JP6339078B2 - ポリエーテルカーボネートポリオールの製造方法 - Google Patents
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Description
(α)H―官能基を含まず、脂肪族ラクトン、芳香族ラクトン、ラクチド、カーボネート基の酸素原子間に少なくとも3個の所望により置換されたメチレン基を有する環状カーボネート、脂肪族環状酸無水物及び芳香族環状酸無水物からなる群からの一種以上の化合物(複数可)から選択された懸濁化剤を、所望によりDMC触媒と共に、最初に反応器中に入れ、
(β)アルキレンオキシドの部分量を、所望により、工程(α)からの混合物に、温度90〜150℃で添加し、次いで、アルキレンオキシド化合物の添加を中断し、及び
(γ)反応中に、一種以上のH−官能性出発物質(複数可)を、反応器に連続的に計量供給する、方法により達成されることが分かった。
R1、R2、R3及びR4は、互いに独立して、水素、直鎖状又は分岐鎖状の、所望によりヘテロ原子を含むC1〜C22アルキルラジカル、直鎖状又は分岐鎖状の、モノ−又はポリ−不飽和の、所望によりヘテロ原子を含むC1〜C22アルケニルラジカル、又は所望によりモノ−又はポリ−置換された、所望によりヘテロ原子を含むC6〜C18アリールラジカル、であるか、又は飽和又は不飽和の4−〜7−員環、又は所望によりヘテロ原子及び/又はエーテル基を含む多環系の構成要素であってもよく、
ここで、式(II)の化合物は、塩素、臭素、ニトロ基又はアルコキシ基により置換されていてよく、
mは、1以上の整数、好ましくは1、2、3又は4であり、
反復単位(m>1)中のR3及びR4は異なっていてよい)。
4員環状ラクトン、例えばβ-プロピオラクトン、β-ブチロラクトン、β-イソバレロラクトン、β-カプロラクトン、β-イソカプロラクトン、ベータ-メチル-β-バレロラクトン、
5員環状ラクトン、例えばγ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン、5-メチルフラン-2(3H)-オン、5-メチリデンジヒドロフラン-2(3H)-オン、5−ヒドロキシフラン-2(5H)-オン、2-ベンゾフラン-1(3H)-オン及び6-メチル-2-ベンゾフラン-1(3H)-オン、
6員環状ラクトン、例えばδ-バレロラクトン、1,4-ジオキサン-2-オン、ジヒドロクマリン、1H-イソクロメン-1-オン、8H-ピラノ[3,4-b]ピリジン-8-オン、1,4-ジヒドロ-3H-イソクロメン-3-オン、7,8-ジヒドロ-5H-ピラノ[4,3-b] ピリジン-5-オン、4-メチル-3,4-ジヒドロ-1H-ピラノ[3,4-b]ピリジン-1-オン、6-ヒドロキシ-3,4-ジヒドロ-1H-イソクロメン-1-オン、7-ヒドロキシ-3,4-ジヒドロ-2H-クロメン-2-オン、3-エチル-1H-イソクロメン-1-オン、3-(ヒドロキシメチル)-1H-イソクロメン-1-オン、9-ヒドロキシ-1H,3H-ベンゾ[デ]-イソクロメン-1-オン、6,7-ジメトキシ-1,4-ジヒドロ-3H-イソクロメン-3-オン及び3-フェニル-3,4-ジヒドロ-1H-イソクロメン-1-オン、
7員環状ラクトン、例えばε-カプロラクトン、1,5-ジオキセパン-2-オン、5-メチルオキセパン-2-オン、オキセパン-2,7-ジオン、チエパン-2-オン、5-クロロオキセパン-2-オン、(4S)-4-(プロパン-2-イル)オキセパン-2-オン、7-ブチルオキセパン-2-オン、5-(4-アミノブチル)オキセパン-2-オン、5-フェニルオキセパン-2-オン、7-ヘキシルオキセパン-2-オン、(5S,7S)-5-メチル-7-(プロパン-2-イル)オキセパン-2-オン、4-メチル-7-(プロパン-2-イル)オキセパン-2-オン、
より高員環状ラクトン、例えば(7E)-オキサシクロヘプタデカ-7-エン-2-オンである。
R1、R2、R3及びR4は、上記の意味を有し、及び
n及びoは、互いに独立して1以上の整数、好ましくは1、2、3又は4であり、
反復単位(n>1)中のR1及びR2および反復単位(o>1)中のR3及びR4は、それぞれの場合に異なっていてよい)。
R5、R6、R7、R8、R9及びR10は、互いに独立して、水素、直鎖状又は分岐鎖状の、所望によりヘテロ原子を含むC1〜C22アルキルラジカル、直鎖状又は分岐鎖状の、モノ-又はポリ不飽和の、所望によりヘテロ原子を含むC1〜C22アルケニルラジカル、又は所望によりモノ-又はポリ不飽和の、所望によりヘテロ原子を含むC6〜C18アリールラジカル、又は飽和又は不飽和4〜7員環又は所望によりヘテロ原子を含む多環系の構成要素であってもよく、
pは、1以上の整数、好ましくは1、2又は3であり、
及び反復単位(p>1)中のR9及びR10は、異なっていてよく、
及び、ここで、式(VI)の化合物は、塩素、臭素、ニトロ基又はアルコキシ基により置換されていてよい)。
R11及びR12は、水素、ハロゲン、直鎖状又は分岐鎖状の、所望によりヘテロ原子を含むC1〜C22-アルキル置換基、直鎖状又は分岐鎖状の、モノ−又はポリ不飽和の、ヘテロ原子を含むC1〜C22アルケニル置換基、又は所望によりモノ−又はポリ置換された、所望によりヘテロ原子を含むC6〜C18アリール置換基を表すか、又はR11及びR12は、飽和又は不飽和4〜7員環又は所望によりヘテロ原子を含む多環系の構成要素でよく、好ましくはR11及びR12は、一緒にベンゼン環を形成し、
R13、R14、R15及びR16は、水素、直鎖状又は分岐鎖状の、所望によりヘテロ原子を含むC1〜C22-アルキル置換基、直鎖状又は分岐鎖状の、モノ−又はポリ不飽和の、ヘテロ原子を含むC1〜C22アルケニル置換基、又は所望によりモノ−又はポリ置換された、所望によりヘテロ原子を含むC6〜C18アリール置換基を表すか、又は飽和又は不飽和4〜7員環又は所望によりヘテロ原子を含む多環系の構成要素でよく、R17、R18、R19、R20、R21及びR22は、水素、直鎖状又は分岐鎖状の、所望によりヘテロ原子を含むC1〜C22-アルキル置換基、直鎖状又は分岐鎖状の、モノ−又はポリ不飽和の、ヘテロ原子を含むC1〜C22アルケニル置換基、又は所望によりモノ−又はポリ置換された、所望によりヘテロ原子を含むC6〜C18アリール置換基を表すか、又は飽和又は不飽和4〜7員環又は所望によりヘテロ原子を含む多環系の構成要素でよく、
及び、ここで、式(VII)、(VIII)及び(IX)の化合物はまた、塩素、臭素、ニトロ基又はアルコキシ基により置換されていてよい)。
好ましくは、工程(α)で、本発明による、H−官能基を含まない少なくとも一種の懸濁化剤を最初に反応器中に、所望によりDMC触媒と共に入れ、それによって、H−官能性出発物質は最初に反応器中には入れない。あるいは、工程(α)で、本発明による、H−官能基を含まない少なくとも一種の懸濁化剤、及び、さらに、H−官能性出発物質の部分量及び所望によりDMC触媒も、最初に反応器中に入れることができる。
(α-I)懸濁化剤又は少なくとも2種類の懸濁化剤の混合物を最初に反応器中に入れ、及び
(α-II)懸濁化剤又は少なくとも2種類の懸濁化剤の混合物の温度を50〜200℃、好ましくは80〜160℃、特に好ましくは100〜140℃に上げ、及び/又は反応器中の圧力を500mbar未満、好ましくは5mbar〜100mbarに下げ、所望により不活性ガス流(例えばアルゴン又は窒素)、不活性ガス/二酸化炭素流、又は二酸化炭素流を反応器中に通し、
その際、二重金属シアン化物触媒を、工程(α-I)で、懸濁化剤又は少なくとも2種類の懸濁化剤の混合物に、又は工程(α-II)でその直後に加え、及び
その際、懸濁化剤は、H−官能基を含まない。
工程(β)は、DMC触媒を活性化するのに役立つ。この工程は、所望により不活性ガス雰囲気下で、不活性ガス/二酸化炭素混合物の雰囲気下で、又は二酸化炭素雰囲気下で行うことができる。本発明の範囲内における活性化は、部分量のアルキレンオキシド化合物をDMC触媒懸濁液に温度90〜150℃で加え、次いでアルキレンオキシド化合物の添加を中断し、続いて起こる発熱化学反応の結果、発熱が観察され、温度ピーク(「ホットスポット」)に到達することができ、アルキレンオキシド及び所望によりCO2の反応の結果、反応器中で圧力低下する工程を意味する。活性化のプロセス工程は、所望によりCO2の存在下で、部分量のアルキレンオキシド化合物の添加から、DMC触媒により発熱が起こるまでの期間である。部分量のアルキレンオキシド化合物は、所望によりDMC触媒に、所望によりCO2の存在下で、複数の個別工程で加えることができ、次いで、それぞれの場合にアルキレンオキシド化合物の添加を中断することができる。この場合、活性化のプロセス工程は、最初に、所望によりCO2の存在下で、部分量のアルキレンオキシド化合物を加えてから、DMC触媒により、最後の部分量のアルキレンオキシド化合物を加えた後の発熱が起こるまでを含む。一般的に、活性化工程の前に、所望により反応混合物に不活性ガスを通過させながら、DMC触媒及び所望によりH−官能性出発化合物を高温及び/又は減圧で乾燥させる工程を行うことができる。
(β1)第一活性化段階で、アルキレンオキシドの第一の部分量の添加を不活性ガス雰囲気下で行い、及び
(β2)第二活性化段階で、アルキレンオキシドの第二の部分量の添加を二酸化炭素雰囲気下で行う。
一種以上のH−官能性出発物質の、一種以上のアルキレンオキシド(複数可)の、及び所望により二酸化炭素の計量添加も同時に、又は連続的に(少量ずつ)行うことができる、例えば工程(γ)で計量した二酸化炭素の全量、H−官能性出発物質の量及び/又はアルキレンオキシドの量を単一バッチで、又は連続的に添加することができる。反応物を添加する様式として、ここで使用する用語「連続的に」は、共重合に有効な反応物の濃度が維持されるように定義される、即ち、例えば計量添加が一定計量速度で、変動する計量速度で、又は少量ずつ行うことができる。
(γ1)それぞれの場合に、一種以上のH−官能性出発物質、一種以上のアルキレンオキシド及び二酸化炭素の部分量を計量供給し、共重合を開始し、及び
(γ2)共重合が進むにつれて、DMC触媒の残留量、一種以上の出発物質及びアルキレンオキシドを連続的に、二酸化炭素の存在下で、計量供給し、形成された反応混合物を、同時に、反応器から取り出す。
工程(γ)で連続的に取り出される、一般的に0.05重量%〜10重量%のアルキレンオキシド含有量である反応混合物は、所望により工程(δ)で、後反応器に移され、そこで、遊離アルキレンオキシドの含有量が、後反応における反応混合物中で、0.05重量%未満に減少する。例えば管状反応器、ループ反応器又は撹拌容器を、後反応器として使用することができる。
(i)第一工程で、金属塩の水溶液を金属シアン化物塩の水溶液と、一種以上の有機複合体配位子、例えばエーテル又はアルコール、の存在下で、反応させ、
(ii)第二工程で、固体を、(i)から得た懸濁液から、公知の技術(遠心分離又はろ過)により分離し、
(iii)所望により第三工程で、単離した固体を、有機複合体配位子の水溶液で洗浄し(例えば、再懸濁させ、次いでろ過又は遠心分離により再度単離することにより)、
(iv)得られた固体を、所望により微粉砕した後、一般的に20〜120℃の温度で、及び一般的に0.1mbar〜常圧(1013mbar)の圧力で乾燥させ、
及び第一工程で、又は二重金属シアン化物化合物を沈殿(第二工程)させた直後に、一種以上の有機複合体配位子、好ましくは過剰に(二重金属シアン化物化合物に対して)、及び所望によりさらなる複合体形成成分を加える
ことにより得られる。
Mは、金属陽イオンZn2+、Fe2+、Ni2+、Mn2+、Co2+、Sr2+、Sn2+、Pb2+及びCu2+から選択され、Mは、好ましくはZn2+、Fe2+、Co2+又はNi2+であり、
Xは、一種以上の(即ち、異なった)陰イオン、好ましくはハロゲン化物(即ち、フッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物)、水酸化物、硫酸塩、炭酸塩、シアン酸塩、チオシアン酸塩、イソシアン酸塩、イソチオシアン酸塩、カルボン酸塩、シュウ酸塩及び硝酸塩から選択された陰イオンであり、
nは、X=硫酸塩、炭酸塩又はシュウ酸塩の場合、1であり、
nは、X=ハロゲン化物、水酸化物、カルボン酸塩、シアン酸塩、チオシアン酸塩、イソシアン酸塩、イソチオシアン酸塩又は硝酸塩の場合、2であり、
Mは、金属陽イオン、Fe3+、Al3+、Co3+及びCr3+から選択され、
Xは、一種以上の(即ち、異なった)陰イオン、好ましくはハロゲン化物(即ち、フッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物)、水酸化物、硫酸塩、炭酸塩、シアン酸塩、チオシアン酸塩、イソシアン酸塩、イソチオシアン酸塩、カルボン酸塩、シュウ酸塩及び硝酸塩から選択された陰イオンであり、
rは、X=硫酸塩、炭酸塩又はシュウ酸塩の場合、2であり、
rは、X=ハロゲン化物、水酸化物、カルボン酸塩、シアン酸塩、チオシアン酸塩、イソシアン酸塩、イソチオシアン酸塩又は硝酸塩の場合、1であり、
Mは、金属陽イオン、Mo4+、V4+及びW4+から選択され、
Xは、一種以上の(即ち、異なった)陰イオン、好ましくはハロゲン化物(即ち、フッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物)、水酸化物、硫酸塩、炭酸塩、シアン酸塩、チオシアン酸塩、イソシアン酸塩、イソチオシアン酸塩、カルボン酸塩、シュウ酸塩及び硝酸塩から選択された陰イオンであり、
sは、X=硫酸塩、炭酸塩又はシュウ酸塩の場合、2であり、
sは、X=ハロゲン化物、水酸化物、カルボン酸塩、シアン酸塩、チオシアン酸塩、イソシアン酸塩、イソチオシアン酸塩又は硝酸塩の場合、4であり、
Mは、金属陽イオン、Mo6+及びW6+から選択され、
Xは、一種以上の(即ち、異なった)陰イオン、好ましくはハロゲン化物(即ち、フッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物)、水酸化物、硫酸塩、炭酸塩、シアン酸塩、チオシアン酸塩、イソシアン酸塩、イソチオシアン酸塩、カルボン酸塩、シュウ酸塩及び硝酸塩からなる群から選択された陰イオンであり、
tは、X=硫酸塩、炭酸塩又はシュウ酸塩の場合、3であり、
tは、X=ハロゲン化物、水酸化物、カルボン酸塩、シアン酸塩、チオシアン酸塩、イソシアン酸塩、イソチオシアン酸塩又は硝酸塩の場合、6である。
M’は、Fe(II)、Fe(III)、Co(II)、Co(III)、Cr(II)、Cr(III)、Mn(II)、Mn(III)、Ir(III)、Ni(II)、Rh(III)、Ru(II)、V(IV)及びV(V)からなる群からの一種以上の金属陽イオンから選択され、M’は、好ましくはCo(II)、Co(III)、Fe(II)、Fe(III)、Cr(III)、Ir(III)、Ni(II)からなる群からの一種以上の金属陽イオンから選択され、
Yは、アルカリ金属(即ちLi+、Na+、K+、Rb+)及びアルカリ土類金属(即ちBe2+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+)からなる群からの一種以上の金属陽イオンから選択され、
Aは、ハロゲン化物(即ち、フッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物)、水酸化物、硫酸塩、炭酸塩、シアン酸塩、チオシアン酸塩、イソシアン酸塩、イソチオシアン酸塩、カルボン酸塩、アジ化物、シュウ酸塩又は硝酸塩からなる群からの一種以上の陰イオンから選択され、
a、b及びcは、整数であり、a、b及びcの値は、金属シアン化物塩の電気的中性が与えられるように選択され、aは、好ましくは1、2、3又は4であり、bは、好ましくは4、5又は6であり、cは、好ましくは値0を有する。
M’は、式(XIV)に定義した通りであり、
x、x’、y及びzは、整数であり、二重金属シアン化物化合物の電気的中性が与えられるように選択される。
x=3、x’=1、y=6及びz=2、
M=Zn(II)、Fe(II)、Co(II)又はNi(II)及び
M’=Co(III)、Fe(III)、Cr(III)又はIr(III)である。
例
使用したH−官能性出発化合物(スターター)は、ジプロピレングリコールである。
DMC触媒は、国際公開第01/80994号パンフレットにより製造した。
I1 1.10〜1.17 ポリエーテル単位のメチル基、共鳴域は3個のH原子に対応する
I2 1.25〜1.34 ポリカーボネート単位のメチル基、共鳴域は3個のH原子に対応する
I3 1.45〜1.48 環状カーボネートのメチル基、共鳴域は3個のH原子に対応する
I4 2.95〜3.00 遊離の、未反応プロピレンオキシドのCH基、共鳴域は1個のH原子に対応する
I5 1.82〜2.18 重合体中に配合したトリメチルカーボネートのCH2基、共鳴域は2個のH原子に対応する
I6 1.82〜1.89 重合体中に配合したラクチド3,6-ジメチル-1,4-ジオキサン-2,5-ジオンのメチル基、共鳴域は6個のH原子に対応する
I7 1.82〜1.89 重合体中に配合したε-カプロラクトンのCH2基、共鳴域は2個のH原子に対応する
I8 2.55〜2.65 重合体中に配合したジヒドロクマリンのCH2基、共鳴域は2個のH原子に対応する
I9 2.12〜2.18 遊離の、未反応トリメチルカーボネートのCH2基、共鳴域は2個のH原子に対応する
I10 2.27〜2.34 遊離の、未反応ε-カプロラクトンのCH2基、共鳴域は2個のH原子に対応する
I11 2.77〜2.82 遊離の、未反応ジヒドロクマリンのCH2基、共鳴域は2個のH原子に対応する
工程α
DMC触媒(16mg)及びトリメチレンカーボネート(20g)の混合物を、ガスエントレインメント攪拌機を取り付けた300ml加圧反応器に入れ、加圧反応器を105℃に加熱した。
工程β
プロピレンオキシド2.0gを、加圧反応器中にHPLCポンプ(1ml/min)により計量供給し、反応混合物を20分間(800rpm)撹拌した。次いで、さらに2回行ってから、プロピレンオキシド2.0gを、HPLCポンプ(1ml/min)により計量供給し、反応混合物を20分間(800rpm)撹拌した。
工程γ
15barのCO2を加圧反応器に加え、それによって、加圧反応器中の温度が僅かに低下した。温度を105℃に調節し、後に続く工程中、さらにCO2を加えることにより、加圧反応器中の圧力を15barに維持した。撹拌しながら、HPLCポンプ(0.08ml/min)により、さらに50gのプロピレンオキシドを計量供給し、反応混合物の撹拌(800rpm)を続行した。プロピレンオキシドの添加開始から15分後、撹拌しながら、別のHPLCポンプ(0.06ml/min)により、ジプロピレングリコール4.0gを計量供給した。プロピレンオキシドの添加が完了した時、反応混合物を、105℃で、さらに2時間撹拌した。氷浴中で加圧反応器を冷却することにより、反応を停止し、放置して過剰圧力を除き、得られた生成物を分析した。
選択性g/eは0.07であった。
選択性e/fは0.14であった。これは、ポリエーテルカーボネートポリオール反復単位のカーボネート単位の量10.8モル%に相当する(Aカーボネート)。
開いたトリメチレンカーボネートは、ポリエーテルカーボネートポリオール反復単位の12.1モル%で存在した(ATMC)。
モル質量Mnは2953g/molで多分散度1.5であった。
OH価は、51.0mgKOH/gであった。
工程α
DMC触媒(16mg)、トリメチレンカーボネート(3.0g)及び環状プロピレンカーボネートの混合物を、ガスエントレインメント攪拌機を取り付けた300ml加圧反応器に入れ、加圧反応器を105℃に加熱した。
工程β
プロピレンオキシド2.0gを、HPLCポンプ(1ml/min)により計量供給し、反応混合物を20分間(800rpm)撹拌した。次いで、さらに2回行ってから、プロピレンオキシド2.0gを、HPLCポンプ(1ml/min)により計量供給し、反応混合物を20分間(800rpm)撹拌した。
工程γ
15barのCO2を加圧反応器に加え、それによって、加圧反応器中の温度が僅かに低下した。温度を105℃に調節し、後に続く工程中、さらにCO2を加えることにより、加圧反応器中の圧力を15barに維持した。撹拌しながら、HPLCポンプ(0.08ml/min)を経由して、さらに67gのプロピレンオキシドを計量供給し、反応混合物の撹拌(800rpm)を続行した。プロピレンオキシドの添加開始から15分後、撹拌しながら、別のHPLCポンプ(0.08ml/min)を経由して、ジプロピレングリコール4.0gを計量供給した。プロピレンオキシドの添加が完了した時、反応混合物を、105℃で、さらに2時間撹拌した。氷浴中で加圧反応器を冷却することにより、反応を停止し、放置して過剰圧力を除き、得られた生成物を分析した。
選択性g/eは0.03であった。
選択性e/fは0.21であった。これは、ポリエーテルカーボネートポリオール反復単位のカーボネート単位の量11.4モル%に相当する(Aカーボネート)。
開いたトリメチレンカーボネートは、ポリエーテルカーボネートポリオール反復単位2.2モル%で存在した(ATMC)。
モル質量Mnは4451g/molで多分散度1.3であった。
OH価は35.0mgKOH/gであった。
工程α
DMC触媒(16mg)及び3,6-ジメチル-1,4-ジオキサン-2,5-ジオン(20g)の混合物を、ガスエントレインメント攪拌機を取り付けた300ml加圧反応器に入れ、加圧反応器を105℃に加熱した。
工程β
プロピレンオキシド2.0gを、HPLCポンプ(1ml/min)により計量供給し、反応混合物を20分間(800rpm)撹拌した。次いで、さらに2回行ってから、プロピレンオキシド2.0gを、HPLCポンプ(1ml/min)により計量供給し、反応混合物を20分間(800rpm)撹拌した。
工程γ
15barのCO2を加圧反応器に印加し、それによって、加圧反応器中の温度が僅かに低下した。温度を105℃に調節し、後に続く工程中、さらにCO2を加えることにより、加圧反応器中の圧力を15barに維持した。撹拌しながら、HPLCポンプ(0.08ml/min)により、さらに50gのプロピレンオキシドを計量供給し、反応混合物の撹拌(800rpm)を続行した。プロピレンオキシドの添加開始から15分後、撹拌しながら、別のHPLCポンプ(0.06ml/min)により、ジプロピレングリコール4.0gを計量供給した。プロピレンオキシドの添加が完了した時、反応混合物を、105℃で、さらに2時間撹拌した。氷浴中で加圧反応器を冷却することにより、反応を停止し、放置して過剰圧力を除き、得られた生成物を分析した。
選択性g/eは0.05であった。
選択性e/fは0.27であった。これは、ポリエーテルエステルカーボネートポリオール反復単位のカーボネート単位の量18.6モル%に相当する(Aカーボネート)。
開いた3,6-ジメチル-1,4-ジオキサン-2,5-ジオンは、ポリエーテルエステルカーボネートポリオール反復単位11.3モル%で存在した(ALA)。
モル質量Mnは3618g/molで多分散度2.0であった。
OH価は43.5mgKOH/gであった。
工程α
DMC触媒(16mg)及びε-カプロラクトン(20g)の混合物を、ガスエントレインメント攪拌機を取り付けた300ml加圧反応器に入れ、加圧反応器を130℃に加熱した。
工程β
プロピレンオキシド2.0gを、HPLCポンプ(1ml/min)により計量供給し、反応混合物を20分間(800rpm)撹拌した。次いで、さらに2回行ってから、プロピレンオキシド2.0gを、HPLCポンプ(1ml/min)により計量供給し、反応混合物を20分間(800rpm)撹拌した。
工程γ
15barの圧力のCO2を加え、それによって、加圧反応器中の温度が僅かに低下した。温度を105℃に調節し、後に続く工程中、さらにCO2を加えることにより、加圧反応器中の圧力を15barに維持した。撹拌しながら、HPLCポンプ(0.08ml/min)により、さらに50gのプロピレンオキシドを計量供給し、反応混合物の撹拌(800rpm)を続行した。プロピレンオキシドの添加開始から15分後、撹拌しながら、別のHPLCポンプ(0.06ml/min)により、ジプロピレングリコール4.0gを計量供給した。プロピレンオキシドの添加が完了した時、反応混合物を、130℃で、さらに2時間撹拌した。氷浴中で加圧反応器を冷却することにより、反応を停止し、放置して過剰圧力を除き、得られた生成物を分析した。
選択性g/eは0.11であった。
選択性e/fは0.07であった。これは、ポリエーテルエステルカーボネートポリオール反復単位のカーボネート単位の量18.6モル%に相当する(Aカーボネート)。
開いたε-カプロラクトンは、ポリエーテルエステルカーボネートポリオール反復単位12.6モル%で存在した(Aε-CL)。
モル質量Mnは2940g/molで多分散度1.3であった。
OH価は46.5mgKOH/gであった。
工程α
DMC触媒(16mg)及びジヒドロクマリン(20g)の混合物を、ガスエントレインメント攪拌機を取り付けた300ml加圧反応器に入れ、加圧反応器を130℃に加熱した。
工程β
プロピレンオキシド2.0gを、HPLCポンプ(1ml/min)により計量供給し、反応混合物を20分間(800rpm)撹拌した。次いで、さらに2回行ってから、プロピレンオキシド2.0gを、HPLCポンプ(1ml/min)により計量供給し、反応混合物を20分間(800rpm)撹拌した。
工程γ
15barの圧力のCO2を加え、それによって、加圧反応器中の温度が僅かに低下した。温度を130℃に調節し、後に続く工程中、さらにCO2を加えることにより、加圧反応器中の圧力を15barに維持した。撹拌しながら、HPLCポンプ(0.08ml/min)により、さらに50gのプロピレンオキシドを計量供給し、反応混合物の撹拌(800rpm)を続行した。プロピレンオキシドの添加開始から15分後、撹拌しながら、別のHPLCポンプ(0.06ml/min)により、ジプロピレングリコール4.0gを計量供給した。プロピレンオキシドの添加が完了した時、反応混合物を、130℃で、さらに2時間撹拌した。氷浴中で加圧反応器を冷却することにより、反応を停止し、放置して過剰圧力を除き、得られた生成物を分析した。
選択性g/eは0.10であった。
選択性e/fは0.20であった。これは、ポリエーテルカーボネートポリオール反復単位のカーボネート単位の量14.9モル%に相当する(Aカーボネート)。
開いたジヒドロクマリンは、ポリエーテルカーボネートポリオール反復単位10.8モル%で存在した(ADHC)。
モル質量Mnは3888g/molで多分散度1.4であった。
OH価は50.8mgKOH/gであった。
Claims (7)
- 二重金属シアン化物触媒の存在下で、アルキレンオキシド及び二酸化炭素を一種以上のH−官能性出発物質に付加することによりポリエーテルカーボネートポリオールを製造する方法であって、
(α)H―官能基を含まず、脂肪族ラクトン、芳香族ラクトン、ラクチド、カーボネート基の酸素原子間に少なくとも3個の所望により置換されたメチレン基を有する環状カーボネート、脂肪族環状酸無水物及び芳香族環状酸無水物からなる群からの一種以上の化合物から選択された懸濁化剤を最初に反応器中に入れ、かつ
(γ)反応中に、一種以上のH−官能性出発物質を、前記反応器に連続的に計量供給する、方法。 - 工程(α)で、H―官能基を含まず、脂肪族ラクトン、芳香族ラクトン、ラクチド、カーボネート基の酸素原子間に少なくとも3個の所望により置換されたメチレン基を有する環状カーボネート、脂肪族環状酸無水物及び芳香族環状酸無水物からなる群からの一種以上の化合物から選択された懸濁化剤を最初に反応器中に入れ、及びそれによって、H−官能性出発物質が最初に前記反応器中に全く入れられない、請求項1に記載の方法。
- 工程(α)で、H―官能基を含まず、脂肪族ラクトン、芳香族ラクトン、ラクチド、カーボネート基の酸素原子間に少なくとも3個の所望により置換されたメチレン基を有する環状カーボネート、脂肪族環状酸無水物及び芳香族環状酸無水物からなる群からの一種以上の化合物から選択された懸濁化剤が、DMC触媒と共に、最初に反応器中に入れられる、請求項1または2に記載の方法。
- 工程(α)に続いて、
(β)アルキレンオキシドの部分量が工程(α)からの混合物に温度90〜150℃で添加され、次いで、前記アルキレンオキシド化合物の前記添加が中断される、
請求項3に記載の方法。 - 工程(γ)で、一種以上のH−官能性出発物質、一種以上のアルキレンオキシドが、二酸化炭素の存在下で、連続的に計量供給される(「共重合」) 、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 工程(γ)で、DMC触媒が前記反応器中に連続的に計量供給され、前記得られた反応混合物が前記反応器から連続的に取り出される、請求項5に記載の方法。
- 工程(α)で、懸濁化剤として、式(II)、(III)、(IV)又は(V)の化合物からなる群から選択された一種以上の化合物
R1、R2、R3及びR4が、互いに独立して、水素、直鎖状又は分岐鎖状のC1〜C22アルキルラジカル、直鎖状又は分岐鎖状のC1〜C22アルケニルラジカル又はC6〜C18アリールラジカル、又は4〜7員環又は所望によりエーテル基を含む多環系の構成要素であってもよく、
ここで、前記式(II)の化合物はまた、塩素、臭素、ニトロ基又はアルコキシ基により置換されていてよく、
mが、1以上の整数であり、
反復単位(m>1)中のR3及びR4が異なっていてよく、
n及びoが、互いに独立して1以上の整数であり、
反復単位(n>1)中のR1及びR2及び反復単位(o>1)中のR3及びR4が異なっていてよい)、
又は式(VI)の化合物
R5、R6、R7、R8、R9及びR10が、互いに独立して、水素、直鎖状又は分岐鎖状のC1〜C22アルキルラジカル、直鎖状又は分岐鎖状のC1〜C22アルケニルラジカル、又はC6〜C18アリールラジカル、又は4〜7員環又は多環系の構成要素であってもよく、
pが、1以上の整数であり、
及び反復単位(p>1)中のR9及びR10が、異なっていてよく、
及び、ここで、前記式(VI)の化合物はまた、塩素、臭素、ニトロ基又はアルコキシ基により置換されていてよい)、
又は
式(VII)、(VIII)又は(IX)の化合物
R11及びR12が、水素、ハロゲン、C1〜C22-アルキル、C1〜C22アルケニル又はC6〜C18アリールを表すか、
又はR11及びR12が、4〜7員環又は多環系の構成要素でよく、
R13、R14、R15及びR16が、水素、C1〜C22アルキル、C1〜C22アルケニル、又はC6〜C18アリールを表すか、
又は4〜7員環又は多環系の構成要素でよく、
R17、R18、R19、R20、R21及びR22が、水素、C1〜C22アルキル、C1〜C22アルケニル、又はC6〜C18アリールを表すか、又は4〜7員環又は多環系の構成要素でよく、
ここで、式(VII)及び(VIII)及び(IX)の化合物はまた、塩素、臭素、ニトロ基又はアルコキシ基により置換されていてよい)
が使用される、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
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