JP4768997B2 - Compound - Google Patents
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Description
本発明は、化合物、重合方法、重合体、およびブロック重合体に関し、例えば原子移動型リビングラジカル重合などで用いられる重合開始剤に関連した化合物、重合方法、重合体、およびブロック重合体に関する。 The present invention relates to a compound, a polymerization method, a polymer, and a block polymer, and relates to a compound, a polymerization method, a polymer, and a block polymer related to a polymerization initiator used in, for example, atom transfer type living radical polymerization.
従来、原子移動型リビングラジカル重合方法(Atomic Transfer Radical Porimelzation(ATRP)法)は、分子内に塩素原子または臭素原子を有する化合物を用いることで、簡便に狭分散重合体が得られる方法として知られている(例えば非特許文献1〜7参照)。
しかしながら、重合体の分子量の測定方法として、核磁気共鳴装置(NMR)を用い、重合体末端の開始剤由来の吸収とそれ以外に由来するプロトンの吸収スペクトルの強度比を元に算出することは知られている。しかしながら、従来知られている開始剤では、開始剤に由来のケミカルシフト値と、それ以外の重合体のケミカルシフト値の差が小さいため、重合度が大きくなると重合体由来の吸収に紛れてしまい重合体分子量を正確に算出することが難しくなる点に問題があった。 However, as a method for measuring the molecular weight of a polymer, using a nuclear magnetic resonance apparatus (NMR), it is possible to calculate based on the intensity ratio of the absorption spectrum of protons derived from the absorption derived from the initiator at the end of the polymer. Are known. However, in the conventionally known initiator, the difference between the chemical shift value derived from the initiator and the chemical shift value of the other polymer is small, so if the degree of polymerization increases, it will be absorbed in the absorption derived from the polymer. There was a problem in that it was difficult to accurately calculate the polymer molecular weight.
本発明は、上述した実情を考慮してなされたものであり、核磁気共鳴装置を用いた測定で、重合体由来のプロトン吸収ケミカルシフト値と大きく異なるケミカルシフト値を有する開始剤を提供し、重合体の分子量の算出を容易とすることができる化合物、重合方法、重合体、およびブロック重合体を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides an initiator having a chemical shift value greatly different from a proton-absorbing chemical shift value derived from a polymer, as measured using a nuclear magnetic resonance apparatus, An object is to provide a compound, a polymerization method, a polymer, and a block polymer that can easily calculate the molecular weight of the polymer.
上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、下記一般式(1)で示される化合物を最も主要な特徴とする。
また、請求項2に記載の発明は、請求項1記載の化合物を開始剤として用いる重合方法を特徴とする。 The invention according to claim 2 is characterized by a polymerization method using the compound according to claim 1 as an initiator.
また、請求項3に記載の発明は、請求項1記載の化合物由来の下記に示す残基が含まれる重合体を主要な特徴とする。
また、請求項4に記載の発明は、請求項3記載の重合体であって、繰り返し単位として下記一般式(2)で示される構造を含むことを主要な特徴とする。
また、請求項5に記載の発明は、請求項3または4に記載の重合体をマクロ開始剤として用いる重合方法を主要な特徴とする。 Further, the invention according to claim 5 is characterized mainly by a polymerization method using the polymer according to claim 3 or 4 as a macroinitiator.
また、請求項6に記載の発明は、請求項5記載の重合方法により得られるブロック重合体を主要な特徴とする。 The invention described in claim 6 is mainly characterized by a block polymer obtained by the polymerization method described in claim 5.
検証の結果、分子内にベンゼン環を有する構造であり、そのベンゼン環の2、3、5、6位に置換基を置換させないことで、ベンゼン環由来のプロトン吸収と、重合体由来のプロトン吸収を独立に観察できることが明らかとなった。
また、上記した一般式(1)で示される化合物を開始材として用いて合成された重合体は、分子量を正しく算出されることが出来ることが明らかとなった。
As a result of the verification, the structure has a benzene ring in the molecule, and by not substituting substituents at the 2, 3, 5, and 6 positions of the benzene ring, proton absorption derived from the benzene ring and proton absorption derived from the polymer It became clear that can be observed independently.
In addition, it has been clarified that the polymer synthesized using the compound represented by the above general formula (1) as a starting material can correctly calculate the molecular weight.
本発明によれば、上記した一般式(1)中で、R1〜R3はそれぞれ独立に水素原子、置換もしくは未置換のアルキル基を表し、Xは、ハロゲン原子を表し、nは整数を表す一般式(1)で示される化合物により、分子量評価を目的とした新しい開始剤の提供が可能となる。 According to the present invention, in the above general formula (1), R 1 to R 3 each independently represent a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted alkyl group, X represents a halogen atom, and n represents an integer. The compound represented by the general formula (1) to be represented can provide a new initiator for the purpose of molecular weight evaluation.
また、高真空下で封止したアンプル等で合成することなく簡便な環境で重合体を合成する方法を提供し、正確な分子量を評価した重合体を提供することが可能となる。 Further, it is possible to provide a method for synthesizing a polymer in a simple environment without synthesizing with an ampoule or the like sealed under high vacuum, and it is possible to provide a polymer with an accurate molecular weight evaluated.
さらに、請求項1に記載の化合物を用いたブロック重合体の合成方法を提供することが可能となる。 Furthermore, it is possible to provide a method for synthesizing a block polymer using the compound according to claim 1.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
本実施形態は重合開始剤およびこれを用いた重合方法、重合体に関するものであり、特に原子移動型リビングラジカル重合で用いる開始剤に関するものである。
この本実施形態のリビングラジカル重合開始剤は、下記の一般式(1)で示される化合物からなるものである。
The present embodiment relates to a polymerization initiator, a polymerization method using the same, and a polymer, and particularly relates to an initiator used in atom transfer type living radical polymerization.
The living radical polymerization initiator of this embodiment is composed of a compound represented by the following general formula (1).
上記したアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、n-ヘプチル基、n-オクチル基、n-ノニル基、n-デシル基等の一級アルキル基、イソブチル基、イソアミル基、2-メチルブチル基、2-メチルペンチル基、3-メチルペンチル基、4-メチルペンチル基、2-エチルブチル基、2-メチルヘキシル基、3-メチルヘキシル基、4-メチルヘキシル基、5-メチルヘキシル基、2-エチルペンチル基、3-エチルペンチル基、2-メチルヘプチル基、3-メチルヘプチル基、4-メチルヘプチル基、5-メチルヘプチル基、2-エチルヘキシル基、3-エチルヘキシル基、イソプロピル基、sec-ブチル基、1-エチルプロピル基、1-メチルブチル基、1,2-ジメチルプロピル基、1-メチルヘプチル基、1-エチルブチル基、1,3-ジメチルブチル基、1,2-ジメチルブチル基、1-エチル-2-メチルプロピル基、1-メチルヘキシル基、1-エチルヘプチル基、1-プロピルブチル基、1-イソプロピル-2-メチルプロピル基、1-エチル-2-メチルブチル基、1-エチル-2-メチルブチル基、1-プロピル-2-メチルプロピル基、1-メチルヘプチル基、1-エチルヘキシル基、1-プロピルペンチル基、1-イソプロピルペンチル基、1-イソプロピル-2-メチルブチル基、1-イソプロピル-3-メチルブチル基、1-メチルオクチル基、1-エチルヘプチル基、1-プロピルヘキシル基、1-イソブチル-3-メチルブチル基等の二級アルキル基、ネオペンチル基、tert-ブチル基、tert-ヘキシル基、tert-アミル基、tert-オクチル基等の三級アルキル基、シクロヘキシル基、4-メチルシクロヘキシル基、4-エチルシクロヘキシル基、4-tert-ブチルシクロヘキシル基、4-(2-エチルヘキシル)シクロヘキシル基、ボルニル基、イソボルニル基(アダマンタン基)等のシクロアルキル基等が挙げられる。 Specific examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, and n-nonyl group. Primary alkyl group such as n-decyl group, isobutyl group, isoamyl group, 2-methylbutyl group, 2-methylpentyl group, 3-methylpentyl group, 4-methylpentyl group, 2-ethylbutyl group, 2-methylhexyl group 3-methylhexyl group, 4-methylhexyl group, 5-methylhexyl group, 2-ethylpentyl group, 3-ethylpentyl group, 2-methylheptyl group, 3-methylheptyl group, 4-methylheptyl group, 5 -Methylheptyl group, 2-ethylhexyl group, 3-ethylhexyl group, isopropyl group, sec-butyl group, 1-ethylpropyl group, 1-methylbutyl group, 1,2-dimethylpropyl group, 1-methylheptyl group, 1- Ethylbutyl group, 1,3-dimethylbuty Group, 1,2-dimethylbutyl group, 1-ethyl-2-methylpropyl group, 1-methylhexyl group, 1-ethylheptyl group, 1-propylbutyl group, 1-isopropyl-2-methylpropyl group, 1 -Ethyl-2-methylbutyl group, 1-ethyl-2-methylbutyl group, 1-propyl-2-methylpropyl group, 1-methylheptyl group, 1-ethylhexyl group, 1-propylpentyl group, 1-isopropylpentyl group, Secondary alkyl groups such as 1-isopropyl-2-methylbutyl group, 1-isopropyl-3-methylbutyl group, 1-methyloctyl group, 1-ethylheptyl group, 1-propylhexyl group, 1-isobutyl-3-methylbutyl group , Neopentyl group, tert-butyl group, tert-hexyl group, tert-amyl group, tertiary alkyl group such as tert-octyl group, cyclohexyl group, 4-methylcyclohexyl group, 4-ethylcyclohexyl group, 4-tert-butyl Cyclohexyl 4- (2-ethylhexyl) cyclohexyl group, bornyl group, a cycloalkyl group such as isobornyl group (adamantane group).
更に、これら一級及び二級アルキル基は、水酸基、ハロゲン原子、ニトロ基、カルボキシ基、シアノ基、置換又は未置換のアリール基、置換又は未置換の複素環残基等で置換されていてもよい。また、酸素、硫黄、窒素等の原子を介して上記したアルキル基が付加された構造となるように置換されていてもよい。 Further, these primary and secondary alkyl groups may be substituted with a hydroxyl group, a halogen atom, a nitro group, a carboxy group, a cyano group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted heterocyclic residue, and the like. . Further, it may be substituted so as to have a structure in which the above-described alkyl group is added through atoms such as oxygen, sulfur, and nitrogen.
酸素を介して付加された状態となるよう置換されているアルキル基としては、メトキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシメチル基、エトキシエチル基、ブトキシエチル基、エトキシエトキシエチル基、フェノキシエチル基、メトキシプロピル基、エトキシプロピル基、ピペリジノ基、モルホリノ基等が、硫黄を介して置換されているアルキル基としては、メチルチオエチル基、エチルチオエチル基、エチルチオプロピル基、フェニルチオエチル基等が、窒素を介して置換されているアルキル基としては、ジメチルアミノエチル基、ジエチルアミノエチル基、ジエチルアミノプロピル基等が挙げられる。複素環残基の具体例としては、インドリル基、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピペリジル基、キノリル基、イソキノリル基、ピペリジノ基、モルホリノ基、ピロリル基等が挙げられる。
ハロゲン原子の具体例は、塩素、臭素、ヨウ素等が挙げられる。
Examples of the alkyl group substituted to be added via oxygen include methoxymethyl group, methoxyethyl group, ethoxymethyl group, ethoxyethyl group, butoxyethyl group, ethoxyethoxyethyl group, phenoxyethyl group, methoxy Examples of the alkyl group in which propyl group, ethoxypropyl group, piperidino group, morpholino group, etc. are substituted via sulfur include methylthioethyl group, ethylthioethyl group, ethylthiopropyl group, phenylthioethyl group, etc. Examples of the alkyl group substituted via a dimethylaminoethyl group, diethylaminoethyl group, diethylaminopropyl group, and the like. Specific examples of the heterocyclic residue include indolyl group, furyl group, thienyl group, pyridyl group, piperidyl group, quinolyl group, isoquinolyl group, piperidino group, morpholino group, pyrrolyl group and the like.
Specific examples of the halogen atom include chlorine, bromine, iodine and the like.
また、上述した一般式(1)で示される化合物由来の残基が含まれる重合体は、繰り返し単位として下記一般式(2)で示される構造を含むことが好ましい。
上述した一般式(1)で示される開始剤は、ベンゼン環を有し、その1位と4位のみに置換基を有していることが特徴である。言い換えると、ベンゼン環の2、3、5、6位に水素原子が付いていることが特徴である。
ベンゼンの1位(4位)には炭素原子が、4位(1位)には酸素原子が置換している。このような構造を取ることで、プロトンNMR測定において特徴的な吸収スペクトルを示すことができる。ベンゼン環に由来する水素の電磁波吸収は、2種類のダブレット吸収帯のみとなる。1、4位のみが置換しているため、2位と6位、3位と5位は縮重し、7.1ppmおよび6.8ppm付近に特徴的なダブレット(二重項)として観測される。
The initiator represented by the general formula (1) is characterized by having a benzene ring and having substituents only at the 1-position and 4-position thereof. In other words, the hydrogen atom is attached to the 2, 3, 5, 6 position of the benzene ring.
A carbon atom is substituted at the 1-position (4-position) of benzene, and an oxygen atom is substituted at the 4-position (1-position). By taking such a structure, a characteristic absorption spectrum can be shown in proton NMR measurement. Electromagnetic absorption of hydrogen derived from the benzene ring is only two types of doublet absorption bands. Since only the 1st and 4th positions are substituted, the 2nd and 6th positions, the 3rd and 5th positions are degenerate, and are observed as characteristic doublets in the vicinity of 7.1 ppm and 6.8 ppm. .
図1は、上述した一般式(1)で示される化合物例のプロトンNMRスペクトル(6.5−7.3ppm)の拡大図である。以下の図1から図8について、図中、横軸に化学シフト値(δ値)、縦軸に吸収強度を配する。 FIG. 1 is an enlarged view of a proton NMR spectrum (6.5-7.3 ppm) of the compound example represented by the general formula (1). 1 to 8 below, the horizontal axis represents the chemical shift value (δ value) and the vertical axis represents the absorption intensity.
一般的にATRP法による重合手順は、大体次のようなものである。
必要となる原材料をアンプル等の容器に入れ、液体窒素等の中に投入し内容物を凝固する。次に、真空ポンプ等により十分に脱気しコック等で密栓後、内容物を溶解し液体中の溶存気体を気相中に排出する。次ぎに、容器内に窒素等の酸素を含まない気体で容器内を置換する。この一連の作業を数回繰り返した後、再度容器内を真空ポンプ等で吸引し高真空状態にした後、容器を完全に密封する。この際、ガラス製の容器の口をバーナー等で焼き切り密封するのが一般的である。この後、必要な温度に加熱することで、反応が開始される。
In general, the polymerization procedure by the ATRP method is roughly as follows.
Put the necessary raw materials in a container such as an ampoule and put it into liquid nitrogen to solidify the contents. Next, it is sufficiently deaerated with a vacuum pump or the like and sealed with a cock or the like, then the contents are dissolved and the dissolved gas in the liquid is discharged into the gas phase. Next, the inside of the container is replaced with a gas not containing oxygen such as nitrogen. After repeating this series of operations several times, the inside of the container is again sucked with a vacuum pump or the like to make a high vacuum state, and then the container is completely sealed. At this time, the mouth of the glass container is generally burned off and sealed with a burner or the like. Thereafter, the reaction is started by heating to the required temperature.
ATRP法で用いられる開始剤の多くは沸点が低いため、脱気の際、液体窒素等に投入するなどして開始剤の蒸発を防止し、反応系内の化学量論比が変わらないように工夫する必要がある。これに対し、一般式1で示される開始剤は沸点が高いため、脱気による開始剤の蒸発をそれほど気にする必要がない。
一般式1で示される開始剤を用いた重合では、反応容器に原材料を入れ室温下、原材料および容器内から脱酸素後、アルゴン、窒素等のラジカルに影響しない不活性ガスで置換し、大気圧下、必要な加熱をすることで、下記に示す一般式(1)由来の残基を開始末端とする重合体を得ることが出来る。
In polymerization using an initiator represented by the general formula 1, raw materials are placed in a reaction vessel, deoxygenated from the raw materials and the inside of the vessel at room temperature, and then replaced with an inert gas that does not affect radicals such as argon and nitrogen. Under the necessary heating, a polymer having a residue derived from the general formula (1) shown below as the start terminal can be obtained.
このようにして得た重合体をプロトンNMRにより電磁波吸収を観測すると、重合体に由来する吸収帯と異なる位置に開始剤由来の吸収帯を観測できるため、重合体の分子量の決定を容易とすることができる。 When the electromagnetic wave absorption of the polymer thus obtained is observed by proton NMR, the absorption band derived from the initiator can be observed at a position different from the absorption band derived from the polymer, thus making it easy to determine the molecular weight of the polymer. be able to.
一般式(1)で示した開始剤は、特に一般式(2)で示される繰り返し単位を持つ重合体において有利である。これらを合成する際用いられる開始剤の多くは、分子量の小さなエステル系化合物である。このような開始剤を用いて合成した重合体の分子量特定は、開始剤のエステル基の酸素と結合したメチル、メチレンもしくはメチン基由来の吸収帯と、重合体のエステル基の酸素と結合したメチル、メチレンもしくはメチン基由来の吸収帯との吸収面積比により決定している。 The initiator represented by the general formula (1) is particularly advantageous in a polymer having a repeating unit represented by the general formula (2). Many of the initiators used in the synthesis of these are ester compounds having a low molecular weight. The molecular weight of a polymer synthesized using such an initiator is determined by the absorption band derived from methyl, methylene or methine groups bonded to oxygen in the ester group of the initiator, and the methyl bonded to oxygen in the ester group of the polymer. It is determined by the ratio of the absorption area to the absorption band derived from the methylene or methine group.
重合体の分子量が大きくなるに従い、そのプロトンNMRスペクトルにおいて、開始剤由来の吸収帯が重合体由来の吸収帯に埋もれてしまい判断できない。また、ヒドロキシ−メチル−メタアクリレート(HEMA)の重合体では、開始剤由来の吸収帯が重合体由来の吸収帯に完全に重なるため、分子量を決定することが出来ない。比較例1として、2−ブロモ−2−メチルプロピオン酸エチルエステルを開始剤としたメチル−メタアクリレート(MMA)重合体のNMRスペクトルを図2に、比較例2として、同じ開始剤を用いたMMAとHEMAの共重合体のスペクトルを図3に、それぞれ示す。 As the molecular weight of the polymer increases, in the proton NMR spectrum, the absorption band derived from the initiator is buried in the absorption band derived from the polymer and cannot be determined. In addition, in the polymer of hydroxy-methyl-methacrylate (HEMA), the absorption band derived from the initiator completely overlaps the absorption band derived from the polymer, so that the molecular weight cannot be determined. As Comparative Example 1, the NMR spectrum of a methyl-methacrylate (MMA) polymer using 2-bromo-2-methylpropionic acid ethyl ester as an initiator is shown in FIG. 2, and as Comparative Example 2, MMA using the same initiator. The spectrum of the copolymer of HEMA and HEMA is shown in FIG.
図2に示す比較例1では、開始剤由来のメチレン基の吸収帯が約4.1ppmに観察されている。開始剤由来のメチレン基の吸収帯とMMA由来のメチル基の吸収帯が近いため、重合体の分子量が大きくなるに従い、開始剤由来のメチレン基の吸収帯が重合体由来のメチル基の吸収帯に埋もれてしまう。また、比較例2のようにHEMAの存在する重合体では、図3に示すように開始剤由来のメチレン基の吸収帯が観察される4.1ppm付近に、HEMA由来の2種のメチレン基の吸収帯があり開始剤由来のメチレン基の吸収帯と重なるため観測することが出来なくなってしまう。 In Comparative Example 1 shown in FIG. 2, the absorption band of the methylene group derived from the initiator is observed at about 4.1 ppm. Since the absorption band of the methylene group derived from the initiator is close to the absorption band of the methyl group derived from MMA, the absorption band of the methylene group derived from the initiator becomes the absorption band of the methyl group derived from the polymer as the molecular weight of the polymer increases. It will be buried in. Moreover, in the polymer in which HEMA exists as in Comparative Example 2, as shown in FIG. 3, the absorption band of the methylene group derived from the initiator is observed at around 4.1 ppm, and the two types of methylene groups derived from HEMA Since there is an absorption band and it overlaps with the absorption band of the methylene group derived from the initiator, it cannot be observed.
これに対し、本実施形態としての上述した一般式(1)で示される化合物を開始剤として重合したMMAとHEMAの重合体のプロトンNMRスペクトルを図4に示す。開始剤由来のベンゼン環の吸収帯が、7.1ppmおよび6.8ppm付近に特徴的なダブレットとして観測される。
一般式(1)で示される開始剤から合成された重合体は、その分子量を正確に決められるため、マクロ開始剤として利用することに適している。分子量の決定されたマクロ開始剤を用いることで、必要となる触媒量を正確に投入出来るため、ブロック重合体の合成方法として優れている。
On the other hand, FIG. 4 shows a proton NMR spectrum of a polymer of MMA and HEMA obtained by polymerizing the compound represented by the general formula (1) described above as an initiator as the present embodiment. Absorption bands of the initiator-derived benzene ring are observed as characteristic doublets in the vicinity of 7.1 ppm and 6.8 ppm.
The polymer synthesized from the initiator represented by the general formula (1) is suitable for use as a macroinitiator because its molecular weight can be accurately determined. By using a macroinitiator having a determined molecular weight, the required amount of catalyst can be accurately introduced, which is an excellent method for synthesizing a block polymer.
〔化合物例1の合成〕
反応容器に4−メトキシフェネエチルアルコール10.0g、脱水テトラヒドロフラン(THF)100ml、およびトリエチルアミン8.0gを投入し、氷浴にて5℃以下まで冷却した。この溶液に臭化2−ブロモ−2−メチルプロピオン酸16.7gを滴下し、5時間攪拌を続けた。析出したトリエチルアミン塩酸塩を濾取後濃縮し、濃縮したオイル状物質を水300mlに排出した。中和後、これをトルエンで抽出し、トルエン層を無水硫酸ナトリウムで乾燥後濃縮した。濃縮後蒸留し、目的物19.1gを得た。
得られた化合物の1H、13C NMRスペクトルをそれぞれ図5、図6に示す。
[Synthesis of Compound Example 1]
A reaction vessel was charged with 10.0 g of 4-methoxyphenethyl alcohol, 100 ml of dehydrated tetrahydrofuran (THF), and 8.0 g of triethylamine, and cooled to 5 ° C. or lower in an ice bath. To this solution, 16.7 g of 2-bromo-2-methylpropionic acid bromide was added dropwise and stirring was continued for 5 hours. The precipitated triethylamine hydrochloride was collected by filtration and concentrated, and the concentrated oily substance was discharged into 300 ml of water. After neutralization, this was extracted with toluene, and the toluene layer was dried over anhydrous sodium sulfate and concentrated. After concentration, distillation was performed to obtain 19.1 g of the desired product.
The 1 H and 13 C NMR spectra of the obtained compound are shown in FIGS. 5 and 6, respectively.
図5の解析結果を以下に示す。
図6の解析結果を以下に示す。
〔化合物例2の合成〕
反応容器に4−メトキシフェネエチルアルコール15.3g、脱水THF75ml、およびトリエチルアミン13.3gを投入し、氷浴にて5℃以下まで冷却した。この溶液に塩化2−クロロプロピオン酸15.4gを滴下し、5時間攪拌を続けた。析出したトリエチルアミン塩酸塩を濾取後濃縮し、濃縮したオイル状物質を水300mlに排出した。中和後、これをトルエンで抽出し、トルエン層を水洗後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し濃縮した。濃縮物はカラムクロマトグラフィー(シリカゲル/トルエン)により生成し、目的物22.6gを得た。
得られた化合物の1H、13C NMRスペクトルをそれぞれ図7、図8に示す。
[Synthesis of Compound Example 2]
Into the reaction vessel, 15.3 g of 4-methoxyphenethyl alcohol, 75 ml of dehydrated THF, and 13.3 g of triethylamine were charged and cooled to 5 ° C. or lower in an ice bath. To this solution, 15.4 g of 2-chloropropionic acid chloride was added dropwise and stirring was continued for 5 hours. The precipitated triethylamine hydrochloride was collected by filtration and concentrated, and the concentrated oily substance was discharged into 300 ml of water. After neutralization, this was extracted with toluene, the toluene layer was washed with water, dried over anhydrous sodium sulfate and concentrated. The concentrate was produced by column chromatography (silica gel / toluene) to obtain 22.6 g of the desired product.
The 1 H and 13 C NMR spectra of the obtained compound are shown in FIGS. 7 and 8, respectively.
図7の解析結果を以下に示す。
図8の解析結果を以下に示す。
〔重合例1の合成〕
冷却管及びアルゴンガスを充填した風船を取り付けた反応容器中に、MMA4.00g、HEMA1.30g、メチルエチルケトン10mlを加えた。次に1,1,4,7,10,10−ヘキサメチルトリエチレンテトラミン0.0461g及び塩化第一銅0.0099gを添加し、銅塩が溶解するまで攪拌した。この溶液に化合物例1を0.0301g投入し、真空ポンプで反応系内を脱気後、系内をアルゴンガスで置換した。この作業を3回繰り返した後、大気圧アルゴンガス雰囲気下、40℃で5時間重合を行った。重合終了後、反応溶液をメタノール−水( 1:3 )中に排出し、析出したMMA-HEMAランダム共重合体を得た。
Mn(NMR)=45,000
Mn(GPC)=37,000
Mw(GPC)=46,000
Mw/Mn(GPC)=1.24 GPC:MMA換算
[Synthesis of Polymerization Example 1]
In a reaction vessel equipped with a cooling tube and a balloon filled with argon gas, 4.00 g of MMA, 1.30 g of HEMA and 10 ml of methyl ethyl ketone were added. Next, 0.0461 g of 1,1,4,7,10,10-hexamethyltriethylenetetramine and 0.0099 g of cuprous chloride were added and stirred until the copper salt was dissolved. 0.0301 g of Compound Example 1 was added to this solution, the inside of the reaction system was deaerated with a vacuum pump, and the inside of the system was replaced with argon gas. After repeating this operation three times, polymerization was carried out at 40 ° C. for 5 hours under an atmospheric pressure argon gas atmosphere. After completion of the polymerization, the reaction solution was discharged into methanol-water (1: 3) to obtain a precipitated MMA-HEMA random copolymer.
Mn (NMR) = 45,000
Mn (GPC) = 37,000
Mw (GPC) = 46,000
Mw / Mn (GPC) = 1.24 GPC: MMA conversion
〔重合例2の合成〕
冷却管及びアルゴンガスを充填した風船を取り付けた反応容器中に、重合例1を1.60g、スチレン3.00g、DMF5mlを加えた。次にトリ(2−ジメチルアミノエチル)アミン0.0165g及び塩化第一銅0.0035gを添加し、銅塩が溶解するまで攪拌した。銅塩溶解後、真空ポンプで反応系内を脱気後、系内をアルゴンガスで置換した。この作業を3回繰り返した後、大気圧アルゴンガス雰囲気下、120℃で10時間重合を行った。重合終了後、反応溶液をメタノール中に排出し、析出した(PMMA−PHEMA)−b−ポリスチレンのブロック共重合体を得た。
Mn(NMR)=69,000
Mn(GPC)=44,000
Mw(GPC)=66,000
Mw/Mn(GPC)=1.50 GPC:MMA換算
[Synthesis of Polymerization Example 2]
1.60 g of Polymerization Example 1, 3.00 g of styrene, and 5 ml of DMF were added to a reaction vessel equipped with a condenser tube and a balloon filled with argon gas. Next, 0.0165 g of tri (2-dimethylaminoethyl) amine and 0.0035 g of cuprous chloride were added and stirred until the copper salt was dissolved. After dissolving the copper salt, the inside of the reaction system was deaerated with a vacuum pump, and the inside of the system was replaced with argon gas. After repeating this operation three times, polymerization was carried out at 120 ° C. for 10 hours under an atmospheric pressure argon gas atmosphere. After completion of the polymerization, the reaction solution was discharged into methanol, and a precipitated (PMMA-PHEMA) -b-polystyrene block copolymer was obtained.
Mn (NMR) = 69,000
Mn (GPC) = 44,000
Mw (GPC) = 66,000
Mw / Mn (GPC) = 1.50 GPC: MMA conversion
〔重合例3の合成〕
冷却管及びアルゴンガスを充填した風船を取り付けた反応容器中に、4−ビニルピリジン5.00g、DMF10mlを加えた。次にトリ(2−ジメチルアミノエチル)アミン0.0276g及び塩化第一銅0.0099gを添加し、銅塩が溶解するまで攪拌した。この溶液に化合物例2の0.0243g投入し、真空ポンプで反応系内を脱気後、系内をアルゴンガスで置換した。この作業を3回繰り返した後、大気圧アルゴンガス雰囲気下、50℃で5時間重合を行った。重合終了後、反応溶液を水中に排出し、析出した4−ビニルピリジン重合体を得た。
Mn(NMR)=39,000
Mn(GPC)=43,000
Mw(GPC)=55,000
Mw/Mn(GPC)=1.28 GPC:スチレン換算
[Synthesis of Polymerization Example 3]
Into a reaction vessel equipped with a cooling tube and a balloon filled with argon gas, 5.00 g of 4-vinylpyridine and 10 ml of DMF were added. Next, 0.0276 g of tri (2-dimethylaminoethyl) amine and 0.0099 g of cuprous chloride were added and stirred until the copper salt was dissolved. 0.0243 g of Compound Example 2 was added to this solution, and the inside of the reaction system was deaerated with a vacuum pump, and then the inside of the system was replaced with argon gas. After repeating this operation three times, polymerization was carried out at 50 ° C. for 5 hours under an atmospheric pressure argon gas atmosphere. After completion of the polymerization, the reaction solution was discharged into water to obtain a precipitated 4-vinylpyridine polymer.
Mn (NMR) = 39,000
Mn (GPC) = 43,000
Mw (GPC) = 55,000
Mw / Mn (GPC) = 1.28 GPC: Styrene conversion
〔重合例4の合成〕
冷却管及びアルゴンガスを充填した風船を取り付けた反応容器中に、重合例3を1.50g、MMA3.00g、DMF5mlを加えた。次にトリ(2−ジメチルアミノエチル)アミン0.0115g及び塩化第一銅0.0038gを添加し、銅塩が溶解するまで攪拌した。銅塩溶解後、真空ポンプで反応系内を脱気後、系内をアルゴンガスで置換した。この作業を3回繰り返した後、大気圧アルゴンガス雰囲気下、40℃で4時間重合を行った。重合終了後、反応溶液をメタノール−水(1:2)中に排出し、析出したポリ4−ビニルピリジン−b−PMMAのブロック共重合体を得た。
Mn(NMR)=82,000
Mn(GPC)=86,000
Mw(GPC)=114,000
Mw/Mn(GPC)=1.33 GPC:スチレン換算
[Synthesis of Polymerization Example 4]
1.50 g of Polymerization Example 3, 3.00 g of MMA, and 5 ml of DMF were added to a reaction vessel equipped with a condenser tube and a balloon filled with argon gas. Next, 0.0115 g of tri (2-dimethylaminoethyl) amine and 0.0038 g of cuprous chloride were added and stirred until the copper salt was dissolved. After dissolving the copper salt, the inside of the reaction system was deaerated with a vacuum pump, and the inside of the system was replaced with argon gas. After repeating this operation three times, polymerization was carried out at 40 ° C. for 4 hours under an atmospheric pressure argon gas atmosphere. After completion of the polymerization, the reaction solution was discharged into methanol-water (1: 2) to obtain a precipitated poly-4-vinylpyridine-b-PMMA block copolymer.
Mn (NMR) = 82,000
Mn (GPC) = 86,000
Mw (GPC) = 114,000
Mw / Mn (GPC) = 1.33 GPC: Styrene conversion
〔化合物例〕
本発明の実施形態としての化合物例一般式を示す。
The compound example general formula as embodiment of this invention is shown.
上記した化合物例一般式に対する例示化合物を以下に示す。
上述した実施例1は、表1中の「化合物例1」に対応する化合物の合成実施例であり、図5、図6がその化合物を測定するためのデータに相当する。
上述した実施例2は、表1中の「化合物例2」に対応する化合物の合成実施例であり、図7、図8がその化合物を測定するためのデータに相当する。
Illustrative compounds for the above general formulas are shown below.
Example 1 described above is a synthesis example of a compound corresponding to “Compound Example 1” in Table 1, and FIGS. 5 and 6 correspond to data for measuring the compound.
Example 2 described above is a synthesis example of a compound corresponding to “Compound Example 2” in Table 1, and FIGS. 7 and 8 correspond to data for measuring the compound.
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