JP2014520917A - テルペン系開始剤から単官能性及び多官能性ポリマーを製造する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
の化合物を1種又は複数のモノマーの存在下でルイス酸と接触させるステップを含む、テレケリックポリマーを製造する方法[式中、
Dは、ヒドロカルビルであり、
各Lは、独立に、
[式中、各Aは、独立にヒドロカルビレン又は結合であり、酸素は、Tに結合している。]であり、
各Tは、独立にテルペンであり、
テルペンの第三級炭素の少なくとも1つは、脱離基を含み、各nは、独立に1〜6の整数である。]を提供する。
HO−T−(P−E)s
VIII
の化合物を
式IX
D−(L1)n
IX
の化合物と接触させるステップを含む、テレケリックポリマーを製造する方法
[式中、
Dは、ヒドロカルビルであり、
各Tは、独立にテルペンであり、
各Pは、独立にポリオレフィン基であり、
各Eは、独立にエンドキャップ基であり、
各L1は、独立に、
[式中、各Aは、独立にヒドロカルビレン又は結合であり、LGは、脱離基である。]であり、
nは、1〜6の整数であり、
sは、1〜2の整数である。]も提供する。
の化合物
[式中、
Dは、ヒドロカルビルであり、
各Lは、独立に、
[式中、各Aは、独立にヒドロカルビレン又は結合であり、酸素は、Tに結合している。]であり、
各Tは、独立にテルペンであり、
各Pは、独立にポリオレフィン基であり、
各Eは、独立にエンドキャップ基であり、
n及びmは、整数であり、ここで、
(1)nとmの合計は、1〜6であり、
(2)nは、少なくとも1であり、
各sは、独立に1〜2の整数である。]も提供する。
別途定義しない限り、本明細書で用いるすべての技術及び科学用語は、当業者により一般的に理解されているのと同じ意味を有する。本明細書で用いる用語について複数の定義が存在する場合には、特に示さない限り、本項に記載する定義が優先する。
であり、
式中、nは、約10〜約20000の整数である。いくつかの実施形態において、nは、約10〜約15,000である。いくつかの実施形態において、nは、約10〜約10,000である。いくつかの実施形態において、nは、約10〜約5,000である。いくつかの実施形態において、nは、約10〜約2,000である。さらなる実施形態において、nは、約10〜約1,000である。さらなる実施形態において、nは、約10〜約500である。さらなる実施形態において、nは、約10〜約250である。さらなる実施形態において、nは、約10〜約100である。さらなる実施形態において、nは、約10〜約50である。
を有する一価又は多価分子であり、
式中、水素原子の1つ又は複数が結合で置換されている。イソプレン単位の特定の炭素原子は、以下に示すように「頭部炭素」又は「尾部炭素」と分類することができる。
所定のテルペンについて、各個別のイソプレン単位は、隣接するイソプレン単位の任意の炭素に連結することができる。例えば、隣接するイソプレン単位は、頭−尾、尾−尾又は頭−頭で連結することができる。さらに、テルペンの少なくとも2つのイソプレン単位は、例えば、5又は6員環を含む環員環を形成するような方法で連結することができる。例は、シトロネロール及びβ−ピネンを含むが、これらに限定されない。テルペンの炭素は、一価置換基又はオキソ基に場合によって結合させることができる。そのような置換基は、ハロ、−OC(O)RA、−ORA、−NC、−NCO、−OCN、−SH、−SRA、−S(O)RA、−S(O)2RA、−SCN、−NO2又は−OS(O)2RAを含むが、これらに限定されず、RAは、ヒドロカルビル、例えば、アルキル、アルケニル又はアルキニルである。いくつかの実施形態において、テルペンは、置換されていない。テルペンは、1つ又は複数の立体中心も含み得る。テルペンのさらなる例は、
を含むが、これらに限定されない。化学構成部分を記述するために用いる場合、「テルペン」は、一価又は二価テルペンを意味する。
本明細書に特に示さない限り、Xは、例えば、
を含む、示した骨格上の炭素のいずれかに結合されていてもよいことを、理解すべきである。
ここに、式I
の化合物を1種又は複数のモノマーの存在下でルイス酸と接触させるステップを含む、テレケリックポリオレフィンを調製する方法[式中、
Dは、ヒドロカルビルであり、
各Lは、独立に、
[式中、各Aは、独立にヒドロカルビレン又は結合であり、酸素は、Tに結合している。]であり、
各Tは、独立にテルペンであり、
テルペンの第三級炭素の少なくとも1つは、脱離基を含み、各nは、独立に1〜6の整数である。]を提供する。
式中、
Dは、ヒドロカルビルであり、
各Lは、独立に、
[式中、各Aは、独立にヒドロカルビレン又は結合であり、酸素は、Tに結合している。]であり、
各Tは、独立にテルペンであり、
各Pは、独立にポリオレフィン基であり、
各Eは、独立にエンドキャップ基であり、
n及びmは、整数であり、ここで、
(1)nとmの合計は、1〜6であり、
(2)nは、少なくとも1であり、
各sは、独立に1〜2の整数である。
本明細書で述べる方法に用いる開始剤は、式Iの化合物である。
[式中、
Dは、ヒドロカルビルであり、
各Lは、独立に、
[式中、各Aは、独立にヒドロカルビレン又は結合であり、酸素は、Tに結合している。]であり、
各Tは、独立にテルペンであり、
テルペンの第三級炭素の少なくとも1つは、脱離基を含み、各nは、独立に1〜6の整数である。]
Yは、独立にアリールであり、
Zは、ヒドロカルビルであり、
Lは、Z(Y)rのYに結合しており、
rは、1〜3の整数である。
の化合物であり、
式中、各Aは、独立にヒドロカルビレン又は結合であり、
各Tは、独立にテルペンであり、テルペンの第三級炭素の1つ又は複数が脱離基を含み、
nは、1〜6の整数である。
であり、
式中、B1は、脱離基であり、nは、1〜6の整数である。特定の実施形態において、nは、1〜4の整数である。特定の実施形態において、テルペンの脱離基は、−Cl、−Br、−I、−ORA、−OCORA、−TsOH又は−OMsであり、RAは、ヒドロカルビル、例えば、アルキルである。特定の実施形態において、脱離基は、−Cl、−Br又は−Iである。いくつかの実施形態において、脱離基は、−Clである。
式Iの化合物は、いくつかの実施形態において、当業者に公知である合成技術を用いて調製することができる。いくつかの実施形態において、商業的に又は容易に得られる出発物質を、例えば、全体が参照により本明細書に組み込まれる、Richard C.Larock、Comprehensive Organic Transformations:A Guide to Functional Group Preparations(2版、1999年)及び/又はMichael B.Smith & Jerry March、March’s Advanced Organic Chemistry,Reactions,Mechanisms, and Structure(5版、2001年)に記載されているものを含む公知の合成技術を用いて式Iの化合物に変換する。
[式中、L、D及びnは、本明細書における式Iの化合物について定義した通りであり、T1は、少なくとも1つの炭素−炭素二重結合を含むテルペンである。]
[式中、D及びnは、本明細書における式Iの化合物について定義した通りであり、LGは、脱離基である。]いくつかの実施形態において、脱離基は、ルイス酸と接触したときに解離する。いくつかの実施形態において、脱離基は、−Cl、−Br、−I、−OH、−ORN、−OC(O)RN、−OC(O)ORN、−OC(O)NRN、−OS(O)2NRN、−OMs、−OTs又は−OP(O)(ORN)2であり、RNは、ヒドロカルビルである。いくつかの実施形態において、RNは、アルキル又はアリールである。いくつかの実施形態において、RNは、1〜6個の炭素のアルキルである。いくつかの実施形態において、アルキルは、メチルである。いくつかの実施形態において、脱離基は、−Cl又は−Brである。
[式中、C1、C2及びC3は、炭素であり、C1、C2及びC3の少なくとも1つは、それが二重結合により結合している炭素原子の1つに結合している。]
式中、LGは、脱離基であり、nは、1〜5である。いくつかの実施形態において、LGは、ハロゲン化物である。いくつかの実施形態において、LGは、−Clである。いくつかの実施形態において、nは、1〜4である。いくつかの実施形態において、nは、1〜3である。
[式中、D、A、T及びnは、式Iの化合物について本明細書で定義した通りであり、T1は、式IIの化合物について定義した通りであり、LGは、式IIIの化合物について定義した通りである。]
[式中、Arは、式Iの化合物について本明細書で定義した通りであり、T1は、式IIの化合物について定義した通りであり、Aは、ヒドロカルビルであり、LGは、脱離基である。]
いくつかの実施形態において、ルイス酸は、非プロトン酸である。いくつかの実施形態において、ルイス酸は、金属ハロゲン化物又は非金属ハロゲン化物である。いくつかの実施形態において、ルイス酸は、金属ハロゲン化物である。いくつかの実施形態において、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)又はハロゲン化アルミニウム(III)である。いくつかの実施形態において、ルイス酸は、ハロゲン化チタン(IV)である。いくつかの実施形態において、ルイス酸は、ハロゲン化スズ(IV)である。いくつかの実施形態において、ルイス酸は、ハロゲン化アルミニウム(III)である。いくつかの実施形態において、ルイス酸は、四臭化チタン又は四塩化チタンである。いくつかの実施形態において、ルイス酸は、四塩化チタンである。いくつかの実施形態において、ルイス酸は、塩化亜鉛である。いくつかの実施形態において、ルイス酸は、AlBr3である。いくつかの実施形態において、ルイス酸は、二塩化エチルアルミニウムである。いくつかの実施形態において、ルイス酸は、二塩化メチルアルミニウムである。いくつかの実施形態において、ルイス酸は、非金属ハロゲン化物である。いくつかの実施形態において、ルイス酸は、ハロゲン化アンチモン(VI)、ハロゲン化ガリウム(III)又はハロゲン化ホウ素(III)である。いくつかの実施形態において、ルイス酸は、三塩化ホウ素である。いくつかの実施形態において、ルイス酸は、トリアルキルアルミニウム化合物である。いくつかの実施形態において、ルイス酸は、トリメチルアルミニウムである。
いくつかの実施形態において、モノマーは、炭化水素モノマー、すなわち、オレフォン及びジオレフィンを含むが、これらに限定されない、水素及び炭素原子のみを含み、約2〜約20個の炭素原子を有する化合物である。いくつかの実施形態において、そのような化合物は、約4〜約8個の炭素原子を有する。
本明細書で述べる方法に用いる適切なクエンチング剤は、いくつかの実施形態において、成長ポリマーと反応し、且つ/又は成長ポリマーにキャップし、それにより、官能基を導入して、テレケリックポリマーを形成する。
[式中、RPY1及びRPY2は、各−(CRPY1RPY2)−単位において独立に、水素及び1〜6個の炭素原子のアルキルからなる群から選択され、
mは、1〜20の整数であり、
Xは、水素、アルキル、アリール、アルカリール、アルコキシ、ヘテロアリール、ニトロ、ウレイド、−OC(O)RPY3、−C(O)RPY4、−C(O)ORPY5、−C(O)NRPY6RPY7、−P(RPY8)3、−P(ORPY9)3、−SRPY10、−OSO3RPY11及び−S(O)RPY12からなる群から選択され、
RPY3は、アルキル又はアルケニルであり、RPY4、RPY5、RPY7、RPY8、RPY9、RPY10、RPY11及びRPY12は、アルキルである。]を有するものを含むが、これらに限定されない。
さらなる例は、1−メチルピロール及び1−フルフリルピロールを含むが、これらに限定されない。いくつかの実施例において、これらのクエンチング剤は、N−置換ピロール末端ポリオレフィンをもたらす。
[式中、
(a)R1及びR4は、独立に、1個の炭素原子から約20個の炭素原子を含むアルキルであり、R2及びR3は、独立に、水素又は1個の炭素原子から約20個の炭素原子を含むアルキル、約3〜約7個の炭素原子のシクロアルキル、約6〜約30個の炭素原子のアリール、約7〜約30個の炭素原子のアルカリール若しくは約7〜約30個の炭素原子のアラルキルである、或いは
(b)R1及びR2は、6個の炭素原子から10個の炭素原子の縮合芳香族環又は4個の炭素原子から約8個の炭素原子の脂肪族環を形成しており、Rは、1個の炭素原子から約20個の炭素原子を含むアルキルであり、R3は、水素又は1個の炭素原子から約20個の炭素原子を含むアルキル、約3〜約7個の炭素原子のシクロアルキル、約6〜約30個の炭素原子のアリール、約7〜約30個の炭素原子のアルカリール若しくは約7〜約30個の炭素原子のアラルキルである、或いは
(c)R2及びR3は、6個の炭素原子から10個の炭素原子の縮合芳香族環又は4個の炭素原子から約8個の炭素原子の脂肪族環を形成しており、R1及びR4は、独立に、1個の炭素原子から約20個の炭素原子を含むアルキルである、或いは
(d)R1及びR2とR3及びR4の両方が対となって、独立に6個の炭素原子から10個の炭素原子の縮合芳香族環又は4個の炭素原子から約8個の炭素原子の脂肪族環を形成している。]
さらなる例は、2,5−ジメチルピロールを含むが、これに限定されない。いくつかの実施形態において、これらのクエンチング剤は、ビニリデン末端ポリオレフィンをもたらす。
[式中、RAZ1及びRAZ2は、独立に水素、1〜20個の炭素原子のアルキル、約3〜約7個の炭素原子のシクロアルキル、6〜約20個の炭素原子のアリール、約7〜30個の炭素原子のアルカリール、約7〜30個の炭素原子のアラルキルであり、又はRAZ1及びRAZ2は、一緒になって、非置換若しくは1個の炭素原子から約20個の炭素原子のアルキル、約3〜約7個の炭素原子のシクロアルキル、約6〜約30個の炭素原子のアリール、約7〜30個の炭素原子のアルカリール、約7〜約30個の炭素原子のアラルキル、約1〜6個の炭素原子のアルコキシ、約1〜6個の炭素原子のアルキルチオエーテル、ハロ若しくは式−NRAZ*RAZ**のアミノから独立に選択される1〜4個の置換基で置換されていてもよい6〜10個の炭素原子を有する縮合芳香族環を形成しており、RAZ*及びRAZ**は、独立に約4〜10個の炭素原子のアルキル、約4〜約7個の炭素原子のシクロアルキル、約6〜約10個の炭素原子のアリール、約7〜約10個の炭素原子のアルカリール、約7〜約10個の炭素原子のアラルキルであり、
RAZは、水素、1〜20個の炭素原子のアルキル、約3〜7個の炭素原子のシクロアルキル、6〜約20個の炭素原子のアリール、約7〜30個の炭素原子のアルカリール、約7〜30個の原子のアラルキルであり、RAZが水素である場合、RAZ2は、少なくとも3個の炭素原子を有する分枝アルキル、アリール、シクロアルキル、アルカリール又はアラルキルであり、さらにRAZがメチルである場合、RAZ1及びRAZ2は、1〜20個の炭素原子のアルキル、約3〜約7個の炭素原子のシクロアルキル、6〜約20個の炭素原子のアリール、約7〜30個の炭素原子のアルカリール、約7〜30個の原子のアラルキルであり、XAZは、酸素又は硫黄である。]
具体例としてのクエンチング剤は、2−フェニルベンゾオキサゾール、2−フェニルベンゾチアゾール及び2,5−ジフェニルオキサゾールを含むが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、これらのクエンチング剤は、ビニリデン末端ポリオレフィンをもたらす。
[式中、
R1〜R8は、独立に水素、1〜20個の炭素原子のアルキル、6〜約20個の炭素原子のアリール、約7〜30個の炭素原子のアルカリール、又は約7〜30個の炭素原子のアラルキルであり、
Rは、水素、1〜20個の炭素原子のアルキル、6〜約20個の炭素原子のアリール、約7〜30個の炭素原子のアルカリール、又は約7〜30個の炭素原子のアラルキルであり、
Xは、酸素又は硫黄であり、
ただし、Rが水素又はメチルである場合、R1又はR2の1つ及びR7又はR8の1つが独立に約3〜20個の炭素原子の分枝アルキル、アリール、アルカリール又はアラルキルでない限り、R1、R2、R7及びR8は、水素以外でなければならない。]を有する化合物である。
さらなる例は、4−エチルモルホリン、4−フェニルモルホリン、10−メチルフェノチアジン及びフェノキサジンを含むが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、これらのクエンチング剤は、ビニリデン末端ポリオレフィンをもたらす。
R1−S−R2
[式中、R1及びR2は、それぞれ独立にヒドロカルビルである。]を有する化合物を含むが、これらに限定されない。例は、ジエチルスルフィド、ジプロピルスルフィド、ジイソプロピルスルフィド、ジアリルスルフィド、ジイソアミルスルフィドを含むが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、クエンチング剤の添加の後に、1種又は複数のアルコール又はアミンを添加する。適切なアミン又はアルコールは、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ジエチルアミン、トリエチルアミン、n−ブチルアミン及びtert−アミルアミンを含むが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、これらのクエンチング剤とそれに続く1種又は複数のアルコール又はアミンの添加は、ビニリデン末端ポリオレフィンをもたらす。
[式中、Yは、炭素又はケイ素であり、
R1は、ヒドロカルビルであり、R2〜R4は、それぞれ独立に水素又はヒドロカルビルである。]を有する化合物である。
具体例としてのクエンチング剤は、アリルオキシトリメチルシラン、メトキシトリメチルシラン、エトキシトリメチルシラン及びtert−ブチルエーテルを含むが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、クエンチング剤は、ビニリデン末端ポリオレフィンをもたらす。
RSAS−S−RSB
[式中、RSA及びRSBは、それぞれ独立にアルキル、アリール、アラルキル、アルカリール、
[式中、XSは、ハロ又は擬ハロゲン化物であり、
RSXは、アルキル又はアリールであり、
RS3は、tert−ブチルであり、
RS4及びRS5は、それぞれ独立にアルキル、アリール、アラルキル又はアルカリールである。]である。]を有する化合物を含むが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態において、クエンチング剤は、フルフリルメチルジスルフィド、ジメチルジスルフィド、ジエチルジスルフィド、ジイソプロピルジスルフィド、ジトリルジスルフィド、ジブロモエチルジスルフィド、ジクロロエチルジスルフィド又はジ−tert−ブチルジフェニルシロキシエチルジスルフィドである。いくつかの実施形態において、クエンチング剤の添加の後に、1種又は複数のアルコール、アミン又はチオールを添加する。具体例としてのアルコールは、R−OHを含むが、これらに限定されず、Rは、1〜8個の炭素のアルキルである。具体例としてのアミンは、NR1R2R2を含むが、これらに限定されず、R1は、アルキルであり、R2及びR3は、それぞれ独立に1〜8個の炭素のアルキルである。具体例としてのチオールは、R−SHを含むが、これらに限定されず、Rは、1〜6個の炭素のアルキルである。いくつかの実施形態において、1種又は複数のアルコール、アミン又はチオールは、メタノール、n−ブチルアミン、2−エチルヘキシルアミン、tert−アミルアミン、エタンチオール、n−プロパンチオール、トリエチルアミン又はジブチルアミンである。いくつかの実施形態において、クエンチング剤とそれに続く1種又は複数のアルコール、アミン又はチオールの添加は、スルフィド末端ポリオレフィン及び/又はビニリデン末端ポリオレフィンをもたらす。
[式中、RPH1及びRPH2は、各−(CRPH1RPH2)−単位においてそれぞれ独立に、−H又はアルキルであり、pは、0〜20の整数であり、
(1)pが0である場合、RPH3及びRPH4は、それぞれ独立にアルキルであり、
XPHは、−Hであり、
(2)pが1である場合、RPH3及びRPH4は、それぞれ独立に−H、アルキル又はアルコキシであり、
XPHは、−H、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アラルキル、アリール、ヘテロアリール又は
[式中、RPH5〜RPH7は、それぞれ独立にアルキル又はアリールである。]であり、
(3)pが2である場合、RPH3及びRPH4は、それぞれ独立に−H、アルキル又はアルコキシであり、
XPHは、−H、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アラルキル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシ、−F、−Cl、−Br、−I、−At、−CN、−NC、−NCO、−OCN、−NCS、−SCN、−OC(O)RPH8、−C(O)ORPH9、−C(O)NRPH10RPH11又は
[式中、Aは、
又は単結合であり、
RPH5〜RPH7は、それぞれ独立にアルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アラルキル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシ、ヒドロキシ、−NRPH10RPH11、−F、−Cl、−Br、−I又は−Atであり、
RPH8は、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アリール又はヘテロアリールであり、
RPH9〜RPH11は、それぞれ独立に−H、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アリール又はヘテロアリールである。]であり、或いは
−O−(CRPH1RPH2)p−XPHがRPH4に対してオルトである場合、XPH及びRPH4は、XPH及びRPH4が結合している原子と一緒になって環を形成していてもよく、
(4)pが3〜20である場合、RPH3及びRPH4は、それぞれ独立に−H、アルキル又はアルコキシであり、
Xは、−H、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アラルキル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アルカリールオキシ、−OH、−F、−Cl、−Br、−I、−At、−CN、−NC、−NCO、−OCN、−NCS、−SCN、−OC(O)RPH8、−C(O)ORPH9、−C(O)NRPH10RPH11、
又は−NRPHXRPHY
[式中、Aは、
又は単結合であり、
RPHX及びRPHYは、それぞれ独立に−H、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロシクリル又は−C(O)RPHZ[式中、RPHZは、−H、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロシクリル、−ORPH8又は−NRPH10RPH11である。]であり、
RPH5〜RPH7は、それぞれ独立にアルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アラルキル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシ、ヒドロキシ、−NRPH10RPH11、−F、−Cl、−Br、−I又は−Atであり、
RPH8は、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アリール又はヘテロアリールであり、RPH9〜RPH11は、それぞれ独立に−H、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アリール又はヘテロアリールである。]である。
いくつかの実施形態において、クエンチング剤は、アニソール、3−ブロモプロポキシベンゼン、b−クロロフェネトール、アリルフェニルエーテル、イソプロピルフェニルエーテル、2,6−ジ−tert−ブチルフェノール、11−フェノキシ−1−ウンデカノール、6−フェノキシ−1−ヘキサノール、4−フェノキシ−1−ブタノール、tert−ブチル(3−フェノキシ−1−プロピニル)ジフェニルシラン、2,3−ジヒドロベンゾフラン、クロロジメチル(3−フェノキシプロピル)シラン又はトリクロロ(3−フェノキシプロピル)シランである。いくつかの実施形態において、クエンチング剤は、フェノキシエーテル末端ポリオレフィンをもたらす。
[式中、RPZ1及びRPZ2は、各−(CRPZ1RPZ2)−単位において独立に、水素又は1〜6個の炭素原子のアルキルであり、
sは、2〜20の整数であり、
ZPZ1は、−F、−Cl、−Br、−I、−At、−CN、−NC、−N3、−NCO、−OCN、−NCS又は−SCNである。]を有する化合物を含むが、それらに限定されない。
いくつかの実施形態において、クエンチング剤は、1−(2−クロロエチル)ピロール、1−(2−ブロモエチル)ピロール、1−(3−ブロモプロピル)ピロール、1−(2−シアノエチル)ピロール、1−(2−アジドエチル)ピロールである。いくつかの実施形態において、クエンチング剤は、N置換ピロール末端ポリオレフィンをもたらす。
本明細書で述べる方法に用いる停止剤は、ルイス酸を不活性化することができるいずれかの化合物を含む。停止剤は、いくつかの実施形態において、ルイス酸を分解する又は化合物のルイス酸特性を無効化する。いくつかの実施形態において、停止剤は、塩基及び/又は求核試薬である。いくつかの実施形態において、停止剤は、有機塩基である。いくつかの実施形態において、停止剤は、電子供与体である。いくつかの実施形態において、停止剤は、成長ポリマーに付加せず、エンドキャップしない。いくつかの実施形態において、停止剤は、アルコール又はアミンである。いくつかの実施形態において、停止剤は、ピリジン誘導体である。
本明細書に示す重合反応は、1種又は複数の電子供与体の存在下で実施することができる。さらに、いくつかの電子供与体は、伝統的な重合システムを準リビングカルボカチオン重合システムに転換することができる。
[式中、R1A、R1B、R1C、R1D及びR1Eは、それぞれ独立に水素又はヒドロカルビルである或いはR1A及びR1B又はR1B及びR1C又はR1C及びR1D又はR1D及びR1Eは、約3〜約7個の炭素原子の縮合脂肪族環又は約5〜約7個の炭素原子の縮合芳香族環を独立に形成している。]の化合物である。いくつかの実施形態において、R1A及びR1Eは、それぞれ独立にヒドロカルビルであり、R1B〜R1Dは、水素である。
いくつかの実施形態において、共通イオン塩又は塩前駆体は、電子供与体に加えて又はその代わりに反応混合物に場合によって加えることができる。いくつかの実施形態において、そのような塩は、イオン強度を増加させ、遊離イオンを抑制し、配位子交換と相互作用するために用いることができる。いくつかの実施形態において、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。いくつかの実施形態において、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。いくつかの実施形態において、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。いくつかの実施形態において、全反応混合物中の共通イオン塩又は塩前駆体の濃度は、1リットル当たり約0.0005モルから1リットル当たり約0.05モルまでの範囲にあり得る。いくつかの実施形態において、共通イオン塩又は塩前駆体の濃度は、1リットル当たり約0.0005モルから1リットル当たり約0.025モルまでの範囲にある。いくつかの実施形態において、共通イオン塩又は塩前駆体の濃度は、1リットル当たり約0.001モルから1リットル当たり約0.007モルまでの範囲にある。
本明細書で述べる方法のいくつかの実施形態において、方法を希釈剤中で実施する。いくつかの実施形態において、希釈剤は、単一化合物又は2以上の化合物の混合物である。いくつかの実施形態において、希釈剤は、反応成分を完全に溶解する又は反応成分を部分的に溶解する。いくつかの実施形態において、希釈剤は、反応成分を完全に又はほぼ完全に溶解する。いくつかの実施形態において、希釈剤は、反応成分を完全に溶解する。いくつかの実施形態において、希釈剤は、反応成分をほぼ完全に溶解する。
いくつかの実施形態において、本明細書に示す方法は、約−120℃〜約0℃の温度で実施する。いくつかの実施形態において、温度は、約−110℃〜約−10℃である。いくつかの実施形態において、温度は、約−100℃〜約−20℃である。いくつかの実施形態において、温度は、約−75℃、約−70℃、約−65℃、約−60℃、約−55℃、約−50℃、約−45℃、約−40℃、約−35℃、約−30℃、約−25℃、約−20℃、約−15℃、約−10℃、約−5℃又は約0℃である。
準リビング(quasiliving)カルボカチオン重合条件を用いて、準リビング性であり、カルボカチオン性であるイオン化ポリマー、すなわち、準リビングカルボカチオンポリオレフィンを得ることができる。そのような条件下では、重合は、最小限の不可逆性連鎖停止及び最小限の連鎖移動で進行する。準リビングカルボカチオン重合条件下で行われる重合は、開始とそれに続く成長により進行し、成長(活性)種が非成長(休止:dormat)ポリマー鎖と平衡状態にある。そのような条件は、特定の実施形態において、狭い分子量分布及び1にほぼ等しい多分散性指数をもたらし得る。いくつかの実施形態において、準リビングカルボカチオン重合を行うのに適する反応系は、1種又は複数のルイス酸、モノマー、開始剤及び電子供与体を含む。いくつかの実施形態において、反応系は、共通イオン塩又は共通イオン塩前駆体を含む。いくつかの実施形態において、反応系は、希釈剤を含む。
ここに、式VIII
HO−T−(P−E)S
VIII
の化合物を式IX
D−(L1)n
IX
の化合物と接触させるステップを含む、テレケリックポリマーを製造する方法
[式中、
Dは、ヒドロカルビルであり、
各Tは、独立にテルペンであり、
各Pは、独立にポリオレフィン基であり、
各Eは、独立にエンドキャップ基であり、
各L1は、独立に、
[式中、各Aは、独立にヒドロカルビレン又は結合であり、LGは、脱離基である。]であり、
nは、1〜6の整数であり、
sは、1〜2の整数である。]を提供する。
式中、
Dは、ヒドロカルビルであり、
各Lは、独立に、
[式中、各Aは、独立にヒドロカルビレン又は結合であり、酸素は、Tに結合している。]であり、
各Tは、独立にテルペンであり、
各Pは、独立にポリオレフィン基であり、
各Eは、独立にエンドキャップ基であり、
nは、1〜6の整数であり、
各sは、独立に1〜2の整数である。
式中、
Dは、ヒドロカルビルであり、
各Lは、独立に、
[式中、各Aは、独立にヒドロカルビレン又は結合であり、酸素は、Tに結合している。]であり、
各L1は、独立に、
[式中、各Aは、独立にヒドロカルビレン又は結合であり、LGは、脱離基である。]であり、
各Tは、独立にテルペンであり、
各Pは、独立にポリオレフィン基であり、
各Eは、独立にエンドキャップ基であり、
n及びmは、整数であり、ここで、
(1)mとnの合計は、2〜6であり、
(2)mは、少なくとも1であり、
(3)nは、少なくとも1であり、
各sは、独立に1〜2の整数である。
式VIIIの化合物は、以下の構造を有する。
HO−T−(P−E)s
式中、
各Tは、独立にテルペンであり、
各Pは、独立にポリオレフィン基であり、
各Eは、独立にエンドキャップ基であり、
sは、1〜2の整数である。
であり、
(1)Tが式(i)を有する場合、Tは、1〜3個の置換基で置換されており、
(2)sは、1又は2であり、
sが1である場合、D1及びD2の1つがHであり、他方がP−Eであり、
sが2である場合、D1及びD2のそれぞれが独立にP−Eである。
波線付きの結合は、ヒドロキシル基への結合を表す。
(1)
(2)
[式中、RPY1及びRPY2は、各−(CRPY1RPY2)−単位において独立に、水素及び1〜6個の炭素原子のアルキルからなる群から選択され、
mは、1〜20の整数であり、
XPYは、水素、アルキル、アリール、アルカリール、アルコキシ、ヘテロアリール、ニトロ、ウレイド、−OC(O)RPY3、−C(O)RPY4、−C(O)ORPY5、−C(O)NRPY6RPY7、−P(RPY8)3、−P(ORPY9)3、−SRPY10、−OSO3RPY11及び−S(O)RPY12からなる群から選択され、
RPY3は、アルキル又はアルケニルであり、RPY4、RPY5、RPY7、RPY8、RPY9、RPY10、RPY11及びRPY12は、アルキルである。]、
(3)
[式中、RSAは、アルキル、アリール、アラルキル、アルカリール、
であり、
XSは、ハロ又は擬ハロゲン化物であり、
RSXは、アルキル又はアリールであり、
RS3は、tert−ブチルであり、
RS4及びRS5は、それぞれ独立にアルキル、アリール、アラルキル又はアルカリールである。]、
(4)
[式中、RPH1及びRPH2は、各−(CRPH1RPH2)単位において、それぞれ独立に−H又はアルキルであり、pは、0〜20の整数であり、
(a)pが0である場合、RPH3及びRPH4は、それぞれ独立にアルキルであり、
XPHは、−Hであり、
(b)pが1である場合、RPH3及びRPH4は、それぞれ独立に−H、アルキル又はアルコキシであり、
XPHは、−H、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アラルキル、アリール、ヘテロアリール又は
[式中、RPH5〜RPH7は、それぞれ独立にアルキル又はアリールである。]であり、
(c)pが2である場合、RPH3及びRPH4は、それぞれ独立に−H、アルキル又はアルコキシであり、
XPHは、−H、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アラルキル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシ、−F、−Cl、−Br、−I、−At、−CN、−NC、−NCO、−OCN、−NCS、−SCN、−OC(O)RPH8、−C(O)ORPH9、−C(O)NRPH10RPH11又は
[式中、Aは、
又は単結合であり、
RPH5〜RPH7は、それぞれ独立にアルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アラルキル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシ、ヒドロキシ、−NRPH10RPH11、−F、−Cl、−Br、−I又は−Atである。]であり、
RPH8は、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アリール又はヘテロアリールであり、
RPH9〜RPH11は、それぞれ独立に−H、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アリール若しくはヘテロアリールであり、又は−O−(CRPH1RPH2)p−XPHがRPH4に対してオルトである場合、XPH及びRPH4は、XPH及びRPH4が結合している原子と一緒になって環を形成していてもよく、
(d)pが3〜20である場合、RPH3及びRPH4は、それぞれ独立に−H、アルキル又はアルコキシであり、
Xは、−H、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アラルキル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アルカリールオキシ、−OH、−F、−Cl、−Br、−I、−At、−CN、−NC、−NCO、−OCN、−NCS、−SCN、−OC(O)RPH8、−C(O)ORPH9、−C(O)NRPH10RPH11、
、−NRPHXRPHY
[式中、Aは、
又は単結合であり、
RPHX及びRPHYは、それぞれ独立に−H、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロシクリル、−C(O)RPHZ[式中、RPHZは、−H、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロシクリル、−ORPH8又は−NRPH10RPH11である。]であり、
RPH5〜RPH7は、それぞれ独立にアルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アラルキル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシ、ヒドロキシ、−NRPH10RPH11、−F、−Cl、−Br、−I又は−Atであり、
RPH8は、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アリール又はヘテロアリールであり、RPH9〜RPH11は、それぞれ独立に−H、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アリール又はヘテロアリールである。]である。]、
(5)
[式中、RPZ1及びRPZ2は、各−(CRPZ1RPZ2)−単位において独立に、水素又は1〜6個の炭素原子のアルキルであり、
sは、2〜20の整数であり、
ZPZ1は、−F、−Cl、−Br、−I、−At、−CN、−NC、−N3、−NCO、−OCN、−NCS又は−SCNである。]、
(6)
(7)
[式中、RPは、ハロであるか、又はハロ若しくは擬ハロで場合によって置換された1〜20個の炭素原子のヒドロカルビルである。]、
(8)フラン、又はヒドロカルビル若しくは置換ヒドロカルビルで置換されたフラン、或いは
(9)チオフェン、又はヒドロカルビル若しくは置換ヒドロカルビルで置換されたチオフェンである。
(1)
(2)
(3)ピロール又はN−ヒドロカルビルピロール[ヒドロカルビルは1〜20個の炭素原子を含む。]、
(4)−S−RSA[式中、RSAは、ハロ又は擬ハロ(pseudohalo)で場合によって置換された1〜20個の炭素原子のヒドロカルビルである。]、
(5)
[式中、Rは、ハロ又は擬ハロで場合によって置換された1〜20個の炭素原子のヒドロカルビルである。]、
(6)ハロアルキル又は擬ハロアルキル、
(7)−CH2CH=CHCH2−X[式中、Xは、ハロである。]或いは
(8)
[式中、RPは、ハロであるか、又はハロ若しくは擬ハロで場合によって置換された1〜20個の炭素原子のヒドロカルビルである。]である。
[式中、RPY1及びRPY2は、各−(CRPY1RPY2)−単位において独立に水素及び1〜6個の炭素原子のアルキルからなる群から選択され、
mは、1〜20の整数であり、
XPYは、水素、アルキル、アリール、アルカリール、アルコキシ、ヘテロアリール、ニトロ、ウレイド、−OC(O)RPY3、−C(O)RPY4、−C(O)ORPY5、−C(O)NRPY6RPY7、−P(RPY8)3、−P(ORPY9)3、−SRPY10、−OSO3RPY11及び−S(O)RPY12からなる群から選択され、
RPY3は、アルキル又はアルケニルであり、RPY4、RPY5、RPY7、RPY8、RPY9、RPY10、RPY11及びRPY12は、アルキルである。]である。
[式中、RPZ1及びRPZ2は、各−(CRPZ1RPZ2)−単位において独立に水素又は1〜6個の炭素原子のアルキルであり、
sは、2〜20の整数である。]である。
式IXの化合物は、以下の構造を有する。
D−(L1)n
IX
式中、
Dは、ヒドロカルビルであり、
各L1は、独立に
[式中、各Aは、独立にヒドロカルビレン又は結合であり、LGは、脱離基である。]であり、
nは、1〜6の整数である。
Yは、独立にアリールであり、
Zは、ヒドロカルビルであり、
Lは、Z(Y)rのYに結合しており、
rは、1〜3の整数である。
であり、式中、Aは、1〜3個の炭素のアルキルである。
特定の実施形態において、L1は、
であり、式中、Aは、アルキルであり、該アルキルは、分枝状又は環状でない。いくつかの実施形態において、脱離基は、−Cl、−Br、−I、−OH、−ORN、−OC(O)RN、−OC(O)ORN、−OC(O)NRN、−OS(O)2NRN、−OMs、−OTs又は−OP(O)(ORN)2であり、RNは、ヒドロカルビルである。いくつかの実施形態において、RNは、アルキル又はアリールである。いくつかの実施形態において、RNは、1〜6個の炭素のアルキルである。いくつかの実施形態において、該アルキルは、メチルである。いくつかの実施形態において、RNは、−Cl又は−Brである。
D−(A−LG)n
IXb
の化合物は、商業的に入手でき、或いは当業者に公知の方法により容易に得ることができる。例えば、脱離基は、脱離基の導入をもたらす試薬と反応することができる官能基を有する前駆体から導入することができる。適切な官能基は、ヒドロキシル基又はオレフィンを含むが、これらに限定されない。
D−A−NH2→D−A−N=C=O
XII IXc
(i)式VIIの化合物
本明細書で述べる方法は、式VIIの化合物をもたらす。
式中、
Dは、ヒドロカルビルであり、
各Lは、独立に、
[式中、各Aは、独立にヒドロカルビレン又は結合であり、酸素は、Tに結合している。]であり、
各Tは、独立にテルペンであり、
各Pは、独立にポリオレフィン基であり、
各Eは、独立にエンドキャップ基であり、
n及びmは、整数であり、ここで、
(1)nとmの合計は、1〜6であり、
(2)nは、少なくとも1であり、
各sは、独立に1〜2の整数である。
Yは、独立にアリールであり、
Zは、ヒドロカルビルであり、
Lは、Z(Y)rのYに結合しており、
rは、1〜3の整数である。
であり、
(1)Tが式(i)を有する場合、Tは、1〜3個の置換基で置換されており、
(2)sは、1又は2であり、
sが1である場合、D1及びD2の1つがHであり、他方がP−Eであり、
sが2である場合、D1及びD2のそれぞれが独立にP−Eである。
であり、式中、nは、1〜6の整数であり、sは、1〜2の整数である。特定の実施形態において、nは、1〜4の整数である。特定の実施形態において、nは、1〜3の整数である。いくつかの実施形態において、sは、1である。
であり、式中、nとmの合計は、1〜4である。いくつかの実施形態において、nとmの合計は、1〜3である。いくつかの実施形態において、mは、1〜2である。
(1)
(2)
[式中、RPY1及びRPY2は、各−(CRPY1RPY2)−単位において独立に、水素及び1〜6個の炭素原子のアルキルからなる群から選択され、
mは、1〜20の整数であり、
XPYは、水素、アルキル、アリール、アルカリール、アルコキシ、ヘテロアリール、ニトロ、ウレイド、−OC(O)RPY3、−C(O)RPY4、−C(O)ORPY5、−C(O)NRPY6RPY7、−P(RPY8)3、−P(ORPY9)3、−SRPY10、−OSO3RPY11及び−S(O)RPY12からなる群から選択され、
RPY3は、アルキル又はアルケニルであり、RPY4、RPY5、RPY7、RPY8、RPY9、RPY10、RPY11及びRPY12は、アルキルである。]、
(3)
[式中、RSAは、アルキル、アリール、アラルキル、アルカリール、
であり、
XSは、ハロ又は擬ハロゲン化物であり、
RSXは、アルキル又はアリールであり、
RS3は、tert−ブチルであり、
RS4及びRS5は、それぞれ独立にアルキル、アリール、アラルキル又はアルカリールである。]、
(4)
[式中、RPH1及びRPH2は、各−(CRPH1RPH2)単位においてそれぞれ独立に−H又はアルキルであり、pは、0〜20の整数であり、
(a)pが0である場合、RPH3及びRPH4は、それぞれ独立にアルキルであり、
XPHは、−Hであり、
(b)pが1である場合、RPH3及びRPH4は、それぞれ独立に−H、アルキル又はアルコキシであり、
XPHは、−H、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アラルキル、アリール、ヘテロアリール又は
[式中、RPH5〜RPH7は、それぞれ独立にアルキル又はアリールである。]であり、
(c)pが2である場合、RPH3及びRPH4は、それぞれ独立に−H、アルキル又はアルコキシであり、
XPHは、−H、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アラルキル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシ、−F、−Cl、−Br、−I、−At、−CN、−NC、−NCO、−OCN、−NCS、−SCN、−OC(O)RPH8、−C(O)ORPH9、−C(O)NRPH10RPH11又は
[式中、Aは、
又は単結合であり、
RPH5〜RPH7は、それぞれ独立にアルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アラルキル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシ、ヒドロキシ、−NRPH10RPH11、−F、−Cl、−Br、−I又は−Atである。]であり、
RPH8は、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アリール又はヘテロアリールであり、
RPH9〜RPH11は、それぞれ独立に−H、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アリール若しくはヘテロアリールであり、又は−O−(CRPH1RPH2)p−XPHがRPH4に対してオルトである場合、XPH及びRPH4は、XPH及びRPH4が結合している原子と一緒になって環を形成していてもよく、
(d)pが3〜20である場合、RPH3及びRPH4は、それぞれ独立に−H、アルキル又はアルコキシであり、
Xは、−H、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アラルキル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アルカリールオキシ、−OH、−F、−Cl、−Br、−I、−At、−CN、−NC、−NCO、−OCN、−NCS、−SCN、−OC(O)RPH8、−C(O)ORPH9、−C(O)NRPH10RPH11、
、−NRPHXRPHY
[式中、Aは、
又は単結合であり、
RPHX及びRPHYは、それぞれ独立に−H、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロシクリル、C(O)RPHZ[式中、RPHZは、−H、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロシクリル、−ORPH8又は−NRPH10RPH11である。]であり、
RPH5〜RPH7は、それぞれ独立にアルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アラルキル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシ、ヒドロキシ、−NRPH10RPH11、−F、−Cl、−Br、−I又は−Atであり、
RPH8は、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アリール又はヘテロアリールであり、RPH9〜RPH11は、それぞれ独立に−H、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アリール又はヘテロアリールである。]である。]、
(5)
[式中、RPZ1及びRPZ2は、各−(CRPZ1RPZ2)−単位において独立に、水素又は1〜6個の炭素原子のアルキルであり、
sは、2〜20の整数であり、
ZPZ1は、−F、−Cl、−Br、−I、−At、−CN、−NC、−N3、−NCO、−OCN、−NCS又は−SCNである。]、
(6)
(7)
[式中、RPは、ハロであるか、又はハロ若しくは擬ハロで場合によって置換された1〜20個の炭素原子のヒドロカルビルである。]、
(8)フラン又はヒドロカルビル若しくは置換ヒドロカルビルで置換されたフラン、或いは
(9)チオフェン、又はヒドロカルビル若しくは置換ヒドロカルビルで置換されたチオフェンである。
(1)
(2)
(3)ピロール又はN−ヒドロカルビルピロール[ヒドロカルビルは1〜20個の炭素原子を含む。]、
(4)−S−RSA[式中、RSAは、ハロ又は擬ハロで場合によって置換された1〜20個の炭素原子のヒドロカルビルである。]、
(5)
[式中、Rは、ハロ又は擬ハロで場合によって置換された1〜20個の炭素原子のヒドロカルビルである。]、
(6)ハロアルキル又は擬ハロアルキル、
(7)−CH2CH=CHCH2−X[式中、Xは、ハロである。]或いは
(8)
[式中、RPは、ハロであるか、又はハロ若しくは擬ハロで場合によって置換された1〜20個の炭素原子のヒドロカルビルである。]である。
[式中、RPY1及びRPY2は、各−(CRPY1RPY2)−単位において独立に水素及び1〜6個の炭素原子のアルキルからなる群から選択され、
mは、1〜20の整数であり、
XPYは、水素、アルキル、アリール、アルカリール、アルコキシ、ヘテロアリール、ニトロ、ウレイド、−OC(O)RPY3、−C(O)RPY4、−C(O)ORPY5、−C(O)NRPY6RPY7、−P(RPY8)3、−P(ORPY9)3、−SRPY10、−OSO3RPY11及び−S(O)RPY12からなる群から選択され、
RPY3は、アルキル又はアルケニルであり、RPY4、RPY5、RPY7、RPY8、RPY9、RPY10、RPY11及びRPY12は、アルキルである。]である。
[式中、RPZ1及びRPZ2は、各−(CRPZ1RPZ2)−単位において独立に水素又は1〜6個の炭素原子のアルキルであり、
sは、2〜20の整数である。]である。
いくつかの実施形態において、ここに、式Xの化合物
[式中、
Dは、ヒドロカルビルであり、
各Lは、独立に、
[式中、各Aは、独立にヒドロカルビレン又は結合であり、酸素は、Tに結合している。]であり、
各L1は、独立に、
[式中、各Aは、独立にヒドロカルビレン又は結合であり、LGは、脱離基である。]であり、
各Tは、独立にテルペンであり、
各Pは、独立にポリオレフィン基であり、
各Eは、独立にエンドキャップ基であり、
n及びmは、整数であり、ここで、
(1)m及びnの合計は、2〜6であり、
(2)mは、少なくとも1であり、
(3)nは、少なくとも1であり、
各sは、独立に1〜2の整数である。]を提供する。
Yは、独立にアリールであり、
Zは、ヒドロカルビルであり、
Lは、Z(Y)rのYに結合しており、
rは、1〜3の整数である。
であり、
(1)Tが式(i)を有する場合、Tは、1〜3個の置換基で置換されており、
(2)sは、1又は2であり、
sが1である場合、D1及びD2の1つがHであり、他方がP−Eであり、
sが2である場合、D1及びD2のそれぞれが独立にP−Eである。
であり、式中、Aは、アルキルであり、該アルキルは、分枝状又は環状でない。いくつかの実施形態において、脱離基は、−Cl、−Br、−I、−OH、−ORN、−OC(O)RN、−OC(O)ORN、−OC(O)NRN、−OS(O)2NRN、−OMs、−OTs又は−OP(O)(ORN)2であり、RNは、ヒドロカルビルである。いくつかの実施形態において、RNは、アルキル又はアリールである。いくつかの実施形態において、RNは、1〜6個の炭素のアルキルである。いくつかの実施形態において、該アルキルは、メチルである。いくつかの実施形態において、RNは、−Cl又は−Brである。
(i)例1
実験は、外部冷却ヘキサン/ヘプタン浴を備えた乾燥N2雰囲気グローブボックス内で行った。四ツ口500mL丸底フラスコを−45℃の浴に入れ、オーバーヘッド撹拌機、熱電対及びReactIRプローブを装着した。3官能性芳香族開始剤1−C(2.601g、0.0125M)、2,6−ルチジン(0.29mL、0.0100M)、イソブチレンの1つの分割量(4.00mL、0.188M)及び220mLの予冷40:60v:vヘキサン/塩化メチル溶媒混合物をフラスコに加え、約1時間平衡化させた。TiCl4(4.00mL、0.140M)の添加により重合を開始させた。重合は、ReactIRによりモノマーの減少を観測することによってモニターした。大部分のイソブチレンが消費されたならば、モノマーの第2の分割量(4.00mL、0.188M)を、同じ消費レベルに達するまで加えた。32mL(1.5M)のモノマー総投入量を得るために、これを7回繰り返した。モノマーの最終の分割量が消費された後、アニソール(3.46g、0.125M)を用いて重合をクエンチした。TiCl4の追加の投入量(3.00mL、0.107M)を反応物に加えて、アニソールによる求電子芳香族置換の速度を増大させた。クエンチングを約80分間継続し、次いで、14mLの予冷メタノールを用いて終結させた。フラスコを浴から直ちに取り出し、一夜にわたり周囲温度まで加温した。その時点に大部分の塩化メチル溶媒が沸騰して除去された。次いで反応混合物を90:10v:vメタノール/水混合物で、続いて希HCl、飽和重炭酸ナトリウム溶液で、最後に脱イオン水で洗浄した。有機層をMgSO4上で乾燥し、ろ過し、回転蒸発により溶媒を除去した。回収されたポリマーを1H NMR及びサイズ排除GPC(size−exclusion GPC)により分析した。ポリマーの測定分子量は、約7800g/モルであり、多分散性指数は、1.54であった。
実験は、外部冷却ヘキサン/ヘプタン浴を備えた乾燥N2雰囲気グローブボックス内で行った。四ツ口500mL丸底フラスコを−45℃の浴に入れ、オーバーヘッド撹拌機、熱電対及びReactIRプローブを装着した。2官能性開始剤2−C(2.739g、0.0188M)、2,6−ルチジン(0.29mL、0.0100M)、イソブチレンの1つの分割量(4.00mL、0.188M)及び220mLの予冷40:60v:vヘキサン/塩化メチル溶媒混合物をフラスコに加え、約1時間平衡化させた。TiCl4(5.50mL、0.197M)の添加により重合を開始させた。重合は、ReactIRによりモノマーの減少を観測することによってモニターした。大部分のイソブチレンが消費されたならば、モノマーの第2の分割量(4.00mL、0.188M)を、同じ消費レベルに達するまで加えた。32mL(1.5M)のモノマー総投入量を得るために、これを7回繰り返した。モノマーの最終の分割量が消費された後、アニソール(5.20mL、0.188M)を用いて反応をクエンチし、クエンチングを約50分間継続した。9mLの予冷メタノールを用いて重合を終結させた。フラスコを浴から直ちに取り出し、一夜にわたり周囲温度まで加温した。その時点に大部分の塩化メチル溶媒が沸騰して除去された。次いで反応混合物を90:10v:vメタノール/水混合物で、続いて希HCl、飽和重炭酸ナトリウム溶液で、最後に脱イオン水で洗浄した。有機層をMgSO4上で乾燥し、ろ過し、回転蒸発により溶媒を除去した。回収されたポリマーを1H NMR及びサイズ排除GPCにより分析した。ポリマーの測定分子量は、7400g/モルであり、多分散性指数は、1.84であった。
実験は、外部冷却ヘキサン/ヘプタン浴を備えた乾燥N2雰囲気グローブボックス内で行った。四ツ口500mL丸底フラスコを−45℃の浴に入れ、オーバーヘッド撹拌機、熱電対及びReactIRプローブを装着した。開始剤3−C(3.228g、0.0375M)、2,6−ルチジン(0.34mL、0.0100M)、イソブチレンの1つの分割量(4.00mL、0.165M)及び250mLの予冷40:60v:vヘキサン/塩化メチル溶媒混合物をフラスコに加え、約1時間平衡化させた。TiCl4(4.00mL、0.124M)の添加により重合を開始させた。重合は、ReactIRによりモノマーの減少を観測することによってモニターした。大部分のイソブチレンが消費されたならば、モノマーの第2の分割量(4.00mL、0.165M)を、同じ消費レベルに達するまで加えた。36.4mL(1.5M)のモノマー総投入量を得るために、これを8回繰り返した。モノマーの最終の分割量が消費された後、アニソール(1.77mL、0.056M)を用いて反応をクエンチし、続いて一定分量のTiCl4(2.00mL、0.063M)を加えてアニソールによる求電子芳香族置換の速度を増大させた。クエンチングを約220分間継続し、次いで、12mLの予冷メタノールを用いて重合を終結させた。フラスコを浴から直ちに取り出し、一夜にわたり周囲温度まで加温した。その時点に大部分の塩化メチル溶媒が沸騰して除去された。次いで反応混合物を90:10v:vメタノール/水混合物で、続いて希HCl、飽和重炭酸ナトリウム溶液で、最後に脱イオン水で洗浄した。有機層をMgSO4上で乾燥し、ろ過し、回転蒸発により溶媒を除去した。回収されたポリマーを1H NMR及びサイズ排除GPCにより分析した。ポリマーの測定分子量は、約4600g/モルであり、多分散性指数は、1.14であった。
この例は、外部冷却ヘキサン/ヘプタン浴を備えた乾燥N2雰囲気グローブボックス内で行った。四ツ口500mL丸底フラスコを−45℃の浴に入れ、オーバーヘッド撹拌機、熱電対及びReactIRプローブを装着した。7−クロロ−3,7−ジメチルオクタン−1−オール開始剤(5.614g、0.0577M)、2,6−ルチジン(3.62mL、0.0627M)、イソブチレンの1つの分割量(6.30mL、0.15M)及び420mLの予冷40:60v:vヘキサン/塩化メチル溶媒混合物をフラスコに加え、約1時間熱的に平衡化させた。TiCl4(9.60mL、0.175M)の添加により重合を開始させた。重合は、ReactIRによりイソブチレンモノマー濃度の減少を観測することによってモニターした。大部分のイソブチレンが消費されたならば、モノマーの第2の分割量(6.30mL、0.15M)を、ほぼ同じモノマー転化レベルに達するまで加えた。63.0mL(1.5M)のモノマー総投入量を得るために、これを9回繰り返した。モノマーの最終の分割量が消費された後、ジイソプロピルエーテル(11.79g、0.231M)を用いて重合をクエンチした。次いで、TiCl4の追加の投入量(9.00mL、0.165M)を加えて、ジイソプロピルエーテルとの反応の速度を増大させた。クエンチングを約70分間継続し、次いで、4.82mLのトリエチルアミンを用いて終結させた。反応物を5分間より長く撹拌し、次いで40mLの予冷メタノールを用いて終結させた。フラスコを浴から直ちに取り出し、一夜にわたり周囲温度まで加温した。その時点に塩化メチル溶媒が沸騰して除去された。次いで反応混合物を90:10v:vメタノール/水混合物で、続いて希HCl、飽和重炭酸ナトリウム溶液で、最後に脱イオン水で洗浄した。有機層をMgSO4上で乾燥し、ろ過し、回転蒸発により溶媒を除去した。
不活性雰囲気中に保持した50mLの無水THFに溶解した化合物5A(19.6g、8.91mモル;約2300Mn)の溶液に、トリエチルアミン(2.1mL、14.9mモル)を加えた。得られた混合物に、1,3,5−ベンゼントリカルボニルトリクロリド(0.79g、2.97mモル)及び4−ジメチルアミノピリジン(0.036g、0.297mモル)を加えた。得られた混合物を室温で15時間撹拌した。反応の完結後、混合物をH2Oで洗浄し、ヘキサンで希釈した。有機層を分離し、硫酸マグネシウム上で乾燥し、ろ過した。溶媒を減圧下で蒸発させて、粗反応生成物を得た。
Claims (44)
- 脱離基が−Cl又は−Brである、請求項1から4までのいずれか一項に記載の方法。
- モノマーの約80%、約85%、約90%、約95%、約97%、約99%又は約100%が消費された後に1種又は複数のクエンチング剤を加えるステップをさらに含む、請求項1から5までのいずれか一項に記載の方法。
- クエンチング剤が
(a)アリルトリメチルシラン、
(b)メタリルトリメチルシラン、
(c)1,1−ジフェニルエチレン、
(d)フラン又は置換フラン、
(e)チオフェン又は置換チオフェン、
(f)トリフェニルアミン、
(g)以下の式を有する化合物
[式中、RPY1及びRPY2は、各−(CRPY1RPY2)−単位において独立に、水素及び1〜6個の炭素原子のアルキルからなる群から選択され、
mは、1〜20の整数であり、
XPYは、水素、アルキル、アリール、アルカリール、アルコキシ、ヘテロアリール、ニトロ、ウレイド、−OC(O)RPY3、−C(O)RPY4、−C(O)ORPY5、−C(O)NRPY6RPY7、−P(RPY8)3、−P(ORPY9)3、−SRPY10、−OSO3RPY11及び−S(O)RPY12からなる群から選択され、
RPY3は、アルキル又はアルケニルであり、RPY4、RPY5、RPY7、RPY8、RPY9、RPY10、RPY11及びRPY12は、アルキルである。]、
(h)以下の式を有する化合物
[式中、
R1〜R8は、独立に水素、1〜20個の炭素原子のアルキル、6〜約20個の炭素原子のアリール、約7〜30個の炭素原子のアルカリール、又は約7〜30個の炭素原子のアラルキルであり、
Rは、水素、1〜20個の炭素原子のアルキル、6〜約20個の炭素原子のアリール、約7〜30個の炭素原子のアルカリール、又は約7〜30個の炭素原子のアラルキルであり、
Xは、酸素又は硫黄であり、
ただし、Rが水素又はメチルである場合、R1又はR2の1つ及びR7又はR8の1つが独立に約3〜20個の炭素原子の分枝アルキル、アリール、アルカリール又はアラルキルでない限り、R1、R2、R7及びR8は、水素以外でなければならない。]、
(i)以下の式
R1−S−R2
[式中、R1及びR2は、それぞれ独立にヒドロカルビルである。]を有する化合物、
(j)以下の式を有する化合物
RSAS−S−RSB
[式中、RSA及びRSBは、それぞれ独立にアルキル、アリール、アラルキル、アルカリール、
[式中、XSは、ハロ又は擬ハロゲン化物であり、
RSXは、アルキル又はアリールであり、
RS3は、tert−ブチルであり、
RS4及びRS5は、それぞれ独立にアルキル、アリール、アラルキル又はアルカリールである。]である。]、
(k)以下の式を有する化合物
[式中、RPH1及びRPH2は、各−(CRPH1RPH2)単位においてそれぞれ独立に、−H又はアルキルであり、pは、0〜20の整数であり、
(1)pが0である場合、RPH3及びRPH4は、それぞれ独立にアルキルであり、
XPHは、−Hであり、
(2)pが1である場合、RPH3及びRPH4は、それぞれ独立に−H、アルキル又はアルコキシであり、
XPHは、−H、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アラルキル、アリール、ヘテロアリール又は
[式中、RPH5〜RPH7は、それぞれ独立にアルキル又はアリールである。]であり、
(3)pが2である場合、RPH3及びRPH4は、それぞれ独立に−H、アルキル又はアルコキシであり、
XPHは、−H、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アラルキル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシ、−F、−Cl、−Br、−I、−At、−CN、−NCO、−OCN、−NCS、−SCN、−OC(O)RPH8、−C(O)ORPH9、−C(O)NRPH10RPH11又は
[式中、Aは、
又は単結合であり、
RPH5〜RPH7は、それぞれ独立にアルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アラルキル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシ、ヒドロキシ、−NRPH10RPH11、−F、−Cl、−Br、−I又は−Atであり、
RPH8は、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アリール又はヘテロアリールであり、
RPH9〜RPH11は、それぞれ独立に−H、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アリール又はヘテロアリールである。]であり、或いは
−O−(CRPH1RPH2)p−XPHがRPH4に対してオルトである場合、XPH及びRPH4は、XPH及びRPH4が結合している原子と一緒になって環を形成していてもよく、
(4)pが3〜20である場合、RPH3及びRPH4は、それぞれ独立に−H、アルキル又はアルコキシであり、
Xは、−H、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アラルキル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アルカリールオキシ、−OH、−F、−Cl、−Br、−I、−At、−CN、−NCO、−OCN、−NCS、−SCN、−OC(O)RPH8、−C(O)ORPH9、−C(O)NRPH10RPH11、
又は−NRPHXRPHY
[式中、Aは、
又は単結合であり、
RPHX及びRPHYは、それぞれ独立に−H、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロシクリル又は−C(O)RPHZ[式中、RPHZは、−H、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロシクリル、−ORPH8又は−NRPH10RPH11である。]であり、
RPH5〜RPH7は、それぞれ独立にアルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アラルキル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシ、ヒドロキシ、−NRPH10RPH11、−F、−Cl、−Br、−I又は−Atであり、
RPH8は、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アリール又はヘテロアリールであり、RPH9〜RPH11は、それぞれ独立に−H、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アリール又はヘテロアリールである。]である。]、
(l)ブタジエン又はイソプレン、或いは
(m)
[式中、Yは、炭素又はケイ素であり、
R1は、ヒドロカルビルであり、R2〜R4は、それぞれ独立に水素又はヒドロカルビルである。]である、請求項6に記載の方法。 - ルイス酸がハロゲン化チタン、ハロゲン化アルミニウム、ハロゲン化ホウ素又はハロゲン化アルキルアルミニウムであり、場合によってルイス酸がTiCl4である、請求項1から7までのいずれか一項に記載の方法。
- 1種又は複数の電子供与体の存在下で実施される、請求項1から8までのいずれか一項に記載の方法。
- 1種又は複数の電子供与体が2,6−ジメチルピリジン、2,6−ジ−tert−ブチルピリジン、2,4−ジメチルピリジン、2,4,6−トリメチルピリジン、2−メチルピリジン又はピリジンである、請求項9に記載の方法。
- 共通イオン塩又は共通イオン塩前駆体の存在下で実施され、場合によって、共通イオン塩前駆体が塩化テトラ−n−ブチルアンモニウム、臭化テトラ−n−ブチルアンモニウム又はヨウ化テトラ−n−ブチルアンモニウムである、請求項1から11までのいずれか一項に記載の方法。
- クエンチング剤の添加の前に、90%を超えるモノマーが消費される、請求項6から12までのいずれか一項に記載の方法。
- 最初のモノマーの投入後に追加のモノマーの1つ又は複数の分割量を重合に加え、
追加のモノマーの次の分割量の添加又はクエンチング剤の添加の前に、追加のモノマーの各個別の分割量が消費されるか又は部分的に消費される、請求項1から13までのいずれか一項に記載の方法。 - 1種又は複数の停止剤によりルイス酸を不活性化する、請求項1から14までのいずれか一項に記載の方法。
- 1種又は複数のクエンチング剤を添加した後に、1種又は複数の停止剤によりルイス酸を不活性化する、請求項6から15までのいずれか一項に記載の方法。
- モノマーを準リビング重合条件下で重合させる、請求項1から16までのいずれか一項に記載の方法。
- LGが−Cl、−Br、−OH又は−OC(O)RAであり、RAがヒドロカルビルである、請求項18に記載の方法。
- 請求項1から22までのいずれか一項に記載の方法により製造されるテレケリックポリマー。
- Dがアルキル、アラルキル又はアルカリールである、請求項1から22までのいずれか一項に記載の方法又は請求項24に記載の化合物。
- DがZ(Y)rであり、ここで、
Yは独立にアリールであり、
Zはヒドロカルビルであり、
LはZ(Y)rのYに結合しており、
rは1〜3の整数である、請求項1から22まで及び25のいずれか一項に記載の方法又は請求項24若しくは25に記載の化合物。 - DがYp[式中、Yはアリールであり、pは1〜4の整数である。]である、請求項1から22まで及び25のいずれか一項に記載の方法又は請求項24若しくは25に記載の化合物。
- Yがフェニルである、請求項26又は27に記載の方法又は化合物。
- Dがフェニルである、請求項1から22まで及び25から28までのいずれか一項に記載の方法又は請求項24から28までのいずれか一項に記載の化合物。
- Tがモノテルペンである、請求項1から22まで及び25から30までのいずれか一項に記載の方法又は請求項24から30までのいずれか一項に記載の化合物。
- sが1である、請求項18から22まで及び25から32までのいずれか一項に記載の方法又は請求項24から32までのいずれか一項に記載の化合物。
- Pがポリイソブチレンである、請求項18から22まで及び25から38までのいずれか一項に記載の方法又は請求項24から38までのいずれか一項に記載の化合物。
- Eが以下の通りである、請求項18から22まで及び25から39までのいずれか一項に記載の方法又は請求項24から39までに記載の化合物。
(1)
(2)
[式中、RPY1及びRPY2は、各−(CRPY1RPY2)−単位において独立に、水素及び1〜6個の炭素原子のアルキルからなる群から選択され、
mは、1〜20の整数であり、
XPYは、水素、アルキル、アリール、アルカリール、アルコキシ、ヘテロアリール、ニトロ、ウレイド、−OC(O)RPY3、−C(O)RPY4、−C(O)ORPY5、−C(O)NRPY6RPY7、−P(RPY8)3、−P(ORPY9)3、−SRPY10、−OSO3RPY11及び−S(O)RPY12からなる群から選択され、
RPY3は、アルキル又はアルケニルであり、RPY4、RPY5、RPY7、RPY8、RPY9、RPY10、RPY11及びRPY12は、アルキルである。]、
(3)
[式中、RSAは、アルキル、アリール、アラルキル、アルカリール、
であり、
XSは、ハロ又は擬ハロゲン化物であり、
RSXは、アルキル又はアリールであり、
RS3は、tert−ブチルであり、
RS4及びRS5は、それぞれ独立にアルキル、アリール、アラルキル又はアルカリールである。]、
(4)
[式中、RPH1及びRPH2は、各−(CRPH1RPH2)単位においてそれぞれ独立に−H又はアルキルであり、pは、0〜20の整数であり、
(a)pが0である場合、RPH3及びRPH4は、それぞれ独立にアルキルであり、
XPHは、−Hであり、
(b)pが1である場合、RPH3及びRPH4は、それぞれ独立に−H、アルキル又はアルコキシであり、
XPHは、−H、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アラルキル、アリール、ヘテロアリール又は
[式中、RPH5〜RPH7は、それぞれ独立にアルキル又はアリールである。]であり、
(c)pが2である場合、RPH3及びRPH4は、それぞれ独立に−H、アルキル又はアルコキシであり、
XPHは、−H、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アラルキル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシ、−F、−Cl、−Br、−I、−At、−CN、−NCO、−OCN、−NCS、−SCN、−OC(O)RPH8、−C(O)ORPH9、−C(O)NRPH10RPH11又は
[式中、Aは、
又は単結合であり、
RPH5〜RPH7は、それぞれ独立にアルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アラルキル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシ、ヒドロキシ、−NRPH10RPH11、−F、−Cl、−Br、−I又は−Atである。]であり、
RPH8は、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アリール又はヘテロアリールであり、
RPH9〜RPH11は、それぞれ独立に−H、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アリール若しくはヘテロアリールであり、又は−O−(CRPH1RPH2)p−XPHがRPH4に対してオルトである場合、XPH及びRPH4は、XPH及びRPH4が結合している原子と一緒になって環を形成していてもよく、
(d)pが3〜20である場合、RPH3及びRPH4は、それぞれ独立に−H、アルキル又はアルコキシであり、
Xは、−H、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アラルキル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アルカリールオキシ、−OH、−F、−Cl、−Br、−I、−At、−CN、−NCO、−OCN、−NCS、−SCN、−OC(O)RPH8、−C(O)ORPH9、−C(O)NRPH10RPH11、
、−NRPHXRPHY
[式中、Aは、
又は単結合であり、
RPHX及びRPHYは、それぞれ独立に−H、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロシクリル、−C(O)RPHZ[式中、RPHZは、−H、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロシクリル、−ORPH8又は−NRPH10RPH11である。]であり、
RPH5〜RPH7は、それぞれ独立にアルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アラルキル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシ、ヒドロキシ、−NRPH10RPH11、−F、−Cl、−Br、−I又は−Atであり、
RPH8は、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アリール又はヘテロアリールであり、RPH9〜RPH11は、それぞれ独立に−H、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アリール又はヘテロアリールである。]である。]、
(5)
[式中、RPZ1及びRPZ2は、各−(CRPZ1RPZ2)−単位において独立に、水素又は1〜6個の炭素原子のアルキルであり、
sは、2〜20の整数であり、
ZPZ1は、−F、−Cl、−Br、−I、−At、−CN、−N3、−NCO、−OCN、−NCS又は−SCNである。]、
(6)
(7)
[式中、RPは、ハロであるか、又はハロ若しくは擬ハロで場合によって置換された1〜20個の炭素原子のヒドロカルビルである。]、
(8)フラン、又はヒドロカルビル若しくは置換ヒドロカルビルで置換されたフラン、或いは
(9)チオフェン、又はヒドロカルビル若しくは置換ヒドロカルビルで置換されたチオフェン。 - Eが以下の通りである、請求項40に記載の方法又は化合物。
(1)
(2)
(3)ピロール又はN−ヒドロカルビルピロール[ヒドロカルビルは1〜20個の炭素原子を含む。]、
(4)−S−RSA[式中、RSAは、ハロ又は擬ハロで場合によって置換された1〜20個の炭素原子のヒドロカルビルである。]、
(5)
[式中、Rは、ハロ又は擬ハロで場合によって置換された1〜20個の炭素原子のヒドロカルビルである。]、
(6)ハロアルキル又は擬ハロアルキル、
(7)−CH2CH=CHCH2−X[式中、Xは、ハロである。]或いは
(8)
[式中、RPは、ハロであるか、又はハロ若しくは擬ハロで場合によって置換された1〜20個の炭素原子のヒドロカルビルである。] - 式VIIの化合物又はテレケリックポリマーが、2.5未満の多分散性指数を有する、請求項1から22まで及び25から42までのいずれか一項に記載の方法、請求項23に記載のテレケリックポリマー又は請求項24から43までに記載の化合物。
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