JP6947363B2 - 重合体の製造方法 - Google Patents
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Description
本出願は、2017年7月14日に出願された大韓民国特許出願第10−2017−0089866号に基づく優先権の利益を主張し、該当大韓民国特許出願の文献に開示されたすべての内容は本明細書の一部として組み込まれる。
本出願は、重合体の製造方法に関する。
NMR分析は、三重共鳴5mm探針(probe)を有するVarian Unity Inova(500MHz)分光計を含むNMR分光計を用いて常温で行った。NMR測定用溶媒(CDCl3)に分析対象物質を約10mg/ml程度の濃度で希釈して用い、化学的移動は、ppmで表現した。
数平均分子量(Mn)及び分子量分布は、GPC(Gel permeation chromatography)を用いて測定した。5mLバイアル(vial)に分析対象高分子を入れ、約1mg/mL程度の濃度になるようにTHF(tetrahydro furan)に希釈した。その後、Calibration用標準試料と分析試料をsyringe filter(pore size:0.45μm)を通じて濾過して測定した。分析プログラムとしては、Agilent technologies社のChemStationを用い、試料のelution timeをcalibration curveと比較して重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)をそれぞれ求め、その割合(Mw/Mn)で分子量分布(PDI)を計算した。
<GPCの測定条件>
器機:Agilent technologies社の1200 series
コラム:Polymer laboratories社のPLgel mixed B 2個使用
溶媒:THF(tetrahydro furan)
コラム温度:35℃
サンプル濃度:1mg/mL、200μL注入
標準試料:ポリスチレン(Mp:3900000、723000、316500、52200、31400、7200、3940、485)
下記化学式Aの化合物を合成した。1000mLのフラスコにジフェニルエチレン(diphenyl etylene)(0.1803g、1mmol)、sec−ブチルリチウム(sec−butyllithium)(0.06401g、1mmol)及び塩化リチウム(LiCl)(0.4239g、10mmol)を入れ、500mLのテトラヒドロフラン(Tetrahydrofuran)に溶かした後、−45℃で約10分間アルゴン条件下で反応させ、下記化学式Alの化合物を形成した。上記にメチルメタクリレート(10.41g、104mmol)を添加して同一温度(−45℃)で約1時間程度反応させた。その後、コラムクロマトグラフィーでテトラヒドロフラン(Tetrahydrofuran)を用いて白色固体相の下記化学式Aの化合物(10.4g、数平均分子量11,300、分子量分布1.18)を約99.5%の収得率で得た。得られた化学式Aの化合物のNMR結果は、図1に記載した。
1000mLのフラスコにジフェニルエチレン(diphenyl etylene)(0.185g、1.1mmol)、sec−ブチルリチウム(sec−butyllithium)(0.385g、0.700mmol)及び塩化リチウム(LiCl)(0.4g、9.44mmol)を入れ、250mLのテトラヒドロフラン(Tetrahydrofuran)に溶かした後、−78℃で約10分間窒素条件下で反応させ、ここに、メチルメタクリレート(6.85g、68.4mmol)を添加して同一温度(−78℃)で1時間反応させた。コラムクロマトグラフィーでテトラヒドロフラン(Tetrahydrofuran)を用いて白色固体相の重合体(10.4g、数平均分子量11,300、分子量分布1.18)を約99.5%の収得率で得た。得られた化合物のNMR結果は、図2に記載した。
添加されるメチルメタクリレートの量を50mmolに調整したこと以外は、実施例1と同一に化学式Aの化合物を得た。得られた化合物の数平均分子量は、約16,700程度であり、分子量分布は、約1.15程度であった。得られた化合物のNMR結果は、図3に記載した。
メチルメタクリレートの代わりにpara−ドデシルオキシフェニルメタクリレートを適用した。適用されたpara−ドデシルオキシフェニルメタクリレート、sec−ブチルリチウム、ジフェニルエチレンの量をそれぞれ22.5mmol、0.910mmol及び1.37mmolに調節して実施例1と同一に目的物を得た。得られた高分子は、実施例1の化学式AでRがpara−ドデシルオキシフェニル基である物質であり、そのNMR結果は、図4に示した。実施例4の場合、実施例1に比べて反応過程で単量体が析出され、高い分子量の目的物を得にくかった。また、得られた高分子の数平均分子量は、約8,400程度であり、分子量分布は、約1.19程度であった。
添加されるドデシルオキシフェニルメタクリレートの量を50mmolに調整し、反応温度を25℃に調整したこと以外は、実施例4と同一に反応を進行した。実施例5の場合、GPC分析結果、副反応により互いに異なるサイズの分子量体が形成され、他の実施例に比べて分子量分布が高かった。前記実施例5の場合の数平均分子量は、約25,100程度であり、分子量分布は、約2.01程度であった。
添加されるドデシルオキシフェニルメタクリレートの量を24.2mmolに調整し、sec−ブチルリチウムの量を0.700mmolに調整し、ジフェニルエチレンの量を1.05mmolに調整し、反応温度を0℃に調整したこと以外は、実施例4と同一に反応を進行した。実施例6の場合、GPC分析結果、副反応により互いに異なるサイズの分子量体が形成され、分子量分布が高い結果を示した。前記実施例6の場合の数平均分子量は、約11,800程度であり、分子量分布は、約1.51程度であった。
ドデシルオキシフェニルメタクリレートの量を23.9mmolに調整し、sec−ブチルリチウムの量を0.700mmolに調整し、ジフェニルエチレンの量を1.01mmolに調整し、反応温度を−45℃に調整したこと以外は、実施例4と同一に反応を進行した。前記実施例7の場合の目的物の数平均分子量は、約11,300程度であり、分子量分布は、約1.07程度であった。
添加されるドデシルオキシフェニルメタクリレートの量を24.8mmolに調整し、sec−ブチルリチウム(sec−butyllithium)の量を0.560mmolに調整し、ジフェニルエチレンの量を0.84mmolに調整したこと以外は、実施例7と同一に反応を進行した。前記実施例8の場合の目的物の数平均分子量は、約15,500程度であり、分子量分布は、約1.09程度であった。図5は、目的物に対するNMR結果である。
添加されるドデシルオキシフェニルメタクリレートの量を27.2mmolに調整し、sec−ブチルリチウム(sec−butyllithium)の量を0.420mmolに調整し、ジフェニルエチレンの量を0.63mmolに調整したこと以外は、実施例7と同一に反応を進行した。前記実施例9の場合の目的物の数平均分子量は、約27,800程度であり、分子量分布は、約1.12程度であった。図6は、目的物に対するNMR結果である。
1000mLのフラスコにジフェニルエチレン(diphenyl etylene)(0.1803g、1mmol)、sec−ブチルリチウム(sec−butyllithium)(0.06401g、1mmol)及び塩化リチウム(LiCl)(0.4239g、10mmol)を入れ、500mLのテトラヒドロフラン(Tetrahydrofuran)に溶かした後、−45℃で約10分間窒素条件下で反応させ、ここに、para−ドデシルオキシフェニルメタクリレート(12.7207g、50mmol)を添加し、同一温度(−45℃)で反応させて中間体を製造した。この時点で製造された中間体は、前記実施例4で製造された目的物と同一である。その後、1,3,5−Tris(bromomethyl)benzene(0.3569g、1mmol)を入れて12時間追加反応させた。反応後に、コラムクロマトグラフィーでテトラヒドロフラン(Tetrahydrofuran)を用いて白色固体相の重合体(17.3g、数平均分子量16,700、分子量分布1.15)を約99.8%の収得率で得た。得られた重合体のNMR結果は、図7に記載した。
1000mLのフラスコにジフェニルエチレン(diphenyl etylene)(0.174g、0.966mmol)、sec−ブチルリチウム(sec−butyllithium)(0.354g、0.644mmol)及び塩化リチウム(LiCl)(0.5g、11.8mmol)を入れ、250mLのテトラヒドロフラン(Tetrahydrofuran)に溶かした後、−45℃で約10分間窒素条件下で反応させた。その後、para−ドデシルオキシフェニルメタクリレート(8.6g、24.8mmol)を添加し、同一温度(−45℃)で反応させて中間体を製造した。この時点で製造された中間体は、前記実施例8で製造された目的物と同一である。その後、Epibromohydrin(0.342g、2.5mmol)を入れて12時間追加反応させた。反応後に、コラムクロマトグラフィーでテトラヒドロフラン(Tetrahydrofuran)を用いて白色固体相の重合体(8.7g、数平均分子量15,700、分子量分布1.12)を約96.1%の収得率で得た。得られた重合体のNMR結果は、図8に記載した。
1000mLのフラスコにジフェニルエチレン(diphenyl etylene)(0.185g、1.1mmol)、sec−ブチルリチウム(sec−butyllithium)(0.385g、0.700mmol)及び塩化リチウム(LiCl)(0.4g、9.44mmol)を入れ、250mLのテトラヒドロフラン(Tetrahydrofuran)に溶かした後、−78℃で約10分間窒素条件下で反応させた。ここに、メチルメタクリレート(6.85g、68.4mmol)を添加し、同一温度(−78℃)で反応させて中間体を製造した。この時点で製造された中間体は、前記実施例2で製造された目的物と同一である。その後、Epibromohydrin(0.479g、3.5mmol)を入れて4時間追加反応させた。反応後に、コラムクロマトグラフィーでテトラヒドロフラン(Tetrahydrofuran)を用いて白色固体相の重合体(6.58g、数平均分子量11,300、分子量分布1.12)を約93.0%の収得率で得た。得られた重合体のNMR結果は、図9に記載した。
Claims (12)
- 金属が末端に連結された高分子及びハロゲン原子を含む化合物の混合物を反応させて末端にハロゲン原子が導入された高分子を形成するステップを含む、重合体の製造方法であって、
前記金属が末端に連結された高分子は、芳香族有機金属化合物の存在下で単量体を陰イオン重合させて金属が末端に連結された高分子を製造するステップを含むプロセスにより製造され、
前記芳香族有機金属化合物は、二重結合を有する芳香族化合物と金属含有化合物を含む混合物とを反応させることで製造され、
前記金属含有化合物は、有機金属化合物及び金属ハライドを含み、
前記ハロゲン原子を含む化合物は、下記化学式4で表示され、
前記混合物は、前記ハロゲン原子を含む化合物を、前記金属が末端に連結された高分子の単量体のモル数に対して1モル%〜20モル%の割合で含む、
重合体の製造方法。 - 単量体は、アクリル系単量体である、請求項1または2に記載の重合体の製造方法。
- 陰イオン重合は、−85℃〜−10℃の範囲内の温度で行われる、請求項1から4のいずれか一項に記載の重合体の製造方法。
- 有機金属化合物は、リチウム、ナトリウム又はカリウム、ルビジウム又はセシウムを含む炭素数1〜16の炭化水素化合物である、請求項1から5のいずれか一項に記載の重合体の製造方法。
- 混合物は、二重結合を含む芳香族化合物を金属含有化合物に対して1モル%〜60モル%の範囲内の量で含む、請求項1から7のいずれか一項に記載の重合体の製造方法。
- 混合物の反応は、−85℃〜−10℃の範囲内の温度で行われる、請求項1から8のいずれか一項に記載の重合体の製造方法。
- 分子量分布が1.4以下である重合体を製造する、請求項1から9のいずれか一項に記載の重合体の製造方法。
- 数平均分子量が10,000以上である重合体を製造する、請求項1から10のいずれか一項に記載の重合体の製造方法。
- ハロゲン原子は、臭素(Br)、ヨウ素(I)又は塩素(Cl)である、請求項1から11のいずれか一項に記載の重合体の製造方法。
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