JP4771737B2 - Method for producing a polymer having a polyvinyl ether moiety and an organopolysiloxane moiety - Google Patents
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Description
本発明は、ポリビニルエーテル部分とオルガノポリシロキサン部分からなるポリマーの製造方法に関し、詳細には、オルガノハイドロジェンポリシロキサンとビニルエーテルモノマーとをルテニウム触媒の存在下で反応させる方法に関する。 The present invention relates to a process for producing a polymer comprising a polyvinyl ether moiety and an organopolysiloxane moiety, and more particularly to a process for reacting an organohydrogenpolysiloxane and a vinyl ether monomer in the presence of a ruthenium catalyst.
ポリビニルエーテルは、電子部品材料、潤滑剤、接着剤などに用いられる高分子化合物であり、従来、プロトン酸、カルボニウムイオン塩、金属ハライドなどのルイス酸触媒を用いて、ビニルエーテルモノマーを重合することによって合成されている。 Polyvinyl ether is a polymer compound used in electronic component materials, lubricants, adhesives, etc., and conventionally polymerizes vinyl ether monomers using Lewis acid catalysts such as protonic acids, carbonium ion salts, metal halides, etc. It is synthesized by.
ポリビニルエーテルの末端に反応性のケイ素官能基を導入すると、その官能基を介して別の化合物を結合させることが可能となり、ポリビニルエーテルの機能性向上につながる。例えば、クロロシランと金属ハライド(HgCl2)を用いるカチオン重合法が知られている(非特許文献1)。しかし、この方法ではケイ素原子に結合したクロル基が容易に加水分解して塩酸を発生するという問題点がある。 When a reactive silicon functional group is introduced into the terminal of the polyvinyl ether, it becomes possible to bond another compound via the functional group, leading to an improvement in the functionality of the polyvinyl ether. For example, a cationic polymerization method using chlorosilane and metal halide (HgCl 2 ) is known (Non-patent Document 1). However, this method has a problem that a chloro group bonded to a silicon atom is easily hydrolyzed to generate hydrochloric acid.
斯かる欠点を解決する方法として、遷移金属触媒によってヒドロシランを活性化して、ポリビニルエーテルの末端にケイ素官能基を導入する方法が知られている。例えばコバルト触媒を用いた反応(非特許文献2)、白金触媒を用いた反応(特許文献1)、ルテニウム触媒を用いた反応(特許文献2、非特許文献3)が開示されている。 As a method for solving such a drawback, a method is known in which hydrosilane is activated by a transition metal catalyst to introduce a silicon functional group at the end of polyvinyl ether. For example, a reaction using a cobalt catalyst (Non-patent Document 2), a reaction using a platinum catalyst (Patent Document 1), and a reaction using a ruthenium catalyst (Patent Document 2 and Non-Patent Document 3) are disclosed.
前記特許文献1には、ビニルエーテルモノマーと白金触媒、オルガノハイドロジェンポリシロキサンからなる混合物を加熱することにより、ビニルエーテルモノマーを重合する方法が開示されているが、オルガノハイドロジェンポリシロキサンは重合の助触媒として用いられているに過ぎない。ビニルエーテルモノマーとして、ビニルエーテル官能基を有するオルガノポリシロキサンも有効であるとされているが、分子間での重合反応が進行して、架橋されたオルガノポリシロキサンを与えるため好ましくない。
ルテニウム触媒を用いた重合反応としては、環状エーテルの重合によるポリエーテルの製造、および環状シロキサンの重合によるシルアルキレンシロキサンの製造方法も知られている(特許文献3及び4)。 As a polymerization reaction using a ruthenium catalyst, a method for producing a polyether by polymerizing a cyclic ether and a method for producing a silalkylenesiloxane by polymerizing a cyclic siloxane are also known (Patent Documents 3 and 4).
特許文献2及び非特許文献3記載のルテニウム触媒は、ヒドロシランのSi-H結合に作用して、水素原子を活性化すると考えられている。即ち、ルテニウム触媒が、Si-H結合と相互作用することが必要である。従って、斯かる相互作用を立体的に阻害する大きな置換基があると、水素原子が活性化され難いことが予測される。事実、前記ヒドロシランとしては、置換基として専らフェニル基及びメチル基を有するものしか用いられていない。 The ruthenium catalysts described in Patent Document 2 and Non-Patent Document 3 are considered to act on Si—H bonds of hydrosilane to activate hydrogen atoms. That is, it is necessary for the ruthenium catalyst to interact with the Si—H bond. Therefore, it is expected that a hydrogen atom is hardly activated when there is a large substituent that sterically inhibits such an interaction. In fact, as the hydrosilane, only those having a phenyl group and a methyl group as substituents are used.
ところが、驚くことに、上記予測に反し、本発明者らは所定のオルガノハイドロジェンポリシロキサンをルテニウム触媒を用いて活性化して、ビニルエーテルを重合させてオルガノハイドロジェンポリシロキサンに結合させることが可能であることを見出した(非特許文献4)。
しかし、上記研究は未だ限られた構造のオルガノポリシロキサンについての、実験室レベルのものでしかなかった。そこで、本発明は、広く各種のオルガノハイドロジェンポリシロキサンと、ビニルエーテルモノマーから、効率よく、オルガノポリシロキサン部分とポリビニルエーテル部分とを有するポリマーを製造する方法を提供することを目的とする。 However, the above studies were still only at the laboratory level for organopolysiloxanes with limited structure. Therefore, an object of the present invention is to provide a method for efficiently producing a polymer having an organopolysiloxane portion and a polyvinyl ether portion from various organohydrogenpolysiloxanes and vinyl ether monomers.
すなわち、本発明は、少なくとも1つのSi-H結合を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンと、前記Si-H結合の総モル量よりも多いモル量の、下記式(1)で表されるビニルエーテルとを、
R1 2C=C(R1)−OR2 (1)
(式(1)においてR1は、互いに独立に、水素原子、炭素数1〜10の、アルキル基、アリール基、又はアラルキル基であり、R2は炭素数1〜10の、アルキル基、アリール基、アラルキル基、又はシリル基である)、
2〜4個のルテニウム原子を有する多核ルテニウムカルボニル錯体の存在下で反応させて、前記オルガノポリハイドロジェンポリシロキサン残基に、ポリビニルエーテルが結合されてなるポリマーを製造する方法である。
That is, the present invention provides an organohydrogenpolysiloxane having at least one Si—H bond, and a vinyl ether represented by the following formula (1) in a molar amount larger than the total molar amount of the Si—H bond. ,
R 1 2 C═C (R 1 ) —OR 2 (1)
(R 1 in formula (1) each independently represent hydrogen atom, the carbon number 1-10, an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group, R 2 is the carbon number 1-10, an alkyl group, an aryl Group, aralkyl group, or silyl group),
This is a method for producing a polymer in which polyvinyl ether is bonded to the organopolyhydrogenpolysiloxane residue by reacting in the presence of a polynuclear ruthenium carbonyl complex having 2 to 4 ruthenium atoms.
本発明の方法で使用するオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、下記一般式で示すことができる。
R3 aHbSiO(4-a-b)/2
ここでR3は、互いに独立に、ハロゲン原子で置換されていてよい、炭素数1〜30、好ましくは1〜10のアルキル基、アリール基、又はアラルキル基である。a、bは夫々、4未満の数、但し、a+b<4である。好ましくは1.0≦a≦2.5、及び0.001≦b≦1.0、より好ましくは1.0≦a≦2.0、及び0.005≦b≦1.0である。
The organohydrogenpolysiloxane used in the method of the present invention can be represented by the following general formula.
R 3 a H b SiO (4-ab) / 2
R 3 is independently an alkyl group, aryl group, or aralkyl group having 1 to 30 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, which may be substituted with a halogen atom. a and b are numbers less than 4, respectively, where a + b <4. Preferably 1.0 ≦ a ≦ 2.5 and 0.001 ≦ b ≦ 1.0, more preferably 1.0 ≦ a ≦ 2.0 and 0.005 ≦ b ≦ 1.0.
R3の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、及びデシル基等のアルキル基;シクロペンチル基、及びシクロヘキシル基等の脂環式炭化水素基;フェニル基、及びトリル基等のアリール基;トリフロロプロピル基、ノナフロロヘキシル基、及びヘプタデシルフロロデシル基等のフッ素置換アルキル基などを挙げることができる。好ましくは、R3は炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基、及びトリフロロプロピル基である。 Examples of R 3 include methyl groups, ethyl groups, propyl groups, butyl groups, pentyl groups, hexyl groups, heptyl groups, octyl groups, nonyl groups, and decyl groups; alkyl groups such as cyclopentyl groups and cyclohexyl groups; An alicyclic hydrocarbon group; an aryl group such as a phenyl group and a tolyl group; a fluorine-substituted alkyl group such as a trifluoropropyl group, a nonafluorohexyl group, and a heptadecylfluorodecyl group. Preferably, R 3 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a phenyl group, and a trifluoropropyl group.
該オルガノハイドロジェンポリシロキサンの構造は、下記式(2)で表される直鎖状、式(3)で表される環状、及び式(4)で表される分岐状の何れであっても良い。
ここで、R4は水素原子または上述のR3であり、但し、dが0のときはR4の少なくとも一方が水素原子である。式(2)において、cは0〜1000の整数、dは0〜1000の整数である。得られるポリマーに、ポリオルガノポリシロキサンの特性をより反映させるために、c+dは2〜2000の整数、好ましくは2〜1000、より好ましくは10〜500である。
The structure of the organohydrogenpolysiloxane may be any one of a linear form represented by the following formula (2), a cyclic form represented by the formula (3), and a branched form represented by the formula (4). good.
Here, R 4 is a hydrogen atom or R 3 described above, provided that when d is 0, at least one of R 4 is a hydrogen atom. In Formula (2), c is an integer of 0 to 1000, and d is an integer of 0 to 1000. In order to further reflect the characteristics of polyorganopolysiloxane in the obtained polymer, c + d is an integer of 2 to 2000, preferably 2 to 1000, more preferably 10 to 500.
式(3)において、eは0〜8の整数、fは1〜8の整数、e+fは3〜10の整数、好ましくは4〜8の整数である。式(4)において、gは0または1、hは3または4の整数、g+hは4である。 In Formula (3), e is an integer of 0-8, f is an integer of 1-8, e + f is an integer of 3-10, Preferably it is an integer of 4-8. In the formula (4), g is 0 or 1, h is an integer of 3 or 4, and g + h is 4.
好ましくは、式(2)で表される直鎖状のオルガノハイドロジェンポリシロキサンが用いられる。該直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサンは、本発明における反応を阻害しない範囲であれば、側鎖構造、例えばR3SiO1.5単位及びSiO2単位を含んでいても良い。 また、 式(2)のメチルハイドロジェンポリシロキサンにおいて、Si-Hの位置は特に限定されない。 Preferably, a linear organohydrogenpolysiloxane represented by the formula (2) is used. The linear organohydrogenpolysiloxane may contain a side chain structure such as R 3 SiO 1.5 units and SiO 2 units as long as it does not inhibit the reaction in the present invention. Further, in the methyl hydrogen polysiloxane of the formula (2), the position of Si—H is not particularly limited.
より好ましくは、上式(2)において、R3がメチル基であり、c、dが1 〜 1000 である であるところの式(5)で表されるメチルハイドロジェンポリシロキサン、式(2)においてd=0、cが2〜2000の整数、好ましくは2〜1000の整数、さらに好ましくは10〜500の整数であり、両末端のR4が水素原子であるところの式(6)で示されるメチルハイドロジェンポリシロキサン、又は同片末端のR4が水素原子であるところの式(7)で示されるメチルハイドロジェンポリシロキサンが使用される。
More preferably, in the above formula (2), methyl hydrogen polysiloxane represented by formula (5), wherein R 3 is a methyl group, and c and d are 1 to 1000, formula (2) Wherein d = 0, c is an integer of 2 to 2000, preferably an integer of 2 to 1000, more preferably an integer of 10 to 500, and R 4 at both ends is a hydrogen atom. Or a methyl hydrogen polysiloxane represented by the formula (7) in which R 4 at the same terminal is a hydrogen atom.
本発明の方法における触媒は、2〜4個のルテニウム原子を有する多核ルテニウムカルボニル錯体であり、好ましくは、3個のルテニウム原子を有する下記式(A)で示されるアセナフチレンが配位した3核ルテニウムカルボニル錯体、または下記式(B)で示されるアズレンが配位した3核ルテニウムカルボニル錯体である。
The catalyst in the method of the present invention is a polynuclear ruthenium carbonyl complex having 2 to 4 ruthenium atoms, preferably trinuclear ruthenium coordinated with acenaphthylene represented by the following formula (A) having 3 ruthenium atoms. A carbonyl complex or a trinuclear ruthenium carbonyl complex coordinated with azulene represented by the following formula (B).
本発明の方法で使用されるビニルエーテルモノマーは、式(1)で表される。
R1 2C=C(R1)−OR2 (1)
ここでR1は、互いに独立に、水素原子、置換されていてよい、炭素数1〜10の、アルキル基、アリール基、又はアラルキル基であり、R2は、置換されていてよい、炭素数1〜8のアルキル基、アリール基、アラルキル基、又はシリル基ある。
The vinyl ether monomer used in the method of the present invention is represented by the formula (1).
R 1 2 C = C (R 1 ) -OR 2 (1)
Here, R 1 is, independently of each other, a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and R 2 is an optionally substituted carbon number. 1-8 alkyl groups, aryl groups, aralkyl groups, or silyl groups.
R1の例としては、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、及びデシル基等のアルキル基;シクロペンチル基、及びシクロヘキシル基等の飽和脂環式炭化水素基;フェニル基、及びトリル基等のアリール基;ベンジル基、及びフェネチル基等のアラルキル基などを挙げることができる。好ましくは、R1は水素原子である。 Examples of R 1 include alkyl groups such as hydrogen atom, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, and decyl group; cyclopentyl group, and cyclohexyl group. A saturated alicyclic hydrocarbon group such as a group; an aryl group such as a phenyl group and a tolyl group; and an aralkyl group such as a benzyl group and a phenethyl group. Preferably R 1 is a hydrogen atom.
R2の例としては、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、イソブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、及びデシル基等のアルキル基;シクロペンチル基、及びシクロヘキシル基等の飽和脂環式炭化水素基;フェニル基、及びトリル基等のアリール基;ベンジル基、及びフェネチル基等のアラルキル基;トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、及びt−ブチルジメチルシリル基等のシリル基などを挙げることができる。好ましくは、R2はアルキル基である。 Examples of R 2 include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, t-butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, and Alkyl groups such as decyl groups; saturated alicyclic hydrocarbon groups such as cyclopentyl groups and cyclohexyl groups; aryl groups such as phenyl groups and tolyl groups; aralkyl groups such as benzyl groups and phenethyl groups; trimethylsilyl groups and triethylsilyl groups And a silyl group such as a t-butyldimethylsilyl group. Preferably R 2 is an alkyl group.
オルガノハイドロジェンポリシロキサン中のSi-H結合とビニルエーテルモノマーとの反応は、以下の式で示される。
Si-H + n・R1 2C=C(R1)-OR2 ≡ Si-{(R1 2)C-C(R1)(OR2)}n-H
上式において、nは2以上の整数である。但し、一分子中に複数のSiH結合が在る場合には、nが1のものがあってもよい。
The reaction between the Si-H bond in the organohydrogenpolysiloxane and the vinyl ether monomer is represented by the following formula.
Si-H + n ・ R 1 2 C = C (R 1 ) -OR 2 ≡ Si-{(R 1 2 ) CC (R 1 ) (OR 2 )} n -H
In the above formula, n is an integer of 2 or more. However, when there are a plurality of SiH bonds in one molecule, n may be one.
前記式(2)〜(7)のオルガノハイドロジェンポリシロキサンを用いた場合、下記の式(8)〜(13)で示されるポリマーを得ることができる。
これらのポリマーは、オルガノポリシロキサンと、ポリビニルエーテル双方の特性を有し、例えば、化粧料、コーティング剤、界面活性剤への応用が期待される。
When the organohydrogenpolysiloxanes of the above formulas (2) to (7) are used, polymers represented by the following formulas (8) to (13) can be obtained.
These polymers have characteristics of both organopolysiloxane and polyvinyl ether, and are expected to be applied to, for example, cosmetics, coating agents, and surfactants.
本発明の方法において、ルテニウム触媒は、オルガノハイドロジェンポリシロキサンのSiH結合1モルに対して、1/1000〜1/10モルとなる範囲で使用することが好ましい。前記下限値より少なくても、即ち、ルテニウム触媒を多く使用しても、反応速度は上昇せず、一方、上限値を超えると重合時間が長くなりすぎる。好ましくはルテニウム触媒量は、SiH結合1モルに対して、1/500〜1/10、更に好ましくは1/200〜1/10モル、最も好ましくは1/150〜1/50の範囲である。 In the method of the present invention, the ruthenium catalyst is preferably used in a range of 1/1000 to 1/10 mol with respect to 1 mol of the SiH bond of the organohydrogenpolysiloxane. Even if the amount is less than the lower limit, that is, a large amount of ruthenium catalyst is used, the reaction rate does not increase. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the polymerization time becomes too long. Preferably, the ruthenium catalyst amount is in the range of 1/500 to 1/10, more preferably 1/200 to 1/10 mol, and most preferably 1/150 to 1/50, relative to 1 mol of SiH bonds.
ビニルモノマーは、一度に添加せずに、何回かに分けて添加することが好ましい。追加の添加は、既に添加されたビニルモノマーの反応がある程度進んだ後、好ましくは、ほぼ反応が終了した後に、行う。反応進行の確認は、例えばHNMRにより、反応混合物中の残存ビニルモノマーを測定することにより行うことができる。一回の添加量は、触媒1モルに対して、100〜5,000モルとすることが好ましく、より好ましくは500〜2,000モルとなるようにする。前記下限値より少なくても、即ち、モノマーに対してルテニウム触媒がより多くなるようにしても、反応速度は上昇せず、一方、上限値を超えると未反応モノマーが残留する傾向がある。上記添加量で1回添加し、該添加されたビニルエーテルの反応が終了したことを確認して、次の添加を行い、重合が最早進行しなくなるまで、それを繰り返す。ビニルモノマーの添加の総量は、典型的には、触媒1モルに対して、100〜100,000モル、より典型的には、5,000〜50,000モルの範囲の量となる。前記総量を一度に添加しても、未反応モノマーが残留し易い。 The vinyl monomer is preferably added in several portions without being added at once. The additional addition is carried out after the reaction of the already added vinyl monomer has progressed to some extent, preferably after the reaction has almost ended. The progress of the reaction can be confirmed by measuring the residual vinyl monomer in the reaction mixture by, for example, H NMR. The amount of addition at one time is preferably 100 to 5,000 mol, more preferably 500 to 2,000 mol with respect to 1 mol of the catalyst. Even if the amount is less than the lower limit, that is, the amount of ruthenium catalyst is increased with respect to the monomer, the reaction rate does not increase. It is added once in the above addition amount, and after confirming that the reaction of the added vinyl ether is completed, the next addition is performed, and this is repeated until the polymerization no longer proceeds. The total amount of vinyl monomer addition will typically be in the range of 100 to 100,000 moles, more typically 5,000 to 50,000 moles per mole of catalyst. Even if the total amount is added all at once, unreacted monomer tends to remain.
反応溶媒としては、エーテル系溶媒、芳香族系溶媒、アルコール系溶媒などが使用できるが、好ましくは、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒である。オルガノハイドロジェンポリシロキサンの分子量が高くなると、溶解性が低下する。均一系の反応とするために、溶媒量の増加と反応温度の上昇とを適宜組合わせて、反応条件を設定することが必要である。 As the reaction solvent, ether solvents, aromatic solvents, alcohol solvents and the like can be used, and ether solvents such as 1,4-dioxane and tetrahydrofuran are preferable. As the molecular weight of the organohydrogenpolysiloxane increases, the solubility decreases. In order to achieve a homogeneous reaction, it is necessary to set reaction conditions by appropriately combining an increase in the amount of solvent and an increase in reaction temperature.
本発明の触媒は活性が高いため、0〜100℃の非常に穏和な反応温度で目的物を得ることができる。反応温度は、好ましくは、20〜60℃である。また、反応時間には特に制限は無いが、典型的には、ビニルエーテル添加後30分〜10時間、より典型的には30分〜3時間、でビニルエーテルの重合反応が進行しなくなる。 Since the catalyst of the present invention has high activity, the desired product can be obtained at a very mild reaction temperature of 0 to 100 ° C. The reaction temperature is preferably 20 to 60 ° C. The reaction time is not particularly limited, but typically, the vinyl ether polymerization reaction does not proceed within 30 minutes to 10 hours, more typically 30 minutes to 3 hours after the addition of vinyl ether.
以下に、本発明を実施例によって更に説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。以下の実施例において、NMR測定は日本電子(株)製Lambda 600分光計を用いておこなった。赤外吸収スペクトルは日本分光(株)製FT/IR-550を用いて測定した。GPC(カラム:Shodex GPC-KF-804L と KF-805L を連結したもの;溶出液 THF;分子量の算出基準:ポリスチレン標準サンプル)により、生成物の分子量及び分子量分布を決定した。又、29Si-NMRを化合物同定法として使用した。INEPT測定(J値を204Hzとして測定)は、Si-H基をもつケイ素原子のピークのみを大きく検出する測定法であり、生成したポリマーの29SiNMRのINEPT測定でピークが検出されない、ということはSi-H基が消失したことと対応する。一方、DEPT測定(J値を11Hzとして測定)は、官能基にかかわらずすべてのケイ素種のピークが検出される。原料のオルガノハイドロジェンポリシロキサンと比較して、生成物ではSi-H基に基くシグナルが無く、アルキル基に結合したSiのシグナルが観察される。以下の結果で、DEPT測定では複数の29Siシグナルが観察されたが、これはタクティシティが異なるポリマーの混合物であることに由来している。 EXAMPLES The present invention will be further described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In the following examples, NMR measurement was performed using a Lambda 600 spectrometer manufactured by JEOL Ltd. The infrared absorption spectrum was measured using FT / IR-550 manufactured by JASCO Corporation. The molecular weight and molecular weight distribution of the product were determined by GPC (column: Concatenated Shodex GPC-KF-804L and KF-805L; eluent THF; molecular weight calculation standard: polystyrene standard sample). 29 Si-NMR was used as a compound identification method. INEPT measurement (measured with J value of 204 Hz) is a measurement method that detects only the peak of silicon atom having Si-H group, and the peak is not detected by INEPT measurement of 29 SiNMR of the polymer produced. Corresponds to the disappearance of the Si-H group. On the other hand, DEPT measurement (measured with J value of 11 Hz) detects peaks of all silicon species regardless of functional groups. Compared with the raw material organohydrogenpolysiloxane, the product has no signal based on Si-H groups, and a signal of Si bonded to an alkyl group is observed. In the following results, multiple 29 Si signals were observed in the DEPT measurement, which is due to the mixture of polymers with different tacticities.
実施例1
1,1,1,3,3,5,5-ヘプタメチルトリシロキサンとt-ブチルビニルエーテル(t-BVE)の反応
30mL二口フラスコに、磁気撹拌子、前記式(A)で示される触媒(以下、AceRu3(CO)7と略す、2.15mg, 0.0033 mmol)を加えて、フラスコ内をアルゴン雰囲気に置換した。1,4-ジオキサン(0.056mL)をマイクロシリンジで加えて錯体を溶解した。この錯体溶液に、1,1,1,3,3,5,5-ヘプタメチルトリシロキサン(0.018mL, 0.066 mmol)を加えて30分撹拌すると、溶液の色が濃橙色からうすい橙色へと変化した。つぎに、1000当量t−ブチルビニルエーテル(以下、t-BVEと略す、0.43 mL, 3.3 mmol, 1000e.q.)を加え、室温で撹拌した。発熱を伴う溶液の粘度の急激な増加が観察された。H-NMRでt-BVE の残量がほぼ認められなくなった後に、新たに1000当量t-BVE を加え、重合が進まなくなるまでこれを繰り返した(錯体に対して28000等量)。反応後に溶液を10-3Torrの減圧下で乾燥させることにより、ポリマー(8.02g)を得た。生成したポリマーを1HNMR, 13CNMR, 29SiNMR, IRで測定したところSi-Hピークの消失が確認され、対応するポリマーの構造に適合したシグナルが得られた。
Mn = 10000, Mw = 20000, Mw/Mn = 1.98(GPC、ポリスチレン換算)
Mn = 94000(1HNMR)
Mn = 122000(理論)(これは、消費したモノマー/使用したシロキサンのモル数から算出した値であり、以下において同様である)。
29SiNMR(119MHz, C6D6, r.t.)
(Dept J=11Hz) δ7.38、 7.12、7.02(OSiMe3), -20.6, -20.83, -21.29, -21.75, -21.83, -21.95, -22.00(その他、複数のタクティシティによる複数のピークが表れた)
(Inept J=204Hz) Si-H peak( -7.03ppm )の消失を確認した。
IR Si-H peak( 2127cm-1 )の消失を確認した。
1H NMR (600 MHz, C6D6, r.t.): ポリマー鎖に基くシグナル: δ 0.84〜1.51 (br, 9H, CH3 of tBu), 1.52〜2.45 (ポリマー鎖に基くbr, 2H, CH2 ), 3.49〜4.17 (ポリマー鎖に基くbr,1H, CH), 末端シリル基の小さなピークがδ 0.02〜0.09, 0.09〜0.12, 0.12〜0.21 に観察された(いずれもbr-s, 積分比8:4:5, 21H, SiMe)
13C NMR (150 MHz, C6D6, r.t.) ポリマー鎖のピークのみ以下のシフトに観察された: ・ 28.41〜30.68 (CH3 of tBu), 44.74〜47.43 (ポリマー鎖のCH2), 66.35〜68.94 (ポリマー鎖のCH), 72.52〜74.12(C of tBu)(S/Nが悪いため、Si-Me基の13Cシグナルは確認できなかった。)
Example 1
Reaction of 1,1,1,3,3,5,5-heptamethyltrisiloxane with t-butyl vinyl ether (t-BVE)
A magnetic stirring bar and a catalyst represented by the above formula (A) (hereinafter abbreviated as AceRu 3 (CO) 7 , 2.15 mg, 0.0033 mmol) were added to a 30 mL two-necked flask, and the inside of the flask was replaced with an argon atmosphere. 1,4-Dioxane (0.056 mL) was added with a microsyringe to dissolve the complex. When 1,1,1,3,3,5,5-heptamethyltrisiloxane (0.018 mL, 0.066 mmol) is added to this complex solution and stirred for 30 minutes, the color of the solution changes from dark orange to light orange. did. Next, 1000 equivalent t-butyl vinyl ether (hereinafter abbreviated as t-BVE, 0.43 mL, 3.3 mmol, 1000 e.q.) was added and stirred at room temperature. A rapid increase in the viscosity of the solution with an exotherm was observed. After almost no remaining amount of t-BVE was observed by H-NMR, 1000 equivalents of t-BVE were newly added, and this was repeated until the polymerization did not proceed (28000 equivalents relative to the complex). After the reaction, the solution was dried under reduced pressure of 10 −3 Torr to obtain a polymer (8.02 g). When the produced polymer was measured by 1 HNMR, 13 CNMR, 29 SiNMR, and IR, disappearance of the Si-H peak was confirmed, and a signal suitable for the structure of the corresponding polymer was obtained.
Mn = 10000, Mw = 20000, Mw / Mn = 1.98 (GPC, polystyrene equivalent)
Mn = 94000 (1 HNMR)
Mn = 122000 (theoretical) (this is a value calculated from the number of moles of monomer consumed / number of siloxanes used, and so on).
29 Si NMR (119 MHz, C 6 D 6 , rt)
(Dept J = 11Hz) δ 7.38, 7.12, 7.02 (OSiMe 3 ), -20.6, -20.83, -21.29, -21.75, -21.83, -21.95, -22.00 (Other multiple peaks due to multiple tacticities (Appears)
(Inept J = 204 Hz) The disappearance of Si-H peak (−7.03 ppm) was confirmed.
IR Si-H peak (2127cm -1 ) Disappeared.
1 H NMR (600 MHz, C 6 D 6 , rt): Signal based on polymer chain: δ 0.84 to 1.51 (br, 9H, CH 3 of t Bu), 1.52 to 2.45 (br, 2H, CH based on polymer chain 2 ), 3.49 to 4.17 (br, 1H, CH based on polymer chain), small peaks of terminal silyl groups were observed at δ 0.02 to 0.09, 0.09 to 0.12, 0.12 to 0.21 (both br-s, integral ratio) (8: 4: 5, 21H, SiMe)
Only 13 C NMR (150 MHz, C 6 D 6 , rt) polymer chain peaks were observed with the following shifts: 28.41-30.68 (CH 3 of t Bu), 44.74-47.43 (CH 2 of polymer chain), 66.35 to 68.94 (CH of polymer chain), 72.52 to 74.12 (C of t Bu) (S / N was poor, so 13 C signal of Si-Me group could not be confirmed.)
実施例2
1,1,3,3,5,5-ヘキサメチルトリシロキサンとt-BVEの反応
30mL二口フラスコに、磁気撹拌子、AceRu3(CO)7(2.15mg, 0.0033 mmol)を加えて、フラスコ内をアルゴン雰囲気に置換した。1,4-ジオキサン(0.056 mL)をマイクロシリンジで加えて錯体を溶解した。この錯体溶液に、1,1,3,3,5,5-ヘキサメチルトリシロキサン(0.008mL, 0.033 mmol)を加えて30分撹拌すると、溶液の色が濃橙色からうすい橙色へと変化した。つぎに、1000当量のt-BVE(0.43 mL, 3.3 mmol,)を加え、室温で撹拌した。発熱を伴う溶液の粘度の急激な増加が観察された。H-NMRでt-BVE の残量がほぼ認められなくなった後に、新たに1000当量t-BVE を加え、重合が進まなくなるまでこれを繰り返した(錯体に対して18000等量)。反応後に溶液を10-3Torrの減圧下で乾燥させることにより、ポリマー(4.05g)を得た。生成したポリマーを1HNMR, 13CNMR, 29SiNMR, IRで測定したところSi-Hピークの消失が確認され、対応するポリマーの構造に適合したシグナルが得られた。
Mn = 9000, Mw = 16000, Mw/Mn = 1.84(GPC、ポリスチレン換算)
Mn = 111000(1HNMR)
Mn = 124000(理論)
29SiNMR(119MHz, C6D6, r.t.)
Dept J=11Hz δ-21.63, -21.72(その他、複数のタクティシティによる複数のピークが表れた)
Inept J=210Hz Si-H peak( -6.40ppm )の消失を確認した。
IR Si-H peak( 2126cm-1 )の消失を確認した。
1H NMR (600 MHz, C6D6, r.t.): ポリマー鎖に基くシグナル: δ 0.93〜1.45 (br, 9H, CH3 of tBu), 1.55〜2.21 (ポリマー鎖に基づくbr,2H, CH2), 3.54〜3.94 (ポリマー鎖のブロードな1H, CH), 末端シリル基の小さなピークがδ0.09〜0.21に観察された (m, 18H, SiMe) 13C NMR (150 MHz, C6D6, r.t.) ポリマー鎖のピークのみ以下のシフトに観察された: δ 28.33〜30.83 (CH3 of tBu), 44.83〜47.30 (ポリマー鎖のCH2), 66.08〜68.61 (ポリマー鎖のCH ), 72.25〜74.67(C of tBu)。 S/Nが悪いため、Si-Me基の13Cシグナルは確認できなかった。
Example 2
Reaction of 1,1,3,3,5,5-hexamethyltrisiloxane with t-BVE
A magnetic stirring bar, AceRu 3 (CO) 7 (2.15 mg, 0.0033 mmol) was added to a 30 mL two-necked flask, and the inside of the flask was replaced with an argon atmosphere. 1,4-Dioxane (0.056 mL) was added with a microsyringe to dissolve the complex. When 1,1,3,3,5,5-hexamethyltrisiloxane (0.008 mL, 0.033 mmol) was added to this complex solution and stirred for 30 minutes, the color of the solution changed from dark orange to light orange. Next, 1000 equivalent of t-BVE (0.43 mL, 3.3 mmol,) was added and stirred at room temperature. A rapid increase in the viscosity of the solution with an exotherm was observed. After almost no remaining amount of t-BVE was observed by H-NMR, 1000 equivalent t-BVE was newly added, and this was repeated until the polymerization did not proceed (18000 equivalents relative to the complex). After the reaction, the solution was dried under reduced pressure of 10 −3 Torr to obtain a polymer (4.05 g). When the produced polymer was measured by 1 HNMR, 13 CNMR, 29 SiNMR, and IR, disappearance of the Si-H peak was confirmed, and a signal suitable for the structure of the corresponding polymer was obtained.
Mn = 9000, Mw = 16000, Mw / Mn = 1.84 (GPC, polystyrene equivalent)
Mn = 111000 (1 HNMR)
Mn = 124000 (theory)
29 Si NMR (119 MHz, C 6 D 6 , rt)
Dept J = 11Hz δ-21.63, -21.72 (In addition, multiple peaks due to multiple tacticities appeared)
The disappearance of Inept J = 210 Hz Si-H peak (−6.40 ppm) was confirmed.
IR Si-H peak (2126cm -1 ) Disappeared.
1 H NMR (600 MHz, C 6 D 6 , rt): Signal based on polymer chain: δ 0.93 to 1.45 (br, 9H, CH 3 of t Bu), 1.55 to 2.21 (br, 2H, CH based on polymer chain 2 ), 3.54 to 3.94 (broad 1H, CH of the polymer chain), a small peak of the terminal silyl group was observed at δ 0.09 to 0.21 (m, 18H, SiMe) 13 C NMR (150 MHz, C 6 D 6 , rt) Only the peak of the polymer chain was observed with the following shift: δ 28.33-30.83 (CH 3 of t Bu), 44.83-47.30 (CH 2 of the polymer chain), 66.08-68.61 (CH of the polymer chain), 72.25-74.67 (C of t Bu). Due to poor S / N, 13C signal of Si-Me group could not be confirmed.
実施例3
両末端SiH基含有メチルハイドロジェンポリシロキサンとt-BVEの反応
30mL二口フラスコに、磁気撹拌子、AceRu3(CO)7(2.15mg, 0.0033 mmol)を加えて、フラスコ内をアルゴン雰囲気に置換した。1,4-ジオキサン(0.056 mL)をマイクロシリンジで加えて錯体を溶解した。この錯体溶液に、メチルハイドロジェンポリシロキサン(0.021mL, 0.033 mmol)を加えて30分撹拌すると、溶液の色が濃橙色からうすい橙色へと変化した。つぎに、1000当量のt-BVE(0.43 mL, 3.3 mmol, 1000e.q.)を加え、室温で撹拌した。発熱を伴う溶液の粘度の急激な増加が観察された。H-NMRでt-BVE の残量がほぼ認められなくなった後に、新たに1000当量t-BVE を加え、重合が進まなくなるまでこれを繰り返した(錯体に対して20000等量)。反応後に溶液を10-3Torrの減圧下で乾燥させることにより、ポリマー(4.85g)を得た。生成したポリマーを1HNMR, 13CNMR, 29SiNMR, IRで測定したところSi-Hピークの消失が確認され、対応するポリマーの構造に適合したシグナルが得られた。図1に1H-NMスペクトル、図2に13C-NMRスペクトル、図3にD DEPTスペクトル、図4にINEPTスペクトル、図5にIRスペクトル(右側は出発原料のシロキサンのスペクトル)、図6にGPCチャートを示す。
Mn = 6000, Mw = 12000, Mw/Mn = 1.95(GPC 、ポリスチレン換算)
Mn = 130000(1HNMR)
Mn = 150000(理論)
29SiNMR(119MHz, C6D6, r.t.)
(Dept J=11Hz) δ-15.31, -20.34, -21.28, -21.63, -21.75, -21.86, -21.91, -22.09, -22.31(その他、図3に示すように複数のタクティシティによる複数のピークが表れた)
(Inept J=198Hz) Si-H peak( -6.83ppm )の消失を確認した。
IR Si-H peak( 2127cm-1 )の消失を確認した。
1H NMR (600 MHz, C6D6, r.t.): .): ポリマー鎖に基くシグナル: δ 0.91〜1.46 (b, br, 9H, CH3 of tBu), 1.57〜2.12 (ポリマー鎖のc, br, 2H, CH2), 3.57〜3.95 (ポリマー鎖のbr,1H, CH), 末端シリル基の小さなピークが・ 0.09〜0.19に観察された(a, m, 48H, SiMe) 13C NMR (150 MHz, C6D6, r.t.) ポリマー鎖のピークのみ以下のシフトに観察された: δ28.33〜30.62 (B, CH3 of tBu), 45.17〜47.09 (ポリマー鎖のC, CH2), 66.49〜68.56 (ポリマー鎖のD, CH), 72.38〜74.05(E, C of tBu), 1.33, 2.14(SiCH3)
Example 3
Reaction of t-BVE with methylhydrogenpolysiloxane containing SiH groups at both ends
A magnetic stirring bar, AceRu 3 (CO) 7 (2.15 mg, 0.0033 mmol) was added to a 30 mL two-necked flask, and the inside of the flask was replaced with an argon atmosphere. 1,4-Dioxane (0.056 mL) was added with a microsyringe to dissolve the complex. When methylhydrogenpolysiloxane (0.021 mL, 0.033 mmol) was added to this complex solution and stirred for 30 minutes, the color of the solution changed from dark orange to light orange. Next, 1000 equivalent of t-BVE (0.43 mL, 3.3 mmol, 1000 e.q.) was added, and the mixture was stirred at room temperature. A rapid increase in the viscosity of the solution with an exotherm was observed. After almost no remaining amount of t-BVE was observed by H-NMR, 1000 equivalent t-BVE was newly added, and this was repeated until the polymerization did not proceed (20,000 equivalents relative to the complex). After the reaction, the solution was dried under reduced pressure of 10 −3 Torr to obtain a polymer (4.85 g). When the produced polymer was measured by 1 HNMR, 13 CNMR, 29 SiNMR, and IR, disappearance of the Si-H peak was confirmed, and a signal suitable for the structure of the corresponding polymer was obtained. 1 H-NM spectrum in FIG. 1, 13 C-NMR spectrum in FIG. 2, D DEPT spectrum in FIG. 3, INEPT spectra in Figure 4, IR spectrum in FIG. 5 (right spectrum of the siloxane starting material), 6 A GPC chart is shown.
Mn = 6000, Mw = 12000, Mw / Mn = 1.95 (GPC, polystyrene equivalent)
Mn = 130000 (1 HNMR)
Mn = 150000 (theory)
29 Si NMR (119 MHz, C 6 D 6 , rt)
(Dept J = 11Hz) δ-15.31, -20.34, -21.28, -21.63, -21.75, -21.86, -21.91, -22.09, -22.31 (In addition, multiple peaks with multiple tacticities as shown in Fig. 3 Appeared)
(Inept J = 198 Hz) The disappearance of Si-H peak (−6.83 ppm) was confirmed.
IR Si-H peak (2127cm -1 ) Disappeared.
1 H NMR (600 MHz, C 6 D 6 , rt):.): Signal based on polymer chain: δ 0.91 ~ 1.46 (b, br, 9H, CH 3 of t Bu), 1.57 ~ 2.12 (c of polymer chain , br, 2H, CH 2 ), 3.57 to 3.95 (br, 1H, CH of polymer chain), small peak of terminal silyl group was observed at 0.09 to 0.19 (a, m, 48H, SiMe) 13 C NMR (150 MHz, C 6 D 6 , rt) Only the peak of the polymer chain was observed in the following shift: δ 28.33-30.62 (B, CH 3 of t Bu), 45.17-47.09 (C, CH 2 of the polymer chain ), 66.49-68.56 (D, CH of polymer chain), 72.38-74.05 (E, C of t Bu), 1.33, 2.14 (SiCH 3 )
実施例4
リビング重合で合成したオリゴジメチルシロキサンとt-BVEの反応
30mL二口フラスコに、磁気撹拌子、AceRu3(CO)7(2.15mg, 0.0033 mmol)を加えて、フラスコ内をアルゴン雰囲気に置換した。1,4-ジオキサン(0.10mL)をマイクロシリンジで加えて錯体を溶解した。この錯体溶液に、リビング重合で合成したオリゴジメチルシロキサン(Mn = 858 (1HNMR), 0.062mL, 0.066 mmol)を加えて30分、40℃で撹拌すると、溶液の色が濃橙色からうすい橙色へと変化した。つぎに、1000当量のt-BVE(0.43 mL, 3.3 mmol,)を加え、40℃で撹拌した。溶液の粘度の増加が観察された。H-NMRでt-BVE の残量がほぼ認められなくなった後に、新たに1000当量t-BVE を加え、重合が進まなくなるまでこれを繰り返した(錯体に対して4000等量)。反応後に溶液を10-3Torrの減圧下で乾燥させることにより、ポリ(t-BVE)(0.96g)を得た。生成したポリマーの1HNMR, 13CNMR, 29SiNMR, IRスペクトルを測定したところSi-Hピークの消失が確認され、対応するポリマーの構造に適合したシグナルが得られた。
Mn = 15000(1HNMR)
Mn = 15900(理論)
29SiNMR(119MHz, C6D6, r.t.)
(Dept J=11Hz) δ7.96(OSiMe2n-Bu), -20.22, -21.34, -21.52, -21.55, -21.60, -21.75, -22.21(その他、複数のタクティシティによる複数のピークが表れた)
(Inept J=198Hz) Si-H peak(-6.60, -6.64ppm)の消失を確認した。
IR Si-H peak( 2125cm-1 )の消失を確認した。
1H NMR (600 MHz, C6D6, r.t.): ポリマー鎖に基くシグナル: δ 0.97〜1.54 (br, 9H, CH3 of tBu), 1.61〜2.19 ポリマー鎖のブロードな2H, CH2), 3.65〜4.08 (ポリマー鎖のbr,1H, CH), 末端シリル基の小さなピークが・ 0.13(bs), 0.16(bs), 0.17〜0.25(bm), に観察された( 33H, SiMe), 0.55〜0.62(n-Bu のブロードな2H, CH2), 0.88〜0.93(br, 3H, CH3 of n-Bu) 13C NMR (150 MHz, C6D6, r.t.): δ 29.20〜30.41 (CH3 of tBu), 45.07〜47.13 (ポリマー鎖のCH2), 66.50〜68.82 (ポリマー鎖のCH ), 72.59〜74.05(n-Bu のC), 26.73, 25.85, 18.30, 14.03 (n-Bu), 2.13, 1.43, 1.37, 1.34, 0.40 (SiCH3)
Example 4
Reaction of oligodimethylsiloxane synthesized by living polymerization with t-BVE
A magnetic stirring bar, AceRu 3 (CO) 7 (2.15 mg, 0.0033 mmol) was added to a 30 mL two-necked flask, and the inside of the flask was replaced with an argon atmosphere. 1,4-Dioxane (0.10 mL) was added with a microsyringe to dissolve the complex. To this complex solution, oligodimethylsiloxane (Mn = 858 ( 1 HNMR), 0.062 mL, 0.066 mmol) synthesized by living polymerization was added and stirred for 30 minutes at 40 ° C. The color of the solution changed from dark orange to light orange. And changed. Next, 1000 equivalent of t-BVE (0.43 mL, 3.3 mmol,) was added, and the mixture was stirred at 40 ° C. An increase in the viscosity of the solution was observed. After almost no remaining amount of t-BVE was observed by H-NMR, 1000 equivalents of t-BVE was newly added, and this was repeated until the polymerization did not proceed (4000 equivalents to the complex). After the reaction, the solution was dried under reduced pressure of 10 −3 Torr to obtain poly (t-BVE) (0.96 g). As a result of measuring 1 HNMR, 13 CNMR, 29 SiNMR, and IR spectrum of the produced polymer, the disappearance of the Si-H peak was confirmed, and a signal suitable for the structure of the corresponding polymer was obtained.
Mn = 15000 (1 HNMR)
Mn = 15900 (theory)
29 Si NMR (119 MHz, C 6 D 6 , rt)
(Dept J = 11Hz) δ7.96 (OSiMe 2 n-Bu), -20.22, -21.34, -21.52, -21.55, -21.60, -21.75, -22.21 (Other multiple peaks due to multiple tacticity appear ()
(Inept J = 198 Hz) The disappearance of Si-H peak (-6.60, -6.64 ppm) was confirmed.
The disappearance of IR Si-H peak (2125 cm −1 ) was confirmed.
1 H NMR (600 MHz, C 6 D 6 , rt): Signal based on polymer chain: δ 0.97 to 1.54 (br, 9H, CH 3 of t Bu), 1.61 to 2.19 Polymer chain broad 2H, CH 2 ) , 3.65 ~ 4.08 (br, 1H, CH of polymer chain), small peaks of terminal silyl groups were observed at 0.13 (bs), 0.16 (bs), 0.17 ~ 0.25 (bm), (33H, SiMe), 0.55-0.62 (n-Bu broad 2H, CH 2 ), 0.88-0.93 (br, 3H, CH 3 of n-Bu) 13 C NMR (150 MHz, C 6 D 6 , rt): δ 29.20-30.41 (CH 3 of t Bu), 45.07 to 47.13 (CH 2 of polymer chain), 66.50 to 68.82 (CH of polymer chain), 72.59 to 74.05 (C of n-Bu), 26.73, 25.85, 18.30, 14.03 (n- Bu), 2.13, 1.43, 1.37, 1.34, 0.40 (SiCH 3 )
実施例5
テトラメチルシクロシロキサンとt-BVEの重合
30mL二口フラスコに、磁気撹拌子、AceRu3(CO)7(2.15mg, 0.0033 mmol)を加えて、フラスコ内をアルゴン雰囲気に置換した。1,4-ジオキサン(0.056 mL)をマイクロシリンジで加えて錯体を溶解した。この錯体溶液に、テトラメチルシクロシロキサン(0.004mL, 0.017 mmol)を加えて30分撹拌すると、溶液の色が濃橙色からうすい橙色へと変化した。つぎに、1000当量のt-BVE(0.43 mL, 3.3 mmol,)を加え、室温で撹拌した。発熱を伴う溶液の粘度の急激な増加が観察された。H-NMRでt-BVE の残量がほぼ認められなくなった後に、新たに1000当量t-BVE を加え、重合が進まなくなるまでこれを繰り返した(錯体に対して17000等量)。反応後に溶液を10-3Torrの減圧下で乾燥させることにより、ポリマー(2.12g)を得た。生成したポリマーを1HNMR, 13CNMR, 29SiNMR, IRで測定したところSi-Hピークの消失が確認され、対応するポリマーの構造に適合したシグナルが得られた。
Mn = 8600, Mw = 16000, Mw/Mn = 1.92(GPC 、ポリスチレン換算)
Mn = 37000(1HNMR)
Mn = 130000(理論)消費したモノマー/使用したSiloxaneのモル数から算出した値である。
29SiNMR(119MHz, C6D6, r.t.)
(Dept J=11Hz) δ-21.78, -21.86 (Siがタクティシティの影響のため複数のピークが表れる)
(Inept J=198Hz) Si-H peak( -31.69, -31.72, -32.01, -32.38ppm、cis, trans体 )の消失を確認
IR Si-H peak( 2128cm-1 )の消失を確認した。
1H NMR (600 MHz, C6D6, r.t.): ポリマー鎖に基くシグナル: δ0.81〜1.40 (br, 9H, CH3 of tBu), 1.45〜2.14 (ポリマー鎖のブロードな2H, CH2), 3.43〜3.88 (ポリマー鎖のブロードな1H, CH), 末端シリル基の小さなピークがδ 0.11に観察された (s, 12H, SiMe) 13C NMR (150 MHz, C6D6, r.t.): δ 28.88〜30.44 (tBu のCH3 ), 45.01〜47.16 (ポリマー鎖のCH2), 66.49〜68.85 (ポリマー鎖のCH), 72.55〜73.81(tBu のC), 1.29, 1.21(SiCH3)
Example 5
Polymerization of tetramethylcyclosiloxane and t-BVE
A magnetic stirring bar, AceRu 3 (CO) 7 (2.15 mg, 0.0033 mmol) was added to a 30 mL two-necked flask, and the inside of the flask was replaced with an argon atmosphere. 1,4-Dioxane (0.056 mL) was added with a microsyringe to dissolve the complex. When tetramethylcyclosiloxane (0.004 mL, 0.017 mmol) was added to this complex solution and stirred for 30 minutes, the color of the solution changed from dark orange to light orange. Next, 1000 equivalent of t-BVE (0.43 mL, 3.3 mmol,) was added and stirred at room temperature. A rapid increase in the viscosity of the solution with an exotherm was observed. After almost no remaining amount of t-BVE was observed by H-NMR, 1000 equivalents of t-BVE was newly added, and this was repeated until the polymerization did not proceed (17000 equivalents relative to the complex). After the reaction, the solution was dried under reduced pressure of 10 −3 Torr to obtain a polymer (2.12 g). When the produced polymer was measured by 1 HNMR, 13 CNMR, 29 SiNMR, and IR, disappearance of the Si-H peak was confirmed, and a signal suitable for the structure of the corresponding polymer was obtained.
Mn = 8600, Mw = 16000, Mw / Mn = 1.92 (GPC, polystyrene equivalent)
Mn = 37000 (1 HNMR)
Mn = 130000 (theoretical) Calculated from the number of moles of consumed monomer / siloxane used.
29 Si NMR (119 MHz, C 6 D 6 , rt)
(Dept J = 11Hz) δ-21.78, -21.86 (Several peaks appear due to the influence of tacticity in Si)
Confirmed the disappearance of (Inept J = 198Hz) Si-H peak (-31.69, -31.72, -32.01, -32.38ppm, cis, trans isomers)
IR Si-H peak (2128cm -1 ) Disappeared.
1 H NMR (600 MHz, C 6 D 6 , rt): Signal based on polymer chain: δ0.81 to 1.40 (br, 9H, CH 3 of t Bu), 1.45 to 2.14 (broad polymer chain 2H, CH 2 ), 3.43 to 3.88 (broad 1H, CH of the polymer chain), a small peak of terminal silyl group was observed at δ 0.11 (s, 12H, SiMe) 13 C NMR (150 MHz, C 6 D 6 , rt ): δ 28.88-30.44 (CH 3 of t Bu), 45.01-47.16 (CH 2 of polymer chain), 66.49-68.85 (CH of polymer chain), 72.55-73.81 (C of t Bu), 1.29, 1.21 (SiCH 3 )
実施例6
側鎖Si−H基含有メチルハイドロジェンポリシロキサンとt-BVEの重合
30mL二口フラスコに、磁気撹拌子、AceRu3(CO)7(2.15mg, 0.0033 mmol)を加えて、フラスコ内をアルゴン雰囲気に置換した。1,4-ジオキサン(0.2mL)をガスタイトシリンジで加えて錯体を溶解した。この錯体溶液に、上記のメチルハイドロジェンポリシロキサン(0.11mL, 0.022mmol)を加えて30分、40℃で撹拌すると、溶液の色が濃橙色からうすい橙色へと変化した。つぎに、1000当量のt-BVE(0.43 mL, 3.3 mmol,)を加え、40℃で撹拌した。H-NMRでt-BVE の残量がほぼ認められなくなった後に、新たに1000当量t-BVE を加え、重合が進まなくなるまでこれを繰り返した(錯体に対して2000等量)。反応後に溶液を10-3Torrの減圧下で乾燥させることにより、ポリ(t-BVE)(0.35g)を得た。生成したポリマーを1HNMR, 13CNMR, 29SiNMR, IRで測定したところSi-Hピークの消失が確認され、対応するポリマーの構造に適合したシグナルが得られた。
Mn = 20000(1HNMR)
Mn = 21000(理論) (消費したモノマー/使用したシロキサンのモル数から算出した値である)
29SiNMR(119MHz, C6D6, r.t.)
(Dept J=11Hz) δ7.56・OSiMe3), -21.03, -21.08, -21.48, -21.65, -21.81(その他のSiがタクティシティの影響のため複数のピークが表れる)
(Inept J=239Hz) Si-H peak(-37.21ppm)の消失を確認した。
IR Si-H peak( 2160cm-1 )の消失を確認した。
1H NMR (600 MHz, C6D6, r.t.): ポリマー鎖に基くシグナル: δ 1.07〜1.53 (br, 9H, CH3 of tBu), 1.68〜2.22 (ポリマー鎖のブロードな2H, CH2), 3.68〜4.08 (ポリマー鎖のbr,1H, CH), 末端シリル基の小さなピークがδ 0.09〜0.43に観察された (m, 387H, SiMe) 13C NMR (150 MHz, C6D6, r.t.): δ28.30〜30.90 (CH3 of tBu), 45.39〜47.20 (ポリマー鎖のCH2), 66.55〜68.79 (ポリマー鎖のCH), 72.71〜73.98(C of tBu), 0.96(bs), 1.09(bs), 1.18, 1.22, 1.35(bs), 1.59, 1.94(SiCH3)
Example 6
Polymerization of side chain Si-H group-containing methylhydrogenpolysiloxane and t-BVE
A magnetic stirring bar, AceRu 3 (CO) 7 (2.15 mg, 0.0033 mmol) was added to a 30 mL two-necked flask, and the inside of the flask was replaced with an argon atmosphere. 1,4-Dioxane (0.2 mL) was added with a gas tight syringe to dissolve the complex. When the above-mentioned methyl hydrogen polysiloxane (0.11 mL, 0.022 mmol) was added to this complex solution and stirred at 40 ° C. for 30 minutes, the color of the solution changed from dark orange to light orange. Next, 1000 equivalent of t-BVE (0.43 mL, 3.3 mmol,) was added, and the mixture was stirred at 40 ° C. After almost no remaining amount of t-BVE was observed by H-NMR, 1000 equivalent t-BVE was newly added, and this was repeated until the polymerization did not proceed (2000 equivalents to the complex). After the reaction, the solution was dried under reduced pressure of 10 −3 Torr to obtain poly (t-BVE) (0.35 g). When the produced polymer was measured by 1 HNMR, 13 CNMR, 29 SiNMR, and IR, disappearance of the Si-H peak was confirmed, and a signal suitable for the structure of the corresponding polymer was obtained.
Mn = 20000 (1 HNMR)
Mn = 21000 (theory) (value calculated from the number of moles of monomer consumed / number of siloxanes used)
29 Si NMR (119 MHz, C 6 D 6 , rt)
(Dept J = 11Hz) δ7.56 ・ OSiMe 3 ), -21.03, -21.08, -21.48, -21.65, -21.81 (multiple peaks appear due to tacticity of other Si)
(Inept J = 239 Hz) The disappearance of Si-H peak (-37.21 ppm) was confirmed.
IR Si-H peak (2160cm -1 ) Disappeared.
1 H NMR (600 MHz, C 6 D 6 , rt): Signal based on polymer chain: δ 1.07 to 1.53 (br, 9H, CH 3 of t Bu), 1.68 to 2.22 (polymer chain broad 2H, CH 2 ), 3.68 to 4.08 (br, 1H, CH of polymer chain), a small peak of terminal silyl group was observed at δ 0.09 to 0.43 (m, 387H, SiMe) 13 C NMR (150 MHz, C 6 D 6 , rt): δ 28.30-30.90 (CH 3 of t Bu), 45.39-47.20 (CH 2 of polymer chain), 66.55-68.79 (CH of polymer chain), 72.71-73.98 (C of t Bu), 0.96 (bs ), 1.09 (bs), 1.18, 1.22, 1.35 (bs), 1.59, 1.94 (SiCH 3 )
本発明の方法によれば、オルガノポリシロキサン部分とポリビニルエーテル部分とを有するポリマーを効率良く得ることができる。該ポリマーは、化粧料、コーティング剤、界面活性剤等に有用であり得る。 According to the method of the present invention, a polymer having an organopolysiloxane moiety and a polyvinyl ether moiety can be efficiently obtained. The polymer may be useful for cosmetics, coating agents, surfactants and the like.
Claims (6)
R1 2C=C(R1)−OR2 (1)
(式(1)においてR1は、互いに独立に、水素原子、炭素数1〜10の、アルキル基、アリール基、又はアラルキル基であり、R2は炭素数1〜10の、アルキル基、アリール基、アラルキル基、又はシリル基である)、
2〜4個のルテニウム原子を有する多核ルテニウムカルボニル錯体の存在下で反応させて、前記オルガノポリハイドロジェンポリシロキサン残基に、ポリビニルエーテルが結合されてなるポリマーを製造する方法。 An organohydrogenpolysiloxane having at least one Si—H bond, and a vinyl ether represented by the following formula (1) in a molar amount larger than the total molar amount of the Si—H bond:
R 1 2 C═C (R 1 ) —OR 2 (1)
(In Formula (1), R 1 is independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group, or an aralkyl group, and R 2 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, aryl. Group, aralkyl group, or silyl group),
A method for producing a polymer in which polyvinyl ether is bonded to the organopolyhydrogenpolysiloxane residue by reacting in the presence of a polynuclear ruthenium carbonyl complex having 2 to 4 ruthenium atoms.
[2]工程[1]で得られた混合物に、ビニルエーテルを、多核ルテニウムカルボニル錯体1モルに対して100〜5,000モルとなる量で添加する工程、
[3]添加された前記ビニルエーテルが、1H-NMRにより検出されなくなった後に、新たなビニルエーテルを前記多核ルテニウムカルボニル錯体1モルに対して100〜5,000モルとなる量で添加する事を繰り返す工程、
を含む、請求項1記載の方法。 [1] A step of mixing the polynuclear ruthenium carbonyl complex and the organohydrogenpolysiloxane in an amount such that the polynuclear ruthenium carbonyl complex is 1/200 to 1/10 mol with respect to 1 mol of the SiH bond of the organohydrogenpolysiloxane. And [2] adding vinyl ether to the mixture obtained in step [1] in an amount of 100 to 5,000 mol per mol of the polynuclear ruthenium carbonyl complex,
[3] After the added vinyl ether is no longer detected by 1 H-NMR, repeated addition of new vinyl ether in an amount of 100 to 5,000 moles per mole of the polynuclear ruthenium carbonyl complex is repeated. Process,
The method of claim 1 comprising:
(R3は、互いに独立に、ハロゲン原子で置換されていてよい、炭素数1〜30のアルキル基、アリール基、又はアラルキル基であり、R4は水素原子またはR3であり、但し、dが0のときはR4の少なくとも一方が水素原子であり、cは0〜1000の整数であり、dは0〜1000の整数であり、但し、2≦c+dである) The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the organohydrogenpolysiloxane is represented by the following formula (2).
(R 3 is, independently of one another, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an aryl group, or an aralkyl group, which may be substituted with a halogen atom, and R 4 is a hydrogen atom or R 3 , provided that d When is 0, at least one of R 4 is a hydrogen atom, c is an integer of 0 to 1000, d is an integer of 0 to 1000, provided that 2 ≦ c + d)
Catalyst, any one SL mounting method of claim 1, wherein the polynuclear ruthenium-carbonyl complex represented by the following formula (A) or the following formula (B).
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