JPH09500161A - 不均一系触媒を使用する環状エーテルの重合、及び解重合 - Google Patents

不均一系触媒を使用する環状エーテルの重合、及び解重合

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JPH09500161A JP7504610A JP50461095A JPH09500161A JP H09500161 A JPH09500161 A JP H09500161A JP 7504610 A JP7504610 A JP 7504610A JP 50461095 A JP50461095 A JP 50461095A JP H09500161 A JPH09500161 A JP H09500161A
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ネビル・エバートン ドライズデイル,
ヘロン,ノーマン
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イー・アイ・デユポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー
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Abstract

(57)【要約】 環状エーテルの重合が、ある種の金属カチオンを含むゼオライト、又は固体支持体に結合している選ばれた金属ペルフルオロアルキルスルホネートのどちらかを触媒として使用して選ばれた促進剤の存在下で実施される。製造されるポリエーテルは、モノマー、凝集剤、潤滑剤などとして有用である。ポリテトラヒドロフランは、固体支持体に結合している選ばれた金属ペルフルオロアルキルスルホネートを触媒として使用して高められた温度でテトラヒドロフランに解重合される。

Description

【発明の詳細な説明】 不均一系触媒を使用する環状エーテルの重合、及び解重合 発明の分野 環状エーテルからポリエーテルへの重合が、選ばれた金属カチオンを含む不均 一系触媒によって接触される。この金属カチオンは、ゼオライト構造の電荷釣り 合わせ対イオンでも良く、又は支持体に結合した(attached)金属ペル フルオロアルキルスルホネート、好ましくはトリフラートを使用しても良い。ポ リテトラヒドロフランからテトラヒドロフランへの解重合は、支持体に結合した 金属ペルフルオロアルキルスルホネート、好ましくはトリフラートによって接触 される。 技術的背景 環状エーテルは、種々の手段によって重合されて広汎な利用性の生成物を与え る。例えば、エチレンオキシドは、(比較的低分子量のものにおいては)セラミ ック、化粧品、潤滑剤、ポリウレタン、(そして比較的高分子量のものにおいて は)包装フィルム、義歯接着剤、及び凝集のために有用であるポリエチレンオキ シドへと重合され、そしてテトラヒドロフランは、スパンデックス繊維、エラス トマー部品において有用なポリウレタン樹脂、及び種々の機械部品を成形するた めに有用な熱可塑性エラストマーの製造において有用であるポリ(テトラメチレ ンエーテル)グリコールへと重合される。それ故、これらのポリマーを作る改善 された方法が求められる。 米国特許第4,303,782号は、テトラヒドロフランの重合を接触するた めのゼオライトの使用を述べている。これらの重合は、非常にゆっくりとしか進 まないように見える。 米国特許第3,842,019号は、金属ペルフルオロアルキルスルホネート の分解生成物を触媒として使用する、仮定のカチオン機構によるオキシラン及び その他の小さい環の化合物の重合を述べている。これらの触媒は“潜在的”と述 べられている。即ち、金属塩が分解されるまでは反応が起きない。報告された反 応は、高められた温度においてさえ、比較的遅い。 米国特許第5,084,586号及び第5,124,417号は、それらの対 応するアニオンがフルオロアルキルスルファトメタレートであるオニウムカチオ ンを使用する種々のモノマー、例えば環状エーテルのカチオン重合を述べている 。オニウムイオンで接触されたカチオン重合は良く知られていて、そしてこれら の特許中では、環状エーテルの重合のための触媒としての、オニウムイオンを含 まない金属塩、例えば金属トリフラートの使用については何も述べられていない 。 日本特許出願第51−82397号は、触媒としてフルオロスルホン酸及びカ ルボン酸の組み合わせを使用するテトラヒドロフランの重合を述べている。触媒 としての金属塩、例えば金属トリフラートについては何も述べられていない。 J.S.Hrkachら、Macromolecules、23巻、4042 〜4046頁(1990)は、開始剤としてトリメチルシリルトリフルオロメタ ンスルホネート(本明細書中ではトリフラート)を使用するテトラヒドロフラン の重合を述べている。この重合のための触媒としてのその他のトリフラートにつ いては何も述べられていない。 S.L.Borkowskyら、Organometal.10巻、1268 〜1274頁(1991)は、ある種のジルコニウム錯体はテ トラヒドロフランの重合を開始することができると報告している。ジルコニウム ペルフルオロアルキルスルホネートについては、又はコポリマーについては何も 述べられていない。 T.Misakiら、Nippon Kagaku Kaishi、168〜 174頁(1973)は、金属アセチルアセトネート及び塩化アセチルの組み合 わせを使用するTHFの重合について報告している。本発明において触媒として 開示される金属化合物については何も述べられていない。 日本特許出願第51−82397号は、触媒としてフルオロスルホン酸及びカ ルボン酸の組み合わせを使用するテトラヒドロフランの重合を述べている。触媒 としての金属塩については何も述べられていない。 発明の要約 本発明は、一種以上のオキシラン、オキセタン、テトラヒドロフラン、オキセ パン、1,3−ジオキソラン又は1,3,5−トリオキサンを、ストロンチウム 、バリウム、スカンジウム、イットリウム、希土類金属、チタン、ジルコニウム 、ハフニウム、クロム、モリブデン、タンタル、レニウム、鉄、ルテニウム、オ スミウム、ロジウム、イリジウム、パラジウム、白金、銀、金、亜鉛、カドミウ ム、水銀、アルミニウム、ガリウム、インジウム、ツリウム、ゲルマニウム、ス ズ、鉛、ヒ素、アンチモン及びビスマスから成る群から選ばれた金属カチオンを 含むゼオライト、並びにカルボン酸無水物、ハロゲン化アシル及びその水中pK aが約6未満であるカルボン酸から成る群から選ばれた促進剤と接触させること を含んで成る、環状エーテルの重合方法に関する。 本発明はまた、一種以上のオキシラン、オキセタン、テトラヒドロフ ラン、オキセパン、1,3−ジオキソラン又は1,3,5−トリオキサンを、そ の表面に結合した金属ペルフルオロアルキルスルホネートを含む不均一系触媒[ ここで前記金属は、ストロンチウム、バリウム、スカンジウム、イットリウム、 希土類金属、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、クロム、モリブデン、タンタ ル、レニウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、ロジウム、イリジウム、パラジウ ム、白金、銀、金、亜鉛、カドミウム、水銀、アルミニウム、ガリウム、インジ ウム、ツリウム、ゲルマニウム、スズ、鉛、ヒ素、アンチモン及びビスマスから 成る群から選ばれる]、並びにカルボン酸無水物、ハロゲン化アシル及びその水 中pKaが約6未満であるカルボン酸から成る群から選ばれた促進剤と接触させ ることを含んで成る、環状エーテルの重合方法に関する。 本発明はまた、式 −[CHR1CR23CR23CHR4O]− [式中、各々のR1、R2、R3及びR4は、独立に、水素、又は1〜20個の炭素 原子を含むヒドロカルビルである] の一以上の繰り返し単位から本質的に成るポリマーを、その表面に結合した金属 ペルフルオロアルキルスルホネートを含む不均一系触媒[ここで前記金属は、ス トロンチウム、バリウム、スカンジウム、イットリウム、希土類金属、チタン、 ジルコニウム、ハフニウム、クロム、モリブデン、タンタル、レニウム、鉄、ル テニウム、オスミウム、ロジウム、イリジウム、パラジウム、白金、銀、金、亜 鉛、カドミウム、水銀、アルミニウム、ガリウム、インジウム、ツリウム、ゲル マニウム、スズ、鉛、ヒ素、アンチモン及びビスマスから成る群から選ばれる] と約100℃〜約250℃の温度で接触させることを含んで成る、ポリエーテル からテトラヒドロフランへの解重合方法に関する。 発明の詳細 以下に続く本発明の方法の説明のすべては、触媒それ自体の説明及び特記した 場合を除いて、両方のタイプの不均一系触媒、即ちゼオライト、及びそれらに金 属ペルフルオロアルキルスルホネートが結合している触媒の両方に適用される。 本明細書中で述べた重合方法においては、一種以上の環状エーテル、オキシラ ン、オキセパン、オキセタン、テトラヒドロフラン、1,3−ジオキソラン、又 は1,3,5−トリオキサンを重合させてポリエーテルを生成させる。オキシラ ン(もっと一般的にはエポキシドと呼ばれる)は、本明細書中ではその通常の構 造、即ち2個の炭素原子及び1個の酸素原子を含む飽和3員環を与えられる。オ キセタンもまた、その通常の意味、即ち3個の炭素原子及び1個の酸素原子を含 む飽和4員環を与えられる。1,3−ジオキソランという語は、1個の炭素原子 によって分離された2個の酸素原子を含む飽和5員環を意味する。1,3,5− トリオキサンという語は、酸素原子及び炭素原子が交互する3個の酸素原子を含 む6員環を意味する。 オキシラン、オキセタン、オキセパン、1,3−ジオキソラン、1,3,5− トリオキサン及びテトラヒドロフランという語は、1〜20個の炭素原子を含む ヒドロカルビル又はヒドロカルビレン基によって置換されている環系を含む化合 物を含む。ヒドロカルビレン基は、二環、三環などの系を含む炭素環式環を形成 する。本明細書中ではヒドロカルビレン基とは、炭素環式環の一部である、炭素 及び水素を含む二価の基を意味する。 好ましい環状エーテルは、式 [式中、 nは2又は4であり、そして 各々のR1、R2、R3及びR4は、独立に、水素、又は1〜20個の炭素原子を 含むヒドロカルビルである] を有する。幾つかの環状エーテルは重合して式 −[CHR1(CR23nCH R4O]− の繰り返し単位を与える。更に好ましい環状エーテルにおいては、 R1、R2、R3及びR4のすべてが水素である。nが2であるもう一つの更に好ま しい環状エーテルにおいては、R1、R2の一つ、R3及びR4の両方が水素であり 、そして残りのR2が1〜4個の炭素原子を含むアルキルであり、そして殊に好 ましくは残りのR2がメチルである。本明細書中ではヒドロカルビルとは、炭素 及び水素を含む一価の基を意味する。 本発明の重合は、促進剤(時々また共触媒とも呼ばれる)の存在下で実施する 。適切な促進剤は、カルボン酸無水物、ハロゲン化アシル、及びそのpKaが水 の中で約6未満であるカルボン酸である。 カルボン酸無水物とは、基 −C(O)O(O)C− [式中、自由原子価は 他の炭素原子へのものである]を含む化合物を意味する。好ましいカルボン酸無 水物はアルキルカルボン酸又はハロゲン置換アルキルカルボン酸の無水物であり 、そして特に好ましい無水物は無水酢酸及び トリフルオロ酢酸無水物である。 ハロゲン化アシルとは、基 −C(O)X [式中、Xは塩素又は臭素であり 、そして自由原子価はもう一つの炭素原子へのものである]を含む化合物を意味 する。好ましいハロゲン化アシルにおいては、Xは塩素である。好ましいハロゲ ン化アシルはハロゲン化アルキルアシルであり、そして殊に好ましいのはハロゲ ン化アセチル、更に好ましくは塩化アセチルである。 カルボン酸とは、基 −C(O)OH [式中、自由原子価はもう一つの炭素 原子へのものである]を含む化合物を意味する。好ましいカルボン酸は、水の中 で5未満のpKaを有する。有用なカルボン酸は、ギ酸、酢酸、トリフルオロ酢 酸、クロロ酢酸、安息香酸、トリクロロ酢酸、p−ニトロ安息香酸、酪酸、及び ナフトエ酸である。好ましいカルボン酸は、トリフルオロ酢酸、ギ酸、酢酸、シ アノ酢酸、ニトロプロピオン酸、ニトロ安息香酸、アクリル酸及びメタクリル酸 である。それら自体は環状エーテルの重合を引き起こさないこれらの及びその他 の酸はまた、殊にそれらの水中pKaが約6以下である場合には、促進剤である と信じられる。 カルボン酸無水物が存在する時には、末端基の半分以上はカルボン酸エステル である。当業者には知られているように、それらは、好ましくは触媒、例えば強 酸(例えば硫酸)又は強塩基(例えばNaOH)の存在下で、水との反応によっ てヒドロキシル基へと加水分解することができる。重合をより長く進行せしめれ ばせしめるほど、アセテート末端の割合はそれだけ増加する。ポリマー状ジオー ルはしばしば所望の生成物である(それは他のポリマー、例えばポリウレタン及 びポリエステルを 作るために使用することができる)けれども、半エステル又はジエステルもまた 有用であり、比較的低分子量のポリマーにおいてはそれらは溶媒として使用する ことができる。 ハロゲン化アシルを促進剤として使用する時には、末端基は、通常は一端では エステルそしてもう一端ではハライド、Xである。かくして、このようなポリマ ーのための完全な式は、X−[CHR1(CR23nCHR4O]−C(O)Y [式中、Yは、ハロゲン化アシルのアシル基がそれに結合していた基である] であろう。このようなポリマーは、異なる官能基を含むポリマーの製造のための 中間体として有用である。例えば、エステルはヒドロキシル基へと加水分解する ことができ、そしてハライドは反応させてもう一つの官能基例えばニトリルを生 成させることができる。ビス(ハロゲン化アシル)、X(O)CYC(O)Xを 促進剤として使用する場合には、重合の生成物は、二つの内部エステル基を含む ハライド(X)末端基を有するポリエーテルであり、そして式X−[CHR1( CR23nCHR4O]−C(O)YC(O)−[OCHR1(CR23nCH R4]−Xを有するであろう。有用なビス(ハロゲン化アシル)は、塩化アジポ イル、塩化テレフタロイル、及び塩化ジグリコリル[Cl(O)CCH2OCH2 C(O)Cl]を含む。 カルボン酸を促進剤として使用する時には、末端基は通常は殆どエステルであ る。かくして、このようなポリマーのための完全な式は、Y−C(O)−O−[ CHR1(CR23nCHR4O]−C(O)Y [式中、Yは、カルボン酸の アシル基がそれに結合していた基である]であろう。エステル基は、カルボン酸 無水物を促進剤として使用する時の生成物を説明する段落中で上で述べたように 加水分解することができる。 本発明の重合は、約−80℃〜約130℃の温度で行うことができる。この温 度が環状エーテルモノマーの沸点よりも高い場合には、圧力容器を使用すれば良 い。好ましい温度は、周囲温度ないしモノマーの沸点又は110℃のどちらか低 い方である。不活性溶媒例えばジ−n−ブチルエーテル、ジエチルエーテル又は トルエンを使用することができるが、溶媒が存在しなければそれが好ましい。プ ロトン性化合物例えば水、メタノール及びエタノールは好ましくは存在してはな らず、そして出発物質を乾燥させそして本発明の方法を不活性な乾いたガス例え ば窒素又は乾いた空気の下に保持することによってそれらを除外することが好都 合である。殆どの化学的方法におけるように成分を混合すべきである。この方法 の液体と不均一系触媒との接触を確実にするためには、そして過熱を回避するた めには、継続した撹拌が好ましい。本発明の重合は穏やかに発熱的である。重合 温度が認め得るほどに上昇する場合には、本発明の方法を冷却するのを助けるた めに、モノマーの還流を使用することができる。 両方のタイプの触媒に関して、重合は、種々の方法で、例えばバッチ、半連続 的、又は連続的に行うことができる。不均一系触媒を例えば濾過によって毎回回 収し、そして再使用することもできるけれども、もう一つの実施態様においては 、触媒を所定の場所に固定し、そして重合物体を循環又は撹拌して触媒表面との 均一な接触が得られるようにする。このやり方においては、触媒を、連続的方法 では長期間の間、又はバッチ重合では多数のバッチのために、触媒を回収する必 要なしで、使用することができる。液状反応物体と触媒との接触時間は、多くの 要因、例えば使用する触媒金属、触媒上でのその濃度、温度、重合される環状エ ー テルなどに依存するであろうが、通常は数分〜数時間の範囲であろう。 本発明において使用する両方のタイプの触媒とも、選ばれた金属カチオンを含 む。好ましい金属カチオンは、ストロンチウム、スカンジウム、イットリウム、 希土類金属、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタ ル、クロム、モリブデン、タングステン、レニウム、鉄、ルテニウム、パラジウ ム、銅、金、亜鉛、スズ及びビスマスのカチオンである。更に好ましい金属は、 イットリウム、希土類金属、スカンジウム及びジルコニウムである。殊に好まし い金属は、イットリウム、イッテルビウム、ジスプロシウム、エルビウム、ネオ ジム、ランタン、スカンジウム及びジルコニウムである。もう一つの好ましい金 属は、鉱石から得られる希土類金属の混合物である“ミッシュメタル”(時々“ ジジム”とも呼ばれる)である。希土類とは、本明細書中では、ランタン、セリ ウム、プラセオジム、ネオジム、プロメチウム、サマリウム、ユウロピウム、ガ ドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム 、イッテルビウム、及びルテチウムを意味する。すべての好ましい金属は、この 文節の始めで記した原子価状態にある。ペルフルオロアルキルスルホネートとは 、本明細書中では、金属が一個以上のペルフルオロアルキルスルホネート基に結 合しているペルフルオロアルキルスルホネートの金属塩を意味する。 本発明において使用される触媒の一つは、存在する金属カチオンの幾らかが上 でリストしたカチオンであるゼオライトである。このようなカチオンのアニオン は重要ではなく、そしてゼオライト中に普通に見い出されるもので良い。適切な 金属カチオンを含むゼオライトは、既知のゼオライト中のカチオンのイオン交換 によって作ることができる。このよ うなイオン交換方法は当業者には知られていて、そして例えばD.W.Brec k、ゼオライト モレキュラーシーブ、R.E.Krieger出版社、Mal abar,Florida,1984、並びに実施例7、9、12、14、16 、18、及び20を参照せよ。ゼオライト中の金属及びメタロイドの少なくとも 0.5原子%、更に好ましくは少なくとも5原子%が有用な“触媒”金属の一つ である場合には、それが好ましい。ゼオライト触媒は通常は二つのモードのある 分子量分布を有するポリエーテルを生成させることが見い出された。 もう一つの不均一系触媒においては、“触媒”金属ペルフルオロアルキルスル ホネートは、金属ペルフルオロアルキルスルホネートのための不均一系支持体と して実際に作用する物質の表面に結合している。金属は、ペルフルオロアルキル スルホネートを通してではなくて別の結合又は配位子を通して表面に結合してい る。触媒金属は、それに結合した少なくとも一つのペルフルオロアルキルスルホ ネートアニオンを持たなければならず、そして好ましくは、支持体表面に金属を 結合する基以外は、すべての基はペルフルオロアルキルスルホネートでなければ ならない。 金属は、共有結合、又は配位、又は任意のその他の方法によって表面に結合す ることができる。触媒金属のかなりの量(>25%、好ましくは<10%)が重 合方法の液体によって不均一系触媒から浸出することができない場合にはそれが 好ましい。結合の一つの方法においては、金属カチオンに配位することができる 配位子が一個以上の共有結合を経由して支持体の表面に結合され、そして次に金 属カチオンが配位子に配位され、それによって金属カチオンを支持体表面の上に 固定する。このようなもののために特に有用であるのは、配位子が安定な(加水 分解及び 重合方法条件に対して)結合によってそれに結合されていて、そしてその中では ケイ素が容易に加水分解される基に直接に結合されているケイ素化合物である。 これらの加水分解的に不安定な基がケイ素原子から加水分解される時に、生成す る“化合物”は、存在するヒドロキシル基を有する表面に容易に結合することが できる。多数の一般的な支持体、例えばアルミナ、シリカ(ゲル)、多数の金属 酸化物、及びその他のものがこのような表面を有する。配位子が表面に結合した 後で、適切な金属化合物を配位子を含む表面と接触させると、金属カチオンは支 持体表面に固定されるようになる。このようなプロセスに関しては、実施例1、 3、5、22、24、26、及び28を参照せよ。 このような触媒のための不均一系支持体は、支持された触媒のために通常使用 されるもので良い。それらが比較的大きな表面積、少なくとも25m2/gを有 する場合にはそれが好ましく、そして支持体が無機物(無機物は種々の形態の炭 素、例えば活性炭、グラファイトなどを含む)である場合にはまたそれが好まし い。有用な支持体は、アルミナ、シリカ、シリカ−アルミン酸塩、炭素、ジルコ ニア、イッテリア、マグネシア、セリア、フッ化アルミニウム及び硫酸バリウム を含む。好ましい支持体は、アルミナ、シリカ、シリカ−アルミン酸塩、炭素及 びジルコニアである。支持体それ自体が酸性である場合には、それが好ましい。 重要ではないけれども、触媒上の触媒金属の好都合な量は、触媒金属として測定 して約0.1〜約20重量%である。 本発明の解重合方法は、約100℃〜約250℃、好ましくは約130℃〜約 200℃で実施する。この方法を覆うために空気を使用することができるけれど も、あり得る副反応を回避するためには、不活性雰囲 気例えば窒素を使用することが好ましい。溶媒を使用することもできるが、溶媒 なしでこの方法を実施することが好ましい。 存在するポリエーテルと比較した触媒の量は重要ではないが、0.1〜15重 量%(ポリエーテルに対する触媒の%)が有用であり、約1〜3重量%の触媒が 好ましい。 本発明の解重合方法は、不均一系触媒の存在下で単にポリエーテルを加熱する ことによって実施することができる。しばしば揮発性のテトラヒドロフランを沸 騰させて逃がすことを回避するためには、圧力容器が必要とされるであろう。し かしながら、(置換された)テトラヒドロフランをそれが生成されるにつれて常 に留去しながら解重合を実施することが好ましい。これはこの方法を押し進めて モノマー状テトラヒドロフランを生成させることを確実にすると信じられる。 本明細書中で開示した重合及び解重合の両方の方法において、不均一系触媒は 回収しそしてどちらの方法においても再使用することができる。それは、両方の 方法から濾過、そして所望の場合には、乾燥によって回収することができる。回 収された触媒は、重合又は解重合方法において再び使用することができる。 上の方法のすべては、バッチ、半バッチ又は連続的方法として実施することが できる。すべての方法に関して、連続タイプの方法が好ましい。 実施例においては、以下の略号を使用する: ACA - 無水酢酸 DETM - ジエチル2−[3−(トリエトキシシリル)プロピル) ]−マロネート GPC - ゲルパーミエーションクロマトグラフィー Mn - 数平均分子量 Mw - 重量平均分子量 PD - 多分散性、Mw/Mn PS - ポリスチレン SS - ステンレススチール STD - 標準 THF - テトラヒドロフラン 実施例1 不均一系のアルミナ上の10重量%イットリウム トリフラート触媒の製造 25gの市販のアルミナペレットAL−3945(3.2mm径x3.2mm )を250mLの水の中に入れ、そして酢酸によってpHを3に調節した。15 分の撹拌後に、ペレットを濾過によって収集しそして吸引乾燥させた。190m Lのエタノール及び10mLの水の溶液は、酢酸によって5に調節されたその見 掛けのpHを有していたが、5gのDETMを添加した。5分間撹拌後に、アル ミナペレットを添加しそして30分間撹拌した。次に、上澄み液を傾斜分離し、 そしてペレットを2x25mLのエタノールで洗浄しそして吸引乾燥させた。固 体を流れる窒素中で110℃に1時間加熱することによって乾燥させ、そして次 に密封しそして窒素グローブボックス中に入れた。5gのイットリウムトリフラ ートを50mLのアセトニトリル中に溶かし、そして乾いたアルミナペレットに 添加した。このスラリーをグローブボックス中で一晩妨害なしで放置せしめ、そ して次に真空中で乾燥まで蒸発させた。次に、固体を2x25mLのアセトニト リルによって抽出し、濾過しそしてア セトニトリルで洗浄した。すべての洗浄液及び抽出液の蒸発は、元のイットリウ ムトリフラートの〜50%がペレットの上に保留されたことを示した。ペレット を吸引乾燥させ、そして次に収集及び試験に先立つ貯蔵のためにグローブボック スに返す前に流れる窒素中で110℃で1時間乾燥させた。 実施例2 アルミナペレット上の10%イットリウム トリフラートの上での無水酢酸によるTHFの重合 逆止弁を含む8cmの0.3cmSSチューブを経由して3方0.3cmSS コネクター(“T”ミキサー)に接続された500mL容量ISCOポンプ中に THFを仕込んだ。第二ISCOポンプに無水酢酸を仕込み、そしてこれを、ま た逆止弁を含む75cmの0.3cmSSチューブによって“T”ミキサーに接 続した。ドライボックス中で、実施例1において作られた触媒の全部(23.9 g)を反応器1中に仕込んだ。これを、今度は12cmのSSチューブによって “T”ミキサーに接続した。次に、この反応器を、ultra torr継手( 0.6cm、13cm)を有するCajonフレキシチューブを経由してホール ドアップタンク(約60mLの容積)に接続した。まず反応器をTHF(約83 mL)で満たすことによって重合を開始させた。次に、THFを0.75mL/ minの流量でそして無水酢酸を0.075mL/minの流量で供給した。出 て来る重合された溶液をビーカーに供給した。各々の留分の後で、ポンプを再充 填し、そして収集されたポリマー溶液を、ジエチルエーテルで希釈し、そして水 で洗浄し、分離し、減圧で濃縮し、そして次に真空下で乾燥させた。以下は、そ れらの下で種々の留分を収 集した条件、並びに得られたポリマーの重量及びGPC分析である: 実施例3 不均一系のシリカ−アルミナ上の10重量% イットリウムトリフラート触媒の製造 25gの市販のシリカ−アルミナペレット(Alfa cat # 3126 9;91%Al23、6%SiO2)を250mLの水の中に入れ、そして酢酸 によってpHを3に調節した。次に、ペレットを上の実施例1中で述べたやり方 と同一のやり方で処理した。 実施例4 シリカ−アルミナペレット上の10% イットリウムの上での無水酢酸によるTHFの重合 実施例3の触媒、シリカ−アルミナペレット上の10%イットリウムトリフラ ートの全部(20.8g)を反応器中に仕込んだ。装置は実施例1中で述べたよ うであった。以下は、それらの下でポリマーを収集した条件、並びに得られたポ リマーの重量及びGPC分析である: 実施例5 不均一系のアルミナ上の10重量% ジルコニウムトリフラート触媒の製造 25gの市販のアルミナペレット(AL−3945、3.2mm径x3.2m m)を250mLの水の中に入れ、そして酢酸によってpHを3に調節した。次 に、ペレットを、イットリウムトリフラートをジルコニウムトリフラートで置き 換えた以外は上の実施例1中で述べたやり方と同一のやり方で処理した。 実施例6 アルミナペレット上の10%ジルコニウムの上での 無水酢酸によるTHFの重合 実施例5の触媒、アルミナペレット上の10%ジルコニウムトリフラートの全 部(22.74g)を反応器中に仕込んだ。装置は実施例1中で述べたようであ った。以下は、それらの下でポリマーを収集した条件、並びに得られたポリマー の重量である: 実施例7 THF重合のためのLaを載せたゼオライトHYの製造 10gのゼオライトLZY−82(ゼオライトYのNH4 +イオン形)を1リッ トルの蒸留水中にスラリー化し、そして硝酸によってpHを4に調節した。1. 56gの硝酸ランタン六水和物(〜5重量%のLaを有する最終生成物を与える ように計算された)を添加し、そしてスラリーを4時間撹拌しかつ加温した。撹 拌を停止し、そして交換を完了させるためにこの混合物を一晩放置した。固体を 濾過によって収集し、そして1リットルの蒸留水で洗浄し次に吸引乾燥させた。 湿った固体を水平な管炉中に入れ、そして流れる乾いた空気(流量200mL/ min)中で以下のように燃焼させた: 室温から500℃までは12℃/分にて 500℃で2時間保持 室温まで1時間かけて冷却しそして白い粉末を収集した。 大気の湿気への暴露を最小にするために、冷たい粉末を気密に蓋をしたサンプ ルバイアルに素早く移した。この物質の小部分をX線回折分析に送ったが、イオ ン交換及び焼成手順の間、ゼオライト結晶化度が維持されていたこと並びにバル クのLa23相が存在しないことが示された。 実施例8 ランタンゼオライト及び無水酢酸によるTHFの重合 ドライボックス中で、実施例7のランタンゼオライト(2.00g) を、撹拌バーを備えたオーブン乾燥された100mLの丸底フラスコに添加した 。フラスコをゴム栓(septum)によって密封し、そしてドライボックスか ら取り出した。窒素流出管(bleed)を取り付け、そしてTHF(20.0 0mL)及び無水酢酸(1.00mL)を添加した。一晩撹拌した後で、生成し た物質をTHF(50mL)で希釈しそして濾過した。生成した濾液を減圧で濃 縮した。粘性の液体をTHF(50mL)中に溶かし、そして無水NaHCO3 の上で乾燥させ、濾過し、減圧で濃縮し、そして次に真空下で乾燥させた。ポリ マー収量:3.86g。GPC分析:Mn=969、Mw=5970、PD=6 .17(PS 標準、二つのモードの分布)。 実施例9 THF重合のための5%のYを載せたゼオライトHYの製造 10gのゼオライトLZY−82(ゼオライトYのNH4 +イオン形)を1リッ トルの蒸留水中にスラリー化し、そして硝酸によってpHを4に調節した。2. 20gの硝酸イットリウム五水和物(〜5重量%のYを有する最終生成物を与え るように計算された)を添加し、そしてスラリーを4時間撹拌しかつ加温した。 撹拌を停止し、そして交換を完了させるためにこの混合物を一晩放置した。固体 を濾過によって収集し、そして1リットルの蒸留水で洗浄し次に吸引乾燥させた 。湿った固体を水平な管炉中に入れ、そして流れる乾いた空気(流量200mL /min)中で以下のように燃焼させた: 室温から500℃までは12℃/分にて 500℃で2時間保持 室温まで1時間かけて冷却しそして白い粉末を収集した。 大気の湿気への暴露を最小にするために、冷たい粉末を気密に蓋をしたサンプ ルバイアルに素早く移した。この物質の小部分をX線回折分析に送ったが、イオ ン交換及び焼成手順の間、ゼオライト結晶化度が維持されていたこと並びにバル クのY23相が存在しないことが示された。 実施例10 5%イットリウムゼオライト及び無水酢酸によるTHFの重合 ドライボックス中で、実施例9のイットリウムゼオライト(2.00g)を、 撹拌バーを備えたオーブン乾燥された100mLの丸底フラスコに添加した。フ ラスコをゴム栓によって密封し、そしてドライボックスから取り出した。窒素流 出管を取り付け、そしてTHF(20.00mL)及び無水酢酸(1.00mL )を添加した。一晩撹拌した後で、生成した重合された溶液にエーテル(50m L)を添加した。濾過後、エーテル(50mL)及び水(25mL)を添加し、 そして有機相を分離し、減圧で濃縮し、そして次に真空下で乾燥させた。ポリマ ー収量:2.21g。GPC分析:Mn=840、Mw=4600、PD=5. 48(PS 標準、二つのモードの分布)。 実施例11 5%イットリウムゼオライトHY及び無水酢酸によるTHFの重合 ドライボックス中で、実施例9の5%イットリウムゼオライトHY(10.0 0g)を、撹拌バーを備えたオーブン乾燥された100mLの丸底フラスコに添 加した。フラスコをゴム栓によって密封し、そしてドライボックスから取り出し た。窒素流出管を取り付け、そしてTHF(20.00mL)及び無水酢酸(1 .00mL)を添加した。一晩撹拌した後で、生成した重合された溶液にエーテ ル(50mL)を添加した。 濾過後、エーテル(50mL)及び水(25mL)を添加し、そして有機相を分 離し、減圧で濃縮し、そして次に真空下で乾燥させた。ポリマー収量:7.29 g。GPC分析:Mn=1350、Mw=14800、PD=10.94(PS 標準、二つのモードの分布)。 実施例12 THF重合のための10重量%のYを載せたゼオライトHYの製造 50gのゼオライトLZY−82(ゼオライトYのNH4 +イオン形)を1リッ トルの蒸留水中にスラリー化し、そして硝酸によってpHを4に調節した。22 .0gの硝酸イットリウム五水和物(〜10重量%のYを有する最終生成物を与 えるように計算された)を添加し、そしてスラリーを4時間撹拌しかつ加温した 。撹拌を停止し、そして交換を完了させるためにこの混合物を一晩放置した。固 体を濾過によって収集し、そして1リットルの蒸留水で洗浄し次に吸引乾燥させ た。湿った固体を水平な管炉中に入れ、そして流れる乾いた空気(流量200m L/min)中で以下のように燃焼させた: 室温から500℃までは12℃/分にて 500℃で2時間保持 室温まで1時間かけて冷却しそして白い粉末を収集した。 大気の湿気への暴露を最小にするために、冷たい粉末を気密に蓋をしたサンプ ルバイアルに素早く移した。この物質の小部分をX線回折分析に送ったが、イオ ン交換及び焼成手順の間、ゼオライト結晶化度が維持されていたこと並びにバル クのY23相が存在しないことが示された。 実施例13 10重量%イットリウムゼオライトHY及び 無水酢酸によるTHFの重合 ドライボックス中で、実施例12の10重量%イットリウムゼオライトHY( 10.00g)を、撹拌バーを備えたオーブン乾燥された100mLの丸底フラ スコに添加した。フラスコをゴム栓によって密封し、そしてドライボックスから 取り出した。窒素流出管を取り付け、そしてTHF(20.00mL)及び無水 酢酸(1.00mL)を添加した。4時間後に、生成した重合された溶液にエー テル(50mL)を添加した。濾過後、有機相を5%NaOH(10mL)で洗 浄し、分離し、減圧で濃縮し、次に真空下で乾燥させた。ポリマー収量:6.1 1g。GPC分析:Mn=690、Mw=4120、PD=10.94(PS標 準、二つのモードの分布)。 実施例14 THF重合のためのYを載せたゼオライトモルデナイトの製造 10gのゼオライトH−モルデナイト(mordenite)を1リットルの 蒸留水中にスラリー化し、そして硝酸によってpHを4に調節した。2.20g の硝酸イットリウム五水和物(〜5重量%のYを有する最終生成物を与えるよう に計算された)を添加し、そしてスラリーを4時間撹拌しかつ加温した。撹拌を 停止し、そして交換を完了させるためにこの混合物を一晩放置した。固体を濾過 によって収集し、そして1リットルの蒸留水で洗浄し次に吸引乾燥させた。湿っ た固体を水平な管炉中に入れ、そして流れる乾いた空気(流量200mL/mi n)中で以下のように燃焼させた: 室温から500℃までは12/分にて 500℃で2時間保持 室温まで1時間かけて冷却しそして白い粉末を収集した。 大気の湿気への暴露を最小にするために、冷たい粉末を気密に蓋をしたサンプ ルバイアルに素早く移した。この物質の小部分をX線回折分析に送ったが、イオ ン交換及び焼成手順の間、ゼオライト結晶化度が維持されていたこと並びにバル クのY23相が存在しないことが示された。 実施例15 イットリウムモルデナイト及び無水酢酸によるTHFの重合 ドライボックス中で、実施例14のイットリウムモルデナイト(5.00g) を、撹拌バーを備えたオーブン乾燥された100mLの丸底フラスコに添加した 。フラスコをゴム栓によって密封し、そしてドライボックスから取り出した。窒 素流出管を取り付け、そしてTHF(20.00mL)及び無水酢酸(1.00 mL)を添加した。一晩撹拌した後で、生成した重合された溶液にエーテル(5 0mL)を添加した。濾過後、エーテル(50mL)及び水(25mL)を添加 し、そして有機相を分離し、減圧で濃縮し、そして次に真空下で乾燥させた。ポ リマー収量:1.43g。GPC分析:Mn=6020、Mw=15500、P D=2.58(PS 標準、二つのモードの分布)。 実施例16 THF重合のための〜10重量%の ジジムを載せたゼオライトHYの製造 50gのゼオライトLZY−82(ゼオライトYのNH4 +イオン形)を1リッ トルの蒸留水中にスラリー化し、そして硝酸によってpHを4に調節した。10 gの塩化ジジムを添加し、そしてスラリーを1時間撹拌しかつ加温した。ゼオラ イトを濾過によって回収し、1リットルの蒸 留水で洗浄し、そして次に1リットルの新しい蒸留水中に再スラリー化した。別 の10gの塩化ジジムを添加し、そして硝酸によってpHを4に調節し、そして このスラリーを1時間撹拌した。撹拌を停止し、そして交換を完了させるために この混合物を一晩放置した。固体を濾過によって収集し、そして1リットルの蒸 留水で洗浄し次に吸引乾燥させた。湿った固体を水平な管炉中に入れ、そして流 れる乾いた空気(流量200mL/min)中で以下のように燃焼させた: 室温から500℃までは12℃/分にて 500℃で2時間保持 室温まで1時間かけて冷却しそして白い粉末を収集した。 大気の湿気への暴露を最小にするために、冷たい粉末を気密に蓋をしたサンプ ルバイアルに素早く移した。次に粉末を10トンにプレスし、そして生成したケ ークを10〜20メッシュを通して振るって粒状触媒を生成させた。 実施例17 10%ジジムゼオライトHY及び無水酢酸によるTHFの重合 ドライボックス中で、実施例16の10%ジジムゼオライトHY(10.00 g)を、撹拌バーを備えたオーブン乾燥された100mLの丸底フラスコに添加 した。フラスコをゴム栓によって密封し、そしてドライボックスから取り出した 。窒素流出管を取り付け、そしてTHF(20.00mL)及び無水酢酸(1. 00mL)を添加した。一晩撹拌した後で、重合された溶液を濾過し、次にエー テル(25mL)、THF(25mL)及び水(25mL)を添加し、有機相を 分離し、減圧で濃縮し、次に真空下で乾燥させた。ポリマー収量:7.56g。 GPC分 析:Mn=1010、Mw=7150、PD=7.08(PS 標準、二つのモ ードの分布)。 実施例18 THF重合のための5重量%のScを載せたゼオライトHYの製造 5gのゼオライトLZY−82(ゼオライトYのNH4 +イオン形)を1リット ルの蒸留水中にスラリー化し、そして硝酸によってpHを4に調節した。1.4 4gの塩化スカンジウム(〜5重量%のScを有する最終生成物を与えるように 計算された)を添加し、そしてスラリーを4時間撹拌しかつ加温した。撹拌を停 止し、そして交換を完了させるためにこの混合物を一晩放置した。固体を濾過に よって収集し、そして1リットルの蒸留水で洗浄し次に吸引乾燥させた。湿った 固体を水平な管炉中に入れ、そして流れる乾いた空気(流量200mL/min )中で以下のように燃焼させた: 室温から500℃までは12℃/分にて 500℃で2時間保持 室温まで1時間かけて冷却しそして白い粉末を収集した。 大気の湿気への暴露を最小にするために、冷たい粉末を気密に蓋をしたサンプ ルバイアルに素早く移した。この物質の小部分をX線回折分析に送ったが、イオ ン交換及び焼成手順の間、ゼオライト結晶化度が維持されていたこと並びにバル クのSc23相が存在しないことが示された。 実施例19 5%スカンジウムゼオライトHY及び無水酢酸によるTHFの重合 ドライボックス中で、実施例18の5%スカンジウムゼオライトHY(3.9 4g)を、撹拌バーを備えたオーブン乾燥された100mLの 丸底フラスコに添加した。フラスコをゴム栓によって密封し、そしてドライボッ クスから取り出した。窒素流出管を取り付け、そしてTHF(20.00mL) 及び無水酢酸(1.00mL)を添加した。一晩撹拌した後で、重合された溶液 を濾過し、次にエーテル(25mL)、THF(25mL)及び水(25mL) を添加し、有機相を分離し、減圧で濃縮し、次に真空下で乾燥させた。ポリマー 収量:4.48g。GPC分析:Mn=736、Mw=7890、PD=10. 72(PS 標準、二つのモードの分布)。 実施例20 ゼオライトNaYペレット上の10重量%Yの製造 12.5gの硝酸イットリウム五水和物を1リットルの蒸留水中にスラリー化 し、そして硝酸によってpHを4に調節した。25gのゼオライトLZY−52 (NaY)ペレット(3mm径x3mm)を添加し、そしてこの混合物を一晩放 置した。次に、ペレットを濾過し、そして1リットルの蒸留水で洗浄し、そして 吸引乾燥させた。次にペレットを流れる乾いた空気(流量200mL/min) 中で焼成した: 室温から500℃までは12℃/分にて 500℃で2時間保持 室温まで1時間かけて冷却しそして白い粉末を収集した。 大気の湿気への暴露を最小にするために、冷たいペレットを気密に蓋をしたサ ンプルバイアルに素早く移した。 実施例21 ゼオライトNaYペレット上の10重量%イットリウム トリフラート及び無水酢酸によるTHFの重合 ドライボックス中で、実施例20のゼオライトNaYペレット上の10重量% イットリウムトリフラート(10.00g)を、撹拌バーを備えたオーブン乾燥 された100mLの丸底フラスコに添加した。フラスコをゴム栓によって密封し 、そしてドライボックスから取り出した。窒素流出管を取り付け、そしてTHF (20.00mL)及び無水酢酸(1.00mL)を添加した。1時間撹拌した 後で、THF(50mL)重合された溶液次に濾過した。濾液を水(25mL) で洗浄し、次にエーテル(50mL)を添加した。有機相を分離し、減圧で濃縮 し、次に真空下で乾燥させた。ポリマー収量:0.700g。GPC分析:Mn =18800、Mw=27100、PD=1.44(PS 標準)。 実施例22 ジエチルマロネートで誘導化されたアルミナの上に 支持されたイットリウムトリフラートの製造 95mLのエタノール及び5mLの水を混合し、そして酢酸によってpHを5 に調節した。2gのDETMを添加し、そしてこの混合物を5分間撹拌した。1 0gのγ−アルミナを添加し、そしてこのスラリーを更に3分間撹拌した。固体 を沈降せしめ、そして上澄み液を傾斜分離した。次に、回収された固体を二つの 部分の25mLのエタノールで洗浄しそして吸引乾燥させた。最後に、固体を、 流れる窒素(200mL/min)中で110℃に加熱しそしてその温度で1時 間保持することによって乾燥させた。冷却された粉末を直ちに窒素グローブボッ クス中に移した。 グローブボックス内部の乾いた窒素雰囲気下で、0.5gのイットリウムトリ フラートを25mLのアセトニトリル中に溶かし、そして上で 製造した5gのアルミナ粉末を添加した。スラリーを1時間撹拌し、そして次に 濾過し、25mLのアセトニトリルでリンスし、そして吸引乾燥させた。次に、 粉末を乾燥まで真空中でポンプで引き、そして窒素下で貯蔵した。 実施例23 ジエチルマロネートで誘導化されたアルミナの上に 支持されたイットリウムトリフラートによるTHFの重合 ドライボックス中で、実施例22のジエチルマロネートで誘導化されたアルミ ナの上に支持されたイットリウムトリフラート(5.00g)を、オーブン乾燥 された100mLの丸底フラスコ中に量り込んだ。フラスコをゴム栓によって密 封し、そしてドライボックスから取り出した。窒素パージを取り付け、そしてT HF(15.00mL)及び無水酢酸(2.00mL)をシリンジを経由して添 加した。360分後に、傾斜分離によって重合を終わらせ、引き続いて減圧で濃 縮し、そして次に真空下で乾燥させた。ポリマー収量:2.53g。GPC分析 :Mn=8300、Mw=20900、PD=2.52(PS 標準)。 実施例24 DETMで誘導化されたシリカの上に支持されたビス(n−シクロペン タジエニル)テトラヒドロフラン−ビス(トリフルオロメタンスルホナ ト)ジルコニウムの製造 95mLのエタノール及び5mLの水を混合し、そして酢酸によってpHを5 に調節した。2gのDETMを添加し、そしてこの混合物を5分間撹拌した。1 0gのシリカを添加し、そしてこのスラリーを更に3分間撹拌した。固体を沈降 せしめ、そして上澄み液を傾斜分離した。次 に、回収された固体を二つの部分の25mLのエタノールで洗浄しそして吸引乾 燥させた。最後に、固体を、流れる窒素(200mL/min)中で110℃に 加熱しそしてその温度で1時間保持することによって乾燥させた。冷却された粉 末を直ちに窒素グローブボックス中に移した。 グローブボックス内部の乾いた窒素雰囲気下で、0.5gのビス(n−シクロ ペンタジエニル)テトラヒドロフラン−ビス(トリフルオロメタンスルホナト) ジルコニウムを25mLのアセトニトリル中に溶かし、そして5gのシリカ粉末 を添加した。スラリーを1時間撹拌し、そして次に濾過し、25mLのアセトニ トリルでリンスし、そして吸引乾燥させた。次に、粉末を乾燥まで真空中でポン プで引き、そして窒素下で貯蔵した。 実施例25 ジエチルマロネートで誘導化されたシリカの上に支持されたビス(n− シクロペンタジエニル)テトラヒドロフラン−ビス(トリフルオロメタ ンスルホナト)ジルコニウムによるTHFの重合 ドライボックス中で、実施例24のシリカの上に支持されたビス(n−シクロ ペンタジエニル)テトラヒドロフラン−ビス(トリフルオロメタンスルホナト) ジルコニウム(5.00g)を、オーブン乾燥された100mLの丸底フラスコ 中に量り込んだ。フラスコをゴム栓によって密封し、そしてドライボックスから 取り出した。窒素パージを取り付け、そしてTHF(15.00mL)及び無水 酢酸(2.00mL)をシリンジを経由して添加した。360分後に、傾斜分離 によって重合を終わらせ、引き続いて減圧で濃縮し、そして次に真空下で乾燥さ せた。ポリマー収量:2.06g。GPC分析:Mn=7260、Mw=190 0 0、PD=2.29(PS 標準)。 実施例26 DETMで誘導化されたアルミナの上に支持されたビス(n−シクロペ ンタジエニル)テトラヒドロフラン−ビス(トリフルオロメタンスルホ ナト)ジルコニウムの製造 95mLのエタノール及び5mLの水を混合し、そして酢酸によってpHを5 に調節した。2gのDETMを添加し、そしてこの混合物を5分間撹拌した。1 0gのλ−アルミナを添加し、そしてこのスラリーを更に3分間撹拌した。固体 を沈降せしめ、そして上澄み液を傾斜分離した。次に、回収された固体を二つの 部分の25mLのエタノールで洗浄しそして吸引乾燥させた。最後に、固体を、 流れる窒素(200mL/min)中で110℃に加熱しそしてその温度で1時 間保持することによって乾燥させた。冷却された粉末を直ちに窒素グローブボッ クス中に移した。 グローブボックス内部の乾いた窒素雰囲気下で、0.5gのビス(n−シクロ ペンタジエニル)テトラヒドロフラン−ビス(トリフルオロメタンスルホナト) ジルコニウムを25mLのアセトニトリル中に溶かし、そして上で製造した5g のアルミナ粉末を添加した。スラリーを1時間撹拌し、そして次に濾過し、25 mLのアセトニトリルでリンスし、そして吸引乾燥させた。次に、粉末を乾燥ま で真空中でポンプで引き、そして窒素下で貯蔵した。 実施例27 ジエチルマロネートで誘導化されたアルミナの上に支持されたビス(n −シクロペンタジエニル)テトラヒドロフラン−ビス(トリフルオロメ タンスルホナト)ジルコニウムによるTHFの重合 ドライボックス中で、実施例26のアルミナの上に支持されたビス(n−シク ロペンタジエニル)テトラヒドロフラン−ビス(トリフルオロメタンスルホナト )ジルコニウム(5.00g)を、オーブン乾燥された100mLの丸底フラス コ中に量り込んだ。フラスコをゴム栓によって密封し、そしてドライボックスか ら取り出した。窒素パージを取り付け、そしてTHF(15.00mL)及び無 水酢酸(2.00mL)をシリンジを経由して添加した。360分後に、傾斜分 離によって重合を終わらせ、引き続いて減圧で濃縮し、そして次に真空下で乾燥 させた。ポリマー収量:1.99g。GPC分析:Mn=9600、Mw=25 800、PD=2.69(PS 標準)。 実施例28 シリカ−アルミナの上に支持された〜10重量%の イッテルビウムトリフラートの製造 50gのシリカ−アルミナペレット(3.2mm径x3.2mm)を250m Lの蒸留水中に入れた。酢酸によってpHを3に調節し、そしてスラリーを15 分間撹拌した。ペレットを濾過によって回収し、そして次に190mLのエタノ ール、酢酸によってpHを5に調節した10mLの水の溶液に添加し、そして次 に5gのDETMを添加した。30分間撹拌し、そして次に上澄み液を傾斜分離 した。ペレットを二つの部分の25mLのエタノールで洗浄し、そして次に流れ る窒素(流量200mL/min)中での110℃での1時間の乾燥に先立って 吸引乾燥させた。次に、ペレットを窒素グローブボックスに移した。グローブボ ックスの内側で、10gのイッテルビウムトリフラートを100mLのア セトニトリル中に溶かし、そしてこの溶液を乾いたペレットに添加した。次に、 スラリーを窒素下で一晩放置し、その後で乾燥まで蒸発させた。回収された固体 を3つの25mLの乾いたアセトニトリルで洗浄し、吸引乾燥させ、そして次に 流れる窒素中で110℃で1時間乾燥させた。乾いたペレットをグローブボック ス中で窒素下で貯蔵した。 実施例29 シリカ−アルミナの上に支持された10%イッテルビウムトリフラート によるポリテトラヒドロフラン(Terathane(R)1000)の 解重合 ヒドロキシル末端を有するポリテトラヒドロフラン(Terathane(R) 1000、300g、Aldrich)及び実施例28のシリカ−アルミナの上 に支持された10%イッテルビウムトリフラート(10g)を、撹拌バー、Vi greauxカラム(12”)及び分別蒸留ヘッドを備えた500mLの三ッ口 フラスコ中に入れた。窒素パージを取り付け、そしてすべてのその他の開口にガ ラス栓をした。生成した混合物をオイルバスによって加熱し、そして生成した水 のように透明な留出物留分を以下のように収集した: 比較例1 ドライボックス中で、ゼオライトHY(1.00g)を、撹拌バーを備えたオ ーブン乾燥された100mLの丸底フラスコに添加した。フラスコをゴム栓によ って密封し、そしてドライボックスから取り出した。窒素流出管の取り付けの後 で、THF(20.00mL)をシリンジを経由して添加した。45分後に無水 酢酸(1.00mL)を添加した。ゼオライト触媒の濾別及び濾液の濃縮の後で 、ポリマーは得られなかった。
【手続補正書】特許法第184条の8 【提出日】1995年8月22日 【補正内容】 日本特許出願第51−82397号は、触媒としてフルオロスルホン酸及びカ ルボン酸の組み合わせを使用するテトラヒドロフランの重合を述べている。触媒 としての金属塩については何も述べられていない。 発明の要約 本発明は、一種以上のオキセタン、テトラヒドロフラン、オキセパン、1,3 −ジオキソラン又は1,3,5−トリオキサンを、ストロンチウム、バリウム、 スカンジウム、イットリウム、希土類金属、チタン、ジルコニウム、ハフニウム 、バナジウム、ニオブ、クロム、モリブデン、タンタル、タングステン、レニウ ム、鉄、ルテニウム、オスミウム、ロジウム、イリジウム、パラジウム、銅、白 金、銀、金、亜鉛、カドミウム、水銀、アルミニウム、ガリウム、インジウム、 ツリウム、ゲルマニウム、スズ、鉛、ヒ素、アンチモン及びビスマスから成る群 から選ばれた金属カチオンを含むゼオライト、並びにカルボン酸無水物、ハロゲ ン化アシル及びその水中pKaが約6未満であるカルボン酸から成る群から選ば れた促進剤と接触させることを含んで成る、環状エーテルの重合方法に関する。 本発明はまた、一種以上のオキシラン、オキセタン、テトラヒドロフラン、オ キセパン、1,3−ジオキソラン又は1,3,5−トリオキサンを、その表面に 結合した金属ペルフルオロアルキルスルホネートを含む不均一系触媒[ここで前 記金属は、ストロンチウム、バリウム、スカンジウム、イットリウム、希土類金 属、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、クロム、モリブ デン、タンタル、タングステン、レニウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、ロジ ウム、イリジウム、パラジウム、銅、白金、銀、金、亜鉛、カドミウム、水銀、 アルミニウ ム、ガリウム、インジウム、ツリウム、ゲルマニウム、スズ、鉛、ヒ素、アンチ モン及びビスマスから成る群から選ばれる]、並びにカルボン酸無水物、ハロゲ ン化アシル及びその水中pKaが約6未満であるカルボン酸から成る群から選ば れた促進剤と接触させることを含んで成る、環状エーテルの重合方法に関する。 本発明はまた、式 −[CHR1CR23CR23CHR4O]− [式中、各々のR1、R2、R3及びR4は、独立に、水素、又は1〜20個の炭素 原子を含むヒドロカルビルである] の一以上の繰り返し単位から本質的に成るポリマーを、その表面に結合した金属 ペルフルオロアルキルスルホネートを含む不均一系触媒[ここで前記金属は、ス トロンチウム、バリウム、スカンジウム、イットリウム、希土類金属、チタン、 ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、クロム、モリブデン、タンタ ル、タングステン、レニウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、ロジウム、イリジ ウム、パラジウム、白金、銅、銀、金、亜鉛、カドミウム、水銀、アルミニウム 、ガリウム、インジウム、ツリウム、ゲルマニウム、スズ、鉛、ヒ素、アンチモ ン及びビスマスから成る群から選ばれる]と約100℃〜約250℃の温度で接 触させることを含んで成る、ポリエーテルからテトラヒドロフランへの解重合方 法に関する。 発明の詳細 以下に続く本発明の方法の説明のすべては、触媒それ自体の説明及び特記した 場合を除いて、両方のタイプの不均一系触媒、即ちゼオライト、及びそれらに金 属ペルフルオロアルキルスルホネートが結合している触 媒の両方に適用される。 本明細書中で述べた重合方法においては、一種以上の環状エーテル、オキシラ ン、オキセパン、オキセタン、テトラヒドロフラン、1,3−ジオキソラン、又 は1,3,5−トリオキサンを重合させてポリエーテルを生成させる。オキシラ ン(もっと一般的にはエポキシドと呼ばれる)は、本明細書中ではその通常の構 造、即ち2個の炭素原子及び1個の酸素原子を含む飽和3員環を与えられる。オ キセタンもまた、その通常の意味、即ち3個の炭素原子及び1個の酸素原子を含 む飽和4員環を与えられる。1,3−ジオキソランという語は、1個の炭素原子 によって分離された2個の酸素原子を含む飽和5員環を意味する。 請求の範囲 1. 一種以上のオキセタン、テトラヒドロフラン、オキセパン、1,3−ジオ キソラン又は1,3,5−トリオキサンを、ストロンチウム、バリウム、スカン ジウム、イットリウム、希土類金属、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナ ジウム、ニオブ、クロム、モリブデン、タンタル、タングステン、レニウム、鉄 、ルテニウム、オスミウム、ロジウム、イリジウム、パラジウム、銅、白金、銀 、金、亜鉛、カドミウム、水銀、アルミニウム、ガリウム、インジウム、ツリウ ム、ゲルマニウム、スズ・鉛・ヒ素・アンチモン及びビスマスから成る群から選 ばれた金属カチオンを含むゼオライト、並びにカルボン酸無水物、ハロゲン化ア シル及びその水中pKaが約6未満であるカルボン酸から成る群から選ばれた促 進剤と接触させることを含んで成る、環状エーテルの重合方法。 2. 前記環状エーテルが一種以上のテトラヒドロフラン、オキセパン、1,3 −ジオキソラン又は1,3,5−トリオキサンである、請求の範囲第1項に記載 の方法。 3. 前記環状エーテルが式: [式中、 nは2又は4であり、そして 各々のR1、R2、R3及びR4は、独立に、水素、又は1〜20個の炭素原子を 含むヒドロカルビルである] から成る、請求の範囲第2項に記載の方法。 4. R1、R2、R3及びR4のすべてが水素である、請求の範囲第3項に記載の 方法。 5. 式中nが2であり、そして式中R1、R2の一つ、R3及びR4の両方が水素 であり、そして残りのR2が1〜4個の炭素原子を含むアルキルである、請求の 範囲第3項に記載の方法。 6. 前記金属カチオンが、ストロンチウム、スカンジウム、イットリウム、希 土類金属、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル 、クロム、モリブデン、タングステン、レニウム、鉄、ルテニウム、パラジウム 、銅、金、亜鉛、スズ又はビスマスである、請求の範囲第1項に記載の方法。 7. 前記金属カチオンが、イットリウム、イッテルビウム、ジスプロシウム、 エルビウム、ネオジム、ランタン、ミッシュメタル、スカンジウム又はジルコニ ウムである、請求の範囲第6項に記載の方法。 8. 前記促進剤が、その水中pKaが約6以下であるカルボン酸である、請求 の範囲第1項に記載の方法。 9. 前記カルボン酸が、ギ酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、アクリル酸、メタク リル酸、シアノ酢酸、ニトロプロピオン酸、及びニトロ安息香酸から成る群から 選ばれる、請求の範囲第8項に記載の方法。 10. 一種以上のオキシラン、オキセタン、テトラヒドロフラン、オキセパン 、1,3−ジオキソラン又は1,3,5−トリオキサンを、その表面に結合した 金属ペルフルオロアルキルスルホネートを含む不均一系触媒[ここで前記金属は 、ストロンチウム、バリウム、スカンジウム、イットリウム、希土類金属、チタ ン、ジルコニウム、ハフニウム、バナ ジウム、ニオブ、クロム、モリブデン、タングステン、タンタル、レニウム、鉄 、ルテニウム、オスミウム、ロジウム、イリジウム、パラジウム、銅、白金、銀 、金、亜鉛、カドミウム、水銀、アルミニウム、ガリウム、インジウム、ツリウ ム、ゲルマニウム、スズ、鉛、ヒ素、アンチモン及びビスマスから成る群から選 ばれる]、並びにカルボン酸無水物、ハロゲン化アシル及びその水中pKaが約 6未満であるカルボン酸から成る群から選ばれた促進剤と接触させることを含ん で成る、環状エーテルの重合方法。 17. 前記促進剤が、その水中pKaが約6以下であるカルボン酸である、請 求の範囲第10項に記載の方法。 18. 前記不均一系触媒支持体がアルミナ、シリカ、シリカ−アルミン酸塩、 炭素又はジルコニアである、請求の範囲第10項に記載の方法。 19. 式 −[CHR1CR23CR23CHR4O]− [式中、各々のR1、R2、R3及びR4は、独立に、水素、又は1〜20個の炭素 原子を含むヒドロカルビルである] の一以上の繰り返し単位から本質的に成るポリマーを、その表面に結合した金属 ペルフルオロアルキルスルホネートを含む不均一系触媒[ここで前記金属は、ス トロンチウム、バリウム、スカンジウム、イットリウム、希土類金属、チタン、 ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、クロム、モリブデン、タンタ ル、タングステン、レニウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、ロジウム、イリジ ウム、パラジウム、白金、銅、銀、金、亜鉛、カドミウム、水銀、アルミニウム 、ガリウム、インジウム、ツリウム、ゲルマニウム、スズ、鉛、ヒ素、アンチモ ン及びビスマスから成る群から選ばれる]と約100℃〜約250℃の温度で接 触させることを含んで成る、ポリエーテルからテトラヒドロフランへの解重合方 法。 20. R1、R2の一つ、R3及びR4の両方が水素であり、そして残りのR2が 1〜4個の炭素原子を含むアルキルである、請求の範囲第19項に記載の方法。 21. 前記金属カチオンが、ストロンチウム、スカンジウム、イットリウム、 希土類金属、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、 ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、タングステン、レニウム、鉄、ルテニ ウム、パラジウム、銅、金、亜鉛、スズ又はビスマスである、請求の範囲第19 項に記載の方法。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. 一種以上のオキシラン、オキセタン、テトラヒドロフラン、オキセパン、 1,3−ジオキソラン又は1,3,5−トリオキサンを、ストロンチウム、バリ ウム、スカンジウム、イットリウム、希土類金属、チタン、ジルコニウム、ハフ ニウム、クロム、モリブデン、タンタル、レニウム、鉄、ルテニウム、オスミウ ム、ロジウム、イリジウム、パラジウム、白金、銀、金、亜鉛、カドミウム、水 銀、アルミニウム、ガリウム、インジウム、ツリウム、ゲルマニウム、スズ、鉛 、ヒ素、アンチモン及びビスマスから成る群から選ばれた金属カチオンを含むゼ オライト、並びにカルボン酸無水物、ハロゲン化アシル及びその水中pKaが約 6未満であるカルボン酸から成る群から選ばれた促進剤と接触させることを含ん で成る、環状エーテルの重合方法。 2. 前記環状エーテルが一種以上のテトラヒドロフラン、オキセパン、1,3 −ジオキソラン又は1,3,5−トリオキサンである、請求の範囲第1項に記載 の方法。 3. 前記環状エーテルが式: [式中、 nは2又は4であり、そして 各々のR1、R2、R3及びR4は、独立に、水素、又は1〜20個の炭素原子を 含むヒドロカルビルである] から成る、請求の範囲第2項に記載の方法。 4. R1、R2、R3及びR4のすべてが水素である、請求の範囲第3項に記載の 方法。 5. 式中nが2であり、そして式中R1、R2の一つ、R3及びR4の両方が水素 であり、そして残りのR2が1〜4個の炭素原子を含むアルキルである、請求の 範囲第3項に記載の方法。 6. 前記金属カチオンが、ストロンチウム、スカンジウム、イットリウム、希 土類金属、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル 、クロム、モリブデン、タングステン、レニウム、鉄、ルテニウム、パラジウム 、銅、金、亜鉛、スズ又はビスマスである、請求の範囲第1項に記載の方法。 7. 前記金属カチオンが、イットリウム、イッテルビウム、ジスプロシウム、 エルビウム、ネオジム、ランタン、ミッシュメタル、スカンジウム又はジルコニ ウムである、請求の範囲第6項に記載の方法。 8. 前記促進剤が、その水中pKaが約6以下であるカルボン酸である、請求 の範囲第1項に記載の方法。 9. 前記カルボン酸が、ギ酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、アクリル酸、メタク リル酸、シアノ酢酸、ニトロプロピオン酸、及びニトロ安息香酸から成る群から 選ばれる、請求の範囲第8項に記載の方法。 10. 一種以上のオキシラン、オキセタン、テトラヒドロフラン、オキセパン 、1,3−ジオキソラン又は1,3,5−トリオキサンを、その表面に結合した 金属ペルフルオロアルキルスルホネートを含む不均一系触媒[ここで前記金属は 、ストロンチウム、バリウム、スカンジウム、イットリウム、希土類金属、チタ ン、ジルコニウム、ハフニウム、クロ ム、モリブデン、タンタル、レニウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、ロジウム 、イリジウム、パラジウム、白金、銀、金、亜鉛、カドミウム、水銀、アルミニ ウム、ガリウム、インジウム、ツリウム、ゲルマニウム、スズ、鉛、ヒ素、アン チモン及びビスマスから成る群から選ばれる]、並びにカルボン酸無水物、ハロ ゲン化アシル及びその水中pKaが約6未満であるカルボン酸から成る群から選 ばれた促進剤と接触させることを含んで成る、環状エーテルの重合方法。 11. 前記環状エーテルが一種以上のテトラヒドロフラン、オキセパン、1, 3−ジオキソラン又は1,3,5−トリオキサンである、請求の範囲第10項に 記載の方法。 12. 前記環状エーテルが式: [式中、 nは2又は4であり、そして 各々のR1、R2、R3及びR4は、独立に、水素、又は1〜20個の炭素原子を 含むヒドロカルビルである] から成る、請求の範囲第11項に記載の方法。 13. R1、R2、R3及びR4のすべてが水素である、請求の範囲第12項に記 載の方法。 14. 式中nが2であり、そして式中R1、R2の一つ、R3及びR4の両方が水 素であり、そして残りのR2が1〜4個の炭素原子を含むアル キルである、請求の範囲第12項に記載の方法。 15. 前記金属カチオンが、ストロンチウム、スカンジウム、イットリウム、 希土類金属、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタ ル、クロム、モリブデン、タングステン、レニウム、鉄、ルテニウム、パラジウ ム、銅、金、亜鉛、スズ又はビスマスである、請求の範囲第10項に記載の方法 。 16. 前記金属カチオンが、イットリウム、イッテルビウム、ジスプロシウム 、エルビウム、ネオジム、ランタン、ミッシュメタル、スカンジウム又はジルコ ニウムである、請求の範囲第15項に記載の方法。 17. 前記促進剤が、その水中pKaが約6以下であるカルボン酸である、請 求の範囲第10項に記載の方法。 18. 前記不均一系触媒支持体がアルミナ、シリカ、シリカ−アルミン酸塩、 炭素又はジルコニアである、請求の範囲第10項に記載の方法。 19. 式 −[CHR1CR23CR23CHR4O]− [式中、各々のR1、R2、R3及びR4は、独立に、水素、又は1〜20個の炭素 原子を含むヒドロカルビルである] の一以上の繰り返し単位から本質的に成るポリマーを、その表面に結合した金属 ペルフルオロアルキルスルホネートを含む不均一系触媒[ここで前記金属は、ス トロンチウム、バリウム、スカンジウム、イットリウム、希土類金属、チタン、 ジルコニウム、ハフニウム、クロム、モリブデン、タンタル、レニウム、鉄、ル テニウム、オスミウム、ロジウム、イリジウム、パラジウム、白金、銀、金、亜 鉛、カドミウム、水銀、アルミニウム、ガリウム、インジウム、ツリウム、ゲル マニウム、スズ、 鉛、ヒ素、アンチモン及びビスマスから成る群から選ばれる]と約100℃〜約 250℃の温度で接触させることを含んで成る、ポリエーテルからテトラヒドロ フランへの解重合方法。 20. R1、R2の一つ、R3及びR4の両方が水素であり、そして残りのR2が 1〜4個の炭素原子を含むアルキルである、請求の範囲第19項に記載の方法。 21. 前記金属カチオンが、ストロンチウム、スカンジウム、イットリウム、 希土類金属、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタ ル、クロム、モリブデン、タングステン、レニウム、鉄、ルテニウム、パラジウ ム、銅、金、亜鉛、スズ又はビスマスである、請求の範囲第19項に記載の方法 。 22. R1、R2、R3及びR4のすべてが水素である、請求の範囲第19項に記 載の方法。 23. 前記不均一系触媒支持体がアルミナ、シリカ、シリカ−アルミン酸塩、 炭素又はジルコニアである、請求の範囲第19項に記載の方法。
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