JPS62903B2 - - Google Patents

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JPS62903B2
JPS62903B2 JP53083577A JP8357778A JPS62903B2 JP S62903 B2 JPS62903 B2 JP S62903B2 JP 53083577 A JP53083577 A JP 53083577A JP 8357778 A JP8357778 A JP 8357778A JP S62903 B2 JPS62903 B2 JP S62903B2
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JP
Japan
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monomer
producing
structural formula
monomer according
lithium
Prior art date
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Application number
JP53083577A
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Japanese (ja)
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JPS5511523A (en
Inventor
Teiji Tsuruta
Yoshiaki Nitori
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Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of JPS5511523A publication Critical patent/JPS5511523A/en
Publication of JPS62903B2 publication Critical patent/JPS62903B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、複数個の窒素を有する新規な単量体
およびその製造法に関する。 側鎖に塩基性窒素を有する高分子は、窒素の塩
基性や、金属に対する配位能、四級窒素の陽イオ
ン性を利用して、高分子電解質、イオン交換樹
脂、吸着剤等に機能性高分子として広く利用され
ている。これらのうち、脂肪族窒素を含む高分子
としては、ポリビニルアミン、アミノポリスチレ
ン、アミノメチルポリスチレンやそれらの誘導体
が代表的なものであるが、いずれも相当する単量
体の合成が困難であつたり重合性が低いために、
直接単量体の重合で製造することができず、他の
単量体の重合体に高分子反応を行なう必要があ
る。しかし、この場合には、中間体の単離、精製
が必要であるため工程が繁雑になること、また、
一般的に高分子反応は反応速度が小さく、反応に
長時間を要すること、特に三次元架橋高分子の場
合には、さらに反応が遅く、完結しないこともし
ばしばある等、多くの問題点を抱えている。 以上のような背景を踏まえて検討を重ねた結
果、本発明者らは、下記の構造式(A)で示される単
量体(以下「単量体(A)」と記す)を見出すに至つ
た。 (こゝで、nは0以上の整数、Rは炭素数4以
下のアルキル基を表わす。) この単量体(A)は、含窒素置換基を有しているた
め、これを重合または他の単量体と共重合するこ
とにより、側鎖に脂肪族窒素を有する高分子を容
易に合成することができる。さらに、単量体(A)
は、nが大なる場合は高分子量の側鎖を有する型
となり、これを重合すると、ポリスチレンを幹と
するグラフトポリマーが生成する。一般にグラフ
トポリマーの製法は、幹ポリマーを合成し、種々
の手法により枝ポリマーを付けて行く方法が大部
分であるが、このようなグラフト化の反応は、幹
ポリマーの活性化が必要であつたり、特殊な条件
下での重合が要求されたりして、一般の重合反応
に較べ高度な操作を必要とすることが多いばかり
でなく、枝の長さ、枝の数等の分子設計が必ずし
も容易ではない。それに対し、本発明の単量体
は、一般のラジカル重合等により容易にグラフト
ポリマーを得るばかりでなく、枝の長さも出発単
量体の分子量に支配されるため、より精度の高い
分子設計が実行できる。 単量体(A)を製造する方法は、下記の構造式(B)で
示されるジアミン(以下「ジアミン(B)」と呼称)
を、それに対応するリチウムアミドの共存下にジ
ビニルベンゼンと反応させるものである。 (こゝで、Rは炭素数4以下のアルキル基を表
わす。) 本反応においては、ジビニルベンゼンとジアミ
ン(B)の1対1付加物、すなわち単量体(A)′〔(A)式
においてn=0のもの〕が生成し、次に徐々に重
付加物、すなわち単量体(A)′〔(A)式においてnが
正の整数のもの〕が生成し、単量体の分子量は増
加してくる。このように第一段の付加反応は第二
段以降の重付加反応に較べ速度が大きいので、条
件次第で1対1付加物(A)′を単離することは可能
であり、この1対1付加物(A)′とリチウムジアル
キルアミドを混合することにより、重付加物(A)′
を製造することもできる。 反応方法としてさらに好ましい態様は、ジアミ
ン(B)とアルキルリチウム、水素化アルミニウムリ
チウム、水素化リチウム等から調製したリチウム
アミドを用いる方法である。この中でもアルキル
リチウムが、溶媒への溶解性、操作性等から特に
好ましい。 また上述の1対1付加物(A)′を出発物質として
重付加物(A)′を製造する場合には、立体障害の大
きなリチウムジアルキルアミドを用いることが必
要であり、好ましくはリチウムジイソプロピルア
ミドである。 ジビニルベンゼンとしては、p―ジビニルベン
ゼン、m―ジビニルベンゼン、またはそれらの混
合物を用いることができる。さらに、一般に市販
されているジビニルベンゼンは、エチルビニルベ
ンゼンを不純物として含有しているが、そのよう
な粗製ジビニルベンゼンを用いることもできる。
しかし粗製ジビニルベンゼンを出発物質とした時
には、エチルビニルベンゼンに由来する生成物が
副成する可能性がある。p―ジビニルベンゼンを
用いることは、次の理由から好ましい。第1に本
反応はm体よりp―ジビニルベンゼンの方が速度
が大であり、かつ後述する副生成物も生成しにく
い。また、単量体(A)の重合体において、アルキル
アミノエチル基がポリマー主鎖からより遠い位置
を占めるため、窒素のまわりの立体障害が小さく
機能性高分子としての性能が高い。 本発明で開示される単量体(A)において、Rは炭
素数4以下のアルキル基であるが、Rの炭素数が
小さいほど重縮合体の出発物質として汎用され、
また単量体としての利用価値も高い1対1付加物
(A)′の沸点が低くなり、蒸溜による精製が容易に
なることや、単量体(A)の重量当りの窒素含量が大
きくなり、機能性高分子としての性能が向上す
る。このような理由から、Rとしてはメチル基、
エチル基がより好ましい。 本発明の反応において、リチウムアミドは触媒
的作用を行なう。このことは、本反応の大きな特
徴の1つである。リチウムアミドはジビニルベン
ゼンまたは1対1付加物(A)′に対して等モル以下
の使用で十分であり、好ましくはモル比で0.001
倍ないし0.5倍、さらには0.01倍ないし0.2倍量用
いることが好ましい。この際、リチウムアミドの
濃度が反応速度に影響を与えることは銘記される
べきである。 リチウムアミドは反応系に共存する水、アルコ
ール、酸等の活性水素を有する物質と反応して失
活するため、使用する原料、溶媒は、あらかじめ
脱水等精製することが好ましいが、止むを得ず、
これら活性水素を有する物質が混入している時
は、リチウムアミドを所期量以上使用することが
望ましい。リチウムアミドは、たとえば、用いる
アミンより酸性の低い物質のリチウム化物とアミ
ンを反応させることにより調製することができ
る。そのようなリチウム化物としては、フエニル
リチウム、または、メチルリチウム、エチルリチ
ウム、ブチルリチウム等アルキルリチウムが好ま
しい。たとえば、ジアミン(B)にn―ブチルリチウ
ムのヘキサン溶液を加えれば、直ちにリチウムア
ミドを調製することができる。 ジアミン(B)はジビニルベンゼンと化学量論的な
反応を起すが、その使用量は、ジビニルベンゼン
に対し、モル比で0.3倍ないし2.5倍量が好まし
く、さらに好ましくは0.6倍ないし1.3倍量であ
る。ジアミン(B)が過剰な場合は、両末端が2級ア
ミンである化合物が、またジビニルベンゼンが過
剰な場合は、両末端がビニル基である生成物が生
成してくる可能性があり好ましくない。この点、
重付加物(A)′を得る場合に1対1付加物(A)′から出
発する方法は、ジビニルベンゼン成分とジアミン
成分を正確に1対1に設定できるので、上述のよ
うな問題は起らず、確実に単量体(A)の構造のもの
を生成することからも推奨される方法である。特
に高分子量の単量体(A)を得るためには、ジビニル
ベンゼンとジアミン(B)のモル比を厳密に1対1に
する必要があり、1対1付加物(A)′から出発する
ことが必須である。 リチウムアミドを含む溶液とジビニルベンゼン
または1対1付加物(A)′の混合方法には、特に制
限はないが、リチウムアミド溶液に後者を加える
方法は、リチウムアミドの調製と反応を同一の容
器で行えること、リチウムアミド溶液の移しかえ
の操作が不要である等の利点があり特に好まし
い。 本発明の反応は、不活性溶媒の存在下に行なう
こともできる。溶媒としては、ペンタン、ヘキサ
ン、シクロヘキサン、オクタン等の脂肪族炭化水
素、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素、ジ
エチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラ
ン等のエーテル類、ジメチルスルホキシド、N,
N―ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルホスホ
リツクトリアミド等の非プロトン性極性溶媒等、
反応条件下でリチウムアミドと反応しない液体を
用いることができる。この中でもベンゼン、テト
ラヒドロフラン等が好ましい。たゞし、高分子量
の単量体(A)を製造するに際しては、脂肪族炭化水
素は生成物の溶解度が低く好ましくない。用いる
溶媒の量は、体積でジビニルベンゼンの0.1倍な
いし50倍が好ましく、より好ましくは0.5倍ない
し20倍である。溶媒の相対量が多くなると反応は
一般に遅くなる。 本発明において、反応を行なう温度については
特に制限はないが、−78℃ないし100℃が好まし
く、さらに−30℃ないし50℃がより好ましい。ま
た反応時間に制限はないが、1対1付加物(A)′を
製造する場合は、1分ないし8時間、特に5分な
いし4時間が好ましい。重付加体(A)″を得る場合
には、30分ないし1000時間が好ましく、さらに20
時間ないし400時間が好ましい。特に、高分子量
の重付加体を得るためには、低温で長時間反応を
行なうことが必要である。 反応速度は、温度、アミンの種類、原料の濃
度、溶媒の種類等に大きく支配されるため、反応
時間は条件により設定されるべきであるが、反応
中、経時点にサンプリングを行ない、ガスクロマ
トグラフイーや液体クロマトグラフイー等で原料
や生成物の定量を行ない、反応の終了時間を決定
することが推奨される。 反応を停止させるためには、エタノール、プロ
パノール等のアルコールや水等でリチウムアミド
を失活させることが必要である。 生成物の単離は、1対1付加物(A)′の場合には
蒸溜を行なうことができるが、それ以上の分子量
の場合には、カラムクロマトグラフイー、再沈澱
法等を用いることができる。また反応混合物に濃
塩酸または塩化水素ガスを加え、塩酸塩として析
出させる方法も推奨される。前処理として、反応
混合物に水を加え、抽出分離することにより単離
操作がより効率的になる場合も多い。 また、単量体(A)の分子量の測定には、粘度法、
蒸気圧法オスモメーター等も用いられるが、好ま
しくはゲルパーミエイシヨンクロマトグラフイー
である。これを用いれば分子量分布も求められ、
またピークの位置から重量平均分子量が得られ
る。さらに反応液を若干サンプリングしてその
まゝ測定できるので、反応を実行しながら反応の
様子を追跡することができる。また、炭素13核磁
気共嗚スペクトルを用いると、数平均分子量を求
めることが可能である。具体的な測定例は実施例
に示した。 本発明によつて得られる新規な単量体(A)は、塩
基性単量体として有用であり、これに由来する重
合体もしくは共重合体は、側鎖に複数個の窒素を
有し、たとえば金属に対する配位能等に優れてい
る。また分子量の大きい単量体(A)の重合体は、新
規なグラフトポリマーである。 以下、本発明の実施例を示すが、本発明は、こ
れら実施例の範囲に限定されるものではない。 実施例 1 窒素置換を行つた三方コツク付300mlナス型フ
ラスコに、注射器でベンゼン200ml、およびN,
N′―ジエチルエチレンジアミン30ml、さらにn
―ブチルリチウムの15%n―ヘキサン溶液6mlを
磁気撹拌しながら加え、N,N′―ジエチルエチ
レンジアミンおよび対応するリチウムアミドを含
む溶液を調製した。次に26gのp―ジビニルベン
ゼンを加え、密閉した。室温でさらに30分撹拌を
行つた後、0.2mlの水を加えた。その際生成した
白色沈澱を別後、重合禁止剤(住友化学工業株
式会社製スミライザーBBM―S)を0.1g加え、
減圧蒸溜を行ない、0.1mmHgで110℃付近の溜分
を30.6g得た。 この生成物がp―(N,N′―ジエチルエチレ
ンジアミノエチル)スチレン(構造式(A);n=
0,R=C2H5)であることは、次のスペクトルデ
ーターより確認された。 プロトン核磁気共嗚スペクトル(100MHz、溶
媒;重クロロホルム、基準物質;テトラメチルシ
ラン)、δ値;1.02(3重線、J=7Hz、6H)、
1.4(1H)、2.4〜2.7(多重線、12H)、5.15(2重
線、J=11Hz、1H)、5.65(2重線、J=18Hz、
1H)、6.67(2組の2重線、1H)、7.05〜7.4(多
重線、4H) こゝで、Jはカツプリング定数を示し、nHと
はプロトンnケに相当することを表わしている。 炭素13核磁気共嗚スペクトル(25MHz、溶媒;
重クロロホルム、基準物質;テトラメチルシラ
ン、全プロトン照射条件)、δ値;11.9、15.3、
33.5、44.2、47.6、53.3、55.3、112.9、126.1、
128.9、135.3、136.7、140.6ppm。 実施例 2 実施例1で製造したp―(N,N′―ジエチル
エチレンジアミノエチル)スチレン17.7gを、三
方コツク付100mlナス型フラスコに加え、次に、
テトラヒドロフラン50mlを加えた。さらに別に、
n―ブチルリチウムの15%n―ヘキサン溶液3.0
mlとジイソプロピルアミン0.51gを混合して得ら
れたジイソプロピルアミンおよび対応するリチウ
ムアミドを含む混合液を加えた。室温で磁気撹拌
を150時間続けた。その間、経時的にサンプリン
グを行ない、ゲルパーミエイシヨンクロマトグラ
フイーで分析を行つた。分析条件は次のとおりで
ある。 機器;東洋曹達工業株式会社製HLC802―UR
型、充填剤;TSK―GEL G―2000 2本、G―
3000 1本、G―4000 1本、測定温度;室温、溶
離液;テトラヒドロフラン。 測定データーを図面に示す。このデーターは、
150時間で重量平均分子量約4000の単量体(A)(R
=C2H5)が生成していることを示している。 実施例 3 テトラヒドロフランを78ml用いる以外は、実施
例2と同様の操作を行つた。0℃で1週間撹拌を
続けた後、実施例2と同様に、ゲルパーミエイシ
ヨンクロマトグラフイーで分析を行つたが、重量
平均分子量は5400であつた。 一方、反応混合物に0.2mlの水を加えて生成し
た白色沈澱を別後、溶媒を減圧除去し、さらに
70℃で5時間減圧乾燥した。このようにして得ら
れた粘調物質を一部とり、重クロロホルムに溶解
して炭素13核磁気共嗚スペクトルを測定した。
TMS基準の化学シフト(δ値)は次のとおりで
あつた。 12.0、33.2、48.1、51.8、56.1、128.7、
138.1ppm。 なお、138.1ppmのピークの両側に135ppm、
141ppmの小さいピークが観測されるが、これは
末端のビニル基に隣接するベンゼン核に由来する
吸収であり、その相対積分値から数平均分子量を
求めることができる。本系で得られた値は3700で
あつた。 実施例 4,5 実施例3と同様の装置、組成で反応を行つた。
反応条件および結果を表1に示すが、こゝで、M
oとは炭素13核磁気共嗚スペクトルから求めた数
平均分子量、Mgpcはゲルパーミエイシヨンクロ
マトグラフイーから得られた重量平均分子量であ
る。
The present invention relates to a novel monomer having multiple nitrogen atoms and a method for producing the same. Polymers with basic nitrogen in their side chains have functionality in polymer electrolytes, ion exchange resins, adsorbents, etc. by utilizing the basicity of nitrogen, the ability to coordinate with metals, and the cationic nature of quaternary nitrogen. Widely used as a polymer. Among these, polyvinylamine, aminopolystyrene, aminomethylpolystyrene, and their derivatives are representative as polymers containing aliphatic nitrogen, but it is difficult to synthesize the corresponding monomers for all of them. Due to low polymerizability,
It cannot be produced by direct polymerization of monomers, and it is necessary to perform a polymer reaction on a polymer of other monomers. However, in this case, the process becomes complicated because it is necessary to isolate and purify the intermediate, and
In general, polymer reactions have many problems, such as slow reaction rates and long reaction times; especially in the case of three-dimensionally crosslinked polymers, the reaction is even slower and often does not go to completion. ing. As a result of repeated studies based on the above background, the present inventors discovered a monomer represented by the following structural formula (A) (hereinafter referred to as "monomer (A)"). Ivy. (Here, n represents an integer of 0 or more, and R represents an alkyl group having 4 or less carbon atoms.) Since this monomer (A) has a nitrogen-containing substituent, it cannot be polymerized or By copolymerizing with the monomer, a polymer having an aliphatic nitrogen in the side chain can be easily synthesized. Furthermore, monomer (A)
When n is large, the type has a high molecular weight side chain, and when this is polymerized, a graft polymer having polystyrene as the backbone is produced. In general, most methods for producing graft polymers involve synthesizing a trunk polymer and attaching branch polymers using various techniques, but such grafting reactions require activation of the trunk polymer. , polymerization is required under special conditions, which often requires more sophisticated operations than general polymerization reactions, and molecular design such as branch length and number of branches is not always easy. isn't it. On the other hand, the monomers of the present invention not only easily yield graft polymers through general radical polymerization, but also allow for more precise molecular design because the length of the branches is also controlled by the molecular weight of the starting monomer. Can be executed. The method for producing monomer (A) is to use a diamine represented by the following structural formula (B) (hereinafter referred to as "diamine (B)").
is reacted with divinylbenzene in the presence of the corresponding lithium amide. (Here, R represents an alkyl group having 4 or less carbon atoms.) In this reaction, a one-to-one adduct of divinylbenzene and diamine (B), that is, monomer (A)' [formula (A) Then, a polyadduct, that is, monomer (A)' [where n is a positive integer in formula (A)] is formed, and the molecular weight of the monomer is will increase. In this way, the rate of the first-stage addition reaction is higher than that of the second-stage polyaddition reaction, so depending on the conditions, it is possible to isolate the one-to-one adduct (A)'; By mixing the 1-adduct (A)′ and lithium dialkylamide, the polyadduct (A)′
can also be manufactured. A more preferred embodiment of the reaction method is a method using lithium amide prepared from diamine (B) and alkyllithium, lithium aluminum hydride, lithium hydride, or the like. Among these, alkyl lithiums are particularly preferred from the viewpoint of solubility in solvents, operability, and the like. Furthermore, when producing polyadduct (A)' using the above-mentioned one-to-one adduct (A)' as a starting material, it is necessary to use lithium dialkylamide with large steric hindrance, and preferably lithium diisopropylamide. It is. As divinylbenzene, p-divinylbenzene, m-divinylbenzene, or a mixture thereof can be used. Furthermore, although commercially available divinylbenzene contains ethylvinylbenzene as an impurity, such crude divinylbenzene can also be used.
However, when crude divinylbenzene is used as a starting material, a product derived from ethylvinylbenzene may be produced as a by-product. It is preferable to use p-divinylbenzene for the following reasons. First, this reaction is faster for p-divinylbenzene than for m-isomer, and is less likely to produce by-products, which will be described later. Furthermore, in the polymer of monomer (A), since the alkylaminoethyl group occupies a position farther from the polymer main chain, steric hindrance around nitrogen is small and the performance as a functional polymer is high. In the monomer (A) disclosed in the present invention, R is an alkyl group having 4 or less carbon atoms, but the smaller the carbon number of R, the more widely used as a starting material for polycondensates,
One-to-one adducts that also have high utility value as monomers
The boiling point of (A)' is lowered, making it easier to purify by distillation, and the nitrogen content per weight of monomer (A) is increased, improving its performance as a functional polymer. For these reasons, R is a methyl group,
Ethyl group is more preferred. In the reaction of the present invention, lithium amide performs a catalytic action. This is one of the major features of this reaction. It is sufficient to use lithium amide in an equimolar or less amount relative to divinylbenzene or the 1:1 adduct (A)′, preferably in a molar ratio of 0.001.
It is preferable to use an amount of 0.5 times to 0.5 times, more preferably 0.01 times to 0.2 times. At this time, it should be kept in mind that the concentration of lithium amide influences the reaction rate. Lithium amide is deactivated by reacting with substances containing active hydrogen such as water, alcohol, and acids that coexist in the reaction system, so it is preferable to dehydrate or otherwise purify the raw materials and solvents used beforehand. ,
When these active hydrogen-containing substances are mixed, it is desirable to use more than the intended amount of lithium amide. Lithium amide can be prepared, for example, by reacting an amine with a lithium compound of a substance less acidic than the amine used. As such a lithium compound, phenyllithium or alkyllithium such as methyllithium, ethyllithium, butyllithium, etc. is preferable. For example, by adding a hexane solution of n-butyllithium to diamine (B), lithium amide can be prepared immediately. Diamine (B) causes a stoichiometric reaction with divinylbenzene, but the amount used is preferably 0.3 to 2.5 times the molar ratio of divinylbenzene, and more preferably 0.6 to 1.3 times. be. If diamine (B) is in excess, a compound with secondary amines at both ends may be produced, and if divinylbenzene is in excess, a product with vinyl groups at both ends may be produced, which is undesirable. . In this point,
When obtaining the polyadduct (A)', the method of starting from the 1:1 adduct (A)' allows the divinylbenzene component and the diamine component to be set at exactly 1:1, so the above-mentioned problem does not occur. This is a recommended method because it reliably produces a monomer (A) structure. In particular, in order to obtain a high molecular weight monomer (A), it is necessary to maintain a strictly 1:1 molar ratio of divinylbenzene and diamine (B), starting from a 1:1 adduct (A)'. It is essential that There are no particular restrictions on the method of mixing the solution containing lithium amide and divinylbenzene or the one-to-one adduct (A)', but the method of adding the latter to the lithium amide solution allows the preparation and reaction of lithium amide to be carried out in the same container. This method is particularly preferable since it has advantages such as being able to be carried out using a lithium amide solution and eliminating the need for transferring the lithium amide solution. The reaction of the present invention can also be carried out in the presence of an inert solvent. Examples of solvents include aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, cyclohexane, and octane, aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene, ethers such as diethyl ether, dioxane, and tetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, N,
Aprotic polar solvents such as N-dimethylformamide and hexamethylphosphoric triamide, etc.
Liquids that do not react with the lithium amide under the reaction conditions can be used. Among these, benzene, tetrahydrofuran and the like are preferred. However, when producing a high molecular weight monomer (A), aliphatic hydrocarbons are not preferred because the solubility of the product is low. The amount of solvent used is preferably 0.1 to 50 times, more preferably 0.5 to 20 times, the volume of divinylbenzene. The reaction generally slows down as the relative amount of solvent increases. In the present invention, the temperature at which the reaction is carried out is not particularly limited, but is preferably -78°C to 100°C, more preferably -30°C to 50°C. Although there is no restriction on the reaction time, in the case of producing a one-to-one adduct (A)', it is preferably 1 minute to 8 hours, particularly 5 minutes to 4 hours. When obtaining the polyadduct (A)'', it is preferable for 30 minutes to 1000 hours, and more preferably 20 minutes to 1000 hours.
Hours to 400 hours are preferred. In particular, in order to obtain a high molecular weight polyadduct, it is necessary to carry out the reaction at low temperature for a long time. The reaction rate is largely controlled by temperature, type of amine, concentration of raw materials, type of solvent, etc., so the reaction time should be set depending on the conditions. It is recommended to determine the end time of the reaction by quantifying the raw materials and products using chromatography or liquid chromatography. In order to stop the reaction, it is necessary to deactivate lithium amide with alcohol such as ethanol or propanol, water, or the like. The product can be isolated by distillation in the case of a one-to-one adduct (A)', but in the case of a higher molecular weight, column chromatography, reprecipitation method, etc. can be used. can. Also recommended is a method in which concentrated hydrochloric acid or hydrogen chloride gas is added to the reaction mixture to precipitate the hydrochloride. Isolation operations often become more efficient by adding water to the reaction mixture as a pretreatment and performing extraction and separation. In addition, to measure the molecular weight of monomer (A), viscosity method,
A vapor pressure osmometer or the like may also be used, but gel permeation chromatography is preferred. Using this, the molecular weight distribution can also be determined,
Moreover, the weight average molecular weight can be obtained from the position of the peak. Furthermore, since a small amount of the reaction solution can be sampled and measured as it is, it is possible to track the progress of the reaction while it is being carried out. Furthermore, by using the carbon-13 nuclear magnetic resonance spectrum, it is possible to determine the number average molecular weight. Specific measurement examples are shown in Examples. The novel monomer (A) obtained by the present invention is useful as a basic monomer, and the polymer or copolymer derived therefrom has a plurality of nitrogen atoms in the side chain, For example, it has excellent coordination ability for metals. Furthermore, the polymer of monomer (A) having a large molecular weight is a novel graft polymer. Examples of the present invention will be shown below, but the present invention is not limited to the scope of these Examples. Example 1 200 ml of benzene, N,
30ml of N'-diethylethylenediamine, plus n
6 ml of a 15% n-hexane solution of -butyllithium was added with magnetic stirring to prepare a solution containing N,N'-diethylethylenediamine and the corresponding lithium amide. Next, 26 g of p-divinylbenzene was added and the mixture was sealed. After stirring for an additional 30 minutes at room temperature, 0.2 ml of water was added. After separating the white precipitate generated at that time, 0.1 g of a polymerization inhibitor (Sumilyzer BBM-S, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was added.
Distillation was performed under reduced pressure to obtain 30.6 g of a fraction at around 110°C at 0.1 mmHg. This product is p-(N,N'-diethylethylenediaminoethyl)styrene (structural formula (A); n=
0, R=C 2 H 5 ) was confirmed from the following spectrum data. Proton nuclear magnetic resonance spectrum (100MHz, solvent: deuterochloroform, reference material: tetramethylsilane), δ value: 1.02 (triplet, J = 7Hz, 6H),
1.4 (1H), 2.4-2.7 (multiplet, 12H), 5.15 (double line, J = 11Hz, 1H), 5.65 (double line, J = 18Hz,
1H), 6.67 (two sets of doublets, 1H), 7.05-7.4 (multiplet, 4H) Here, J represents a coupling constant, and nH represents that it corresponds to n protons. Carbon-13 nuclear magnetic resonance spectrum (25MHz, solvent;
Deuterium chloroform, reference material; tetramethylsilane, total proton irradiation conditions), δ value; 11.9, 15.3,
33.5, 44.2, 47.6, 53.3, 55.3, 112.9, 126.1,
128.9, 135.3, 136.7, 140.6ppm. Example 2 17.7 g of p-(N,N'-diethylethylenediaminoethyl)styrene produced in Example 1 was added to a 100 ml eggplant-shaped flask with a three-sided pot, and then,
50ml of tetrahydrofuran was added. Furthermore,
15% n-hexane solution of n-butyllithium 3.0
A mixed solution containing diisopropylamine and the corresponding lithium amide obtained by mixing 0.51 g of diisopropylamine and 0.51 g of diisopropylamine was added. Magnetic stirring was continued for 150 hours at room temperature. During this time, sampling was performed over time and analyzed using gel permeation chromatography. The analysis conditions are as follows. Equipment: HLC802-UR manufactured by Toyo Soda Kogyo Co., Ltd.
Mold, filler; TSK-GEL G-2000 2 pieces, G-
3000 1 bottle, G-4000 1 bottle, measurement temperature: room temperature, eluent: tetrahydrofuran. The measurement data is shown in the drawing. This data is
Monomer (A) (R
= C 2 H 5 ) is generated. Example 3 The same operation as in Example 2 was performed except that 78 ml of tetrahydrofuran was used. After stirring for one week at 0° C., analysis was performed by gel permeation chromatography in the same manner as in Example 2, and the weight average molecular weight was 5,400. On the other hand, after adding 0.2 ml of water to the reaction mixture and separating the white precipitate formed, the solvent was removed under reduced pressure, and further
It was dried under reduced pressure at 70°C for 5 hours. A portion of the viscous substance thus obtained was dissolved in deuterated chloroform and the carbon-13 nuclear magnetic resonance spectrum was measured.
The chemical shifts (δ values) based on TMS were as follows. 12.0, 33.2, 48.1, 51.8, 56.1, 128.7,
138.1ppm. In addition, 135ppm on both sides of the 138.1ppm peak,
A small peak at 141 ppm is observed, but this is absorption derived from the benzene nucleus adjacent to the terminal vinyl group, and the number average molecular weight can be determined from its relative integral value. The value obtained with this system was 3700. Examples 4 and 5 Reactions were carried out using the same apparatus and composition as in Example 3.
The reaction conditions and results are shown in Table 1, where M
o is the number average molecular weight determined from carbon-13 nuclear magnetic resonance spectrum, and M gpc is the weight average molecular weight obtained from gel permeation chromatography.

【表】 実施例 6 実施例1と同じ装置を用い、次の試薬を以下の
順序で導入した。(1)ベンゼン150ml、(2)N,N′―
ジメチルエチレンジアミン10ml、(3)n―ブチルリ
チウムの15%n―ヘキサン溶液3.0ml、(4)15mlの
p―ジビニルベンゼン。 上記混合液中では、N,N′―ジメチルエチレ
ンジアミンとn―ブチルリチウムより、ただちに
対応するリチウムアミドが生成されるとともに、
目的物質の生成反応が開始された。室温で1時間
撹拌を続け、実施例1と同様の処理を行つた後、
蒸溜した。0.5mmHgで115℃の沸点を示す溜分を
6.5g得た。 この生成物のプロトン核磁気共嗚スペクトル
は、次のような化学シフトを与えた。(基準物
質;TMS) 1.18(1H)、2.28(2重線、J=7Hz、6H)、
2.4〜2.8(多重線、8E)、5.12(2重線、J=11
Hz、1H)、5.61(2重線、J=17Hz、1H)、6.59
(2組の2重線、1H)、6.95〜7.35(多重線、
4H)。 実施例 7 温度計、撹拌器、滴下ロートを備えた500ml容
の四口フラスコに、ナトリウム金属を加えて乾
燥、蒸溜したn―ヘキサン150mlを入れる。次に
60mlのN,N′―ジエチルエチレンジアミンを加
え、その後、21mlのn―ブチルリチウムの15%n
―ヘキサン溶液を撹拌下に加える。撹拌を続けな
がら、p―ジビニルベンゼンとn―ヘキサンの
1:1(V/V)混合物を142ml、滴下ロートか
ら滴下した。反応系を50℃に保ちながら3時間撹
拌を続け、その後0.7mlの水を加え、実施例1と
同様に処理、蒸溜を行つたところ、51gの生成物
を得た。 実施例 8 p―ジビニルベンゼンの代りにm―ジビニルベ
ンゼンを用いる以外は、実施例7とまつたく同様
の反応を行つた。蒸溜した結果、43gの生成物を
得た。 実施例 9 100ml容の耐圧瓶にテトラヒドロフラン57ml、
N,N′―ジメチルエチレンジアミン17.6gを入
れ、撹拌しながら、メチルリチウムのエチルエー
テル2規定溶液を3ml加えた。さらに26.0gのp
―ジビニルベンゼンを加え、瓶を密閉し室温で1
週間振とうを行つた。実施例2と同様な条件でゲ
ルパーミエイシヨンクロマトグラフイーを行な
い、重量平均分子量を測定したところ、1100であ
つた。
[Table] Example 6 Using the same apparatus as in Example 1, the following reagents were introduced in the following order. (1) 150ml of benzene, (2) N,N'-
10 ml of dimethylethylenediamine, (3) 3.0 ml of a 15% n-hexane solution of n-butyllithium, (4) 15 ml of p-divinylbenzene. In the above mixture, the corresponding lithium amide is immediately generated from N,N′-dimethylethylenediamine and n-butyllithium, and
The reaction for producing the target substance has started. After continuing stirring at room temperature for 1 hour and performing the same treatment as in Example 1,
Distilled. A distillate with a boiling point of 115℃ at 0.5mmHg
I got 6.5g. The proton nuclear magnetic resonance spectrum of this product gave the following chemical shifts. (Reference material; TMS) 1.18 (1H), 2.28 (double line, J = 7Hz, 6H),
2.4-2.8 (multiplet, 8E), 5.12 (doublet, J=11
Hz, 1H), 5.61 (double line, J=17Hz, 1H), 6.59
(two sets of doublets, 1H), 6.95-7.35 (multiplets,
4H). Example 7 A 500 ml four-necked flask equipped with a thermometer, stirrer, and dropping funnel is charged with 150 ml of n-hexane which has been dried and distilled with sodium metal added thereto. next
Add 60 ml of N,N'-diethylethylenediamine, followed by 21 ml of 15% n-butyllithium.
- Add the hexane solution while stirring. While stirring, 142 ml of a 1:1 (V/V) mixture of p-divinylbenzene and n-hexane was added dropwise from the dropping funnel. Stirring was continued for 3 hours while keeping the reaction system at 50°C, and then 0.7 ml of water was added, and treatment and distillation were carried out in the same manner as in Example 1 to obtain 51 g of product. Example 8 A reaction was conducted in exactly the same manner as in Example 7, except that m-divinylbenzene was used instead of p-divinylbenzene. Distillation resulted in 43 g of product. Example 9 57ml of tetrahydrofuran in a 100ml pressure bottle,
17.6 g of N,N'-dimethylethylenediamine was added, and while stirring, 3 ml of a 2N solution of methyllithium in ethyl ether was added. An additional 26.0g of p.
- Add divinylbenzene, seal the bottle and leave at room temperature for 1 hour.
Shake weekly. Gel permeation chromatography was carried out under the same conditions as in Example 2, and the weight average molecular weight was determined to be 1100.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面は本発明の実施例2において測定した反応
時間と分子量の関係を示すグラフである。
The drawing is a graph showing the relationship between reaction time and molecular weight measured in Example 2 of the present invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 下記の構造式(A)で示される重量平均分子量
10000以下の新規な含窒素単量体。 (こゝで、nは0以上の整数、Rは炭素数4以
下のアルキル基を表わす。) 2 置換基Rがエチル基またはメチル基である特
許請求の範囲第1項記載の単量体。 3 ベンゼン核に置換している2置換基がパラの
位置にある特許請求の範囲第1項または第2項記
載の単量体。 4 nが0である特許請求の範囲第1項ないし第
3項のいずれかに記載の単量体。 5 下記の構造式(B)で示されるジアミンをそれに
対応するリチウムアミドの共存下に、ジビニルベ
ンゼンと反応させることを特徴とする下記の構造
式(A)で示される新規な含窒素単量体の製造法。 (こゝで、nは0以上の整数、Rは炭素数4以
下のアルキル基を表わす。) 6 リチウムアミドが構造式(B)なるジアミンとア
ルキルリチウムから調製されたものである特許請
求の範位第5項記載の単量体の製造法。 7 アルキルリチウムがn―ブチルリチウムであ
る特許請求の範囲第6項記載の単量体の製造法。 8 不活性有機液体の共存下で反応を行なう特許
請求の範囲第5項ないし第7項のいずれかに記載
の単量体の製造法。 9 不活性有機液体がベンゼン、テトラヒドロフ
ラン、n―ヘキサン、シクロヘキサンのいずれ
か、またはこのうちの2種以上の液体の混合物で
ある特許請求の範囲第8項記載の単量体の製造
法。 10 下記の構造式(A)′で示されるアミンとリチ
ウムジアルキルアミドを反応させることを特徴と
する下記の構造式(A)″で示される単量体の製造
法。 (こゝで、Rは炭素数4以下のアルキル基、m
は正の整数を表わす。) 11 リチウムジアルキルアミドがリチウムジイ
ソプロピルアミドである特許請求の範囲第10項
記載の単量体の製造法。
[Claims] 1. Weight average molecular weight represented by the following structural formula (A)
A new nitrogen-containing monomer of less than 10,000. (Here, n is an integer of 0 or more, and R represents an alkyl group having 4 or less carbon atoms.) 2. The monomer according to claim 1, wherein the substituent R is an ethyl group or a methyl group. 3. The monomer according to claim 1 or 2, wherein the disubstituent substituent on the benzene nucleus is at the para position. 4. The monomer according to any one of claims 1 to 3, wherein n is 0. 5. A novel nitrogen-containing monomer represented by the following structural formula (A), which is obtained by reacting a diamine represented by the following structural formula (B) with divinylbenzene in the presence of the corresponding lithium amide. manufacturing method. (Here, n is an integer of 0 or more, and R represents an alkyl group having 4 or less carbon atoms.) 6. Claims in which the lithium amide is prepared from a diamine represented by the structural formula (B) and an alkyl lithium. A method for producing the monomer according to item 5. 7. The method for producing a monomer according to claim 6, wherein the alkyllithium is n-butyllithium. 8. A method for producing a monomer according to any one of claims 5 to 7, wherein the reaction is carried out in the presence of an inert organic liquid. 9. The method for producing a monomer according to claim 8, wherein the inert organic liquid is benzene, tetrahydrofuran, n-hexane, cyclohexane, or a mixture of two or more of these liquids. 10. A method for producing a monomer represented by the following structural formula (A)'', which comprises reacting an amine represented by the following structural formula (A)' with a lithium dialkylamide. (Here, R is an alkyl group having 4 or less carbon atoms, m
represents a positive integer. 11. The method for producing a monomer according to claim 10, wherein the lithium dialkylamide is lithium diisopropylamide.
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