JP4868787B2 - Polymer catalyst for acid-catalyzed conversion - Google Patents

Polymer catalyst for acid-catalyzed conversion Download PDF

Info

Publication number
JP4868787B2
JP4868787B2 JP2005222922A JP2005222922A JP4868787B2 JP 4868787 B2 JP4868787 B2 JP 4868787B2 JP 2005222922 A JP2005222922 A JP 2005222922A JP 2005222922 A JP2005222922 A JP 2005222922A JP 4868787 B2 JP4868787 B2 JP 4868787B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polymer
general formula
reaction
repeating unit
catalyst
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2005222922A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007038069A (en
Inventor
正弘 東條
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Kasei Corp
Original Assignee
Asahi Kasei Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Kasei Corp filed Critical Asahi Kasei Corp
Priority to JP2005222922A priority Critical patent/JP4868787B2/en
Publication of JP2007038069A publication Critical patent/JP2007038069A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4868787B2 publication Critical patent/JP4868787B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Catalysts (AREA)

Description

本発明は有機化合物の酸触媒転化反応に用いられる高分子触媒に関する。   The present invention relates to a polymer catalyst used in an acid-catalyzed conversion reaction of an organic compound.

従来、有機化合物の酸触媒転化反応[例えば、(1)フリーデル・クラフツ反応、(2)エステル化反応、(3)エステル交換反応、(4)エーテル化反応、(5)水和反応、(6)異性化反応等]に用いられる酸触媒として、塩化アルミニウム、塩化鉄、塩化スズ等のルイス酸(非特許文献1)や、ゼオライトやシリカ・アルミナ等の固体酸(非特許文献2)、硫酸、燐酸等の鉱酸、ナフィオン等のカチオン交換樹脂等(特許文献1、特許文献2)が提案されてきた。しかしながら、これら触媒は充分な活性を示さず、特にアシル化反応に用いられている塩化アルミニウム等は反応物等モル以上の触媒量を必要とし、かつ触媒の再使用が難しく、ハロゲンを含む多量の廃触媒が発生する等、環境上の問題をも有している。   Conventionally, an acid-catalyzed conversion reaction of an organic compound [for example, (1) Friedel-Crafts reaction, (2) esterification reaction, (3) transesterification reaction, (4) etherification reaction, (5) hydration reaction, ( 6) Isomerization reaction etc.] As acid catalysts used, Lewis acids such as aluminum chloride, iron chloride and tin chloride (Non-patent Document 1), solid acids such as zeolite and silica-alumina (Non-patent Document 2), There have been proposed mineral acids such as sulfuric acid and phosphoric acid, and cation exchange resins such as Nafion (Patent Documents 1 and 2). However, these catalysts do not exhibit sufficient activity, and aluminum chloride used for acylation reaction in particular requires a catalyst amount of more than moles of reactants, and it is difficult to reuse the catalyst. There are also environmental problems such as the generation of waste catalyst.

特開平4−169552号公報JP-A-4-169552 特開2000−281609号公報JP 2000-281609 A Olah,G.A,Friedel-Crafts and Related Reactions;Wiley;NY(1963)Olah, G.A, Friedel-Crafts and Related Reactions; Wiley; NY (1963) 小野ら,ゼオライトの化学と工学;講談社サイエンティフィク(2000)Ono et al., Chemistry and Engineering of Zeolite; Kodansha Scientific (2000)

本発明の課題は有機化合物の酸触媒転化反応に有用な酸触媒として広く有効に用いられるとともに環境にやさしい触媒を提供することである。   An object of the present invention is to provide an environment-friendly catalyst that is widely and effectively used as an acid catalyst useful for an acid-catalyzed conversion reaction of an organic compound.

本発明者等は鋭意検討の結果、下記一般式(1)で表される繰り返し単位を有する、高分子触媒  As a result of intensive studies, the present inventors have a polymer catalyst having a repeating unit represented by the following general formula (1)

Figure 0004868787
Figure 0004868787

(Yは(k+2)価の芳香族残基を表し、Pは −CO−、−O−、−S−、−SO−、−SO−、−CONH−、−C(CF−、単結合から選ばれる連結基であり、kは1〜4の整数であって、式中の側鎖部分Zは、下記一般式(2)で表される。
Z=−(XAr(B))−(XAr(B))−・・・−(Xn−1Arn−1(Bn−1))−(XAr) (2)
上記一般式(2)中のB〜Bn−1は、側鎖部分Zにおける分岐鎖を意味し、以下の式で表される。
=−〔(XAr(B))−(XAr(B))−・・・−(Xn−1Arn−1(Bn−1))−(XAr)〕
=−〔(XAr(B))−・・・−(Xn−1Arn−1(Bn−1))−(
Ar)〕



n−1=−〔XAr
上記一般式(2)中
nは各々独立に2〜5の整数、
fは各々独立に0〜5の整数、
Ar〜Arは各々独立に芳香族残基であって、
〜Xは各々独立に−CO−、−CONH−、−(CF−(pは1〜10の整数)、−C(CF−、−COO−、−SO−、−SO−から選ばれる連結基である。
そして、Zは−SOH基の1.0を超える数を有する。)
が、液相における有機物の酸触媒転化反応に極めて有効であることを見いだしたものである。
特に従来問題の多いアシル化反応触媒としても極めて高活性で有効であることを見いだし本発明を完成した。
すなわち、本発明は以下の通りである、
1.少なくとも下記一般式(1)で表される繰り返し単位を有する、有機化合物の酸触媒転化反応に用いる、高分子触媒。
(Y represents a (k + 2) -valent aromatic residue, and P represents —CO—, —O—, —S—, —SO—, —SO 2 —, —CONH—, —C (CF 3 ) 2 —. , A linking group selected from single bonds, k is an integer of 1 to 4, and the side chain portion Z in the formula is represented by the following general formula (2).
Z = - (X 1 Ar 1 (B 1)) - (X 2 Ar 2 (B 2)) - ··· - (X n-1 Ar n-1 (B n-1)) - (X n Ar n ) (2)
B 1 ~B n-1 in the general formula (2) in means a branched chain in the side chain moiety Z, is expressed by the following equation.
B 1 = - [(X 2 Ar 2 (B 2 )) - (X 3 Ar 3 (B 3)) - ··· - (X n-1 Ar n-1 (B n-1)) - (X n Ar n )] f
B 2 = - [(X 3 Ar 3 (B 3 )) - ··· - (X n-1 Ar n-1 (B n-1)) - (
X n Ar n )] f



B n−1 = − [X n Ar n ] f
In said general formula (2), n is an integer of 2-5 each independently,
f is each independently an integer of 0 to 5;
Ar 1 to Ar n are each independently an aromatic residue,
X 1 to X n are each independently —CO—, —CONH—, — (CF 2 ) p — (p is an integer of 1 to 10), —C (CF 3 ) 2 —, —COO—, —SO—. , —SO 2 —.
Then, Z is a number greater than 1.0 of the -SO 3 H group. )
Has been found to be extremely effective in the acid-catalyzed conversion reaction of organic substances in the liquid phase.
In particular, the present invention has been completed by finding that it is extremely active and effective as an acylation reaction catalyst which has been problematic in the past.
That is, the present invention is as follows.
1. A polymer catalyst used for an acid-catalyzed conversion reaction of an organic compound having at least a repeating unit represented by the following general formula (1).

Figure 0004868787
Figure 0004868787

(Yは(K+2)価の芳香族残基を表し、Pは −CO−、−O−、−S−、−SO−、−SO−、−CONH−、−C(CF−、単結合から選ばれる連結基であり、kは1〜4の整数であって、式中の側鎖部分Zは、下記一般式(2)で表される。
Z=−(XAr(B))−(XAr(B))−・・・−(Xn−1Arn−1(Bn−1))−(XAr) (2)
上記一般式(2)中のB〜Bn−1は、側鎖部分Zにおける分岐鎖を意味し、以下の式で表される。
=−〔(XAr(B))−(XAr(B))−・・・−(Xn−1Arn−1(Bn−1))−(XAr)〕
=−〔(XAr(B))−・・・−(Xn−1Arn−1(Bn−1))−(XAr)〕



n−1=−〔XAr
上記一般式(2)中
nは各々独立に2〜5の整数、
fは各々独立に0〜5の整数、
Ar〜Arは各々独立に芳香族残基であって、
〜Xは各々独立に−CO−、−CONH−、−(CF−(pは1〜10の整数)、−C(CF−、−COO−、−SO−、−SO−から選ばれる連結基である。
そして、Zは−SOH基の1.0を超える数を有する。)
(Y represents a (K + 2) -valent aromatic residue, and P represents —CO—, —O—, —S—, —SO—, —SO 2 —, —CONH—, —C (CF 3 ) 2 —. , A linking group selected from single bonds, k is an integer of 1 to 4, and the side chain portion Z in the formula is represented by the following general formula (2).
Z = - (X 1 Ar 1 (B 1)) - (X 2 Ar 2 (B 2)) - ··· - (X n-1 Ar n-1 (B n-1)) - (X n Ar n ) (2)
B 1 ~B n-1 in the general formula (2) in means a branched chain in the side chain moiety Z, is expressed by the following equation.
B 1 = - [(X 2 Ar 2 (B 2 )) - (X 3 Ar 3 (B 3)) - ··· - (X n-1 Ar n-1 (B n-1)) - (X n Ar n )] f
B 2 = - [(X 3 Ar 3 (B 3 )) - ··· - (X n-1 Ar n-1 (B n-1)) - (X n Ar n) ] f



B n−1 = − [X n Ar n ] f
In said general formula (2), n is an integer of 2-5 each independently,
f is each independently an integer of 0 to 5;
Ar 1 to Ar n are each independently an aromatic residue,
X 1 to X n are each independently —CO—, —CONH—, — (CF 2 ) p — (p is an integer of 1 to 10), —C (CF 3 ) 2 —, —COO—, —SO—. , —SO 2 —.
Then, Z is a number greater than 1.0 of the -SO 3 H group. )

2.Pが −CO−、−O−、−S−、−SO−、−C(CF− から選ばれる連結基であることを特徴とする前項1記載の高分子触媒。
3.kが1〜2の整数であり、fが各々独立に0〜2の整数であることを特徴とする前項項1または2記載の高分子触媒。
4.少なくとも一つのfが1または2であることを特徴とする前項3記載の高分子触媒
5.fが0または1であり、少なくとも一つのfが1であることを特徴とする前項3記載の高分子触媒。
6.酸触媒転化反応がフリーデル・クラフツ反応である、前項1〜5のいずれかに記載の高分子触媒。
7.酸触媒転化反応がエステル交換反応またはエステル交換反応である、前項1〜5のいずれかに記載の高分子触媒。
2. 2. The polymer catalyst according to item 1, wherein P is a linking group selected from —CO—, —O—, —S—, —SO 2 —, and —C (CF 3 ) 2 —.
3. 3. The polymer catalyst as described in 1 or 2 above, wherein k is an integer of 1 to 2 and f is independently an integer of 0 to 2.
4). 4. The polymer catalyst according to item 3 above, wherein at least one f is 1 or 2. 4. The polymer catalyst according to item 3 above, wherein f is 0 or 1, and at least one f is 1.
6). 6. The polymer catalyst according to any one of items 1 to 5, wherein the acid-catalyzed conversion reaction is a Friedel-Crafts reaction.
7). 6. The polymer catalyst according to any one of items 1 to 5, wherein the acid-catalyzed conversion reaction is a transesterification reaction or a transesterification reaction.

本発明の触媒は(1)高活性ゆえ小量の使用で有効であり、(2)活性の低下なしに長時間使用でき、(3)更に廃触媒の副生が少なく、ハロゲンイオンを発生しないので、環境保全への寄与も大である。   The catalyst of the present invention is (1) effective in small amounts because of high activity, (2) can be used for a long time without a decrease in activity, and (3) produces less waste by-product and does not generate halogen ions. Therefore, it contributes greatly to environmental conservation.

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の触媒は、少なくとも下記一般式(1)で表される繰り返し単位(A)を含むことを特徴とする。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The catalyst of the present invention includes at least a repeating unit (A) represented by the following general formula (1).

Figure 0004868787
Figure 0004868787

上記一般式(1)中、kは通常1〜4の整数であって、好ましくは1または2である。一般式(1)中、Yは(k+2)価の芳香族残基であり、例えば、下記一般式(7)に示す3価の芳香族残基、下記一般式(8)に示す4価の芳香族残基、下記一般式(9)に示す5価の芳香族残基などが挙げられる。これら芳香族残基の水素原子がアルキル基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、アリール基、ハロゲン化アリール基、−CN、−NO2 、−COR、−COO R(Rは水素原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基から選ばれる。)、−CONRR’(R’はRと同様である。)、−SO3 R、−SOR、−SO2 Rで置換されていてもよく、F、パーフルオロアルキル、−CN、−NO2 、−COR、−COO R、−CONRR’、−SO3 R、−SOR、−SO2 R等の電子吸引基が置換していることが好ましい。 In the general formula (1), k is usually an integer of 1 to 4, and preferably 1 or 2. In the general formula (1), Y is a (k + 2) -valent aromatic residue, for example, a trivalent aromatic residue represented by the following general formula (7), a tetravalent aromatic residue represented by the following general formula (8) Aromatic residues, pentavalent aromatic residues represented by the following general formula (9), and the like can be mentioned. Hydrogen atoms alkyl groups of these aromatic residues, halogen atom, halogenated alkyl group, aryl group, halogenated aryl group, -CN, -NO 2, -COR, -COO R (R is selected from a hydrogen atom, an alkyl group, a halogenated alkyl group, and an aryl group), —CONRR ′ (R ′ is the same as R), —SO 3 R, —SOR, —SO 2 R in may be substituted, F, perfluoroalkyl, -CN, -NO 2, -COR, -COO It is preferable that an electron-withdrawing group such as R, —CONRR ′, —SO 3 R, —SOR, and —SO 2 R is substituted.

Figure 0004868787
Figure 0004868787

Figure 0004868787
Figure 0004868787

Figure 0004868787
Figure 0004868787

上記一般式(7)〜(9)における2価の基Qは−CO−、−COO−、−O−、−S−、−SO−、−SO2 −、−CCR1 2−(R1 は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基から選ばれる)、単結合から選ばれ、好ましくは−CO−、−O−、−S−、−SO2 −から選ばれる。
上記一般式(1)中、Pは −CO−、−O−、−S−、−SO−、−SO−、−CONH−、−C(CF−、単結合から選ばれる連結基であり、好ましくは、−CO−、−O−、−S−、−SO−、−C(CF−から選ばれる連結基であり、さらに好ましくは−CO−、−O−、−S−、−SO−から選ばれる連結基である。
一般式(1)中の側鎖部分Zは、一般式(2)で表される。
Z=−(XAr(B))−(XAr(B))−・・・−(Xn−1Arn−1(Bn−1))−(XAr) (2)
上記一般式(2)中のB〜Bn−1は、側鎖部分Zにおける分岐鎖を意味し、以下の式で表される。
=−〔(XAr(B))−(XAr(B))−・・・−(Xn−1Arn−1(Bn−1))−(XAr)〕
=−〔(XAr(B))−・・・−(Xn−1Arn−1(Bn−1))−(XAr)〕



n−1=−〔XAr
In the general formulas (7) to (9), the divalent group Q is —CO—, —COO—, —O—, —S—, —SO—, —SO 2 —, —CCR 1 2 — (R 1 Is selected from a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, a halogenated alkyl group and an aryl group) and a single bond, and preferably selected from —CO—, —O—, —S— and —SO 2 —.
In the general formula (1), P is a linkage selected from —CO—, —O—, —S—, —SO—, —SO 2 —, —CONH—, —C (CF 3 ) 2 —, and a single bond. A linking group selected from —CO—, —O—, —S—, —SO 2 —, —C (CF 3 ) 2 —, and more preferably —CO—, —O—. , —S—, —SO 2 —.
The side chain part Z in General formula (1) is represented by General formula (2).
Z = - (X 1 Ar 1 (B 1)) - (X 2 Ar 2 (B 2)) - ··· - (X n-1 Ar n-1 (B n-1)) - (X n Ar n ) (2)
B 1 ~B n-1 in the general formula (2) in means a branched chain in the side chain moiety Z, is expressed by the following equation.
B 1 = - [(X 2 Ar 2 (B 2 )) - (X 3 Ar 3 (B 3)) - ··· - (X n-1 Ar n-1 (B n-1)) - (X n Ar n )] f
B 2 = - [(X 3 Ar 3 (B 3 )) - ··· - (X n-1 Ar n-1 (B n-1)) - (X n Ar n) ] f



B n−1 = − [X n Ar n ] f

上記一般式(2)式中nはそれぞれ独立に2〜5から選ばれる整数を表し、好ましくは2〜4から選ばれ、さらに好ましくは2〜3から選ばれる。fはそれぞれ独立に0〜5から選ばれる整数を表し、好ましくは0〜2から選ばれ、かつ、少なくとも一つのfが1または2であり、さらに好ましくは0〜1から選ばれ、かつ、少なくとも一つのfが1であ
る。
上記一般式(2)において、fが1以上である場合、上記一般式(2)で表される側鎖は芳香族残基Ar〜Arn−1 において分岐構造をとるが、その際、各分岐鎖は各々異なった鎖長および分岐構造をとることもできる。すなわち、本発明の上記一般式(2)で表される側鎖は、例えば、下記一般式(10)に示す構造をとることができる。
In the general formula (2), n independently represents an integer selected from 2 to 5, preferably selected from 2 to 4, and more preferably selected from 2 to 3. f represents an integer independently selected from 0 to 5, preferably from 0 to 2, and at least one f is 1 or 2, more preferably from 0 to 1, and at least One f is 1.
In the general formula (2), when f is 1 or more, the side chain represented by the general formula (2) has a branched structure in the aromatic residues Ar 1 to Ar n-1 . Each branched chain may have a different chain length and branched structure. That is, the side chain represented by the general formula (2) of the present invention can have a structure represented by the following general formula (10), for example.

Figure 0004868787
Figure 0004868787

上記一般式(2)におけるAr〜Arn-1は(f+2)価の芳香族残基を表し、例えば下式(11)に示す2価の芳香族残基、式(7)に示す3価の芳香族残基、式(8)に示す4価の芳香族残基、式(9)に示す5価の芳香族残基などが挙げられる。これら芳香族残基の水素原子がアルキル基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、アリール基、ハロゲン化アリール基、−CN、−NO2 、−COR、−COO R(Rは水素原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基から選ばれる。)、−CONRR’(R’はRと同様である。)、−SO3 R、−SOR、−SO2 Rで置換されていてもよく、F、パーフルオロアルキル、−CN、−NO2 、−COR、−COO R、−CONRR’、−SO3 R、−SOR、−SO2 R等の電子吸引基が置換していることが好ましい。また、Ar〜Arn-1 は互いに同じであっても異なっていてもよい。 Ar 1 to Ar n-1 in the general formula (2) represent an (f + 2) -valent aromatic residue, for example, a divalent aromatic residue represented by the following formula (11), 3 represented by the formula (7) Valent aromatic residues, tetravalent aromatic residues represented by formula (8), pentavalent aromatic residues represented by formula (9), and the like. Hydrogen atoms alkyl groups of these aromatic residues, halogen atom, halogenated alkyl group, aryl group, halogenated aryl group, -CN, -NO 2, -COR, -COO R (R is selected from a hydrogen atom, an alkyl group, a halogenated alkyl group, and an aryl group), —CONRR ′ (R ′ is the same as R), —SO 3 R, —SOR, —SO 2 R in may be substituted, F, perfluoroalkyl, -CN, -NO 2, -COR, -COO It is preferable that an electron-withdrawing group such as R, —CONRR ′, —SO 3 R, —SOR, and —SO 2 R is substituted. Ar 1 to Ar n-1 may be the same as or different from each other.

Figure 0004868787
Figure 0004868787

さらに上記一般式(1)におけるArは側鎖末端のアリール基を表し、例えば、下式(12)に示すアリール基が挙げられ、当該アリール基の水素原子がアルキル基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、アリール基、ハロゲン化アリール基、−CN、−NO2 、−COR、−COO R(Rは水素原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基から選ばれる。)、−CONRR’(R’はRと同様である。)、−SO3 R、−SOR、−SO2 Rで置換されていてもよく、Arは互いに同じであっても異なっていてもよい。 Further, Ar n in the general formula (1) represents an aryl group at the end of the side chain, and examples thereof include an aryl group represented by the following formula (12), and the hydrogen atom of the aryl group is an alkyl group, a halogen atom, or a halogenated group. alkyl group, aryl group, halogenated aryl group, -CN, -NO 2, -COR, -COO R (R is selected from a hydrogen atom, an alkyl group, a halogenated alkyl group, and an aryl group), —CONRR ′ (R ′ is the same as R), —SO 3 R, —SOR, —SO 2 R Ar n may be the same as or different from each other.

Figure 0004868787
Figure 0004868787

また上記一般式(1)におけるX〜Xは2価の電子吸引基を表し、例えば、−CO−、−CONH−、−(CF2 p −(ここで、pは1〜10の整数である)、−C(CF3 2 −、−COO−、−SO−、−SO2 −などが挙げられ、好ましくは−CO−、−C(CF3 2 −、−SO−、−SO2 −さらに好ましくは−CO−、−SO−、−SO2 −などが用いられる。X〜Xは互いに同じであっても異なっていてもよい。本発明の上記一般式(1)中、Zで表される側鎖の具体例としては、例えば、下記式(13)の基が挙げられる。 The X 1 to X n in the general formula (1) represents a divalent electron withdrawing group, for example, -CO -, - CONH -, - (CF 2) p - ( wherein, p is from 1 to 10 is an integer), - C (CF 3) 2 -, - COO -, - SO -, - SO 2 - is like, preferably -CO -, - C (CF 3 ) 2 -, - SO-, -SO 2 - and more preferably -CO -, - SO -, - SO 2 - and the like are used. X 1 to X n may be the same as or different from each other. In the general formula (1) of the present invention, specific examples of the side chain represented by Z include a group of the following formula (13).

Figure 0004868787
(上記式中、スルホン酸基は記載していない。)
Figure 0004868787
(In the above formula, sulfonic acid groups are not described.)

本発明で用いられる高分子触媒としては、通常、非分岐型側鎖、分岐型側鎖から選ばれる側鎖が用いられ、好ましくは分岐型側鎖が用いられる。分岐型側鎖は、(i)スルホン化が容易な末端芳香環の数が多く、親水性のスルホン酸基を同一側鎖に複数導入することが可能であり、それゆえ含水率を高くすることができるものと考えられる。
上記一般式(2)において、fが1以上である場合、上記一般式(2)で表される側鎖
は芳香族残基Ar〜Arn−1 において分岐構造をとるが、その際、各分岐鎖は各々異なった鎖長および分岐構造をとることもできる。すなわち、本発明の上記一般式(2)で表される側鎖は、例えば、式(10)に示す構造をとることができる。
As the polymer catalyst used in the present invention, a side chain selected from an unbranched side chain and a branched side chain is usually used, and a branched side chain is preferably used. The branched side chain (i) has a large number of terminal aromatic rings that are easily sulfonated, and it is possible to introduce a plurality of hydrophilic sulfonic acid groups into the same side chain, thus increasing the water content. Can be considered.
In the general formula (2), when f is 1 or more, the side chain represented by the general formula (2) has a branched structure in the aromatic residues Ar 1 to Ar n-1 . Each branched chain may have a different chain length and branched structure. That is, the side chain represented by the general formula (2) of the present invention can have, for example, a structure represented by the formula (10).

本発明で用いる高分子触媒は、少なくとも一般式(1)で表される繰り返し単位(A)を有し、通常、一般式(1)で表される繰り返し単位(A)を1〜100モル%、好ましくは5〜95モル%、さらに好ましくは10〜80モル%、特に好ましくは15〜75モル%含み、その重量平均分子量が1000〜100万、好ましくは1万〜100万、さらに好ましくは2万〜80万、特に好ましくは3万〜40万の重合体である高分子触媒が挙げられる。   The polymer catalyst used in the present invention has at least the repeating unit (A) represented by the general formula (1), and usually contains 1 to 100 mol% of the repeating unit (A) represented by the general formula (1). And preferably 5 to 95 mol%, more preferably 10 to 80 mol%, particularly preferably 15 to 75 mol%, and the weight average molecular weight is 1,000 to 1,000,000, preferably 10,000 to 1,000,000, more preferably 2 Examples thereof include polymer catalysts that are 10,000 to 800,000, particularly preferably 30,000 to 400,000 polymers.

本発明で用いる高分子触媒の製造方法は特に限定されるものではない。例えば、
(M1)高分子に側鎖導入剤を反応させて側鎖を導入する方法
一般式(1)においてZが置換していない構造に相当する、−Y−P−(Yは2価の芳香族残基、Pは前記のとおり)を繰り返し単位として有する高分子へ側鎖導入剤を反応させてZを導入させても良いし、予め反応性の置換基を導入した−Y(M)−P−(Yは3価の芳香族残基、Mは反応性基、Pは前記のとおり)に、Mと反応する側鎖導入剤を反応させることによりZを導入しても良い。
(M2)少なくとも側鎖を有するモノマーを重合させて製造する方法
The method for producing the polymer catalyst used in the present invention is not particularly limited. For example,
(M1) Method of introducing a side chain by reacting a polymer with a side chain introduction agent -Y-P- (Y is a divalent aromatic, corresponding to the structure in which Z is not substituted in the general formula (1)) Z may be introduced by reacting a side chain introducing agent with a polymer having a residue, P as described above as a repeating unit, or -Y (M) -P in which a reactive substituent has been introduced in advance. Z may be introduced by reacting-(Y is a trivalent aromatic residue, M is a reactive group, and P is as described above) with a side chain introducing agent that reacts with M.
(M2) A method for polymerizing a monomer having at least a side chain

繰り返し構造単位(A)に対応するモノマーおよび他の繰り返し単位に対応するモノマーを重合することによっても得られるし、繰り返し単位(A)に対応するモノマーや他の繰り返し単位に対応するモノマーからまずオリゴマーを合成し、次に当該オリゴマー同士または当該オリゴマーとモノマーを反応させることにより得ることもできる。また、繰り返し単位(A)と一つのまたは複数の他の繰り返し単位が連結した構造に対応するモノマーを予め合成し、このものの単独重合や、このものと他の繰り返し構造に対応するモノマーとの重合によって合成することもできる。
前記方法(M1)の通常用いられる具体例を次に示す。すなわち、下記一般式(3)で表される繰り返し単位を有する高分子と下記一般式(4)で表される側鎖導入剤を反応させることにより、一般式(1)で示される高分子触媒を製造することができる。なお、この場合には、一般式(2)におけるXは−CO−および−SO−から選ばれる。
It can also be obtained by polymerizing the monomer corresponding to the repeating structural unit (A) and the monomer corresponding to the other repeating unit, and the oligomer corresponding to the repeating unit (A) and the monomer corresponding to the other repeating unit are first oligomers. And then reacting the oligomers with each other or with the oligomer and monomers. In addition, a monomer corresponding to a structure in which the repeating unit (A) and one or a plurality of other repeating units are linked is synthesized in advance, and homopolymerization of this monomer or polymerization of this with a monomer corresponding to another repeating structure. Can also be synthesized.
Specific examples of the method (M1) that are usually used are as follows. That is, by reacting a polymer having a repeating unit represented by the following general formula (3) with a side chain introducing agent represented by the following general formula (4), the polymer catalyst represented by the general formula (1) Can be manufactured. In this case, X in the general formula (2) is selected from —CO— and —SO 2 —.

Figure 0004868787
Figure 0004868787

上記一般式(3)において、YおよびPは一般式(1)に記載のものと同様であり、Uは水素原子、−COX、−SOXから選ばれる反応性基であり、Xはハロゲン原子、OR(Rは水素原子、アルキル基、またはアリール基)、水酸基から選ばれる。
Z’−V (4)
上記一般式(3)のUが水素原子の場合、Vは−COX、−SOXから選ばれる反応性基であり、Uが−COX、−SOXから選ばれる反応性基である場合には、Vは水素原子であり、Z’は、下記一般式(5)で表される。
Z’=−(Ar(B))−(XAr(B))−・・・−(Xn−1Arn−1(Bn−1))−(XAr) (5)
上記一般式(5)中、Ar、B、nは上記一般式(2)に記載のものと同様であり、Xは上記一般式(2)に記載の連結基及び連結基前駆体から選ばれる。)
連結基前駆体とは、連結基に変換することのできる基をいう。連結基前駆体を連結基に変
換する方法としては公知の方法を用いることができる。表1に例を示す。
In the general formula (3), Y and P are the same as those described in the general formula (1), U is a reactive group selected from a hydrogen atom, —COX, and —SO 2 X, and X is a halogen atom. It is selected from an atom, OR (R is a hydrogen atom, an alkyl group, or an aryl group), and a hydroxyl group.
Z'-V (4)
When U in the general formula (3) is a hydrogen atom, V is a reactive group selected from —COX and —SO 2 X, and U is a reactive group selected from —COX and —SO 2 X In the formula, V is a hydrogen atom, and Z ′ is represented by the following general formula (5).
Z '= - (Ar 1 ( B 1)) - (X 2 Ar 2 (B 2)) - ··· - (X n-1 Ar n-1 (B n-1)) - (X n Ar n (5)
In the general formula (5), Ar, B, and n are the same as those described in the general formula (2), and X is selected from the linking group and the linking group precursor described in the general formula (2). . )
A linking group precursor refers to a group that can be converted to a linking group. As a method for converting the linking group precursor into a linking group, a known method can be used. Table 1 shows an example.

Figure 0004868787
Figure 0004868787

連結基前駆体を連結基に変換するのはいずれの時点でもよいが、好ましくは次の方法が用いられる。すなわち、前記一般式(3)で表される繰り返し単位を有する高分子と前記一般式(4)で表される側鎖導入剤を反応させるに際し、
(i)側鎖導入剤がスルホン酸基またはその前駆体を有せず、かつ、側鎖導入剤のXが、電子供与性の連結基前駆体であって、高分子と反応後、スルホン酸化を行い、続いて連結基前駆体を電子吸引性の連結基に変換することにより、または、
(ii)側鎖導入剤がスルホン酸基またはその前駆体を有し、かつ、側鎖導入剤のXが、(ii−1)電子供与性の連結基前駆体である場合には、続いて連結基前駆体を電子吸引性の連結基に変換することにより、(ii−2)電子吸引性の連結基である場合には、その状態で、一般式(1)で表される繰り返し単位を有する高分子触媒を得る方法である。
The linking group precursor may be converted to the linking group at any point, but the following method is preferably used. That is, when the polymer having a repeating unit represented by the general formula (3) and the side chain introducing agent represented by the general formula (4) are reacted,
(I) The side chain introducing agent does not have a sulfonic acid group or a precursor thereof, and X of the side chain introducing agent is an electron donating linking group precursor, and is sulfonated after reacting with a polymer. Followed by converting the linking group precursor to an electron-withdrawing linking group, or
(Ii) when the side chain introducing agent has a sulfonic acid group or a precursor thereof, and X of the side chain introducing agent is (ii-1) an electron donating linking group precursor, By converting the linking group precursor into an electron-withdrawing linking group, (ii-2) when it is an electron-withdrawing linking group, the repeating unit represented by the general formula (1) It is a method of obtaining the polymer catalyst which has.

本発明で使用する、上記一般式(3)で表される繰り返し単位を有する高分子の例を以下に示す。
Uが水素原子のもの:上記一般式(11)で示される残基から選ばれる2価芳香族残基と、−CO−、−O−、−S−、−SO−、−SO−、−CONH−、−C(CF−、単結合から選ばれる連結基Pの組み合わせからなる高分子が通常用いられ、好ましくは、フェニレン、ナフチレン、ビフェニレンから選ばれる2価芳香族残基と−CO−、−O−、−S−、−SO−から選ばれる連結基Pの組み合わせが用いられ、より好ましくはポリエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリチオエーテルケトン、ポリチオエ
ーテルスルホン、ポリエーテルエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトンが用いられ、さらに好ましくは、下式で表される高分子においてZが水素原子のものが用いられる。
Examples of the polymer having a repeating unit represented by the general formula (3) used in the present invention are shown below.
U those hydrogen atoms: and a divalent aromatic residue selected from residues represented by the general formula (11), -CO -, - O -, - S -, - SO -, - SO 2 -, A polymer comprising a combination of —CONH—, —C (CF 3 ) 2 — and a linking group P selected from a single bond is usually used, and preferably a divalent aromatic residue selected from phenylene, naphthylene and biphenylene A combination of linking groups P selected from —CO—, —O—, —S—, —SO 2 — is used, more preferably polyether ketone, polyether sulfone, polythioether ketone, polythioether sulfone, polyether ether. Sulfone and polyetheretherketone are used, and more preferably, a polymer represented by the following formula having Z as a hydrogen atom is used.

Figure 0004868787
Figure 0004868787

Figure 0004868787
Figure 0004868787

Uが−COXまたは−SOXのもの:上記一般式(11)で示される残基から選ばれる2価芳香族残基と、−CO−、−O−、−S−、−SO−、−SO−、−CONH−、−C(CF−、単結合から選ばれる連結基Pの組み合わせからなる高分子に−COXまたは−SOXを導入したものが通常用いられ、好ましくは、フェニレン、ナフチレン、ビフェニレンから選ばれる2価芳香族残基と−CO−、−O−、−S−、−SO−から選ばれる連結基Pの組み合わせの高分子に−COXまたは−SOXを導入したものが用いられ、より好ましくはポリエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリチオエーテルケトン、ポリチオエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトンに−COXまたは−SOXを導入したものが用いられ、さらに好ましくは、上式で表される高分子においてZが−COXまたは−SOXを導入したものが用いられる。(−COXまたは−SOXの導入には公知の導入方法を用いることができる。)。上記一般式(3)UのCOX、SOXにおけるXは、通常、ハロゲン原子、OR(Rは水素原子、アルキル基、またはアリール基)、水酸基から選ばれ、好ましくは、ハロゲン原子、水酸基から選ばれる。上記一般式(4)で表される側鎖導入剤の例を次に示す。
側鎖導入剤がスルホン酸基またはその前駆体を有し、かつ、側鎖導入剤のXが電子吸引性の連結基であり、さらに、Vが−COX、−SOXから選ばれる反応性基である場合の、好ましいZ’−Vの例を下記一般式(14)および下記一般式(15)に示す。さらに好ましいZ’−Vは下記一般式(15)に示す分岐構造である。(式中、−SORはスルホン酸基またはその前駆体を表し、Rは水酸基、アルキル基、アルカリ金属、アルカリ土類金属から選ばれる。)
When U is —COX or —SO 2 X: a divalent aromatic residue selected from the residues represented by the general formula (11), —CO—, —O—, —S—, —SO—, A polymer in which —COX or —SO 2 X is introduced into a polymer composed of a combination of —SO 2 —, —CONH—, —C (CF 3 ) 2 —, and a linking group P selected from a single bond is usually used. Is a polymer of a combination of a divalent aromatic residue selected from phenylene, naphthylene, and biphenylene and a linking group P selected from —CO—, —O—, —S—, and —SO 2 —. which was introduced 2 X is used, more preferably polyether ketone, polyether sulfone, polythioether ketone, polythioether sulfone, polyether ether sulfone, polyether ether ketone Which was introduced COX or -SO 2 X is used, or more preferably, those wherein Z in the polymer represented by the above formula was introduced -COX or -SO 2 X is used. (A known introduction method can be used to introduce —COX or —SO 2 X). X in the COX and SO 2 X of the general formula (3) U is usually selected from a halogen atom, OR (R is a hydrogen atom, an alkyl group, or an aryl group), and a hydroxyl group, preferably from a halogen atom and a hydroxyl group. To be elected. Examples of the side chain introducing agent represented by the general formula (4) are shown below.
Reactivity in which the side chain introducing agent has a sulfonic acid group or a precursor thereof, X in the side chain introducing agent is an electron-withdrawing linking group, and V is selected from —COX and —SO 2 X Examples of preferred Z′-V in the case of a group are shown in the following general formula (14) and the following general formula (15). Further preferred Z′-V is a branched structure represented by the following general formula (15). (In the formula, —SO 3 R represents a sulfonic acid group or a precursor thereof, and R is selected from a hydroxyl group, an alkyl group, an alkali metal, and an alkaline earth metal.)

Figure 0004868787
Figure 0004868787

Figure 0004868787
Figure 0004868787

側鎖導入剤がスルホン酸基またはその前駆体を有せず、かつ、側鎖導入剤のXが、電子供与性の連結基前駆体であり、さらに、Vが−COX、−SOXから選ばれる反応性基である場合の、好ましいZ’−Vの例を下記一般式(16)および下記一般式(17)に示す。さらに好ましいZ’は下記一般式(17)に示す分岐構造である。Vが水素原子である場合の好ましいZ’−Vの例を下記一般式(18)および下記一般式(19)に示す。 The side chain introducing agent does not have a sulfonic acid group or a precursor thereof, X of the side chain introducing agent is an electron donating linking group precursor, and V is from —COX and —SO 2 X Examples of preferred Z′-V in the case of the selected reactive group are shown in the following general formula (16) and the following general formula (17). Further preferred Z ′ is a branched structure represented by the following general formula (17). Examples of preferred Z′-V in the case where V is a hydrogen atom are shown in the following general formula (18) and the following general formula (19).

Figure 0004868787
Figure 0004868787

Figure 0004868787
Figure 0004868787

Figure 0004868787
Figure 0004868787

Figure 0004868787
Figure 0004868787

上記一般式(4)のVにおけるXは通常、ハロゲン原子、OR(Rは水素原子、アルキル基、またはアリール基)、水酸基から選ばれ、好ましくは、ハロゲン原子、水酸基から選ばれる。
高分子に側鎖導入剤を反応させる際の反応の種類は、特に制限されない。上記一般式(3)で表される高分子と上記一般式(4)で表される側鎖導入剤を反応させる際の好ましい方法としては次の方法が挙げられる。
(i)上記一般式(3)のUが水素原子で、上記一般式(4)のVが−COX(Xがハロゲン原子または水酸基)であるか、または、上記一般式(3)のUが−COX(Xがハロゲン原子)で、上記一般式(4)のVが水素原子である場合:フリーデル・クラフツ−アシル化反応を用いることができる。
(ii)上記一般式(3)のUが水素原子で、上記一般式(4)のVが−SOX(Xがハロゲン原子または水酸基)であるか、または、上記一般式(3)のUが−SOX(Xがハロゲン原子)で、上記一般式(4)のVが水素原子である場合:フリーデル・クラフツ型スルホニル化反応を用いることができる。
(iii)上記一般式(3)のUが水素原子で、上記一般式(4)のVが−COOHまたは−SOHであるか、または、上記一般式(3)のUが−COOHまたは−SOHで、上記一般式(4)のVが水素原子である場合:脱水縮合反応を用いることができる。
X in V in the general formula (4) is usually selected from a halogen atom, OR (R is a hydrogen atom, an alkyl group, or an aryl group), and a hydroxyl group, and preferably selected from a halogen atom and a hydroxyl group.
The type of reaction when the side chain introduction agent is reacted with the polymer is not particularly limited. As a preferable method for reacting the polymer represented by the general formula (3) with the side chain introducing agent represented by the general formula (4), the following method may be mentioned.
(I) U in the general formula (3) is a hydrogen atom, V in the general formula (4) is —COX (X is a halogen atom or a hydroxyl group), or U in the general formula (3) is When -COX (X is a halogen atom) and V in the general formula (4) is a hydrogen atom: Friedel-Crafts-acylation reaction can be used.
(Ii) U in the general formula (3) is a hydrogen atom, V in the general formula (4) is —SO 2 X (X is a halogen atom or a hydroxyl group), or in the general formula (3) When U is —SO 2 X (X is a halogen atom) and V in the general formula (4) is a hydrogen atom: Friedel-Crafts type sulfonylation reaction can be used.
(Iii) U in the general formula (3) is a hydrogen atom, V in the general formula (4) is —COOH or —SO 3 H, or U in the general formula (3) is —COOH or When —SO 3 H and V in the general formula (4) are a hydrogen atom: a dehydration condensation reaction can be used.

前記方法(M2)の具体例を次に示す。すなわち、少なくとも上記一般式(18)で示されるモノマーを用いて重合させることにより、一般式(1)で示される高分子触媒を製造することができる。
連結基前駆体を連結基に変換するのはいずれの時点でもよいが、好ましくは次の方法が用いられる。すなわち、少なくとも下記一般式(6)で表されるモノマーを重合させるに際し、(i)Z”がスルホン酸基またはその前駆体を有せず、かつ、Z”のXが電子供与性の連結基前駆体であって、重合後、スルホン酸化を行い、続いて連結基前駆体を電子吸引性の連結基に変換することにより、または、(ii)Z”がスルホン酸基またはその前駆体を有し、かつ、Z”のXが、(ii−1)電子供与性の連結基前駆体である場合には、続いて連結基前駆体を電子吸引性の連結基に変換することにより、(ii−2)電子吸引性の連結基である場合には、その状態で、上記一般式(1)で表される繰り返し単位を有する高分子触媒を得る方法である。
A specific example of the method (M2) is shown below. That is, the polymer catalyst represented by the general formula (1) can be produced by polymerizing at least the monomer represented by the general formula (18).
The linking group precursor may be converted to the linking group at any point, but the following method is preferably used. That is, when polymerizing at least a monomer represented by the following general formula (6), (i) Z ″ does not have a sulfonic acid group or a precursor thereof, and X of Z ″ is an electron-donating linking group. A precursor, which is subjected to sulfonation after polymerization and subsequently converting the linking group precursor into an electron-withdrawing linking group, or (ii) Z ″ has a sulfonic acid group or its precursor. And when X of Z ″ is (ii-1) an electron-donating linking group precursor, the linking group precursor is subsequently converted into an electron-withdrawing linking group, whereby (ii) -2) In the case of an electron-withdrawing linking group, in this state, a polymer catalyst having a repeating unit represented by the general formula (1) is obtained.

Figure 0004868787
Figure 0004868787

[式中、kおよびYは上記一般式(1)と同様であり、WおよびW’は水素原子、ハロゲン、−COX(XはハロゲンまたはOR(Rは水素原子、アルキル基、またはアリール基))、−OH、−SH、−SO2 X(Xは前記のとおり)から選ばれ、同一であっても異なっていても良く、Z”はXが連結基及び前記の連結基前駆体から選ばれ、Arがスルホン酸基を有していてよいことを除いて上記一般式(1)のZと同様である。]
また、本発明の重合体において、繰り返し単位(A)以外の他の繰り返し単位としては、重合できるものであればいずれも用いることができ、下記一般式(20)で表される繰り返し単位(B)が好ましく用いられる。
−Y−P− (20)
式中、Y2 は前記一般式(11)に示されるものと同様の2価の芳香族残基から選ばれ、当該芳香族残基の水素原子がアルキル基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、またはアリール基で置換されていてもよく、P2 は−CO−、−O−、−S−、−SO−、−SO2 −、−COO−、−SO3 −、−CONH−、単結合から選ばれ、好ましくは−CO−、−O−、−S−、−SO2 −から選ばれる。]
[Wherein, k and Y are the same as those in the general formula (1), W and W ′ are a hydrogen atom, halogen, —COX (X is a halogen or OR (R is a hydrogen atom, an alkyl group, or an aryl group) ), —OH, —SH, —SO 2 X (X is as defined above), which may be the same or different, and Z ″ is selected from the linking group and the linking group precursor described above. And is the same as Z in the general formula (1) except that Ar may have a sulfonic acid group.]
In the polymer of the present invention, any other repeating unit other than the repeating unit (A) can be used as long as it can be polymerized, and the repeating unit represented by the following general formula (20) (B ) Is preferably used.
-Y 2 -P 2 - (20)
In the formula, Y 2 is selected from the same divalent aromatic residues as those shown in the general formula (11), and the hydrogen atom of the aromatic residue is an alkyl group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, Or may be substituted with an aryl group, and P 2 is —CO—, —O—, —S—, —SO—, —SO 2 —, —COO—, —SO 3 —, —CONH—, a single bond selected from, preferably -CO -, - O -, - S -, - SO 2 - is selected from. ]

本発明の好ましい重合体において、繰り返し単位(A)と他の繰り返し単位は、(以下、簡単のため本段落ではYの側鎖基Zを略す)例えば−Y−P−Y2 −P2 −Y−P−のように、YまたはY2がPまたはP2を介してYまたはY2と結合していればよく、任意の繰返し順序を取ることができる。例えば、−(Y−P)m −(Y2 −P2 n −[m,nは正の整数]のようなブロックポリマーであってもよく、またはランダムポリマーであってもよい。 繰り返し単位(A)と他の繰り返し単位の割合は、繰り返し単位(A)5〜95モル%、好ましくは10〜80モル%、より好ましくは15〜75モル%、他の繰り返し単位が95〜5モル%、好ましくは90〜20モル%、より好ましくは85〜25モル%である。繰り返し単位(A)以外の他の繰り返し単位が、繰り返し単位(B)からなる場合、同一種類の繰り返し単位(B)が用いられても良いし複数の種類の繰り返し単位(B)が用いられても良い。 In the preferred polymer of the present invention, the repeating unit (A) and other repeating units (hereinafter, for the sake of simplicity, Y side chain group Z is abbreviated in this paragraph), for example, —Y—P—Y 2 —P 2 —. As in Y—P—, Y or Y 2 may be bonded to Y or Y 2 via P or P 2 , and an arbitrary repeating order can be taken. For example, - (Y-P) m - (Y 2 -P 2) n - [m, n is a positive integer may be a block polymer such as, or may be a random polymer. The ratio of the repeating unit (A) to other repeating units is 5 to 95 mol%, preferably 10 to 80 mol%, more preferably 15 to 75 mol%, and 95 to 5 other repeating units. It is mol%, preferably 90 to 20 mol%, more preferably 85 to 25 mol%. When another repeating unit other than the repeating unit (A) is composed of the repeating unit (B), the same type of repeating unit (B) may be used, or a plurality of types of repeating units (B) may be used. Also good.

以下、前記方法(M2)として通常用いられる合成法の例を述べる。
[合成方法−1]本発明において、連結基Pが単結合である重合体を製造する際の反応として好ましく用いられるのは、遷移触媒を用いた、芳香族ハロゲン化物同士のカップリング反応である。例えば特許文献3および特許文献6に記載された方法を用いることができる。
[合成方法−2]本発明において、連結基Pおよび/またはP2 が−O−である重合体を製造する際の反応として好ましく用いられるのは、芳香族ヒドロキシ化合物と芳香族ハロゲン化物の芳香族求核置換反応による芳香族ポリエーテルの合成反応である。
例えば、文献1(高分子学会編「高性能芳香族系高分子材料」丸善株式会社 1990年3月30日 p.128〜132)に記載された方法を用いることができる。別の方法としては、芳香族ハロゲン化物同士を炭酸塩と触媒の存在下に反応させて芳香族ポリエーテル類を合成する反応を用いることができる。例えば、文献2(Fukawaら、Macromolecules,1991年,24巻 p.3838)に記載された方法を用いることができる。
Hereinafter, an example of a synthesis method usually used as the method (M2) will be described.
[Synthesis Method-1] In the present invention, a coupling reaction between aromatic halides using a transition catalyst is preferably used as a reaction for producing a polymer in which the linking group P is a single bond. . For example, the methods described in Patent Document 3 and Patent Document 6 can be used.
[Synthesis Method-2] In the present invention, aromatic compounds of aromatic hydroxy compounds and aromatic halides are preferably used as a reaction for producing a polymer in which the linking group P and / or P 2 is —O—. This is a synthesis reaction of an aromatic polyether by a group nucleophilic substitution reaction.
For example, the method described in Reference 1 (“High Performance Aromatic Polymer Material” edited by the Society of Polymer Science, Maruzen Co., Ltd., March 30, 1990, p. 128-132) can be used. As another method, a reaction in which aromatic halides are reacted with each other in the presence of a carbonate and a catalyst to synthesize an aromatic polyether can be used. For example, the method described in Reference 2 (Fukawa et al., Macromolecules, 1991, Vol. 24, p. 3838) can be used.

[合成方法−3]本発明において、連結基Pおよび/またはP2 が−S−である重合体を
製造する際の反応として好ましく用いられるのは、前記合成方法−2における芳香族ヒドロキシ化合物の代わりに芳香族チオール化合物を用いて芳香族ポリスルフィド類を合成する方法である。また、別の方法としては、芳香族ジクロリドと硫化ナトリウムから芳香族ポリスルフィドを合成する反応を用いることができる。例えば、前記文献1のp.133〜134に記載された方法を用いることができる。
[合成方法−4]本発明において、連結基Pおよび/またはP2 が−SO2 −である重合体を製造する際の反応として好ましく用いられるのは、上記合成法−3で製造した芳香族スルフィド類を過酸化水素などの酸化剤を用いて酸化する方法である。
また、別の方法としては、水素原子を芳香環に有する芳香族化合物に、芳香族スルホン酸ハライドを親電子置換反応させて芳香族スルホン結合を形成する方法を用いることができる。例えば、前記文献1のp.132〜133に記載された方法を用いることができる。
[合成方法−5]本発明において、連結基Pおよび/またはP2 が−CO−である重合体を製造する際の反応として好ましく用いられるのは、フリーデル・クラフツ−アシル化反応である。例えば、前記文献1のp.132〜133に記載された方法を用いることができる。
In Synthesis process -3 present invention, as preferably used reaction in the linking group P and / or P 2 to produce a polymer which is -S-, an aromatic hydroxy compound in the synthesis method -2 Instead, an aromatic polysulfide is synthesized using an aromatic thiol compound. As another method, a reaction of synthesizing an aromatic polysulfide from aromatic dichloride and sodium sulfide can be used. For example, p. The method described in 133-134 can be used.
In Synthesis method -4] The present invention, linking groups P and / or P 2 is -SO 2 - to be preferably used as a reaction in the production of a is polymer, aromatic produced by the above synthesis method -3 In this method, sulfides are oxidized using an oxidizing agent such as hydrogen peroxide.
As another method, an aromatic compound having an aromatic ring having a hydrogen atom in an aromatic ring can be used by forming an aromatic sulfone bond by subjecting an aromatic sulfonic acid halide to an electrophilic substitution reaction. For example, p. The method described in 132-133 can be used.
[Synthesis Method-5] In the present invention, a Friedel-Crafts-acylation reaction is preferably used as a reaction for producing a polymer in which the linking group P and / or P 2 is —CO—. For example, p. The method described in 132-133 can be used.

次に、前記方法(M2)による好ましい合成法の例を説明する
[重合体の例−1]重合体が繰り返し単位(A)と繰り返し単位(B)からなり、連結基PおよびP2 がいずれも−O−の場合:例えば下記一般式(21)に示す繰り返し単位(A)モノマーと、下記一般式(22)に示す繰り返し単位(B)モノマーとの反応、または、下記一般式(23)に示す繰り返し単位(A)モノマーと、下記一般式(24)に示す繰り返し単位(B)モノマーとの反応、または、下記一般式(25)に示す繰り返し単位(A)モノマーと、下記一般式(26)に示す繰り返し単位(B)モノマーとの反応により、繰り返し単位(A)と繰り返し単位(B)からなる下記一般式(27)で示される重合体を得ることができる。
Next, an example of a preferred synthesis method by the method (M2) will be described. [Example of polymer-1] The polymer is composed of a repeating unit (A) and a repeating unit (B), and the linking groups P and P 2 are In the case of -O-: For example, the reaction of the repeating unit (A) monomer represented by the following general formula (21) with the repeating unit (B) monomer represented by the following general formula (22), or the following general formula (23) Reaction of the repeating unit (A) monomer shown in FIG. 5 with the repeating unit (B) monomer shown in the following general formula (24), or the repeating unit (A) monomer shown in the following general formula (25), and the following general formula ( The polymer represented by the following general formula (27) comprising the repeating unit (A) and the repeating unit (B) can be obtained by the reaction with the repeating unit (B) monomer shown in (26).

Figure 0004868787
[式中、Xはハロゲン原子を表し、Y 、Y2 、Z”は前記のとおりである。]
Figure 0004868787
[Wherein X represents a halogen atom, Y , Y 2 and Z ″ are as described above.]

Figure 0004868787
Figure 0004868787

なお、上記一般式(22),(23),(25),(26)における酸素原子の代わりにイオウ原子を用いた原料を用いることにより、連結基PおよびP2 がいずれも−S−の重合体を得ることができる。
上記一般式(21)で表される繰り返し単位(A)モノマーの具体例としては、2,5−ジクロロ−4’−(4−チオフェノキシ−4−チオフェノキシ)チオフェノキシベンゾフェノン、2,5−ジブロモ−4’−(4−チオフェノキシ−4−チオフェノキシ)チオフェノキシベンゾフェノン、2,5−ジヨード−4’−(4−チオフェノキシ−4−チオフェノキシ)チオフェノキシベンゾフェノン、;2,5−ジクロロ−4’−(4−チオフェノキシ)チオフェノキシベンゾフェノン、2,5−ジブロモ−4’−(4−チオフェノキシ)チオフェノキシベンゾフェノン、2,5−ジヨード−4’−(4−チオフェノキシ)チオフェノキシベンゾフェノン;2,5−ジクロロ−4’−チオフェノキシベンゾフェノン、2,5−ジブロモ−4’−チオフェノキシベンゾフェノン、2,5−ジヨード−4’−チオフェノキシベンゾフェノン;2,5−ジクロロ−1−(4−チオフェノキシ)チオフェノキシベンゼン、2,5−ジブロモ−1−(4−チオフェノキシ)チオフェノキシベンゼン、2,5−ジヨード−1−(4−チオフェノキシ)チオフェノキシベンゼン;2,5−ジクロロ−1−(4−チオフェノキシ−4−チオフェノキシ)チオフェノキシベンゼン、2,5−ジブロモ−1−(4−チオフェノキシ−4−チオフェノキシ)チオフェノキシベンゼン、2,5−ジヨード−1−(4−チオフェノキシ−4−チオフェノキシ)チオフェノキシベンゼン;2,5−ジクロロ−4’−(4−ベンゾイル)ベンゾイルベンゾフェノン、2,5−ジブロモ−4’−(4−ベンゾイル)ベンゾイルベンゾフェノン、2,5−ジヨード−4’−(4−ベンゾイル)ベンゾイルベンゾフェノン;2,5−ジクロロ−4’−ベンゾイルベンゾフェノン、2,5−ジブロモ−4’−ベンゾイルベンゾフェノン、2,5−ジヨード−4’−ベンゾイルベンゾフェノン、およびこれらの位置異性体などが挙げられる。
In addition, by using a raw material using a sulfur atom instead of the oxygen atom in the general formulas (22), (23), (25), and (26), all of the linking groups P and P 2 are —S—. A polymer can be obtained.
Specific examples of the repeating unit (A) monomer represented by the general formula (21) include 2,5-dichloro-4 ′-(4-thiophenoxy-4-thiophenoxy) thiophenoxybenzophenone, 2,5- Dibromo-4 '-(4-thiophenoxy-4-thiophenoxy) thiophenoxybenzophenone, 2,5-diiodo-4'-(4-thiophenoxy-4-thiophenoxy) thiophenoxybenzophenone; 2,5-dichloro -4 '-(4-thiophenoxy) thiophenoxybenzophenone, 2,5-dibromo-4'-(4-thiophenoxy) thiophenoxybenzophenone, 2,5-diiodo-4 '-(4-thiophenoxy) thiophenoxy Benzophenone; 2,5-dichloro-4'-thiophenoxybenzophenone, 2,5-dibromo-4'-thiophene Xylbenzophenone, 2,5-diiodo-4′-thiophenoxybenzophenone; 2,5-dichloro-1- (4-thiophenoxy) thiophenoxybenzene, 2,5-dibromo-1- (4-thiophenoxy) thiophenoxy Benzene, 2,5-diiodo-1- (4-thiophenoxy) thiophenoxybenzene; 2,5-dichloro-1- (4-thiophenoxy-4-thiophenoxy) thiophenoxybenzene, 2,5-dibromo-1 -(4-thiophenoxy-4-thiophenoxy) thiophenoxybenzene, 2,5-diiodo-1- (4-thiophenoxy-4-thiophenoxy) thiophenoxybenzene; 2,5-dichloro-4 '-(4 -Benzoyl) benzoylbenzophenone, 2,5-dibromo-4 '-(4-benzoyl) benzoylbenzof Enone, 2,5-diiodo-4 ′-(4-benzoyl) benzoylbenzophenone; 2,5-dichloro-4′-benzoylbenzophenone, 2,5-dibromo-4′-benzoylbenzophenone, 2,5-diiodo-4 Examples include '-benzoylbenzophenone and regioisomers thereof.

上記一般式(23)で表される繰り返し単位(A)モノマーの具体例としては、2,5−ジヒドロキシ−4’−(4−チオフェノキシ−4−チオフェノキシ)チオフェノキシベンゾフェノン;2,5−ジヒドロキシ−4’−(4−チオフェノキシ)チオフェノキシベンゾフェノン;2,5−ジヒドロキシ−4’−チオフェノキシベンゾフェノン;2,5−ジヒドロキシ−1−(4−チオフェノキシ)チオフェノキシベンゼン;2,5−ジヒドロキシ−1−(4−チオフェノキシ−4−チオフェノキシ)チオフェノキシベンゼン;2,5−ジヒドロキシ−4’−(4−ベンゾイル)ベンゾイルベンゾフェノン;2,5−ジヒドロキシ−4’−ベンゾイルベンゾフェノンおよびこれらの位置異性体などが挙げられる。   Specific examples of the repeating unit (A) monomer represented by the general formula (23) include 2,5-dihydroxy-4 ′-(4-thiophenoxy-4-thiophenoxy) thiophenoxybenzophenone; Dihydroxy-4 ′-(4-thiophenoxy) thiophenoxybenzophenone; 2,5-dihydroxy-4′-thiophenoxybenzophenone; 2,5-dihydroxy-1- (4-thiophenoxy) thiophenoxybenzene; Dihydroxy-1- (4-thiophenoxy-4-thiophenoxy) thiophenoxybenzene; 2,5-dihydroxy-4 ′-(4-benzoyl) benzoylbenzophenone; 2,5-dihydroxy-4′-benzoylbenzophenone and their And positional isomers.

上記一般式(25)で表される繰り返し単位(A)モノマーの具体例としては、2−クロロ−5−ヒドロキシ−4’−(4−チオフェノキシ−4−チオフェノキシ)チオフェノキシベンゾフェノン、2−ブロモ−5−ヒドロキシ−4’−(4−チオフェノキシ−4−チオフェノキシ)チオフェノキシベンゾフェノン、2−ヨード−5−ヒドロキシ−4’−(4−チオフェノキシ−4−チオフェノキシ)チオフェノキシベンゾフェノン、;2−クロロ−5−ヒドロキシ−4’−(4−チオフェノキシ)チオフェノキシベンゾフェノン、2−ブロモ−5−ヒドロキシ−4’−(4−チオフェノキシ)チオフェノキシベンゾフェノン、2−ヨード−5−ヒドロキシ−4’−(4−チオフェノキシ)チオフェノキシベンゾフェノン;2−クロロ−5−ヒドロキシ−4’−チオフェノキシベンゾフェノン、2−ブロモ−5−ヒドロキシ−4’−チオフェノキシベンゾフェノン、2−ヨード−5−ヒドロキシ−4’−チオフェノキシベンゾフェノン;2−クロロ−5−ヒドロキシ−1−(4−チオフェノキシ)チオフェノキシベンゼン、2−ブロモ−5−ヒドロキシ−1−(4−チオフェノキシ)チオフェノキシベンゼン、2−ヨード−5−ヒドロキシ−1−(4−チオフェノキシ)チオフェノキシベンゼン;2−クロロ−5−ヒドロキシ−1−(4−チオフェノキシ−4−チオフェノキシ)チオフェノキシベンゼン、2,5−ジブロモ−1−(
4−チオフェノキシ−4−チオフェノキシ)チオフェノキシベンゼン、2−ヨード−5−ヒドロキシ−1−(4−チオフェノキシ−4−チオフェノキシ)チオフェノキシベンゼン;2−クロロ−5−ヒドロキシ−4’−(4−ベンゾイル)ベンゾイルベンゾフェノン、2−ブロモ−5−ヒドロキシ−4’−(4−ベンゾイル)ベンゾイルベンゾフェノン、2−ヨード−5−ヒドロキシ−4’−(4−ベンゾイル)ベンゾイルベンゾフェノン;2−クロロ−5−ヒドロキシ−4’−ベンゾイルベンゾフェノン、2−ブロモ−5−ヒドロキシ−4’−ベンゾイルベンゾフェノン、2−ヨード−5−ヒドロキシ−4’−ベンゾイルベンゾフェノン、およびこれらの位置異性体などが挙げられる。
Specific examples of the repeating unit (A) monomer represented by the general formula (25) include 2-chloro-5-hydroxy-4 ′-(4-thiophenoxy-4-thiophenoxy) thiophenoxybenzophenone, 2- Bromo-5-hydroxy-4 ′-(4-thiophenoxy-4-thiophenoxy) thiophenoxybenzophenone, 2-iodo-5-hydroxy-4 ′-(4-thiophenoxy-4-thiophenoxy) thiophenoxybenzophenone, 2-chloro-5-hydroxy-4 ′-(4-thiophenoxy) thiophenoxybenzophenone, 2-bromo-5-hydroxy-4 ′-(4-thiophenoxy) thiophenoxybenzophenone, 2-iodo-5-hydroxy -4 '-(4-thiophenoxy) thiophenoxybenzophenone; 2-chloro-5-hydroxy -4'-thiophenoxybenzophenone, 2-bromo-5-hydroxy-4'-thiophenoxybenzophenone, 2-iodo-5-hydroxy-4'-thiophenoxybenzophenone; 2-chloro-5-hydroxy-1- (4 -Thiophenoxy) thiophenoxybenzene, 2-bromo-5-hydroxy-1- (4-thiophenoxy) thiophenoxybenzene, 2-iodo-5-hydroxy-1- (4-thiophenoxy) thiophenoxybenzene; Chloro-5-hydroxy-1- (4-thiophenoxy-4-thiophenoxy) thiophenoxybenzene, 2,5-dibromo-1- (
4-thiophenoxy-4-thiophenoxy) thiophenoxybenzene, 2-iodo-5-hydroxy-1- (4-thiophenoxy-4-thiophenoxy) thiophenoxybenzene; 2-chloro-5-hydroxy-4′- (4-benzoyl) benzoylbenzophenone, 2-bromo-5-hydroxy-4 ′-(4-benzoyl) benzoylbenzophenone, 2-iodo-5-hydroxy-4 ′-(4-benzoyl) benzoylbenzophenone; 2-chloro- Examples include 5-hydroxy-4′-benzoylbenzophenone, 2-bromo-5-hydroxy-4′-benzoylbenzophenone, 2-iodo-5-hydroxy-4′-benzoylbenzophenone, and positional isomers thereof.

上記一般式(22)で表される繰り返し単位(B)モノマーの具体例としては、4,4′−ジヒドロキシベンゾフェノン、2,4′−ジヒドロキシベンゾフェノン、3,3′−ジヒドロキシベンゾフェノン;4,4′−ジヒドロキシジフェニルエーテル、2,4′−ジヒドロキシジフェニルエーテル、3,3′−ジヒドロキシジフェニルエーテル;4,4′−ジヒドロキシジフェニルチオエーテル、2,4′−ジヒドロキシジフェニルチオエーテル、3,3′−ジヒドロキシジフェニルチオエーテル;2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(3−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン;ビス(ヒドロキシフェニル)ジフルオロメタン;4−ヒドロキシ安息香酸−4−ヒドロキシフェニル、4−ヒドロキシ安息香酸−3−ヒドロキシフェニル、3−ヒドロキシ安息香酸−3−ヒドロキシフェニル、3−ヒドロキシ安息香酸−4−ヒドロキシフェニル;ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホキシド、ビス(3−ヒドロキシフェニル)スルホキシド;ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(3−ヒドロキシフェニル)スルホン;2,5−ジヒドロキシ4′−フェノキシベンゾフェノン、p−ジヒドロキシベンゼン、2,5−ジヒドロキシトルエン、2,5−ジヒドロキシp−キシレン、2,5−ジヒドロキシベンゾトリフルオライド、1,4−ジヒドロキシ2,3,5,6−テトラフルオロベンゼン;4,4′−ジヒドロキシビフェニル;m−ジヒドロキシベンゼン、2,4−ジヒドロキシトルエン、3,5−ジヒドロキシトルエン、2,6−ジヒドロキシトルエンなどが挙げられる。   Specific examples of the repeating unit (B) monomer represented by the general formula (22) include 4,4′-dihydroxybenzophenone, 2,4′-dihydroxybenzophenone, 3,3′-dihydroxybenzophenone; -Dihydroxydiphenyl ether, 2,4'-dihydroxydiphenyl ether, 3,3'-dihydroxydiphenyl ether; 4,4'-dihydroxydiphenyl thioether, 2,4'-dihydroxydiphenyl thioether, 3,3'-dihydroxydiphenyl thioether; 2,2 -Bis (4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (3-hydroxyphenyl) hexafluoropropane; bis (hydroxyphenyl) difluoromethane; 4-hydroxybenzoic acid-4-hydroxyphenyl, -Hydroxybenzoic acid-3-hydroxyphenyl, 3-hydroxybenzoic acid-3-hydroxyphenyl, 3-hydroxybenzoic acid-4-hydroxyphenyl; bis (4-hydroxyphenyl) sulfoxide, bis (3-hydroxyphenyl) sulfoxide; Bis (4-hydroxyphenyl) sulfone, bis (3-hydroxyphenyl) sulfone; 2,5-dihydroxy4'-phenoxybenzophenone, p-dihydroxybenzene, 2,5-dihydroxytoluene, 2,5-dihydroxyp-xylene, 2,4-dihydroxybenzotrifluoride, 1,4-dihydroxy 2,3,5,6-tetrafluorobenzene; 4,4'-dihydroxybiphenyl; m-dihydroxybenzene, 2,4-dihydroxytoluene, 3,5- Dihydroxy Toluene, 2,6-dihydroxy-toluene and the like.

上記一般式(24)で表される繰り返し単位(B)モノマーの具体例としては、4,4′−ジクロロベンゾフェノン、2,4′−ジクロロベンゾフェノン、3,3′−ジクロロベンゾフェノン、4,4′−ジブロモベンゾフェノン、2,4′−ジブロモベンゾフェノン、3,3′−ジブロモベンゾフェノン、4,4′−ジヨードベンゾフェノン、2,4′−ジヨードベンゾフェノン、3,3′−ジヨードベンゾフェノン;4,4′−ジクロロジフェニルエーテル、2,4′−ジクロロジフェニルエーテル、3,3′−ジクロロジフェニルエーテル、4,4′−ジブロモジフェニルエーテル、2,4′−ジブロモジフェニルエーテル、3,3′−、ジブロモジフェニルエーテル、4,4′−ジヨードジフェニルエーテル、2,4′−ジヨードジフェニルエーテル、3,3′−ジヨードジフェニルエーテル;4,4′−ジクロロジフェニルチオエーテル、2,4′−ジクロロジフェニルチオエーテル、3,3′−ジクロロジフェニルチオエーテル、4,4′−ジブロモジフェニルチオエーテル、2,4′−ジブロモジフェニルチオエーテル、3,3′−、ジブロモジフェニルチオエーテル、4,4′−ジヨードジフェニルチオエーテル、2,4′−ジヨードジフェニルチオエーテル、3,3′−ジヨードジフェニルチオエーテル:
2,2−ビス(4−クロロフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(3−クロロフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−ブロモフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(3−ブロモフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−ヨードフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(3−ヨードフェニル)ヘキサフルオロプロパン;ビス(クロロフェニル)ジフルオロメタン、ビス(ブロモフェニル)ジフルオロメタン、ビス(ヨードフェニル)ジフルオロメタン;4−クロロ安息香酸−4−クロロフェニル、4−クロロ安息香酸−3−クロロフェニル、3−クロロ安息香酸−3−クロロフェニル、3−クロロ安息香酸−4−クロロフェニル、4−ブロモ安
息香酸−4−ブロモフェニル、4−ブロモ安息香酸−3−ブロモフェニル、3−ブロモ安息香酸−3−ブロモフェニル、3−ブロモ安息香酸−4−ブロモフェニル;ビス(4−クロロフェニル)スルホキシド、ビス(3−クロロフェニル)スルホキシド、ビス(4−ブロモフェニル)スルホキシド、ビス(3−ブロモフェニル)スルホキシド、ビス(4−ヨードフェニル)スルホキシド、ビス(3−ヨードフェニル)スルホキシド;
ビス(4−クロロフェニル)スルホン、ビス(3−クロロフェニル)スルホン、ビス(4−ブロモフェニル)スルホン、ビス(3−ブロモフェニル)スルホン、ビス(4−ヨードフェニル)スルホン、ビス(3−ヨードフェニル)スルホン;2,5−ジクロロ−4′−フェノキシベンゾフェノン、p−ジクロロベンゼン、p−ジブロモベンゼン、p−ジヨードベンゼン、2,5−ジクロロトルエン、2,5−ジブロモトルエン、2,5−ジヨードトルエン、2,5−ジクロロ−p−キシレン、2,5−ジブロモ−p−キシレン、2,5−ジヨード−p−キシレン、2,5−ジクロロベンゾトリフルオライド、2,5−ジブロモベンゾトリフルオライド、2,5−ジヨードベンゾトリフルオライド、1,4−ジクロロ−2,3,5,6−テトラフルオロベンゼン、1,4−ジブロモ−2,3,5,6−テトラフルオロベンゼン、1,4−ジヨード−2,3,5,6−テトラフルオロベンゼン;4,4′−ジクロロビフェニル、4,4′−ジブロモビフェニル、4,4′−ジヨードビフェニル、4,4′−ジブロモオクタフルオロビフェニル;m−ジクロロベンゼン、m−ジブロモベンゼン、m−ジヨードベンゼン、2,4−ジクロロトルエン、2,4−ジブロモトルエン、2,4−ジヨードトルエン、3,5−ジクロロトルエン、3,5−ジブロモトルエン、3,5−ジヨードトルエン、2,6−ジクロロトルエン、2,6−ジブロモトルエン、2,6−ジヨードトルエン、1,3−ジブロモ−2,4,5,6−テトラフルオロベンゼンなどが挙げられる。なお、上記具体例において、一般式(15)における二つのXのうち一つをフッ素原子に置換したものも好ましく用いることができる。
上記一般式(26)で表される繰り返し単位(B)モノマーの具体例としては、上記一般式(15)で表される繰り返し単位(B)モノマーの具体例における、非フッ素ハロゲン原子の一つを水酸基で置換した構造およびその位置異性体が挙げられる。
Specific examples of the repeating unit (B) monomer represented by the general formula (24) include 4,4'-dichlorobenzophenone, 2,4'-dichlorobenzophenone, 3,3'-dichlorobenzophenone, 4,4 ' -Dibromobenzophenone, 2,4'-dibromobenzophenone, 3,3'-dibromobenzophenone, 4,4'-diiodobenzophenone, 2,4'-diiodobenzophenone, 3,3'-diiodobenzophenone; 4,4 '-Dichlorodiphenyl ether, 2,4'-dichlorodiphenyl ether, 3,3'-dichlorodiphenyl ether, 4,4'-dibromodiphenyl ether, 2,4'-dibromodiphenyl ether, 3,3'-, dibromodiphenyl ether, 4,4' -Diiododiphenyl ether, 2,4'-diiododi Phenyl ether, 3,3′-diiododiphenyl ether; 4,4′-dichlorodiphenyl thioether, 2,4′-dichlorodiphenyl thioether, 3,3′-dichlorodiphenyl thioether, 4,4′-dibromodiphenyl thioether, 2, 4'-dibromodiphenyl thioether, 3,3'-, dibromodiphenyl thioether, 4,4'-diiododiphenyl thioether, 2,4'-diiododiphenyl thioether, 3,3'-diiododiphenyl thioether:
2,2-bis (4-chlorophenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (3-chlorophenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (4-bromophenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (3 -Bromophenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (4-iodophenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (3-iodophenyl) hexafluoropropane; bis (chlorophenyl) difluoromethane, bis (bromophenyl) Difluoromethane, bis (iodophenyl) difluoromethane; 4-chlorobenzoic acid-4-chlorophenyl, 4-chlorobenzoic acid-3-chlorophenyl, 3-chlorobenzoic acid-3-chlorophenyl, 3-chlorobenzoic acid-4-chlorophenyl 4-bromobenzoic acid-4-bromophenyl 4-bromobenzoic acid-3-bromophenyl, 3-bromobenzoic acid-3-bromophenyl, 3-bromobenzoic acid-4-bromophenyl; bis (4-chlorophenyl) sulfoxide, bis (3-chlorophenyl) sulfoxide, bis (4-bromophenyl) sulfoxide, bis (3-bromophenyl) sulfoxide, bis (4-iodophenyl) sulfoxide, bis (3-iodophenyl) sulfoxide;
Bis (4-chlorophenyl) sulfone, bis (3-chlorophenyl) sulfone, bis (4-bromophenyl) sulfone, bis (3-bromophenyl) sulfone, bis (4-iodophenyl) sulfone, bis (3-iodophenyl) Sulfone; 2,5-dichloro-4'-phenoxybenzophenone, p-dichlorobenzene, p-dibromobenzene, p-diiodobenzene, 2,5-dichlorotoluene, 2,5-dibromotoluene, 2,5-diiodo Toluene, 2,5-dichloro-p-xylene, 2,5-dibromo-p-xylene, 2,5-diiodo-p-xylene, 2,5-dichlorobenzotrifluoride, 2,5-dibromobenzotrifluoride, 2,5-diiodobenzotrifluoride, 1,4-dichloro-2,3,5,6-tetra Fluorobenzene, 1,4-dibromo-2,3,5,6-tetrafluorobenzene, 1,4-diiodo-2,3,5,6-tetrafluorobenzene; 4,4'-dichlorobiphenyl, 4,4 ' -Dibromobiphenyl, 4,4'-diiodobiphenyl, 4,4'-dibromooctafluorobiphenyl; m-dichlorobenzene, m-dibromobenzene, m-diiodobenzene, 2,4-dichlorotoluene, 2,4- Dibromotoluene, 2,4-diiodotoluene, 3,5-dichlorotoluene, 3,5-dibromotoluene, 3,5-diiodotoluene, 2,6-dichlorotoluene, 2,6-dibromotoluene, 2,6 -Diiodotoluene, 1,3-dibromo-2,4,5,6-tetrafluorobenzene and the like. In addition, in the said specific example, what substituted one of two X in General formula (15) by the fluorine atom can be used preferably.
As a specific example of the repeating unit (B) monomer represented by the general formula (26), one of non-fluorine halogen atoms in the specific example of the repeating unit (B) monomer represented by the general formula (15). And a positional isomer thereof.

重合体が繰り返し単位(A)と繰り返し単位(B)からなり、連結基PおよびP2 がいずれも−O−の場合の合成例を以下に具体的に例示する。繰り返し単位(A)のモノマーとして2,5−ジクロロ−4’−(4−チオフェノキシ)チオフェノキシベンゾフェノンを用い、繰り返し単位(B)のモノマーとしてp,p’−ジヒドロキシベンゾフェノンを用いる。両者を炭酸カリウムの存在下で共重合し、次いで、スルホン酸化剤を用いて、スルホン酸化した後に、スルフィド結合を酸化剤を用いて酸化してスルホンへ転化することで、連結基P=O、P2 =Oの下記一般式(28)に示すポリマー(Q=−CO−)のスルホン酸化物が高分子触媒として得られる。 Specific examples of synthesis in the case where the polymer is composed of the repeating unit (A) and the repeating unit (B) and the linking groups P and P 2 are both —O— are shown below. 2,5-Dichloro-4 ′-(4-thiophenoxy) thiophenoxybenzophenone is used as the monomer of the repeating unit (A), and p, p′-dihydroxybenzophenone is used as the monomer of the repeating unit (B). Both are copolymerized in the presence of potassium carbonate, then sulfonated using a sulfonated agent, and then oxidized to a sulfone by oxidizing the sulfide bond using an oxidant to form a linking group P = O, A sulfone oxide of a polymer (Q = —CO—) represented by the following general formula (28) where P 2 ═O is obtained as a polymer catalyst.

Figure 0004868787
[式中、Z”は側鎖基を示す。]
Figure 0004868787
[In the formula, Z ″ represents a side chain group.]

同様にして、Qが−O−、−S−、−SO2 −、−CR1 2−(R1 は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基から選ばれる)または単結合であるポリマーを合成することができる。
[重合体の例−2]重合体が繰り返し単位(A)と繰り返し単位(B)からなり、連結基PおよびP2 がいずれも単結合の場合:下記一般式(29)に示す、繰り返し単位(A)
モノマーと、下記一般式(30)に示す、繰り返し単位(B)モノマーとの反応により、繰り返し単位(A)と繰り返し単位(B)からなる、下記一般式(31)で示される重合体を得ることができる。下記一般式(29)で表される繰り返し単位(A)モノマーの具体例としては、一般式(21)に対する具体例と同様の化合物が挙げられる。下記一般式(30)で表される繰り返し単位(B)モノマーの具体例としては、上記一般式(24)に対する具体例と同様の化合物が挙げられる。
Similarly, Q is —O—, —S—, —SO 2 —, —CR 1 2 — (R 1 is selected from a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, a halogenated alkyl group, and an aryl group) or a single atom. A polymer that is a bond can be synthesized.
[Example of polymer-2] When the polymer is composed of a repeating unit (A) and a repeating unit (B), and both of the linking groups P and P 2 are single bonds: the repeating unit represented by the following general formula (29) (A)
By reacting the monomer with the repeating unit (B) monomer represented by the following general formula (30), a polymer represented by the following general formula (31) comprising the repeating unit (A) and the repeating unit (B) is obtained. be able to. Specific examples of the repeating unit (A) monomer represented by the following general formula (29) include the same compounds as the specific examples for the general formula (21). Specific examples of the repeating unit (B) monomer represented by the following general formula (30) include compounds similar to the specific examples for the general formula (24).

Figure 0004868787
[式中、X、X’は互いに同一であっても異なっていても良いハロゲン原子を表し、Y、Y2 、Zは前記のとおりである。]
Figure 0004868787
[Wherein, X and X ′ represent the same or different halogen atoms, and Y, Y 2 and Z are as defined above. ]

Figure 0004868787
Figure 0004868787

重合体が繰り返し単位(A)と繰り返し単位(B)からなり、連結基PおよびP2 がいずれも単結合の場合の例を以下に具体的に例示する。繰り返し単位(A)のモノマーとして2,5−ジクロロ−4’−チオフェノキシベンゾフェノンを用い、繰り返し単位(B)のモノマーとしてp,p’−ジクロロジフェニルスルホンを用いる。両者を、遷移金属化合物を含む触媒の存在下で共重合し、次いで、スルホン酸化剤を用いて、スルホン酸化した後に、スルフィド結合を酸化剤を用いて酸化してスルホンへ転化することで、連結基P=単結合、P2 =単結合の下記一般式(32)に示すポリマー(Q=−SO2 −)のスルホン酸化物が高分子触媒として得られる。 Specific examples of the case where the polymer is composed of the repeating unit (A) and the repeating unit (B) and the linking groups P and P 2 are both single bonds are shown below. 2,5-Dichloro-4′-thiophenoxybenzophenone is used as the monomer of the repeating unit (A), and p, p′-dichlorodiphenylsulfone is used as the monomer of the repeating unit (B). Both are copolymerized in the presence of a catalyst containing a transition metal compound, then sulfonated using a sulfonated agent, and then oxidized by using an oxidant to convert the sulfide bond to a sulfone. A sulfone oxide of a polymer (Q = —SO 2 —) represented by the following general formula (32) having the group P = single bond and P 2 = single bond is obtained as a polymer catalyst.

Figure 0004868787
[式中、Z”は側鎖基を示す。]
Figure 0004868787
[In the formula, Z ″ represents a side chain group.]

[重合体の例−3]重合体が繰り返し単位(A)と繰り返し単位(B)からなり、連結基PおよびP2 がいずれも−CO−の場合:例えば下記一般式(33)に示す、繰り返し単位(A)モノマーと、下記一般式(34)に示す、繰り返し単位(B)モノマーとの反応、または、下記一般式(35)に示す、繰り返し単位(A)モノマーと、下記一般式(36)に示す、繰り返し単位(B)モノマーとの反応により、繰り返し単位(A)と繰り返し単位(B)からなる、下記一般式(37)で示される重合体を得ることができる。なお、下記一般式(34),(35)におけるCOの代わりにSO2 を用いた原料を使用することにより、連結器P およびP2 がいずれも−SO2 −の重合体が得られる。[式中、Xはハロゲン原子を表し、Y、Y2 、Zは前記のとおりである。] [Polymer Example-3] When the polymer is composed of a repeating unit (A) and a repeating unit (B) and both of the linking groups P and P 2 are —CO—: for example, shown in the following general formula (33). Reaction of the repeating unit (A) monomer with the repeating unit (B) monomer shown in the following general formula (34), or the repeating unit (A) monomer shown in the following general formula (35) and the following general formula ( A polymer represented by the following general formula (37) consisting of the repeating unit (A) and the repeating unit (B) can be obtained by the reaction with the repeating unit (B) monomer shown in 36). In addition, by using a raw material using SO 2 instead of CO in the following general formulas (34) and (35), the coupler P And a polymer in which both P 2 are —SO 2 — is obtained. [Wherein, X represents a halogen atom, and Y, Y 2 and Z are as defined above. ]

Figure 0004868787
Figure 0004868787

Figure 0004868787
Figure 0004868787

上記一般式(33)で表される繰り返し単位(A)モノマーの具体例としては、 上記一般式(21)で表される繰り返し単位(A)モノマーの具体例における、−Xを水素原子で置換した構造のものおよびその位置異性体が挙げられる。
上記一般式(35)で表される繰り返し単位(A)モノマーの具体例としては、上記一般式(21)で表される繰り返し単位(A)モノマーの具体例における、−Xを−COX(Xはハロゲン原子を示す)で置換した構造のものおよびその位置異性体が挙げられる。
上記一般式(34)で表される繰り返し単位(B)モノマーの具体例としては、上記一般式(24)で表される繰り返し単位(B)モノマーの具体例における、−Xを−COX(Xはハロゲン原子を示す)で置換した構造のものおよびその位置異性体が挙げられる。
上記一般式(36)で表される繰り返し単位(B)モノマーの具体例としては、上記一般式(24)で表される繰り返し単位(B)モノマーの具体例における、Xを水素原子で置換した構造のものが挙げられる。
As a specific example of the repeating unit (A) monomer represented by the general formula (33), -X in the specific example of the repeating unit (A) monomer represented by the general formula (21) is substituted with a hydrogen atom. And the positional isomers thereof.
Specific examples of the repeating unit (A) monomer represented by the general formula (35) include -X in the specific example of the repeating unit (A) monomer represented by the general formula (21) -COX (X Represents a halogen atom) and the positional isomers thereof.
Specific examples of the repeating unit (B) monomer represented by the general formula (34) include -X in the specific example of the repeating unit (B) monomer represented by the general formula (24) -COX (X Represents a halogen atom) and the positional isomers thereof.
As a specific example of the repeating unit (B) monomer represented by the general formula (36), X in the specific example of the repeating unit (B) monomer represented by the general formula (24) was substituted with a hydrogen atom. Examples include structures.

重合体が繰り返し単位(A)と繰り返し単位(B)からなり、連結基PおよびP2 がいずれも−CO−の場合の合成例を以下に具体的に例示する。繰り返し単位(A)のモノマーとして2−[4−(4−チオフェノキシ)チオフェノキシベンゾイル]テレフタルクロリドを用い、繰り返し単位(B)のモノマーとしてジフェニルエーテルを用いる。両者を塩化アルミニウム等のフリーデルクラフツ触媒の存在下で共重合し、次いで、スルホン酸化剤を用いて、スルホン酸化した後に、スルフィド結合を酸化剤を用いて酸化してスルホンへ転化することで、連結基P=CO、P2 =COの下記一般式(38)に示すポリマー(Q=−O−)のスルホン酸化物が高分子触媒として得られる。 Specific examples of synthesis in the case where the polymer is composed of the repeating unit (A) and the repeating unit (B) and the linking groups P and P 2 are both —CO— are shown below. 2- [4- (4-thiophenoxy) thiophenoxybenzoyl] terephthal chloride is used as the monomer of the repeating unit (A), and diphenyl ether is used as the monomer of the repeating unit (B). Both are copolymerized in the presence of a Friedel-Crafts catalyst such as aluminum chloride, then sulfonated with a sulfonated agent, and then oxidized with an oxidant to convert the sulfide bond to sulfone, A sulfone oxide of a polymer (Q = —O—) represented by the following general formula (38) having a linking group P═CO and P 2 ═CO is obtained as a polymer catalyst.

Figure 0004868787
[式中、Z”は側鎖基を示す。]
Figure 0004868787
[In the formula, Z ″ represents a side chain group.]

同様にして、Qが−CO−、−S−、−SO2 −、−CR1 2−(R1 は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基から選ばれる)または単結合
であるポリマーを合成することができる。
[重合体の例−4]重合体が繰り返し単位(A)と複数の繰り返し単位(B)からなり、連結基Pが単結合、連結基P2 が−O−の場合:例えば下記一般式(39)に示す、繰り返し単位(A)モノマーと、下記一般式(40)および下記一般式(41)に示す、繰り返し単位(B)モノマーとの反応により、繰り返し単位(A)と2種類の繰り返し単位(B)からなる、下記一般式(42)で示される重合体を得ることができる。
Similarly, Q is —CO—, —S—, —SO 2 —, —CR 1 2 — (R 1 is selected from a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, a halogenated alkyl group, and an aryl group) or a single atom. A polymer that is a bond can be synthesized.
[Example of polymer-4] When the polymer is composed of a repeating unit (A) and a plurality of repeating units (B), the linking group P is a single bond and the linking group P 2 is —O—: 39), the repeating unit (A) monomer and the repeating unit (B) monomer represented by the following general formula (40) and the following general formula (41) are reacted with the repeating unit (A) and two kinds of repeating units. A polymer represented by the following general formula (42) consisting of the unit (B) can be obtained.

Figure 0004868787
[式中、X、X’、X’’はハロゲン原子を表し互いに異なっていても同一でも良く、Y2 ’はY2 と同様の基であり、Y、Y2 、Zは前記のとおりである。]
Figure 0004868787
Wherein, X, X ', X'' may be the same or different from one another represent a halogen atom, Y 2' is the same group as Y 2, Y, Y 2, Z is as defined above is there. ]

Figure 0004868787
Figure 0004868787

上記一般式(39)で表される繰り返し単位(A)モノマーの具体例としては、上記一般式(21)に対する具体例と同様の化合物が挙げられる。上記一般式(40)で表される繰り返し単位(B)モノマーの具体例としては、上記一般式(24)に対する具体例と同様の化合物が挙げられる。上記一般式(41)で表される繰り返し単位(B)モノマーの具体例としては、上記一般式(22)に対する具体例と同様の化合物が挙げられる。
重合体が繰り返し単位(A)と繰り返し単位(B)からなり、連結基Pが単結合、連結基P2 が−O−の場合の例を以下に具体的に例示する。繰り返し単位(A)のモノマーとして2,5−ジクロロ−4’−チオフェノキシベンゾフェノンを用い、繰り返し単位(B)のモノマーとして4−クロロフルオロベンゼンと4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノンを用いる。まず、4−クロロフルオロベンゼンとビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホンを炭酸カリウムの存在下で反応させてビス[4−(4−クロロフェノキシ)フェニル]スルホンを合成する。次にこのものと2,5−ジクロロ−4’−チオフェノキシベンゾフェノンを、遷移金属化合物を含む触媒の存在下で共重合し、次いで、スルホン酸化剤を用いて、スルホン酸化した後に、スルフィド結合を酸化剤を用いて酸化してスルホンへ転化することで、連結基P=単結合、P2 =−O−結合の下記一般式(43)に示すポリマー(Q=−SO2 −)のスルホン酸化物が高分子触媒として得られる。本発明の重合体において、他の繰り返し単位中の繰り返し単位(B)の割合は、10〜100モル%、好ましくは20〜100モル%である。
Specific examples of the repeating unit (A) monomer represented by the general formula (39) include compounds similar to the specific examples for the general formula (21). Specific examples of the repeating unit (B) monomer represented by the general formula (40) include compounds similar to the specific examples for the general formula (24). Specific examples of the repeating unit (B) monomer represented by the general formula (41) include the same compounds as the specific examples for the general formula (22).
Specific examples of the case where the polymer is composed of the repeating unit (A) and the repeating unit (B), the linking group P is a single bond, and the linking group P 2 is —O— are shown below. 2,5-Dichloro-4′-thiophenoxybenzophenone is used as the monomer of the repeating unit (A), and 4-chlorofluorobenzene and 4,4′-dihydroxybenzophenone are used as the monomer of the repeating unit (B). First, bis [4- (4-chlorophenoxy) phenyl] sulfone is synthesized by reacting 4-chlorofluorobenzene and bis (4-hydroxyphenyl) sulfone in the presence of potassium carbonate. Next, this and 2,5-dichloro-4'-thiophenoxybenzophenone are copolymerized in the presence of a catalyst containing a transition metal compound, and then sulfonated with a sulfonated agent, and then a sulfide bond is formed. Oxidation using an oxidizing agent and conversion to sulfone allows sulfonation of a polymer (Q = —SO 2 —) represented by the following general formula (43) having a linking group P = single bond and P 2 = —O— bond. Is obtained as a polymer catalyst. In the polymer of the present invention, the proportion of the repeating unit (B) in the other repeating units is 10 to 100 mol%, preferably 20 to 100 mol%.

Figure 0004868787
[式中、Z”は側鎖基を示す。]
Figure 0004868787
[In the formula, Z ″ represents a side chain group.]

本発明で用いる高分子触媒の主鎖に含まれる芳香族残基は少なくとも一つの電子吸引基が結合していることが好ましい。この場合の電子吸引基は、例えば、−CO−、−CONH−、−(CF2 p −(ここで、pは1〜10の整数である)、−C(CF3 2 −、−COO−、−SO−、−SO−、−SO2 −などの2価の基;F、パーフルオロアルキル、−CN、−NO2 、−COR、−COOR(Rは水素、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基、ハロゲン化アリール基から選ばれる)、−CONRR’(R’は前記Rと同様の基である。)、−SO3 R、−SOR、−SO2 Rなどの1価の基が挙げられる。
本発明で用いる高分子触媒の構造例を以下に示す。[式中、Zは上記一般式(1)で表される側鎖を示す。]
The aromatic residue contained in the main chain of the polymer catalyst used in the present invention preferably has at least one electron withdrawing group bonded thereto. The electron withdrawing group in this case is, for example, —CO—, —CONH—, — (CF 2 ) p — (wherein p is an integer of 1 to 10), —C (CF 3 ) 2 —, — Divalent groups such as COO—, —SO—, —SO—, —SO 2 —; F, perfluoroalkyl, —CN, —NO 2 , —COR, —COOR (where R is hydrogen, alkyl group, halogenated) Selected from an alkyl group, an aryl group, and a halogenated aryl group), -CONRR '(R' is the same group as the above R), -SO 3 R, -SOR, -SO 2 R, etc. Groups.
Examples of the structure of the polymer catalyst used in the present invention are shown below. [In formula, Z shows the side chain represented by the said General formula (1). ]

Figure 0004868787
Figure 0004868787

Figure 0004868787
Figure 0004868787

Figure 0004868787
Figure 0004868787

Figure 0004868787
Figure 0004868787

本発明で用いる高分子触媒においては、側鎖Zにスルホン酸基が存在する。そして、少なくともn≧2で、かつ、スルホン酸基の1.0を超える数が導入されたZを有する。なお、Zが直鎖状の場合には、同一側鎖の複数のAr基にスルホン酸基が導入されていてもよい。さらに付加的に主鎖がスルホン酸基で置換されてもよい。本発明の製造方法においてスルホン酸基の導入方法は限定されず、例えば(1)重合体をスルホン酸化することにより導入してもよいし、(2)スルホン酸基を含有するモノマーを重合してもよいし、(3)スルホン酸基誘導体、スルホン酸基前駆体から選ばれる基を含有するモノマーを重合した後に当該基をスルホン酸基に変換することによりスルホン酸基を導入することもできる。   In the polymer catalyst used in the present invention, a sulfonic acid group is present in the side chain Z. And at least n ≧ 2, and the number of sulfonic acid groups exceeding 1.0 is introduced. In addition, when Z is linear, the sulfonic acid group may be introduce | transduced into several Ar group of the same side chain. Furthermore, the main chain may be further substituted with a sulfonic acid group. In the production method of the present invention, the method for introducing a sulfonic acid group is not limited. For example, (1) the polymer may be introduced by sulfonating, or (2) a monomer containing a sulfonic acid group is polymerized. Alternatively, (3) a sulfonic acid group can be introduced by polymerizing a monomer containing a group selected from a sulfonic acid group derivative and a sulfonic acid group precursor and then converting the group into a sulfonic acid group.

本発明で用いる高分子触媒の製造方法のおいて、スルホン酸基を導入する方法として、スルホン基を含有しない高分子をスルホン酸化することにより導入する場合には、スルホン酸化剤による常法のスルホン酸化を用いることができる。スルホン酸基を導入する方法としては、例えば、上記スルホン酸基を有しない高分子を、無水硫酸、発煙硫酸、クロルスルホン酸、硫酸、亜硫酸水素ナトリウムなどの公知のスルホン酸化剤を用いて、公知の条件でスルホン酸化することができる(本発明において、スルホン酸化とは、−Hなる基の水素原子をSO3 Hで置換する反応を示す。)。 In the method for producing a polymer catalyst used in the present invention, as a method for introducing a sulfonic acid group, when a polymer not containing a sulfone group is introduced by sulfonating, a conventional sulfone with a sulfonating agent is used. Oxidation can be used. As a method for introducing a sulfonic acid group, for example, the above-described polymer having no sulfonic acid group is known by using a known sulfonating agent such as sulfuric anhydride, fuming sulfuric acid, chlorosulfonic acid, sulfuric acid, sodium hydrogen sulfite and the like. (In the present invention, sulfonation refers to a reaction in which a hydrogen atom of a group —H is substituted with SO 3 H).

このスルホン酸化の反応条件としては、上記スルホン酸基を有しない高分子を、無溶剤下、あるいは溶剤存在下で、上記スルホン酸化剤と反応させる。溶剤としては、例えばn−ヘキサンなどの炭化水素系溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル系溶剤、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドのような非プ
ロトン系極性溶剤のほか、テトラクロロエタン、ジクロロエタン、クロロホルム、塩化メチレンなどのハロゲン化炭化水素などが挙げられる。反応温度は特に制限はないが、通常、−50〜200℃、好ましくは−10〜100℃である。また、反応時間は、通常、0.5〜1,000時間、好ましくは1〜200時間である。
As the reaction conditions for the sulfonation, the polymer having no sulfonic acid group is reacted with the sulfonated agent in the absence of a solvent or in the presence of a solvent. Examples of the solvent include hydrocarbon solvents such as n-hexane, ether solvents such as tetrahydrofuran and dioxane, aprotic polar solvents such as dimethylacetamide, dimethylformamide, and dimethylsulfoxide, tetrachloroethane, dichloroethane, chloroform, And halogenated hydrocarbons such as methylene chloride. The reaction temperature is not particularly limited, but is usually −50 to 200 ° C., preferably −10 to 100 ° C. Moreover, reaction time is 0.5 to 1,000 hours normally, Preferably it is 1 to 200 hours.

このようにして得られる、本発明のスルホン酸基含有重合体中の、スルホン酸基量は、0.5〜5ミリグラム当量/g、好ましくは0.7〜4ミリグラム当量/g、さらに好ましくは0.8〜3ミリグラム当量/gである。低いスルホン酸基量では、プロトン伝導性が上がらず、一方、スルホン酸基量が高いと、親水性が向上し、構造によっては水溶性ポリマーとなってしまう。上記のスルホン酸基量は、反応条件(温度、時間)や仕込量(組成)により調整することができる。
また、このようにして得られる本発明で用いる高分子触媒の、スルホン酸化前またはスルホン酸の前駆体のポリマーの分子量は、ポリスチレン換算重量平均分子量で、1000〜100万、好ましくは1万〜100万、さらに好ましくは2万〜80万、特に好ましくは3万〜40万である。1000未満では、成形品を作製する場合に成形品が割れ易く、また強度的性質にも問題がある。一方、100万を超えると、均一系触媒として用いる場合、溶解性が不充分となり、また溶液粘度が高く、加工性が不良になるなどの問題がある。
The amount of sulfonic acid group in the sulfonic acid group-containing polymer of the present invention thus obtained is 0.5 to 5 milligram equivalent / g, preferably 0.7 to 4 milligram equivalent / g, more preferably 0.8-3 milligram equivalent / g. When the amount of sulfonic acid group is low, proton conductivity does not increase. On the other hand, when the amount of sulfonic acid group is high, hydrophilicity is improved, and depending on the structure, a water-soluble polymer is obtained. The amount of the sulfonic acid group can be adjusted by the reaction conditions (temperature, time) and the charged amount (composition).
In addition, the molecular weight of the polymer catalyst used in the present invention thus obtained before sulfonation or the precursor of the sulfonic acid is a weight average molecular weight in terms of polystyrene of 1,000 to 1,000,000, preferably 10,000 to 100. It is 10,000, more preferably 20,000 to 800,000, particularly preferably 30,000 to 400,000. If it is less than 1000, when producing a molded product, the molded product is easily broken, and there is also a problem in strength properties. On the other hand, when it exceeds 1,000,000, when used as a homogeneous catalyst, there are problems such as insufficient solubility, high solution viscosity, and poor processability.

本発明の触媒は、均一系触媒、不均一系触媒のいずれにも用いることができる。不均一触媒として用いる場合には、担体に担持させて用いることもできる。
本発明の触媒が用いられる、有機化合物の酸触媒転化反応とは、例えば、(1)フリーデル・クラフツ反応、(2)エステル化反応、(3)エステル交換反応、(4)エーテル化反応、(5)水和反応、(6)異性化反応等、(7)O−グリコシド化などの脱水縮合反応、(8)重縮合反応などが挙げられる。重縮合反応にはオレフィン類の重合、ジアシルハライドを用いるポリケトン合成、ポリオキシメチレン合成反応などが挙げられる。
特にフリーデル・クラフツ反応において従来用いられている触媒の塩化アルミニウムに比べて本発明の触媒は高活性で触媒使用量も少なく、温和な条件で芳香族のアシル化反応などが進行する。
The catalyst of the present invention can be used as either a homogeneous catalyst or a heterogeneous catalyst. When used as a heterogeneous catalyst, it can also be used by being supported on a carrier.
Examples of the acid-catalyzed conversion reaction of an organic compound in which the catalyst of the present invention is used include (1) Friedel-Crafts reaction, (2) esterification reaction, (3) transesterification reaction, (4) etherification reaction, Examples include (5) hydration reaction, (6) isomerization reaction, (7) dehydration condensation reaction such as O-glycosidation, and (8) polycondensation reaction. Examples of the polycondensation reaction include polymerization of olefins, synthesis of polyketone using diacyl halide, and polyoxymethylene synthesis reaction.
In particular, the catalyst of the present invention is highly active and uses a small amount of catalyst as compared with the aluminum chloride catalyst conventionally used in the Friedel-Crafts reaction, and the aromatic acylation reaction proceeds under mild conditions.

以下、実施例を挙げ本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、実施例中の測定項目は、下記のようにして求めた。
[重量平均分子量]スルホン酸化前の前駆体ポリマーの数平均分子量,重量平均分子量は、溶媒にテトラヒドロフラン(THF)を用い、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって、ポリスチレン換算の分子量を求めた。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples. In addition, the measurement item in an Example was calculated | required as follows.
[Weight Average Molecular Weight] The number average molecular weight and weight average molecular weight of the precursor polymer before sulfonation were determined by gel permeation chromatography (GPC) using tetrahydrofuran (THF) as a solvent.

[参考例1]高分子触媒1の製造
(1)2,5−ジクロロ−4’−(4−チオフェノキシ)チオフェノキシベンゾフェノン[下記式(44)]の合成
2,5−ジクロロ−4’−フルオロベンゾフェノン10.8g(40mmol)、4−フェニルスルファニルチオフェノール8.7g(40mmol)と炭酸カリウム8.29g(60mmol)をディーンスターク管、冷却管、温度計を備えた三口フラスコにとり、ジメチルアセトアミド50gとトルエン50gの混合溶媒を注ぎ、撹拌した。次いで130℃まで昇温し、加熱還流しながら生成する水を除去した。さらにトルエンを系外に除去しながら150℃で4時間反応させた。TLCで反応が終了したことを確認後、室温まで内容物を冷却し、水に注ぎ1時間撹拌した。この混合物溶液中から有機物を分離、さらに酢酸エチルで抽出し、抽出層を水、食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムを用いて乾燥した。無機塩を濾別後、溶媒を留去し粗生成物を得た。酢酸エチル:n−ヘキサン=1:5(容積比)の混合溶媒で再結晶を行い、目的物を収量85%で得た(15.8g)。
Reference Example 1 Production of Polymer Catalyst 1 (1) Synthesis of 2,5-dichloro-4 ′-(4-thiophenoxy) thiophenoxybenzophenone [Formula (44) below] 2,5-dichloro-4′- 10.8 g (40 mmol) of fluorobenzophenone, 8.7 g (40 mmol) of 4-phenylsulfanylthiophenol and 8.29 g (60 mmol) of potassium carbonate are placed in a three-necked flask equipped with a Dean-Stark tube, a condenser tube and a thermometer, and 50 g of dimethylacetamide is obtained. And a mixed solvent of 50 g of toluene were poured and stirred. Next, the temperature was raised to 130 ° C., and water produced was removed while heating under reflux. Furthermore, it was made to react at 150 degreeC for 4 hours, removing toluene out of the system. After confirming the completion of the reaction by TLC, the contents were cooled to room temperature, poured into water and stirred for 1 hour. The organic matter was separated from the mixture solution, and extracted with ethyl acetate. The extract layer was washed with water and brine, and then dried over anhydrous magnesium sulfate. After the inorganic salt was filtered off, the solvent was distilled off to obtain a crude product. Recrystallization was performed with a mixed solvent of ethyl acetate: n-hexane = 1: 5 (volume ratio) to obtain the desired product in a yield of 85% (15.8 g).

Figure 0004868787
Figure 0004868787

(2)ビス[4−[4−(4−クロロフェニルスルホニル)フェノキシ]フェニル]スルホンの合成
(2−1)4−クロロフェニル−4’−フルオロフェニルスルホンの合成
フルオロベンゼン192g(2.0mol)と塩化アルミニウム69.5g(520mmol)を、温度計、滴下ろうと、三方コックをつけた三口フラスコに入れ、窒素置換した。氷水で10℃に冷却しながら、メカニカルスターラーにて撹拌した。4−クロロベンゼンスルホニルクロライド84.4g(400mmol)を滴下ろうとで30分かけて滴下し、室温で4時間撹拌した。反応混合物を、濃塩酸:氷=1:10水溶液に投入し、1時間撹拌した。酢酸エチルで抽出し、有機層を5%炭酸水素ナトリウム水溶液、水、飽和食塩水で洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、酢酸エチルを減圧留去し、ヘキサン: 酢酸エチル混合溶媒で再結晶した。目的物が生成しているのをNMRおよびIRスペクトルで確認した。収率85%(92.0g)。
(2) Synthesis of bis [4- [4- (4-chlorophenylsulfonyl) phenoxy] phenyl] sulfone (2-1) Synthesis of 4-chlorophenyl-4′-fluorophenylsulfone 192 g (2.0 mol) of fluorobenzene and chloride 69.5 g (520 mmol) of aluminum was placed in a three-necked flask equipped with a thermometer, a dropping funnel and a three-way cock, and the atmosphere was replaced with nitrogen. The mixture was stirred with a mechanical stirrer while being cooled to 10 ° C. with ice water. 4-Chlorobenzenesulfonyl chloride (84.4 g, 400 mmol) was added dropwise using a dropping funnel over 30 minutes, and the mixture was stirred at room temperature for 4 hours. The reaction mixture was poured into an aqueous solution of concentrated hydrochloric acid: ice = 1: 10 and stirred for 1 hour. The mixture was extracted with ethyl acetate, and the organic layer was washed with 5% aqueous sodium hydrogen carbonate solution, water and saturated brine. The organic layer was dried over anhydrous magnesium sulfate, then ethyl acetate was distilled off under reduced pressure, and recrystallized with a mixed solvent of hexane: ethyl acetate. The formation of the target product was confirmed by NMR and IR spectra. Yield 85% (92.0 g).

(2−2)ビス[4−[4−(4−クロロフェニルスルホニル)フェノキシ] フェニル]スルホン[下記式(45)]の合成
ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン(ビスフェノールS)25.0g(100mmol)と炭酸カリウム30.4g(220mmol)、ジメチルアセトアミド100ml、トルエン50mlを、温度計、Dean−Stark管、還流管、三方コックをつけた三口フラスコに入れ、窒素置換した。オイルバスで130℃に昇温しながら撹拌し、反応により生成する水とトルエンを共沸させ、Dean−Stark管で除去した。水の生成が見られなくなったら、150℃まで昇温し、トルエンを留去した。反応溶液を80℃まで冷却した後、4−クロロフェニル−4’−フルオロフェニルスルホン67.6g(250mmol)を入れ、110℃で7h撹拌した。副生成物である無機塩を濾過除去した後、濾液をメタノール500mlに投入して沈殿物をろ過し、トルエンにて再結晶した。目的物が生成しているのをNMRおよびIRスペクトルで確認した。収率71%(51.0g)。
(2-2) Synthesis of bis [4- [4- (4-chlorophenylsulfonyl) phenoxy] phenyl] sulfone [the following formula (45)] 25.0 g (100 mmol) of bis (4-hydroxyphenyl) sulfone (bisphenol S) And 30.4 g (220 mmol) of potassium carbonate, 100 ml of dimethylacetamide, and 50 ml of toluene were placed in a three-necked flask equipped with a thermometer, a Dean-Stark tube, a reflux tube, and a three-way cock, and purged with nitrogen. Stirring while raising the temperature to 130 ° C. in an oil bath, water and toluene produced by the reaction were azeotroped and removed with a Dean-Stark tube. When no more water was observed, the temperature was raised to 150 ° C. and toluene was distilled off. After the reaction solution was cooled to 80 ° C., 67.6 g (250 mmol) of 4-chlorophenyl-4′-fluorophenylsulfone was added and stirred at 110 ° C. for 7 hours. After the inorganic salt as a by-product was removed by filtration, the filtrate was put into 500 ml of methanol, and the precipitate was filtered and recrystallized from toluene. The formation of the target product was confirmed by NMR and IR spectra. Yield 71% (51.0 g).

Figure 0004868787
Figure 0004868787

(3)高分子触媒の合成
(3−1)重合
上記で得られたビス[4−[4−(4−クロロフェニルスルホニル)フェノキシ]フェニル]スルホン25.17g(35.0mmol)、2,5−ジクロロ−4’−(4−チオフェノキシ)チオフェノキシベンゾフェノン16.3g(35.0mmol)、ビス(トリフェニルホスフィン)ニッケルジクロリド1.43g(2.2 mmol)、よう化
ナトリウム1.37g(9.14mmol)、トリフェニルホスフィン7.73g(29.5mmol)、亜鉛末11.3g(172mmol)を反応容器に入れ、乾燥窒素で系内を置換した。N−メチル−2−ピロリドン(NMP)0.2リットルを加え、80℃に加熱し、4時間攪拌することで重合をおこなった。重合後の反応溶液をテトラヒドロフラン(THF)で希釈し、塩酸とメタノールの混合液を投入することでポリマーを回収し、次いでメタノール洗浄を4回繰り返し、THFに溶解させたポリマーをメタノールで再沈殿させることにより精製し、濾別したポリマーを真空乾燥して、所望の重合体34.7g(95%)を得た。GPC(THF)で求めたポリスチレン換算の数平均分子量は40,000、重量平均分子量は145,000であった。
(3) Synthesis of polymer catalyst (3-1) Polymerization 25.17 g (35.0 mmol) of bis [4- [4- (4-chlorophenylsulfonyl) phenoxy] phenyl] sulfone obtained above, 2,5- Dichloro-4 '-(4-thiophenoxy) thiophenoxybenzophenone 16.3 g (35.0 mmol), bis (triphenylphosphine) nickel dichloride 1.43 g (2.2 mmol), sodium iodide 1.37 g (9. 14 mmol), 7.73 g (29.5 mmol) of triphenylphosphine, and 11.3 g (172 mmol) of zinc powder were placed in a reaction vessel, and the inside of the system was replaced with dry nitrogen. Polymerization was carried out by adding 0.2 liter of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), heating to 80 ° C., and stirring for 4 hours. The reaction solution after polymerization is diluted with tetrahydrofuran (THF), and a polymer is recovered by adding a mixed solution of hydrochloric acid and methanol. Then, washing with methanol is repeated four times, and the polymer dissolved in THF is reprecipitated with methanol. The polymer separated by filtration and dried in vacuo gave 34.7 g (95%) of the desired polymer. The number average molecular weight in terms of polystyrene determined by GPC (THF) was 40,000, and the weight average molecular weight was 145,000.

(3−2)重合体のスルホン酸化
上記で得られた重合体20.0gを0.5リットルの反応溶液に入れ、96%硫酸0.25リットルを加え、窒素下室温で2日間攪拌を続けた。得られた溶液を5リットルのイオン交換水の中に注ぎ入れることでポリマーを沈殿させた。洗浄液のpHが5になるまでポリマーの水洗を繰り返した。乾燥して、23.7g(95%)のスルホン酸化重合体を得た。
(3−3)スルホン酸化重合体の酸化
上記で得られたスルホン酸化重合体20.0gを2リットルのガラス反応容器へ入れ酢酸を0.8リットル、および34%過酸化水素水溶液200gを加え、攪拌しながら徐々に昇温し、90℃で6時間反応を続けた。反応後、放冷し、ポリマーを濾別水洗後、真空乾燥して、所望の高分子触媒[下記式(46)のスルホン酸化物]19.6g(92%)を得た。構造解析により、スルホン酸基が側鎖当たり複数個側鎖に導入されていることを確認した。
(3-2) Sulfonation of polymer 20.0 g of the polymer obtained above was put into a 0.5 liter reaction solution, 0.25 liter of 96% sulfuric acid was added, and stirring was continued at room temperature under nitrogen for 2 days. It was. The resulting solution was poured into 5 liters of ion exchange water to precipitate the polymer. The polymer was repeatedly washed with water until the pH of the washing solution reached 5. Drying gave 23.7 g (95%) of a sulfonated polymer.
(3-3) Oxidation of sulfonated polymer 20.0 g of the sulfonated polymer obtained above was placed in a 2 liter glass reaction vessel, 0.8 liter of acetic acid and 200 g of 34% aqueous hydrogen peroxide were added, The temperature was gradually raised while stirring, and the reaction was continued at 90 ° C. for 6 hours. After the reaction, the mixture was allowed to cool, and the polymer was filtered off, washed with water, and dried in vacuo to obtain 19.6 g (92%) of the desired polymer catalyst [sulfone oxide of the following formula (46)]. By structural analysis, it was confirmed that a plurality of sulfonic acid groups were introduced into the side chain per side chain.

Figure 0004868787
Figure 0004868787

[参考例2]高分子触媒2の製造
(1)2,5−ジクロロ−4’−チオフェノキシベンゾフェノン[下記式(47)]の合成
4−フェニルスルファニルチオフェノールの代わりにチオフェノール4.4 g(40mmol)を用いたほかは、実施例1の2,5−ジクロロ−4’−(4−チオフェノキシ)チオフェノキシベンゾフェノンの合成と同様の方法を用いて目的物を収率83%で得た(11.9g)
[Reference Example 2] Production of polymer catalyst 2 (1) Synthesis of 2,5-dichloro-4'-thiophenoxybenzophenone [Formula (47) below] In place of 4-phenylsulfanylthiophenol, 4.4 g of thiophenol The target product was obtained in a yield of 83% using the same method as the synthesis of 2,5-dichloro-4 ′-(4-thiophenoxy) thiophenoxybenzophenone of Example 1 except that (40 mmol) was used. (11.9g)

Figure 0004868787
Figure 0004868787

(2)4,4’−ビス[4−(4−クロロベンゾイル)フェノキシ]ベンゾフェノンの合成
(2−1)4−クロロ−4’−フルオロベンゾフェノンの合成
4−クロロベンゼンスルホニルクロライドの代わりに4−クロロベンゾイルクロライド70.0g(400mmol)を用いたほかは参考例1と同様の方法を用い、所望の化合物を得た。NMRおよびIRスペクトルで構造を確認した。収率79%(74.1g)。(2−2)4,4’−ビス[4−(4−クロロベンゾイル)フェノキシ]ベンゾフェノン[下記式(48)]の合成
ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホンの代わりに4−クロロ−4’−フルオロベンゾフェノン58.6g(250mmol)を用いたほかは実施例1と同様の方法を用い、所望の化合物を得た。NMRおよびIRスペクトルで構造を確認した。収率75%(48.2g)。
(2) Synthesis of 4,4′-bis [4- (4-chlorobenzoyl) phenoxy] benzophenone (2-1) Synthesis of 4-chloro-4′-fluorobenzophenone 4-chlorobenzene instead of 4-chlorobenzenesulfonyl chloride A desired compound was obtained in the same manner as in Reference Example 1 except that 70.0 g (400 mmol) of benzoyl chloride was used. The structure was confirmed by NMR and IR spectra. Yield 79% (74.1 g). (2-2) Synthesis of 4,4′-bis [4- (4-chlorobenzoyl) phenoxy] benzophenone [formula (48)] 4-chloro-4′- in place of bis (4-hydroxyphenyl) sulfone A desired compound was obtained in the same manner as in Example 1 except that 58.6 g (250 mmol) of fluorobenzophenone was used. The structure was confirmed by NMR and IR spectra. Yield 75% (48.2 g).

Figure 0004868787
Figure 0004868787

(3)高分子触媒の合成
(3−1)重合
ビス[4−[4−(4−クロロフェニルスルホニル)フェノキシ]フェニル]スルホンの代わりに、上記で得られた4,4’−ビス[4−(4−クロロベンゾイル)フェノキシ]ベンゾフェノン22.5g(35.0mmol)を用い、2,5−ジクロロ−4’−(4−チオフェノキシ)チオフェノキシベンゾフェノンの代わりに2,5−ジクロロ−4’−チオフェノキシベンゾフェノン12.6g(35.0mmol)を用いたほかは実施例1と同様の方法を用い、所望の重合体30.6g(94%)を得た。数平均分子量は44,000、重量平均分子量は150,000 であった。
(3−2)重合体のスルホン酸化
上記で得た重合体を用いたほかは参考例1と同様の方法を用い、スルホン酸化重合体を得た(収率96%)。
(3−3)スルホン酸化重合体の酸化
上記で得たスルホン酸化重合体を用いたほかは参考例1と同様の方法を用い、所望の高分子触媒[下記式(49)のスルホン酸化物](92%)を得た。構造解析により、スルホン酸基が側鎖当たり2.6個側鎖に導入されていることを確認した。
(3) Synthesis of polymer catalyst (3-1) Polymerization Instead of bis [4- [4- (4-chlorophenylsulfonyl) phenoxy] phenyl] sulfone, 4,4′-bis [4- (4-Chlorobenzoyl) phenoxy] benzophenone 22.5 g (35.0 mmol) was used instead of 2,5-dichloro-4 ′-(4-thiophenoxy) thiophenoxybenzophenone. Using the same method as in Example 1 except that 12.6 g (35.0 mmol) of thiophenoxybenzophenone was used, 30.6 g (94%) of the desired polymer was obtained. The number average molecular weight was 44,000, and the weight average molecular weight was 150,000.
(3-2) Sulfonation of polymer A sulfonated polymer was obtained in the same manner as in Reference Example 1 except that the polymer obtained above was used (yield 96%).
(3-3) Oxidation of Sulfonated Polymer A desired polymer catalyst [sulfone oxide of the following formula (49)] was used in the same manner as in Reference Example 1 except that the sulfonated polymer obtained above was used. (92%) was obtained. Structural analysis confirmed that 2.6 sulfonic acid groups were introduced per side chain.

Figure 0004868787
Figure 0004868787

[参考例3]高分子触媒3の製造
(1)2,5−ジクロロフェニル−4’−チオフェニルベンゼンスルフィド[下記式(50)]の合成
窒素下で撹拌されているキノリン(0.5リットル)と1,2,4−トリクロロベンゼン36g(0.2mol)中に、ナトリウム4−フェニルスルファニルチオフェノラート120g(0.5mol)を加えた。攪拌しながら昇温し反応温度160℃で3時間撹拌した。反応混合物を水に注ぎ、ジイソプロピルエーテルで抽出後、溶媒を除去すると目的物が得られた。収率90%(65.3g)。
Reference Example 3 Production of Polymer Catalyst 3 (1) Synthesis of 2,5-dichlorophenyl-4′-thiophenylbenzene sulfide [Formula (50) below] Quinoline (0.5 liter) stirred under nitrogen And 120 g (0.5 mol) of sodium 4-phenylsulfanylthiophenolate were added to 36 g (0.2 mol) of 1,2,4-trichlorobenzene. The temperature was raised with stirring, and the mixture was stirred at a reaction temperature of 160 ° C. for 3 hours. The reaction mixture was poured into water, extracted with diisopropyl ether, and then the solvent was removed to obtain the desired product. Yield 90% (65.3 g).

Figure 0004868787
Figure 0004868787

(2)高分子触媒の合成
(2−1)重合
ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン25.0g(100mmol)、炭酸カリウム30.4g(220mmol)、ジメチルアセトアミド0.1リットルおよびトルエン0.05リットルを、温度計、ディーンスターク管、還流管、三方コックを付けた三口フラスコへ入れ、窒素置換した。130℃の油浴で加熱しながら攪拌し、反応により生成する水をトルエンで共沸させてディーンスターク管で反応系から分離した。水が生成しなくなった時点で油浴温度を150℃としトルエンを留去した。反応溶液を80℃まで冷却した後、2,5−ジクロロフェニル−4’−チオフェニルベンゼンスルフィド36.3g(100 mmol)を入れ、油浴温度150℃で20時間攪拌した。副生物である無機塩を濾過分離した後、濾液をメタノール2リットルに投入して沈殿物を濾過し、メタノールで洗浄後、真空乾燥することで目的の重合体を得た(収率87%)。数平均分子量は48,000、重量平均分子量は150,000であった。
(2−2) 重合体のスルホン酸化
上記で得た重合体を用いたほかは参考例1と同様の方法を用い、スルホン酸化重合体を得た(収率95%)。
(3−3)スルホン酸化重合体の酸化
上記で得たスルホン酸化重合体を用いたほかは参考例1と同様の方法を用い、所望の高分子触媒[下記式(51)のスルホン酸化物](94%)を得た。構造解析により側鎖当
たり2.1個のスルホン酸基が側鎖に導入されていることを確認した。
(2) Synthesis of polymer catalyst (2-1) Polymerization 25.0 g (100 mmol) of bis (4-hydroxyphenyl) sulfone, 30.4 g (220 mmol) of potassium carbonate, 0.1 liter of dimethylacetamide and 0.05 liter of toluene Was placed in a three-necked flask equipped with a thermometer, Dean-Stark tube, reflux tube, and three-way cock, and purged with nitrogen. Stirring while heating in an oil bath at 130 ° C., water produced by the reaction was azeotroped with toluene and separated from the reaction system by a Dean-Stark tube. When water no longer formed, the oil bath temperature was set to 150 ° C. and toluene was distilled off. After cooling the reaction solution to 80 ° C., 36.3 g (100 mmol) of 2,5-dichlorophenyl-4′-thiophenylbenzene sulfide was added and stirred at an oil bath temperature of 150 ° C. for 20 hours. The inorganic salt as a by-product was separated by filtration, the filtrate was poured into 2 liters of methanol, the precipitate was filtered, washed with methanol, and vacuum dried to obtain the desired polymer (yield 87%). . The number average molecular weight was 48,000, and the weight average molecular weight was 150,000.
(2-2) Sulfonation of polymer A sulfonated polymer was obtained in the same manner as in Reference Example 1 except that the polymer obtained above was used (yield 95%).
(3-3) Oxidation of Sulfonated Polymer A desired polymer catalyst [sulfone oxide of the following formula (51)] was used in the same manner as in Reference Example 1 except that the sulfonated polymer obtained above was used. (94%) was obtained. Structural analysis confirmed that 2.1 sulfonic acid groups per side chain were introduced into the side chain.

Figure 0004868787
Figure 0004868787

[参考例4]高分子触媒4の製造
(1)高分子触媒の合成
(1−1)重合
ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホンの代わりに4,4 ’−ジヒドロキシベンゾフェノンを使用し、2,5−ジクロロフェニル−4’−チオフェニルベンゼンスルフィドの代わりに2,5−ジクロロ−4’−(4−チオフェノキシ)チオフェノキシベンゾフェノンを用いたほかは実施例3の重合と同様の方法で目的の重合体を得た(収率92%)。数平均分子量は51,000、重量平均分子量は160,000であった。
(1−2)重合体のスルホン酸化
上記で得た重合体を用いたほかは参考例1と同様の方法を用い、スルホン酸化重合体を得た(収率95%)。
(1−3)スルホン酸化重合体の酸化
上記で得たスルホン酸化重合体を用いたほかは参考例1と同様の方法を用い、所望の高分子触媒[下記式(52)のスルホン酸化物](92%)を得た。構造解析により、側鎖当たり1.9個のスルホン酸基が側鎖に導入されていることを確認した。
Reference Example 4 Production of Polymer Catalyst 4 (1) Synthesis of Polymer Catalyst (1-1) Polymerization 4,4′-dihydroxybenzophenone was used instead of bis (4-hydroxyphenyl) sulfone, and 2,5 The desired polymer in the same manner as in Example 3, except that 2,5-dichloro-4 '-(4-thiophenoxy) thiophenoxybenzophenone was used instead of dichlorophenyl-4'-thiophenylbenzene sulfide (Yield 92%). The number average molecular weight was 51,000 and the weight average molecular weight was 160,000.
(1-2) Sulfonation of polymer A sulfonated polymer was obtained in the same manner as in Reference Example 1 except that the polymer obtained above was used (yield 95%).
(1-3) Oxidation of Sulfonated Polymer A desired polymer catalyst [sulfone oxide of the following formula (52)] was used in the same manner as in Reference Example 1 except that the sulfonated polymer obtained above was used. (92%) was obtained. By structural analysis, it was confirmed that 1.9 sulfonic acid groups per side chain were introduced into the side chain.

Figure 0004868787
Figure 0004868787

[比較例1]
ポリエーテルエーテルケトン(ICI社)を参考例1と同様の方法でスルホン酸化し、スルホン化ポリエーテルエーテルケトン触媒下記式(53)を得た。
[Comparative Example 1]
Polyetheretherketone (ICI) was sulfonated in the same manner as in Reference Example 1 to obtain a sulfonated polyetheretherketone catalyst represented by the following formula (53).

Figure 0004868787
Figure 0004868787

[参考例5] 高分子触媒5の製造
(1) 4−(4’−スルホニルフェニルチオ)ベンゼンスルホニルクロライド[下記式(55)]の合成
Reference Example 5 Production of Polymer Catalyst 5 (1) Synthesis of 4- (4′-sulfonylphenylthio) benzenesulfonyl chloride [Formula (55) below]

Figure 0004868787
Figure 0004868787

温度計、滴下ろうと、三方コックをつけた三口フラスコにジフェニルスルフィド20.0g(108 mmol)とクロロホルム 35mlを入れ、乾燥窒素で系内を置換した。この溶液を氷水で5℃に冷却し、クロロ硫酸 25.1g(215mmol)をゆっくり滴下した。反応溶液を5℃、3時間撹拌すると、白色固体が析出してきた。薄層クロマトグラフィーにて、全てのジフェニルスルフィドが反応したことを確認したあと、塩化チオニル25.6g(215mmol)をゆっくり滴下した。90分還流したあと、溶媒のクロロホルムを留去し、真空乾燥した。収率:96%(37.8g)
(2)ポリエーテルスルホンへの4−(4’−スルホニルフェニルチオ)ベンゼンスルホニルクロライド[上記式(55)]の導入反応[下記式(56)]の合成
A thermometer, a dropping funnel, and a three-necked flask equipped with a three-way cock were charged with 20.0 g (108 mmol) of diphenyl sulfide and 35 ml of chloroform, and the system was replaced with dry nitrogen. This solution was cooled to 5 ° C. with ice water, and 25.1 g (215 mmol) of chlorosulfuric acid was slowly added dropwise. When the reaction solution was stirred at 5 ° C. for 3 hours, a white solid was precipitated. After confirming that all of the diphenyl sulfide had reacted by thin layer chromatography, 25.6 g (215 mmol) of thionyl chloride was slowly added dropwise. After refluxing for 90 minutes, the solvent chloroform was distilled off and vacuum dried. Yield: 96% (37.8 g)
(2) Synthesis of 4- (4′-sulfonylphenylthio) benzenesulfonyl chloride [the above formula (55)] into polyethersulfone [Synthesis of the following formula (56)]

Figure 0004868787
Figure 0004868787

ポリエーテルスルホン(ソルベイアドバンストポリマーズ社製、Radel A−200)2.0g、ニトロベンゼン30mlを反応容器に入れ、60℃で加熱溶解しながら乾燥窒素で系内を置換した。このポリマー溶液に4−(4’−スルホニルフェニルチオ)ベンゼンスルホニルクロライド[上記式(55)] 6.28g(17.24mmol)を入れ、溶解させた。この溶液に塩化アルミニウム2.54g(18.80mmol)を少量ずつ加え、80℃、20時間で撹拌した。反応溶液をメタノール:塩酸=10:1混合溶液 500mlに投入し、析出した固体を粉砕しながら撹拌した。この固体をろ過した
あと、メタノールで数回洗浄し、80℃で真空乾燥した。収量は2.22gであった。
Polyethersulfone (manufactured by Solvay Advanced Polymers, Radel A-200) 2.0 g and nitrobenzene 30 ml were placed in a reaction vessel, and the system was replaced with dry nitrogen while heating and dissolving at 60 ° C. To this polymer solution, 6.28 g (17.24 mmol) of 4- (4′-sulfonylphenylthio) benzenesulfonyl chloride [the above formula (55)] was added and dissolved. To this solution, 2.54 g (18.80 mmol) of aluminum chloride was added little by little and stirred at 80 ° C. for 20 hours. The reaction solution was added to 500 ml of a mixed solution of methanol: hydrochloric acid = 10: 1, and the precipitated solid was stirred while being pulverized. The solid was filtered, washed several times with methanol, and dried in vacuo at 80 ° C. The yield was 2.22g.

(3)上記で得た固体(上記式(56))を用いた他は参考例1と同様の方法でスルホン酸化を行った。
(4)酸化反応[下記式(57)の合成]
温度計をつけた二口フラスコに側鎖導入反応した式(56)記載のポリマー1.0gと酢酸20mlを入れた。この混合物に30%過酸化水素水1000mg(9.0mmol)を加え、3時間還流した。系内の固体を吸引ろ過して水洗し、100℃にて真空乾燥して、高分子触媒5を得た。NMR、IRより側鎖のスルフィドがスルホンに変換していることを確認した。また、側鎖当たり複数のスルホン酸基が側鎖に導入されていることを確認した。収量は880mgであった。
(3) Sulfonation was performed in the same manner as in Reference Example 1 except that the solid obtained above (Formula (56) above) was used.
(4) Oxidation reaction [synthesis of the following formula (57)]
A two-necked flask equipped with a thermometer was charged with 1.0 g of the polymer described in the formula (56) subjected to side chain introduction reaction and 20 ml of acetic acid. To this mixture, 1000 mg (9.0 mmol) of 30% aqueous hydrogen peroxide was added and refluxed for 3 hours. The solid in the system was suction filtered, washed with water, and vacuum dried at 100 ° C. to obtain a polymer catalyst 5. From NMR and IR, it was confirmed that the side chain sulfide was converted to sulfone. It was also confirmed that a plurality of sulfonic acid groups per side chain were introduced into the side chain. Yield was 880 mg.

Figure 0004868787
Figure 0004868787

[参考例6] 高分子触媒6の製造
(1)ポリエーテルスルホンへの4−(4’−スルホニルフェニルチオ)ベンゼンスルホニルクロライド[上記式(55)]の導入反応(2)
撹拌温度を90℃、撹拌時間を40時間にした以外は参考例1−(2)記載と同様の方法にて合成した。
(2)酸化反応
参考例1−(3)記載と同様の方法にて酸化反応を行ない、高分子触媒6を得た。
[参考例7] 高分子触媒7の製造
(1) ポリエーテルエーテルスルホンへの4−(4’−スルホニルフェニルチオ)ベンゼンスルホニルクロライド[上記式(55)]の導入反応[下記式(58)]の合成
[Reference Example 6] Production of polymer catalyst 6 (1) Introduction reaction of 4- (4'-sulfonylphenylthio) benzenesulfonyl chloride [the above formula (55)] to polyethersulfone (2)
The synthesis was performed in the same manner as described in Reference Example 1- (2) except that the stirring temperature was 90 ° C. and the stirring time was 40 hours.
(2) Oxidation reaction An oxidation reaction was carried out in the same manner as described in Reference Example 1- (3) to obtain a polymer catalyst 6.
[Reference Example 7] Production of polymer catalyst 7 (1) Introduction reaction of 4- (4′-sulfonylphenylthio) benzenesulfonyl chloride [the above formula (55)] to polyether ether sulfone [the following formula (58)] Synthesis of

Figure 0004868787
Figure 0004868787

ポリエーテルエーテルスルホン(Aldrich製)3.0g、ニトロベンゼン60mlを反応容器に入れ、60℃で加熱溶解しながら乾燥窒素で系内を置換した。このポリマー溶液に4−(4’−スルホニルフェニルチオ)ベンゼンスルホニルクロライド[上記式(55)]3.50g(37mmol)を入れ、溶解させた。この反応溶液に塩化アルミニウム5.44g(40.8mmol)を少量ずつ加え、90℃、40時間で撹拌した。反応溶液をメタノール:塩酸=10:1混合溶液 500mlに投入し、析出した固体を粉砕しながら撹拌した。この固体をろ過したあと、メタノールで数回洗浄し、80℃で真空乾燥して、収量が4.36gのポリマー(上記式(58))を得た。
(2)上記で得たポリマー(上記式(58))を用いたほかは参考例1と同様の方法を用いてスルホン酸化を行った。
(3)酸化反応[下記式(59)の合成]
参考例1−(3)記載と同様の方法にて酸化反応を行ない、高分子触媒7を得た。側鎖当たり1.6個のスルホン酸基が側鎖に導入されていることを確認した。
Polyether ether sulfone (manufactured by Aldrich) (3.0 g) and nitrobenzene (60 ml) were placed in a reaction vessel, and the system was replaced with dry nitrogen while heating and dissolving at 60 ° C. In this polymer solution, 3.50 g (37 mmol) of 4- (4′-sulfonylphenylthio) benzenesulfonyl chloride [the above formula (55)] was added and dissolved. To this reaction solution, 5.44 g (40.8 mmol) of aluminum chloride was added little by little and stirred at 90 ° C. for 40 hours. The reaction solution was added to 500 ml of a mixed solution of methanol: hydrochloric acid = 10: 1, and the precipitated solid was stirred while being pulverized. The solid was filtered, washed several times with methanol, and vacuum dried at 80 ° C. to obtain a polymer (formula (58)) with a yield of 4.36 g.
(2) Sulfonation was carried out using the same method as in Reference Example 1 except that the polymer obtained above (Formula (58) above) was used.
(3) Oxidation reaction [synthesis of the following formula (59)]
An oxidation reaction was carried out in the same manner as described in Reference Example 1- (3) to obtain a polymer catalyst 7. It was confirmed that 1.6 sulfonic acid groups were introduced into the side chain per side chain.

Figure 0004868787
Figure 0004868787

[参考例8]高分子触媒8の製造
(1)ビス(チオフェノキシ)ベンゼンスルホニルクロリド(下記式(60))の合成
温度計、滴下ろうと、三方コックをつけた三口フラスコに1,4−ジブロモベンゼン50g(212mmol)とクロロホルム16mlを入れ、乾燥窒素で系内を置換した。これに室温でクロロホルム100mlに溶解したクロロ硫酸27.2g(233mmol)をゆっくり滴下した。室温にて4時間、さらに冷却管を取り付けてクロロホルム還流下で10時間反応させた。薄層クロマトグラフィーにて全ての1,4−ジブロモベンゼンが反応
したことを確認したあと、減圧下クロロホルムとクロロ硫酸を留去し精製してジブロモベンゼンスルホン酸56.9g(180mmol)を得た(収率85%)。次にチオフェノール3.5g(79mmol)をディーンスターク管、冷却管、温度計を備えた三口フラスコにとり、水酸化カリウム4.5gとN,N−ジメチルアセトアミド25ml、トルエン25mlを加えてスターラーで攪拌した。150℃まで昇温し、加熱還流しながら生成する水を除去した。これにジブロモベンゼンスルホン酸7.1g(23mmol)を加え、160℃で4時間反応させた。薄層クロマトグラフィーで反応が終了したことを確認後、この混合物溶液中から有機物を分離、再結晶による精製をして、ビス(チオフェノキシ)ベンゼンスルホン酸7.2gを得た(収率84%)。これを温度計、滴下ろうと、三方コックをつけた三口フラスコに入れ、クロロホルム100mlを入れて溶解させる。滴下ろうとで塩化チオニル2.1g(21.2mmol)をゆっくり滴下し、90分還流したあと、クロロホルムを留去して真空乾燥し、ビス(チオフェノキシ)ベンゼンスルホニルクロリド(下記式(60))6.4gを得た(収率85%)。
[Reference Example 8] Production of polymer catalyst 8 (1) Synthesis of bis (thiophenoxy) benzenesulfonyl chloride (the following formula (60)) 1,4-dibromo in a three-necked flask equipped with a thermometer, a dropping funnel and a three-way cock 50 g (212 mmol) of benzene and 16 ml of chloroform were added, and the inside of the system was replaced with dry nitrogen. To this was slowly added dropwise 27.2 g (233 mmol) of chlorosulfuric acid dissolved in 100 ml of chloroform at room temperature. A reaction tube was attached for 4 hours at room temperature, and a reaction was performed for 10 hours under reflux of chloroform. After confirming that all 1,4-dibromobenzene had reacted by thin layer chromatography, chloroform and chlorosulfuric acid were distilled off under reduced pressure for purification to obtain 56.9 g (180 mmol) of dibromobenzenesulfonic acid ( Yield 85%). Next, 3.5 g (79 mmol) of thiophenol was put into a three-necked flask equipped with a Dean-Stark tube, a condenser tube, and a thermometer, and 4.5 g of potassium hydroxide, 25 ml of N, N-dimethylacetamide and 25 ml of toluene were added and stirred with a stirrer. did. The temperature was raised to 150 ° C., and water produced was removed while heating under reflux. To this, 7.1 g (23 mmol) of dibromobenzenesulfonic acid was added and reacted at 160 ° C. for 4 hours. After confirming the completion of the reaction by thin layer chromatography, the organic substance was separated from the mixture solution and purified by recrystallization to obtain 7.2 g of bis (thiophenoxy) benzenesulfonic acid (yield 84%). ). This is put into a three-necked flask equipped with a thermometer, a dropping funnel and a three-way cock, and 100 ml of chloroform is added and dissolved. After slowly dropping 2.1 g (21.2 mmol) of thionyl chloride with a dropping funnel and refluxing for 90 minutes, chloroform was distilled off and dried under vacuum to obtain bis (thiophenoxy) benzenesulfonyl chloride (following formula (60)) 6 0.4 g was obtained (yield 85%).

Figure 0004868787
Figure 0004868787

(2)ポリエーテルスルホンへのビス(チオフェノキシ)ベンゼンスルホニルクロライド(上記式(60))の導入反応[下記式(61)]の合成
ポリエーテルスルホン(ソルベイアドバンストポリマーズ社製、Radel A−200)2.0g、ニトロベンゼン30mlを反応容器に入れ、60℃で加熱溶解しながら乾燥窒素で系内を置換した。このポリマー溶液にビス(チオフェノキシ)ベンゼンスルホニルクロライド(上記式(60))6.70g(17.08mmol)を入れ、溶解させた。この溶液に塩化アルミニウム2.54g(18.96mmol)を少量ずつ加え、80℃、20時間で撹拌した。反応溶液をメタノール:塩酸=10:1混合溶液 500mlに投入し、析出した固体を粉砕しながら撹拌した。この固体をろ過したあと、メタノールで数回洗浄し、80℃で真空乾燥して側鎖導入したポリエーテルスルホン(下記式(61))を得た。収量は2.31gであった。
(2) Introduction reaction of bis (thiophenoxy) benzenesulfonyl chloride (the above formula (60)) to polyethersulfone [Synthesis polyethersulfone of the following formula (61)] (Radel A-200, manufactured by Solvay Advanced Polymers) 2.0 g and 30 ml of nitrobenzene were placed in a reaction vessel, and the inside of the system was replaced with dry nitrogen while heating and dissolving at 60 ° C. To this polymer solution, 6.70 g (17.08 mmol) of bis (thiophenoxy) benzenesulfonyl chloride (the above formula (60)) was added and dissolved. To this solution, 2.54 g (18.96 mmol) of aluminum chloride was added little by little and stirred at 80 ° C. for 20 hours. The reaction solution was added to 500 ml of a mixed solution of methanol: hydrochloric acid = 10: 1, and the precipitated solid was stirred while being pulverized. After filtering this solid, it was washed several times with methanol, and vacuum-dried at 80 ° C. to obtain a polyethersulfone having the side chain introduced (the following formula (61)). The yield was 2.31 g.

Figure 0004868787
Figure 0004868787

(3)側鎖基のスルホン化
温度計、滴下ろうと、三方コックをつけた三口フラスコに側鎖導入した上記式(61)記載のポリマー2.00gとクロロホルム16mlを入れ、乾燥窒素で系内を置換した。これに室温でクロロホルム100mlに溶解したクロロ硫酸4.0g(40mmol)をゆっくり滴下した。室温にて4時間、さらに冷却管を取り付けてクロロホルム還流下で10時間反応させた。薄層クロマトグラフィーにて全ての原料ポリマーが反応したことを確認したあと、減圧下クロロホルムとクロロ硫酸を留去し精製して側鎖導入反応したポリエーテ
ルスルホンのスルホン化物(下記式(62))2.03gを得た。
(3) Sulfonation thermometer of side chain group, dripping funnel, three-necked flask equipped with a three-way cock was charged with 2.00 g of the polymer described in the above formula (61) and 16 ml of chloroform, and the system was filled with dry nitrogen. Replaced. To this, 4.0 g (40 mmol) of chlorosulfuric acid dissolved in 100 ml of chloroform at room temperature was slowly added dropwise. A reaction tube was attached for 4 hours at room temperature, and a reaction was performed for 10 hours under reflux of chloroform. After confirming that all the starting polymers had reacted by thin layer chromatography, chloroform and chlorosulfuric acid were distilled off under reduced pressure and purified to effect side chain introduction reaction (sulfone sulfonate of the following formula (62)) 2.03 g was obtained.

Figure 0004868787
Figure 0004868787

(4)酸化反応
温度計をつけた二口フラスコに、側鎖導入しスルホン化反応した上記式(62)記載のポリマー1.0gと酢酸20mlを入れた。この混合物に30%過酸化水素水1000mg(9mmol)を加え、3時間還流した。系内の固体を吸引ろ過して水洗し、100℃にて真空乾燥して最終目的の高分子触媒8(下記式(63))を得た。NMR、IRより側鎖のスルフィドがスルホンに変換していることを確認した。収量は0.87gであった。側鎖当たり複数のスルホン酸基が導入されていることを確認した。
(4) Oxidation reaction A two-necked flask equipped with a thermometer was charged with 1.0 g of a polymer described in the above formula (62) and 20 ml of acetic acid, which had been side chain introduced and sulfonated. To this mixture, 1000 mg (9 mmol) of 30% aqueous hydrogen peroxide was added and refluxed for 3 hours. The solid in the system was suction filtered, washed with water, and vacuum dried at 100 ° C. to obtain the final polymer catalyst 8 (the following formula (63)). From NMR and IR, it was confirmed that the side chain sulfide was converted to sulfone. The yield was 0.87g. It was confirmed that a plurality of sulfonic acid groups were introduced per side chain.

Figure 0004868787
Figure 0004868787

[参考例9]高分子触媒9の製造
(1)4−チオフェノキシベンゼンスルフィドの合成
温度計、滴下ろうと、三方コックをつけた三口フラスコに3−ブロモ−1−フルオロベンゼン50.0g(286mmol)、N,N−ジメチルホルムアミド300mlを入れ、ナトリウムチオメチラート22.0g(314mmol)をN,N−ジメチルホルムアミド100mlに溶解したものを滴下ろうとでゆっくり滴下し、20℃で100時間攪拌して反応させた。薄層クロマトグラフィーにて全ての3−ブロモ−1−フルオロベンゼンが反応したことを確認したあと、この混合物溶液中から有機物を分離、再結晶による精製をして、4−ブロモフェニルメチルスルフィド49.3g(243mmol)を得た。次に温度計、滴下ろうと、三方コックをつけた三口フラスコに4−ブロモフェニルメチルスルフィド45.0g(222mmol)、酸化銅15.5g、ピリジン60mlキノリン240mlを入れ、チオフェノール26.8g(244mmol)をピリジン20mlキノリン80mlに溶解・分散したものを滴下ろうとで加え、150℃で40時間反応させた。薄層クロマトグラフィーで反応が終了したことを確認後、この混合物溶液中から有機物を分離、再結晶による精製をして、4−チオフェノキシフェニルメチルスルフィド 43.8g(189mmol)を得た。続いて得られた4−チオフェノキシフェニルメチルスルフィド40.0g(172mmol)とN,N−ジメチルホルムアミド300mlを温度計、冷却管をつけた三口フラスコに入れ、ナトリウムチオt−ブチラート21.3g(190mmol)をN,Nで反応が終了したことを確認後、この混合物溶液中から有機物を分離、再結晶による精−ジメチルホルムアミド300mlに溶解したものを滴下ろうと
で加え、150℃で4時間反応させた。薄層クロマトグラフィー製をして、4−チオフェノキシベンゼンスルフィド32.2g(148mmol)を得た(収率86%)。
(2)長分岐型スルフィドの合成
(1)でチオフェノールの代わりに(1)で得た4−チオフェノキシベンゼンスルフィド30.0g(138mmol)を用いる以外は同様にして、長分岐型スルフィド(下記式(64))31.0gを得た(収率83%)。
[Reference Example 9] Production of polymer catalyst 9 (1) Synthesis of 4-thiophenoxybenzene sulfide Thermometer, dripping funnel, 3-bromo-1-fluorobenzene 50.0 g (286 mmol) in a three-necked flask equipped with a three-way cock , 300 ml of N, N-dimethylformamide was added, and 22.0 g (314 mmol) of sodium thiomethylate dissolved in 100 ml of N, N-dimethylformamide was slowly dropped with a dropping funnel and stirred at 20 ° C. for 100 hours to react. I let you. After confirming that all of the 3-bromo-1-fluorobenzene had reacted by thin layer chromatography, the organic substance was separated from the mixture solution and purified by recrystallization to give 4-bromophenylmethyl sulfide 49. 3 g (243 mmol) were obtained. Next, 45.0 g (222 mmol) of 4-bromophenyl methyl sulfide, 15.5 g of copper oxide and 240 ml of pyridine 60 ml of quinoline were placed in a three-necked flask equipped with a thermometer, a dropping funnel and a three-way cock, and 26.8 g (244 mmol) of thiophenol. Was dissolved and dispersed in 20 ml of pyridine in 80 ml of quinoline and added with a dropping funnel, and the mixture was reacted at 150 ° C. for 40 hours. After confirming the completion of the reaction by thin layer chromatography, the organic substance was separated from the mixture solution and purified by recrystallization to obtain 43.8 g (189 mmol) of 4-thiophenoxyphenyl methyl sulfide. Subsequently, 40.0 g (172 mmol) of 4-thiophenoxyphenyl methyl sulfide obtained and 300 ml of N, N-dimethylformamide were placed in a three-necked flask equipped with a thermometer and a condenser tube, and 21.3 g (190 mmol) of sodium thio t-butylate was added. After confirming that the reaction was completed with N and N, the organic substance was separated from the mixture solution, and dissolved in 300 ml of purified dimethylformamide by recrystallization was added by a dropping funnel and reacted at 150 ° C. for 4 hours. . Thin-layer chromatography was performed to obtain 32.2 g (148 mmol) of 4-thiophenoxybenzene sulfide (yield 86%).
(2) Synthesis of long-branched sulfide In the same manner as in (1), except that 30.0 g (138 mmol) of 4-thiophenoxybenzene sulfide obtained in (1) was used instead of thiophenol, long-branched sulfide (see below) 31.0 g of the formula (64)) was obtained (yield 83%).

Figure 0004868787
Figure 0004868787

(3)スルホン化反応
温度計、滴下ろうと、三方コックをつけた三口フラスコに長分岐スルフィド(上記式(64))31.0g(57.2mmol)とクロロホルム200mlを入れ、乾燥窒素で系内を置換した。これに室温でクロロホルム100mlに溶解したクロロ硫酸7.34g(63.0mmol)をゆっくり滴下した。室温にて4時間、さらに冷却管を取り付けてクロロホルム還流下で10時間反応させた。薄層クロマトグラフィーにて全ての原料ポリマーが反応したことを確認したあと、減圧下クロロホルムとクロロ硫酸を留去し精製して長分岐スルフィドのスルホン化物(下記式(65))36.1gを得た(収率90%)。
(3) 31.0 g (57.2 mmol) of a long-branched sulfide (formula (64)) and 200 ml of chloroform were placed in a three-necked flask equipped with a sulfonation reaction thermometer, a dropping funnel and a three-way cock, and the inside of the system was filled with dry nitrogen. Replaced. To this was slowly added dropwise 7.34 g (63.0 mmol) of chlorosulfuric acid dissolved in 100 ml of chloroform at room temperature. A reaction tube was attached for 4 hours at room temperature, and the reaction was carried out for 10 hours under reflux of chloroform. After confirming that all the starting polymers had reacted by thin layer chromatography, chloroform and chlorosulfuric acid were distilled off under reduced pressure for purification to obtain 36.1 g of a sulfonated product of long branched sulfide (the following formula (65)). (Yield 90%).

Figure 0004868787
Figure 0004868787

(4)酸化反応
温度計をつけた二口フラスコに、長分岐スルフィドのスルホン化物36.0g(51.3mmol)と酢酸200mlを入れた。この混合物に30%過酸化水素水116g(1.03mmol)を加え、3時間還流した。系内の固体を吸引ろ過して水洗し、100℃にて真空乾燥して長分岐型スルホンのスルホン化物(下記式(66))42.8gを得た
(収率95%)。
(4) Oxidation reaction A two-necked flask equipped with a thermometer was charged with 36.0 g (51.3 mmol) of a sulfonated product of a long-branched sulfide and 200 ml of acetic acid. To this mixture, 116 g (1.03 mmol) of 30% aqueous hydrogen peroxide was added and refluxed for 3 hours. The solid in the system was suction filtered, washed with water, and vacuum dried at 100 ° C. to obtain 42.8 g of a sulfonated product of long-branched sulfone (formula (66) below) (yield 95%).

Figure 0004868787
Figure 0004868787

(5)塩素化
長分岐型スルホンのスルホン化物(上記式(66))30.0g(34.2mmol)を温度計、滴下ろうと、三方コックをつけた三口フラスコに入れ、クロロホルム100mlを入れて溶解させる。滴下ろうとで塩化チオニル3.74g(37.6mmol)をゆっくり滴下し、90分還流したあと、クロロホルムを留去して真空乾燥し、長分岐型スルホンの塩化スルホニル(下記式(67))27.0gを得た(収率88%)。
(5) Chlorination 30.0 g (34.2 mmol) of a sulfonated product of long-branched sulfone (formula (66)) is placed in a three-necked flask equipped with a thermometer, a dropping funnel and a three-way cock, and 100 ml of chloroform is added and dissolved. Let Then, 3.74 g (37.6 mmol) of thionyl chloride was slowly added dropwise with a dropping funnel and refluxed for 90 minutes, after which chloroform was distilled off and vacuum-dried, and sulfonyl chloride of a long-branched sulfone (the following formula (67)) 27. 0 g was obtained (88% yield).

Figure 0004868787
Figure 0004868787

(6)ポリエーテルスルホンへの長分岐型スルホンの塩化スルホニルの導入反応
参考例8の(2)でビス(チオフェノキシ)ベンゼンスルホニルクロライドの代わりに長分岐型スルホンの塩化スルホニルを用いる以外は同様にして、長分岐型スルホンの側鎖を有するポリエーテルスルホン(下記式(68))を高分子触媒9として得た。収量は2.05gであった。
(6) Reaction of introduction of sulfonyl chloride of long-branched sulfone into polyethersulfone In the same manner as in Reference Example 8 (2), except that sulfonyl chloride of long-branched sulfone is used instead of bis (thiophenoxy) benzenesulfonyl chloride. Thus, polyethersulfone having the side chain of the long branched sulfone (the following formula (68)) was obtained as the polymer catalyst 9. The yield was 2.05g.

Figure 0004868787
Figure 0004868787

[参考例10]高分子触媒10の製造
(1)ビス(3,5−チオフェノキシ)ベンゼンスルフィドの合成
温度計、滴下ろうと、三方コックをつけた三口フラスコに3,5−ジブロモ-1-フルオロベンゼン50.0g(197mmol)、N,N−ジメチルホルムアミド300mlを入れ、ナトリウムチオメチラート15.2g(217mmol)をN,N−ジメチルホルムアミド100mlに溶解したものを滴下ろうとでゆっくり滴下し、20℃で4.5日間攪拌して反応させた。薄層クロマトグラフィーにて全ての3,5−ジブロモ-1-フルオロベンゼンが反応したことを確認したあと、この混合物溶液中から有機物を分離、再結晶による精製をして、3,5−ジブロモフェニルメチルスルフィド48.3g(171mol)を得た(収率87%)。次に温度計、滴下ろうと、三方コックをつけた三口フラスコに3,5−ジブロモフェニルメチルスルフィド45g(160mmol)、酸化銅22.4g、ピリジン60mlキノリン240mlを入れ、チオフェノール38.7g(352mmol)をピリジン20mlキノリン80mlに溶解・分散したものを滴下ろうとで加え、150℃で40時間反応させた。薄層クロマトグラフィーで反応が終了したことを確認後、この混合物溶液中から有機物を分離、再結晶による精製をして、ビス(3,5−チオフェノキシ)フェニルメチルスルフィド45.7g(134mmol)を得た。続いて得られたビス(3,5−チオフェノキシ)フェニルメチルスルフィド40.0g(118mmol)を温度計、冷却管をつけた三口フラスコに入れ、ナトリウムチオt−ブチラート14.5g(129mmol)をN,N−ジメチルホルムアミド300mlに溶解したものを滴下ろうとで加え、150℃で4時間反応させた。薄層クロマトグラフィーで反応が終了したことを確認後、この混合物溶液中から有機物を分離、再結晶による精製をして、ビス(3,5−チオフェノキシ)ベンゼンスルフィド33.1g(101mmol)を得た(収率86%)。
(2)多分岐型スルフィド(下記式(69))の合成
1)でチオフェノールの代わりに1)で得たビス(3,5−チオフェノキシ)ベンゼンスルフィド30.0g(92.0mmol)を用いる以外は同様にして、多分岐型スルフィド(下記式(69))31.4gを得た。(収率90%)
[Reference Example 10] Production of polymer catalyst 10 (1) Synthesis thermometer of bis (3,5-thiophenoxy) benzene sulfide, dripping funnel, and 3,5-dibromo-1-fluoro in a three-necked flask equipped with a three-way cock Benzene (50.0 g, 197 mmol) and N, N-dimethylformamide (300 ml) were added, sodium thiomethylate (15.2 g, 217 mmol) dissolved in N, N-dimethylformamide (100 ml) was slowly added dropwise with a dropping funnel at 20 ° C. For 4.5 days with stirring. After confirming that all 3,5-dibromo-1-fluorobenzene had reacted by thin layer chromatography, the organic substance was separated from the mixture solution, purified by recrystallization, and 3,5-dibromophenyl 48.3 g (171 mol) of methyl sulfide was obtained (yield 87%). Next, 45 g (160 mmol) of 3,5-dibromophenylmethyl sulfide, 22.4 g of copper oxide, and 240 ml of quinoline 240 ml of pyridine were put into a three-necked flask equipped with a thermometer, a dropping funnel and a three-way cock, and 38.7 g (352 mmol) of thiophenol. Was dissolved and dispersed in 20 ml of pyridine in 80 ml of quinoline and added with a dropping funnel, and the mixture was reacted at 150 ° C. for 40 hours. After confirming the completion of the reaction by thin layer chromatography, the organic substance was separated from the mixture solution and purified by recrystallization to obtain 45.7 g (134 mmol) of bis (3,5-thiophenoxy) phenyl methyl sulfide. Obtained. Subsequently, 40.0 g (118 mmol) of the obtained bis (3,5-thiophenoxy) phenylmethyl sulfide was placed in a three-necked flask equipped with a thermometer and a condenser, and 14.5 g (129 mmol) of sodium thio t-butylate was added to N , N-dimethylformamide dissolved in 300 ml was added with a dropping funnel and reacted at 150 ° C. for 4 hours. After confirming the completion of the reaction by thin layer chromatography, the organic substance was separated from the mixture solution and purified by recrystallization to obtain 33.1 g (101 mmol) of bis (3,5-thiophenoxy) benzene sulfide. (Yield 86%).
(2) Synthesis of multi-branched sulfide (the following formula (69)) 1) Instead of thiophenol, 30.0 g (92.0 mmol) of bis (3,5-thiophenoxy) benzene sulfide obtained in 1) is used. In the same manner, 31.4 g of a hyperbranched sulfide (the following formula (69)) was obtained. (Yield 90%)

Figure 0004868787
Figure 0004868787

(3)スルホン化反応
温度計、滴下ろうと、三方コックをつけた三口フラスコに多分岐型スルフィド(上記式(69))30.0g(39.6mmol)とクロロホルム200mlを入れ、乾燥窒素で系内を置換した。これに室温でクロロホルム100mlに溶解したクロロ硫酸5.07g(43.5mmol)をゆっくり滴下した。室温にて4時間、さらに冷却管を取り付けてクロロホルム還流下で10時間反応させた。薄層クロマトグラフィーにて全ての原料スルフィドが反応したことを確認したあと、減圧下クロロホルムとクロロ硫酸を留去し精製して多分岐型スルフィドのスルホン化物(下記式(70))36.3gを得た(収率85%)。
(3) Sulfonation reaction 30.0 g (39.6 mmol) of multi-branched sulfide (the above formula (69)) and 200 ml of chloroform were placed in a three-necked flask equipped with a thermometer, a dropping funnel and a three-way cock, and the system was filled with dry nitrogen Was replaced. To this, 5.07 g (43.5 mmol) of chlorosulfuric acid dissolved in 100 ml of chloroform at room temperature was slowly added dropwise. A reaction tube was attached for 4 hours at room temperature, and a reaction was performed for 10 hours under reflux of chloroform. After confirming that all raw material sulfides were reacted by thin layer chromatography, chloroform and chlorosulfuric acid were distilled off under reduced pressure for purification to obtain 36.3 g of a sulfonated product of the multi-branched sulfide (the following formula (70)). Obtained (yield 85%).

Figure 0004868787
Figure 0004868787

(4)酸化反応
温度計をつけた二口フラスコに、多分岐型スルフィドのスルホン化物36.0g(33.4mmol)と酢酸200mlを入れた。この混合物に30%過酸化水素水114g(1.00mol)を加え、3時間還流した。系内の固体を吸引ろ過して水洗し、100℃にて真空乾燥して多分岐型スルホンのスルホン化物(下記式(71))39.6gを得た(収率90%)。
(4) Oxidation reaction A two-necked flask equipped with a thermometer was charged with 36.0 g (33.4 mmol) of a sulfonated product of multi-branched sulfide and 200 ml of acetic acid. To this mixture, 114 g (1.00 mol) of 30% aqueous hydrogen peroxide was added and refluxed for 3 hours. The solid in the system was suction filtered, washed with water, and vacuum dried at 100 ° C. to obtain 39.6 g of a sulfonated product of a multi-branched sulfone (the following formula (71)) (yield 90%).

Figure 0004868787
Figure 0004868787

(5)塩素化
多分岐型スルホンのスルホン化物(上記式(71))30.0g(22.8mol)を温度計、滴下ろうと、三方コックをつけた三口フラスコに入れ、クロロホルム100mlを入れて溶解させる。滴下ろうとで塩化チオニル2.49g(25.0mmol)をゆっくり滴下し、90分還流したあと、クロロホルムを留去して真空乾燥し、多分岐型スルホンのスルホニルクロライド(下記式(72))27.1gを得た(収率89%)。
(5) Chlorination 30.0 g (22.8 mol) of the sulfonated product of the multi-branched sulfone (formula (71)) is put into a three-necked flask equipped with a thermometer, a dropping funnel and a three-way cock, and 100 ml of chloroform is added and dissolved. Let After slowly dropping 2.49 g (25.0 mmol) of thionyl chloride with a dropping funnel and refluxing for 90 minutes, chloroform was distilled off and vacuum drying to obtain a sulfonyl chloride of a multi-branched sulfone (the following formula (72)) 27. 1 g was obtained (89% yield).

Figure 0004868787
Figure 0004868787

(6)ポリエーテルスルホンへの多分岐型スルホンのスルホニルクロライドの導入反応
参考例8−(2)でビス(チオフェノキシ)ベンゼンスルホニルクロライドの代わりに多分岐型スルホンの塩化スルホニルを用いる以外は同様にして、多分岐型スルホンの側鎖を有するポリエーテルスルホン(下記式(73))を高分子触媒10として得た。収量は2.10gであった。
(6) Reaction of introducing a sulfonyl chloride of a multi-branched sulfone into a polyethersulfone In the same manner as in Reference Example 8- (2), except that a sulfonyl chloride of a multi-branched sulfone is used instead of bis (thiophenoxy) benzenesulfonyl chloride. Thus, polyethersulfone having the side chain of the multi-branched sulfone (the following formula (73)) was obtained as the polymer catalyst 10. The yield was 2.10g.

Figure 0004868787
Figure 0004868787

[参考例11]高分子触媒11の製造
(1)TTBS3の合成
温度計、滴下ろうと、三方コックをつけた三口フラスコに1,3,5−トリス(フェニルチオ)−ベンゼン(TTB)50.0g(124mmol)とスルホラン120mlを入れ、乾燥窒素で系内を置換した。液温を70℃に保ち、クロロ硫酸15.9g(136mmol)をゆっくり滴下し、その後1.5時間攪拌した。反応の確認は液体クロマトグラフィー[Agilent社製100シリーズ、カラム:GLサイエンス社製、Intersil ODS−3、移動相:10Mギ酸アンモニウム/アセトニトリル、UV検出波長:254nm]にて行なった。TTBのトリスルホン化物[TTBS3、下記式(74)]53gを含む混合物を得た(収率67%)。
Reference Example 11 Production of Polymer Catalyst 11 (1) Synthesis of TTBS3 50.0 g of 1,3,5-tris (phenylthio) -benzene (TTB) in a three-necked flask equipped with a thermometer, a dropping funnel and a three-way cock 124 mmol) and 120 ml of sulfolane were added, and the inside of the system was replaced with dry nitrogen. The liquid temperature was kept at 70 ° C., and 15.9 g (136 mmol) of chlorosulfuric acid was slowly added dropwise, followed by stirring for 1.5 hours. The reaction was confirmed by liquid chromatography [Agilent 100 series, column: GL Science, Intersil ODS-3, mobile phase: 10 M ammonium formate / acetonitrile, UV detection wavelength: 254 nm]. A mixture containing 53 g of TTB trisulfonate [TTBS3, the following formula (74)] was obtained (yield 67%).

Figure 0004868787
Figure 0004868787

(2)TTBS3Cの合成
TTBS3を含む上記の混合物を、温度計、滴下ろうと、三方コックをつけた三口フラスコに入れた。液温を70℃に保ち、滴下ろうとから塩化チオニル12.4g(124mmol)をゆっくり滴下し、2時間攪拌した。反応の確認は液体クロマトグラフィーにて行なった。TTBトリスルホン化物のスルホニルクロライド[TTBS3C、下記式(75)]18.5gを含む混合物を得た(収率34%)。
(2) Synthesis of TTBS3C The above mixture containing TTBS3 was placed in a three-necked flask equipped with a thermometer, a dropping funnel and a three-way cock. The liquid temperature was kept at 70 ° C., and 12.4 g (124 mmol) of thionyl chloride was slowly dropped from the dropping funnel, followed by stirring for 2 hours. The reaction was confirmed by liquid chromatography. A mixture containing 18.5 g of sulfonyl chloride [TTBS3C, the following formula (75)] of a TTB trisulfonate was obtained (34% yield).

Figure 0004868787
Figure 0004868787

(3)ポリエーテルスルホンへの側鎖導入反応
参考例8−(2)でビス(チオフェノキシ)ベンゼンスルホニルクロライドの代わりに上記のTTBS3C[上記式(75)]11.3g(17.1mmol)を含む混合物を用いる以外は同様にして、高分子触媒11として側鎖スルホン酸ポリエーテルスルホン[下記式(76)]を得た。収量は2.30gであった。
(3) Side chain introduction reaction to polyethersulfone In Reference Example 8- (2), instead of bis (thiophenoxy) benzenesulfonyl chloride, 11.3 g (17.1 mmol) of the above TTBS3C [formula (75)] was added. A side-chain sulfonic acid polyethersulfone [Formula (76) below] was obtained as the polymer catalyst 11 in the same manner except that the mixture containing was used. The yield was 2.30 g.

Figure 0004868787
Figure 0004868787

[実施例] 実施例においてガスクロマトグラフは島津製作所製GC−7Aを用い、FID検出、カラム充填剤はシリコンDC−550を用いた。
[実施例1]
<フリーデル・クラフツ アシル化反応>
参考例1で合成した高分子触媒1を触媒として用い、無水酢酸によるアニソールのアセチル化反応を行った。
冷却管を取り付けた50mlの三つ口フラスコにアニソール2.16g,無水酢酸4.12g,溶媒としてアセトニトリルを20ml加え、スターラー付きオイルバスに設置した。オイルバスを加熱し所定温度に達した時点で触媒0.1gを添加し、アセチル化反応を行った。所定時間反応後の反応液をガスクロマトグラフを用い分析した。結果を表2に示す。
[Examples] In Examples, GC-7A manufactured by Shimadzu Corporation was used as the gas chromatograph, and silicon DC-550 was used as the column filler.
[Example 1]
<Friedel crafts acylation reaction>
Using the polymer catalyst 1 synthesized in Reference Example 1 as a catalyst, acetylation of anisole with acetic anhydride was performed.
To a 50 ml three-necked flask equipped with a condenser, 2.16 g of anisole, 4.12 g of acetic anhydride, and 20 ml of acetonitrile as a solvent were added and placed in an oil bath with a stirrer. When the oil bath was heated and reached a predetermined temperature, 0.1 g of catalyst was added to carry out an acetylation reaction. The reaction solution after the reaction for a predetermined time was analyzed using a gas chromatograph. The results are shown in Table 2.

[実施例2〜11]
触媒として、参考例2〜11で製造した高分子触媒を用いたほかは実施例1と同様の条件で反応を行った。結果を表2に示す。
[比較例2]
触媒として従来用いられている無水塩化アルミニウムを10重量%用い、反応温度70℃で10時間反応させた以外は、実施例1と同様の条件で反応を行った。結果を表2に示す。実施例1より反応条件が厳しく、触媒量も多いのに関わらず、アニソールの転化率は4%と極めて低い。
[Examples 2 to 11]
The reaction was carried out under the same conditions as in Example 1 except that the polymer catalyst produced in Reference Examples 2 to 11 was used as the catalyst. The results are shown in Table 2.
[Comparative Example 2]
The reaction was carried out under the same conditions as in Example 1 except that 10% by weight of anhydrous aluminum chloride conventionally used as a catalyst was used and the reaction was carried out at a reaction temperature of 70 ° C. for 10 hours. The results are shown in Table 2. Despite severer reaction conditions and a larger amount of catalyst than Example 1, the conversion rate of anisole is as low as 4%.

Figure 0004868787
Figure 0004868787

[実施例12]
実施例11で用いた触媒を濾過・洗浄し、実施例11と同様の条件で触媒として使用した。この操作を10回繰り返した。10回目の反応の結果を表2に示す。この結果を1回目の反応(実施例11)と比較すると、転化率・選択率ともに低下していないことがわかる。さらに、塩化アルミニウムを触媒として用いる場合には再使用が甚だしく困難であるのに対して、本発明の方法では触媒を繰り返し使用できるため、触媒の使用量を低減でき、かつ、発生する廃棄物が少ないことがわかる。
[Example 12]
The catalyst used in Example 11 was filtered and washed, and used as a catalyst under the same conditions as in Example 11. This operation was repeated 10 times. The results of the tenth reaction are shown in Table 2. When this result is compared with the first reaction (Example 11), it can be seen that neither the conversion rate nor the selectivity is decreased. Furthermore, when aluminum chloride is used as a catalyst, it is extremely difficult to reuse, but in the method of the present invention, since the catalyst can be used repeatedly, the amount of catalyst used can be reduced and the generated waste is reduced. I understand that there are few.

[実施例13]
<エステル化反応>
参考例5で合成した高分子触媒5を触媒とし、図1に示す反応装置を用いて、プロピレンと酢酸から酢酸プロピルの製造を固定床連続流通式反応で行った。ペレット状の触媒を充填した反応器(長さ100cm、内径2.3cm)を、恒温槽(図示せず)へ設置し、80℃に加熱した。供給流1から酢酸/プロピレン混合物(モル比1.4)をLHSV1.
0で供給し、反応器2内の触媒層3を通過させ、循環ポンプおよび熱交換器を経て、反応液の4分の1量を一部は反応混合物出口5から抜き出し、反応液の残りは循環流導入口4から再び反応器へリサイクルさせた。流出する反応混合物を定期的にガスクロマトグラフィーで分析した。反応条件および反応開始10時間後の結果を表3に示す。
[Example 13]
<Esterification reaction>
Using the polymer catalyst 5 synthesized in Reference Example 5 as a catalyst, propyl acetate was produced from propylene and acetic acid by a fixed bed continuous flow reaction using the reaction apparatus shown in FIG. A reactor (length 100 cm, inner diameter 2.3 cm) filled with a pellet-shaped catalyst was placed in a thermostatic bath (not shown) and heated to 80 ° C. Acetic acid / propylene mixture (molar ratio 1.4) is fed from feed stream 1 to LHSV1.
Is supplied at 0, passed through the catalyst layer 3 in the reactor 2, and through a circulation pump and a heat exchanger, a quarter of the reaction liquid is partially extracted from the reaction mixture outlet 5, and the remainder of the reaction liquid is Recycled again from the circulation flow inlet 4 to the reactor. The effluent reaction mixture was periodically analyzed by gas chromatography. Table 3 shows the reaction conditions and the results 10 hours after the start of the reaction.

[実施例14〜16]
参考例8、10、11で得られた触媒8、10、11を用いたほかは、実施例13と同様の反応を行った。結果を表3に示す。
[比較例3]
触媒として強酸性イオン交換樹脂のアンバーライトR120B(オルガノ社製、スチレン/ジビニルベンゼン共重合体のスルホン化物)を用いたほかは実施例13と同様の反応を行った。結果を表3に示す。
[Examples 14 to 16]
The same reaction as in Example 13 was performed except that the catalysts 8, 10, and 11 obtained in Reference Examples 8, 10, and 11 were used. The results are shown in Table 3.
[Comparative Example 3]
The same reaction as in Example 13 was performed except that Amberlite R120B (manufactured by Organo Corporation, sulfonated product of styrene / divinylbenzene copolymer) was used as the catalyst. The results are shown in Table 3.

Figure 0004868787
Figure 0004868787

[実施例17]
実施例16を300時間継続して実施した。触媒活性の低下はみられなかった。
[比較例4]
比較例3を300時間継続して実施した。触媒活性は初期活性(反応時間10時間)の70%と、顕著な活性低下が見られた。
[Example 17]
Example 16 was carried out continuously for 300 hours. There was no decrease in catalyst activity.
[Comparative Example 4]
Comparative Example 3 was carried out continuously for 300 hours. The catalytic activity was 70% of the initial activity (reaction time 10 hours), showing a significant decrease in activity.

本発明は、有機化合物の酸触媒転化反応に有用な酸触媒として広く有効に用いられるとともに環境にやさしい触媒として有用である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is widely and effectively used as an acid catalyst useful for an acid-catalyzed conversion reaction of an organic compound and is useful as an environmentally friendly catalyst.

図1は実施例13〜17および比較例3、4で用いた、反応器を含む工程図である。FIG. 1 is a process diagram including reactors used in Examples 13 to 17 and Comparative Examples 3 and 4.

符号の説明Explanation of symbols

1 供給流
2 反応器
3 触媒層
4 循環流導入口
5 反応混合物出口
1 Feed stream 2 Reactor 3 Catalyst layer 4 Circulation flow inlet 5 Reaction mixture outlet

Claims (7)

少なくとも下記一般式(1)で表される繰り返し単位(A)を有する、有機化合物の酸触媒転化反応に用いる、高分子触媒。
Figure 0004868787
(Yは(k+2)価の芳香族残基を表し、Pは −CO−、−O−、−S−、−SO−、−SO−、−CONH−、−C(CF−、単結合から選ばれる連結基であり、kは1〜4の整数であって、式中の側鎖部分Zは、下記一般式(2)で表される。
Z=−(XAr(B))−(XAr(B))−・・・−(Xn−1Arn−1(Bn−1))−(XAr) (2)
上記一般式(2)中のB〜Bn−1は、側鎖部分Zにおける分岐鎖を意味し、以下の式で表される。
=−〔(XAr(B))−(XAr(B))−・・・−(Xn−1Arn−1(Bn−1))−(XAr)〕
=−〔(XAr(B))−・・・−(Xn−1Arn−1(Bn−1))−(XAr)〕



n−1=−〔XAr
上記一般式(2)中
nは各々独立に2〜5の整数、
fは各々独立に0〜5の整数、
Ar〜Arは各々独立に芳香族残基であって、
〜Xは各々独立に−CO−、−CONH−、−(CF−(pは1〜10の整数)、−C(CF−、−COO−、−SO−、−SO−から選ばれる連結基である。
そして、Zは−SOH基の1.0を超える数を有する。)
A polymer catalyst used for an acid-catalyzed conversion reaction of an organic compound having at least a repeating unit (A) represented by the following general formula (1).
Figure 0004868787
(Y represents a (k + 2) -valent aromatic residue, and P represents —CO—, —O—, —S—, —SO—, —SO 2 —, —CONH—, —C (CF 3 ) 2 —. , A linking group selected from single bonds, k is an integer of 1 to 4, and the side chain portion Z in the formula is represented by the following general formula (2).
Z = - (X 1 Ar 1 (B 1)) - (X 2 Ar 2 (B 2)) - ··· - (X n-1 Ar n-1 (B n-1)) - (X n Ar n ) (2)
B 1 ~B n-1 in the general formula (2) in means a branched chain in the side chain moiety Z, is expressed by the following equation.
B 1 = - [(X 2 Ar 2 (B 2 )) - (X 3 Ar 3 (B 3)) - ··· - (X n-1 Ar n-1 (B n-1)) - (X n Ar n )] f
B 2 = - [(X 3 Ar 3 (B 3 )) - ··· - (X n-1 Ar n-1 (B n-1)) - (X n Ar n) ] f



B n−1 = − [X n Ar n ] f
In said general formula (2), n is an integer of 2-5 each independently,
f is each independently an integer of 0 to 5;
Ar 1 to Ar n are each independently an aromatic residue,
X 1 to X n are each independently —CO—, —CONH—, — (CF 2 ) p — (p is an integer of 1 to 10), —C (CF 3 ) 2 —, —COO—, —SO—. , —SO 2 —.
Then, Z is a number greater than 1.0 of the -SO 3 H group. )
Pが −CO−、−O−、−S−、−SO−、−C(CF− から選ばれる連結基であることを特徴とする請求項1記載の高分子触媒。 P is -CO -, - O -, - S -, - SO 2 -, - C (CF 3) 2 - claim 1, wherein the polymeric catalyst which is a linking group selected from. kが1〜2の整数であり、fが各々独立に0〜2の整数であることを特徴とする請求項1または2記載の高分子触媒。   The polymer catalyst according to claim 1 or 2, wherein k is an integer of 1 to 2, and f is an integer of 0 to 2 each independently. 少なくとも一つのfが1または2であることを特徴とする請求項3記載の高分子触媒   4. The polymer catalyst according to claim 3, wherein at least one f is 1 or 2. fが0または1であり、少なくとも一つのfが1であることを特徴とする請求項3記載の高分子触媒。   The polymer catalyst according to claim 3, wherein f is 0 or 1, and at least one f is 1. 酸触媒転化反応がフリーデル・クラフツ反応である、請求項1〜5のいずれかに記載の高分子触媒。   The polymer catalyst according to any one of claims 1 to 5, wherein the acid-catalyzed conversion reaction is a Friedel-Crafts reaction. 酸触媒転化反応がエステル化反応またはエステル交換反応である、請求項1〜5いずれかに記載の高分子触媒。   The polymer catalyst according to any one of claims 1 to 5, wherein the acid-catalyzed conversion reaction is an esterification reaction or a transesterification reaction.
JP2005222922A 2005-08-01 2005-08-01 Polymer catalyst for acid-catalyzed conversion Expired - Fee Related JP4868787B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005222922A JP4868787B2 (en) 2005-08-01 2005-08-01 Polymer catalyst for acid-catalyzed conversion

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005222922A JP4868787B2 (en) 2005-08-01 2005-08-01 Polymer catalyst for acid-catalyzed conversion

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007038069A JP2007038069A (en) 2007-02-15
JP4868787B2 true JP4868787B2 (en) 2012-02-01

Family

ID=37796548

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005222922A Expired - Fee Related JP4868787B2 (en) 2005-08-01 2005-08-01 Polymer catalyst for acid-catalyzed conversion

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4868787B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007038069A (en) 2007-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1329444B1 (en) Halogenated aromatic compound, (co)polymer thereof, and proton-conductive membrane comprising same
US4169178A (en) Production of aromatic polyethers
US4952665A (en) Process for production of aromatic polyethers with alkali metal carbonate/bicarbonate/fluoride cocatalyst
JP4993910B2 (en) Fuel cell electrolyte and method for producing the same
JP4657055B2 (en) Manufacturing method of electrolyte membrane
JP4868787B2 (en) Polymer catalyst for acid-catalyzed conversion
JP2005036125A (en) Polyarylene and method for producing the same
JP3841168B2 (en) Novel phosphorus-containing aromatic dihalogen compound, polyarylene polymer, sulfonated polyarylene polymer, process for producing these polymers, and proton conducting membrane
GB1588331A (en) Production of aromatic polyethers
JP2007045848A (en) Electrolyte for ion exchange resin and method for producing the same
JP3840942B2 (en) Process for producing branched polyarylene copolymer, process for producing sulfonated branched polyarylene copolymer, and proton conducting membrane comprising sulfonated branched polyarylene copolymer
JPH02308814A (en) Production of aromatic polyether ketone
JP4841193B2 (en) Composite ion exchange membrane for fuel cells
JP4841195B2 (en) Electrolyte membrane for fuel cell
JP4841194B2 (en) Polymer electrolyte membrane for fuel cells
US5239042A (en) Amorphous polymers and process for the production thereof
JP4749080B2 (en) Electrolyte solution for fuel cell
JP4895570B2 (en) Polymer electrolyte
KR101105533B1 (en) Sulfonated monomer and use of the same
JPH01153722A (en) Novel polyether ketone copolymer
CA2058417C (en) Amorphous polymers and process for the production thereof
JPH0739488B2 (en) Amorphous polymer and method for producing the same
JP2006342242A (en) Aromatic compound having fluorene unit and sulfonated polyarylene
JP2007043778A (en) Polymer actuator
JP3758588B2 (en) Method for recovering sulfonic acid group-containing polymer

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080714

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100630

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111115

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111115

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141125

Year of fee payment: 3

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees