JPH04506205A - 重合開始剤 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
重合開始剤
本発明は、熱活性化もしくは光化学活性化(UV照射)又は電子衝撃(EB)に
よる活性化を用いたカチオン重合の開始剤としての化合物の使用に関する。この
重合開始剤は非求核アニオンと組み合わせた、複素環式アリール置換したもしく
はアリール環と融合したスルホニウム塩から成る。開始剤の活性化中に、炭素−
硫黄結合が破断して、同じ分子内にスルフィドとカルボカチオン(カルベニラム
イオン)が形成される。カルボカチオンは重合を開始する。活性化は開始剤分子
の小分子へのフラグメント化を生じないので、ポリマー・から蒸発もしくは拡散
して悪臭を生ずるような、低分子量の硫黄含有分解生成物が形成されることはな
い。それによって、本発明の開環カチオン開始剤は重合中及びポリマー生成物の
取り扱い中の両方において大きな環境上の利点を有する。
本発明はそれ自体が新規な化合物である幾つかの化合物にも関する。
背景
カチオン重合[この分野の最近の概観に関しては、コンプレヘンシブ ポリマー
サイエンス(Cornprehensive Polymer 5cienc
e)1989.3.579頁以下参照のことコは、ラジカル重合とは対照的に、
空気中の酸素によって阻害されず、暗所でのUV開始後に進行する。カチオン重
合はまた重合性モノマーに関してラジカル重合を補足する。従って、電子富化炭
素−炭素二重結合(例えばアルケニルエーテル)は容易にカチオン重合されるが
、アクリレ−トモ、ツマ−は通常非反応性である。しかし、ビニルエーテルはラ
ジカル重合条件下でホモ重合しない。もう一つの商業的に重要な種類のモノマー
であるエポキシドはカチオン条件下では容易に重合するが、ラジカル重合には不
活性である。
今までに開発されたカチオン開始剤が例えば好ましくなく高い開始温度、モノマ
ーブレンド中への不充分な溶解度、悪臭のある分解生成物のような、劣った工業
的性質を有するという事実によって、カチオン重合の有用性は今まで強く減ぜら
れていた。
強いプロトン酸(例えばHCl0.、HBF4)又はルイス酸(例えばAlCl
3、BF3)は、例えばビニルエーテル及びエポキシドのカチオン重合を開始す
る。
これらの酸は工業的に関しては、主として開始剤とモノマーを混合するや否や生
ずる早すぎる重合のために、すなわち系が「ポットライフ」を有さないために、
例えば塗料の硬化のように、非常に限定された有用性を有する。
この問題は「潜プロトン酸」を開発することによって回避されている。これらは
例えば5bFa−1AsF、−1PF6−及びBF、−のような非求核アニオン
を有する、例えばスルホニウム−、ヨードニウム−もしくはアルソニウム−塩の
ようなアリール置換「オニウム−塩」であると構造的に認識される。これらの塩
は活性化時に発生して、重合を開始させる、それぞれの対応する強ブレンステツ
ド酸H8bF6、HAsF、、及びHBF4の安定な潜在源である。活性化が生
ずるまで塩は不活性である。この種類の温間始剤の大部分は光化学的活性化(U
V光線による照射)を必要とする[ベルギー特許第828670号、1974
:米国特許第3981897号、1976;ベルギー特許第837782号、1
970 :ベルギー特許第833472号、1976]。
さらに最近では、一部のスルホニウム塩及びヨードニウム塩を熱活性化して、カ
チオン重合に用いることができることが判明している。2種類の活性化方法ニレ
ドックス開始法[エイ、レドヴイス(A、Ledwi th) 、ポリマー(P
。
lymer)1978.19.1217]と熱開始法[日本特許第63.221
゜111号、1988 (CA1989.111.40092y):日本特許第
63223002号、1988 (CA1989.110.173955h);
ニス。
ビー、ババス(S、P、Pappas)とエル、ダブリュ、ヒル(L、 W、H
111)、ジエイ、コーチンダ チクノール(J、Coating Techn
。
1、)1981.53.43;ニス、ビー、ババスとエッチ、ビー、フエニング
(H,B、Feng)、「カチオン重合と関連プロセス(Cationic P
olymerization and Re1ated Processes)
J、イー、ジエイ、ケタールス(E、J、Goethals)編集、アカデミツ
クプレス(Academic Press)、ニューヨーク、1984 ;ティ
。
エントウ(T、Endo)とエッチ、ウノ(H,Uno) 、ジエイ、ポリム、
サイ1、ポリム、レット ニド、(J、Polym、Sci、 、Polym、
Let t、Ed、 ) 、1,985.23.359:ティ、エントウとエッ
チ、アリタ(H、Ar1ta)、vクロモル、ケム、(Makromol、Ch
em、)、ラピッド、コムン、(Rapid Commun、)、1985.6
. 1371が開発されている。
これらの開始剤には、活性化がフラグメント化、カチオン重合の開始と共に低分
子量の分解生成物(例えば、スルフィド)への開始剤分子の解離を生ずることが
共通している。下記図を参照のこと。
R,S’X−→ R2S + R“X−R′″X−+ M → RM’″X−
RM”X−+ nM −+ RI’llLM”X−今までに開発された開始剤(
PDT)の欠点は次の3点に要約することができる、本発明は3態様の全てにお
いてかなりの改良をもたらす:1、PDIは一般に親油性を有するモノマー中へ
の溶解度が不充分である。
2、PDIは活性化時に低分子量の分解生成物を生じ、その放出は環境問題をも
たらしうる。このことは特に、低分子スルフィドが形成されるスルホニウム塩の
場合に顕著である。
3、商業的に入手可能な開始剤は光化学的活性化に限定される。
熱開始剤の活性化は炭素−硫黄結合のへテロリシス開裂を含み、非常に安定化さ
れたカルボカチオンを形成する。アルキル置換スルホニウム塩の活性化温度は置
換基の構造に強く依存する。より安定化されたカルボカチオンが形成される場合
には、活性化温度は低下する。共鳴安定化力を有する置換基(例えば、ベンジル
基とアリル基)はカチオン重合が生ずる温度を低下させる。ベンジル基のオルト
又はバラ位置にある電子供′与置換基(例えばアルキル又はアルコキシ)は活性
化温度をさらに低下させる。
開始温度の制御の他に、置換基は開始剤塩の溶解度にも強く影響する。今までに
開発された開始剤は例えばエポキシド、アルケニルエーテル又はスチレンのよう
な「無溶剤(solvent free)Jモノマー中への溶解度が不充分であ
る。このことは開始剤とモノマーブレンドとの間の極性差が大きいことによる。
例えば長いn−アルキルのような疎水性置換基は開始剤の極性を弱めて、疎水性
モノマー中へのその溶解度を改良する。
低分子量スルフィドは非常に低濃度のレベル(ppmレベル)においても非常に
強い不快臭を有する。これらは活性化工程において及び重合中に形成され、環境
への放出を避けることは非常に困難である。さらに、残留スルフィドは後の段階
でポリマー表面に移動し、悪臭あるポリマーフィルムを生ずることになる。それ
故、低分子量スルフィドの形成を避けるように開始剤を構造的に改良することが
非常に重要である。
以下の反応機構は今までに開発された開始剤の一つの化学を説明する、この場合
にはビニルエーテルのカチオン重合の開始を伴う活性化中にテトラヒドロチオフ
ェンが形成される。
本発明は、熱活性化もしくは光化学活性化(UV照射)又は電子衝撃(EB)に
よる活性化を用いたカチオン重合の開始剤としての化合物の使用に関する。この
重合開始剤は非求核アニオンと組み合わせた、複素環式アリール置換したもしく
はアリール環と融合したスルホニウム塩から成る。開始剤の活性化中に、炭素−
硫黄結合が破断して、同じ分子内にスルフィドとカルボカチオン(カルベニラム
イオン)が形成される。カルボカチオンは重合を開始する。活性化は開始剤分子
の小分子へのフラグメント化を生じないので、ポリマーから蒸発もしくは拡散し
て悪臭を生ずるような、低分子量の硫黄含有分解生成物が形成されることはない
。それによって、本発明の開環カチオン開始剤は重合中及びポリマー生成物の取
り扱い中の両方において大きな環境上の利点を有する。
本発明のもう一つの態様では、構造式:で示されるアリール置換環状スルホニウ
ム塩である新規化合物が形成される、この新規化合物は下記の要素:
S−メチル−2−フェニルテトラメチレンスルホニウムヘキサフルオロアンチモ
ネート、
S−メチル−2−フェニルテトラメチレンスルホニウムヘキサフルオロホスフェ
ート、
S−メチル−2−(p−トリル)テトラメチレンスルホニウムヘキサフルオロア
ンチモネート、
S−メチル−2−(p−トリル)テトラメチレンスルホニウムへキサフルオロホ
スフェート、
S−メチル−2−(p−メトキシフェニル)テトラメチレンスルホニウムヘキサ
フルオロアンチモネート、
S−メチル−2−(p−メトキシフェニル)テトラメチレンスルホニウムへキサ
フルオロホスフェート、
S−エチル−2−フェニルテトラメチレンスルホニウムテトラフルオロボレート
、S−エチル−2−(p−トリル)テトラメチレンスルホニウムテトラフルオロ
ポレート、
5−(n−ブチル)−2−フェニルテトラメチレンスルホニウムへキサフルオロ
ホスフェート、又は
5−(n−ブチル)−2−(p−メトキシフェニル)テトラメチレンスルホニウ
ムへキサフルオロホスフェート
から選択される。
これらの化合物を開始剤としてカチオン重合に用いる場合には、化合物は電子衝
撃(EB) 、UV照射又は熱によって活性化されて開環反応を生ずる。生成す
るカルボカチオンとスルフィドとは同じ分子内に存在するので、その結果低分子
分解フラグメントは形成されない。
開環開始剤を用いることによって、重合中と最終生成物の取り扱い中の両方にお
いて大きな環境上の利益が得られる。
下記反応機構は本発明による非求核性アニオンを有する開環スルホニウム塩の活
性化、その後のビニルエーテルのカチオン重合の開始と生長反応を説明する。
活性化後に形成されるスルフィドをカチオンフラグメント内に保持するために、
本発明によると以下のこと非常に重要である:(i)スルホニウム塩は複素環式
アリール置換もしくはアリール環融合した化合物である。
(1i)スルホニウム基における最大安定化置換基はベンジル基又は置換ベンジ
ル基である。
(伍)カルボカチオンの開環生成を促進するために、複素環を含むスルホニウム
に最大安定化置換基を結合させる。
カチオン重合を効果的に促進するためには、アニオン(対イオン)が非求核性で
あること、及びスルホニウム塩がモノマー混合物中に可溶であることも重要であ
る。
本発明による開環開始剤によって用いることのできる、カチオン重合によって重
合可能な、適当な化合物はエポキシド、アルケニルエーテル、環状エーテル、ラ
クトン、オキセタン、スチレン、ビニルアレン、指環式ビニル化合物(例えば、
ビニルシクロヘキサン)、スピロオルトエステル、スピロオルトカルボネート、
二環式オルトエステル、イソブチン、ブタジェン、イソプレン及びフェノール−
ホルムアルデヒド樹脂である。
このように、本発明による重合開始剤は非求核性アニオンと組み合わせた、複素
環式の、アリール置換した又はアリール環と融合したスルホニウム塩である。
本発明による環式スルホニウム塩の活性化はペンダント スルフィド基と共にカ
ルボカチオンを形成する開環反応である。従って、スルフィドは誘導カルボカチ
オンフラグメントに共有結合する。
本発明による重合開始剤は下記構造式の一つを有する:構造 ■ 構造 ■
[式中、
m=3〜5の整数
n=l〜3の整数
z=Q〜3の整数
y=o〜4の整数
X=式MYr (1)又は式Q(2)で示される基であり、MYr (1)r:
おいて+M=Sb、As、P、BもしくはC1:Yはハロゲン(好ましくはFも
しくはC1)又はOであり、rは4〜6の整数であり、MYr(1)の例はSb
F6、AsF、、BF、及びClO4である、式Q(2)はスルホン酸R−8o
3を表し、式中Rはアルキルもしくはアリール基、又はハロゲン(好ましくはF
もしくはCI)置換アルキルもしくはアリール基であり、Q(2)の例はCF
、S O3とCHs Cs H4S O3である;
R1は好ましくはC1〜C20のアルキルもしくはシクロアルキル基、又はアリ
ール基を表し;
R2は水素、好ましくはCl−C10のアルキル、アルケニル、シクロアルケニ
ルもしくはシクロアルキル基、又はアリール基を表し、R2の全ては相互に独立
的である;
R3は水素、好ましくは01〜C20のアルキル、アルケニル、シクロアルケニ
ルもしくはシクロアルキル基、又はアリール基を表し、R3の全ては相互に独立
的である;
R4は水素、ハロゲン、好ましくはC1〜C20のアルケニル(例えばビニル基
)、シクロアルケニル、アルキルもしくはシクロアルキル基、好ましくは01〜
C20のアルコキシもしくはチオアルコキシ基、10個までのアルキレンオキシ
ド単位を有するヒドロキシル−もしくは(01〜C1□)アルキル末端ポリ(ア
ルキレンオキシド)基、アリール基、アリールオキシもしくはチオアリールオキ
シ基を表す;
R5はハロゲン、好ましくはC2〜C2゜のアルキルもしくはシクロアルキル基
、好ましくは01〜C2゜のアルコキシもしくはチオアルコキシ基、10個まで
のアルキレンオキシド単位を有6するヒドロキシル−もしくは(C,〜Cl2)
アルキル末端ポリ(アルキレンオキシド)基、アリール基、アリールオキシもし
くはチオアリールオキシ基を表す:構造工においてR4又はR’(y=1〜2)
は下記の基でもありうる:
R6は水素、好ましくはc+−czoのアルキル、アルケニル、シクロアルケニ
ルもしくはシクロアルキル基、又はアリール基を表し;R7は水素、好ましくは
C1〜C2゜のアルキル、アルケニル、シクロアルケニルもしくはシクロアルキ
ル基、又はアリール基を表し;R8は水素、好ましくは01〜C20のアルキル
もしくはシクロアルキル基、10個までのアルキレンオキシド単位を有するヒド
ロキシル−もしくは(C,〜Cl2)アルキル末端ポリ(アルキレンオキシド)
基、アリール基、アリールオキシもしくはチオアリールオキシ基を表す;
RGは水素、好ましくはC+−Cxoのアルキルもしくはシクロアルキル基、1
0個までのアルキレンオキシド単位を有するヒドロキシル−もしくは(C,〜C
l2)アルキル末端ポリ(アルキレンオキシド)基、アリール基、アリールオキ
シもしくはチオアリールオキシ基を表す;又はR1とR9は共に複素環式スルホ
ニウム塩と融合したアリール環を形成し、前記アリール環は、ハロゲン原子、ニ
トロ基、好ましくは01〜C2゜のアルキルもしくはシクロアルキル基、好まし
くはC,−C2゜のアルコキシもしくはチオアルコキン基、10個までのアルキ
レンオキシド単位を有するヒドロキシル−もしくは(01〜Cl2)アルキル末
端ポリ(アルキレンオキシド)基、アリール基、アリールオキシもしくはチオア
リールオキシ基でありうるR I G基によって任意に置換される]。
本発明の幾つかの開始剤はそれ自体新規な化合物であるが、他のものは今までに
公知の化合物である。しかし、後者の化合物は重合開始剤としての使用に関して
今までに述べられてもあるいは示唆されてもいない。それ自体新規である化合物
は全て次の一般式を有する:
これらの化合物を下記に挙げる:
S−メチル−2−フェニルテトラメチレンスルホニウムヘキサフルオロアンチモ
ネート、
S−メチル−2−フェニルテトラメチレンスルホニウムへキサフルオロホスフェ
ート、
S−メチル−2−(p−トリル)テトラメチレンスルホニウムヘキサフルオロア
ンチモネート、
S−メチル−2−(p−)リル)テトラメチレンスルホニウムヘキサフルオロホ
スフェート、
S−メチル−2−(p−メトキシフェニル)テトラメチレンスルホニウムヘキサ
フルオロアンチモネート、
S−メチル−2−(p−メトキシフェニル)テトラメチレンスルホニウムへキサ
フルオロホスフェート、
S−エチル−2−フェニルテトラメチレンスルホニウムテトラフルオロボレート
、S−エチル−2−(p−トリル)テトラメチレンスルホニウムテトラフルオロ
ボレート、
S −(n−ブチル)−2−フェニルテトラメチレンスルホニウムヘキサフルオ
ロホスフェート、又は
S −(n−ブチル)−2−(p−メトキシフェニル)テトラメチレンスルホニ
ウムへキサフルオロホスフェート。
!産男
本発明を下記実施例によってさらに説明するが、これらの実施例は如何なる点に
おいても本発明の範囲の限定を意図しないものである。
熱誘導カチオン重合
1、 0重量%の開始剤を含む2種類の二官能性カチオン重合可能なモノマーを
用いた。開始剤をモノマーに溶解することによって、開始剤溶液を調製した。
モノマー1は下記構造を有するトリエチレングリコールジビニルエーテルTEG
DVE [ガフ ケミカル社(GAF ChemicaI Corp、):DV
E−3〕から成る:
モノマー2は下記構造を有する3、4−エポキシシクロヘキシルメチル3′。
4′−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、EEC[ユニオンカーバイド
(Union Carbide);UVR6110]がら成る:バーキンーエル
v−(Perkin−Elmer)DSC−7、示差走査熱量ラムパンに封入し
てから、熱量計に装着した。温度走査は10℃/分であった。
温度範囲は用いる開始剤のwl類に依存して20〜225℃であった。DSCサ
ーモグラムは一般に、スルホニウム塩によって開始されるカチオン重合に起因し
て、比較的急激な発熱ピークを示した。結果、ピーク温度(Tp)及び重合熱(
△H)は表1に示す。ピーク温度(Tp)は最大熱流(heat flow)時
の温度として定義され、大体活性化と開始が生じる温度である。Tpの変化(6
5〜157°C)は開環を促進し、誘導カルボカチオンを安定化する置換基の能
力の相違を表す。−△Hはモノマー1モルあたりの反応熱である。反応熱1モル
はモノマー転化の尺度である。しかし、モノマー転化を適切に算出するためには
、種々な温度におけるこれらのモノマーの理論反応熱が必要であり、これは入手
不能である。しかし、硬化フィルムは当面の技術的基準である硬質かつ無臭であ
るので、我々は100%モノマー転化はTEGDVEでは120〜140℃にお
けル150〜160KJ1モルに相当すると結論する。
比較例1
この例では、モノマー1 (TEGDVE)とベンジルテトラメチレンスルホニ
ウムヘキサフルオロアンチモネート(BTMS”5bF6−)とを用いた。この
化合物は今までに開発された開始剤(ジェイ、ボリム、サイ1、ポリム、レット
。
ニド、 、1985.23.359)の良好な代表である。この開始剤は下記式
に従って熱開裂するニ
アルミニウムパンを開いたときに、硬質の架橋したポリマーが認められたが、テ
トラヒドロチオフェンの強い臭いが顕著である。Tpと−△Hとは表1に示す。
比較例2
この比較のために、モノマー2 (EEC)とBTMS”5bFs−1比較例1
と同じスルホニウム塩開始剤、を用いた。熱誘導開裂は比較例1に述べたように
進行する。アルミニウムパンを開いたときに、硬質の架橋したポリマーが認めら
れたが、テトラヒドロチオフェンの強い臭いが顕著である。
下記実施例では、本発明による構造■と■の種々なスルホニウム塩を開始剤とし
て用いた。スルホニウム塩は全て実験の項に述べる方法に従って合成した。■と
Hの異なるが類似した構造を試験した、全ての重合研究では、硬質の架橋したポ
リマーが認められた。しかし、アルミニウムパンを開いたときに、有機スルフィ
ド又は硫黄の感知しうるな臭いは認められなかった。Tpと−ΔHとは表1に示
す。
例1
モノマーとしてTEGDVEを用いた。構造Al(下記)によるS−メチル−2
−フェニルテトラメチレンスルホニウムヘキサフルオロアンチモネートを開始剤
として用いた。Tpと−△Hとは表1に示す。
例2
モノマーとしてEECを用いた。構造Al(下記)によるS−メチル−2−フェ
ニルテトラメチレンスルホニウムヘキサフルオロアンチモネートを開始剤として
用いた。Tpと−△Hとは表1に示す。
例3
モノマーとしてTEGDVEを用いた。構造A2(下記)によるS−メチル−2
−フェニルテトラメチレンスルホニウムへキサフルオロホスフェートを開始剤と
して用いた。Tpと−△Hとは表1に示す。
例4
モノマーとしてEECを用いた。構造A2(下記)によるS−メチル−2−フェ
ニルテトラメチレンスルホニウムへキサフルオロホスフェートを開始剤として用
いた。Tpと−ΔHとは表1に示す。
例5
モノマーとしてTEGDVEを用いた。構造A3(下記)によるS−メチル−2
−(p−トリル)テトラメチレンスルホニウムヘキサフルオロアンチモネートを
開始剤として用いた。Tpと−△Hとは表1に示す。
例6
モノマーとしてEECを用いた。構造A3(下記)によるS−メチル−2−(p
−トリル)テトラメチレンスルホニウムヘキサフルオロアンチモネートを開始剤
として用いた。Tpと−ΔHとは表1に示す。
珂ユ
モノマーとしてTEGDVEを用いた。構造A4(下記)によるS−メチル−2
−(p−トリル)テトラメチレンスルホニウムへキサフルオロホスフェートを開
始剤として用いた。Tpと−△Hとは表1に示す。
モノマーとしてTEGDVEを用いた。構造A5(下記)によるS−メチル−2
−(p−メトキシフェニル)テトラメチレンスルホニウムヘキサフルオロアンチ
モネートを開始剤として用いた。Tpと−△Hとは表1に示す。
例9
モノマーとしてEECを用いた。構造A5(下記)によるS−メチル−2−(p
−メトキシフェニル)テトラメチレンスルホニウムヘキサフルオロアンチモネー
トを開始剤として用いた。Tpと−△Hとは表1に示す。
例10
モノマーとしてTEGDVEを用いた。構造A6(下記)によるS−メチル−2
−(p−メトキシフェニル)テトラメチレンスルホニウムへキサフルオロホスフ
ェートを開始剤として用いた。Tpと−△Hとは表1に示す。
例11
モノマーとしてEECを用いた。構造A6(下記)によるS−メチル−2−(p
−メトキシフェニル)テトラメチレンスルホニウムへキサフルオロホスフェート
を開始剤として用いた。Tpと−△Hとは表1に示す。
例12
モノマーとしてTEGDVEを用いた。構造A7(下記)によるS−エチル−2
−フェニルテトラメチレンスルホニウムテトラフルオロボレートを開始剤として
用いた。Tpと一△Hとは表1に示す。
例13
モノマーとしてTEGDVEを用いた。構造A8(下記)によるS−エチル−2
−(p−トリル)テトラメチレンスルホニウムテトラフルオロボレートを開始剤
として用いた。Tpと−ΔHとは表1に示す。
例14
モノマーとしてTEGDVEを用いた。構造A9(下記)によるS −(n−ブ
チル)−2−フェニルテトラメチレンスルホニウムへキサフルオロホスフェート
を開始剤として用いた。Tpと−△Hとは表1に示す。
例15
モノマーとしてTEGDVEを用いた。構造A10(下記)によるS −(n
−ブチル)−2−(p−メトキシフェニル)テトラメチレンスルホニウムへキサ
フルオロホスフェートを開始剤として用いた。Tpと−△Hとは表1に示す。
例16
モノマーとしてTEGDVEを用いた。構造Bl(下記)による2−メチル−1
、3−ジヒドロイソチアナフテニウムヘキサフルオロアンチモネートを開始剤と
して用いた。Tpと一△Hとは表1に示す。
例17
モノマーとしてTEGDVEを用いた。構造B2(下記)による2−エチル−1
,3−ジヒドロイソチアナフチニウムテトラフルオロボレートを開始剤として用
いた。Tpと−△Hとは表1に示す。
例18
モノマーとしてTEGDVEを用いた。構造B3(下記)によるS−メチル−2
−(E−2−フェニルエチニル)−[3,4]−ベンゾ−2,5−ジヒドロチオ
フェニウムヘキサフルオロホスフェートを開始剤として用いた。開始剤B3をモ
ノマー中に溶解した後に、10分間以内に重合が開始した。
例19
モノマーとしてTEGDVEを用いた。構造C1(下記)によるS−メチル−[
3,4E−ベンゾ−5−フェニル−2,7−シヒドロチエピニウムへキサフルオ
ロホスフェートを開始剤として用いた。Tpと−△Hとは表1に示す。
例20
モノマーとしてTEGDVEを用いた。構造DI(下記)による2−エチル−4
−オキソイソチオクロマニウムテトラフルオロボレートを開始剤として用いた。
Tpと−△Hとは表1に示す。
構造 RI R’ X−
A I CHs HS b Fs−
A2 CHs HPFa−
A3 CHs 、 CH35bFa−
A4 CH3CHa PF6−
A 5 CHs OCHs S b F a −A 6 CHs OCHs P
F a −A7 CH2CH3HBF4−
A3 CH2CH2CH3BF4−
A9 n C4H9HPF6−
A10 n−C4He 0CHs PF6−構造 R’ R’ R’ X−
BI CHs HH5bFe−
B2 CH2CH3HHBF4−
B5 CHa CHCHCsHa HPF5−構造 RI R8R9X−
CI CH3P h HP F a −構造 R’ 、A X−
表1:熱誘導カチオン重合からのDSC結果例 開始剤 モノマー Tp(℃)
−LH(KJ/ll1ol)比較例I BTMS”5bFa−TEGDVE
121.9 152.0比較例2 BTMS’5bFa−EEC147,814
2,41AI TEGDVE 124.9 159.72 AI EEC135
,6107,53A2 TEGDVE 128.1 142.94 A2 EE
C157,357,6
5A3 TEGDVE 103.2 155.16 A3 EEC123,21
34,37A4 TEGDVE 122.5 137.48 A5 TEGDV
E 69.0 125.49 A5 EEC91,8127,1
10A6 TEGDVE 65.5 127.011 A6 EEC87,04
1,9
12A7 TEGDVE 139.3 140.513 A8 TEGDVE
134.6 150.214 A9 TEGDVE 141.2 136.71
5 AIOTEGDVE 77.3 127.816 BI TEGDVE 1
47.7 144.417 B2 TEGDVE 146.9 139.819
CI TEGDVE 141.7 142.020 Di TEGDVE 1
21.1 136.1ピ一ク温度(Tp)は最大熱流時の温度として定義され、
−LHはモノマー1モルあたりの反応熱である。
200W高圧水銀−キセノンランプ[ハノヴイア(Hanovia)901−B
0011]を含むDPA−7二重ビーム光熱量計付属装置(double be
am photocalorimetric accessory)を備えたパ
ーキン−エルマーDSC−7示差走査熱量計を用いて、重合を研究した。構造D
1による開始剤2−エチル−4−オキソイソチオクロマニウムテトラフルオロポ
レート1,0重量%をTEGDVEに溶解した。この溶液2〜3mgをアルミニ
ウムパンに入れ、このパンをDSC中に装着した。このサンプルを上記ランプを
用いて20℃において4分間等温照射した。
発熱カチオン重合の結果:最大熱流(tp)までの照射時間は0.86分であり
、重合熱(−LH)は106.4kJ1モルであった。硬質の架橋したポリマー
が認められた。有機スルフィド又は硫黄含有化合物からの感知しうる臭いは重合
中又は後に認められなかった。
電子ビーム(E B)誘導カチオン重合開始剤0.75%(w/w)をTEGD
VE90%(W/W)とCAB (セルロースアセテートブチレート;増粘剤)
10%(W/W)との混合物中に溶解することによって、溶液を調製した。サン
プルをポリエチレンシート上に塗布し、窒素雰囲気下でエネルギー サイエンス
エレクトロカーテン(EnergyScience Electrocurt
ain)を用いて照射した。供給線量は1Mradであった。
比較例3
BTMS’″5bFe\比較例1と2におけるのと同じスルホニウム塩開始剤、
を用いた。硬質の架橋したポリマーが認められたが、テトラヒドロチオフェンの
強い臭いが認められた。
例22
構造B1による2−メチル−1,3−ジヒドロイソチアナフテニウムヘキサフル
オロアンチモネートを開始剤として用いた。硬質の架橋したポリマーが認められ
たが、有機スルフィド又は硫黄含有化合物からの感知しうる臭いは重合中又は後
に認められなかった。
溶解度試験
今までに開発された開始剤に比べて、本発明によって用いる開始剤の強化された
溶解度を実証するために、TEGDVEよりも低極性(高疎水性)モノマー、す
なわちシクロヘキシルビニルエーテル(CHVE)を選択した。下記2例では、
スルホニウム塩は同じアニオン(PF6−)を有する。
比較例4
BTMS’PFa−(ジエイ、ポリマー、サイロ、ポリム、レット、ニド1.1
985.23.359) はCHVE (7セトン中80%W/W) 中i:非
HJl溶CHVE (アセトン中80%w/w)中の開始剤A9の1%(w/w
)均質溶液が容易に得られた。
綿
本発明による一般構造工と■の多様なスルホニウム塩を合成して、特性化した。
核磁気共鳴吸収(NMR)スペクトルを200MHzブルーカー(Bruker
)AC200分光計で記録した。トリメチルシラン(内部標準)に対する化学シ
フトはppm(9)で記載する。融点はパーキン−エルマーDSC−7示差走査
熱量計で記録し、UV吸収スペクトルはパーキン−エルマーラムダ17UV/V
IS分光計で記録した。全ての化学薬品はアルドリッヒ ケミカル社(A 1
drich Chemical Co、)から購入した。
S−メチル−2−フェニルテトラメチレンスルホニウムヘキサフルオロアンチモ
ネート(A1)
アセトニトリル4ml中の2−フェニルテトラヒドロチオフェン(1,632g
、IQmmol) [2−アリールテトラヒドロチオフェンの一般合成方法を適
用した:ディ、エル、ツリーン(D、L、Tuleen)とアール、エッチ、ベ
ネット(R,H,Benne t t) 、ジエイ、ヘテロサイクリック ケム
、 (J。
Heterocyclic Chem、)、1969.6.115コの溶液に、
□ヨウ化メチル(2,129g、15mmo+)を周囲温度において加えた。
24時間後に、溶媒を蒸発させ、水20m1を加えた。水相をジエチルエーテル
によって数回洗浄して、未反応出発物質を除去した。Na5bFa (2,58
7g、IQmmol)を加えた。分離した黄色油状物をCH2Cl2相に抽出し
た。CH2Cl2相をNa、SO3の水溶液と水とによってそれぞれ洗浄してか
ら、M g S O4によって乾燥した。蒸発は目的生成物A163%を2種ジ
アステレオマーの混合物トシテ生シタ。’HNMR(7セhン dg)B7.4
7.7 (IOH。
m、 Ph−H) 、5.63 (IH,dd、 J=5.7と12.0Hz、
>3+−CH−) 、5.32 (IHSad、J=6.4と9.7Hz、>S
”−CH−)、4.0−4.3 (2H,m、>S”−CH2−) 、3.6−
3.9 (2H1m、>S”−CH2−) 、3.32 (3HSs、>S”−
CH5) 、2.56 (3H,s。
>S” CH3)、2.4 3.2 (8H,m、>S” CH2CH2CH2
);分析’ C++H+5FaSSbの計算値:C31,8%;B3.6%、8
7.7%、実測値:C32,7%;B3.8%;S8.7%。
S−メチル−2−フェニルテトラメチレンスルホニウムヘキサフルオロホスフェ
ート(A2)
この化合物をA1に述べた方法に従って合成した、但しN a S b F s
の代わりにKPFs (1,841g、10mmoりを用いた。A2(7)ジア
ステレオマー混合物の緩慢結晶性油状物が67%収率で得られた。IH−NMR
(アセトン−ds) B7.4 7.7 (IOH,m、Ph−H)、5.61
(LH,dd、J=5.7と11.9Hz、>S′″−CH−) 、5.31
(IHSdd、 J=6゜4と9.7Hz、>S′″−CH) 、4.0 4
.3 (2H,m、>S” CH2−)、3.6−3.9 (2HSm、>s’
″−CHz−) 、3.29 (3H,s、>S” CHs) 、2.54 (
3HSs、>S’″−CH5)、2.4−3.0 (8H1m、>S”−CH2
−CH2−CH2−)。
S−メチル−2−(p−1−リル)テトラメチレンスルホニウムへキサフルオロ
アンチモネー)(A3)
この化合物はA1に述べた方法に従って、2−p−)リルテトラヒドロチオフェ
ン1.773g (10mmo !’)から出発して合成した。A3のジアステ
レオマー混合物の緩慢結晶性油状物が77%収率で得られた。’H−NMR(ア
セトン−dd)δ7. 46−7、 53 (4H,m5Ar−H) 、7.
27−7、 37 (4HSm、Ar−H) 、5.57 (IH1ddSJ=
5.8と11.9Hz、>S′″−CH−) 、5.27(IH,dd、J=6
.3と9.6Hz、 >S”−CH−) 、4. 0−4. 2 (2H,m、
>S’−CH2−) 、3.6 3.9 (2H1m、>S” CH2) 、3
.28 (3HSs、>S”−CH5) 、2.53 (3H1s、>S” C
H3) 、2.38 (3HSsS’Ar CH3) 、2.35 (3H1s
、Ar−CH5) 、2.3 3.O(8H,m、>S”−CH2−CH2−C
H2−):分析: Cl2H17F6SSbの計算値:C33,6%:H4,0
%;S7゜5%、実測値:C34,6%;H3,9%;S7.9%。
S−メチル−2−(p−トリル)テトラメチレンスルホニウムへキサフルオロル
)テトラヒドロチオフェン1,773g (10mmol)であったが、Na5
bF、の代わりにKP Fa (1,841gll Ommo 1)を用いた。
A4(7)ジアステレオマー混合物の淡黄色油状物が65%収率で得られた。I
H−NMR(アセトン−da)a7.437.56 (4H,m、、Ar H)
、7.23−7゜43 (4H,m5Ar−H) 、5.60 (IH,dd
、J=5.8と11.9H2、>S’−CH−) 、5.48 (IH,dd、
J=6.3と9.6Hz、 >S”−CH−) 、3.96−4.21 (2H
,m、>S”−CH2) 、3. 563.90 (2HSm、>S”−CHz
) 、3.24 (3HSs、>S” CHs)、2.53 (3H1s、>
So−CH5) 、2.39 (3H,s、Ar−CH5)、2.39 (3H
,s、Ar−CHa) 、2.2−3.0 (8H,m、>5−−CH2CH2
CH2−)。
S−メチル−2−(p−メトキシフェニル)テトラメチレンスルホニウムヘキサ
フルオロアンチモネート(A5)
この化合物はA1に述べた方法に従って、2− (p−メトキシフェニル)テト
ラヒドロチオフェン1,933g (10mmol)から出発して合成した。A
5のジアステレオマー混合物の黄色油状物が47%収率で得られた。IH−NM
R(アセトン−da) 67.5−7.6 (4H,m、Ar−H) 、6.9
−7.1(4HXm、Ar−H) 、5.63 (IHSdd、J=5.6と1
2.1Hz。
>So−CH−) 、5.32 (IH,dd、J=6.4と9.5Hz、>S
o−CH−) 、4.0−4.3 (2H,m、>S”−CH2) 、3.85
(3H,s。
0−CHs) 、3.83 (3HSs、−0−CH3)、3.6−3.9 (
2H1m、>S”−CH2−) 、3.28 (3H,s、>S”−CH5)
、2.55 (3H1s、>S” CHs) 、2.3 3.1 (8HSm、
>S′″−CH2CH2CH2−);分析: C1,Hl 7 F a O!9
Sbの計算値:C32,4%;H3,9%:S7゜2%、実測値:C33,8
%;H3,9%;S7.4%。
S−メチル−2−(p−メトキシフェニル)テトラメチレンスルホニウムへキサ
フルオロホスフェート(A6)
この化合物はA1に述べた方法に従って合成した。出発物質は2− (p−メト
キシフェニル)テトラヒドロチオフェン1.933g (10mmol)であっ
たが、Na5bFaの代わりにKPFa (1,841g、10mmo 1)を
用いた。
八6のジアステレオマー混合物の黄色油状物が71%収率で得られた。IH−N
MR(アセト:/ da)a7.5−7.6 (4H,m、Ar H)、6.9
7゜1 (4H,m5Ar−H) 、5.63 (IHSddSJ−5,6と
12.1Hz。
>S′″−CH−) 、5.32 (IH,dd、J=6.4と9.5Hz、>
S′″−CH−) 、4. 0−4. 3 (2H,m、 >S′″−CH2−
) 、3.85 (3HXs。
−0−CHs) 、3. 83 (3H,s、 −0−CHs) 、3. 6−
3. 9 (2H。
m、>S’−CHz ) 、3.28 C3H−S、〉So−CH5) 、2.
55 (3)1、s、>S’ CHs) 、2.3 3.1 (8H,m、>
S” CHt CH2−CH2−)。
イ、ヘテロサイクリック ケム、 、1969.6.115)を0℃において乾
燥CHCH2Cl21O中に溶解した。N2下に維持したこの溶液に、トリエチ
ルオキソニウムテトラフルオロボレート(10mmo l ; CH2Cl□中
の1M溶液)10mlを加えた。次に反応混合物を周囲温度において5時間撹拌
した。溶媒の蒸発によって得られた油状物をジエチルエーテルによって数回洗浄
した。この油状物をCH2Cl、中に溶解した後に、有機相を水で洗浄し、Mg
5O,によって乾燥し、蒸発させた。A7の2種類のジアステレオマーの2.4
/1混合物として黄色油状物が76%収率で得られた。I)(−NMR(アセト
ン−66)δ7,8−7. 4 (5H,m、 Ph −H) 、5. 7−5
. 3 (IHl>So−CH−15゜64(dd%J=5.4と12.4Hz
、マイナー異性体)と5.38 (dd。
J=6.4と10.1Hz、メジャー異性体)とを含む)、4. 2−3. O
(4H,m、>S”−CH2)、3.0 2.4 (4H,m、>S’ CH2
CH2−CHz ) 、1..55 (t、J=7.4Hz、CH,メジャー異
性体中)、1゜01 (t、J−7,4HzSCH3フイナ一異性体中)。
S−エチル−2−(p〜トリル)テトラメチレンスルホニウムテトラフルオロボ
レート(A8)
A7に述べた方法に従ってCH2Cl2中2−(p−トリル)テトラヒドロチオ
7zン1.773g (10mmol)の乾燥溶液10m1に、トリエチルオキ
ソニウムテトラフルオロボレート10m1 (10mmol ;CH2Cl2中
LM溶液)を加えた。A8のジアステレオマー混合物の黄色油状物が76%収率
で得られた。
IH−NMR(アセト:/−dd)θ7.52−7.56 (4H,m5Ar−
H)、7.28−7.37 (4H,m5Ar−H) 、5.64 (IH,d
d、J=5゜8と11.8Hz、>5’ CH2−) 、5.37 (IH,d
d、J=6.3と9゜9Hz、>S”−CH5−) 、4.0 4.2 (2H
,m、>S’−CH2CH2−C3,6−3,9(2H,m、>S” CH2−
CH2) 、3.65 (2H。
q、>S′″−CH2CH3) 、2.35 3.25 (IOH,m、>S”
CH2−CH2−CH2−1〉S″’−CH2−CH5) 、2.37 (3
H,s、、Ar−CH5)、2.34 (3HSs、Ar−CH5) 、1.5
1 (3H,t、J=7.4Hz、>S”−CHz−CHs) 、1.00 (
3H,tSJ=7.4Hz、>s” c)(2−CH3)。
S −(n−ブチル)−2−フェニルテトラメチレンスルホニウムヘキサフルオ
ロホスフェート(A9)
化合物A1に対して述べた方法に従って、2−(ry−トリル)テトラヒドロチ
オフェン(1,773g、lommol)を1−ブチルヨーシト(2,76g。
15mmo])によってアルキル化した、但しN a S b F sの代わり
にKPFs (1,841g110mmol)を用いた。A9のジアステレオマ
ー混合物の淡黄色油状物が25%収率で得られた。IH−NMR(アセトン−d
、)87. 4−7゜8 (IOH,m、 Ph−H) 、5.69 (IHS
ddl>S”−CH−) 、5゜43 (IHSdd、>S”−CH−) 、3
.5−4.2 (8HSm、>S”−CH2) 、2.40−3.25 (8H
,’m、 >S”−CH2CH2−CH2−CH)、1.15−2.0 (8H
SmSCH3−CH2−CH,−) 、領91(3H1t、CH3−)、領73
(3H,tSCHa )。
この化合物はA1に対して述べた方法に従って合成した。出発物質は2−(p−
メトキシフェニル)テトラヒドロチオフェン1.933g (10mmol)と
1−ブチルヨーシト2.76g (15mmol)であった。Na5bF、の代
わりにKPF61. 841 g C1,Ommo ])を用いた。Al0(7
)ジアステレオマー混合物の淡黄色油状物が21%収率で得られた。’H−N、
MR(アセトン−dd)a7.55−7.67 (4HSmSAr−H) 、6
.98−7.13 (4H,m。
Ar−H) 、5.65 (IH,ddSJ=5.5と12.2Hz、>S’−
CH−) 、5.38 (LH,ddSJ=5.5と10.7Hz、>So−C
H−)、3、 5−4. 2 (8H,m、>s’−CH2) 、3.86 (
3H,s、Ar−CHa) 、3.84 (3H,s、、A、r−CHs) 、
2.40−3.25 (8HSm。
>S”−CH2cH2−cr−I2 CH) 、1.15 2.0 (8H,m
、CH3−CH2CH2)、0.93(3H,t、CHs )、0.76(3H
,t。
CH,−)。
2−メチル−1,3−ジヒドロイソチアナフテニウムヘキサフルオ口アンチモネ
ート(B1)
アセトン3mlに溶解した1、3−ジヒドロインチアナフテン[ジェイ、エイ。
オリバー(J、A、01iver)とビー、エイ、オングレイ(P、A、Ong
Iey)、ケム、インド、(ロンドン)(Chem、I nd、(London
))、1965.1024] (1,326g、10mmol)に、N2下、周
囲温度においてヨウ化メチル2.129g (15mmol)を加えた。24時
間撹拌した後に、溶媒を蒸発させた。残渣をジエチルエーテルで洗浄して、未反
応出発物質を除去して、2−メチル−1,3−ジヒドロイソチアナフテニウムヨ
ージド2゜251g(81%)の白色結晶を得た。
周囲温度に維持したエタノール20m1の充分に撹拌した溶液に、 Ag5bF
a0.319g (1,86mmol)と2−メチル−1,3−ジヒドロイソチ
アナフテニウムヨージド0.259g (1,86mmoりとを加えた。2時間
後に、AgI (s)0.214gを濾別した。残留エタノール溶液を蒸発させ
て、2−メチル−1,3−ジヒドロイソチアナフテニウムヘキサフルオロアンチ
モネート0.344g (95,5%)を白色結晶として得た。mp=126.
2℃;’H−NMR(アセトン−C6) C7,39−7,55(4H,m、A
r−H)、4.90 (2H,d、J=16.0Hz、>5−−CH−) 、4
.59 (2H。
d、J=16.0Hz、>S”−CH−) 、2.71 (3H,s、>S”−
CHり 、I3C−NMR(アセトン−da)θ133.8.1283.125
.9.48.1.23,9゜
2−エチル−1,3−ジヒドロイソチアナフチニウムテトラフルオロポレート(
B2)
0℃において1,3−ジヒドロインチアナフテン(ケム インド、 (ロンドン
)、1965.1024)1.326g (10mmol)の乾燥溶液10m1
に、トリエチルオキソニウムテトラフルオロポレート10m1 (10mmo
l :CH2Cl2中IM溶液)を加えた。反応混合物をN2下に維持し、5時
間撹拌した。
溶媒を蒸発させると、黒色油状物が得られ、これはジエチルエーテルによる処理
によって結晶化した。エタノールからの再結晶は53%収率で白色結晶を生じた
。
mp=75.3°C; ’H−NMRCアセト:/ da)C7,47,6(4
H,m。
Ar−H) 、5.17 (2H,dSJ=17.1Hz、>S’″−CH−A
r)、4.97 (2HSd、J=17.IH2,>S’″−CH−Ar) 、
3.45 (2H,q、>S” CH2CHs) 、1.50 (3H%t、>
S“−CH2−CHs): ”C−NMR(7セトン da) C135,05
,129,79,126,75,46,97,36,76,935;分析: C
l0HI3BF4Sの計算値:C47,7%;N5.2%:S12.7%、実測
値IC47,9%;N5.2%;S12.5%。
S−メチル−2−(E−2−フェニルエチニル) −[3,4]−ベンゾ−2゜
5−ジヒドロヒドロチオフエニウムへキサフルオロホスフェ−)(B3)エタノ
ール/THF (2: 3)130ml中のリチウムチオメトキシド(82゜1
9mmol、n−BuLiとメチルメルカプタンとから製造)の撹拌溶液に、2
−ブロモベンジルプロミド(12,54g、50.17mmol)を加えた。
1時間の還流後に、NH4Cl飽和水溶液30m1を加えた。
混合物を濃縮し、エーテルによって抽出した。有機相を水で洗浄し、 Mg5o
4によって乾燥した。蒸発後に、粗生成物を蒸留して、0−ブロモベンジルメチ
ルスルフィド9.88g (89%)の澄明液状物を得た。
N2下、−70℃に維持した0−ブロモベンジルメチルスルフィド(1,0g。
4.61mmo 1)のTHFHF溶液2仁lブチルリチウム(2,96mL
4゜61mmol、ヘキサン中1.58M)を加えた。10分間後に、 温度を
一30℃に上昇させ、この温度に35分間維持してから、THF2mlに溶解し
たシナミン酸アルデヒド(0,61g、4.61mmol)を加えた。1時間後
に水250μlを加えて反応を停止させた。反応混合物の有機部分を濃縮し、C
H2Cl2を加えた。水による洗浄後に、CH2Cl、溶液をM g S O<
によって乾燥し、濾過し、蒸発させた。溶離剤としてCH2Cl2/石油エーテ
ル(85:15)を用いたフラッシュクロマトグラフィーにより(0−チオメト
キシメチルフェニル)−E−(2−フェニルエチニル)カルビノール0.68g
(55%)を油状物として得た。
0℃に維持した無水酢酸4ml中の(0−チオメトキンメチルフェニル)−E−
(2−フェニルエチニル)カルビノール(251mg、0.928mmol)の
溶液に、ヘキサフルオロリン酸(水中60%、452mg、1.857mm。
1)を加えた。反応混合物を5時間撹拌し、溶媒を蒸発させた。組物質をCH2
Cl2に溶解した。この溶液を水で洗浄し、乾燥しくMgSO3)、濾過し、溶
媒を蒸発させて、2種ジアステレオマーの1.3/1混合物としてB2の茶色が
かった灰色結晶199mg (54%)を得た。IH−NMR(アセトン−do
)δメジャー ジアステレオ?−: 7. 2−7. 7 (9H,m、 Ar
−H) 、6. 74 (1h)、6.50 (IH,dd、J=9.2と1
5.4Hz、−C旦=CH−Ph)J=16.1Hz、>S”−CHH−) 、
2.73 (3HSs1C旦、)。
S−メチル−5−フェニル−[3,4]−ベンゾ−2,7−シヒドロチエビニウ
ムへキサフルオロホスフェート(C1)エタノール(35rr+ ] )中のリ
チウムチオメトキシド(12,62g、181mmol)の懸濁液に2−(ブロ
モメチル)ベンゾニトリル(20,4g、103mmol)を加えた。反応混合
物を2時間還流させた後に、NH4Cl水溶液(50m l )を加えた。生成
した混合物を濃縮し、エーテルで抽出した。−緒にしたエーテル相をN20とシ
ラインとによって洗浄し、乾燥し、濃縮して、2−(チオメトキシメチル)ベン
ゾニトリル16、Og(95%)を淡黄色液状物として得た。
N2雰囲気下、周囲温度においてTHF (6ml)中の2−(チオメトキンメ
チル)ベンゾニトリル(5,0g130.6mmo 1)に、フェニルマグネシ
ウムプロミド(30,6mL 45mmol)のTHF溶液を加えた。反応混合
物を4時間還流させ、冷却し、6M HCI (40ml)によって反応を停止
させた。さらに16時間還流させた後に、反応混合物をNa、CO2(飽和水溶
液)によって中和し、塩化メチレンによって抽出した。有機相をN20で洗浄し
、乾燥し、濃縮して、粗生成物を得て、これをクロマトグラフィー(SiO2)
によって精製して、2−(チオメトキシメチル)ベンゾフェノン5.17g(7
0%)を淡黄色液体として得た。
THF (5ml)中の2−(チオメトキシメチル)ベンゾフェノン(2,0g
。
8.37mmo+)の溶液に、N2下、RTにおいてビニルマグネシウムプロミ
ド(16,7mL 16.7mmol)のTHF溶液を加えた。2時間の還流後
に、飽和NH,CI水溶液を加えた。濃縮とその後のエーテル抽出とによって、
有機相を得て、これをN20によって洗浄し、乾燥しくMgSO3)、濃縮して
、フェニル−(2−チオメトキシメチル)フェニル−ビニルカルビノール1.7
9g(77%)を得た。
フェニル−(2−チオメトキンメチル)フェニル−ビニルカルビノール(1゜6
3g、6mmo I)と無水酢酸(12ml)との混合物に、ヘキサフルオロリ
ン酸(水中60%、1.94g)を加え、混合物を0℃において5時間撹拌した
。
混合物を濃縮し、塩化メチレンに溶解した。有機相を水とNaHCOs(飽和水
溶液)とによって洗浄した。乾燥しくM g S O4) 、濃縮して、C11
,67g(70%)を淡褐色結晶トシテ得た。’H−NMR(アセトンda)
C7,0(3HSs、>s” CHs );UV吸収最大(エタノール):20
3.239m0
2−エチル−4−オキソイソチオクロマニウムテトラフルオロポレート(Dl)
化合物B2に対して述べた方法に従って、イソチオクロマン−4−オン[ジェイ
、アム、ケム、ツク、(J、Am、Chem、Soc、)1973.95.29
23] 1.642g (10mmol)をトリエチルオキソニウムテトラフル
オロポレート(10mmol、塩化メチレン中IM)によってアルキル化した。
工タノール中での再結晶は白色結晶としてDl 1.26g(50%)を生じた
:mp=89.6℃、IH−NMR(アセトン−δ6)a’7.65 8.14
(4H。
m、Ar−H) 、5.23 (LH,d、J=16.1Hz、 −C旦H−C
(0)−) 、5.03 (IH,d、J=16.1Hz、−CH旦−C(0)
−)、4゜80 (IH,d、J=17.2Hz、−C旦H−Ar) 、4.5
5 (IHSdd。
−CH5); 13C−NMR(アセトン−δ6)δ183.64.136.0
4.13178.130.97.130.75.130.51.128.93.
40゜06.34.45.34.40.8.85;UV吸収最大(エタノール)
:254.293nm;分析: Cl1H13BF40Sの計算値:C47,2
%;H4,7%;311.5%、実測値:C47,3%、H4,6%:Sl、1
.5%。
国際調査報告
+−+−■+m−11i、、nc、++、−NO,PCT/SE 901001
79国際調査報告
PCT/SE 90100179
国際調査報告
Claims (12)
- 1.スルホニウム塩が活性化によって開環して、カチオン重合を開始させうる安 定化カルボカチオンがカチオンフラグメントに共有結合するスルフィドと共に形 成されるように、スルホニウム基が存在する、非求核性アニオンを含む複素環式 アリール置換又はアリール環融合スルホニウム塩の、熱活性化又は光化学活性化 (UV照射)又は電子衝撃(EB)活性化によるカチオン重合の重合開始剤とし ての使用であって、スルホニウム塩が下記構造式の一つ:▲数式、化学式、表等 があります▼構造I▲数式、化学式、表等があります▼構造II[式中、 m=3〜5の整数 n=1〜3の整数 z=0〜3の整数 y=0〜4の整数 X=式MYr(1)又は式Q(2)で示される基であり、MYr(1)において :M=Sb、As、P、BもしくはC1:Yはハロゲン(好ましくはFもしくは Cl)又はOであり、rは4〜6の整数であり、式Q(2)はスルホン酸R−S O3を表し、式中Rはアルキルもしくはアリール基、又はハロゲン(好ましくは FもしくはCl)置換アルキルもしくはアリール基であり:R1は好ましくはC 1〜C20のアルキルもしくはシクロアルキル基、又はアリール基を表し; R2は水素、好ましくはC1〜C20のアルキル、アルケニル、シクロアルケニ ルもしくはシクロアルキル基、又はアリール基を表し、R2の全ては相互に独立 的である; R3は水素、好ましくはC1〜C20のアルキル、アルケニル、シクロアルケニ ルもしくはシクロアルキル基、又はアリール基を表し、R3の全ては相互に独立 的である; R4は水素、ハロゲン、好ましくはC1〜C20のアルケニル(例えばビニル基 )、シクロアルケニル、アルキルもしくはシクロアルキル基、好ましくはC1〜 C20のアルコキシもしくはチオアルコキシ基、10個までのアルキレンオキシ ド単位を有するヒドロキシルーもしくは(C1〜C12)アルキル末端ポリ(ア ルキレンオキシド)基、アリール基、アリールオキシもしくはチオアリールオキ シ基を表す; R5はハロゲン、好ましくはC1〜C20のアルキルもしくはシクロアルキル基 、好ましくはC1〜C20のアルコキシもしくはチオアルコキシ基、10個まで のアルキレンオキシド単位を有するヒドロキシルーもしくは(C1〜C12)ア ルキル末端ポリ(アルキレンオキシド)基、アリール基、アリールオキシもしく はチオアリールオキシ基を表す;構造IにおいてR4又はR5(y=1〜2)は 下記の基でもありうる: ▲数式、化学式、表等があります▼ R6は水素、好ましくはC1〜C20のアルキル、アルケニル、シクロアルケニ ルもしくはシクロアルキル基、又はアリール基を表し;R7は水素、好ましくは C1〜C20のアルキル、アルケニル、シクロアルケニルもしくはシクロアルキ ル基、又はアリール基を表し;Aは、▲数式、化学式、表等があります▼、▲数 式、化学式、表等があります▼又は単結合であり;R8は水素、好ましくはC1 〜C20のアルキルもしくはシクロアルキル基、10個までのアルキレンオキシ ド単位を有するヒドロキシルーもしくは(C1〜C12)アルキル末端ポリ(ア ルキレンオキシド)基、アリール基、アリールオキシもしくはチオアリールオキ シ基を表す; R9は水素、好ましくはC1〜C20のアルキルもしくはシクロアルキル基、1 0個までのアルキレンオキシド単位を有するヒドロキシルーもしくは(C1〜C 12)アルキル末端ポリ(アルキレンオキシド)基、アリール基、アリールオキ シもしくはチオアリールオキシ基を表す;又はR5とR9は共に複素環式スルホ ニウム環と融合したアリール環を形成し、前記アリール環は、ハロゲン原子、ニ トロ基、好ましくはC1〜C20のアルキルもしくはシクロアルキル基、好まし くはC1〜C20のアルコキシもしくはチオアルコキシ基、10個までのアルキ レンオキシド単位を有するヒドロキシルーもしくは(C1〜C12)アルキル末 端ポリ(アルキレンオキシド)基、アリール基、アリールオキシもしくはチオア リールオキシ基でありうるR10基によって任意に置換される] で示される化合物である、前記使用。
- 2.スルホニウム塩が構造式1で示され、式中m=3、X=MY1、R2=H、 R3=H、及びR6=Hであり、y、R1、R4、R5、M、Y及びrが請求項 1に定義したとおりである請求項1記載の使用。
- 3.R4が ▲数式、化学式、表等があります▼ であり、y、R1及びR5が請求項1に定義したとおりである請求項2記載の使 用。
- 4.スルホニウム塩が下記構造式: ▲数式、化学式、表等があります▼ で示され、R1がメチル、エチル又はn−ブチルであり、R4が水素、メチル又 はメトキシであり、X−がSbF6−、PF6−又はBF4−である請求項1記 載の使用。
- 5.スルホニウム塩が、 S−メチル−2−フェニルテトラメチレンスルホニウムヘキサフルオロアンチモ ネート、 S−メチル−2−フェニルテトラメチレンスルホニウムヘキサフルオロホスフェ ート、 S−メチル−2−(p−トリル)テトラメチレンスルホニウムヘキサフルオロア ンチモネート、 S−メチル−2−(p−トリル)テトラメチレンスルホニウムヘキサフルオロホ スフェート、 S−メチル−2−(p−メトキシフェニル)テトラメチレンスルホニウムヘキサ フルオロアンチモネート、 S−メチル−2−(p−メトキシフェニル)テトラメチレンスルホニウムヘキサ フルオロホスフェート、 S−エチル−2−フェニルテトラメチレンスルホニウムテトラフルオロボレート 、S−エチル−2−(p−トリル)テトラメチレンスルホニウムテトラフルオロ ボレート、 S−(n−ブチル)−2−フェニルテトラメチレンスルホ=ウムヘキサフルオロ ホスフェート、又は S−(n−ブチル)−2−(p−メトキシフェニル)テトラメチレンスルホニウ ムヘキサフルオロホスフェート から選択される請求項4記載の使用。
- 6.スルホニウム塩が構造式IIで示され、式中、Aは▲数式、化学式、表等が あります▼、n=1、R2=H、R3=H、R6=H、R7=H、X=MYrで あり、z、R1、R4、R5、M、Y及びrは請求項1で定義したとおりである 請求項1記載の使用。
- 7.スルホニウム塩が構造式: ▲数式、化学式、表等があります▼ で示される2−エチル−4−オキソイソチオクロマニウムテトラフルオロボレー トである請求項6記載の使用。
- 8.スルホニウム塩が構造式IIによって示され、式中、Aは、▲数式、化学式 、表等があります▼、n=1、X=MYrであり、z、R1、R2、R3、R4 、R5、R6、R7、R8、R9、M、Y及びrが請求項1で定義したとおりで ある請求項1記載の使用。
- 9.スルホニウム塩が構造式IIによって示され、式中Aは単結合であり、n= 1〜2、X=MYrであり、z、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、 M、Y及びrが請求項1で定義したとおりである請求項1記載の使用。
- 10.スルホニウム塩が下記構造式: ▲数式、化学式、表等があります▼ で示され、式中R1はメチル又はエチルであり、R6は水素又はフェニルエテニ ルであり、R7は水素であり、X−はSbF6−、PF6−又はBF4−である 請求項1記載の使用。
- 11.スルホニウム塩が2−メチル−1,3−ジヒドロイソチアナフテニウムヘ キサフルオロアンチモネート、2−エチル−1,3−ジヒドロイソチアナフテニ ウムテトラフルオロボレート又はS−メチル−2−(2−フェニルエテニル)− [3,4]−ベンゾテトラヒドロチオフェニウムヘキサフルオロホスフェートか ら選択される請求項10記載の使用。
- 12.構造式: ▲数式、化学式、表等があります▼ で示され、 S−メチル−2−フェニルテトラメチレンスルホニウムヘキサフルオロアンチモ ネート、 S−メチル−2−フェニルテトラメチレンスルホニウムヘキサフルオロホスフェ ート、 S−メチル−2−(p−トリル)テトラメチレンスルホニウムヘキサフルオロア ンチモネート、 S−メチル−2−(p−トリル)テトラメチレンスルホニウムヘキサフルオロホ スフェート、 S−メチル−2−(p−メトキシフェニル)テトラメチレンスルホニウムヘキサ フルオロアンチモネート、 S−メチル−2−(p−メトキシフェニル)テトラメチレンスルホニウムヘキサ フルオロホスフェート、 S−エチル−2−フェニルテトラメチレンスルホニウムテトラフルオロボレート 、S−エチル−2−(p−トリル)テトラメチレンスルホニウムテトラフルオロ ボレート、 S−(n−ブチル)−2−フェニルテトラメチレンスルホニウムヘキサフルオロ ホスフェート、又は S−(n−ブチル)−2−(p−メトキシフェニル)テトラメチレンスルホニウ ムヘキサフルオロホスフェート のいずれかであるアリール置換環状スルホニウム塩。
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