JP2911911B2 - エポキシ化合物の重合方法 - Google Patents
エポキシ化合物の重合方法Info
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- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
- C08G65/02—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
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Description
ある。
ルは、特殊ゴム、界面活性剤など用途は広い。
共重合体の連鎖分布、末端基の規制など構造の規制され
たポリマーの合成も可能となり、新しい機能性高分子へ
の展開がなされ、ポリエーテルにおいても同様の試みが
なされている。
では、低分子量のポリマーしか得られず、また副反応も
多い。アルカリ触媒によるエチレンオキシドのアニオン
重合は、リビング重合機構で進行し、単分散性のポリエ
ーテルが得られるが、モノマーが限定される嫌いがあ
る。他方、配位アニオン重合により、高分子量のポリエ
ーテルが容易に得られるが、分子量および分布の規制は
困難である。
化合物のリビング重合に極めて有効な開始剤になること
を報告している[S.Inoue,T.Aida,Macromol.Chem.Macro
mol.Symp.,6,217(1986)]。
よるグループトランスファー重合で、メタクリル酸エス
テルの単分散ポリマーを得ているが[D.Y.Sogah,W.R.He
rtler,O.W.Webster,G.M.Cohen,Macromolecules.,20,147
3(1987)]、その開環重合例はない。
エーテルによるグリシジルエーテル型エポキシド類の環
開反応が進行し、高収率で位置選択的な付加生成物が得
られることを見出している(特願昭63−57981号)。
ルキルグリシジルエーテルとの反応においては、アリー
ルグリシジルエーテルとの反応の場合と異なり、付加生
成物はさらに過剰のグリシジルエーテルと反応すること
を新たに見出し、本反応を応用して構造規制を高度に可
能とするエポキシ化合物の新規な重合方法の発明に到達
した。
(I) (式中Rは置換又は無置換のアルキル基を示す) で示されるエポキシ化合物を、一般式(II) (式中、R1,R2,R3はそれぞれ置換又は無置換のアルキル
基またはアリール基を示す) で示されるシリルエーテル0.01〜0.2当量を開始剤とし
て、CsFの存在下に重合させ、末端にシリルオキシ基を
持つポリエーテルを得ることを特徴とする。
が炭素原子数1〜20のアルキル基、ハロゲン置換アルキ
ル基、またはオレフィン、ニトリル、エステル、アミ
ド、アミンエーテルなどの置換基を持つアルキル基を有
するグリシジルエーテルが挙げられ、好ましくはRとし
て炭素原子数1〜4の直鎖もしくは分岐型アルキル基を
持つグリシジルエーテルが挙げられる。
R1,R2,R3が炭素原子数1〜20のアルキル基、アリール
基、もしくはアリールカルボニルオキシ、アルキル、ビ
ニル、ハロゲン、シアノ、カルバモイル置換アリール基
のものが挙げられ、好ましくは、無置換またはアルキル
置換フェニルトリアルキルシリルエーテルが挙げられ
る。
般式(I)のエポキシ化合物に対して、0.001〜0.5当
量、好ましくは0.01〜0.2当量程度が好ましい。
カリ金属のフッ化物が挙げられ、例えばCsF、KFなどが
ある。
シ化合物に対して、0.001〜0.05当量が好ましく、さら
に好ましくは0.005〜0.02当量である。
有機溶媒中で行うことができる。非プロトン性有機溶媒
としては、アセトニトリル、アセトン、DMF、THFなどが
挙げられる。非プロトン性有機溶媒の使用量は、一般式
(I)のエポキシ化合物に対して0.3〜2当量程度が好
ましい。
分〜10時間行うことができる。
当量の置換フェニルトリメチルシリルエーテルを開始剤
とし、0.005〜0.02当量のCsF触媒を用い、脱気封管中、
115〜150℃で、5分〜2時間重合させる。
減圧除去すると次式の単分散性の高いポリエーテルまた
はオリゴエーテルが得られる。
新規重合方法で重合させるものである。
短時間で重合が進行し、単分散性の高いポリエーテルが
得られる。エポキシ化合物と開始剤のモル比を変化させ
れば容易に分子量も制御でき、オリゴマーも得られる。
さらにブロック共重合体、星型ポリマーの合成への展開
も可能で可能である。しかも本発明の重合反応は選択性
も高く、種々の機能団を持つポリエーテルの製造、新規
マクロマーの開発に応用できる。
から、エポキシ化合物に対する熱潜在性重合開始剤とし
ても利用できる。
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
加熱乾燥した後、n−ブチルグリシジルエーテル12.2ml
(85.6ミリモル)、およびフェニルトリメチルシリルエ
ーテル0.31ml(1.71ミリモル)を加え、脱気封管後、13
0℃で15分間重合させた。反応後、反応液を濾過し、CsF
を除き、さらに未反応のグリシジルエーテルを減圧除去
すると、ポリエーテル9.2g(収率82%)が得られた。
基、およびトリメチルシリルオキシ基を持つ次の構造の
ポリエーテルであることを確認した。
(ポリスチレン換算):n=5310(計算値:5490)、
分子量分布(D=w/n)=1.17〕の結果から、本発
明の重合方法が単分散性の高いポリエーテルを与えるこ
とが判明した。
加熱乾燥した後、n−ブチルグリシジルエーテル12.2ml
(85.6ミリモル)、およびフェニルトリメチルシリルエ
ーテル0.31ml(1.71ミリモル)を加え、実施例1と同様
にして、115℃で15,40,及び80分間それぞれ反応させ、
ポリエーテルを得た。
を示した。本発明の重合系により単分散性の高いポリマ
ーが得られ、重合度の上昇につれ、分子量が増加してい
ることが明らかである。
加熱乾燥した後、n−ブチルグリシジルエーテル12.2ml
(85.6ミリモル)、およびフェニルトリメチルシリルエ
ーテル1.56ml(8.56ミリモル)を加え、実施例1と同様
にして、130℃で30分間反応させ、ポリエーテル6.70g
(収率60%)を得た。
熱乾燥した後、メチルグリシジルエーテル7.7ml(85.6
ミリモル)、およびフェニルトリメチルシリルエーテル
0.31ml(1.7ミリモル)を加え、実施例1と同様にし
て、130℃で30分間反応させ、ポリエーテル7.5g(収率1
00%)を得た。n=2440;D=1.23 比較例1 本発明の開始剤と無機フッ化物触媒の代わりに、セシ
ウムフェノレート(PhOCs)を用いる他は実施例1と同
様にして、130℃で30分間反応させ、ポリエーテルを得
た。
加熱乾燥した後、n−ブチルグリシジルエーテル12.2ml
(85.6ミリモル)と、フェニルトリメチルシリルエーテ
ル0.31ml(1.71ミリモル)を加え、脱気封管後、130℃
で30分間反応させた。反応後、反応液を濾過してZnF2を
除き、さらにn−ブチルグリシジルエーテルを減圧除去
した。その結果、IR及び1H−NMR分析により、ポリエー
テルが生成していないことを確認した。
加熱乾燥した後、n−ブチルグリシジルエーテル12.2ml
(85.6ミリモル)と、フェニルトリメチルシリルエーテ
ル0.31ml(1.71ミリモル)を加え、脱気封管後、130℃
で30分間反応させた。反応後、反応液を濾過してKHF2を
除き、さらにn−ブチルグリシジルエーテルを減圧除去
した。その結果、IR及び1H−NMR分析により、フェニル
トリメチルシリルエーテルに対して、約1当量分のn−
ブチルグリシジルエーテルが付加したが、それ以上の反
応の進行がなかったことを確認した。
Cの結果を合わせて、第1表に示した(分子量はポリス
チレン換算)。比較例1のフェノキシドアニオンによる
重合例と対照的に、実施例1〜5において分子量分布
(D)の狭いポリエーテルが得られた。また、その数平
均分子量(n)はモノマーと開始剤(シリルエーテ
ル)との比及び変換率より算出した計算値とよく対応し
ており、容易に分子量制御が可能であった。これらの結
果は本発明の重合系のリビング性を示すものである。
し、濾液をテトラヒドロフランに溶解させ、GPC分析を
行った結果を示す。 これらのチャートにおいて、右のピークはエポキシモノ
マーに、左のピークはポリエーテルに基づく溶出曲線を
示す。
Claims (1)
- 【請求項1】一般式(I) (式中Rは置換又は無置換のアルキル基を示す) で表されるエポキシ化合物を、一般式(II) (式中、R1,R2,R3はそれぞれ置換又は無置換のアルキル
基またはアリール基を示す) で示されるシリルエーテル0.01〜0.2当量を開始剤とし
て、CsFの存在下に重合させ、末端にシリルオキシ基を
持つポリエーテルを得ることを特徴とするエポキシ化合
物の重合方法。
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