JP2013528692A - ビニルエーテル末端官能基化ポリオレフィン - Google Patents
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Abstract
【解決手段】特定の化合物を塩基と接触させることを含む方法によりテレケリックポリマーを製造する。
【選択図】なし
Description
R1およびR2は、それぞれ独立に、H、アルキル、もしくはアルコキシであり;
Raはポリイソブチレン基であり;
Rxは開始剤残基であり;
rは1乃至4の整数であり;そして、
Xは−Cl、−Br、−I、もしくは−OC(O)Rであって、Rはアルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アリール、もしくはヘテロアリールである。
R1およびR2は、それぞれ独立に、H、アルキル、もしくはアルコキシであり;
Raはポリイソブチレン基であり;
Rxは開始剤残基であり;そして、
rは1乃至4の整数である。
R1およびR2は、それぞれ独立に、H、アルキル、もしくはアルコキシであり;
Raはポリイソブチレン基であり;
Rxは開始剤残基であり;そして、
rは1乃至4の整数である。
別に定義される場合を除き、ここで使用される技術用語および化学用語は、いずれも当業者に一般に理解されているものと同じ意味を有する。ここで使用される用語に複数の意味が存在している場合、別に述べられる場合を除き、このセクションに示される定義が優先される。
本明細書で使用する「アミド」は、下記式の化合物である:
本発明は、式Iの化合物を塩基と接触させることを含むテレケリックポリマーを製造するための方法を提供する:
R1およびR2は、それぞれ独立に、H、アルキル、もしくはアルコキシであり;
Raはポリイソブチレン基であり;
Rxは開始剤残基であり;
rは1乃至4の整数であり;そして、
Xは−Cl、−Br、−I、もしくは−OC(O)Rであって、Rはアルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アリール、もしくはヘテロアリールである。
本発明は前記の生成物もしくは本明細書に記載の方法の生成物も提供する。
R1およびR2は、それぞれ独立に、H、アルキル、もしくはアルコキシであり;
Raはポリイソブチレン基であり;そして、
Rxは開始剤残基である。
本明細書に記載の方法では、式Iの化合物を塩基と接触させる。ある態様では、式Iの化合物を塩基と接触させて式IIの化合物を生成させる。別の態様では、式Iの化合物を塩基と反応させて式IIの化合物を生成させる。理論に制限されるものではないが、ある態様では、塩基が式IのXに対するベータ位のプロトンを離脱させ、それによりX基を除いて二重結合を形成する。
ある態様では、希釈剤の存在下で上記方法が実施される。本明細書に記載の方法のある態様では、当該方法を希釈剤中で実施する。ある態様では、希釈剤が単一の化合物または二もしくは三以上の化合物の混合物である。ある態様では、希釈剤が完全に反応成分を溶解させるか、部分的に反応成分を溶解させる。ある態様では、希釈剤が完全にもしくはほぼ完全に反応成分を溶解させる。ある態様では、希釈剤が完全に反応成分を溶解させる。ある態様では、希釈剤がほぼ完全に反応成分を溶解させる。
ある態様では、式Iの化合物を以下の工程により生成させる:
(a)カルボカチオン性ポリオレフィンを与える工程;そして、
(b)工程(a)のカルボカチオン性ポリオレフィンを一もしくは二以上の式IIIの化合物と接触させる工程:
(a)準リビングカルボカチオン性ポリオレフィンを生成させる工程;そして、
(b)工程(a)の準リビングカルボカチオン性ポリオレフィンを、ルイス酸もしくはルイス酸の混合物の存在下かつ準リビングカルボカチオン性重合条件下で一もしくは二以上の式IIIの化合物と接触させる工程:
イオン化ポリオレフィンは、当業者に知られている任意の方法で製造することができる。例としては、準リビング条件下で三級ハロゲン化末端ポリオレフィンをルイス酸でイオン化し;プロトン供給源の存在下かつ準リビング条件下で予め生成させておいた末端に不飽和を含むポリオレフィンをルイス酸でイオン化し;そして準リビングカルボカチオン性重合条件下でオレフィンモノマーを重合すること、あるいは「イニファー」重合法を実施することを含むが、これらに限定されない。
ある態様では、イオン化カルボカチオン性ポリオレフィンは準リビング条件下で、三級ハロゲン化末端ポリオレフィンから誘導される。ある態様では、イオン化ポリオレフィンは準リビング条件下で、三級塩化物末端ポリオレフィン、三級臭化物末端ポリオレフィン、もしくは三級ヨウ化物末端ポリオレフィンから誘導される。ある態様では、イオン化ポリオレフィンは準リビング条件下で、三級塩化物末端ポリオレフィンもしくは三級臭化物末端ポリオレフィンから誘導される。ある態様では、イオン化ポリオレフィンは準リビング条件下で、三級塩化物ポリオレフィンから誘導される。
ある態様では、イオン化ポリオレフィンは、予め生成させたポリオレフィンから準リビング条件下で誘導される。ある態様では、予め生成させたポリオレフィは一もしくは二以上の二重結合を含む。ある態様では、予め生成させたポリオレフィンは一つの二重結合を含む。ある態様では、予め生成させたポリオレフィンはポリイソブチレン誘導体である。ある態様では、予め生成させたポリオレフィンは一もしくは二以上の内部オレフィンを含む。
ある態様では、イオン化ポリオレフィンは、当業者に知られている方法を用いてイニファーから誘導される。そのような方法の例は、米国特許第4276394号および同第4568732号に記載されているが、それらには限定されない。各特許の記載は、参照記載として本明細書の記載とする。ある態様では、モノマーはカチオン性重合条件下で、少なくとも二つの三級ハロゲン原子を伴うイニファーと反応させる。
ある態様では、イオン化ポリオレフィンは準リビングカルボカチオン性重合条件下で、オレフィン性モノマーから誘導される。そのような条件下で、準リビングカルボカチオン性ポリオレフィンが生成する。そのような条件は、当業者に知られている任意の方法により決められる。そのような方法の例は、EP206756B1号およびWO2006/110647A1号に記載されているが、それらには限定されない。各公報の記載は、参照記載として本明細書の記載とする。
ある態様では、開始剤は、カチオン性オレフィン重合を開始することができる一つもしくは一つ以上の末端基を伴う化合物もしくはポリオレフィンである。例えば、開始剤は式(X’−CRaRb)nRcの化合物である。式中、RaおよびRbは、独立に水素原子、アルキル、アリール、アルカリール、もしくはアラルキルである。ただし、RaもしくはRbの少なくとも一つは水素原子ではない。Rcは脂肪族もしくは芳香族の一価もしくはn価である多価の基であって、nは1乃至4の整数である。X’は、アセテート、アルコキシ、ヒドロキシル基、もしくはハロゲン原子である。ある態様では、Ra、RbおよびRcが1乃至約20の炭素原子を含む炭化水素基である。ある態様では、Ra、RbおよびRcが1乃至約8の炭素原子を含む炭化水素基である。ある態様では、X’がハロゲン原子である。ある態様では、X’が塩素原子である。ある態様では、Ra、RbおよびRcの構造が生長種もしくはモノマーに類似する。ある態様では、そのような構造は、ポリスチレンに対する1−ハロ,1−フェニルエタン開始剤もしくはポリイソブチレンに対する2−ハロ−2,4,4−トリメチルペンタン開始剤である。ある態様では、Ra、RbおよびRcはイソブチレン重合の開始のためには、それぞれ1乃至約8の炭素原子を含む炭化水素基である。ある態様では、上記の開始剤がハロゲン化クミル、ジクミルもしくはトリクミルである。
ある態様では、モノマーは炭化水素モノマー、すなわち水素原子および炭素原子のみを含む化合物であって、オレフィンおよびジオレフィン、並びに約2乃至約20の炭素原子を有するものを含むが、それらに限定されない。ある態様では、それらの化合物は約4乃至約8の炭素原子を有する。
ある態様では、ルイス酸が非プロトン酸である。ある態様では、ルイス酸はハロゲン化金属もしくはハロゲン化非金属である。ある態様では、ルイス酸はハロゲン化金属である。ある態様では、ルイス酸はハロゲン化チタン(IV)、ハロゲン化亜鉛(II)、ハロゲン化スズ(IV)、あるいはハロゲン化アルミニウム(III)である。ある態様では、ルイス酸はハロゲン化チタン(IV)である。ある態様では、ルイス酸はハロゲン化スズ(IV)である。ある態様では、ルイス酸はハロゲン化アルミニウム(III)である。ある態様では、ルイス酸は四臭化チタンもしくは四塩化チタンである。ある態様では、ルイス酸は四塩化チタンである。ある態様では、ルイス酸は塩化亜鉛である。ある態様では、ルイス酸はAlBr3である。ある態様では、ルイス酸は二塩化エチルアルミニウムである。ある態様では、ルイス酸はハロゲン化非金属である。ある態様では、ルイス酸はハロゲン化アンチモン(V)、ハロゲン化ガリウム(III)、あるいはハロゲン化ホウ素(III)である。ある態様では、ルイス酸は三塩化ホウ素である。ある態様では、ルイス酸はトリアルキルアルミニウム化合物である。ある態様では、ルイス酸はトリメチルアルミニウムである。
当業者に理解されているように、ある種の電子供与体は従来の重合系を準リビングカルボカチオン性重合系に変換できる。ある態様では、本明細書に記載する方法を電子供与体の存在下で実施する。
ある態様では、共通イオン塩もしくは塩前駆体は、電子供与体に加えて、もしくはそれに代えて、反応混合物に任意に添加できる。ある態様では、そのような塩はイオン強度を増加させ、遊離イオンを抑制するために使用できる。ある態様では、共通イオン塩前駆体は塩化テトラn−ブチルアンモニウムである。ある態様では、共通イオン塩前駆体は臭化テトラn−ブチルアンモニウムである。ある態様では、共通イオン塩前駆体はヨウ化テトラn−ブチルアンモニウムである。ある態様では、全反応混合物中の共通イオン塩もしくは塩前駆体の濃度を、リットル当たり約0.0005モル乃至リットル当たり約0.05モルの範囲にすることができる。ある態様では、共通イオン塩もしくは塩前駆体の濃度はリットル当たり約0.0005モル乃至リットル当たり約0.025モルの範囲である。ある態様では、共通イオン塩もしくは塩前駆体の濃度はリットル当たり約0.001モル乃至リットル当たり約0.007モルの範囲である。
準リビング重合は、希釈剤の存在下で実施する。ある態様では、希釈剤は単一の化合物もしくは二種類以上の化合物の混合物である。ある態様では、希釈剤は反応成分を完全に溶解させるか、あるいは反応成分を部分的に溶解させる。ある態様では、希釈剤は反応成分を完全にもしくはほぼ完全に溶解させる。ある態様では、希釈剤は反応成分を完全に溶解させる。ある態様では、希釈剤は反応成分をほぼ完全に溶解させる。
準リビング重合は、約−120℃乃至約0℃の温度で実施される。ある態様では、本明細書に記載する方法は約−110℃乃至約−10℃の温度で実施される。ある態様では、本明細書に記載する方法は約−100℃乃至約−20℃の温度で実施される。ある態様では、本明細書に記載する方法は約−90℃乃至約−30℃の温度で実施される。ある態様では、本明細書に記載する方法は約−80℃乃至約−40℃の温度で実施される。ある態様では、本明細書に記載する方法は約−70℃乃至約−40℃の温度で実施される。ある態様では、本明細書に記載する方法は約−60℃乃至約−40℃の温度で実施される。ある態様では、本明細書に記載する方法は約−40℃、−50℃、−60℃、−70℃、もしくは−80℃の温度で実施される。ある態様では、本明細書に記載する方法は約−40℃の温度で実施される。ある態様では、本明細書に記載する方法は約−50℃の温度で実施される。ある態様では、本明細書に記載する方法は約−60℃の温度で実施される。ある態様では、本明細書に記載する方法は約−70℃の温度で実施される。ある態様では、本明細書に記載する方法は約−80℃の温度で実施される。
本明細書に記載する方法の連鎖末端濃度は、開示されている例に限定されない。本明細書に記載する方法における連鎖末端濃度は明確な上限を有していないように思われ、本明細書に記載する方法は、反応成分の密度および分子量(モル容積)により課せられる本質的な制限を条件として、任意の連鎖末端濃度で実施できる。
本明細書に記載の方法で使用する停止剤は、ルイス酸を不活性化できる化合物である。ある態様では、停止剤はルイス酸を分解するか、あるいは化合物のルイス酸としての性質を破壊する。ある態様では、停止剤は塩基および/または求核性である。ある態様では、停止剤は有機塩基である。ある態様では、停止剤は電子供与体である。ある態様では、停止剤は生長ポリマーを増大させることなく、その末端を封止する。
本発明は式IIの化合物を提供する:
R1およびR2は、それぞれ独立に、H、アルキル、もしくはアルコキシであり;
Raはポリイソブチレン基であり;そして、
Rxは開始剤残基である。
Claims (36)
- R1およびR2がHである請求項1に記載の方法。
- Xが−Clである請求項1に記載の方法。
- 上記の塩基が金属水酸化物もしくは金属アルコキシドである請求項1に記載の方法。
- 上記の塩基がMORであって、Mがナトリウムもしくはカリウムであり、RがHもしくはアルキルである請求項4に記載の方法。
- 上記のOがRの二級もしくは三級炭素原子にて結合する請求項5に記載の方法。
- 上記の塩基がカリウムtert−ブトキシドである請求項5に記載の方法。
- rが1である請求項1に記載の方法。
- 上記方法が希釈剤の存在下にて実施される請求項1に記載の方法。
- 上記の希釈剤が非極性溶剤と非プロトン性の二極性溶剤との混合物である請求項1に記載の方法。
- 上記の非極性溶剤がヘプタン類であり、上記の非プロトン性の二極性溶剤がN,N−ジメチルホルムアミドである請求項13に記載の方法。
- 上記方法が還流温度で実施される請求項13に記載の方法。
- 上記の準リビングカルボカチオン性ポリオレフィンが、電子供与体、共通イオン塩、もしくは共通イオン塩前駆体の存在下で、ルイス酸およびモノマーを開始剤に加えることにより製造される請求項16に記載の方法。
- 上記の開始剤が2−クロロ−2,4,4−トリメチルペンタンである請求項17に記載の方法。
- 上記のモノマーがイソブチレンである請求項17に記載の方法。
- 上記の電子供与体が2,6−ルチジンである請求項17に記載の方法。
- 上記のルイス酸が四ハロゲン化チタンである請求項17に記載の方法。
- 上記の工程(a)および(b)が希釈剤の存在下で実施される請求項16に記載の方法。
- 上記の希釈剤がヘキサン類と塩化メチルとの混合物である請求項22に記載の方法。
- 請求項1に記載の方法により生成する生成物。
- 生成物の多分散指数が1.3未満である請求項24に記載の生成物。
- R1およびR2がHである請求項26に記載の化合物。
- rが1である請求項26に記載の化合物。
- rが2である請求項26に記載の化合物。
- nが10乃至10000の整数である請求項32に記載の化合物。
- nが100乃至10000の整数である請求項32に記載の化合物。
- 上記化合物の分子量が1.0×103乃至3.0×103g/モルである請求項26に記載の化合物。
- 上記化合物の多分散指数が1.3未満である請求項26に記載の化合物。
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