JPWO2007142188A1 - Polymerization initiator and polymerization method of (meth) acrylic acid derivative - Google Patents

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Abstract

【課題】モノマーおよび/または溶媒が活性プロトンを有する条件下においても、(メタ)アクリル酸誘導体を重合させることのできる重合開始剤を提供する。【解決手段】一般式(1)t−BunR3−nZnM (1)または一般式(2)t−BunR4−nZnMm(2)(ただし式中、nは1〜3の整数、Rは各々同一でも異なっていてもよく、炭素数1〜12のアルキル基、アルケニル基、アリール基、またはアリールアルキル基を示す。Mはリチウム、マグネシウムあるいはMgX(Xは塩素、臭素、ヨウ素のいずれかを表す)で示されるハロゲン化マグネシウムを表す。mは1ないし2を示す。)で示される亜鉛アート錯体からなることを特徴とする重合開始剤と、それを用いることを特徴とする(メタ)アクリル酸誘導体の重合方法。【選択図】 なしThere is provided a polymerization initiator capable of polymerizing a (meth) acrylic acid derivative even under a condition in which a monomer and / or a solvent has an active proton. SOLUTION: General formula (1) t-BunR3-nZnM (1) or general formula (2) t-BunR4-nZnMm (2) (wherein n is an integer of 1 to 3 and R is the same or different) An alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkenyl group, an aryl group, or an arylalkyl group, wherein M is lithium, magnesium, or MgX (X represents any one of chlorine, bromine, and iodine). A polymerization initiator characterized by comprising a zinc ate complex represented by the formula (1), wherein m is 1 to 2, and polymerization of a (meth) acrylic acid derivative characterized by using the same. Method. [Selection figure] None

Description

本発明は特定の亜鉛アート錯体からなる重合開始剤および該亜鉛アート錯体を重合開始剤として用いる(メタ)アクリル酸誘導体の重合方法に関する。   The present invention relates to a polymerization initiator comprising a specific zinc art complex and a method for polymerizing a (meth) acrylic acid derivative using the zinc art complex as a polymerization initiator.

有機亜鉛のアート錯体は、他の有機金属化合物と同様、アニオン重合性モノマーの開始剤として用いることができる。例えば、古川らはテトラエチル亜鉛のアルキル土類金属塩が、メチルビニルケトンの重合に有用な触媒であることを提案しており(特許文献1)、中塚らはジ−n−ブチルジエチル亜鉛のジリチウム塩がアクリロニトリル類の重合触媒として有用であることを提案している(特許文献2)。また、案西らはテトラ−n−ブチル亜鉛のバリウム塩がブタジエン、イソプレン等の重合触媒として有用なことを提案している(特許文献3)。p-トリフルオロメチルスチレンの重合には、n−ブチルリチウムなどの他にn−ブチルジエチル亜鉛酸リチウムなどの有機亜鉛アート錯体も重合開始剤となることが知られている(特許文献4)。また、アクリロニトリルの立体規則性重合の開始剤として、通常の有機金属化合物同様、ジ−n−ブチルジエチル亜鉛酸ジリチウムなどのアート錯体を用いることが可能であることも示されている(特許文献5)。α−フルオロアクリル酸エステルの重合においては、n−ブチルリチウムでは重合開始剤として機能しないのに対して、有機亜鉛化合物や、有機アルミニウム化合物およびそれらのアート錯体が重合開始剤として優れており、n−ブチルジエチル亜鉛酸リチウムが好適な例として例示されている(特許文献6)。   The organozinc ate complex can be used as an initiator for an anionically polymerizable monomer, as with other organometallic compounds. For example, Furukawa et al. Have proposed that an alkyl earth metal salt of tetraethylzinc is a useful catalyst for the polymerization of methyl vinyl ketone (Patent Document 1), Nakatsuka et al., Dilithium of di-n-butyldiethylzinc. It has been proposed that the salt is useful as a polymerization catalyst for acrylonitriles (Patent Document 2). In addition, Dr. Nishiki et al. Proposed that a barium salt of tetra-n-butylzinc is useful as a polymerization catalyst for butadiene, isoprene and the like (Patent Document 3). For the polymerization of p-trifluoromethylstyrene, it is known that an organic zinc ate complex such as lithium n-butyldiethylzincate as well as n-butyllithium serves as a polymerization initiator (Patent Document 4). It has also been shown that an art complex such as dilithium di-n-butyldiethylzincate can be used as an initiator for stereoregular polymerization of acrylonitrile, as in the case of ordinary organometallic compounds (Patent Document 5). ). In the polymerization of α-fluoroacrylic acid ester, n-butyllithium does not function as a polymerization initiator, whereas organozinc compounds, organoaluminum compounds, and art complexes thereof are excellent as polymerization initiators. -Lithium butyl diethyl zincate is illustrated as a suitable example (patent document 6).

ただし、これらの有機亜鉛錯体は、触媒機能が発揮させるためには、いずれも無水条件下で重合を行なうことが必須である。   However, these organozinc complexes must be polymerized under anhydrous conditions in order to exert their catalytic functions.

一方、テトラt−ブチル亜鉛酸ジリチウムがN−イソプロピルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、ヒドロキシエチルメタクリル酸エステル等の重合触媒として有用であり、さらにこの触媒は、含水THF等の水を含む溶液中でもリビング重合的アニオン重合を進行させることができる画期的な方法として提案されている(特許文献7)。   On the other hand, tetra-t-butylzinc zincate is useful as a polymerization catalyst for N-isopropylacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, hydroxyethyl methacrylate, and the like, and this catalyst is also used in a solution containing water such as hydrous THF. It has been proposed as an epoch-making method capable of advancing living polymerization anionic polymerization (Patent Document 7).

有機金属を開始剤とした重合に際しては一般に有機溶剤が使用されるが、この場合、溶媒からポリマーを分離、回収する工程が必要となるだけでなく、有機溶媒廃液が生成することとなる。それに対して、水溶媒でも反応を行うことができれば、これらの問題を回避することができることから、そのような開始剤の開発が望まれていた。その要求を満たす、テトラt−ブチル亜鉛酸ジリチウムは、エーテル系溶媒中、塩化亜鉛と4倍モル量のt−ブチルリチウムとの反応により調製する事ができる。しかしながら、t−ブチルリチウムの溶液は自然発火性物質であり、また高価でもあることから工業的に多量取り扱うのは困難であった。また、触媒合成時に生成した塩化リチウムが多量残存するため、ポリマー中に塩が残存する可能性があるといった問題があった。   In the polymerization using an organic metal as an initiator, an organic solvent is generally used. In this case, not only a step of separating and recovering the polymer from the solvent is required, but also an organic solvent waste liquid is generated. On the other hand, development of such an initiator has been desired since these problems can be avoided if the reaction can be carried out with an aqueous solvent. Di-lithium tetra-t-butylzincate that satisfies this requirement can be prepared by reaction of zinc chloride with 4-fold molar amount of t-butyllithium in an ether solvent. However, a t-butyllithium solution is a pyrophoric substance and is expensive, so that it is difficult to handle a large amount industrially. In addition, since a large amount of lithium chloride generated during catalyst synthesis remains, there is a problem that salt may remain in the polymer.

また、これまで、テトラ−t−ブチル亜鉛のジリチウム塩以外の亜鉛アート錯体が、活性プロトンを有するモノマーの重合開始剤となること、あるいはプロトン性溶媒での重合開始剤となるということは知られていなかった。   In addition, it has been known that zinc art complexes other than tetra-t-butylzinc dilithium salt serve as polymerization initiators for monomers having active protons or polymerization initiators in protic solvents. It wasn't.

さらに、マグネシウムを対カチオンとして有する亜鉛アート錯体に関しては、対カチオンがリチウムである亜鉛アート錯体に比べ、比較的容易に調整する事が可能であるものの、重合開始剤として用いた例は限られていた。アクリル酸エステルあるいはN−置換マレイミドの重合開始剤としてテトラエチル亜鉛酸マグネシウムが用いられたことがあるものの、リチウムを対カチオンとして有する亜鉛アート錯体に比べると、重合活性は低いものであった。(非特許文献1,2)。さらには活性プロトンを有するモノマーの重合開始機能を有すること、あるいはプロトン性溶媒中での重合開始機能を有することは知られていなかった。
特公昭39−18944号公報 特公昭44−27741号公報 特公昭45−40303号公報 特開昭63−103189号公報 特公平7−103189号公報 特開平3−103409号公報 特開2004−292328号公報 Makromolekulare Chemie,1986年,187巻, 731−737頁 Makromolekulare Chemie,Rapid Communications, 1987年, 8巻, 167−70頁
Furthermore, with regard to zinc art complexes having magnesium as a counter cation, it can be adjusted relatively easily compared to zinc art complexes in which the counter cation is lithium, but examples of use as a polymerization initiator are limited. It was. Although tetraethylzinc zincate has been used as a polymerization initiator for acrylic esters or N-substituted maleimides, the polymerization activity was lower than that of zinc ate complexes having lithium as a counter cation. (Non-Patent Documents 1 and 2). Furthermore, it has not been known to have a polymerization initiating function for a monomer having an active proton, or to have a polymerization initiating function in a protic solvent.
Japanese Examined Patent Publication No. 39-18944 Japanese Examined Patent Publication No. 44-27741 Japanese Patent Publication No. 45-40303 JP-A 63-103189 Japanese Examined Patent Publication No. 7-103189 JP-A-3-103409 JP 2004-292328 A Makromolekulare Chemie, 1986, 187, 731-737. Makromolekulare Chemie, Rapid Communications, 1987, 8, 167-70.

本発明の目的は、上記問題点を解決するためになされたものであり、有機亜鉛アート錯体を用いた重合開始剤および(メタ)アクリル酸誘導体の重合方法に関するものである。   An object of the present invention is to solve the above-described problems, and relates to a polymerization initiator using an organozinc ate complex and a method for polymerizing a (meth) acrylic acid derivative.

本発明者らは、本課題を解決するために鋭意努力を行った結果、亜鉛原子上にt-ブチル基を少なくとも1つもつ有機亜鉛アート錯体がアニオン重合性モノマーの重合開始剤として好適であることを見出し本発明を完成するに至った。   As a result of diligent efforts to solve this problem, the present inventors have found that an organozinc ate complex having at least one t-butyl group on a zinc atom is suitable as a polymerization initiator for an anion polymerizable monomer. As a result, the present invention has been completed.

すなわち本発明は、一般式(1)
t−Bu3−nZnM (1)
または一般式(2)
t−Bu4−nZnM (2)
(ただし式中、nは1〜3の整数、Rは各々同一でも異なっていてもよく、炭素数1〜12のアルキル基、アルケニル基、アリール基、またはアリールアルキル基を示す。Mはリチウム、マグネシウムあるいはMgX(Xは塩素、臭素、ヨウ素のいずれかを表す)で示されるハロゲン化マグネシウムを表す。mは1ないし2を示す。)
で示される亜鉛アート錯体からなることを特徴とする重合開始剤および
前記一般式(1)または(2)で示される亜鉛アート錯体を重合開始剤として用いることを特徴とする(メタ)アクリル酸誘導体の重合方法に関するものである。
That is, the present invention provides the general formula (1)
t-Bu n R 3-n ZnM (1)
Or general formula (2)
t-Bu n R 4-n ZnM m (2)
(In the formula, n is an integer of 1 to 3, R may be the same or different and each represents an alkyl group, alkenyl group, aryl group, or arylalkyl group having 1 to 12 carbon atoms. M is lithium, Magnesium or MgX (X represents any one of chlorine, bromine and iodine) represents a magnesium halide. M represents 1 to 2)
And a (meth) acrylic acid derivative characterized in that the polymerization initiator is a zinc initiator complex represented by the general formula (1) or (2). It relates to the polymerization method.

本発明に係る有機亜鉛アート錯体を重合開始剤として用いることで、活性プロトンを有するモノマーおよび/または溶媒を用いても、高収率で重合体を得ることができる。   By using the organozinc art complex according to the present invention as a polymerization initiator, a polymer can be obtained in a high yield even when a monomer and / or solvent having an active proton is used.

本発明の重合開始剤は一般式(1)
t−Bu3−nZnM (1)
または一般式(2)
t−Bu4−nZnM (2)
で示される少なくとも1つのt−ブチル基を有する有機亜鉛アート錯体である。
The polymerization initiator of the present invention has the general formula (1)
t-Bu n R 3-n ZnM (1)
Or general formula (2)
t-Bu n R 4-n ZnM m (2)
An organozinc ate complex having at least one t-butyl group represented by the formula:

ここで、nは1〜3から選ばれる整数、Rは各々同一でも異なっていてもよく、炭素数1〜12のアルキル基、アルケニル基、アリール基またはアリールアルキル基であり、具体的にはメチル基、エチル基、i−プロピル基、n−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、s−ブチル基、n−ペンチル基、t-アミル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、ビニル基、シクロペンタジエニル基、フェニル基、ベンジル基を示す。Mはリチウム、マグネシウムあるいはMgX(Xは塩素、臭素、ヨウ素のいずれかを表す)で示されるハロゲン化マグネシウムを表す。mは1ないし2を示す。   Here, n is an integer selected from 1 to 3, R may be the same or different, and is an alkyl group, alkenyl group, aryl group or arylalkyl group having 1 to 12 carbon atoms, specifically methyl. Group, ethyl group, i-propyl group, n-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, s-butyl group, n-pentyl group, t-amyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decyl group, vinyl group, cyclopentadienyl group, phenyl group, and benzyl group are shown. M represents a magnesium halide represented by lithium, magnesium, or MgX (X represents any one of chlorine, bromine, and iodine). m represents 1 to 2.

本発明に用いられる有機亜鉛アート錯体のより具体的な例としては、一般式(1)
t−Bu3−nZnM (1)
で示される化合物として、(t−ブチル)ジメチル亜鉛酸リチウム、(t−ブチル)ジエチル亜鉛酸リチウム、(t−ブチル)ジブチル亜鉛酸リチウム、(t−ブチル)ジビニル亜鉛酸リチウム、(n−ブチル)ジt−ブチル亜鉛酸リチウム、ビス(t−ブチル)フェニル亜鉛酸リチウム、トリt−ブチル亜鉛酸リチウム等の有機亜鉛酸リチウムや、(t−ブチル)ジメチル亜鉛酸マグネシウムクロライド、(t−ブチル)ジメチル亜鉛酸マグネシウムブロマイド、(t−ブチル)ジメチル亜鉛酸マグネシウムアイオダイド、ジ(t−ブチル)メチル亜鉛酸マグネシウムクロライド、ジ(t−ブチル)メチル亜鉛酸マグネシウムブロマイド、ジ(t−ブチル)メチル亜鉛酸マグネシウムアイオダイド、ジエチル(t−ブチル)亜鉛酸マグネシウムクロライド、ジエチル(t−ブチル)亜鉛酸マグネシウムブロマイド、ジエチル(t−ブチル)亜鉛酸マグネシウムアイオダイド、エチルジ(t−ブチル)亜鉛酸マグネシウムクロライド、エチルジ(t−ブチル)亜鉛酸マグネシウムブロマイド、エチルジ(t−ブチル)亜鉛酸マグネシウムアイオダイド、(t−ブチル)ジブチル亜鉛酸マグネシウムクロライド、(t−ブチル)ジブチル亜鉛酸マグネシウムブロマイド、(t−ブチル)ジブチル亜鉛酸マグネシウムアイオダイド、ジ(t−ブチル)ブチル亜鉛酸マグネシウムクロライド、ジ(t−ブチル)ブチル亜鉛酸マグネシウムブロマイド、ジ(t−ブチル)ブチル亜鉛酸マグネシウムアイオダイド、(t−ブチル)ジビニル亜鉛酸マグネシウムクロライド、(t−ブチル)ジビニル亜鉛酸マグネシウムブロマイド、(t−ブチル)ジビニル亜鉛酸マグネシウムアイオダイド、ジフェニル(t−ブチル)亜鉛酸マグネシウムクロライド、ジフェニル(t−ブチル)亜鉛酸マグネシウムブロマイド、ジフェニル(t−ブチル)亜鉛酸マグネシウムアイオダイド、フェニルジ(t−ブチル)亜鉛酸マグネシウムクロライド、フェニルジ(t−ブチル)亜鉛酸マグネシウムブロマイド、フェニルジ(t−ブチル)亜鉛酸マグネシウムアイオダイド、トリt−ブチル亜鉛酸マグネシウムクロライド、トリt−ブチル亜鉛酸マグネシウムブロマイド、トリt−ブチル亜鉛酸マグネシウムアイオダイド等の有機亜鉛酸マグネシウムハロゲン化物が例示される。
More specific examples of the organozinc ate complex used in the present invention include those represented by the general formula (1)
t-Bu n R 3-n ZnM (1)
(T-butyl) lithium dimethyl zincate, (t-butyl) lithium diethyl zincate, (t-butyl) lithium dibutyl zincate, (t-butyl) lithium divinyl zincate, (n-butyl) ) Lithium organic zincate such as lithium dit-butylzincate, lithium bis (t-butyl) phenylzincate, lithium trit-butylzinclate, (t-butyl) dimethylzinc zincate chloride, (t-butyl) ) Magnesium dimethylzinc acid bromide, (t-butyl) magnesium dimethylzincate iodide, di (t-butyl) methylmagnesium zinc chloride, di (t-butyl) methylmagnesium bromide, di (t-butyl) methyl Magnesium zincate iodide, diethyl (t-butyl) zincate magnesium Muchloride, diethyl (t-butyl) zinc acid magnesium bromide, diethyl (t-butyl) magnesium zincate iodide, ethyl di (t-butyl) zinc zinc chloride, ethyl di (t-butyl) zinc magnesium bromide, ethyl di (t -Butyl) magnesium zincate iodide, (t-butyl) dibutylmagnesium chloride, (t-butyl) dibutylmagnesium bromide, (t-butyl) dibutylmagnesium iodide, di (t-butyl) butyl Magnesium zinc chloride, di (t-butyl) butyl magnesium zinc bromide, di (t-butyl) butyl magnesium zinc iodide, (t-butyl) divinyl magnesium zinc chloride, (t-butyl) dibi Magnesium bromide bromide, (t-butyl) divinylmagnesium zinc iodide, diphenyl (t-butyl) magnesium chloride, diphenyl (t-butyl) magnesium bromide, diphenyl (t-butyl) magnesium zinc iodide Dide, Phenyldi (t-butyl) zinc acid magnesium chloride, Phenyldi (t-butyl) zinc magnesium bromide, Phenyldi (t-butyl) zinc magnesium iodide, Tri-t-butylzinc magnesium chloride, Tri-t-butylzinc Examples thereof include organic magnesium zinc halides such as magnesium magnesium bromide and magnesium tri-t-butylzincate iodide.

一般式(2)
t−Bu4−nZnM (2)
で示される有機亜鉛アート錯体の具体例としては、トリ-t-ブチルメチル亜鉛酸ジリチウム、トリ-t-ブチルエチル亜鉛酸ジリチウム、トリ-t-ブチル-n-プロピル亜鉛酸ジリチウム、トリ-t-ブチル-i-プロピル亜鉛酸ジリチウム、トリ-t-ブチル-n-ブチル亜鉛酸ジリチウム、トリ-t-ブチル-i-ブチル亜鉛酸ジリチウム、トリ-t-ブチル-s-ブチル亜鉛酸ジリチウム、ジメチルジ-t-ブチル亜鉛酸ジリチウム、ジエチルジ-t-ブチル亜鉛酸ジリチウム、ジ-t-ブチルジ-n-プロピル亜鉛酸ジリチウム、ジ-t-ブチルジ-i-プロピル亜鉛酸ジリチウム、ジ-n-ブチルジ-n-ブチル亜鉛酸ジリチウム、ジ-n-ブチルジ-i-ブチル亜鉛酸ジリチウム、ジ-n-ブチルジ-s-ブチル亜鉛酸ジリチウム、メチルエチルジ-t-ブチル亜鉛酸ジリチウム、メチル-n-ブチル-ジ-t-ブチル亜鉛酸ジリチウム、メチル-s-ブチル-ジ-t-ブチル亜鉛酸ジリチウム、エチル-n-ブチル-ジ-t-ブチル亜鉛酸ジリチウム、エチル-s-ブチル-ジ-t-ブチル亜鉛酸ジリチウム、ジメチルエチル-t-ブチル亜鉛酸ジリチウム、ジメチル-n-ブチル-t-ブチル亜鉛酸ジリチウム、ジメチル-s-ブチル-t-ブチル亜鉛酸ジリチウム、ジメチルエチル-t-ブチル亜鉛酸ジリチウム、ジエチルメチル-t-ブチル亜鉛酸ジリチウム、ジエチル-n-ブチル-t-ブチル亜鉛酸ジリチウム、ジエチル-s-ブチル-t-ブチル亜鉛酸ジリチウム等の有機亜鉛酸ジリチウムや、トリ-t-ブチルメチル亜鉛酸マグネシウム、トリ-t-ブチルエチル亜鉛酸マグネシウム、トリ-t-ブチル-n-プロピル亜鉛酸マグネシウム、トリ-t-ブチル-i-プロピル亜鉛酸マグネシウム、トリ-t-ブチル-n-ブチル亜鉛酸マグネシウム、トリ-t-ブチル-i-ブチル亜鉛酸マグネシウム、トリ-t-ブチル-s-ブチル亜鉛酸マグネシウム、ジメチルジ-t-ブチル亜鉛酸マグネシウム、ジエチルジ-t-ブチル亜鉛酸マグネシウム、ジ-t-ブチルジ-n-プロピル亜鉛酸マグネシウム、ジ-t-ブチルジ-i-プロピル亜鉛酸マグネシウム、ジ-n-ブチルジ-n-ブチル亜鉛酸マグネシウム、ジ-n-ブチルジ-i-ブチル亜鉛酸マグネシウム、ジ-n-ブチルジ-s-ブチル亜鉛酸マグネシウム、メチルエチルジ-t-ブチル亜鉛酸マグネシウム、メチル-n-ブチル-ジ-t-ブチル亜鉛酸マグネシウム、メチル-s-ブチル-ジ-t-ブチル亜鉛酸マグネシウム、エチル-n-ブチル-ジ-t-ブチル亜鉛酸マグネシウム、エチル-s-ブチル-ジ-t-ブチル亜鉛酸マグネシウム、ジメチルエチル-t-ブチル亜鉛酸マグネシウム、ジメチル-n-ブチル-t-ブチル亜鉛酸マグネシウム、ジメチル-s-ブチル-t-ブチル亜鉛酸マグネシウム、ジメチルエチル-t-ブチル亜鉛酸マグネシウム、ジエチルメチル-t-ブチル亜鉛酸マグネシウム、ジエチル-n-ブチル-t-ブチル亜鉛酸マグネシウム、ジエチル-s-ブチル-t-ブチル亜鉛酸マグネシウム等の有機亜鉛酸マグネシウムを挙げる事ができる。
General formula (2)
t-Bu n R 4-n ZnM m (2)
Specific examples of the organic zinc ate complex represented by the formula include di-lithium tri-t-butylmethylzincate, dilithium tri-t-butylethylzincate, dilithium tri-t-butyl-n-propylzincate, tri-t-butyl- Dilithium i-propylzinc zincate, dilithium tri-t-butyl-n-butylzinc zincate, di-lithium tri-t-butyl-i-butylzinc zincate, dilithium tri-t-butyl-s-butyl zincate, dimethyldi-t- Dilithium butyl zincate, dilithium diethyldi-t-butyl zincate, dilithium di-t-butyldi-n-propyl zincate, dilithium di-t-butyldi-i-propyl zincate, di-n-butyldi-n-butylzinc Dilithium acid, di-n-butyldi-i-butylzinc zincate, di-n-butyldi-s-butyldiethyllithium, methylethyldi-t-butylzinccatenate, methyl-n-butyl-di-t-butylzinc Dilithium acid, methyl -s-Butyl-di-t-butyl dizinc zincate, ethyl-n-butyl-di-t-butyl dilithium zincate, ethyl-s-butyl-di-t-butylzinc zincate, dimethylethyl-t-butyl Dilithium zincate, dimethyl-n-butyl-t-butyldilithium zincate, dimethyl-s-butyl-t-butyldilithium zincate, dimethylethyl-t-butylzinc zincate, diethylmethyl-t-butyldilithium zincate, Dilithium organic zincate such as di-lithium diethyl-n-butyl-t-butylzinc zincate, diethyl-s-butyl-t-butylzinc zincate, tri-t-butylmethylmagnesium zincate, magnesium tri-t-butylethylzincate , Tri-t-butyl-n-propylmagnesium zincate, tri-t-butyl-i-propylmagnesium zincate, tri-t-butyl-n-butylmagnesium zincate, tri-t-butyl-i-butylzinc Acid mug Cium, tri-t-butyl-s-butylmagnesium zincate, dimethyldi-t-butylmagnesium zincate, diethyldi-t-butylmagnesium zincate, di-t-butyldi-n-propylmagnesium zincate, di-t- Butyldi-i-propyl magnesium zincate, di-n-butyldi-n-butylmagnesium zincate, di-n-butyldi-i-butylmagnesium zincate, di-n-butyldi-s-butylmagnesium zincate, methylethyldi- t-Butylzinc zincate, methyl-n-butyl-di-t-butylmagnesium zincate, methyl-s-butyl-di-t-butylmagnesium zincate, ethyl-n-butyl-di-t-butylzincate Magnesium, ethyl-s-butyl-di-t-butylmagnesium zincate, dimethylethyl-t-butylmagnesium zincate, dimethyl-n-butyl-t-butylmagnesium zincate, dimethyl-s-butyl-t-butylzinc acid Organics such as magnesium, dimethylethyl-t-butylmagnesium zincate, diethylmethyl-t-butylmagnesium zincate, diethyl-n-butyl-t-butylmagnesium zincate, diethyl-s-butyl-t-butylmagnesium zincate Mention may be made of magnesium zincate.

これらの亜鉛アート錯体は、単品でもあるいは混合物としても重合開始剤として用いることができる。   These zinc art complexes can be used as polymerization initiators either individually or as a mixture.

本発明のt−ブチル基を有する亜鉛アート錯体は、不活性ガス雰囲気下、亜鉛化合物と、有機リチウム化合物あるいは有機マグネシウム化合物との反応により合成することができる。   The zinc art complex having a t-butyl group of the present invention can be synthesized by a reaction between a zinc compound and an organolithium compound or an organomagnesium compound in an inert gas atmosphere.

例えば、ジアルキル亜鉛やジアリール亜鉛、ジアルケニル亜鉛などの有機亜鉛化合物に対して1〜2当量のt-ブチルリチウムあるいはt−ブチル基を有する有機マグネシウム試薬とを反応させることで合成することができる。また、ジt−ブチル亜鉛に対して1〜2当量の有機リチウム試薬または有機マグネシウム試薬を反応させたものを用いることもできる。   For example, it can be synthesized by reacting an organic zinc compound such as dialkyl zinc, diaryl zinc or dialkenyl zinc with an organic magnesium reagent having 1 to 2 equivalents of t-butyllithium or t-butyl group. Moreover, what reacted 1 to 2 equivalent organolithium reagent or organomagnesium reagent with respect to di-t-butyl zinc can also be used.

あるいは、塩化亜鉛などのハロゲン化亜鉛を出発源とし、亜鉛に対し3〜4当量の有機リチウム試薬あるいは有機マグネシウム試薬を反応させることで合成することができる。この際、少なくとも1当量のt−ブチルリチウムあるいはt−ブチル基を有する有機マグネシウム試薬を使用することで、本発明における亜鉛アート錯体を合成することができる。   Or it can synthesize | combine by making zinc halides, such as zinc chloride, into a starting source, and making 3-4 equivalent of an organic lithium reagent or an organic magnesium reagent react with zinc. At this time, the zinc art complex in the present invention can be synthesized by using an organomagnesium reagent having at least one equivalent of t-butyllithium or t-butyl group.

これらの合成には、反応溶媒として、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテルなどのエーテル系溶媒あるいはペンタン、ヘキサン、ヘプタン、トルエンなどの炭化水素系溶媒およびそれらの混合液を用いることができる。なかでも、反応時の温度の制御あるいは均一性の保持の観点から、エーテル系溶媒を用いるのが好ましい。   For these syntheses, ether solvents such as tetrahydrofuran, diethyl ether, dibutyl ether, cyclopentyl methyl ether, or hydrocarbon solvents such as pentane, hexane, heptane, toluene, and mixtures thereof can be used as reaction solvents. . Among these, an ether solvent is preferably used from the viewpoint of controlling the temperature during the reaction or maintaining uniformity.

合成した亜鉛アート錯体の溶液はそのまま重合に使用することができる。   The solution of the synthesized zinc art complex can be used for polymerization as it is.

重合に用いられるモノマーとして、(メタ)アクリル酸誘導体が挙げられる。(メタ)アクリル酸誘導体としては、アクリル酸、メタクリル酸およびアクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、ヒドロキシエチルメタクリレートなどの(メタ)アクリル酸エステル類、N−イソプロピルアクリルアミド、アクリルアミド、N−イソプロピルメタクリルアミドなど(メタ)アクリル酸アミド類が例示できる。これらは単独で用いられるが、必要に応じて、2成分以上あるいは他のアニオン重合性モノマーと併用し、共重合体を製造することも出来る。   Examples of the monomer used for polymerization include (meth) acrylic acid derivatives. (Meth) acrylic acid derivatives include acrylic acid, methacrylic acid and methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate and other (meth) acrylic acid esters, N-isopropylacrylamide, acrylamide And (meth) acrylic acid amides such as N-isopropylmethacrylamide. These are used alone, but if necessary, a copolymer can be produced by using two or more components or other anionic polymerizable monomers in combination.

特に、ヒドロキシエチルメタクリレート、N−イソプロピルアクリルアミド、アクリルアミド、N−イソプロピルメタクリルアミドなど、通常の有機金属を用いた場合には失活するような、活性プロトンを有する(メタ)アクリル誘導体に対しても、本発明の亜鉛アート錯体は、重合開始機能を損なうことなく、重合を進行させることができる。   In particular, even for (meth) acryl derivatives having active protons that are deactivated when ordinary organic metals such as hydroxyethyl methacrylate, N-isopropylacrylamide, acrylamide, and N-isopropylmethacrylamide are used, The zinc art complex of the present invention can proceed with polymerization without impairing the polymerization initiation function.

重合に用いられる溶媒としては、通常用いられる溶媒であればよく、例えばトルエン、キシレン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタンなどの炭化水素系溶媒、THF、ジエチルエーテルなどのエーテル溶媒系、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール類および水等が挙げられる。一般に、水やアルコール類は、有機金属化合物と容易に反応を起こすため、それらを溶媒に用いた場合、有機金属化合物は重合開始機能を失うとされている。しかしながら、本発明の亜鉛アート錯体は、水やアルコール系溶媒といったプロトン性溶媒系を重合溶媒として使用しても、重合開始機能を失うことがなく、高収率で重合体を得ることが出来る。   The solvent used for the polymerization may be a commonly used solvent, for example, a hydrocarbon solvent such as toluene, xylene, hexane, cyclohexane, heptane, an ether solvent system such as THF, diethyl ether, methanol, ethanol, isopropanol, etc. Alcohols and water. In general, water and alcohols easily react with an organometallic compound. Therefore, when they are used as a solvent, the organometallic compound loses the polymerization initiation function. However, the zinc art complex of the present invention can obtain a polymer in a high yield without losing the polymerization initiation function even when a protic solvent system such as water or an alcohol solvent is used as a polymerization solvent.

本発明における、(メタ)アクリル酸誘導体の重合において使用される亜鉛アート錯体の量は特に制限はないが、(メタ)アクリル酸誘導体100モルに対して0.001〜10モルの範囲で用いることが好ましい。この範囲より少ない場合には十分な重合活性が出ないことがあり、この範囲を超えた場合には、得られたポリマー中に多量の金属残渣が含まれることがあり、それを除去する工程が必要となることがある。   The amount of the zinc ate complex used in the polymerization of the (meth) acrylic acid derivative in the present invention is not particularly limited, but it should be used in the range of 0.001 to 10 mol with respect to 100 mol of the (meth) acrylic acid derivative. Is preferred. When the amount is less than this range, sufficient polymerization activity may not be obtained. When the range is exceeded, a large amount of metal residue may be contained in the obtained polymer, and the step of removing it may be a process. It may be necessary.

以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Examples of the present invention are shown below, but the present invention is not limited thereto.

t−BuEt ZnLiの調整
窒素雰囲気下、100mLナスフラスコにTHF30mL,ジエチル亜鉛3.72g(30.1ミリモル)を加え、−70℃に冷却した。攪拌条件下、20.3wt%のt−ブチルリチウムのペンタン溶液9.35g(29.7ミリモル)を滴下した。滴下後、−70℃にて30分攪拌した後、室温まで昇温した。溶媒を減圧濃縮し、32.2wt%のt−BuEtZnLiのTHF溶液を得た。
1H-NMR (THF-d6) d 1.36 (t, 6H), 1.03 (s, 9H), -0.06 (q, 4H)
また、本溶液を希硫酸にて分解し、発生ガス量を測定したところ、Znに対して3倍モル量のガスが発生することを確認した。
上記分析結果より、t−BuEtZnMgClが生成している事を確認した。
Under a regulated nitrogen atmosphere of t-BuEt 2 ZnLi , 30 mL of THF and 3.72 g (30.1 mmol) of diethyl zinc were added to a 100 mL eggplant flask and cooled to -70 ° C. Under stirring, 9.35 g (29.7 mmol) of a pentane solution of 20.3 wt% t-butyllithium was added dropwise. After dropping, the mixture was stirred at -70 ° C for 30 minutes and then warmed to room temperature. The solvent was concentrated under reduced pressure to obtain 32.2 wt% of t-BuEt 2 ZnLi in THF.
1H-NMR (THF-d6) d 1.36 (t, 6H), 1.03 (s, 9H), -0.06 (q, 4H)
Moreover, when this solution was decomposed with dilute sulfuric acid and the amount of generated gas was measured, it was confirmed that a gas having a 3-fold molar amount with respect to Zn was generated.
From the above analysis results, it was confirmed that t-BuEt 2 ZnMgCl was generated.

N−イソプロピルアクリルアミドの重合
窒素雰囲気下、20℃にてN−イソプロピルアクリルアミド5.0g(44.4ミリモル)の水溶液に、合成例1にて調製した32.3wt%のt−BuEtZnLiのTHF溶液0.28gを加え、常温で1時間間攪拌した。その後、50℃にて30分間攪拌したところ、固体が析出。4.0gのポリマーを回収した。
Polymerization of N-isopropylacrylamide 32.5 wt% of t-BuEt 2 ZnLi THF prepared in Synthesis Example 1 was added to an aqueous solution of 5.0 g (44.4 mmol) of N-isopropylacrylamide at 20 ° C. in a nitrogen atmosphere. 0.28 g of the solution was added and stirred at room temperature for 1 hour. Then, when it stirred for 30 minutes at 50 degreeC, solid precipitated. 4.0 g of polymer was recovered.

t−BuEt ZnMgClの調整
窒素雰囲気下、100mLナスフラスコにTHF30mL,ジエチル亜鉛9.65g(78.1ミリモル)を加え、−50℃に冷却した。攪拌条件下、13.0wt%のt−ブチルマグネシウムクロライドのTHF溶液70g(78.1ミリモル)を滴下した。滴下後、−50℃にて30分攪拌した後、室温まで昇温し、17wt%のt−BuEtZnMgClのTHF溶液を得た。
1H-NMR (THF-d6) d 1.31 (t, 6H), 1.10 (s, 9H), -0.03 (q, 4H)
また、本溶液を希硫酸による分解にて生成する、亜鉛アート錯体由来のブタンおよびエタンからなるガス量を測定したところ、Znに対して3倍モル量のガスが発生することを確認した。
上記分析結果より、t−BuEtZnMgClが生成している事を確認した。
Under a regulated nitrogen atmosphere of t-BuEt 2 ZnMgCl , 30 mL of THF and 9.65 g (78.1 mmol) of diethylzinc were added to a 100 mL eggplant flask and cooled to −50 ° C. Under stirring conditions, 70 g (78.1 mmol) of 13.0 wt% t-butylmagnesium chloride in THF was added dropwise. After dropping, the mixture was stirred at −50 ° C. for 30 minutes and then heated to room temperature to obtain a 17 wt% THF solution of t-BuEt 2 ZnMgCl.
1H-NMR (THF-d6) d 1.31 (t, 6H), 1.10 (s, 9H), -0.03 (q, 4H)
Moreover, when the gas amount which consists of a butane and ethane derived from a zinc art complex which produces | generates this solution by decomposition | disassembly with a dilute sulfuric acid was measured, it confirmed that the gas of 3 times mole amount with respect to Zn was generated.
From the above analysis results, it was confirmed that t-BuEt 2 ZnMgCl was generated.

N−イソプロピルアクリルアミドの重合
窒素雰囲気下、20℃にてN−イソプロピルアクリルアミド5.5g(48.7ミリモル)の水溶液に、合成例1にて調製した17wt%のt−BuEtZnMgClのTHF溶液0.8gを加え、常温で1時間間攪拌した。その後、50℃にて30分間攪拌したところ、固体が析出。5.5gのポリマーを回収した。
Polymerization of N-isopropylacrylamide In a nitrogen atmosphere at 20 ° C., an aqueous solution of 5.5 g (48.7 mmol) of N-isopropylacrylamide was added to a THF solution of 17 wt% t-BuEt 2 ZnMgCl prepared in Synthesis Example 1. 0.8 g was added and stirred at room temperature for 1 hour. Then, when it stirred for 30 minutes at 50 degreeC, solid precipitated. 5.5 g of polymer was recovered.

t−Bu 3 ZnMgClの調整
窒素雰囲気下、300mLナスフラスコにTHF70mL,塩化亜鉛4.73g(34.7ミリモル)を加え、0℃に冷却した。攪拌条件下、13.0wt%のt−ブチルマグネシウムクロライドのTHF溶液94g(104.4ミリモル)を滴下した。滴下後、室温室温まで昇温し、濾過後7wt%のt−BuZnMgClのTHF溶液を得た。
1H-NMR (THF-d6) d 1.15 (s, 27H)
Under a regulated nitrogen atmosphere of t-Bu 3 ZnMgCl, 70 mL of THF and 4.73 g (34.7 mmol) of zinc chloride were added to a 300 mL eggplant flask and cooled to 0 ° C. Under stirring conditions, 94 g (104.4 mmol) of a THF solution of 13.0 wt% t-butylmagnesium chloride was added dropwise. After the dropwise addition, the temperature was raised to room temperature, and after filtration, a 7 wt% THF solution of t-Bu 3 ZnMgCl was obtained.
1H-NMR (THF-d6) d 1.15 (s, 27H)

N−イソプロピルアクリルアミドの重合
窒素雰囲気下、20℃にてN−イソプロピルアクリルアミド5.1g(40.1ミリモル)の水溶液に、合成例1にて調製した7wt%のt−BuZnMgClのTHF溶液0.6gを加え、常温で1時間間攪拌した。その後、50℃にて30分間攪拌したところ、固体が析出。4.9gのポリマーを回収した。
Polymerization of N-isopropylacrylamide In a nitrogen atmosphere at 20 ° C., an aqueous solution of 5.1 g (40.1 mmol) of N-isopropylacrylamide was added to a THF solution of 7 wt% t-Bu 3 ZnMgCl prepared in Synthesis Example 1. 0.6 g was added and stirred at room temperature for 1 hour. Then, when it stirred for 30 minutes at 50 degreeC, solid precipitated. 4.9 g of polymer was recovered.

t−Bu(n−Bu) ZnLi の調製
窒素雰囲気下、300mLナスフラスコに無水塩化亜鉛の1M−THF溶液35mL(35ミリモル)を加え、−70℃に冷却。攪拌条件下、14.9wt%−n−ブチルリチウムのヘキサン溶液45.3g(105ミリモル)を滴下した。更に、−70℃、攪拌条件下21.6wt%−t−ブチルリチウムのペンタン溶液10.2g(34.3ミリモル)を滴下した。滴下後、−70℃にて30分攪拌した後、室温まで昇温した。溶媒を減圧除去し、39.2wt%のt−Bu(n−Bu)ZnLiのTHF溶液を得た。
Preparation of t-Bu (n-Bu) 3 ZnLi 2 Under a nitrogen atmosphere, 35 mL (35 mmol) of 1M-THF solution of anhydrous zinc chloride was added to a 300 mL eggplant flask and cooled to -70 ° C. Under stirring conditions, 45.3 g (105 mmol) of a hexane solution of 14.9 wt% -n-butyllithium was added dropwise. Furthermore, 10.2 g (34.3 mmol) of a pentane solution of 21.6 wt% -t-butyllithium was added dropwise at −70 ° C. under stirring conditions. After dropping, the mixture was stirred at -70 ° C for 30 minutes and then warmed to room temperature. The solvent was removed under reduced pressure to obtain 39.2 wt% of a THF solution of t-Bu (n-Bu) 3 ZnLi 2 .

N−イソプロピルアクリルアミドの重合
窒素雰囲気下、20℃にてN−イソプロピルアクリルアミド5.1g(45.0ミリモル)の水溶液に、t−Bu(n−Bu)ZnLiのTHF溶液0.5gを加え、常温で1時間間攪拌した。その後、50℃にて30分間攪拌したところ、固体が析出。4.3gのポリマーを回収した。
Polymerization of N-isopropylacrylamide In a nitrogen atmosphere, 0.5 g of a THF solution of t-Bu (n-Bu) 3 ZnLi 2 was added to an aqueous solution of 5.1 g (45.0 mmol) of N-isopropylacrylamide at 20 ° C. The mixture was stirred at room temperature for 1 hour. Then, when it stirred for 30 minutes at 50 degreeC, solid precipitated. 4.3 g of polymer was recovered.

(t−Bu) (n−Bu) ZnLi の調製
14.9wt%−n−ブチルリチウムのヘキサン溶液30.1g(70ミリモル)と21.6wt%−t−ブチルリチウムのペンタン溶液20.5g(69.1ミリモル)を用いた以外は、実施例1と同様にして、38.9wt%の(t−Bu)(n−Bu)ZnLiのTHF溶液を得た。
Preparation of (t-Bu) 2 (n-Bu) 2 ZnLi 2 30.1 g (70 mmol) of a hexane solution of 14.9 wt% -n-butyl lithium and a pentane solution of 21.6 wt% -t-butyl lithium A THF solution of 38.9 wt% (t-Bu) 2 (n-Bu) 2 ZnLi 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that 5 g (69.1 mmol) was used.

N−イソプロピルアクリルアミドの重合
実施例4と同様な方法により、38.9wt%の(t−Bu)(n−Bu)ZnLiのTHF溶液0.5gより、ポリマー4.8gを得た。
Polymerization of N-isopropylacrylamide By the same method as in Example 4, 4.8 g of a polymer was obtained from 0.5 g of a 38.9 wt% (t-Bu) 2 (n-Bu) 2 ZnLi 2 THF solution.

t−Bu(n-Bu)Et ZnLi の調製
窒素雰囲気下、100mLナスフラスコにTHF30mL,ジエチル亜鉛4.26g(34.5ミリモル)を加え、−70℃に冷却。攪拌条件下、14.9wt%−n−ブチルリチウムのヘキサン溶液14.9g(34.8ミリモル)を滴下した。更に−70℃、攪拌条件下21.6t%−t−ブチルリチウムのペンタン溶液10.1g(34.0ミリモル)を滴下した。滴下後、−70℃にて30分攪拌した後、室温まで昇温した。溶媒を減圧除去し、36.8wt%のt−Bu(n-Bu)EtZnLiのTHF溶液を得た。
Preparation of t-Bu (n-Bu) Et 2 ZnLi 2 Under a nitrogen atmosphere, 30 mL of THF and 4.26 g (34.5 mmol) of diethyl zinc were added to a 100 mL eggplant flask and cooled to -70 ° C. Under stirring conditions, 14.9 g (34.8 mmol) of a hexane solution of 14.9 wt% -n-butyllithium was added dropwise. Furthermore, 10.1 g (34.0 mmol) of a pentane solution of 21.6 t% -t-butyllithium was added dropwise at -70 ° C under stirring conditions. After dropping, the mixture was stirred at -70 ° C for 30 minutes and then warmed to room temperature. The solvent was removed under reduced pressure to obtain a 36.8 wt% solution of t-Bu (n-Bu) Et 2 ZnLi 2 in THF.

N−イソプロピルアクリルアミドの重合
実施例4と同様な方法により、t−Bu(n-Bu)EtZnLiのTHF溶液0.5gより4.1gのポリマーを回収した。
Polymerization of N-isopropylacrylamide In the same manner as in Example 4, 4.1 g of polymer was recovered from 0.5 g of a THF solution of t-Bu (n-Bu) Et 2 ZnLi 2 .

t−Bu Et ZnLi の調製
ジエチル亜鉛3.26g(26.4ミリモル)と20.3wt%−t−ブチルリチウムのペンタン溶液16.2g(51.3ミリモル)より、実施例6と同様な方法により22.3wt%のt−BuEtZnLiのTHF溶液を得た。
Preparation of t-Bu 2 Et 2 ZnLi 2 From 3.26 g (26.4 mmol) of diethylzinc and 16.2 g (51.3 mmol) of a pentane solution of 20.3% wt-t-butyllithium, the same as in Example 6 By this method, a 22.3 wt% solution of t-Bu 2 Et 2 ZnLi 2 in THF was obtained.

N−イソプロピルアクリルアミドの重合
実施例4と同様な方法により、t−BuEtZnLiのTHF溶液0.5gより、3.9gのポリマーを回収した。
Polymerization of N-isopropylacrylamide In the same manner as in Example 4, 3.9 g of polymer was recovered from 0.5 g of a THF solution of t-Bu 2 Et 2 ZnLi 2 .

t−Bu Et ZnLi の調製
ジエチル亜鉛3.8g(30.8ミリモル)、トルエン30ml及び20.3wt%−t−ブチルリチウムのペンタン溶液19.8g(62.6ミリモル)より、実施例6と同様な方法により反応を行なった後、析出した固体を窒素雰囲気下でろ過した後、溶媒を溜去し29.4wt%のt−BuEtZnLiのトルエン溶液を得た。
Preparation of t-Bu 2 Et 2 ZnLi 2 From 3.8 g (30.8 mmol) of diethylzinc, 30 ml of toluene and 19.8 g (62.6 mmol) of a pentane solution of 20.3% wt-t-butyllithium After the reaction was carried out in the same manner as in No. 6, the precipitated solid was filtered under a nitrogen atmosphere, and then the solvent was distilled off to obtain a 29.4 wt% toluene solution of t-Bu 2 Et 2 ZnLi 2 .

N−イソプロピルアクリルアミドの重合
実施例4と同様な方法により、t−BuEtZnLiのトルエン溶液0.5gより、3.8gのポリマーを回収した。
Polymerization of N-isopropylacrylamide In the same manner as in Example 4, 3.8 g of polymer was recovered from 0.5 g of a toluene solution of t-Bu 2 Et 2 ZnLi 2 .

(比較例1)
n−BuEt ZnLiの調整
窒素雰囲気下、100mLナスフラスコにTHF30mL,ジエチル亜鉛4.10g(33.2ミリモル)を加え、−70℃に冷却した。攪拌条件下、14.9wt%のn−ブチルリチウムのヘキサン溶液14.4g(32.2ミリモル)を滴下した。滴下後、−70℃にて30分攪拌した後、室温まで昇温した。溶媒を減圧濃縮し、18.2wt%のn−BuEtZnLiのTHF溶液を得た。
1H-NMR (THF-d6) d 1.71 (m, 2H), 1.37 (m, 2H), 1.32 (t, 6H), 0.95 (t, 3H),
-0.05 (t, 2H), -0.16 (q, 4H)
(Comparative Example 1)
Under a regulated nitrogen atmosphere of n-BuEt 2 ZnLi , 30 mL of THF and 4.10 g (33.2 mmol) of diethyl zinc were added to a 100 mL eggplant flask, and cooled to -70 ° C. Under stirring conditions, 14.4 g (32.2 mmol) of a 14.9 wt% n-butyllithium hexane solution was added dropwise. After dropping, the mixture was stirred at -70 ° C for 30 minutes and then warmed to room temperature. The solvent was concentrated under reduced pressure to obtain 18.2 wt% of n-BuEt 2 ZnLi in THF.
1H-NMR (THF-d6) d 1.71 (m, 2H), 1.37 (m, 2H), 1.32 (t, 6H), 0.95 (t, 3H),
-0.05 (t, 2H), -0.16 (q, 4H)

N−イソプロピルアクリルアミドの重合
窒素雰囲気下、20℃にてN−イソプロピルアクリルアミド5.6g(44.4ミリモル)の水溶液に、合成例2にて調製した18.2wt%のn−BuEtZnLiのTHF溶液0.8gを加え、常温で1時間間攪拌した。その後、50℃にて30分間攪拌したものの、固体は析出せず、ポリマーは回収できなかった。
Polymerization of N-isopropylacrylamide In a nitrogen atmosphere at 20 ° C., an aqueous solution of 5.6 g (44.4 mmol) of N-isopropylacrylamide was dissolved in 18.2 wt% of n-BuEt 2 ZnLi THF prepared in Synthesis Example 2. 0.8 g of the solution was added and stirred at room temperature for 1 hour. Then, although it stirred for 30 minutes at 50 degreeC, solid did not precipitate and a polymer was not collectable.

(比較例2)
PhEt ZnLiの調整
窒素雰囲気下、100mLナスフラスコにTHF30mL,ジエチル亜鉛4.03g(32.6ミリモル)を加え、−70℃に冷却した。攪拌条件下、12.3wt%のフェニルリチウムのエーテル−シクロヘキサン溶液22.1g(32.3ミリモル)を滴下した。滴下後、−70℃にて30分攪拌した後、室温まで昇温した。溶媒を減圧濃縮し、34.4wt%のPhEtZnLiのTHF溶液を得た。
1H-NMR (THF-d6) d 7.88(d,2H), 7.05 (t, 2H), 6.98(d,1H),1.45 (t, 6H), 0.06 (q,
4H)
(Comparative Example 2)
Under a regulated nitrogen atmosphere of PhEt 2 ZnLi , 30 mL of THF and 4.03 g (32.6 mmol) of diethyl zinc were added to a 100 mL eggplant flask and cooled to −70 ° C. Under stirring conditions, 22.1 g (32.3 mmol) of 12.3 wt% phenyllithium in ether-cyclohexane was added dropwise. After dropping, the mixture was stirred at -70 ° C for 30 minutes and then warmed to room temperature. The solvent was concentrated under reduced pressure to obtain 34.4 wt% PhEt 2 ZnLi in THF.
1H-NMR (THF-d6) d 7.88 (d, 2H), 7.05 (t, 2H), 6.98 (d, 1H), 1.45 (t, 6H), 0.06 (q,
4H)

N−イソプロピルアクリルアミドの重合
窒素雰囲気下、20℃にてN−イソプロピルアクリルアミド5.1g(45.0ミリモル)の水溶液に、合成例3にて調製した34.4wt%のPhEtZnLiのTHF溶液0.6gを加え、常温で1時間間攪拌した。その後、50℃にて30分間攪拌したものの、固体は析出せず、ポリマーは回収できなかった。
Polymerization of N-isopropylacrylamide In a nitrogen atmosphere, an aqueous solution of 5.1 g (45.0 mmol) of N-isopropylacrylamide at 20 ° C. was added to a THF solution of 34.4 wt% PhEt 2 ZnLi prepared in Synthesis Example 3. 0.6 g was added and stirred at room temperature for 1 hour. Then, although it stirred for 30 minutes at 50 degreeC, solid did not precipitate and a polymer was not collectable.

(比較例3)
s−BuEt ZnLiの調整
窒素雰囲気下、100mLナスフラスコにTHF30mL,ジエチル亜鉛3.92g(31.7ミリモル)を加え、−70℃に冷却した。攪拌条件下、10.5wt%のs−ブチルリチウムのシクロヘキサン溶液19.8g(32.4ミリモル)を滴下した。滴下後、−70℃にて30分攪拌した後、室温まで昇温した。溶媒を減圧濃縮し、32.8wt%のs−BuEtZnLiのTHF溶液を得た。
1H-NMR (THF-d6) d 1.67 (m, 2H), 1.34(t,9H),1.03 (t, 3H), 0.27(m, 1H),-0.15(q,4H)
(Comparative Example 3)
Under a regulated nitrogen atmosphere of s-BuEt 2 ZnLi , 30 mL of THF and 3.92 g (31.7 mmol) of diethylzinc were added to a 100 mL eggplant flask and cooled to -70 ° C. Under stirring conditions, 19.8 g (32.4 mmol) of a cyclohexane solution of 10.5 wt% s-butyllithium was added dropwise. After dropping, the mixture was stirred at -70 ° C for 30 minutes and then warmed to room temperature. The solvent was concentrated under reduced pressure to obtain a 32.8 wt% s-BuEt 2 ZnLi solution in THF.
1H-NMR (THF-d6) d 1.67 (m, 2H), 1.34 (t, 9H), 1.03 (t, 3H), 0.27 (m, 1H), -0.15 (q, 4H)

N−イソプロピルアクリルアミドの重合
窒素雰囲気下、20℃にてN−イソプロピルアクリルアミド5.3g(46.8ミリモル)の水溶液に、合成例4にて調製した32.8wt%のs−BuEtZnLiのTHF溶液0.7gを加え、常温で1時間間攪拌した。その後、50℃にて30分間攪拌したものの、固体は析出せず、ポリマーは回収できなかった。
Polymerization of N-isopropylacrylamide 32.5 wt% of s-BuEt 2 ZnLi THF prepared in Synthesis Example 4 was added to an aqueous solution of 5.3 g (46.8 mmol) of N-isopropylacrylamide at 20 ° C. in a nitrogen atmosphere. 0.7 g of the solution was added and stirred at room temperature for 1 hour. Then, although it stirred for 30 minutes at 50 degreeC, solid did not precipitate and a polymer was not collectable.

(比較例4)
n−BuEt ZnMgClの調整
窒素雰囲気下、100mLナスフラスコにTHF10mL,ジエチル亜鉛2.54g(20.6ミリモル)を加え、−50℃に冷却した。攪拌条件下、24.4wt%のn−ブチマグネシウムクロライドのTHF溶液9.85g(20.6ミリモル)を滴下した。滴下後、−50℃にて30分攪拌した後、室温まで昇温し、23.4wt%のn−BuEtMgClのTHF溶液を得た。
1H-NMR (THF-d6) d 1.66 (m, 2H), 1.41 (m, 2H), 1.29 (t, 6H), 1.01 (t, 3H), 0.08
(t, 2H), -0.05 (q, 4H)
(Comparative Example 4)
Under a regulated nitrogen atmosphere of n-BuEt 2 ZnMgCl , 10 mL of THF and 2.54 g (20.6 mmol) of diethyl zinc were added to a 100 mL eggplant flask and cooled to −50 ° C. Under stirring conditions, 9.85 g (20.6 mmol) of 24.4 wt% n-butymagnesium chloride in THF was added dropwise. After dropping, the mixture was stirred at −50 ° C. for 30 minutes and then warmed to room temperature to obtain a 23.4 wt% n-BuEt 2 MgCl THF solution.
1H-NMR (THF-d6) d 1.66 (m, 2H), 1.41 (m, 2H), 1.29 (t, 6H), 1.01 (t, 3H), 0.08
(t, 2H), -0.05 (q, 4H)

N−イソプロピルアクリルアミドの重合
窒素雰囲気下、20℃にてN−イソプロピルアクリルアミド5.3g(46.8ミリモル)の水溶液に、合成例2にて調製した23.4wt%のn−BuEtZnLiのTHF溶液0.8gを加え、常温で1時間間攪拌した。その後、50℃にて30分間攪拌したものの、固体は析出せず、ポリマーは回収できなかった。
Polymerization of N-isopropylacrylamide 25.3 wt% of n-BuEt 2 ZnLi THF prepared in Synthesis Example 2 was added to an aqueous solution of 5.3 g (46.8 mmol) of N-isopropylacrylamide at 20 ° C. in a nitrogen atmosphere. 0.8 g of the solution was added and stirred at room temperature for 1 hour. Then, although it stirred for 30 minutes at 50 degreeC, solid did not precipitate and a polymer was not collectable.

(比較例5)
n−Bu Et ZnLi の調製
窒素雰囲気下、100mLナスフラスコにTHF30mL,ジエチル亜鉛2.75g(22.2ミリモル)を加え、−70℃に冷却。攪拌下、15.3wt%−n−ブチルリチウムのヘキサン溶液19.0g(45.5ミリモル)を滴下した。滴下後、−70℃にて30分攪拌した後、室温まで昇温した。溶媒を減圧除去し、38.1wt%の
n−BuEtZnLiのTHF溶液を得た。
(Comparative Example 5)
Preparation of n-Bu 2 Et 2 ZnLi 2 Under a nitrogen atmosphere, 30 mL of THF and 2.75 g (22.2 mmol) of diethyl zinc were added to a 100 mL eggplant flask and cooled to -70 ° C. Under stirring, 19.0 g (45.5 mmol) of a hexane solution of 15.3 wt% -n-butyllithium was added dropwise. After dropping, the mixture was stirred at -70 ° C for 30 minutes and then warmed to room temperature. The solvent was removed under reduced pressure to obtain 38.1 wt% of a THF solution of n-Bu 2 Et 2 ZnLi 2 .

N−イソプロピルアクリルアミドの重合例
窒素雰囲気下、20℃にてN−イソプロピルアクリルアミド5.0g(44.1ミリモル)の水溶液に、n−BuEtZnLiのTHF溶液0.5gを加え、常温で2時間攪拌した。その後、50℃にて30分間攪拌した。固体は析出せず、ポリマーは得られなかった。
Polymerization Example of N-Isopropylacrylamide In a nitrogen atmosphere, 0.5 g of n-Bu 2 Et 2 ZnLi 2 in THF was added to an aqueous solution of 5.0 g (44.1 mmol) of N-isopropylacrylamide at 20 ° C. For 2 hours. Then, it stirred at 50 degreeC for 30 minutes. Solid did not precipitate and no polymer was obtained.

本結果より、t−ブチル基を有さない亜鉛アート錯体では、水のようなプロトン性溶媒を用いた場合には、重合開始剤として機能しないことを確認した。   From this result, it was confirmed that the zinc ate complex having no t-butyl group does not function as a polymerization initiator when a protic solvent such as water is used.

本発明は(メタ)アクリル酸誘導体の重合に有用である。   The present invention is useful for the polymerization of (meth) acrylic acid derivatives.

Claims (5)

一般式(1)
t−Bu3−nZnM (1)
または一般式(2)
t−Bu4−nZnM (2)
(ただし式中、nは1〜3の整数、Rは各々同一でも異なっていてもよく、炭素数1〜12のアルキル基、アルケニル基、アリール基、またはアリールアルキル基を示す。Mはリチウム、マグネシウムあるいはMgX(Xは塩素、臭素、ヨウ素のいずれかを表す)で示されるハロゲン化マグネシウムを表す。mは1ないし2を示す。)
で示される亜鉛アート錯体からなることを特徴とする重合開始剤。
General formula (1)
t-Bu n R 3-n ZnM (1)
Or general formula (2)
t-Bu n R 4-n ZnM m (2)
(In the formula, n is an integer of 1 to 3, R may be the same or different and each represents an alkyl group, alkenyl group, aryl group, or arylalkyl group having 1 to 12 carbon atoms. M is lithium, Magnesium or MgX (X represents any one of chlorine, bromine and iodine) represents a magnesium halide. M represents 1 to 2)
A polymerization initiator comprising a zinc ate complex represented by the formula:
請求項1に記載の一般式(1)または(2)で示される亜鉛アート錯体を重合開始剤として用いることを特徴とする(メタ)アクリル酸誘導体の重合方法。 A method for polymerizing a (meth) acrylic acid derivative, wherein the zinc art complex represented by the general formula (1) or (2) according to claim 1 is used as a polymerization initiator. 重合に用いられる溶媒がプロトン性溶媒であることを特徴とする請求項2に記載の(メタ)アクリル酸誘導体の重合方法。 The method for polymerizing a (meth) acrylic acid derivative according to claim 2, wherein the solvent used for the polymerization is a protic solvent. プロトン性溶媒が水であることを特徴とする請求項3に記載の(メタ)アクリル酸誘導体の重合方法。 4. The method for polymerizing a (meth) acrylic acid derivative according to claim 3, wherein the protic solvent is water. (メタ)アクリル酸誘導体が活性プロトンを有する化合物であることを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載の(メタ)アクリル酸誘導体の重合方法。 The method for polymerizing a (meth) acrylic acid derivative according to any one of claims 2 to 4, wherein the (meth) acrylic acid derivative is a compound having an active proton.
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