GPC chart (detection method: RI) of polycarbonate obtained by adding bromine to a copolymer of CHDO and carbon dioxide. CHDO及び二酸化炭素の共重合体に臭素を付加して得られたポリカルボナートのGPCチャート(検出法:90°光散乱)である。It is a GPC chart (detection method: 90 ° light scattering) of polycarbonate obtained by adding bromine to a copolymer of CHDO and carbon dioxide. CHDO及び二酸化炭素の共重合体に臭素を付加して得られたポリカルボナートのDSC測定結果である。It is a DSC measurement result of a polycarbonate obtained by adding bromine to a copolymer of CHDO and carbon dioxide. CHDO及び二酸化炭素の共重合体に臭素を付加して得られたポリカルボナートのTG−DTA測定結果である。It is a TG-DTA measurement result of a polycarbonate obtained by adding bromine to a copolymer of CHDO and carbon dioxide.

以下、本発明の代表的な実施態様を例示する目的でより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施態様に限定されない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail for the purpose of illustrating representative embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to these embodiments.

本発明の不飽和脂環式ポリカルボナートは、以下の一般式(I)又は(II)で表すように、不飽和脂環式エポキシドのエポキシド部位が開環して二酸化炭素と交互に共重合した構造を有する。   The unsaturated alicyclic polycarbonate of the present invention is copolymerized alternately with carbon dioxide as the epoxide portion of the unsaturated alicyclic epoxide is opened, as represented by the following general formula (I) or (II) It has the structure.

Figure 2010084123
Figure 2010084123

Figure 2010084123
Figure 2010084123

式(I)のnは、ポリマー1分子中の共重合単位の数を表し、一般に10〜10000の整数である。また、式(II)のl及びmは、不飽和結合の位置が異なる2種類の共重合単位の数をそれぞれ表す。このような2種類の共重合単位は、1種類の不飽和脂環式エポキシドを二酸化炭素と共重合させた場合であっても、1つの共重合単位において、二酸化炭素と結合しうる炭素原子が不飽和脂環式エポキシドに2つ存在し、かつそれらが非等価であるために生じる可能性がある。一般に、l及びmはそれぞれ独立して0〜10000の整数であってかつl+mが10〜10000である。これらの中でも、二重結合部位がポリマー主鎖からより遠い位置にあるため、当該共重合体の二重結合部位に対してさらに付加反応などの反応を行う場合に立体的に有利であることなどから、式(I)の不飽和脂環式ポリカルボナートが好ましい。   N in the formula (I) represents the number of copolymer units in one molecule of the polymer, and is generally an integer of 10 to 10,000. In addition, l and m in the formula (II) represent the numbers of two types of copolymer units having different unsaturated bond positions, respectively. Such two types of copolymerized units have a carbon atom capable of binding to carbon dioxide in one copolymerized unit even when one type of unsaturated alicyclic epoxide is copolymerized with carbon dioxide. It can occur because there are two in unsaturated alicyclic epoxides and they are not equivalent. Generally, l and m are each independently an integer of 0 to 10,000, and l + m is 10 to 10,000. Among these, since the double bond site is located farther from the polymer main chain, it is sterically advantageous when a reaction such as an addition reaction is further performed on the double bond site of the copolymer. Therefore, the unsaturated alicyclic polycarbonate of the formula (I) is preferable.

R1は、不飽和炭化水素環上の1又は複数の位置に導入されうる置換基であって、式中xでその置換数を表す。xは0〜4の整数であり、xが0の場合は不飽和炭化水素環が置換されていないことを意味する。xは0〜2の整数であることが好ましく、0又は1であることがより好ましい。xが2以上の場合、複数のR1は、それぞれ異なる置換基であっても、同じ置換基であってもよい。また、R1の導入される位置は、3位から6位まで、すなわち酸素原子と結合している1位及び2位の炭素原子以外であることが好ましい。   R1 is a substituent that can be introduced at one or more positions on the unsaturated hydrocarbon ring, and x represents the number of substitutions therein. x is an integer of 0 to 4, and when x is 0, it means that the unsaturated hydrocarbon ring is not substituted. x is preferably an integer of 0 to 2, and more preferably 0 or 1. When x is 2 or more, the plurality of R1s may be different substituents or the same substituent. The position where R1 is introduced is preferably from the 3rd to 6th positions, that is, other than the 1st and 2nd carbon atoms bonded to the oxygen atom.

R1は、置換又は非置換の、アルキル基、アルケニル基又はアリール基から選択され、好ましくは、アルキル基又はアリール基である。そのような基として、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ビニル基、アリル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、フェニル基などが挙げられ、メチル基、エチル基、シクロヘキシル基及びフェニル基が好ましい。   R1 is selected from a substituted or unsubstituted alkyl group, alkenyl group or aryl group, preferably an alkyl group or an aryl group. Examples of such a group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a vinyl group, an allyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a phenyl group. A methyl group, an ethyl group, a cyclohexyl group, and a phenyl group include preferable.

R1は、アルコキシ基又はシロキシ基などで置換されたアルキル基であってもよい。例えば、置換基としてアルコキシ基を有するアルキル基として、メトキシメチル基、メトキシエチル基、メトキシプロピル基、エトキシメチル基、エトキシエチル基、エトキシプロピル基、イソプロポキシメチル基などが挙げられる。また、置換基としてシロキシ基を有するアルキル基として、トリメチルシリルオキシメチル基、トリメチルシリルオキシエチル基、トリエチルシリルオキシメチル基、トリエチルシリルオキシエチル基などが挙げられる。   R1 may be an alkyl group substituted with an alkoxy group or a siloxy group. For example, examples of the alkyl group having an alkoxy group as a substituent include a methoxymethyl group, a methoxyethyl group, a methoxypropyl group, an ethoxymethyl group, an ethoxyethyl group, an ethoxypropyl group, and an isopropoxymethyl group. Examples of the alkyl group having a siloxy group as a substituent include a trimethylsilyloxymethyl group, a trimethylsilyloxyethyl group, a triethylsilyloxymethyl group, and a triethylsilyloxyethyl group.

R1は、置換基を有するアリール基又はシクロヘキシル基であってもよく、例えばメチル基、エチル基などで置換されたアリール基又はシクロヘキシル基を使用できる。アリール基又はシクロヘキシル基における置換位置及び置換数は特に限定されない。   R1 may be an aryl group or a cyclohexyl group having a substituent. For example, an aryl group or a cyclohexyl group substituted with a methyl group, an ethyl group or the like can be used. The substitution position and the number of substitutions in the aryl group or cyclohexyl group are not particularly limited.

R1の水素原子の一部又は全部をフッ素原子に置換することもできる。例えば、R1がアルキル基の場合、ペルフルオロアルキル基を含む、任意の位置が1又は複数のフッ素原子で置換されたフルオロアルキル基とすることもできる。そのようなフルオロアルキル基として、例えば、トリフルオロメチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、ペルフルオロエチル基などが挙げられる。   A part or all of the hydrogen atoms of R1 can be substituted with fluorine atoms. For example, when R1 is an alkyl group, it may be a fluoroalkyl group substituted at one or more fluorine atoms at any position including a perfluoroalkyl group. Examples of such a fluoroalkyl group include a trifluoromethyl group, a 2,2,2-trifluoroethyl group, a perfluoroethyl group, and the like.

本発明の他の実施態様の不飽和脂環式ポリカルボナートは、以下の一般式(III)又は(IV)で表すように、不飽和脂環式エポキシド及び第2のエポキシドのエポキシド部位が開環して二酸化炭素と共重合した構造を有する。不飽和脂環式エポキシド及び第2のエポキシドは、それぞれ二酸化炭素と対になって共重合単位を構成する。これらの共重合単位は、ポリマー中でランダムに存在していてもよく、これらの共重合単位がブロックとして配置された状態又は交互に配列した状態でポリマーの少なくとも一部分に存在していてもよい。   In the unsaturated alicyclic polycarbonate of another embodiment of the present invention, the epoxide moiety of the unsaturated alicyclic epoxide and the second epoxide is opened as represented by the following general formula (III) or (IV). It has a structure in which the ring is copolymerized with carbon dioxide. The unsaturated alicyclic epoxide and the second epoxide each form a copolymer unit in pairs with carbon dioxide. These copolymerized units may be present randomly in the polymer, or may be present in at least a part of the polymer in a state where these copolymerized units are arranged as a block or arranged alternately.

Figure 2010084123
Figure 2010084123

Figure 2010084123
Figure 2010084123

式(III)のk及びnはポリマー中の2つのタイプの共重合単位の数を表し、一般に、k及びnはそれぞれ独立して1〜10000の整数であってかつk+nは10〜10000である。また、式(IV)のl及びmは、式(II)の不飽和脂環式ポリカルボナートについて上述したように、不飽和結合の位置が異なる2種類の共重合単位の数をそれぞれ表し、一般に、l及びmはそれぞれ独立して0〜10000の整数であってかつl+mが1〜10000であり、さらにk+m+lは10〜10000である。これらの中でも、二重結合部位がポリマー主鎖からより遠い位置にあるため、当該共重合体の二重結合部位に対してさらに付加反応などの反応を行う場合に立体的に有利であることなどから、式(III)の不飽和脂環式ポリカルボナートが好ましい。   K and n in formula (III) represent the number of two types of copolymer units in the polymer, generally k and n are each independently an integer from 1 to 10,000 and k + n is from 10 to 10,000 . In addition, l and m in the formula (IV) respectively represent the number of two types of copolymer units having different unsaturated bond positions as described above for the unsaturated alicyclic polycarbonate of the formula (II), In general, l and m are each independently an integer of 0 to 10,000, l + m is 1 to 10,000, and k + m + l is 10 to 10,000. Among these, since the double bond site is located farther from the polymer main chain, it is sterically advantageous when a reaction such as an addition reaction is further performed on the double bond site of the copolymer. Therefore, the unsaturated alicyclic polycarbonate of the formula (III) is preferable.

式(III)及び(IV)における置換基R1及びその数xについては、式(I)及び(II)の不飽和脂環式ポリカルボナートについて上述したとおりである。   The substituent R1 and the number x in the formulas (III) and (IV) are as described above for the unsaturated alicyclic polycarbonates of the formulas (I) and (II).

R2及びR3は、同一でも異なっていてもよく、水素原子、置換もしくは非置換のアルキル基、又は置換もしくは非置換の芳香族基であるか、又はR2とR3が互いに結合して置換もしくは非置換の環を形成してもよい。   R2 and R3 may be the same or different and are a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, or a substituted or unsubstituted aromatic group, or R2 and R3 are bonded to each other and substituted or unsubstituted. The ring may be formed.

R2及びR3のアルキル基としては、炭素数1〜10の直鎖状又は分岐鎖状の置換又は非置換のアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、2−ペンチル基、3−ペンチル基、iso−ペンチル基、ネオペンチル基、tert−ペンチル基、n−ヘキシル基、2−ヘキシル基、3−ヘキシル基、1−メチル−1−エチル−n−ペンチル基、1,1,2−トリメチル−n−プロピル基、1,2,2−トリメチル−n−プロピル基、3,3−ジメチル−n−ブチル基、n−ヘプチル基、2−ヘプチル基、1−エチル−1,2−ジメチル−n−プロピル基、1−エチル−2,2−ジメチル−n−プロピル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基などが挙げられ、より好ましくはメチル基である。アルキル基は、例えば、ヒドロキシ基、アミノ基、カルボキシル基、スルファニル基、シアノ基、スルホ基、ホルミル基、ハロゲン原子、芳香族基などから選択される1又は複数の置換基で置換されていてもよい。   The alkyl group for R2 and R3 is preferably a linear or branched substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, n -Butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, 2-pentyl group, 3-pentyl group, iso-pentyl group, neopentyl group, tert-pentyl group, n-hexyl group, 2-hexyl Group, 3-hexyl group, 1-methyl-1-ethyl-n-pentyl group, 1,1,2-trimethyl-n-propyl group, 1,2,2-trimethyl-n-propyl group, 3,3- Dimethyl-n-butyl group, n-heptyl group, 2-heptyl group, 1-ethyl-1,2-dimethyl-n-propyl group, 1-ethyl-2,2-dimethyl-n-propyl group, n-octyl Group, - nonyl, n- decyl group, more preferably a methyl group. The alkyl group may be substituted with one or more substituents selected from, for example, a hydroxy group, an amino group, a carboxyl group, a sulfanyl group, a cyano group, a sulfo group, a formyl group, a halogen atom, and an aromatic group. Good.

R2及びR3の置換又は非置換の芳香族基としては、炭素数6〜10の置換又は非置換の芳香族基が好ましく、例えば、フェニル基、インデニル基、ナフチル基、テトラヒドロナフチル基などの置換又は非置換の芳香族炭化水素基が挙げられ、より好ましくはフェニル基である。芳香族基は、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基などのアルキル基、フェニル基、ナフチル基などの芳香族基などから選択される1又は複数の置換基で置換されていてもよい。   The substituted or unsubstituted aromatic group represented by R2 and R3 is preferably a substituted or unsubstituted aromatic group having 6 to 10 carbon atoms. For example, a substituted or unsubstituted aromatic group such as a phenyl group, an indenyl group, a naphthyl group, a tetrahydronaphthyl group, or the like. An unsubstituted aromatic hydrocarbon group is mentioned, More preferably, it is a phenyl group. Examples of the aromatic group include an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, and a tert-butyl group, and an aromatic group such as a phenyl group and a naphthyl group. It may be substituted with one or more substituents selected from the above.

R2とR3は、互いに結合して置換又は非置換の環を形成してもよく、好ましくは炭素数4〜10の置換又は非置換の脂肪族環を形成してもよい。例えば、R2とR3が−(CH−を介して互いに結合した場合、シクロヘキサン環を形成する。このように形成された環は、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基などのアルキル基、フェニル基、ナフチル基などの芳香族基などから選択される1又は複数の置換基で置換されていてもよい。 R2 and R3 may be bonded to each other to form a substituted or unsubstituted ring, and may preferably form a substituted or unsubstituted aliphatic ring having 4 to 10 carbon atoms. For example, R2 and R3 are - (CH 2) 4 - when combined with one another through a form a cyclohexane ring. The ring thus formed is, for example, an alkyl group such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, phenyl group, naphthyl group, etc. It may be substituted with one or a plurality of substituents selected from the following aromatic groups.

R2及び/又はR3の水素原子の一部又は全部をフッ素原子に置換することもできる。例えば、R2及び/又はR3がアルキル基の場合、ペルフルオロアルキル基を含む、任意の位置が1又は複数のフッ素原子で置換されたフルオロアルキル基とすることもできる。そのようなフルオロアルキル基として、例えば、トリフルオロメチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、ペルフルオロエチル基などが挙げられる。   A part or all of the hydrogen atoms of R2 and / or R3 can be substituted with fluorine atoms. For example, when R2 and / or R3 is an alkyl group, it may be a fluoroalkyl group substituted at one or more fluorine atoms at any position including a perfluoroalkyl group. Examples of such a fluoroalkyl group include a trifluoromethyl group, a 2,2,2-trifluoroethyl group, a perfluoroethyl group, and the like.

特に、R2及びR3の両方が水素原子、R2及びR3のいずれか一方がメチル基で他方が水素原子、又はR2及びR3のいずれか一方がフェニル基で他方が水素原子であるか、あるいはR2とR3が−(CH−を介して互いに結合してシクロヘキサン環を形成することが好ましい。 In particular, both R2 and R3 are hydrogen atoms, one of R2 and R3 is a methyl group and the other is a hydrogen atom, or one of R2 and R3 is a phenyl group and the other is a hydrogen atom, or R3 is preferably bonded to each other via — (CH 2 ) 4 — to form a cyclohexane ring.

本発明の不飽和脂環式ポリカルボナートは、従来知られている脂肪族ポリカルボナートの製造方法に従って合成できる。そのような製造方法には、例えば、亜鉛錯体(G. W. Coates, et al., J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 14284-14285)、アルミニウム錯体(W. Kuran, et al., J. Macromol. Sci., Pure Appl. Chem., A35, 427-437 (1998))、ポルフィリン錯体(特開2006−241247号明細書)又はサレン錯体(G. W. Coates, et al., Angew. Chem. Int. Ed. 2003, 42, 5484-5487)を用いた、エポキシドと二酸化炭素の共重合反応が含まれる。中でも、特開2006−241247号明細書に記載されているような、コバルトポルフィリンクロリド錯体とピリジン系化合物又はイミダゾール化合物とを組み合わせた触媒システムを用いる方法が、本発明の不飽和脂環式ポリカルボナートの合成に有利に使用でき、以下詳細に説明する。   The unsaturated alicyclic polycarbonate of the present invention can be synthesized according to a conventionally known method for producing an aliphatic polycarbonate. Such production methods include, for example, zinc complexes (GW Coates, et al., J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 14284-14285), aluminum complexes (W. Kuran, et al., J. Macromol. Sci., Pure Appl. Chem., A35, 427-437 (1998)), porphyrin complex (JP 2006-241247 A) or salen complex (GW Coates, et al., Angew. Chem. Int. Ed. 2003, 42, 5484-5487), and a copolymerization reaction of epoxide and carbon dioxide. Among them, a method using a catalyst system in which a cobalt porphyrin chloride complex and a pyridine compound or an imidazole compound are combined as described in JP 2006-241247 A is an unsaturated alicyclic polycarbohydrate of the present invention. It can be advantageously used in the synthesis of nates and will be described in detail below.

本発明の一実施態様の製造方法によれば、コバルトポルフィリンクロリド錯体、及びピリジン系化合物又はイミダゾール系化合物の存在下で、不飽和脂環式エポキシドと二酸化炭素とを共重合させることにより、不飽和脂環式ポリカルボナートが製造される。   According to the production method of one embodiment of the present invention, an unsaturated alicyclic epoxide and carbon dioxide are copolymerized in the presence of a cobalt porphyrin chloride complex and a pyridine-based compound or an imidazole-based compound. An alicyclic polycarbonate is produced.

不飽和脂環式エポキシドは、下記一般式(V)又は(VI)で表される化合物、又はこれらの複数の組み合わせである。式(V)及び(VI)における置換基R1及びその数xについては、式(I)〜(IV)の不飽和脂環式ポリカルボナートについて上述したとおりである。   The unsaturated alicyclic epoxide is a compound represented by the following general formula (V) or (VI), or a plurality of combinations thereof. The substituent R1 and the number x in the formulas (V) and (VI) are as described above for the unsaturated alicyclic polycarbonates of the formulas (I) to (IV).

Figure 2010084123
Figure 2010084123

Figure 2010084123
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式(V)又は(VI)の化合物は、当業者に公知の種々の反応及び合成スキームを利用して合成できる。一例として、1,4−シクロヘキサジエン、1,3−シクロヘキサジエン、1−メチル−1,4−シクロヘキサジエン、1−フェニル−1,4−シクロヘキサジエンなどの、置換又は非置換の脂環式ジエンの炭素−炭素二重結合を、例えばメタ−クロロペル安息香酸などの酸化剤を用いてエポキシ化する方法が挙げられる。この場合、反応条件、精製条件などを適宜選択して、二重結合部位とエポキシ基の両方を分子内に有する不飽和脂環式エポキシドを得ることができる。   Compounds of formula (V) or (VI) can be synthesized utilizing various reactions and synthetic schemes known to those skilled in the art. Examples include substituted or unsubstituted alicyclic dienes such as 1,4-cyclohexadiene, 1,3-cyclohexadiene, 1-methyl-1,4-cyclohexadiene, 1-phenyl-1,4-cyclohexadiene, etc. The carbon-carbon double bond is epoxidized using an oxidizing agent such as meta-chloroperbenzoic acid. In this case, an unsaturated alicyclic epoxide having both a double bond site and an epoxy group in the molecule can be obtained by appropriately selecting reaction conditions, purification conditions, and the like.

式(V)の化合物の具体例として、1,4−シクロヘキサジエン−1,2−オキシド、4−メチル−1,4−シクロヘキサジエン−1,2−オキシド、4−ビニル−1,4−シクロヘキサジエン−1,2−オキシド、4−トリフルオロメチル−1,4−シクロヘキサジエン−1,2−オキシド、4−エチル−1,4−シクロヘキサジエン−1,2−オキシド、4−(2,2,2−トリフルオロエチル)−1,4−シクロヘキサジエン−1,2−オキシド、4,5−ジメチル−1,4−シクロヘキサジエン−1,2−オキシド、4−シクロヘキシル−1,4−シクロヘキサジエン−1,2−オキシド、4−メトキシメチル−1,4−シクロヘキサジエン−1,2−オキシド、4−(トリメチルシリルオキシメチル)−5−メチル−1,4−シクロヘキサジエン−1,2−オキシド、4−(3−メチルシクロヘキシル)−1,4−シクロヘキサジエン−1,2−オキシド、4−フェニル−1,4−シクロヘキサジエン−1,2−オキシド、4−(p−メチルフェニル)−1,4−シクロヘキサジエン−1,2−オキシド、4−(2,4−ジメチルシクロヘキシル)−1,4−シクロヘキサジエン−1,2−オキシド、3−メチル−1,4−シクロヘキサジエン−1,2−オキシド、3,4−ジメチル−1,4−シクロヘキサジエン−1,2−オキシド、3−エチル−1,4−シクロヘキサジエン−1,2−オキシド、3−フェニル−1,4−シクロヘキサジエン−1,2−オキシド、3−シクロヘキシル−1,4−シクロヘキサジエン−1,2−オキシドなどが挙げられるが、これらに限られない。これらの中でも、1,4−シクロヘキサジエン−1,2−オキシドが好ましい。   Specific examples of the compound of formula (V) include 1,4-cyclohexadiene-1,2-oxide, 4-methyl-1,4-cyclohexadiene-1,2-oxide, 4-vinyl-1,4-cyclo Hexadiene-1,2-oxide, 4-trifluoromethyl-1,4-cyclohexadiene-1,2-oxide, 4-ethyl-1,4-cyclohexadiene-1,2-oxide, 4- (2,2 , 2-trifluoroethyl) -1,4-cyclohexadiene-1,2-oxide, 4,5-dimethyl-1,4-cyclohexadiene-1,2-oxide, 4-cyclohexyl-1,4-cyclohexadiene -1,2-oxide, 4-methoxymethyl-1,4-cyclohexadiene-1,2-oxide, 4- (trimethylsilyloxymethyl) -5-methyl-1,4-cyclo Hexadiene-1,2-oxide, 4- (3-methylcyclohexyl) -1,4-cyclohexadiene-1,2-oxide, 4-phenyl-1,4-cyclohexadiene-1,2-oxide, 4- ( p-methylphenyl) -1,4-cyclohexadiene-1,2-oxide, 4- (2,4-dimethylcyclohexyl) -1,4-cyclohexadiene-1,2-oxide, 3-methyl-1,4 -Cyclohexadiene-1,2-oxide, 3,4-dimethyl-1,4-cyclohexadiene-1,2-oxide, 3-ethyl-1,4-cyclohexadiene-1,2-oxide, 3-phenyl- Examples include 1,4-cyclohexadiene-1,2-oxide and 3-cyclohexyl-1,4-cyclohexadiene-1,2-oxide. It is not. Among these, 1,4-cyclohexadiene-1,2-oxide is preferable.

式(VI)の化合物の具体例として、1,3−シクロヘキサジエン−1,2−オキシド、4−メチル−1,3−シクロヘキサジエン−1,2−オキシド、4−ビニル−1,3−シクロヘキサジエン−1,2−オキシド、4−トリフルオロメチル−1,3−シクロヘキサジエン−1,2−オキシド、4−エチル−1,3−シクロヘキサジエン−1,2−オキシド、4−(2,2,2−トリフルオロエチル)−1,3−シクロヘキサジエン−1,2−オキシド、4,5−ジメチル−1,3−シクロヘキサジエン−1,2−オキシド、4−シクロヘキシル−1,3−シクロヘキサジエン−1,2−オキシド、4−メトキシメチル−1,3−シクロヘキサジエン−1,2−オキシド、4−(トリメチルシリルオキシメチル)−5−メチル−1,3−シクロヘキサジエン−1,2−オキシド、4−(3−メチルシクロヘキシル)−1,3−シクロヘキサジエン−1,2−オキシド、4−フェニル−1,3−シクロヘキサジエン−1,2−オキシド、4−(p−メチルフェニル)−1,3−シクロヘキサジエン−1,2−オキシド、4−(2,4−ジメチルシクロヘキシル)−1,3−シクロヘキサジエン−1,2−オキシド、3−メチル−1,3−シクロヘキサジエン−1,2−オキシド、3,4−ジメチル−1,3−シクロヘキサジエン−1,2−オキシド、3−エチル−1,3−シクロヘキサジエン−1,2−オキシド、3−フェニル−1,3−シクロヘキサジエン−1,2−オキシド、3−シクロヘキシル−1,3−シクロヘキサジエン−1,2−オキシドなどに加えて、不飽和炭化水素環上において置換基の位置が異なる、上記化合物の異性体などが挙げられるが、これらに限られない。これらの中でも、1,3−シクロヘキサジエン−1,2−オキシドが好ましい。   Specific examples of the compound of formula (VI) include 1,3-cyclohexadiene-1,2-oxide, 4-methyl-1,3-cyclohexadiene-1,2-oxide, 4-vinyl-1,3-cyclo Hexadiene-1,2-oxide, 4-trifluoromethyl-1,3-cyclohexadiene-1,2-oxide, 4-ethyl-1,3-cyclohexadiene-1,2-oxide, 4- (2,2 , 2-trifluoroethyl) -1,3-cyclohexadiene-1,2-oxide, 4,5-dimethyl-1,3-cyclohexadiene-1,2-oxide, 4-cyclohexyl-1,3-cyclohexadiene -1,2-oxide, 4-methoxymethyl-1,3-cyclohexadiene-1,2-oxide, 4- (trimethylsilyloxymethyl) -5-methyl-1,3-cycl Hexadiene-1,2-oxide, 4- (3-methylcyclohexyl) -1,3-cyclohexadiene-1,2-oxide, 4-phenyl-1,3-cyclohexadiene-1,2-oxide, 4- ( p-methylphenyl) -1,3-cyclohexadiene-1,2-oxide, 4- (2,4-dimethylcyclohexyl) -1,3-cyclohexadiene-1,2-oxide, 3-methyl-1,3 -Cyclohexadiene-1,2-oxide, 3,4-dimethyl-1,3-cyclohexadiene-1,2-oxide, 3-ethyl-1,3-cyclohexadiene-1,2-oxide, 3-phenyl- In addition to 1,3-cyclohexadiene-1,2-oxide, 3-cyclohexyl-1,3-cyclohexadiene-1,2-oxide, etc., an unsaturated hydrocarbon ring Examples include, but are not limited to, isomers of the above-mentioned compounds in which the positions of substituents are different. Among these, 1,3-cyclohexadiene-1,2-oxide is preferable.

本発明の製造方法で使用するコバルトポルフィリンクロリド錯体は、テトラフェニルポルフィリン(TPP)の4つの窒素原子が平面四配位で中心金属のコバルトに配位し、塩素原子がアキシャル位に配位している、(5,10,15,20−テトラフェニルポルフィナト)コバルトクロリド[(TPP)CoCl]であることが好ましい。   In the cobalt porphyrin chloride complex used in the production method of the present invention, four nitrogen atoms of tetraphenylporphyrin (TPP) are coordinated to the central metal cobalt in a planar four-coordinate, and a chlorine atom is coordinated to an axial position. (5,10,15,20-tetraphenylporfinato) cobalt chloride [(TPP) CoCl] is preferred.

使用するコバルトポルフィリンクロリド錯体の量は、反応させるエポキシド全量に対して、一般に0.05モル%〜1モル%であり、0.1モル%〜0.5モル%であることが好ましい。   The amount of the cobalt porphyrin chloride complex used is generally 0.05 mol% to 1 mol%, preferably 0.1 mol% to 0.5 mol%, based on the total amount of epoxide to be reacted.

ピリジン系化合物として、下記一般式(VIII)で表される化合物が使用できる。   As the pyridine-based compound, a compound represented by the following general formula (VIII) can be used.

Figure 2010084123
Figure 2010084123

R4は、ピリジン環上の1又は複数の位置に導入されうる置換基であって、置換又は非置換の、メチル基、ホルミル基又はアミノ基から選択され、メチル基、ホルミル基又はジメチルアミノ基であることが好ましく、ジメチルアミノ基であることがさらに好ましい。上記式(VIII)において置換数を表すyは、yは0〜5の整数であり、0又は1であることが好ましい。yが2以上の場合、複数のR4は、それぞれ異なる置換基であっても、同じ置換基であってもよい。R4の置換位置は、ピリジン環の3位又は4位であることが好ましく、4位であることがさらに好ましい。   R4 is a substituent that can be introduced at one or more positions on the pyridine ring, and is selected from a substituted or unsubstituted methyl group, formyl group, or amino group, and is a methyl group, formyl group, or dimethylamino group. It is preferable that it is a dimethylamino group. In the above formula (VIII), y representing the number of substitutions is an integer of 0 to 5, and is preferably 0 or 1. When y is 2 or more, the plurality of R4s may be different substituents or the same substituent. The substitution position of R4 is preferably the 3-position or 4-position of the pyridine ring, and more preferably the 4-position.

このようなピリジン系化合物として、一般に、ピリジン、4−メチルピリジン、4−ホルミルピリジン、4−(N,N−ジメチルアミノ)ピリジンなどが挙げられ、ピリジン、4−メチルピリジン、4−(N,N−ジメチルアミノ)ピリジンが好ましく、4−(N,N−ジメチルアミノ)ピリジンがより好ましい。   Examples of such pyridine compounds generally include pyridine, 4-methylpyridine, 4-formylpyridine, 4- (N, N-dimethylamino) pyridine, and the like, such as pyridine, 4-methylpyridine, 4- (N, N-dimethylamino) pyridine is preferred, and 4- (N, N-dimethylamino) pyridine is more preferred.

イミダゾール系化合物として、下記一般式(IX)で表される化合物が使用できる。   As the imidazole compound, a compound represented by the following general formula (IX) can be used.

Figure 2010084123
Figure 2010084123

R5は、置換又は非置換のアルキル基、例えばメチル基、エチル基、プロピル基などである。そのようなイミダゾール化合物として、N−メチルイミダゾール、N−エチルイミダゾール、N−プロピルイミダゾールなどが挙げられ、N−メチルイミダゾールが好ましい。   R5 is a substituted or unsubstituted alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, or a propyl group. Examples of such an imidazole compound include N-methylimidazole, N-ethylimidazole, N-propylimidazole and the like, and N-methylimidazole is preferable.

コバルトポルフィリンクロリド錯体とピリジン系化合物の比率は、錯体1モルに対してピリジン系化合物が0.3〜5モルであるのが一般的であり、0.3〜2モルであることが好ましく、0.3〜1モルであることがさらに好ましい。5モルを超えると、反応速度が遅くなり、収率が低下して環状カルボナート(エポキシド1分子と二酸化炭素1分子が反応して環化した化合物)が生成しやすくなる。一方、0.3モルより低いと、反応速度が遅くなり、二酸化炭素が取り込まれず、エポキシドのみが反応したポリエーテルが生成しやすくなる。   The ratio of the cobalt porphyrin chloride complex and the pyridine compound is generally 0.3 to 5 mol of the pyridine compound with respect to 1 mol of the complex, preferably 0.3 to 2 mol. More preferably, it is 3 to 1 mol. If it exceeds 5 moles, the reaction rate becomes slow, the yield decreases, and cyclic carbonate (compound obtained by reaction of one epoxide molecule and one carbon dioxide molecule) is likely to be produced. On the other hand, when it is lower than 0.3 mol, the reaction rate becomes slow, carbon dioxide is not taken in, and a polyether in which only the epoxide is reacted is easily generated.

コバルトポルフィリンクロリド錯体とイミダゾール系化合物の比率は、錯体1モルに対してイミダゾール系化合物が0.3〜1モルであるのが一般的であり、0.4〜0.6モルであることが好ましい。   The ratio of the cobalt porphyrin chloride complex and the imidazole compound is generally 0.3 to 1 mol of the imidazole compound with respect to 1 mol of the complex, and preferably 0.4 to 0.6 mol. .

エポキシドと二酸化炭素との共重合は、無溶媒で行ってもよく、溶媒中で行ってもよい。溶媒を使用する場合、ベンゼン、トルエンなどの芳香族炭化水素、ジクロロメタン、クロロホルムなどのハロゲン化炭化水素、ジメチルホルムアミドなどのアミド、テトラヒドロフランなどのエーテル、及びそれらの組み合わせを用いることができ、ジクロロメタン、トルエン、ジメチルホルムアミド及びテトラヒドロフランが好ましく、ジクロロメタン及びテトラヒドロフランがより好ましい。溶媒を用いて反応を行う場合は、エポキシド1体積部に対して、溶媒は9体積部以下であることが好ましく、3体積部以下であることがより好ましい。   Copolymerization of epoxide and carbon dioxide may be performed without a solvent or in a solvent. When using a solvent, aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene, halogenated hydrocarbons such as dichloromethane and chloroform, amides such as dimethylformamide, ethers such as tetrahydrofuran, and combinations thereof can be used. , Dimethylformamide and tetrahydrofuran are preferred, and dichloromethane and tetrahydrofuran are more preferred. When the reaction is performed using a solvent, the solvent is preferably 9 parts by volume or less and more preferably 3 parts by volume or less with respect to 1 part by volume of the epoxide.

コバルトポルフィリンクロリド錯体、エポキシド、ピリジン系化合物又はイミダゾール化合物、及び必要に応じて使用される溶媒について、反応容器に添加する順序に特に制限はないが、溶媒を用いる場合は、その溶媒に錯体を予め溶解した溶液を調製しておくことが好ましい。   Regarding the cobalt porphyrin chloride complex, epoxide, pyridine compound or imidazole compound, and the solvent used as necessary, there is no particular limitation on the order of addition to the reaction vessel, but when using a solvent, the complex is previously added to the solvent. It is preferable to prepare a dissolved solution.

反応の進行に必要な二酸化炭素圧は、一般に1〜100気圧とすることができ、1〜50気圧としてより低圧で反応させることも可能である。二酸化炭素圧は、二酸化炭素のみを充填して調整してもよいし、窒素との共存下で二酸化炭素分圧が上記範囲内となるように調整してもよい。   The carbon dioxide pressure required for the progress of the reaction can generally be 1 to 100 atm, and can be reacted at a lower pressure as 1 to 50 atm. The carbon dioxide pressure may be adjusted by charging only carbon dioxide, or may be adjusted so that the carbon dioxide partial pressure is within the above range in the presence of nitrogen.

反応温度は、一般に100℃以下とすることができ、室温〜80℃であることが好ましく、30〜60℃であることがより好ましい。   Generally reaction temperature can be 100 degrees C or less, It is preferable that it is room temperature-80 degreeC, and it is more preferable that it is 30-60 degreeC.

所望量のエポキシドが反応したら、無水酢酸、メタノールなどを反応停止剤として反応混合物に投入し、必要に応じて昇温及び/又は攪拌して、反応を終了することができる。反応終了後、ポリマー中に取り込まれたコバルトポルフィリンクロリド錯体は、錯体及びポリマーの溶解液から一方のみを析出させる方法、又は錯体及びポリマーの固体状混合物から一方のみを抽出する方法によって除去することができる。具体的には、錯体を溶解可能であるがポリマーに対しては貧溶媒である溶媒、ポリマーを溶解可能であるが錯体に対しては貧溶媒である溶媒、あるいは錯体の塩基性部位と反応して塩を形成可能な酸性物質などを用いて、錯体をポリマーと分離することが可能である。例えば、貧溶媒としてメタノール、クロロホルム、ジクロロメタンなどを用いてポリマーを再沈殿してもよく、ソックスレー抽出器を利用して固体状混合物から錯体を抽出してもよい。また、カラムクロマトグラフィーなどの周知の手段を用いて、ポリマーをさらに精製してもよい。   When the desired amount of epoxide has reacted, acetic anhydride, methanol or the like can be added to the reaction mixture as a reaction terminator, and the reaction can be terminated by raising the temperature and / or stirring as necessary. After completion of the reaction, the cobalt porphyrin chloride complex incorporated into the polymer may be removed by a method in which only one is precipitated from the complex and polymer solution, or a method in which only one is extracted from the solid mixture of the complex and polymer. it can. Specifically, it can react with a solvent that can dissolve the complex but is a poor solvent for the polymer, a solvent that can dissolve the polymer but is a poor solvent for the complex, or a basic site of the complex. It is possible to separate the complex from the polymer using an acidic substance that can form a salt. For example, the polymer may be reprecipitated using methanol, chloroform, dichloromethane or the like as a poor solvent, and the complex may be extracted from the solid mixture using a Soxhlet extractor. In addition, the polymer may be further purified using a known means such as column chromatography.

また、本発明の他の実施態様では、第2のエポキシドを、不飽和脂環式エポキシド及び二酸化炭素と共重合させることができる。   In another embodiment of the invention, the second epoxide can be copolymerized with an unsaturated alicyclic epoxide and carbon dioxide.

第2のエポキシドは、下記一般式(VII)で表される化合物、又はこれらの複数の組み合わせである。置換基R2及びR3については、式(III)及び式(IV)の不飽和脂環式ポリカルボナートについて上述したとおりである。   The second epoxide is a compound represented by the following general formula (VII), or a plurality of combinations thereof. The substituents R2 and R3 are as described above for the unsaturated alicyclic polycarbonates of formula (III) and formula (IV).

Figure 2010084123
Figure 2010084123

特に、式(VII)の化合物として、R2及びR3の両方が水素原子であるエチレンオキシド、R2及びR3のいずれか一方がメチル基で他方が水素原子であるプロピレンオキシド、又はR2及びR3のいずれか一方がフェニル基で他方が水素原子であるスチレンオキシド、並びにR2及びR3が−(CH−を介して互いに結合してシクロヘキサン環を形成しているシクロヘキセンオキシドが好ましい。 In particular, as the compound of formula (VII), ethylene oxide in which both R2 and R3 are hydrogen atoms, propylene oxide in which one of R2 and R3 is a methyl group and the other is a hydrogen atom, or one of R2 and R3 Is a phenyl group and the other is a hydrogen atom, and cyclohexene oxide in which R 2 and R 3 are bonded to each other via — (CH 2 ) 4 — to form a cyclohexane ring.

第2のエポキシドは、不飽和脂環式エポキシドと混合して添加してもよく、反応開始前又は反応中の任意の段階で別途添加してもよい。第2のエポキシドは、一般に不飽和脂環式エポキシドより反応性が高いことが多く、その場合、反応の進行に伴って系中の第2のエポキシドは相対的に早く消費され、未反応の第2のエポキシドと不飽和脂環式エポキシドの比率は経時で変化する。このような場合、反応中に第2のエポキシドを適量追加することによって、ポリマーの成長部分(共重合が進行している部分)に取り込まれる、第2のエポキシドと不飽和脂環式エポキシドの比率を必要に応じてある程度の範囲に維持できる。あるいは、反応開始時に不飽和脂環式エポキシドのみを使用し、それらが完全に消費されてから第2のエポキシドを添加することによって、不飽和脂環式エポキシドと二酸化炭素が交互共重合したブロックと、第2のエポキシドと二酸化炭素が交互共重合したブロックをポリマー鎖に作ることもできる。あるいは、不飽和脂環式エポキシドと第2のエポキシドの投入順序を入れ替えて、ブロックの配置を反転させることもできる。   The second epoxide may be added in admixture with the unsaturated alicyclic epoxide, or may be added separately at any stage before the start of the reaction or during the reaction. The second epoxide is generally more reactive than the unsaturated alicyclic epoxide, and in this case, as the reaction proceeds, the second epoxide in the system is consumed relatively quickly and the unreacted second epoxide is consumed. The ratio of 2 epoxides to unsaturated alicyclic epoxides changes over time. In such a case, the ratio of the second epoxide and the unsaturated alicyclic epoxide incorporated into the growing part of the polymer (the part where the copolymerization is in progress) by adding an appropriate amount of the second epoxide during the reaction. Can be maintained within a certain range as required. Alternatively, only the unsaturated alicyclic epoxide is used at the start of the reaction, and the second epoxide is added after they are completely consumed, whereby the unsaturated alicyclic epoxide and carbon dioxide are alternately copolymerized and A block in which the second epoxide and carbon dioxide are alternately copolymerized can be formed in the polymer chain. Or the arrangement | positioning of a block can also be reversed by changing the injection | throwing-in order of an unsaturated alicyclic epoxide and a 2nd epoxide.

本発明の不飽和脂環式ポリカルボナートは、様々な用途を有している。本発明の不飽和脂環式ポリカルボナートは脂環式構造の一部をポリマー鎖に含むため、分子鎖の運動が制限されて、一般的な脂肪族ポリカルボナートと比べて高いTを有しておりより剛直である。そのため、脂肪族ポリカルボナートでしばしば問題となっていた、室温近辺におけるハンドリング性及び加工性を改善することができる。さらに、得られたポリマーの二重結合部位を利用して種々の反応をさらに行うことができる。例えば、ポリマーの二重結合部位にハロゲン原子例えば臭素を付加することによって、高比重で高屈折率の脂環式ポリカルボナートとすることができる。また、ポリマーの二重結合部位に1,3−ブタジエン又は1,3−シクロペンタジエンなどを用いてDiels−Alder反応を行うことにより、二重結合を有する脂肪族の縮合環又は架橋縮合環を含む、複屈折率の低い脂環式ポリカルボナートとすることができる。これらの脂環式ポリカルボナートは、脂肪族ポリカルボナートが一般に有する高透明性と併せて、光学用途に展開できるものと考えられる。その他にも、炭素−炭素二重結合に対する従来知られている有機合成反応を利用して、様々な官能基を付与することができる。 The unsaturated alicyclic polycarbonate of the present invention has various uses. Since unsaturated alicyclic polycarbonates of the present invention, including part of an alicyclic structure in the polymer chain, the motion of the molecular chain is limited, a higher T g as compared to common aliphatic polycarbonates It has more rigidity. Therefore, handling property and workability in the vicinity of room temperature, which has often been a problem with aliphatic polycarbonates, can be improved. Furthermore, various reactions can be further performed using the double bond site of the obtained polymer. For example, by adding a halogen atom such as bromine to the double bond site of the polymer, an alicyclic polycarbonate having a high specific gravity and a high refractive index can be obtained. In addition, by performing Diels-Alder reaction using 1,3-butadiene or 1,3-cyclopentadiene or the like at the double bond site of the polymer, an aliphatic condensed ring or a bridged condensed ring having a double bond is included. , An alicyclic polycarbonate having a low birefringence can be obtained. These alicyclic polycarbonates are considered to be applicable to optical applications in combination with the high transparency generally possessed by aliphatic polycarbonates. In addition, various functional groups can be imparted using a conventionally known organic synthesis reaction for a carbon-carbon double bond.

例えば、上記不飽和脂環式ポリカルボナートにハロゲンを付加して得られる、ハロゲン化脂環式ポリカルボナートとして、下記一般式(X):

Figure 2010084123
又は下記一般式(XI):
Figure 2010084123
(式中、R1はそれぞれ独立して、置換又は非置換の、アルキル基、アルケニル基又はアリール基から選択され、Xは、Cl、Br又はIから選択され、xは0〜4の整数であり、n1は1〜10000の整数、n2は0〜10000の整数であって、n1+n2は10〜10000であり、l1及びm1はそれぞれ独立して0〜10000の整数であってl1+m1は1〜10000、l2及びm2はそれぞれ独立して0〜10000の整数であってかつl1+l2+m1+m2は10〜10000である。)で表される、ハロゲン化脂環式ポリカルボナートが挙げられる。 For example, as the halogenated alicyclic polycarbonate obtained by adding halogen to the unsaturated alicyclic polycarbonate, the following general formula (X):
Figure 2010084123
Or the following general formula (XI):
Figure 2010084123
Wherein R1 is independently selected from a substituted or unsubstituted alkyl group, alkenyl group or aryl group, X is selected from Cl, Br or I, and x is an integer of 0-4. , N1 is an integer from 1 to 10000, n2 is an integer from 0 to 10000, n1 + n2 is from 10 to 10000, l1 and m1 are each independently an integer from 0 to 10000, and l1 + m1 is from 1 to 10000, l2 and m2 are each independently an integer of 0 to 10,000, and l1 + l2 + m1 + m2 is 10 to 10,000.).

また、下記一般式(XII):

Figure 2010084123
又は下記一般式(XIII):
Figure 2010084123
(式中、R1はそれぞれ独立して、置換又は非置換の、アルキル基、アルケニル基又はアリール基から選択され、R2及びR3は、同一でも異なっていてもよく、水素原子、置換もしくは非置換のアルキル基、又は置換もしくは非置換の芳香族基であるか、又はR2とR3が互いに結合して置換もしくは非置換の環を形成してもよく、Xは、Cl、Br又はIから選択され、xは0〜4の整数であり、kは1〜10000の整数であり、n1は1〜10000の整数、n2は0〜10000の整数であり、l1及びm1はそれぞれ独立して0〜10000の整数であってかつl1+m1は1〜10000、l2及びm2はそれぞれ独立して0〜10000の整数であり、k+n1+n2及びk+l1+l2+m1+m2は10〜10000である。)で表される、ハロゲン化脂環式ポリカルボナートも挙げられる。 In addition, the following general formula (XII):
Figure 2010084123
Or the following general formula (XIII):
Figure 2010084123
Wherein R1 is independently selected from a substituted or unsubstituted alkyl group, alkenyl group or aryl group, and R2 and R3 may be the same or different, and may be a hydrogen atom, substituted or unsubstituted An alkyl group, or a substituted or unsubstituted aromatic group, or R2 and R3 may be bonded to each other to form a substituted or unsubstituted ring, and X is selected from Cl, Br, or I; x is an integer of 0 to 4, k is an integer of 1 to 10000, n1 is an integer of 1 to 10000, n2 is an integer of 0 to 10000, and l1 and m1 are each independently 0 to 10000. L1 + m1 is an integer of 1 to 10,000, l2 and m2 are each independently an integer of 0 to 10,000, and k + n1 + n2 and k + l1 + l2 + m1 + m2 are 10 to 10,000. That.) Represented by, and also halogen cycloaliphatic polycarbonate.

式(X)〜(XIII)における、R1、R2及びR3の具体例、xの一般的な値、並びにこれらの好適な種類及び数値範囲については、不飽和脂環式ポリカルボナートについて上述したものと同様である。式(X)のn1はポリマー1分子中のハロゲン化された共重合単位の数を表し、n2はハロゲン化されていない共重合単位の数を表す。一般にn1は1〜10000の整数であり、n2は0〜10000の整数であって、n1+n2は10〜10000である。ここでn2が0の場合、ポリマー1分子中の脂肪族環を有する共重合単位が全てハロゲン化されていることを意味する。また、式(XI)のl1及びm1は、ハロゲン置換基の位置が異なる2種類の共重合単位の数をそれぞれ表し、l2及びm2は、ハロゲン化されていない不飽和結合の位置が異なる2種類の共重合単位の数をそれぞれ表す。一般に、l1及びm1はそれぞれ独立して0〜10000の整数であってかつl1+m1が1〜10000、l2及びm2はそれぞれ独立して0〜10000の整数であって、l1+l2+m1+m2が10〜10000である。ここでl2及びm2が0の場合、ポリマー1分子中の脂肪族環を有する共重合単位が全てハロゲン化されていることを意味する。式(XII)及び(XIII)のkは、異なるタイプの共重合単位の数を表し、kは1〜10000の整数である。k+n1+n2及びk+l1+l2+m1+m2が10〜10000であることを除き、式(XII)及び(XIII)のn1、n2、l1、l2、m1及びm2は、式(X)及び(XI)のハロゲン化脂環式ポリカルボナートについて説明した数値をとる。比重の大きい及び/又は屈折率の高い脂環式ポリカルボナートが望ましい場合、XはBr又はIであることが好ましい。   Specific examples of R1, R2 and R3 in formulas (X) to (XIII), general values of x, and preferred types and numerical ranges thereof are those described above for unsaturated alicyclic polycarbonates. It is the same. N1 in formula (X) represents the number of halogenated copolymer units in one molecule of the polymer, and n2 represents the number of copolymer units that are not halogenated. In general, n1 is an integer of 1 to 10,000, n2 is an integer of 0 to 10,000, and n1 + n2 is 10 to 10,000. Here, when n2 is 0, it means that all the copolymer units having an aliphatic ring in one molecule of the polymer are halogenated. In the formula (XI), l1 and m1 represent the number of two types of copolymer units having different halogen substituent positions, respectively, and l2 and m2 represent two types of unhalogenated unsaturated bond positions. Each represents the number of copolymerized units. In general, l1 and m1 are each independently an integer of 0 to 10,000, l1 + m1 is 1 to 10,000, l2 and m2 are each independently an integer of 0 to 10,000, and l1 + l2 + m1 + m2 is 10 to 10,000. Here, when l2 and m2 are 0, it means that all copolymer units having an aliphatic ring in one polymer molecule are halogenated. In formulas (XII) and (XIII), k represents the number of different types of copolymer units, and k is an integer of 1 to 10,000. Except for k + n1 + n2 and k + l1 + l2 + m1 + m2 being 10 to 10,000, n1, n2, l1, l2, m1, and m2 in formulas (XII) and (XIII) are halogenated cycloaliphatic polymorphs of formulas (X) and (XI). The numerical value explaining the carbonate is taken. When an alicyclic polycarbonate having a high specific gravity and / or a high refractive index is desired, X is preferably Br or I.

上記不飽和脂環式ポリカルボナートに対するハロゲン付加反応は、当業者に知られた一般的な方法で行うことができる。例えば、適当な溶媒例えば塩化メチレンに不飽和脂環式ポリカルボナートを溶解し、そこへ塩素(Cl)、臭素(Br)又はヨウ素(I)を添加することによって、ハロゲン化脂環式ポリカルボナートを得ることができる。塩素は一般にガス状態で導入される。臭素及びヨウ素はそのまま又は適切な溶媒に溶解して添加することができる。塩素、臭素又はヨウ素を化学量論量又は過剰に使用して、炭素−炭素二重結合を完全にハロゲン化してもよく、それらの量を適宜調節して、炭素−炭素二重結合を残存させてもよい。炭素−炭素二重結合に対する反応性の観点から、臭素又はヨウ素が有利に使用できる。 The halogen addition reaction for the unsaturated alicyclic polycarbonate can be performed by a general method known to those skilled in the art. For example, by dissolving unsaturated alicyclic polycarbonate in a suitable solvent such as methylene chloride and adding chlorine (Cl 2 ), bromine (Br 2 ) or iodine (I 2 ) thereto, the halogenated alicyclic ring The formula polycarbonate can be obtained. Chlorine is generally introduced in the gaseous state. Bromine and iodine can be added as such or dissolved in a suitable solvent. Chlorine, bromine or iodine may be used in stoichiometric amounts or in excess to completely halogenate the carbon-carbon double bonds, and these amounts may be adjusted as appropriate to leave the carbon-carbon double bonds. May be. From the viewpoint of reactivity to the carbon-carbon double bond, bromine or iodine can be advantageously used.

ハロゲン付加によりポリマー鎖の排除体積に対して分子量が増大するため、比重の大きい脂環式ポリカルボナートを得ることができる。また、ハロゲン付加により原子屈折の大きいハロゲン原子が導入されるため、屈折率の高い脂環式ポリカルボナートを得ることができる。また、ハロゲン化されてない二重結合部位を分子中に含むハロゲン化脂環式ポリカルボナート、すなわち式(X)〜(XIII)においてn2、l2又はm2が1以上のハロゲン化脂環式ポリカルボナートについては、残存している二重結合部位を利用して上述したような有機合成反応をさらに行うことができる。   Since the molecular weight increases with respect to the excluded volume of the polymer chain by the halogen addition, an alicyclic polycarbonate having a large specific gravity can be obtained. Further, since halogen atoms having a large atomic refraction are introduced by halogen addition, an alicyclic polycarbonate having a high refractive index can be obtained. In addition, a halogenated alicyclic polycarbonate having a double bond site that is not halogenated in the molecule, that is, a halogenated alicyclic poly (N2), l2 or m2 in formulas (X) to (XIII) is 1 or more. With respect to the carbonate, the organic synthesis reaction as described above can be further performed using the remaining double bond site.

以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further more concretely based on an Example, this invention is not limited to these Examples.

不飽和脂環式エポキシドの合成
本実施例において不飽和脂環式エポキシドとして使用した、1,4−シクロヘキサジエン−1,2−オキシド(CHDO)は以下のように合成した。1,4−シクロヘキサジエン25mL(254mmol、Acrosより入手したものを精製せず使用)をジクロロメタン100mLに溶解し、0℃まで冷却した。そこにメタ−クロロペル安息香酸62.5g(m−CPBA、279mmol、Sigma−Aldrichより入手したものを精製せず使用)、炭酸水素ナトリウム23.4g、ジクロロメタン750mL、及び水5mLの混合溶液を、0℃に保持しながら30分かけて滴下した。0℃で3時間保持した後、ゆっくりと室温まで戻し、そのまま一晩撹拌した。その後、飽和重曹水と5%の亜硫酸ナトリウム水溶液で交互に3回ずつ洗浄し、最後に飽和食塩水で洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、溶媒を減圧留去して淡黄色液体を得た。得られた液体を窒素下、水素化カルシウム上で減圧蒸留し、無色の液体(10.48g、42.9%)を得た。H−NMRによる同定結果を以下に示す。
Synthesis of unsaturated alicyclic epoxide 1,4-cyclohexadiene-1,2-oxide (CHDO) used as an unsaturated alicyclic epoxide in this example was synthesized as follows. 25 mL of 1,4-cyclohexadiene (254 mmol, used from Acros without purification) was dissolved in 100 mL of dichloromethane and cooled to 0 ° C. A mixed solution of meta-chloroperbenzoic acid 62.5 g (m-CPBA, 279 mmol, obtained from Sigma-Aldrich without purification), sodium hydrogen carbonate 23.4 g, dichloromethane 750 mL, and water 5 mL was added. It was added dropwise over 30 minutes while maintaining the temperature. After maintaining at 0 ° C. for 3 hours, the mixture was slowly returned to room temperature and stirred as it was overnight. Then, it wash | cleaned 3 times by turns with saturated sodium hydrogen carbonate solution and 5% sodium sulfite aqueous solution, and was finally washed with the saturated salt solution. After drying the organic layer with magnesium sulfate, the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain a pale yellow liquid. The resulting liquid was distilled under reduced pressure over calcium hydride under nitrogen to give a colorless liquid (10.48 g, 42.9%). The identification result by 1 H-NMR is shown below.

H−NMR(400MHz,CDCl):δ5.44(2H,s,C=CH),3.30(2H,s,CH−O−),2.58−2.53(2H,CH),2.46−2.41(2H,CH 1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ 5.44 (2H, s, C═CH), 3.30 (2H, s, CH—O—), 2.58-2.53 (2H, CH 2 ), 2.46-2.41 (2H, CH 2 )

コバルトポルフィリンクロリド錯体の合成
本実施例で使用したコバルトポルフィリンクロリド錯体[(TPP)CoCl]は以下のように合成した。
Synthesis of cobalt porphyrin chloride complex The cobalt porphyrin chloride complex [(TPP) CoCl] used in this example was synthesized as follows.

2Lの二口ナスフラスコにプロピオン酸(2L)を入れて還流させた。加熱を停止してから、これにベンズアルデヒド(60mL、0.6mol)及びピロール(40mL、0.6moL)を加え、反応溶液が室温になるまで撹拌して一晩放置した。その後、吸引濾過し、得られた紫色固体を温水とメタノールで繰り返し洗浄した。この紫色固体をクロロホルム(800mL)/メタノール(1200mL)にて再結晶することにより、針状紫色結晶(テトラフェニルポルフィリン、TPPH)(収量8.6g、収率9.6%)を得た。 Propionic acid (2 L) was placed in a 2 L two-necked eggplant flask and refluxed. After stopping the heating, benzaldehyde (60 mL, 0.6 mol) and pyrrole (40 mL, 0.6 mol) were added thereto, and the reaction solution was stirred until it reached room temperature and left overnight. Thereafter, suction filtration was performed, and the resulting purple solid was repeatedly washed with warm water and methanol. The purple solid was recrystallized from chloroform (800 mL) / methanol (1200 mL) to obtain needle-like purple crystals (tetraphenylporphyrin, TPPH 2 ) (yield 8.6 g, yield 9.6%).

次に、2000mLの二口ナスフラスコに酢酸(1500mL)を入れて還流させた。これにTPPH(2.4mmol、1.5g)、塩化コバルト(11.9mmol、2.85g)及び酢酸ナトリウム(2.0g)を加え、120℃で5分間還流した後、室温まで戻して一晩放置した。その後、吸引濾過し、濾物を水、重曹水、水の順で繰り返し洗浄して乾燥することにより、赤色固体(テトラフェニルポルフィナトコバルト、TPPCo)(収量1.13g、収率69%)を得た。 Next, acetic acid (1500 mL) was put into a 2000 mL two-necked eggplant flask and refluxed. TPPH 2 (2.4 mmol, 1.5 g), cobalt chloride (11.9 mmol, 2.85 g) and sodium acetate (2.0 g) were added to this, and the mixture was refluxed at 120 ° C. for 5 minutes. Left overnight. Thereafter, suction filtration was performed, and the residue was repeatedly washed with water, sodium bicarbonate water, and water in this order and dried to obtain a red solid (tetraphenylporfinatocobalt, TPPCo) (yield 1.13 g, yield 69%). Obtained.

1000mLの一口ナスフラスコに、TPPCo(1.0g、1.46mmol)、メタノール(1000mL)及び塩酸(10mL)を入れて室温で一晩撹拌した。これを減圧留去し、クロロホルム/ヘキサンで再結晶した後、乾燥することにより、紫色固体の(テトラフェニルポルフィナト)コバルトクロリド錯体[(TPP)CoCl](収量0.98g、収率93%)を得た。メタノール中のUV−visスペクトルはそれぞれ文献値とよい一致を示した。   TPPCo (1.0 g, 1.46 mmol), methanol (1000 mL) and hydrochloric acid (10 mL) were placed in a 1000 mL one-necked eggplant flask and stirred overnight at room temperature. This was distilled off under reduced pressure, recrystallized from chloroform / hexane, and then dried to obtain a purple solid (tetraphenylporfinato) cobalt chloride complex [(TPP) CoCl] (yield 0.98 g, yield 93%). Got. Each UV-vis spectrum in methanol was in good agreement with literature values.

Figure 2010084123
Figure 2010084123

評価装置及び方法
H−NMR及び13C−NMR測定は、Bruker DPX−400 分光測定装置において、溶媒としてCDCl、内部標準としてテトラメチルシラン(δ=0.00ppm)を用いて27℃で行った。IR測定は、Horiba FT−210 分光測定装置を用い、KBr法又はフィルム法のいずれかで行った。GPC測定は、示差屈折率検出器及び波長可変UV−可視光検出器を備えた、東ソー 8020 高速液体クロマトグラフにおいて、溶出剤としてTHF、及び標準ポリスチレン(TSK標準ポリスチレン、東ソー)で作成した校正曲線を用い、40℃、流量0.8mL/分で行った。DSC測定は、エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社 DSC7020において、窒素下、測定温度範囲−30℃〜160℃、昇温速度10℃/分で行った。TG−TDA測定は、エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社 TG/DTA6200において、窒素下、測定範囲25℃〜450℃、昇温速度20℃/分で行った。
Evaluation apparatus and method
1 H-NMR and 13 C-NMR measurements were performed at 27 ° C. in a Bruker DPX-400 spectrometer using CDCl 3 as a solvent and tetramethylsilane (δ = 0.00 ppm) as an internal standard. The IR measurement was performed using either a KBr method or a film method using a Horiba FT-210 spectrometer. GPC measurement was performed with a calibration curve created with THF and standard polystyrene (TSK standard polystyrene, Tosoh) as an eluent in a Tosoh 8020 high-performance liquid chromatograph equipped with a differential refractive index detector and a tunable UV-visible light detector. At 40 ° C. and a flow rate of 0.8 mL / min. DSC measurement was performed in SII Nanotechnology Co., Ltd. DSC7020 under nitrogen at a measurement temperature range of −30 ° C. to 160 ° C. and a temperature increase rate of 10 ° C./min. The TG-TDA measurement was performed in SII Nano Technology Co., Ltd. TG / DTA6200 under nitrogen at a measurement range of 25 ° C. to 450 ° C. and a heating rate of 20 ° C./min.

例1(CHDO及び二酸化炭素の二元共重合体)
マグネチックスターラーを入れ、内部を窒素パージしたオートクレーブに、(TPP)CoCl50μmol(35.3mg)及び4−(N,N−ジメチルアミノ)ピリジン(Sigma−Aldrichより入手)37.5μmol(4.6mg)[(TPP)CoCl1当量に対して0.75当量]を入れ、そこへ溶媒としてジクロロメタン1.8mLを加えた後、1,4−シクロヘキサジエン−1,2−オキシド(CHDO)25mmol(2.4g)[(TPP)CoClに対して500倍当量]を入れた。圧力をかけて二酸化炭素を注入し、全圧が50気圧(二酸化炭素300mmol相当)となるように調整した。40℃で21日間反応を行った後、反応混合物を室温まで冷却し、この反応混合物をサンプリングしてH−NMR及びIRにより分析した。
Example 1 (Binary copolymer of CHDO and carbon dioxide)
A magnetic stirrer was placed in an autoclave purged with nitrogen, and (TPP) CoCl 50 μmol (35.3 mg) and 4- (N, N-dimethylamino) pyridine (obtained from Sigma-Aldrich) 37.5 μmol (4.6 mg) [0.75 equivalent to 1 equivalent of (TPP) CoCl] was added thereto, and 1.8 mL of dichloromethane was added thereto as a solvent, and then 25 mmol (2.4 g) of 1,4-cyclohexadiene-1,2-oxide (CHDO) was added. ) [500 times equivalent to (TPP) CoCl]. Carbon dioxide was injected under pressure, and the total pressure was adjusted to 50 atm (equivalent to 300 mmol of carbon dioxide). After reacting at 40 ° C. for 21 days, the reaction mixture was cooled to room temperature, and the reaction mixture was sampled and analyzed by 1 H-NMR and IR.

図1に反応混合物のH−NMRスペクトルを示す。このH−NMRスペクトルにおける残存するCHDOのピークの積分値から、CHDOの反応転化率は79%であることが分かった。図1の化学構造式においてa〜dで示す、ポリカルボナートに含まれるシクロヘキセン環の水素原子は、それぞれ図1のH−NMRのシグナルa〜dに帰属される。また、図1において黒丸を付したシグナルは、未反応のCHDOの水素原子に由来する。 FIG. 1 shows the 1 H-NMR spectrum of the reaction mixture. From the integrated value of the remaining CHDO peak in this 1 H-NMR spectrum, it was found that the reaction conversion rate of CHDO was 79%. The hydrogen atoms of the cyclohexene ring contained in the polycarbonate shown by a to d in the chemical structural formula of FIG. 1 are assigned to signals 1 to d of 1 H-NMR in FIG. Moreover, the signal which attached | subjected the black circle in FIG. 1 originates in the hydrogen atom of unreacted CHDO.

また、IRスペクトルから、鎖状のポリカルボナート由来のC=O伸縮振動による吸収(1751cm−1)が見られたが、環状カルボナート由来のC=O伸縮振動による吸収(1780cm−1)は確認されなかった。 Also, the IR spectrum, an absorption due to C = O stretching vibration derived from a chain-like polycarbonate (1751cm -1) was observed, confirming the absorption (1780 cm -1) by a C = O stretching vibration derived from cyclic carbonate Was not.

次に、停止剤として無水酢酸をオートクレーブに投入し、80℃に昇温して、その温度で24時間かけて反応を停止した後、内容物を取り出してクロロホルム/メタノールから再沈殿した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、2.17g(収率62%)の生成物を得た。得られた生成物について、H−NMR、13C−NMR、IR、GPC、DSC及びTG−TDAを測定した結果を以下に示す。また、図2及び図3に、それぞれH−NMRスペクトル及びその部分拡大図を示し、図4及び図5に、それぞれ13C−NMRスペクトル及びその部分拡大図を示す。図6にIRスペクトルを示す。 Next, acetic anhydride was added to the autoclave as a terminator, the temperature was raised to 80 ° C., and the reaction was stopped at that temperature for 24 hours. Then, the contents were taken out and reprecipitated from chloroform / methanol. The obtained crude product was purified by silica gel column chromatography to obtain 2.17 g (yield 62%) of the product. About the obtained product, the result of having measured < 1 > H-NMR, < 13 > C-NMR, IR, GPC, DSC, and TG-TDA is shown below. 2 and 3 show a 1 H-NMR spectrum and a partially enlarged view thereof, respectively. FIGS. 4 and 5 show a 13 C-NMR spectrum and a partially enlarged view thereof, respectively. FIG. 6 shows the IR spectrum.

H−NMR(400MHz,CDCl):δ5.58(a:2H,s,C=CH),5.02−4.88(b:2H,m,CH−O−(C=O)−),2.76−2.53(c:2H,m,CH),2.35−2.15(d:2H,m,CH
13C−NMR(400MHz,CDCl):δ153.9(C=O),153.6(C=O),123.2(CH),73.9−72.2(CH−O−),29.9−28.2(CH
IR(KBr):1751cm−1(C=O)
GPC(THF):Mn=12,100,Mn/Mw=1.09
DSC:T=112℃
TG−DTA:T=289℃
1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ 5.58 (a: 2H, s, C═CH), 5.02-4.88 (b: 2H, m, CH—O— (C═O) — ), 2.76-2.53 (c: 2H, m, CH 2), 2.35-2.15 (d: 2H, m, CH 2)
13 C-NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ 153.9 (C═O), 153.6 (C═O), 123.2 (CH), 73.9-72.2 (CH—O—), 29.9-28.2 (CH 2)
IR (KBr): 1751 cm −1 (C═O)
GPC (THF): Mn = 12,100, Mn / Mw = 1.09
DSC: T g = 112 ° C
TG-DTA: T d = 289 ° C.

H−NMRスペクトルより、鎖状カルボナートのメチンプロトン由来のシグナルd(5.0ppm)が確認されたが、ポリエーテルのメチンプロトン由来のシグナル(3〜4ppm付近)は確認されなかった。従って、得られた生成物は、CHDOと二酸化炭素が交互共重合したポリカルボナートであった。また、5.0ppmのシグナルdと1:1の積分比で5.6ppmにシグナルaが見られたため、不飽和六員環の二重結合部位がポリカルボナートに存在することも確認された。13C−NMRスペクトルより、150〜155ppmの領域で2つのシグナルが観察された。 From a 1 H-NMR spectrum, a signal d (5.0 ppm) derived from a methine proton of a chain carbonate was confirmed, but a signal derived from a methine proton of a polyether (around 3 to 4 ppm) was not confirmed. Therefore, the obtained product was a polycarbonate in which CHDO and carbon dioxide were alternately copolymerized. Further, since signal a was observed at 5.6 ppm with a signal d of 5.0 ppm and an integration ratio of 1: 1, it was also confirmed that a double bond site of an unsaturated six-membered ring was present in the polycarbonate. From the 13 C-NMR spectrum, two signals were observed in the region of 150 to 155 ppm.

GPCの測定結果から、得られたポリカルボナートは狭い分子量分布で共重合されたことが分かった。DSC及びTG−DTAの結果から、不飽和炭化水素環構造を含むポリカルボナートのガラス転移温度Tは112℃、熱分解温度Tは289℃であった。これらの値についてシクロヘキセンオキシド(CHO)と二酸化炭素とを共重合したポリ(シクロヘキセンカルボナート)(PCHC)(T=115℃、T=280℃)と比べて、Tはほぼ同等であり、Tは約10℃高かった。 From the measurement results of GPC, it was found that the obtained polycarbonate was copolymerized with a narrow molecular weight distribution. From the results of DSC and TG-DTA, the glass transition temperature T g of the polycarbonate containing an unsaturated hydrocarbon ring structure 112 ° C., the thermal decomposition temperature T d was 289 ° C.. These values obtained by copolymerizing cyclohexene oxide and (CHO) and carbon dioxide for the poly (cyclohexene carbonate) (PCHC) (T g = 115 ℃, T d = 280 ℃) compared with, T g is approximately equal , Td was about 10 ° C. higher.

例2(CHDO、PO及び二酸化炭素の三元共重合体)
マグネチックスターラーを入れ、内部を窒素パージしたオートクレーブに、(TPP)CoCl0.1mmol(70.7mg)及び4−(N,N−ジメチルアミノ)ピリジン0.075mmol(9.2mg)[(TPP)CoCl1当量に対して0.75当量]を入れ、そこへ溶媒としてジクロロメタン3.5mLを加えた後、CHDO30mmol(2.5mL)[(TPP)CoClに対して300倍当量]及びプロピレンオキシド(PO)(東京化成工業株式会社より入手)25mmol(1.8mL)[(TPP)CoClに対して250倍当量]を入れた。圧力をかけて二酸化炭素を注入し、全圧が50気圧(二酸化炭素300mmol相当)となるように調整した。一週間反応させた時点で、反応混合物をサンプリングして各エポキシドの反応転化率を確認したところ、CHDOは38.5%、POは99%反応していた。40℃で合計13日間反応を行った後、メタノールで反応を停止した。内容物を取り出して、ジクロロメタン、メタノールを用いて再沈殿を2回行った。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル:ヘキサン=3:2)で精製して、5.21g(収率85.1%、生成物質量から計算)の生成物を得た。得られた生成物について、H−NMR、IR及びGPCを測定した結果を以下に示す。また、図7及び図8にそれぞれH−NMRスペクトル及びその部分拡大図、図9にIRスペクトルを示す。
Example 2 (CHDO, PO and carbon dioxide terpolymer)
A magnetic stirrer was added and the inside of the autoclave purged with nitrogen was charged with 0.1 mmol (70.7 mg) of (TPP) CoCl and 0.075 mmol (9.2 mg) of 4- (N, N-dimethylamino) pyridine [(TPP) CoCl1. 0.75 equivalent to the equivalent] was added, and 3.5 mL of dichloromethane was added thereto as a solvent, and then 30 mmol (2.5 mL) of CHDO [300 times equivalent to (TPP) CoCl] and propylene oxide (PO) ( Obtained from Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 25 mmol (1.8 mL) [250 times equivalent to (TPP) CoCl] was added. Carbon dioxide was injected under pressure, and the total pressure was adjusted to 50 atm (equivalent to 300 mmol of carbon dioxide). When the reaction mixture was sampled to confirm the reaction conversion rate of each epoxide at the time of reaction for one week, CHDO was 38.5% and PO was 99%. The reaction was carried out at 40 ° C. for a total of 13 days, and then the reaction was stopped with methanol. The contents were taken out and reprecipitated twice using dichloromethane and methanol. The obtained crude product was purified by silica gel column chromatography (ethyl acetate: hexane = 3: 2) to obtain 5.21 g (yield: 85.1%, calculated from the amount of product) of the product. About the obtained product, the result of having measured < 1 > H-NMR, IR, and GPC is shown below. 7 and 8 show the 1 H-NMR spectrum and its partially enlarged view, respectively, and FIG. 9 shows the IR spectrum.

以下、「PCHDC」及び「PPC」は、それぞれポリシクロヘキサジエンカルボナート及びポリプロピレンカルボナートに由来する共重合単位を意味する。
H−NMR(400MHz,CDCl):δ5.58(s,PCHDC−CH),4.97(br,PCHDC−CHO,PPC−CHO),4.33−4.05(m,PPC−CHO),2.74−2.56(d,PCHDC−CH),2.35−2.16(d,PCHDC−CH),1.38−1.29(d,PPC−CH
IR(フィルム):1747cm−1(C=O)
GPC(THF):Mn=16,000,Mn/Mw=1.13
Hereinafter, “PCHDC” and “PPC” mean copolymerized units derived from polycyclohexadiene carbonate and polypropylene carbonate, respectively.
1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ 5.58 (s, PCHDC-CH), 4.97 (br, PCHDC-CHO, PPC-CHO), 4.33-4.05 (m, PPC-CH) 2 O), 2.74-2.56 (d, PCHDC-CH 2), 2.35-2.16 (d, PCHDC-CH 2), 1.38-1.29 (d, PPC-CH 3 )
IR (film): 1747 cm −1 (C═O)
GPC (THF): Mn = 16,000, Mn / Mw = 1.13

H−NMRスペクトルのシグナルの積分値より、得られた生成物はPCHDC:PPC=47:53で構成されている共重合体であることが分かった。また、鎖状カルボナートのメチンプロトン由来のシグナル(5.0ppm)が確認されたが、ポリエーテルのメチンプロトン由来のシグナル(3〜4ppm付近)は確認されなかった。従って、得られたポリマーは、エポキシド(CHDO又はPO)と二酸化炭素が交互共重合したポリカルボナートであった。また、5.5ppmにシグナルが見られたため、不飽和六員環の二重結合部位がポリカルボナートに存在することも確認された。また、IRスペクトルにおいて、末端のOH基によるブロードピークが2800〜3700cm−1付近に見られた。得られたポリカルボナートは、例1で得られたポリカルボナートと同様のGPCピーク形状を示すことから、狭い分子量分布で共重合された、CHDO、PO及び二酸化炭素の三元共重合体であることが分かった。 From the integrated value of the signal of the 1 H-NMR spectrum, it was found that the obtained product was a copolymer composed of PCHDC: PPC = 47: 53. Further, a signal (5.0 ppm) derived from a methine proton of a chain carbonate was confirmed, but a signal derived from a methine proton of a polyether (around 3 to 4 ppm) was not confirmed. Therefore, the obtained polymer was a polycarbonate in which epoxide (CHDO or PO) and carbon dioxide were alternately copolymerized. In addition, since a signal was observed at 5.5 ppm, it was also confirmed that a double bond site of an unsaturated six-membered ring was present in the polycarbonate. In the IR spectrum, a broad peak due to the terminal OH group was observed in the vicinity of 2800 to 3700 cm −1 . Since the obtained polycarbonate exhibits the same GPC peak shape as that of the polycarbonate obtained in Example 1, it is a terpolymer of CHDO, PO and carbon dioxide copolymerized with a narrow molecular weight distribution. I found out.

例3(CHDO及び二酸化炭素の二元共重合体の臭素付加体)
例1の不飽和脂環式ポリカルボナート0.65gを塩化メチレン2.5mLに溶解し、0℃に冷却した後、臭素/塩化メチレン溶液(2.9mol/L)を臭素の色が消失しなくなるまで滴下した。その後、クロロホルム/メタノールを用いて再沈殿することにより、臭素付加体を生成物として1.13g(収率81%)得た。得られた生成物について、H−NMR、13C−NMR、IR、GPC、DSC及びTG−TDAを測定した結果を以下に示す。また、図11、図12及び図13に、それぞれH−NMRスペクトル、13C−NMRスペクトル及びIRスペクトルを示す。また、図14及び図15は、それぞれRI検出器及び90°光散乱(LS)検出器を用いたGPC測定のチャートであり、図16及び図17は、それぞれDSC及びTG−DTAのチャートである。図10は、臭素付加前の不飽和脂環式ポリカルボナートの、90°光散乱(LS)検出器を用いたGPC測定のチャートであり、その結果も併せて下に示す。
Example 3 (bromine adduct of binary copolymer of CHDO and carbon dioxide)
After dissolving 0.65 g of the unsaturated alicyclic polycarbonate of Example 1 in 2.5 mL of methylene chloride and cooling to 0 ° C., the bromine / methylene chloride solution (2.9 mol / L) disappeared from the bromine color. It was dripped until it disappeared. Then, 1.13 g (yield 81%) of a bromine adduct was obtained as a product by reprecipitation using chloroform / methanol. About the obtained product, the result of having measured < 1 > H-NMR, < 13 > C-NMR, IR, GPC, DSC, and TG-TDA is shown below. In addition, FIGS. 11, 12 and 13 show a 1 H-NMR spectrum, a 13 C-NMR spectrum and an IR spectrum, respectively. 14 and 15 are charts of GPC measurement using an RI detector and a 90 ° light scattering (LS) detector, respectively, and FIGS. 16 and 17 are charts of DSC and TG-DTA, respectively. . FIG. 10 is a chart of GPC measurement using an 90 ° light scattering (LS) detector of unsaturated alicyclic polycarbonate before addition of bromine, and the results are also shown below.

H−NMR(400MHz,CDCl):δ5.16(2H,br,CHO)、4.54(2H,br,CHBr)、2.74(2H,br,CH)、2.52(2H,br,CH
13C−NMR(400MHz,CDCl):δ153.3(C=O)、74.4(CHO)、49.8(CHBr)、34.5(CH
IR(フィルム):1756cm−1(C=O)、736cm−1(C−Br)
GPC(RI,THF)M=12,000、M=13,600、M/M=1.13
(LS,THF,臭素付加前)M=23,000
(LS,THF,臭素付加体)M=45,000
DSC:T=36℃
TG−DTA:T=297℃
1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ 5.16 (2H, br, CHBr), 4.54 (2H, br, CHBr), 2.74 (2H, br, CH 2 ), 2.52 (2H , Br, CH 2 )
13 C-NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ 153.3 (C═O), 74.4 (CHO), 49.8 (CHBr), 34.5 (CH 2 )
IR (film): 1756 cm −1 (C═O), 736 cm −1 (C—Br)
GPC (RI, THF) Mn = 12,000, Mw = 13,600, Mn / Mw = 1.13
(Before LS, THF, bromine addition) M w = 23,000
(LS, THF, bromine adduct) M w = 45,000
DSC: T g = 36 ° C.
TG-DTA: T d = 297 ° C.

得られた生成物のIRスペクトルより、カルボナート結合が保持されていることが確認された。また、H−NMRから、例1の不飽和脂環式ポリカルボナートで見られた二重結合を示す5.6ppm近辺のシグナルの消失、及びブロモメチンの存在を示す4.5ppmのシグナルが確認された。GPCによる分子量測定を行ったところ、RI検出器ではMn=12000、Mw=13600であり、臭素付加前の共重合体とほぼ変わらない値であった。しかしながら、90°光散乱検出器による分子量測定を、臭素付加前後の共重合体について行ったところ、付加前はMw(LS)=23000、付加後はMw(LS)=45000であり、臭素の付加による分子量の増加が確認された。また、90°光散乱では臭素付加前後で分子量に違いが見られ、一方RIでは変化が見られなかったことから、臭素付加による、ポリマー鎖の排除体積に対する分子量の増大が示唆される。DSC、TG−DTAの測定から、臭素付加体のTは例1の共重合体と比べてさらに高い値を示したが、Tは大幅に低くなった。 From the IR spectrum of the obtained product, it was confirmed that the carbonate bond was retained. In addition, from 1 H-NMR, the disappearance of a signal around 5.6 ppm indicating the double bond observed in the unsaturated alicyclic polycarbonate of Example 1 and a signal of 4.5 ppm indicating the presence of bromomethine were confirmed. It was done. When the molecular weight was measured by GPC, Mn = 12000 and Mw = 13600 in the RI detector, which were almost the same as the copolymer before addition of bromine. However, when the molecular weight was measured with a 90 ° light scattering detector for the copolymer before and after addition of bromine, Mw (LS) = 23000 before addition and Mw (LS) = 45000 after addition, so that addition of bromine Increase in molecular weight was confirmed. Further, in 90 ° light scattering, a difference in molecular weight was observed before and after addition of bromine, while no change was observed in RI, suggesting an increase in molecular weight with respect to the excluded volume of the polymer chain due to addition of bromine. DSC, from the measurement of TG-DTA, T d bromine adduct showed a higher value than the copolymer of Example 1, T g was significantly lower.

Claims (12)

下記一般式(I):
Figure 2010084123
又は下記一般式(II):
Figure 2010084123
(式中、R1はそれぞれ独立して、置換又は非置換の、アルキル基、アルケニル基又はアリール基から選択され、xは0〜4の整数であり、nは10〜10000の整数であり、l及びmはそれぞれ独立して0〜10000の整数であってかつl+mは10〜10000である。)で表される、不飽和脂環式ポリカルボナート。
The following general formula (I):
Figure 2010084123
Or the following general formula (II):
Figure 2010084123
Wherein R1 is independently selected from a substituted or unsubstituted alkyl group, alkenyl group or aryl group, x is an integer of 0 to 4, n is an integer of 10 to 10,000, And m are each independently an integer of 0 to 10,000, and l + m is 10 to 10,000.)
前記式(I)で表される、請求項1に記載の不飽和脂環式ポリカルボナート。   The unsaturated alicyclic polycarbonate according to claim 1, which is represented by the formula (I). 下記一般式(III):
Figure 2010084123
又は下記一般式(IV):
Figure 2010084123
(式中、R1はそれぞれ独立して、置換又は非置換の、アルキル基、アルケニル基又はアリール基から選択され、R2及びR3は、同一でも異なっていてもよく、水素原子、置換もしくは非置換のアルキル基、又は置換もしくは非置換の芳香族基であるか、又はR2とR3が互いに結合して置換もしくは非置換の環を形成してもよく、xは0〜4の整数であり、k及びnはそれぞれ独立して1〜10000の整数であり、l及びmはそれぞれ独立して0〜10000の整数であってかつl+mは1〜10000であり、k+n及びk+l+mは10〜10000である。)で表される、不飽和脂環式ポリカルボナート。
The following general formula (III):
Figure 2010084123
Or the following general formula (IV):
Figure 2010084123
Wherein R1 is independently selected from a substituted or unsubstituted alkyl group, alkenyl group or aryl group, and R2 and R3 may be the same or different, and may be a hydrogen atom, substituted or unsubstituted An alkyl group, or a substituted or unsubstituted aromatic group, or R2 and R3 may be bonded to each other to form a substituted or unsubstituted ring, and x is an integer of 0 to 4, k and n is each independently an integer of 1 to 10,000, l and m are each independently an integer of 0 to 10,000, and l + m is 1 to 10,000, and k + n and k + l + m are 10 to 10,000.) An unsaturated alicyclic polycarbonate represented by:
前記式(III)で表される、請求項3に記載の不飽和脂環式ポリカルボナート。   The unsaturated alicyclic polycarbonate according to claim 3, which is represented by the formula (III). コバルトポルフィリンクロリド錯体、及びピリジン系化合物又はイミダゾール系化合物の存在下で、下記一般式(V):
Figure 2010084123
又は下記一般式(VI):
Figure 2010084123
(式中、R1はそれぞれ独立して、置換又は非置換の、アルキル基、アルケニル基又はアリール基から選択され、xは0〜4の整数である。)で表される化合物と二酸化炭素とを共重合させる、不飽和脂環式ポリカルボナートの製造方法。
In the presence of a cobalt porphyrin chloride complex and a pyridine or imidazole compound, the following general formula (V):
Figure 2010084123
Or the following general formula (VI):
Figure 2010084123
(Wherein R1 is independently selected from a substituted or unsubstituted alkyl group, alkenyl group or aryl group, and x is an integer of 0 to 4) and carbon dioxide. A method for producing an unsaturated alicyclic polycarbonate to be copolymerized.
さらに、下記一般式(VII):
Figure 2010084123
(式中、R2及びR3は、同一でも異なっていてもよく、水素原子、置換もしくは非置換のアルキル基、又は置換もしくは非置換の芳香族基であるか、又はR2とR3が互いに結合して置換もしくは非置換の環を形成してもよい。)で表される化合物を、前記式(V)又は(VI)の化合物及び二酸化炭素と共重合させる、請求項5に記載の方法。
Furthermore, the following general formula (VII):
Figure 2010084123
(In the formula, R2 and R3 may be the same or different and are a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, or a substituted or unsubstituted aromatic group, or R2 and R3 are bonded to each other. 6. The method according to claim 5, wherein the compound represented by formula (V) may be copolymerized with the compound of the formula (V) or (VI) and carbon dioxide.
前記コバルトポルフィリンクロリド錯体が、(5,10,15,20−テトラフェニルポルフィナト)コバルトクロリドである、請求項5又は6のいずれかに記載の方法。   The method according to claim 5 or 6, wherein the cobalt porphyrin chloride complex is (5,10,15,20-tetraphenylporfinato) cobalt chloride. 前記ピリジン系化合物が、下記一般式(VIII):
Figure 2010084123
(式中、R4は、置換又は非置換の、メチル基、ホルミル基又はアミノ基から選択され、yは0〜5の整数である。)で表される、請求項5〜7のいずれか1つに記載の方法。
The pyridine compound is represented by the following general formula (VIII):
Figure 2010084123
(Wherein, R4 is selected from a substituted or unsubstituted methyl group, formyl group, or amino group, and y is an integer of 0 to 5). The method described in one.
前記イミダゾール系化合物が、下記一般式(IX):
Figure 2010084123
(式中、R5は、置換又は非置換のアルキル基である。)で表される、請求項5〜7のいずれか1つに記載の方法。
The imidazole compound is represented by the following general formula (IX):
Figure 2010084123
(Wherein R5 is a substituted or unsubstituted alkyl group).
下記一般式(X):
Figure 2010084123
又は下記一般式(XI):
Figure 2010084123
(式中、R1はそれぞれ独立して、置換又は非置換の、アルキル基、アルケニル基又はアリール基から選択され、Xは、Cl、Br又はIから選択され、xは0〜4の整数であり、n1は1〜10000の整数、n2は0〜10000の整数であって、n1+n2は10〜10000であり、l1及びm1はそれぞれ独立して0〜10000の整数であってl1+m1は1〜10000、l2及びm2はそれぞれ独立して0〜10000の整数であってかつl1+l2+m1+m2は10〜10000である。)で表される、ハロゲン化脂環式ポリカルボナート。
The following general formula (X):
Figure 2010084123
Or the following general formula (XI):
Figure 2010084123
Wherein R1 is independently selected from a substituted or unsubstituted alkyl group, alkenyl group or aryl group, X is selected from Cl, Br or I, and x is an integer of 0-4. , N1 is an integer from 1 to 10000, n2 is an integer from 0 to 10000, n1 + n2 is from 10 to 10000, l1 and m1 are each independently an integer from 0 to 10000, and l1 + m1 is from 1 to 10000, l2 and m2 are each independently an integer of 0 to 10,000, and l1 + l2 + m1 + m2 is 10 to 10,000.
下記一般式(XII):
Figure 2010084123
又は下記一般式(XIII):
Figure 2010084123
(式中、R1はそれぞれ独立して、置換又は非置換の、アルキル基、アルケニル基又はアリール基から選択され、R2及びR3は、同一でも異なっていてもよく、水素原子、置換もしくは非置換のアルキル基、又は置換もしくは非置換の芳香族基であるか、又はR2とR3が互いに結合して置換もしくは非置換の環を形成してもよく、Xは、Cl、Br又はIから選択され、xは0〜4の整数であり、kは1〜10000の整数であり、n1は1〜10000の整数、n2は0〜10000の整数であり、l1及びm1はそれぞれ独立して0〜10000の整数であってかつl1+m1は1〜10000、l2及びm2はそれぞれ独立して0〜10000の整数であり、k+n1+n2及びk+l1+l2+m1+m2は10〜10000である。)で表される、ハロゲン化脂環式ポリカルボナート。
The following general formula (XII):
Figure 2010084123
Or the following general formula (XIII):
Figure 2010084123
Wherein R1 is independently selected from a substituted or unsubstituted alkyl group, alkenyl group or aryl group, and R2 and R3 may be the same or different, and may be a hydrogen atom, substituted or unsubstituted An alkyl group, or a substituted or unsubstituted aromatic group, or R2 and R3 may be bonded to each other to form a substituted or unsubstituted ring, and X is selected from Cl, Br, or I; x is an integer of 0 to 4, k is an integer of 1 to 10000, n1 is an integer of 1 to 10000, n2 is an integer of 0 to 10000, and l1 and m1 are each independently 0 to 10000. L1 + m1 is an integer of 1 to 10,000, l2 and m2 are each independently an integer of 0 to 10,000, and k + n1 + n2 and k + l1 + l2 + m1 + m2 are 10 to 10,000. That.) Represented by halogen cycloaliphatic polycarbonate.
請求項1〜4のいずれか1つに記載の不飽和脂環式ポリカルボナートに塩素、臭素及びヨウ素からなる群から選択されるハロゲン分子を付加することを含む、ハロゲン化脂環式ポリカルボナートの製造方法。   A halogenated alicyclic polycarbohydrate comprising adding a halogen molecule selected from the group consisting of chlorine, bromine and iodine to the unsaturated alicyclic polycarbonate according to any one of claims 1 to 4. Nart manufacturing method.
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