RU2436801C1 - Рутениевый катализатор метатезисной полимеризации дициклопентадиена (варианты) и способ получения полидициклопентадиена (варианты) - Google Patents

Рутениевый катализатор метатезисной полимеризации дициклопентадиена (варианты) и способ получения полидициклопентадиена (варианты) Download PDF

Info

Publication number
RU2436801C1
RU2436801C1 RU2010121639/04A RU2010121639A RU2436801C1 RU 2436801 C1 RU2436801 C1 RU 2436801C1 RU 2010121639/04 A RU2010121639/04 A RU 2010121639/04A RU 2010121639 A RU2010121639 A RU 2010121639A RU 2436801 C1 RU2436801 C1 RU 2436801C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
benzylidene
imidazolidinylidene
bis
ruthenium
Prior art date
Application number
RU2010121639/04A
Other languages
English (en)
Inventor
Василий Дмитриевич Колесник (RU)
Василий Дмитриевич Колесник
Роман Витальевич Аширов (RU)
Роман Витальевич Аширов
Надежда Михайловна Щеглова (RU)
Надежда Михайловна Щеглова
Роман Викторович Якимов (RU)
Роман Викторович Якимов
Наталья Васильевна Киселева (RU)
Наталья Васильевна Киселева
Мария Николаевна Богомолова (RU)
Мария Николаевна Богомолова
Original Assignee
Закрытое Акционерное Общество "Сибур Холдинг"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое Акционерное Общество "Сибур Холдинг" filed Critical Закрытое Акционерное Общество "Сибур Холдинг"
Priority to RU2010121639/04A priority Critical patent/RU2436801C1/ru
Priority to PCT/RU2011/000364 priority patent/WO2011149388A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2436801C1 publication Critical patent/RU2436801C1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F15/00Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic Table
    • C07F15/0006Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic Table compounds of the platinum group
    • C07F15/0046Ruthenium compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/16Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B01J31/22Organic complexes
    • B01J31/2265Carbenes or carbynes, i.e.(image)
    • B01J31/2278Complexes comprising two carbene ligands differing from each other, e.g. Grubbs second generation catalysts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G61/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/02Macromolecular compounds containing only carbon atoms in the main chain of the macromolecule, e.g. polyxylylenes
    • C08G61/04Macromolecular compounds containing only carbon atoms in the main chain of the macromolecule, e.g. polyxylylenes only aliphatic carbon atoms
    • C08G61/06Macromolecular compounds containing only carbon atoms in the main chain of the macromolecule, e.g. polyxylylenes only aliphatic carbon atoms prepared by ring-opening of carbocyclic compounds
    • C08G61/08Macromolecular compounds containing only carbon atoms in the main chain of the macromolecule, e.g. polyxylylenes only aliphatic carbon atoms prepared by ring-opening of carbocyclic compounds of carbocyclic compounds containing one or more carbon-to-carbon double bonds in the ring
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2231/00Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
    • B01J2231/50Redistribution or isomerisation reactions of C-C, C=C or C-C triple bonds
    • B01J2231/54Metathesis reactions, e.g. olefin metathesis
    • B01J2231/543Metathesis reactions, e.g. olefin metathesis alkene metathesis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2531/00Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
    • B01J2531/80Complexes comprising metals of Group VIII as the central metal
    • B01J2531/82Metals of the platinum group
    • B01J2531/821Ruthenium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/30Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain
    • C08G2261/33Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating non-aromatic structural elements in the main chain
    • C08G2261/332Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating non-aromatic structural elements in the main chain containing only carbon atoms
    • C08G2261/3325Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating non-aromatic structural elements in the main chain containing only carbon atoms derived from other polycyclic systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/40Polymerisation processes
    • C08G2261/41Organometallic coupling reactions
    • C08G2261/418Ring opening metathesis polymerisation [ROMP]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

Изобретение относится к металлоорганической химии, в частности к новым комплексам переходных металлов 8 группы, которые используются в качестве катализаторов полимеризации циклических олефинов, в частности дициклопентадиена (ДЦПД). Описан катализатор метатезисной полимеризации дициклопентадиена, представляющий собой комплексное соединение рутения, имеющее в качестве лигандов 1,3-бис-(2,6-диметилфенил)-2-имидазолидинилиден, два атома хлора и орто-замещенный бензилиден. При этом заместителем в бензилиденовом лиганде является аминозамещенная метильная группа, где в качестве амина выступают диалкиламино-, ди(2-гидроксиэтил)амино-, алкилфениламиногруппы, а также циклические амины, в частности пиперидин и морфолин; катализатор имеет общую формулу
Figure 00000004
где X=(Alk)2N, N(CH2-CH2-OH)2, пиперидин, морфолин, NAlkPh;
Alk=CH3, C2H5; Ph-фенил. Также описан катализатор метатезисной полимеризации дициклопентадиена, представляющий собой комплексное соединение рутения, имеющее в качестве лигандов 1,3-бис-(2,4,6-триметилфенил)-2-имидазолидинилиден, два атома хлора и орто-замещенный бензилиден. При этом заместителем в бензилиденовом лиганде является алкилфениламино-замещенная метильная группа. Катализатор имеет общую формулу
Figure 00000005
где Alk=CH3, C2H5; Ph=фенил. Описан способ получения полидициклопентадиена, заключающийся в том, что полимеризацию дициклопентадиена проводят в присутствии описанных выше катализаторов, а также катализаторов, представляющих собой соединение [1,3-бис-(2,4,6-триметилфенил)-2-имидазолидинилиден]дихлоро(2-(N,N-бис(2-гидроксиэтил)аминометил)бензилиден)рутения или соединение [1,3-бис-(2,4,6-триметилфенил)-2-имидазолидинилиден]дихлоро(о-(пиперидин-1-илметил)бензилиден)рутения при мольном соотношении мономер: катализатор от 70000:1 до 250000:1. Технический результат выражается в снижении расходных норм катализатора, что приводит к уменьшению стоимости полидициклопентадиена, а также в возможности осуществлять контроль времени начала процесса полимеризации. 5 н.п. ф-лы.

Description

Изобретение относится к металлоорганической химии, в частности к новым комплексам переходных металлов 8 группы, которые используются в качестве катализаторов полимеризации циклических олефинов, в частности дициклопентадиена (ДЦПД). Изобретение может применяться в области катализа, органического синтеза и металлоорганической химии.
Каталитический метатезис олефинов - это метод, который в последнее время стал предметом пристального внимания как универсальный способ формирования углерод-углеродных связей, получивший широкое применение в органическом синтезе (R.Н.Grubbs, Handbook of Metathesis, Volume 2 - Applications in Organic Synthesis Wiley-VCH, Weinheim, 2003) и химии полимеров (R.Н.Grubbs, Handbook of Metathesis, Volume 3 - Applications in Polymer Synthesis; Wiley-VCH, Weinheim, 2003). Широкое распространение реакции метатезиса получили с появлением высокоактивных молибдениевых и рутениевых комплексов с определенной структурой (R.Н.Grubbs, Handbook of Metathesis, Volume 1 - Catalyst Development; Wiley-VCH, Weinheim, 2003).
Одними из таких комплексов являются катализаторы Граббса первого (GrI) и второго (GrII) поколений, имеющие следующие структурные формулы
Figure 00000001
Большой интерес представляет метатезисная полимеризация дициклопентадиена с получением полидициклопентадиена. Полидициклопентадиен (ПДЦПД) - перспективный реактопласт, обладающий рядом уникальных механических свойств и высокой инертностью, что позволяет изготавливать из него ударопрочные изделия больших размеров и сложной формы. Основными недостатками изделий из ПДЦПД, полученных по распространенным в настоящее время технологиям «Metton» и «Telene», являются устойчивый запах мономера и темный цвет, что ограничивает их применение. Внедрение новых катализаторов на основе карбениевых комплексов рутения позволяет получать полимеры, лишенные данных недостатков.
Существует катализатор метатезисной полимеризации циклических соединений с раскрытием цикла (California Institute of Technology, Patent Application Publication US 2005261451 24.11.05), представляющий собой рутениевый комплекс следующей структуры:
Figure 00000002
Данный катализатор обладает продолжительным индуктивным периодом в процессе метатезисной полимеризации, что позволяет проводить контролируемую полимеризацию дициклопентадиена. При использовании этого катализатора полимеризация начинается через 25 минут при температуре 30°C и мольном соотношении мономер:катализатор 30000:1.
Недостатком такого катализатора является необходимость использования больших количеств катализатора по отношению к мономеру для достижения высокой степени полимеризации.
Наиболее близким катализатором по структуре является катализатор метатезисной полимеризации циклических соединений с раскрытием цикла (California Institute of Technology, Patent Application Publication US 2005261451, 24.11.05), представляющий собой рутениевый комплекс следующей структуры:
Figure 00000003
В случае применения вышеописанного катализатора процесс метатезисной полимеризации дициклопентадиена начинается через 4 минуты при 30°C и мольном соотношении мономер:катализатор 30000:1.
Недостатком катализатора-прототипа является короткий индукционный период, что затрудняет контроль за началом и протеканием процесса полимеризации. К недостаткам прототипа также относится необходимость использования больших количеств дорогостоящего катализатора по отношению к мономеру, что приводит к увеличению стоимости конечного продукта.
Задачей изобретения является создание новых эффективных катализаторов для проведения контролируемой метатезисной полимеризации дициклопентадиена, а также способа получения полидициклопентадиена.
Поставленная задача решается тем, что предложен катализатор, представляющий собой комплексное соединение рутения, имеющее в качестве лигандов 1,3-бис-арил-2-имидазолидинилиден, два атома хлора и орто-замещенный бензилиден. При этом арильным заместителем в 1,3-бис-арил-2-имидазолидинилиденовом лиганде является 2,6-диметилфенил, а заместителем в бензилиденовом лиганде является аминозамещенная метильная группа, где в качестве амина выступает диалкиламино-, ди(2-гидроксиэтил)амино-, алкилфениламиногруппы, а также циклические амины, а именно пиперидин и морфолин. Аминосодержащий заместитель дополнительно координирует к атому рутения и образует шестичленный хелатный цикл.
Катализатор имеет общую формулу
Figure 00000004
где X=(Alk)2N, N(CH2-CH2-OH)2, пиперидин, морфолин, NAlkPh;
Alk=CH3, С2Н5; Ph=фенил.
Также предложен катализатор, представляющий собой комплексное соединение рутения, имеющее в качестве лигандов 1,3-бис-арил-2-имидазолидинилиден, два атома хлора и орто-замещенный бензилиден. При этом арильным заместителем в 1,3-бис-арил-2-имидазолидинилиденовом лиганде является 2,4,6-триметилфенил, а заместителем в бензилиденовом лиганде является алкилфениламинозамещенная метильная группа.
Катализатор имеет общую формулу
Figure 00000005
где Alk=CH3, С2Н5; Ph=фенил.
Благодаря оригинальному лигандному окружению заявленные катализаторы проявляют активность в процессе метатезисной полимеризации дициклопентадиена при мольном соотношении катализатор:мономер от 1:70000 до 1:250000, хорошо растворимы в мономере, имеют высокую термическую стабильность, нечувствительны к примесям, содержащимся в мономере, стабильны при хранении, а также устойчивы при контакте с кислородом и влагой воздуха.
Также объектом изобретения является способ получения полидициклопентадиена, заключающийся в том, что полимеризацию дициклопентадиена проводят в присутствии предложенных катализаторов, позволяющих контролировать индукционный период процесса полимеризации, при мольном соотношении мономер:катализатор от 70000:1 до 250000:1. Кроме того, технический результат при реализации данного способа может быть достигнут при использовании в качестве катализатора [1,3-бис-(2,4,6-триметилфенил)-2-имидазолидинилиден]дихлоро(2-(N,N-бис(2-гидроксиэтил)аминометил)бензилиден)рутения при мольном соотношении мономер : катализатор от 70000:1 до 250000:1 или [1,3-бис-(2,4,6-триметилфенил)-2-имидазолидинилиден]дихлоро(o-(пиперидин-1-илметил)бензилиден)рутения при мольном соотношении мономер:катализатор от 70000:1 до 250000:1.
Достигаемый технический результат выражается в снижении расходных норм катализатора, что приводит к уменьшению стоимости полидициклопентадиена, а также в возможности осуществлять контроль времени начала процесса полимеризации.
Пример 1. Получение [1,3-бис-(2,6-диметилфенил)-2-имидазолидинилиден]дихлоро(2-(N,N-диметиламинометил)бензилиден)рутения.
Синтез проводят в атмосфере аргона. В круглодонную колбу объемом 250 мл, снабженную магнитной мешалкой, помещают 3,60 г (4,5 ммоль) катализатора Граббса первого поколения (бис-(трициклогексилфосфин)дихлоро-(3-метилбут-2-енилиден) рутений), 2,86 г (7,2 ммоль) 1,3-бис-(2,6-диметилфенил)-2-трихлорметилимидазолидина и 90 мл сухого толуола. Реакционную массу перемешивают при температуре 75°C в течение 2 ч, после чего в реакционную колбу добавляют 2,35 г (8,9 ммоль) o-(N,N-диметиламинометил)стирола и перемешивают реакционную массу в данном режиме еще в течение 2,5 часов. Реакционную массу выносят из перчаточного бокса, фильтруют. Растворитель удаляют на вакуумном ротационном испарителе. Остаток суспендируют в 80 мл гептана, фильтруют. Порошок промывают гептаном (10 мл), метанолом (3×20) мл и сушат в вакуумном сушильном шкафу при температуре 45°C. Получают 2,09 г катализатора зеленого цвета. Выход составляет 74,4%.
Полученный катализатор имеет следующую структурную формулу:
Figure 00000006
ЯМР 1H (CDCl3, 400 МГц), м.д.: 18,65 (1Н, c); 7,43 (1Н, т, J 7,6 Гц); 7,28-7,35 (2Н, м); 7,18-7,26 (4Н, м); 7,10 (1Н, т, J 7,6 Гц); 6,93 (1Н, д, J 7,6 Гц); 6,67 (1Н, д, J 7,6 Гц); 4,12 (6Н, c); 2,54 (12Н, c); 1,86 (6Н, c).
Синтез полидициклопентадиена: 3,47 мг (0,0058 ммоль) [1,3-бис-(2,6-диметилфенил)-2-имидазолидинилиден]дихлоро(2-(N,N-диметиламинометил)бензилиден)рутения растворяют в 100,0 г (757,5 ммоль) ДЦПД 97,0% (мольное соотношение мономер : катализатор составляет 130000:1) при 25°C. Смесь нагревают в алюминиевой форме при 60°C в течение 15 мин и еще 15 мин при 180°C. Получают твердый прозрачный образец без запаха. Tg (стеклования) 115°C.
Пример 2. Получение [1,3-бис-(2,6-диметилфенил)-2-имидазолидинилиден]дихлоро(2-(N,N-диэтиламинометил)бензилиден)рутения.
Синтез проводят в атмосфере аргона. В круглодонную колбу объемом 100 мл, снабженную магнитной мешалкой, воздушным холодильником и масляной баней, помещают 2,00 г (2,5 ммоль) 1,3-бис-(2,6-диметилфенил)-2-имидазолидинилиден) (трициклогексилфосфин)изопентилиденрутенийдихлорида, 60 мл сухого толуола и 0,95 г (5,0 ммоль) 2-(N,N-диэтиламинометил)стирола. Реакционную массу перемешивают при температуре 75°C в течение 2 ч, после чего выносят из перчаточного бокса и пропускают через слой силикагеля 60 Ǻ (масса силикагеля 10 г, толщина слоя 1 см), силикагель промывают смесью толуола с дихлорметаном при соотношении дихлорметан:толуол, равном 2:1. Растворитель удаляют на вакуумном ротационном испарителе. Остаток суспендируют в 20 мл гептана, фильтруют и промывают гептаном (2×10 мл). Полученный порошок зеленого цвета сушат в вакуумном сушильном шкафу при температуре 45°C. Получают 0,94 г катализатора. Выход составляет 59,4%.
Полученный катализатор имеет следующую структурную формулу:
Figure 00000007
ЯМР 1Н (CDCl3, 400 МГц), м.д.: 18,63 (1Н, c); 7,44 (1Н, т, J 7,4 Гц); 7,30-7,37 (2Н, ш.с); 7,19 (4Н, м); 7,09 (1H, т, J 7,4 Гц); 6,95 (1Н, д, J 7,4 Гц); 6,55 (1Н, д, J 7,4 Гц); 4,20 (2Н, ш.с); 4,08 (4Н, ш.м); 2,92 (2Н, кв, J 6,7); 2,70 (6Н, с); 2,40 (6Н, c); 1,99 (2Н, кв, J 6,7 Гц); 0,46 (6Н, т, J 7,3 Гц).
Синтез полидициклопентадиена: 3,13 мг (0,0050 ммоль) [1,3-бис-(2,6-диметилфенил)-2-имидазолидинилиден]дихлоро(2-(N,N-диэтиламинометил)бензилиден)рутения растворяют в 100,0 г (757,5 ммоль) ДЦПД 97,0% (мольное соотношение мономер: катализатор составляет 150000:1) при 25°C. Смесь нагревают в алюминиевой форме при 60°C в течение 15 мин и еще 15 мин при 180°C. Получают твердый прозрачный образец без запаха. Tg (стеклования) 120°C.
Пример 3. Получение [1,3-бис-(2,6-диметилфенил)-2-имидазолидинилиден]дихлоро(2-морфолинометилбензилиден)рутений.
Синтез проводят в атмосфере аргона. В круглодонную колбу объемом 100 мл, снабженную магнитной мешалкой, воздушным холодильником и масляной баней, помещают 2,00 г (2,5 ммоль) 1,3-бис-(2,6-диметилфенил)-2-имидазолидинилиден)(трициклогексилфосфин)изопентилиденрутенийдихлорида, 60 мл сухого толуола, 1,03 г (5,0 ммоль) 2-(морфолинометил)стирола и 60 мг (0,6 ммоль) хлорида меди (I). Реакционную массу перемешивают при температуре 75°C в течение 4 ч, после чего выносят из перчаточного бокса и пропускают через слой силикагеля 60 Ǻ (масса силикагеля 10 г, толщина слоя 1 см), силикагель промывают смесью толуола с дихлорметаном при соотношении дихлорметан:толуол, равном 2:1. Растворитель удаляют на вакуумном ротационном испарителе. Остаток суспендируют в 20 мл гептана, фильтруют и промывают гептаном (2×10 мл). Полученный порошок зеленого цвета сушат в вакуумном сушильном шкафу при температуре 45°C. Получают 0,86 г катализатора. Выход составляет 53,8%.
Полученный катализатор имеет следующую структурную формулу:
Figure 00000008
ЯМР 1Н (CDCl3, 400 МГц), м.д.: 18,84 (1Н, c); 7,44 (1H, т, J 7,4 Гц); 7,37 (2Н, м); 7,29 (4Н, м); 7,20 (1Н, т, J 7,4 Гц); 7,01 (1H, д, 17,4 Гц); 6,61 (1Н, д, J 7,4 Гц); 4,18 (6Н, c); 3,59 (2Н, м); 3,27 (2Н, м); 3,10 (2Н, м); 2,61 (14Н, ш.с); 2,10 (2Н, м).
Синтез полидициклопентадиена: 6,08 мг (0,0095 ммоль) [1,3-бис-(2,6-диметилфенил)-2-имидазолидинилиден]дихлоро(2-морфолинометилбензилиден)рутений растворяют в 100,0 г (757,5 ммоль) ДЦПД 97,0% (мольное соотношение мономер:катализатор составляет 80000:1) при 25°C. Смесь нагревают в алюминиевой форме при 60°C в течение 15 мин и еще 15 мин при 180°C. Получают твердый прозрачный образец без запаха. Tg (стеклования) 133°C.
Пример 4. Получение [1,3-бис-(2,6-диметилфенил)-2-имидазолидинилиден]дихлоро(2-(пипериди-1-илметил)бензилиден)рутения.
Синтез проводят в атмосфере аргона. В круглодонную колбу объемом 25 мл, снабженную магнитной мешалкой, воздушным холодильником и масляной баней, помещают 0,50 г (0,63 ммоль) 1,3-бис-(2,6-диметилфенил)-2-имидазолидинилиден) (трициклогексилфосфин)изопентилиденрутенийдихлорида, 15 мл сухого толуола и 0,25 г (1,2 ммоль) 2-(пипериди-1-илметил)стирола. Реакционную массу перемешивают при температуре 75°C в течение 3 ч, после чего выносят из перчаточного бокса. Выпавший осадок зеленого цвета фильтруют, промывают 10 мл гептана и сушат в вакуумном сушильном шкафу при температуре 45°C. Получают 0,21 г катализатора. Выход составляет 52,7%.
Полученный катализатор имеет следующую структурную формулу:
Figure 00000009
ЯМР 1Н (CDCl3, 400 МГц), м.д.: 18,49 (1H, с); 7,41 (1Н, т, 17,4 Гц); 7,28 (2Н, ш.м); 7,20 (4Н, м); 7,08 (1Н, т, 17,4 Гц); 6,98 (1H, J 7,4 Гц); 6,63 (1Н, J 7,4 Гц); 4,48 (2Н, с); 4,10 (4Н, с); 2,2-2,8 (16Н, ш.м); 1,55 (2Н, м); 1,45 (1Н, м); 1,1-1,3 (1H, м); 1,0 (2H, м).
Синтез полидициклопентадиена: 5 мг (0,0078 ммоль) [1,3-бис-(2,6-диметилфенил)-2-имидазолидинилиден]дихлоро(2-(пипериди-1-илметил)бензилиден)рутения растворяют в 0,2 мл дихлорметана, полученный раствор смешивают с 100,0 г (757,5 ммоль) ДЦПД 97,0% (мольное соотношение мономер:катализатор составляет 100000:1) при 25°C. Смесь нагревают в алюминиевой форме при 60°C в течение 15 мин и еще 15 мин при 180°C. Получают твердый прозрачный образец без запаха. Tg (стеклования) 149°C.
Пример 5. Получение [1,3-бис-(2,4,6-триметилфенил)-2-имидазолидинилиден] дихлоро(o-N-метил-N-фениламинометилбензилиден)рутения.
Синтез проводят в атмосфере аргона. В круглодонной колбе объемом 25 мл, снабженной магнитной мешалкой, растворяют 0,30 г (0,43 ммоль) катализатора Граббса третьего поколения ((1,3-бис-(2,4,6-триметилфенил)-2-имидазолидинилиден)(бис-пиридин)изопентилиденрутенийдихлорида) в 10 мл сухого толуола, после чего в реакционную колбу добавляют 273 мг (1,1 ммоль) o-N-метил-N-фениламинометил)стирола. Перемешивают реакционную массу в течение 2 часов при температуре 40°C и выносят из перчаточного бокса. Растворитель удаляют на вакуумном ротационном испарителе. Остаток суспендируют в 15 мл гексана, фильтруют, промывают гексаном (10 мл), метанолом (3×10 мл), сушат в вакуумном сушильном шкафу при температуре 45°C. Получают 0,11 г катализатора зеленого цвета. Выход составляет 37,9%.
Полученный катализатор имеет следующую структурную формулу:
Figure 00000010
ЯМР 1H (CDCl3, 400 МГц), м.д.: 18,82 (1Н, с); 7,49 (1Н, т, 16,9 Гц); 7,0-7,2 (9Н, м); 6,86 (1Н, с); 6,68 (1H, с); 6,66 (1H, д, J 7,6 Гц); 6,11 (1Н, д, J 2,8 Гц); 4,05 (2Н, м); 3,86 (2Н, м); 3,45 (1Н, д, J 2,8 Гц); 2,83 (3H, с); 2,70 (3H, с); 2,40 (3H, с); 2,35 (3H, с); 2,18 (3H, с); 2,05 (3H, с); 1,95 (3H, с).
Синтез полидициклопентадиена: 7,43 мг (0,0108 ммоль) [1,3-бис-(2,4,6-триметилфенил)-2-имидазолидинилиден]дихлоро(o-N-метил-N-фениламинометилбензилиден)рутения растворяют в 10,0 г (75,75 ммоль) ДЦПД 97,0% (мольное соотношение мономер:катализатор составляет 70000:1) при 25°C. Смесь нагревают в алюминиевой форме при 60°C в течение 15 мин и еще 15 мин при 180°C. Получают твердый прозрачный образец без запаха. Tg (стеклования) 123°C.
Пример 6. Получение [1,3-бис-(2,6-диметилфенил)-2-имидазолидинилиден]дихлоро(2-(N-метил-N-фениламинометил)бензилиден)рутения.
Синтез проводят в атмосфере аргона. В круглодонной колбе объемом 25 мл, снабженной магнитной мешалкой, растворяют 0,50 г (0,63 ммоль) 1,3-бис-(2,6-диметилфенил)-2-имидазолидинилиден)(трициклогексилфосфин)изопентилиденрутенийдихлорида в 15 мл сухого толуола, после чего в реакционную колбу добавляют 349 мг (1,6 ммоль) 2-(N-метил-N-фениламинометил)стирола. Перемешивают реакционную массу в течение 3 часов при температуре 75°C и выносят из перчаточного бокса. Растворитель удаляют на вакуумном ротационном испарителе. Остаток суспендируют в 20 мл гексана, фильтруют, промывают гексаном (20 мл), метанолом (3×15 мл), сушат в вакуумном сушильном шкафу при температуре 45°C. Получают 0,19 г катализатора зеленого цвета. Выход составляет 45,4%.
Полученный катализатор имеет следующую структурную формулу:
Figure 00000011
ЯМР 1Н (CDCl3, 400 МГц), м.д.: 18,81 (1Н, с); 7,47 (1Н, т, J 6,9 Гц); 7,25-7,32 (2Н, ш.м); 7,0-7,2 (9Н, м); 6,87 (1Н, с); 6,69 (1Н, с); 6,65 (1Н, д, J 7,6 Гц); 6,12 (1Н, д, J 2,8 Гц); 4,06 (2Н, м); 3,87 (2Н, м); 3,44 (1Н, д, J 12,8 Гц); 2,82 (3H, с); 2,71 (3H, с); 2,18 (3H, с); 2,06 (3H, с); 1,94 (3H, с).
Синтез полидициклопентадиена: 6,27 мг (0,0095 ммоль) [1,3-бис-(2,6-диметилфенил)-2-имидазолидинилиден]дихлоро(2-(N-метил-N-фениламинометил)бензилиден)рутения, Mw=659.65 г/моль, растворяют в 100,0 г (757,5 ммоль) ДЦПД 97,0% (мольное соотношение мономер:катализатор составляет 80000:1) при 25°C. Смесь нагревают в алюминиевой форме при 60°C в течение 15 мин и еще 15 мин при 180°С. Получают твердый прозрачный образец без запаха. Tg (стеклования) 152°C.
Пример 7. Получение [1,3-бис-(2,6-диметилфенил)-2-имидазолидинилиден] дихлоро(2-(N,N-бис(гидроксиэтил)аминометил)бензилиден)рутения.
Синтез проводят в атмосфере аргона. В круглодонной колбе объемом 25 мл, снабженной магнитной мешалкой, растворяют 0,50 г (0,63 ммоль) 1,3-бис-(2,6-диметилфенил)-2-имидазолидинилиден)(трициклогексилфосфин)изопентилиденрутенийдихлорида в 15 мл сухого толуола, после чего в реакционную колбу добавляют 346 мг (1,6 ммоль) 2-(N,N-бис(гидроксиэтил)аминометил)стирол. Перемешивают реакционную массу в течение 3 часов при температуре 75°C, выносят из перчаточного бокса и пропускают через слой силикагеля 60 Ǻ (масса силикагеля 10 г, толщина слоя 1 см), силикагель промывают смесью метанола с дихлорметаном при соотношении дихлорметан:метанол, равном 50:1. Растворитель удаляют на вакуумном ротационном испарителе. Остаток суспендируют в 10 мл гексана, фильтруют, промывают пентаном (10 мл), сушат в вакуумном сушильном шкафу при температуре 45°C. Получают 46 мг катализатора зеленого цвета. Выход составляет 11,2%. Полученный катализатор имеет следующую структурную формулу:
Figure 00000012
ЯМР 1Н (CDCl3, 400 МГц), м.д.: 17,75 (1Н, с); 7,28-7,36 (2Н, шм); 7,24 (1Н, т, J 7,5 Гц); 7,08 (1Н, т, J 7,5); 7,01 (4Н, м); 6,84 (1Н, д, J 7,5); 6,51 (1H, д, J 7,5); 4,33 (1Н, д, J 3,8 Гц); 4,01 (4Н, с); 3,06 (1Н, м); 2,96 (2Н, м); 2,85 (1Н, д, J 9,8 Гц); 2,47 (6Н, с); 2,42 (6Н, с); 2,25 (1Н, м); 1,95 (2Н, д, J 0,2 Гц); 1,69 (2Н, д, J 10,2 Гц).
Синтез полидициклопентадиена: 4,14 мг (0,0063 ммоль) [1,3-бис-(2,6-диметилфенил)-2-имидазолидинилиден]дихлоро(2-(N,N-бис(гидроксиэтил)аминометил)бензилиден) рутения, Mw=657.64 г/моль, растворяют в 100,0 г (757,5 ммоль) ДЦПД 97,0% (мольное соотношение мономер : катализатор составляет 120000:1) при 25°C. Смесь нагревают в алюминиевой форме при 60°C в течение 15 мин и еще 15 мин при 180°C. Получают твердый прозрачный образец без запаха. Tg (стеклования) 127°C.
Пример 8. Синтез полидициклопентадиена. 5,23 мг (0.0076 ммоль) [1,3-бис-(2,4,6-триметилфенил)-2-имидазолидинилиден]дихлоро(2-(N,N-бис(2-гидроксиэтил)аминометил)бензилиден)рутения, Mw=687.64 г/моль, растворяют в 100,0 г (757,5 ммоль) ДЦПД 97,0% (мольное соотношение мономер:катализатор составляет 100000:1) при 25°C. Смесь нагревают в алюминиевой форме при 60°C в течение 15 мин и еще 15 мин при 180°C. Получают твердый прозрачный образец без запаха. Tg (стеклования) 133°C.
Пример 9. Синтез полидициклопентадиена. 4,21 мг (0,0063 ммоль) [1,3-бис-(2,4,6-триметилфенил)-2-имидазолидинилиден]дихлоро(o-(пиперидин-1-илметил)бензилиден)рутения, Mw=667.65 г/моль, растворяют в 100,0 г (757,5 ммоль) ДЦПД 97,0% (мольное соотношение мономер:катализатор составляет 120000:1) при 25°C. Смесь нагревают в алюминиевой форме при 60°C в течение 15 мин и еще 15 мин при 180°C. Получают твердый прозрачный образец без запаха. Tg (стеклования) 132°C.

Claims (5)

1. Рутениевый катализатор метатезисной полимеризации дициклопентадиена, представляющий собой комплексное соединение рутения, имеющее в качестве лигандов 1,3-бисарил-2-имидазолидинилиден, два атома хлора и орто-замещенный бензилиден, отличающийся тем, что арильным заместителем в 1,3-бисарил-2-имидазолидинилиденовом лиганде является 2,6-диметилфенил, а заместителем в бензилиденовом лиганде является аминозамещенная метильная группа, где в качестве амина выступает диалкиламино-, ди(2-гидроксиэтил)амино-, алкилфениламино-группы, а также циклические амины, а именно пиперидин и морфолин; катализатор имеет общую формулу:
Figure 00000004

где X=(Alk)2N, N(CH2CH2-OH)2, пиперидин, морфолин, NAlkPh; Alk=CH3, C2H5; Ph=фенил.
2. Рутениевый катализатор метатезисной полимеризации дициклопентадиена, представляющий собой комплексное соединение рутения, имеющее в качестве лигандов 1,3-бисарил-2-имидазолидинилиден, два атома хлора и орто-замещенный бензилиден, отличающийся тем, что арильным заместителем в 1,3-бисарил-2-имидазолидинилиденовом лиганде является 2,4,6-триметилфенил, а заместителем в бензилиденовом лиганде является алкилфениламино-замещенная метильная группа; катализатор имеет общую формулу:
Figure 00000005

где Alk=CH3, C2H5; Ph=фенил.
3. Способ получения полидициклопентадиена, характеризующийся тем, что полимеризацию дициклопентадиена осуществляют с использованием катализатора по п.1 или 2 при мольном соотношении мономер:катализатор от 70000:1 до 250000:1.
4. Способ получения полидициклопентадиена, характеризующийся тем, что полимеризацию дициклопентадиена осуществляют с использованием в качестве катализатора соединение [1,3-бис-(2,4,6-триметилфенил)-2-имидазолидинилиден]дихлоро(2-(N,N-бис(2-гидроксиэтил)аминометил) бензилиден) рутения формулы:
Figure 00000013

при мольном соотношении мономер:катализатор от 70000:1 до 250000:15.
5. Способ получения полидициклопентадиена, характеризующийся тем, что полимеризацию дициклопентадиена осуществляют с использованием в качестве катализатора соединение [1,3-бис-(2,4,6-триметилфенил)-2-имидазолидинилиден]дихлоро(о-(пиперидин-1-илметил)бензилиден)рутения, формулы:
Figure 00000014

при мольном соотношении мономер:катализатор от 70000:1 до 250000:1.
RU2010121639/04A 2010-05-27 2010-05-27 Рутениевый катализатор метатезисной полимеризации дициклопентадиена (варианты) и способ получения полидициклопентадиена (варианты) RU2436801C1 (ru)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010121639/04A RU2436801C1 (ru) 2010-05-27 2010-05-27 Рутениевый катализатор метатезисной полимеризации дициклопентадиена (варианты) и способ получения полидициклопентадиена (варианты)
PCT/RU2011/000364 WO2011149388A1 (ru) 2010-05-27 2011-05-26 Рутениевый катализатор метатезисной полимеризации дициклопентадиена (варианты) и способ получения полидициклопентадиена (варианты)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010121639/04A RU2436801C1 (ru) 2010-05-27 2010-05-27 Рутениевый катализатор метатезисной полимеризации дициклопентадиена (варианты) и способ получения полидициклопентадиена (варианты)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2436801C1 true RU2436801C1 (ru) 2011-12-20

Family

ID=45004170

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010121639/04A RU2436801C1 (ru) 2010-05-27 2010-05-27 Рутениевый катализатор метатезисной полимеризации дициклопентадиена (варианты) и способ получения полидициклопентадиена (варианты)

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2436801C1 (ru)
WO (1) WO2011149388A1 (ru)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2462308C1 (ru) * 2011-10-04 2012-09-27 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенный центр исследований и разработок" Катализатор полимеризации дициклопентадиена и способ его получения
RU2545179C1 (ru) * 2014-01-29 2015-03-27 Открытое акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" Катализатор метатезисной полимеризации дициклопентадиена в форме рутениевого комплекса и способ его получения
RU2545176C1 (ru) * 2014-01-29 2015-03-27 Открытое акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" Катализатор метатезисной полимеризации дициклопентадиена и способ его получения

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2208483A1 (en) * 1994-12-23 1996-07-04 Andreas Muhlebach Polymerizable compound and a polymerization process
US5831108A (en) * 1995-08-03 1998-11-03 California Institute Of Technology High metathesis activity ruthenium and osmium metal carbene complexes
AU2005228434A1 (en) * 2004-03-29 2005-10-13 California Institute Of Technology Latent, high-activity olefin metathesis catalysts containing an N-heterocyclic carbene ligand
JP5032479B2 (ja) * 2005-08-22 2012-09-26 テレーヌ ソシエテ パル アクシオン サンプリフィエー 転換反応に使用する多座配位金属錯体
RU2377257C1 (ru) * 2008-07-31 2009-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенный центр исследований и разработок" Способ получения катализатора метатезисной полимеризации дициклопентадиена
RU2375379C1 (ru) * 2008-05-22 2009-12-10 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенный центр исследований и разработок" Катализатор метатезисной полимеризации дициклопентадиена, способ его получения (варианты) и способ его полимеризации

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011149388A1 (ru) 2011-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Liu et al. Bis (imino) aryl NCN pincer aluminum and zinc complexes: synthesis, characterization, and catalysis on l-Lactide polymerization
Sinenkov et al. Rare-earth complexes with multidentate tethered phenoxy-amidinate ligands: synthesis, structure, and activity in ring-opening polymerization of lactide
KR102008593B1 (ko) 저밀렌 유래 유기 촉매를 사용하는 히드로실릴화 방법
Han et al. Influence of Schiff base and lanthanide metals on the synthesis, stability, and reactivity of monoamido lanthanide complexes bearing two Schiff bases
Li et al. Synthesis, structural characterization and reactivity of aluminium complexes supported by benzotriazole phenoxide ligands: air-stable alumoxane as an efficient catalyst for ring-opening polymerization of L-lactide
Yao et al. Synthesis and characterization of bis (guanidinate) lanthanide diisopropylamido complexes: New highly active initiators for the polymerizations of ε-caprolactone and methyl methacrylate
CN106750227B (zh) 一种活性可控的催化内酯开环聚合的催化体系
RU2436801C1 (ru) Рутениевый катализатор метатезисной полимеризации дициклопентадиена (варианты) и способ получения полидициклопентадиена (варианты)
Li et al. Controlled iso-specific polymerization of 2-vinylpyridine catalyzed by arylamide-ligated rare-earth metal aminobenzyl complexes
CA2789844A1 (en) Phosphine-oxide catalyzed process of production of hydrogen from silylated derivatives as hydrogen carrier
Luo et al. Mono (amidinate) rare earth metal bis (alkyl) complexes: Synthesis, structure and their activity for l-lactide polymerization
CN105237552A (zh) 一种含噁唑啉环的胺基酚氧基锌、镁络合物及其制备方法和应用
Li et al. Synthesis, structure and reactivity of dinuclear rare earth metal bis (o-aminobenzyl) complexes bearing a 1, 4-phenylenediamidinate co-ligand
JP3793461B2 (ja) シルアルキレンシロキサンの重合方法
CN108558932B (zh) 二(2-吡啶基)甲基取代氨基酚氧基镁络合物及其制备方法和应用
Huang et al. Lithium complexes supported by amine bis-phenolate ligands as efficient catalysts for ring-opening polymerization of l-lactide
CN111362885A (zh) 一种苯并噻唑环取代的氨基酚氧基锌络合物及其制备方法和应用
CN104592425A (zh) 一种环庚三烯基稀土金属催化剂、制备方法及应用
JP4876346B2 (ja) 光学活性マレイミド誘導体、光学活性ポリマレイミド誘導体、その製造方法、その光学活性ポリマレイミド誘導体からなる分離剤及びそれを用いた光学活性化合物の分離方法
CN102002070B (zh) 杯[4]吡咯配体稀土金属配合物、制备方法及其应用
Sánchez-Barba et al. Synthesis, structures and ring-opening polymerization studies of new zinc chloride and amide complexes supported by amidinate heteroscorpionate ligands
CN101302181A (zh) 四鳌合二胺吡咯配体化合物的合成及应用
Hoffmann et al. Dihydroxyoligosilanes as novel ligands in coordination chemistry—first synthesis of 2, 5-dioxa-3, 4-disilatitanacyclopentanes
Yang et al. Bimetallic Rare Earth Alkyl Complexes Bearing Bridged Amidinate Ligands: Synthesis and Activity for L‐Lactide Polymerization
JP4661029B2 (ja) 光学活性マレイミド誘導体、光学活性ポリマレイミド誘導体、その製造方法、その光学活性ポリマレイミド誘導体からなる分離剤及びそれを用いた光学活性化合物の分離方法

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PD4A Correction of name of patent owner