WO2004014848A1 - 有機テルル化合物、その製造方法、リビングラジカル重合開始剤、それを用いるポリマーの製造方法及びポリマー - Google Patents

有機テルル化合物、その製造方法、リビングラジカル重合開始剤、それを用いるポリマーの製造方法及びポリマー Download PDF

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Shigeru Yamago
Junichi Yoshida
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Otsuka Chemical Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to an organic tellurium compound and a method for producing the same. More specifically, it relates to a tellurium-based living radical polymerization initiator, a macro-living radical polymerization initiator using the same, a method for producing a living radical polymer and a block polymer, and these macro-living radical polymerization initiators and polymers.
  • Living radical polymerization is a polymerization method that enables precise control of the molecular structure while maintaining the simplicity and versatility of radical polymerization, and has shown great power in the synthesis of new polymer materials.
  • living radical polymerization Georges et al. Have reported living radical polymerization using TEMPO (2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidinyloxy) as an initiator. Kaihei 6—published 199916).
  • the present invention relates to an organic tellurium compound represented by the formula (1).
  • R 1 represents an alkyl group of ⁇ Cs.
  • R 2 and R 3 represent a hydrogen atom or a C i Cs alkyl group.
  • R 4 represents an aryl group, a substituted aryl group, an aromatic heterocyclic group, an oxycarbonyl group or a cyano group.
  • the present invention provides a method for producing an organic tellurium compound represented by the formula (1), which comprises reacting a compound represented by the formula (2), a compound represented by the formula (3), and tellurium metal. According to the method.
  • R 2 , R 3 and R 4 are the same as above.
  • X represents a halogen atom.
  • M represents an alkali metal, an alkaline earth metal, or a copper atom.
  • m is 1, when M is an alkaline earth metal, m is 2, when M is a copper atom, m is 1 or 2.
  • the present invention relates to an organic tellurium compound represented by the formula (1) that can be obtained by reacting a compound represented by the formula (2), a compound represented by the formula (3), and tellurium metal.
  • the present invention relates to a living radical polymerization initiator represented by the formula (4).
  • R 2 to R 4 are the same as above, and R 5 represents ( ⁇ to ( 8 represents an alkyl group, aryl group, substituted aryl group or aromatic heterocyclic group.)]
  • the present invention relates to a method for producing a living radical polymer, comprising polymerizing a vinyl monomer using a compound of the formula (4) as a living radical polymerization initiator.
  • the present invention relates to a living radical polymer obtained by subjecting a vinyl monomer to living radical polymerization using a living radical polymerization initiator represented by the formula (4).
  • the present invention relates to a macro living radical polymerization initiator (macro initiator) comprising the above living radical polymer.
  • the present invention relates to a method for producing a block copolymer, comprising polymerizing a vinyl monomer using the above macro living radical polymerization initiator (macro initiator) as a living radical polymerization initiator.
  • macro living radical polymerization initiator macro initiator
  • the present invention relates to a block copolymer obtainable by polymerizing a vinyl monomer using the above macro living radical polymerization initiator (macro initiator) as a living radical polymerization initiator.
  • macro living radical polymerization initiator macro initiator
  • the organic tellurium compound of the present invention is represented by the formula (1).
  • R 1 represents an alkyl group of ( ⁇ to (: 8 ;
  • R 2 and R 3 represent a hydrogen atom or C
  • R 4 is an aryl group, a substituted aryl group, It represents a ring group, an oxycarbonyl group or a cyano group.
  • R 1 The group represented by R 1 is specifically as follows.
  • ( ⁇ -( ⁇ Alkyl groups include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, cyclopropyl group, n_butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, cyclobutyl group, n- Examples thereof include a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, such as a pentyl group, an n-hexyl group, an n-heptyl group, and an n-octyl group. And a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methyl group or an ethyl group.
  • R 2 and R 3 are specifically as follows.
  • Examples of the C ⁇ Cs alkyl group include the same as the alkyl group represented by R 1 above.
  • Each group represented by R 4 is specifically as follows.
  • Aryl groups such as phenyl and naphthyl groups; substituted aryl groups such as phenyl groups having a substituent; naphthyl groups having a substituent; pyridyl groups as aromatic heterocyclic groups; Examples thereof include a furyl group and a chelyl group.
  • substituent of the aryl group having the above substituent examples include a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group, an amino group, a nitro group, a cyano group, and a carbonyl-containing group represented by 1 COR 6 (RS ⁇ C Cs alkyl group, aryl group, C Cs alkoxy group, aryloxy group), sulfonyl group, trifluoromethyl group and the like.
  • Preferred aryl groups are phenyl and trifluoromethyl-substituted phenyl. These substituents are preferably substituted one or two times, and are preferably in the para or ortho position.
  • R 7 H, an alkyl group of C Cs, an aryl group
  • the organic tellurium compound represented by the formula (1) is specifically as follows.
  • organic tellurium compounds examples include (methyl terranyl monomethyl) benzene, (1-methyl terranyl ruethyl) benzene, (2-methyl terranyl methyl pill) benzene, and 1-methyl chlorinyl 4-benzene (methyl terranyl methyl) benzene.
  • (methyl teranirumethyl) benzene, (1-methyl teraniruethyl) benzene, (2-methyl teraniru loop mouth pill) benzene, 2-methyl teraniru 2-methyl methyl propionate, 2-methyl teraniru 2 —Ethyl methylpropionate, 2-methylteranylpropionitrile, 2-methyl-2-methylteranylpropionitrile are good. . 2 008003
  • the organic tellurium compound represented by the formula (1) can be produced by reacting the compound of the formula (2), the compound of the formula (3) and tellurium metal.
  • the compound represented by the above formula (2) is specifically as follows.
  • R 2 , R 3 and R 4 are the same as above.
  • X represents a halogen atom.
  • Each group represented by R 2 , R 3 and R 4 is as described above.
  • Examples of the group represented by X include a halogen atom such as fluorine, chlorine, bromine or iodine. Preferably, chlorine and bromine are good.
  • Specific compounds include benzyl chloride, benzyl bromide, 1-chloro-1-phenylethane, 1-bromo-1-phenylethane, 2-chloro-2-phenylpropane, 2-bromo-2-phenylpropane, and: Black mouth benzylic
  • the compound represented by the above formula (3) is specifically as follows.
  • M represents an alkali metal, an alkaline earth metal, or a copper atom.
  • m is 1, when M is an alkaline earth metal, m is 2, when M is a copper atom, m is 1 or 2.
  • R 1 The group represented by R 1 is as described above.
  • Examples of the compound represented by M include alkali metals such as lithium, sodium and potassium, alkaline earth metals such as magnesium and calcium, and copper. Preferably, lithium is used.
  • Specific compounds include methyllithium, ethyllithium, n-butyllithium 8003
  • the above manufacturing method is specifically as follows.
  • the tellurium metal is suspended in the solvent.
  • Solvents that can be used include polar solvents such as dimethylformamide (DMF) and tetrahydrofurash (THF), aromatic solvents such as toluene and xylene, aliphatic hydrocarbons such as hexane, and ethers such as dialkyl ether. And the like.
  • polar solvents such as dimethylformamide (DMF) and tetrahydrofurash (THF)
  • aromatic solvents such as toluene and xylene
  • aliphatic hydrocarbons such as hexane
  • ethers such as dialkyl ether.
  • the amount of the solvent to be used may be appropriately adjusted, but is usually 5 to 1 Om 1, preferably 7 to 8 ml per 1 g of metal tellurium.
  • Compound (3) is slowly added dropwise to the above suspension, and the mixture is stirred.
  • the reaction time varies depending on the reaction temperature and pressure, but is usually 5 minutes to 24 hours, preferably 10 minutes.
  • the reaction temperature is between 20 ° C and 80 ° C, preferably between 15 ° C and
  • the pressure is usually at normal pressure, but may be increased or decreased.
  • the reaction time varies depending on the reaction temperature and pressure, but is usually 5 minutes to 24 hours, preferably 10 minutes to 2 hours.
  • the reaction temperature is from ⁇ 20 ° C. to 80 ° C., preferably from 15 ° C. to 40 ° C., and more preferably room temperature.
  • the pressure is usually set at normal pressure, but may be increased or decreased.
  • the proportions of metal tellurium, compound (2) and compound (3) used are 0.5 to 1.5 mol 1 for compound (2) and 0.5 to 1.5 mol for compound (3) based on lmo 1 of metal tellurium. 5 mo 1, preferably compound (2) 0.8 to 1.2 mol, compound
  • (3) is preferably set to 0.8 to 1.2mo1.
  • the living radical polymerization initiator of the present invention is a compound represented by the formula (4).
  • R 2 to R 4 are the same as above, and R 5 represents ( ⁇ to ( 8 represents an alkyl group, aryl group, substituted aryl group or aromatic heterocyclic group.)]
  • the alkyl group represented by R 5 the same alkyl groups and groups represented by R 1 can ani gel.
  • Ariru group a substituted Ariru group, the aromatic heterocyclic group, can be exemplified the same groups as those indicated above R 4.
  • the living radical polymerization initiator represented by the formula (4) specifically includes, in addition to the compound specifically represented by the formula (1), (phenylteranilumethyl) benzene, (1-phenylteraniruruethyl) benzene, (2-phenyl terra loop pill) Benzene and the like.
  • the living radical polymerization initiator represented by the formula (4) is a compound of the formula (1) except that a compound represented by the formula (7) is used instead of the compound represented by the formula (3). It can be manufactured by the same method as the manufacturing method.
  • the compound (7) include, in addition to the compound (3), phenyllithium, p-chlorophenylphenyl, p-methoxyphenyllithium, p-nitrophenyllithium and the like. .
  • phenyllithium is good.
  • the vinyl monomer used in the present invention is not particularly limited as long as it is capable of radical polymerization, and examples thereof include (meth) methyl acrylate, (meth) ethyl acrylate, (meth) propyl acrylate, and ( (Meth) acrylic esters such as (meth) butyl acrylate, octyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, Evening) Cyclohexyl acrylate, methylcyclohexyl (meth) acrylate, (Me) Isopolnyl acrylate, (meth) cyclododecyl acrylate, etc., unsaturated monomers containing cycloalkyl group, (meth) acrylic acid, maleic acid Carboxyl group-containing unsaturated monomers such as methyl, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, crotonic acid, and maleic anhydride; N, N-dimethylamin
  • (meth) acrylic acid ester monomers tertiary amine-containing unsaturated monomers, styrene monomers, acrylamide, and ⁇ , ⁇ -dimethylacrylamide are preferred.
  • Preferred (meth) acrylate monomers include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, and butyl (meth) acrylate. Particularly preferred are methyl (meth) acrylate and butyl (meth) acrylate.
  • Preferred tertiary amine-containing unsaturated monomers include N, N-dimethylaminoethyl '(meth) acrylamide and 2- (dimethylamino) ethyl (meth) acrylic acid.
  • Preferred styrene-based monomers include styrene, permethylstyrene, o-methylstyrene, p-methylstyrene, ⁇ -methoxystyrene, p_t-butylstyrene, p-n-butylstyrene, p-chlorostyrene, and p-styrenesulfo. Acid or an alkali metal salt thereof (sodium salt, potassium salt, etc.). Particularly preferred are styrene, p-methoxystyrene and p-chlorostyrene.
  • (meth) acrylic acid” is a general term for “acrylic acid” and “methacrylic acid”.
  • the above manufacturing method is specifically as follows.
  • a vinyl monomer and a living radical polymerization initiator represented by the formula (4) of the present invention are mixed.
  • the inert gas include nitrogen, argon, and helium.
  • argon and nitrogen are used, and nitrogen is particularly preferable.
  • the amounts of the vinyl monomer and the living radical polymerization initiator may be appropriately adjusted depending on the molecular weight or molecular weight distribution of the obtained living radical polymer.
  • the amount of the system monomer is 5 to 100,000 equivalents, preferably 50 to 5,000 equivalents.
  • the reaction is usually performed without a solvent, but a solvent generally used in radical polymerization may be used. Solvents that can be used include benzene, toluene, N, N-dimethylformamide (DMF), dimethylsulfoxide (DMSO), 2002/008003
  • Examples include acetone, black form, carbon tetrachloride, tetrahydrofuran (THF), and ethyl acetate.
  • D.MF tetrahydrofuran
  • ethyl acetate Preferably, D.MF is good.
  • the amount of the solvent used may be appropriately adjusted.
  • the amount of the solvent is preferably 0.01 to 1 ml, preferably 0.05 to 0.5 ml per 1 g of the vinyl monomer.
  • the mixture is stirred.
  • the reaction temperature and the reaction time may be appropriately adjusted depending on the molecular weight or the molecular weight distribution of the obtained living radical polymer.
  • the mixture is stirred at 60 to 150 ° C for 5 to 100 hours.
  • the mixture is stirred at 80 to 120 for i 0 to 30 hours.
  • the reaction is usually performed at normal pressure, but may be performed under pressure or under reduced pressure.
  • the solvent used and the remaining monomers are removed under reduced pressure by a conventional method to take out the desired polymer, or the desired product is isolated by reprecipitation using a desired polymer-insoluble solvent.
  • any treatment method can be used as long as the object is not hindered.
  • the living radical ___ polymerization initiator of the present invention can perform excellent control of molecular weight and control of molecular weight distribution under extremely mild conditions.
  • the molecular weight of the living radical polymer obtained in the present invention can be adjusted by the reaction time and the amount of the organic tellurium compound, a living radical polymer having a number average molecular weight of 500 to 1,000,000,000 can be obtained. In particular, it is suitable for obtaining a living radical polymer having a number average molecular weight of 1,000 to 50,000.
  • the terminal group of the living radical polymer obtained in the present invention may be an alkyl group derived from an organic tellurium compound, an aryl group, a substituted aryl group, an aromatic heterocyclic group or an oxy group. 2 008003
  • the living radical polymer obtained in the present invention can be used as a macro living radical polymerization initiator (macro iniche—Yuichi).
  • an A-B diblock copolymer such as styrene-butyl acrylate or an A-B-A triple block copolymer such as styrene-butyl acrylate-styrene is used. It is possible to obtain an A—B—C triplep copolymer such as a polymer and styrene-butyl acrylate methyl methacrylate.
  • the living radical polymerization initiator of the present invention can control a variety of different types of vinyl monomers, and there is highly reactive tellurium at the growth terminal of the living radical polymer obtained by the living radical polymerization initiator. It is due to doing.
  • the method for producing the block copolymer is specifically as follows.
  • styrene and a compound represented by the formula (4) of the present invention are used in the same manner as in the above-mentioned method for producing a living radical polymer.
  • the method includes mixing the living radical polymerization initiator shown to produce polystyrene, and then mixing butyl acrylate to obtain a styrene-butyl acrylate copolymer.
  • A—B—A triblock copolymer or A—B—C triblock copolymer after producing the A—B diblock copolymer by the above method, the vinyl monomer (A) or A method in which a vinyl monomer (C) is mixed to obtain an A—B—A triblock copolymer or an A—B-C triblock copolymer.
  • the reaction of the next block may be started as it is However, once the reaction is completed, purification may be performed before starting the reaction of the next block.
  • the block copolymer can be isolated by a usual method. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • the organic tellurium compound was identified from the results of —NMR, 2 H—NMR, 13 C—NMR, IR and MS.
  • the molecular weight and molecular weight distribution of the living radical polymer were determined using GPC (gel permeation chromatography) based on the molecular weight of a polystyrene standard sample.
  • the measuring instruments used are as follows. .
  • N-methyl-2-vinylpyrrol (vinyl monomer used in Example 26) 13.5 g (12 Ommo 1) of potassium tert-butoxide The suspension was suspended in 200 ml of methyl terephthalate, and 42.9 g (12 Ommo 1) of methyltriphenylphosphonium bromide was added. The yellow suspension was refluxed for 1 hour. The mixed solution was cooled to room temperature, and 10.9 g (10 Ommo 1) of 1-methyl-2-pyrrolealdehyde was slowly added thereto (for 10 minutes), followed by refluxing for 1 hour.
  • Methyl-2-benzenesulfonylmethyl acrylate obtained above 1.29 g (5.lmmo 1), triptyltin hydride 2.75 ml (10.2 mmo 1), azobisbutyronitrile (AIBN) 33.4 mg (0.2 Ommo 1) benzene 2.
  • the 6 ml solution was heated to reflux for 1 hour. After the solvent was distilled off, the obtained product was purified by silica gel chromatography to obtain 1.34 g of ethyl 2-triptylsylmethyl acrylate in a yield of 65%.
  • Example 2 (1) Synthesis of 1-chloro-4-1 (1 -methylterarinylethyl) benzene 4.08 g (32 mmo 1) of metal tellurium was suspended in 50 ml of THF, and 42 ml (35 mmo 1) of methyllithium (same as above) was added to 0 ml. The solution was slowly added dropwise at 20 ° C (20 minutes). The reaction solution was stirred until the metal tellurium completely disappeared (10 minutes). To this reaction solution, 7.68 g (35 mmo 1) of 1- (1-bromoethyl) -4-chlorobenzene (obtained in Synthesis Example 1) was added at room temperature, and the mixture was stirred for 1.5 hours. After completion of the reaction, the solvent was concentrated under reduced pressure, followed by distillation under reduced pressure to obtain 3.59 g (12.7 mmol: yield: 36%) of a brown oil.
  • Example 2 The same operation as in Example 1 was carried out except that methyllithium was changed to 53.0 ml of phenyllithium (same as above) (1.06M dimethyl ether solution, 55 mmo 1). %).
  • Example 2 The same operation as in Example 1 was carried out except for changing to I), to obtain 7.30 g (yield 50%) of a yellow oil.
  • Example 7 100 18 96 9200 1.17
  • Example 8 200 20 87 18400 1.18
  • Example 9 300 23 85 25 200 1.22
  • Example 10 400 27 78 29 500 1.17
  • Example 11 500 27 78 35 700 1.21
  • Example 12 800 27 80 52 600 1.30
  • Example 13 1000 29 84 62 600 1.37
  • Example 14
  • Example 17 In a glove box purged with nitrogen, 1.04 g (1 Ommo 1) of styrene and 19.7 mg (0.1 Ommo 1) of 2-methylteranylpropionitrile synthesized in Example 6 were blended and mixed at 100 ° C. The reaction was carried out at C for 11 hours. After completion of the reaction, the mixture was dissolved in 5 ml of chloroform, and the solution was poured into 25 Oml of hexane under stirring. The precipitated polymer was collected by suction filtration and dried to obtain 1.01 g (yield 97%) of polystyrene. According to GPC analysis, Mn was 11000 and PD was 1.21.
  • N-methyl-2-vinylvirol (synthesis 1.07 g (1 Ommo 1) and 24.8 mg (0.1 Ommo 1) of benzene (1-methyl terrenylethyl) synthesized in Example 1 were blended.
  • the reaction was performed at 00 ° C for 20 hours.
  • the mixture was dissolved in 5 ml of chloroform, and the solution was poured into 25 ml of hexane under stirring.
  • the precipitated polymer was subjected to suction filtration and dried to obtain 1.02 g (yield 95%) of poly N-methyl-2-pinylpyrrole.
  • the polymer was purified by preparative GPC and analyzed by NMR, which revealed that 61% of the polymer end groups had been converted to acrylic ester groups.
  • an organic tellurium compound and a method for producing the same are provided.
  • the organic tellurium compound is useful as a living radical polymerization initiator, and enables precise control of molecular weight and molecular weight distribution under mild conditions.
  • the living radical polymer obtained by polymerization is capable of converting a terminal group into another functional group, whereby the living radical polymer obtained in the present invention is a macro living radical polymerization initiator (ma. It can be used as a clone initiator).

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Description

明 細 書 有機テルル化合物、 その製造方法、 リビングラジカル重合開始剤、
それを用いるポリマーの製造方法及びポリマー 技術分野
本発明は、 有機テルル化合物及びその製造方法に関する。 更に詳しくは、 テル ル系リビングラジカル重合開始剤、 それを用いるマクロリビングラジカル重合開 始剤、 リビングラジカルポリマ一ならびにプロックポリマーの製造方法、 及びこ れらマクロリビングラジカル重合開始剤ならびにポリマーに関する。 背景技術 ·
リビングラジカル重合は、 ラジカル重合の簡便性と汎用性を保ちつつ分子構造 の精密制御を可能にする重合法で、 新しい高分子材料の合成に大きな威力を発揮 している。 リビングラジカル重合の代表的な例として、 TEMPO (2, 2, 6, 6—テトラメチル一 1ーピペリジニロキシ) を開始剤として用いたリビングラジ カル重合が、 ジョージズらにより報告されている (特開平 6— 199916号公 報)。
この方法は分子量と分子量分布の制御を可能にしているが、 130T:という高 い重合温度が必要であり、 熱的に不安定な官能基を有するモノマーには適用し難 レ^ また、 高分子末端の官能基の修飾制御には不適当である。
本発明の目的は、 温和な条件下で、 精密な分子量及び分子量分布 (PD=Mw /Mn) の制御を可能とする、 リビングラジカル重合開始剤として有用な有機テ ルル化合物、 その製造方法、 それを用いるポリマーの製造方法及びポリマーを提 供することにある。 発明の開示
本発明は、 式 (1) で表される有機テルル化合物に係る。
Figure imgf000004_0001
〔式中、 R1は、 ^ Csのアルキル基を示す。 R2及び R3は、 水素原子又は C i Csのアルキル基を示す。 R4は、 ァリール基、 置換ァリール基、 芳香族へテ 口環基、 ォキシ力ルポニル基又はシァノ基を示す。〕
本発明は、 式 (2) で表される化合物と、 式 (3) で表される化合物と、 金属 テルルを反応させることを特徴とする式 (1) で表される有機テルル化合物の製 造方法に係る。
Figure imgf000004_0002
〔式中、 R2、 R3及び R4は、 上記と同じ。 Xは、 ハロゲン原子を示す。〕
M (R1) m (3)
〔式中、 R1は、 上記と同じ。 Mは、 アルカリ金属、 アルカリ土類金属又は銅原 子を示す。 Mがアルカリ金属の時、 mは 1、 Mがアルカリ土類金属の時、 mは 2、 Mが銅原子の時、 mは 1または 2を示す。〕
本発明は、 式 (2) で表される化合物と、 式 (3) で表される化合物と、 金属 テルルを反応させて得られうる式 (1) で表される有機テルル化合物に係る。 本発明は、 式 (4) で表されるリビングラジカル重合開始剤に係る。
Figure imgf000005_0001
〔式中、 R2〜R4は前記に同じ、 R5は、 (^〜( 8のアルキル基、 ァリール基、 置換ァリール基又は芳香族へテロ環基を示す。〕
本発明は、 ビニルモノマーを、 式 (4) の化合物をリビングラジカル重合開始 剤として用いて重合することを特徴とするリビングラジカルポリマーの製造方法 に係る。
本発明は、 ビニルモノマ一を、 式 (4) のリビングラジカル重合開始剤を用 いてリビングラジカル重合して得られうるリビングラジカルポリマーに係る。 本発明は、 上記のリビングラジカルポリマーからなるマクロリビングラジカル 重合開始剤 (マクロイニシエータ一) に係る。
本発明は、 上記のマクロリビングラジカル重合開始剤 (マクロイニシエータ 一) をリビングラジカル重合開始剤として用いて、 ビニルモノマ一を重合するこ とを特徴とするプロック共重合体の製造方法に係る。
本発明は、 上記のマクロリビングラジカル重合開始剤 (マクロイニシエータ 一) をリビングラジカル重合開始剤として用いて、 ビニルモノマーを重合して得 られうるブロック共重合体に係る。
本発明の有機テルル化合物は、 式 (1) で表される。
Figure imgf000005_0002
(1)
〔式中、 R1は、 (^〜(:8のアルキル基を示す。 R2及び R3は、 水素原子又は C
〜C8のアルキル基を示す。 R4は、 ァリール基、 置換ァリール基、 芳香族へテ 口環基、 ォキシ力ルポニル基又はシァノ基を示す。〕
R1で示される基は、 具体的には次の通りである。
(^〜(^のアルキル基としては、 メチル基、 ェチル基、 n—プロピル基、 ィ ソプロピル基、 シクロプロピル基、 n_ブチル基、 s e c一ブチル基、 t e r t —プチル基、 シクロプチル基、 n—ペンチル基、 n—へキシル基、 n—ヘプチル 基、 n -才クチル基等の炭素数 1〜 8の直鎖状、 分岐鎖状又は環状のアルキル基 を挙げることができる。 好ましいアルキル基としては、 炭素数 1〜4の直鎖状又 は分岐鎖状のアルキル基、 より好ましくはメチル基又はェチル基が良い。
R 2及び R 3で示される各基は、 具体的には次の通りである。
C^ Csのアルキル基としては、 上記 R1で示したアルキル基と同様のものを 挙げることができる。
R 4で示される各基は、 具体的には次の通りである。
ァリール基としては、 フエニル基、 ナフチル基等、 置換ァリール基としては置 換基を有しているフエニル基、 置換基を有しているナフチル基等、 芳香族へテロ 環基としてはピリジル基、 フリル基、 チェ二ル基等を挙げることができる。 上記 置換基を有しているァリール基の置換基としては、 例えば、 ハロゲン原子、 水酸 基、 アルコキシ基、 アミノ基、 ニトロ基、 シァノ基、 一 C OR6で示されるカル ボニル含有基 (RS^C Csのアルキル基、 ァリール基、 C Csのアルコキ シ基、 ァリ一ロキシ基)、 スルホニル基、 トリフルォロメチル基等を挙げること ができる。 好ましいァリール基としては、 フエニル基、 トリフルォロメチル置換 フエニル基が良い。 また、 これら置換基は、 1個又は 2個置換しているのが良く、 パラ位若しくはオルト位が好ましい。
ォキシカルポニル基としては、 —COOR7 (R7 = H、 C Csのアルキル 基、 ァリール基) で示される基が好ましく、 例えば力ルポキシル基、 メトキシカ ルポニル基、 エトキシカルポニル基、 プロポキシカルポニル基、 n—ブトキシカ ルポニル基、 s e c—ブトキシカルポニル基、 t e r一ブトキシカルボ二ル基、 n—ペントキシカルポニル基、 フエノキシ力ルポ二ル基等を挙げることができる 好ましいォキシカルポニル基としては、 メ卜キシカルポニル基、 エトキシカルポ ニル基が良い。
式 (1 ) で示される有機テルル化合物は、 具体的には次の通りである。
有機テルル化合物としては、 (メチルテラ二ル一メチル) ベンゼン、 (1ーメチ ルテラ二ルーェチル) ベンゼン、 (2—メチルテラ二ループ口ピル) ベンゼン、 1一クロ口一 4— (メチルテラ二ルーメチル) ベンゼン、 1—ヒドロキシ一 4— (メチルテラ二ルーメチル)ベンゼン、 1—メトキシー 4一 (メチルテラ二ルーメ チル) ベンゼン、 1ーァミノ— 4一 (メチルテラ二ルーメチル) ベンゼン、 1 _ ニトロ一 4— (メチルテラ二ルーメチル) ベンゼン、 1—シァノ一4一 (メチル テラ二ルーメチル) ベンゼン、 1ーメチルカルポ二ルー 4一 (メチルテラ二ルー メチル) ベンゼン、 1一フエ二ルカルポ二ルー 4— (メチルテラ二ルーメチル) ベンゼン、 1—メトキシカルポ二ルー 4— (メチルテラ二ルーメチル) ベンゼン、 1一フエノキシ力ルポニル— 4— (メチルテラ二ル一メチル) ベンゼン、 1ース ルホニルー 4一 (メチルテラ二ルーメチル) ベンゼン、 1一トリフルォロメチル —4一 (メチルテラ二ルーメチル) ベンゼン、 1—クロ口— 4一 (1ーメチルテ ラニル—ェチル) ベンゼン、 1—ヒドロキシ— 4一(1—メチルテラ二ルーェチ ル)ベンゼン、 1ーメトキシー 4一 (1一メチルテラ二ルーェチル) ベンゼン、 1ーァミノ一 4一 (1—メチルテラ二ルーェチル) ベンゼン、 1一二トロ一 4— ( 1一メチルテラ二ルーェチル) ベンゼン、 1ーシァノー 4— ( 1一メチルテラ 二ルーェチル) ベンゼン、 1ーメチルカルポニル— 4一 (1—メチルテラ二ルー ェチル) ベンゼン、 1一フエ二ルカルポ二ルー 4— ( 1一メチルテラ二ルーェチ ル) ベンゼン、 1—メトキシカルポ二ルー 4一 (1 _メチルテラ二ルーェチル) ベンゼン、 1一フエノキシ力ルポ二ルー 4一 (1—メチルテラ二ルーェチル) ベ P2002/008003
6 ンゼン、 1 _スルホ二ルー 4一 (1一メチルテラ二ルーェチル) ベンゼン、 1一 トリフルォロメチルー 4一 (1一メチルテラ二ルーェチル) ベンゼン、 1一クロ ロー 4一 ( 2—メチルテラ二ループ口ピル) ベンゼン、 1ーヒドロキシー 4一 ( 2—メチルテラ二ループ口ピル)ベンゼン、 1ーメトキシ一 4一 (2—メチルテ ラニループ口ピル) ベンゼン、 1一アミノー 4一 (2—メチルテラ二ループロピ ル) ベンゼン、 1一二トロ一 4一 (2—メチルテラニル一プロピル) ベンゼン、 1—シァノー 4一 (2—メチルテラ二ループ口ピル) ベンゼン、 1一メチルカル ボニルー 4— ( 2—メチルテラ二ループ口ピル) ベンゼン、 1一フエ二ルカルポ 二ルー 4一 (2—メチルテラニル一プロピル) ベンゼン、 1ーメトキシカルポ二 ルー 4一 (2—メチルテラニル—プロピル) ベンゼン、 1一フエノキシカルボ二 ル—4— ( 2—メチルテラ二ループ口ピル) ベンゼン、 1一スルホ二ルー 4— ( 2—メチルテラ二ループ口ピル) ベンゼン、 1一トリフルォロメチル— 4— ( 2—メチルテラ二ループ口ピル) ベンゼン、 2— (メチルテラ二ルーメチル) ピリジン、 2— (1一メチルテラ二ルーェチル) ピリジン、 2— (2—メチルテ ラニループ口ピル) ピリジン、 2—メチルテラ二ルーエタン酸メチル、 2—メチ ルテラ二ループ口ピオン酸メチル、 2—メチルテラ二ルー 2—メチルプロピオン 酸メチル、 2—メチルテラ二ルーエタン酸ェチル、 2—メチルテラ二ループロピ オン酸ェチル、 2—メチルテラ二ルー 2—メチルプロピオン酸ェチル、 2—メチ ルテラ二ルァセトニトリル、 2—メチルテラニルプロピオ二卜リル、 2—メチル 一 2—メチルテラニルプロピオ二トリル等を挙げることができる。 好ましくは、 (メチルテラ二ルーメチル) ベンゼン、 (1一メチルテラ二ルーェチル) ベンゼ ン、 (2—メチルテラ二ループ口ピル) ベンゼン、 2 _メチルテラ二ルー 2—メ チルプロピオン酸メチル、 2—メチルテラ二ルー 2—メチルプロピオン酸ェチル、 2 _メチルテラニルプロピオ二トリル、 2—メチルー 2—メチルテラニルプロピ ォニ卜リルが良い。 . 2 008003
7 式 (1 ) で示される有機テルル化合物は、 式 (2 ) の化合物、 式 (3 ) の化合 物および金属テルルを反応させることにより製造することができる。
上記、 式 (2 ) で表される化合物としては、 具体的には次の通りである。
Figure imgf000009_0001
( 2 )
〔式中、 R 2、 R 3及び R 4は、 上記と同じ。 Xは、 ハロゲン原子を示す。〕 R 2、 R 3及び R 4で示される各基は、 上記に示した通りである。
Xで示される基としては、 フッ素、 塩素、 臭素又はヨウ素等のハロゲン原子を 挙げることができる。 好ましくは、 塩素、 臭素が良い。
具体的な化合物としては、 ベンジルクロライド、 ベンジルブロマイド、 1ーク ロロ一1—フエニルェタン、 1—ブロモー 1—フエニルェタン、 2—クロロー 2— フエニルプロパン、 2—ブロモ— 2—フエニルプロパン、 : —クロ口ベンジルク
ド、 p—ァミノべンジルクロライド、 p—二トロべンジルクロライド、 p—シァ ノベンジルクロライド、 ρ—メチルカルポニルベンジルクロライド、 フエ二ルカ ルポニルベンジルクロライド、 p—メトキシカルポ二ルペンジルクロライド、 p —フエノキシ力ルポ二ルペンジルクロライド、 p—スルホニルベンジルクロライ ド、 p—トリフルォロメチルベンジルクロライド、 1 一クロ口一 1一 (p—クロ 口フエニル) ェタン、 1ーブロモー 1一(p—クロ口フエニル)ェタン、 1一クロ ロー 1一 (p—ヒドロキシフエニル) ェタン、 1一ブロモ一 1一(p—ヒドロキ シフエニル)ェタン、 1一クロロー 1— ( p—メトキシフエ二ル) ェタン、 1一 ブロモー 1一(P—メトキシフエニル)ェタン、 1 一クロロー 1一 (p—アミノフ ェニル) ェタン、 1—プロモー 1一(p—ァミノフエニル)ェタン、 1—クロロー 1一 (p—二トロフエニル) ェタン、 1—ブロモー 1一(p—二トロフエニル)ェ 3
タン、 1一クロロー 1一 (p—シァノフエニル) ェタン、 1ーブロモー 1— (p 一シァノフエニル)ェタン、 1一クロ口一 1— ( p—メチルカルポニルフエ二 ル) ェタン、 1ーブロモー 1一 (p—メチルカルポニルフエ二ル).ェタン、 1 一 クロロー 1一 (p—フエ二ルカルポニルフエニル) ェタン、 1ーブロモー 1一 ( ρ—フエ二ルカルポエルフェニル) ェタン、 1一クロロー 1一 (p—メトキシ カルポニルフエニル) ェタン、 1ーブロモー 1一 (p—メトキシカルポニルフエ ニル) ェタン、 1一クロロー 1一 (p—フエノキシカルポニルフエニル) ェタン、 1—ブロモー 1— ( p—フエノキシカルポニルフエニル) ェタン、 1一クロロー 1— ( P—スルホニルフエニル) ェタン、 1一ブロモ— 1一(p—スルホニルフ ェニル)ェタン、 1一クロ口— 1一 (p—トリフル矛ロメチルフエニル) ェタン、 1—プロモ一 1一(p—トリフルォロメチルフエニル)ェタン、 2—クロロー 2— ( p—クロ口フエニル) プロパン、 2—ブロモー 2— (p—クロ口フエニル) プ 口パン、 2—クロロー 2— (p—ヒドロキシフエニル) プロパン、 2—ブロモ一 2— ( p—ヒドロキシフエニル)プロパン、 2—クロロー 2— (p—メトキシフエ ニル) プロパン、 2—ブロモー 2—(p—メトキシフエ二ル)プロパン、 2—クロ 口一 2— (p—ァミノフエニル) プロパン、 2—プロモー 2— (p—ァミノフエ ニル)プロパン、 2—クロロー 2— (p—二トロフエニル) プロパン、 2—ブロ モー 2—(p—二トロフエニル)プロパン、 2—クロロー 2— (p—シァノフエ二 ル) プロパン、 2—ブロモ _ 2— ( p—シァノフエニル)プロパン、 2—クロ口一 2 - ( p—メチルカルポニルフエニル) プロパン、 2—プロモー 2— ( p—メチ ルカルポニルフエニル) プロパン、 2—クロ口— 2— (p—フエ二ルカルポニル フエニル) プロパン、 2—ブロモ一 2— ( p—フエ二ルカルポニルフエニル) プ 口パン、 2—クロ口— 2— (p—メトキシカルボニルフエニル) プロパン、 2— ブロモー 2— (p—メトキシカルポニルフエニル) プロパン、 2—クロロー 2— ( p—フエノキシカルポニルフエニル) プロパン、 2—ブロモー 2— ( p—フエ ノキシカルボニルフエ二ル) プロパン、 2—クロロー 2— (p—スルホニルフエ ニル) プロパン、 2—ブロモー 2—(p—スルホニルフエニル)プロパン、 2—り ロロ一 2— ( p—トリフルォロメチルフエニル) プロパン、 2—ブロモー 2— (P—トリフルォロメチルフエニル)プロパン、 2— (クロロメチル) ピリジン、 2 - (プロモメチル) ピリジン、 2— ( 1—クロロェチル) ピリジン、 2—(1 一プロモェチル)ピリジン、 2— ( 2—クロ口プロピル) ピリジン、 2 - ( 2 - ブロモプロピル) ピリジン、 2—クロ口エタン酸メチル、 2—ブロモエタン酸メ チル、 2—クロ口プロピオン酸メチル、 2—プロモェ夕ン酸メチル、 2—クロ口 一 2—メチルプロピオン酸メチル、 2—ブロモー 2—メチルプロピオン酸メチル、 2—クロ口エタン酸ェチル、 2—ブロモエタン酸ェチル、 2—クロ口プロピオン 酸ェチル、 2—ブロモエタン酸ェチル、 2—クロロー 2—ェチルプロピオン酸ェ チル、 2—ブロモー 2—ェチルプロピオン酸ェチル、 2—クロロアセトニトリル、 2—ブロモアセトニトリル、 2—クロ口プロピオ二トリル、 2—ブロモプロピオ 二トリル、 2—クロロー 2—メチルプロピオ二トリル、 2—プロモー 2—メチル プロピオ二トリル等を挙げることができる。
上記、 式 (3 ) で表される化合物としては、 具体的には次の通りである。
M (R 1 ) m ( 3 )
〔式中、 R 1は、 上記と同じ。 Mは、 アルカリ金属、 アルカリ土類金属又は銅原 子を示す。 Mがアルカリ金属の時、 mは 1、 Mがアルカリ土類金属の時、 mは 2、 Mが銅原子の時、 mは 1または 2を示す。〕
R 1で示される基は、 上記に示した通りである。
Mで示されるものとしては、 リチウム、 ナトリウム、 カリウム等のアルカリ金 属、 マグネシウム、 カルシウム等のアルカリ土類金属、 銅を挙げることができる 好ましくは、 リチウムが良い。
具体的な化合物としては、 メチルリチウム、 ェチルリチウム、 n—プチルリチ 8003
10 ゥム等を挙げることができる。
上記製造方法としては、 具体的には次の通りである。
金属テルルを溶媒に懸濁させる。 使用できる溶媒としては、 ジメチルホルムァ ミド (DMF)、 テトラハイドロフラシ (THF) 等の極性溶媒やトルエン、 キ シレン等の芳香族溶媒、 へキサン等の脂肪族炭化水素、 ジアルキルエーテル等の エーテル類等が挙げられる。 好ましくは、 THFが良い。 溶媒の使用量としては 適宜調節すればよいが、 通常、 金属テルル 1 gに対して 5〜1 Om 1、 好ましく は、 7〜 8m lが良い。
上記懸濁溶液に、 化合物 (3) をゆっくりと滴下しその後撹拌する。 反応時間 は、 反応温度や圧力により異なるが、 通常 5分〜 24時間、 好ましくは、 10分
〜 2時間が良い。 反応温度としては、 一 20°C〜80°C、 好ましくは、 15°C〜
40°C、 より好ましくは、 室温が良い。 圧力は、 通常、 常圧で行うが、 加圧或い は減圧しても構わない。
次に、 この反応溶液に、 化合物 (2) を加え、 撹拌する。 反応時間は、 反応温 度や圧力により異なるが、 通常 5分〜 24時間、 好ましくは、 10分〜 2時間が 良い。 反応温度としては、 — 20°C〜80°C、 好ましくは、 15°C〜40°C、 よ り好ましくは、 室温が良い。 圧力は、 通常、 常圧で行うが、 加圧或いは減圧して も構わない。
金属テルル、 化合物 (2) 及び化合物 (3) の使用割合としては、 金属テルル lmo 1に対して、 化合物 (2) を 0. 5〜1. 5mo 1、 化合物 (3) を 0. 5 〜1. 5 mo 1、 好ましくは、 化合物 (2) 0. 8〜1. 2mo l、 化合物
(3) を 0. 8〜1. 2mo 1とするのが良い。
反応終了後、 溶媒を濃縮し、 目的化合物を単離精製する。 精製方法としては、 化合物により適宜選択できるが、 通常、 減圧蒸留や再結晶精製等が好ましい。 本発明のリビングラジカル重合開始剤は、 式 (4) で表される化合物である。
Figure imgf000013_0001
〔式中、 R2〜R4は前記に同じ、 R5は、 (^〜( 8のアルキル基、 ァリール基、 置換ァリール基又は芳香族へテロ環基を示す。〕
R 5で示されるアルキル基としては、 R 1で示した基と同様のアルキル基を挙 げることができる。
ァリール基、 置換ァリール基、 芳香族へテロ環基としては、 上記 R4で示した 基と同様のものを挙げることができる。
式 (4) で示されるリビングラジカル重合開始剤は、 具体的には、 式 (1) で 具体的に示した化合物以外に、 (フエニルテラ二ルーメチル) ベンゼン、 (1—フ ェニルテラ二ルーェチル) ベンゼン、 (2—フエニルテラ二ループ口ピル) ベン ゼン等を挙げることができる。
式 (4) で示されるリビングラジカル重合開始剤は、 式 (3) で表される化合 物の代わりに、 式 (7) で表される化合物を使用する以外は、 式 (1) の化合物 の製造方法と同様の方法で製造することができる。
M (R5) m (7)
〔式中、 R5、 M及び mは、 上記と同じ。〕
化合物 (7) としては、 具体的には化合物 (3) の他、 フエニルリチウム、 p 一クロ口フエニルリチウム、 p—メトキシフエ二ルリチウム、 p—二トロフエ二 ルリチウム等を挙げ'ることができる。 好ましくは、 フエニルリチウムが良い。 本発明で使用するビニルモノマーとしては、 ラジカル重合可能なものであれば 特に制限はないが、 例えば、 (メタ) アクリル酸メチル、 (メタ) アクリル酸ェチ ル、 (メタ) アクリル酸プロピル、 (メタ) アクリル酸プチル、 (メタ) アクリル 酸ォクチル、 (メタ) アクリル酸ラウリル等の (メタ) アクリル酸エステル、 (メ 夕) アクリル酸シクロへキシル、 (メタ) アクリル酸メチルシクロへキシル、 (メ 夕) アクリル酸イソポルニル、 (メタ) アクリル酸シクロドデシル等のシクロア ルキル基含有不飽和モノマー、 (メタ) アクリル酸、 マレイン酸、 フマル酸、 ィ タコン酸、 シトラコン酸、 クロトン酸、 無水マレイン酸等メチル等のカルポキシ ル基含有不飽和モノマー、 N, N—ジメチルァミノプロピル (メタ) アクリルァ ミド、 N, N—ジメチルアミノエチル (メタ) アクリルアミド、 2一 (ジメチル ァミノ) ェチル (メタ) ァクリレート、 N, N—ジメチルァミノプロピル (メ タ) ァクリレート等の 3級ァミン含有不飽和モノマー、 N— 2—ヒドロキシ一 3 一ァクリロイルォキシプロピル一 N, N, N—トリメチルアンモニゥムクロライド、 N—メタクリロイルアミノエチル _ N, N, N—ジメチルベンジルアンモニゥムク 口ライド等の 4級アンモニゥム塩基含有不飽和モノマ一、 (メタ) アクリル酸グ リシジル等のエポキシ基含有不飽和モノマー、 スチレン、 a—メチルスチレン、 4ーメチルスチレン、 2—メチルスチレン、 3—メチルスチレン、 4—メトキシ スチレン、 2—ヒドロキシメチルスチレン、 2—クロロスチレン、 4一クロロス チレン、 2, 4—ジクロロスチレン、 1—ビニルナフ夕レン、 ジビニルベンゼン P—スチレンスルホン酸又はそのアルカリ金属塩 (ナトリウム塩、 カリウム塩 等) 等の芳香族不飽和モノマー、 2—ビ.二ルチオフェン、 N—メチルー 2—ビニ ルピロール等のへテロ環含有不飽和モノマー、 N—ビニルホルムアミド、 N—ビ ニルァセトアミド等のビニルアミド、 1—へキセン、 1—ォクテン、 1—デセン 等の α—ォレフィン、 酢酸ビニル、 メ夕クリル酸ヒドロキシェチル、 ァクリロ二 トリル、 アクリルアミド、 Ν, Ν—ジメチルアクリルアミド、 塩化ビニル等を挙 げることができる。
. この中でも好ましくは、 (メタ) アクリル酸エステルモノマー、 3級ァミン含 有不飽和モノマー、 スチレン系モノマー、 アクリルアミド、 Ν, Ν—ジメチルァ クリルアミドが良い。 好ましい (メタ) アクリル酸エステルモノマーとしては、 (メタ) アクリル酸 メチル、 (メタ) アクリル酸ェチル、 (メタ) アクリル酸プロピル、 (メタ) ァク リル酸ブチルが挙げられる。 特に好ましくは、 (メタ) アクリル酸メチル、 (メ 夕) アクリル酸ブチルが良い。
好ましい 3級ァミン含有不飽和モノマーとしては、 N, N—ジメキルアミノエ チル '(メタ) アクリルアミド、 2— (ジメチルァミノ) ェチル (メタ) ァクリレ 一卜が挙げられる。
好ましいスチレン系モノマーとしては、 スチレン、 ひーメチルスチレン、 o— メチルスチレン、 p—メチルスチレン、 ρ—メトキシスチレン、 p _ t—プチル スチレン、 p— n—ブチルスチレン、 p—クロロスチレン、 p—スチレンスルホ ン酸又はそのアルカリ金属塩 (ナトリウム塩、 カリウム塩等). が挙げられる。 特 に好ましくは、 スチレン、 p—メトキシスチレン、 p—クロロスチレンが良い。 尚、 上記の 「(メタ) アクリル酸」 は、 「アクリル酸」 及び 「メタクリル酸」 の総 称である。
上記製造方法としては、 具体的には次の通りである。
不活性ガスで置換した容器で、 ビニルモノマーと本発明の式 (4 ) で示される リビングラジカル重合開始剤を混合する。 この時、 不活性ガスとしては、 窒素、 アルゴン、 ヘリウム等を挙げることができる。 好ましくは、 アルゴン、 窒素が、 特に好ましくは、 窒素が良い。 また、 ビニルモノマーとリビングラジカル重合開 始剤の使用量としては、 得られるリビングラジカルポリマーの分子量或いは分子 量分布により適宜調節すればよいが、 通常、 リビングラジカル重合開始剤 1当量 に対して、 ビニル系モノマ一を 5〜1 0 , 0 0 0当量、 好ましくは 5 0〜 5, 0 0 0当量が良い。 この時、 通常、 無溶媒で行うが、 ラジカル重合で一般に使用され る溶媒を使用しても構わない。 使用できる溶媒としては、 ベンゼン、 トルエン、 N, N—ジメチルホルムアミド (D M F )、 ジメチルスルホキシド (D M S O)、 2002/008003
14 アセトン、 クロ口ホルム、 四塩化炭素、 テトラヒドロフラン (THF)、 酢酸ェ チル等が挙げられる。 好ましくは D.MFが良い。 溶媒の使用量としては適宜調節 すれば良いが、 例えば、 ビニルモノマー 1 gに対して、 溶媒を 0.01〜lml、 好ましくは、 0.05〜0.5m 1が良い。
次に、 上記混合物を撹拌する。 反応温度、 反応時間は、 得られるリビングラジ カルポリマーの分子量或いは分子量分布により適宜調節すればよいが、 通常、 6 0-150 °Cで、 5~100時間撹拌する。 好ましくは、 80〜 120でで、 i 0〜30時間撹拌するのが良い。 この時、 通常、 常圧で行われるが、 加圧或いは 減圧しても構わない。
反応終了後、 常法により使用溶媒や残存モノマーを減圧下除去して目的ポリマ 一を取り出したり、 目的ポリマ一不溶溶媒を使用して再沈澱処理により目的物を 単離する。 反応処理については、 目的物に支障がなければどのような処理方法で も行う事が出来る。
本発明のリビングラジカ _ ^重合開始剤は、 優れた分子量制御及び分子量分布制 御を非常に温和な条件下で行うことができる。
本発明で得られるリビングラジカルポリマーの分子量は、 反応時間及び有機テ ルル化合物の量により調整可能であるが、 数平均分子量 500〜1, 000, 00 0のリビングラジカルポリマーを得ることができる。 特に数平均分子量 1, 00 0〜50, 000のリビングラジカルポリマ一を得るのに好適である。
本発明で得られるリビングラジカルポリマーの分子量分布 (PD=MwZM n) は、 1.05〜: L.50の間で制御される。 更に、 分子量分布 1.05〜1.3 0、 更には 1.05〜1.20、 更には 1.05-1. 15のより狭いリビングラジ カルポリマーを得ることができる。
本発明で得られるリビングラジカルポリマーの末端基は、 有機テルル化合物由 来のアルキル基、 ァリール基、 置換ァリール基、 芳香族へテロ環基又はォキシ力 2 008003
15 ルポニル基が、 また、 成長末端は、 反応性の高いテルルであることが確認されて いる。 従って、 有機テルル化合物をリビングラジカル重合に用いることにより従 来のリビングラジカル重合で得られるリビングラジカルポリマーよりも末端基を 他の官能基へ変換することが容易である。 これらにより、 本発明で得られるリビ ングラジカルポリマーは、 マクロリビングラジカル重合開始剤 (マクロイニシェ —夕一) として用いることができる。
即ち、 本発明のマクロリビングラジカル重合開始剤を用いて、 例えばスチレン 一アクリル酸ブチル等の A— Bジブロック共重合体やスチレン一アクリル酸ブチ ル—スチレン等の A— B— Aトリプロック共重合体、 スチレン—アクリル酸ブチ ルーメタクリル酸メチル等の A— B— Cトリプロック共重合体を得ることができ る。 これは、 本発明のリビングラジカル重合開始剤で、 種々の異なったタイプの ビニル系モノマーをコントロールできること、 また、 リビングラジカル重合開始 剤によりえられるリビングラジカルポリマーの成長末端に反応性の高いテルルが 存在していることによるものである。
ブロック共重合体の製造方法としては、 具体的には次の通りである。
A—Bジブロック共重合体の場合、 例えば、 スチレン一アクリル酸プチル共重 合体の場合は、 上記のリビングラジカルポリマーの製造方法と同様に、 まず、 ス チレンと本発明の式 (4 ) で示されるリビングラジカル重合開始剤を混合し、 ポ リスチレンを製造後、 続いてアクリル酸プチルを混合して、 スチレン一アクリル 酸ブチル共重合体を得る方法が挙げられる。
A— B— Aトリブロック共重合体や A— B— Cトリブロック共重合体の場合も、 上記の方法で A— Bジブロック共重合体を製造した後、 ビニルモノマー (A) 或 いはビニルモノマー (C ) を混合し、 A— B— Aトリブロック共重合体や A— B 一 C卜リブロック共重合体を得る方法が挙げられる。
上記で、 各ブロックを製造後、 そのまま次のブロックの反応を開始しても良い し、 一度反応を終了後、 精製してから次のブロックの反応を開始しても良い。 ブ 口ック共重合体の単離は通常の方法により行うことができる。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが何らこれらに限定される ものではない。 また、 実施例及び比較例において、 各種物性測定は以下の方法で 行った。
(1) 有機テルル化合物及びリビングラジカルポリマーの同定
有機テルル化合物を、 — NMR、 2H— NMR、 13C— NMR、 I R及び MSの測定結果から同定した。 また、 リビングラジカルポリマーの分子量及び分 子量分布は、 GPC (ゲルパーミエ一シヨンクロマトグラフィー) を用いてポリ スチレン標準サンプルの分子量を基準として求めた。 使用した測定機器は以下の 通りである。 .
XH-NMR: V a r i a n Gemi n i 2000 (300 MH z f o r )、 J EOL J NM-A400 (400MHz f o r XH)
2H-NMR: J EOL J NM-A400
13C-NMR: Va r i an Gemi n i 2000、 J EOL J NM - A400
I R : Sh imad z u FT I R- 8200 (cm-1)
MS (HRMS、 FAB-MS): J EOL J MS - 300
分子量及び分子量分布:液体クロマトグラフ S h imad z u LC— 10 (カラム: Shod ex K- 804L + K— 805 L、 ポリスチレンス夕 ンダード: TOSOH TSK S t and a r d)
合成例 1
1一(1一プロモェチル)一 4一クロ口ベンゼンの合成 〔化合物 (2)、 実施例 2 3
17 で使用〕
メタノ ル 100m 1に 4一クロロアセトフエノン 15. 5 g (100mm o 1 ) を溶かした溶液に、 メタノール 25 Omlに水素化ほう素ナトリウム 5. 67 g (15 Ommo 1 ) を溶かした溶液を、 ゆつくり加えた。 この溶液を、 室 温で一晩撹拌した。 この反応溶液を、 1規定塩酸を加え、 有機層をジェチルェ一 テルで抽出した。 集めた有機層を芒硝で乾燥、 濃縮後、 1一 (4一クロ口フエ二 ル) エタノ一ル ^H— NMR (300MHz , CDC 13) 1.48 (d, J = 6. 3Hz, 3H), 4. 88 (q, J = 6. 6Hz, 1 H), 7. 31 (s, 4 H)〕 をほ iとんど純粋な形で得た。
ジェチルエーテル 100mlに上記 1一 (4一クロ口フエニル) エタノール を溶かし^溶液に、 ジェチルエーテル 50mlに三臭化リン 13. 5 g (50 mmo 1):を溶かした溶液を、 ゆっくり加えた。 この溶液を、 室温でー晚撹拌し た。 この S応溶液を、 氷水に注いだ。 この溶液に炭酸水素ナトリウムを加え中和 し、 有機層をジェチルエーテルで抽出した。 集めた有機層を水洗し、 芒硝で乾燥 後、 有機層を減圧濃縮し、 1一(1一プロモェチル)一 4一クロ口ベンゼン 1! — NMR (300MHz, CD C 1 3) 2. 02 (d, J = 6.9Hz , 3H), 5. 1 (qi, J = 6. 9Hz, 1H), 7. 26 - 7.40 (m, 4H)〕 9. 00 g (4 lmmo 1 :収率 82 %) をほとんど純粋な形で得た。
合成例 2
フエニル卜リメチルシリルテルライドの合成 (比較例 1で使用)
金属テルル 〔A 1 d r i c h製、 商品名: Te l 1 u r i urn (-4 Ome s h)〕 6. 38 g (5 Ommo 1 ) を THF 5 Omlに懸濁させ、 フエ二ルリチ ゥム (関東化学株式会社製、 商品名:フエニルリチウム, シクロへキサンージェ チルエーテル溶液) 52. 8m lを室温でゆつくり加えた (15分間)。 この反応 溶液を金属テルルが完全に消失するまで撹拌した (30分間)。 この反応溶液に、 トリメチルシリルクロライド 5. 98 g ( 55 mm o 1 ) を室温で加え、 40分 間撹拌した。 反応終了後、 減圧下で溶媒を濃縮し、 続いて減圧蒸留して、 黄色油 状物 6. 798 g (24. 5mmo 1 :.収率 49 %) を得た。
1 H— N M Rによりフエニルトリメチルシリルテルライドであることを確認した。 ^-NMR (30 ΟΜΗζ,. CDC 13) 0. 522 (s , 9Η), 7. 095— 7. 144 (m, 2 Η), 7.254- 7.312 (m, 1 Η), 7. 220 - 7. 7 58 (m, 2Η)
合成例 3
2—ビニルチオフェンの合成'(実施例 23で使用のビニルモノマー)
カリウム t e r t—ブトキシド 20. 2 g (18 Ommo 1 ) をジェチルエー テル 20 Om 1に懸濁させ、 メチルトリフエニルホスホニゥム ブロミド 64. 3 g (18 Ommo 1 ) を加えた。 この黄色懸濁溶液を 1時間還流した。 この混 合溶液を室温まで冷却し、 2—チォフェンアルデヒド (s t ab i l i z e d wi t h Hyd r o qu i non e) 16. 8 g (150 mm o 1 ) を 0 で ゆっくり加え (10分間)、 1時間還流した。 反応溶液に水を加え反応を終了さ せ、 ェチルアセテートで有機層を数回抽出し、 集めた有機層を芒硝で乾燥後、 減 圧濃縮し、 透明油状物 4. 31 g ( 39. 2 mm o 1 :収率 26 %) を得た。
1H— NMRにより 2—ビニルチオフェンであることを確認した。
— NMR (300MHz, CDC 13) 5.41 (d, J = 1 1. 1Hz , 1 H), 5. 57 (d, J = 17.4Hz, 1H), 6.81 (dd, J = 17. 3, 1 0. 7Hz, 1 H), 6. 94- 7.00 (m, 2H), 7.24 - 7. 20 (m, 1 H)
合成例 4
N—メチルー 2—ビニルピロ一ルの合成 (実施例 26で使用のビニルモノマー) カリウム. t e r t—ブトキシド 13. 5 g ( 12 Ommo 1 ) をジェチルエー テル 200m 1に懸濁させ、 メチルトリフエニルホスホニゥム プロミド 42. 9 g (12 Ommo 1) を加えた。 この黄色懸濁溶液を 1時間還流した。 この混 合溶液を室温まで冷却し、 1—メチルー 2—ピロールアルデヒド 10. 9 g ( 1 0 Ommo 1 ) を でゆっくり加え (10分間)、 1時間還流した。 反応溶液 に水を加え反応を終了させ、 ェチルアセテートで有機層を数回抽出し、 集めた有 機層を芒硝で乾燥後、 減圧濃縮し、 透明油状物 3.96 g (37. Ommo 1 : 収率 37%) を得た。
— NMRにより 1—メチルー 2—ビエルピロ一ルであることを確認した。 — NMR (300MHz, CDC 13) 3. 62 (s, 3H), 5.04 (d d, j = 11. 3 , 1.4Hz, 1 H), 5.47 (dd, j = 17.4 , 1. 5Hz , 1 H), 6. 07-6. 14 (m, 1 H), 6. 37 (dd, J = 3.6, 1. 8Hz, 1 H), 6. 52 - 6.66 (m, 2 H)
合成例 5 ' .
ェチルー 2—トリプチルス夕二ルメチルァクリレートの合成 (試験例 2で使用) ェチルー 2—ブロモメチルァクリレート 1. 5ml (10. 9mmo l) のメ 夕ノール 22m 1溶液にベンゼンスルフィン酸ナトリウム 3. 50 g (21. 3 mmo 1) を加え、 11時間加熱還流した。 溶媒を減圧留去後、 水と酢酸ェチル を加えた。 有機層を分離後、 水層を酢酸ェチルで 3回抽出した。 集めた有機層を 食塩水で洗った後、 芒硝を加えて乾燥した。 乾燥剤をろ過した後、 溶媒を留去す ることで得られた素生成物をシリカゲルクロマトグラフィーで精製することによ りメチルー 2—ベンゼンスルフォニルメチルァクリレート 2. 69 gを 97%の 収率で得た。
上記で得たメチルー 2—ベンゼンスルフォニルメチルァクリレート 1. 29 g (5. lmmo 1 ), トリプチル錫ヒドリド 2. 75ml (10. 2 mmo 1 ), ァ ゾビスプチロニトリル (A I BN) 33.4mg (0.2 Ommo 1 ) のベンゼン 2. 6ml溶液を 1時間加熱還流した。 溶媒を留去後、 得られた生成物をシリカ ゲルク口マトグラフィ一で精製することにより、 ェチルー 2—トリプチルス夕二 ルメチルァクリレート 1. 34 gを 65%の収率で得た。
実施例 1
(1一メチルテラ二ルーェチル) ベンゼンの合成
金属テルル (上記と同じ) 6. 38 g (5 Ommo 1 ) を THF 50m 1に懸 濁させ、 これにメチルリチウム (関東化学株式会社製、 商品名:メチルリチウム, ジェチルエーテル溶液) 52. 9m l (1. 04 Mジェチルェ一テル溶液、 55m mo 1 ) を、 室温でゆっくり滴下した (10分間)。 この反応溶液を金属テルル が完全に消失するまで撹拌した (20分間)。 この反応溶液に、 (1一プロモェチ ル) ベンゼン 1 1 g (6 Ommo 1) を室温で加え、 2時間撹拌した。 反応終 了後、 減圧下で溶媒を濃縮し、 続いて減圧蒸留して、 黄色油状物 8.66 g (収 率 70 %) を得た。
I R、 MS (HRMS)、 !H-NMR, 13C— NMRにより (1—メチルテ ラニルーェチル) ベンゼンであることを確認した。
I R (n e a t, cm -1) 1599, 1493, 1451, 1375, 121 9, 1 140, 830, 760, 696, 577
HRMS (E I) m/z : C a 1 c d f o r C9H12T e (M) +, 250. 0001 ; Found 250.0001
- NMR (300MHz, CDC ") 1. 78 ( s , 3H, Te CH3), 1. 90 (d, J = 7. 2Hz, 3H), 4. 57 (q, J = 7. 2Hz , 1 H, CHT e), 7. 08 - 7. 32 (m, 5 H)
13C - NMR (75MHz , CDC 13) — 18. 94, 18. 30, 23. 89, 126. 17, 126. 80, 128. 30, 145. 79
実施例 2 1一クロロー 4一 (1一メチルテラ二ルーェチル) ベンゼンの合成 金属テルル 4. 08 g (32mmo 1 ) を THF 50mlに懸濁させ、 これ にメチルリチウム (上記と同じ) 42ml (35mmo 1) を、 0°Cでゆっくり 滴下した (20分間)。 この反応溶液を金属テルルが完全に消失するまで撹拌し た (10分間)。 この反応溶液に、 1— (1—プロモェチル) —4—クロ口ベン ゼン (合成例 1で得たもの) 7. 68 g (35mmo 1 ) を室温で加え、 1. 5時 間撹拌した。 反応終了後、 減圧下で溶媒を濃宿し、 続いて減圧蒸留して、 褐色油 状物 3. 59 g (12. 7 mm o 1 :収率 36%) を得た。
1H— NMR、 13C— NMRにより 1 _クロロー 4一 (1一メチルテラ二ルーェ チル) ベンゼンであることを確認した。
一 NMR (300MHz, CDC ") 1.81 (s, 3 H, Te CH3), 1. 89 (d, J = 6. 6Hz, 3H), 4. 54 (q, J = 7. 2Hz, 1H), 7.2 3 (s, 4H)
13C— NMR (100MHz, CDC ") - 18. 80 (T e CH3), 1 7. 1 8 (CH3), 23. 81 (CH), 128.08 (CH, 2 C), 128. 39 (C H, 2 C), 131. 15 (C), 144.45 (C)
実施例 3
(1—フエニルテラ二ルーェチル) ベンゼンの合成
メチルリチウムをフエニルリチウム (上記と同じ) 53.0m l (1. 06Mジ ェチルエーテル溶液、 55mmo 1) に変えた以外は実施例 1と同様の操作を行 レ 黄色油状物 1. 53 g (収率 10%) を得た。
MS (HRMS)、 — NMRにより ( 1一フエニルテラ二ルーェチル) ベ ンゼンであることを確認した。
HRMS (E I ) m/z : C a 1 c d f o r C14H14Te (M) +, 312. 0158 ; Found 312. 0164 XH-NMR (3 0 0MHz , CDC ") 1. 9 7 (d, J = 7. 5Hz , 3
H) , 4. 8 0 (q, J = 7. 2Hz, 1 H, CHT e), 7. 0 0 - 7. 7 1 (m, 1 OH)
実施例 4
(メチルテラ二ルーメチル) ベンゼンの合成
(1—ブロモェチル) ベンゼンをべンジルブロマイド 9. 4 g (5 5mmo
I ) に変えた以外は実施例 1と同様の操作を行い、 黄色油状物 7. 3 0 g (収率 5 0 %) を得た。
I R、 MS (HRMS)、 — NMR、 13C_NMRにより (メチルテラ二 ルーメチル) ベンゼンであることを確認した。
I R (n e a t , cm一1) 1 5 9 9, 1 49 3, 145 3, 1 41 8, 1 22 1, 1 1 40, 1 0 59, 1 0 3 0, 8 47, 7 54, 6 9 6, 5 6 9
HRMS (E I ) m/z : C a 1 c d f o r C8H10Te (M) +, 2 3 5. 9 845 ; F o un d 2 3 5. 9 844
^H-NMR (3 0 0MHz , CDC 1 3) 1. 8 3 (s , 3 H, T e CH3), 3. 9 7 (s , 2 H), 7. 1 0 - 7. 3 2 (m, 5 H)
13C— NMR (7 5MHz , CDC ") — 1 8. 48, 3 7. 8 6, 1 2 5. 8 1 , 1 2 8. 2 9, 1 40. 8 9, 1 4 1. 6 7
実施例 5
ェチルー 2—メチルー 2—メチルテラ二ループ口ピネートの合成
(1ーブロモェチル) ベンゼンをェチル一 2—ブロモ一イソ一プチレート 1 0. 7 g (5 5mmo 1 ) に変えた以外は実施例 1と同様の操作を行い、 黄色油 状物 6. 5 3 g (収率 5 1 %) を得た。
I R、 MS (HRMS), ^-NMR, 13 C— NMRによりェチル— 2—メ チルー 2—メチルテラ二ループ口ピネー卜であることを確認した。 1 R (n e a t, cmー 1700, 1466, 1385, 1269, 1 14 6, 11 11, 1028
HRMS (E I) m/z : C a 1 c d f o r C7H142Te (M) +, 26 0. 0056 ; Found 260.0053
^-NM (300MHz, CDC ") 1.27 ( t , J = 6. 9 Hz , 3 H), 1. 74 (s, 6H), 2. 15 (s, 3H, T e CH3), 4. 16 (q, J =7. 2Hz, 2H)
13C— NMR (75MHz, CDC ") - 17. 38, 13. 89, 23.42,
27. 93, 60. 80, 176. 75
実施例 6
2—メチルテラニルプロピオ二トリルの合成
金属テルル 6. 38 g (5 Ommo 1 ) を T H F 50 m 1に懸濁させ、 これに メチルリチウム 52. 9m l (55mm o 1) を、 室温でゆっくり滴下した (1
0分間)。 この反応溶液を金属テルルが完全に消失するまで撹拌した (20分 間)。 この反応溶液に、 2—ブロモプロピオ二トリル 8. 0 g (6 Ommo 1 ) を室温で加え、 2時間撹拌した。 反応終了後、 減圧下で溶媒を濃縮し、 続いて減 圧蒸留して、 黄色油状物 4. 52 g (収率 46%) を得た。
I R、 MS (HRMS), iH— NMR 13 C— NMRにより 2—メチルテラ ニルプロピオ二トリルであることを確認した。
比較例 1
(ジフエニル一フエニルテラ二ル―メトキシ) トリメチルシランの合成
ベンゾフエノン 0.92 g (5. Ommo 1 ) をプロピオ二卜リル 5.0ml に溶かし、 これにフエニル卜リメチルシリルテルライド (合成例 2で得たもの) 1. 39 g (5. Ommo 1 ) を、 室温でゆつくり滴下し、 その後 12時間撹拌し た。 反応終了後、 沈殿したピンク色の粉末をろ過し、 冷へキサンで洗浄後、 減圧 乾燥し、 表題の物質を 1.37 g (収率 60%) 得た。 母液を濃縮後、 残留固体 をプロピオ二トリル /へキサン/ェチルァセテ一卜で再結晶精製し、 二度目の収 穫物 0. 63 g (29%) を得た。
I R、 MS (FAB-MS), ^-NMR, 13C— NMRにより (ジフエ二 ルーフェニルテラ二ルーメトキシ) トリメチルシランのであることを確認した。 融点 65. 3 - 66.4°C
1 R (KB r) 1265 (m), 1250 (m), 1170 (m), 1110 (s), 1075 (m), 870 (s), 835 (s), 750 (m), 735 (m), 720 (m), 700 (s), 690 (m)
XH-NMR (300MHz , CDC ") -0.02 (s , 9H), 7. 05-7.
25 (m, 13H), 7. 81 -7, 84 (m, 2 H)
13C-NMR (75MHz, CDC 13) 2.3, 88.4, 108.0, 125. 8, 126.4, 128.2, 129.4, 131. 2, 137. 7, 145. 8 F AB-MS (ma t r i x : 3—二トロべンジルアルコール) mZz : 255 (M— T e Ph) +
比較例 2
テルル一メチルテル口ベンゾエー卜の合成
金属テルル (上記と同じ) 6. 38 g (50mmo l) を THF 50m lに 懸濁させ、 これにメチルリチウム (上記と同じ) 48.0m l (1. 14Mジェ チルエーテル溶液、 55mmo l) を、 室温でゆっくり滴下した (20分間)。 この反応溶液に、 ベンゾイルク口ライド 7.7 g ( 55 mm o 1 ) を 0°Cで加え、 室温で 30分間撹拌した。 反応終了後、 減圧下で溶媒を濃縮し、 続いて減圧蒸留 して、 赤色油状物 8. 75 g (収率 7 1%) を得た。
I R、 MS (HRMS)、 ^-NMR, 13 C— NMRによりテルル—メチル テル口ベンゾェ一卜であることを確認した。 I R (n e a t , cm一1) 1660, 1 580, 1447, 1 200, 1 1 6 9, 868, 762, 68 5, 666, 596
HRMS (E I ) m/z : C a 1 c d f o r C8H8OT e (M) +, 249. 9637 ; Fo und 249. 9635 一 NMR (300MHz, CDC ") 2. 25 (s , 3H, Te CH3), 7. 41 (t, J = 6. 9Hz, 2H), 7. 57 ( t , J = 7. 7Hz, 1 H), 7. 7 0-7. 78 (m, 2H)
13C— NMR (75MHz, CDC 13) — 14. 72, 1 26. 63, 1 28. 79, 133. 59, 142. 6 7, 1 95. 64 実施例 7〜 13
スチレンのリビングラジカル重合 窒素置換したグロ一ブボックス内で、 スチレンと実施例 1で合成した (1—メ チルテラ二ル一ェチル) ベンゼン 24. 8mg (O. l Ommo l) を、 表 1に 記載の通り配合し、 105°Cで 1 8〜29時間反応させた。 反応終了後、 クロ口 ホルム 5m lに溶解した後、 その溶液を撹拌しているメタノール 250m l中に 注いだ。 沈殿したポリマ一を吸引ろ過、 乾燥することによりポリスチレンを得た。 G PC分析による結果を表 1に示した。
表 1
スチレン (当量) 反応時間 (h) 収率 (%) Mn PD 実施例 7 100 18 96 9200 1. 17 実施例 8 200 20 87 18400 1. 18 実施例 9 300 23 85 25200 1. 22 実施例 10 400 27 78 29500 1. 17 実施例 11 500 27 78 35700 1. 21 実施例 12 800 27 80 52600 1. 30 実施例 13 1000 29 84 62600 1. 37 実施例 14
窒素置換したグローブボックス内で、 スチレン 1. 04 g (l Ommo l) と 実施例 3で合成した (1一フエニルテラ二ルーェチル) ベンゼン 30. 9mg (0. 1 Ommo 1) を配合し、 105°Cで 17時間反応させた。 反応終了後、 クロ口ホルム 5mlに溶解した後、 その溶液を撹拌しているメタノール 200 m l中に注いだ。 沈殿したポリマ一を吸引ろ過、 乾燥することによりポリスチレ ン 0. 9481 g (収率 91 %) を得た。 GPC分析により、 Mn 15900, PD= 1.45であった。
実施例 15
窒素置換したグローブボックス内で、 スチレン 1. 04 g ( 10 mm o 1 ) と 実施例 4で合成した (メチルテラ二ルーメチル) ベンゼン 23.4mg (0. 1 Ommo 1) を配合し、 105 °Cで 16時間反応させた。 反応終了後、 クロロホ ルム 5mlに溶解した後、 その溶液を撹拌しているメタノール 25 Oml中に 注いだ。 沈殿したポリマーを吸引ろ過、 乾燥することによりポリスチレン 0. 9 273 g (収率 89%) を得た。 G PC分析により、 Mn 9000、 PD=1. 46であった。
実施例 16
窒素置換したグロ一プボックス内で、 スチレン 1. 04 g ( 10 mm o 1 ) と 実施例 5で合成したェチルー 2—メチル— 2—メチルテラ二ループ口ピネート 25. 8mg (0. 1 Ommo 1 ) を配合し、 105 で 20時間反応させた。 反 応終了後、 クロ口ホルム 5mlに溶解した後、 その溶液を撹拌しているメタノー ル 25 Oml中に注いだ。 沈殿したポリマーを吸引ろ過、 乾燥することにより ポリスチレン 0.9286 g (収率 89%) を得た。 GPC分析により、 Mn 9000、 PD= 1.46であった。
実施例 17 窒素置換したグローブボックス内で、 スチレン 1. 04 g (1 Ommo 1 ) と 実施例 6で合成した 2—メチルテラニルプロピオ二トリル 19. 7mg (0. 1 Ommo 1) を配合し、 100°Cで 1 1時間反応させた。 反応終了後、 クロロホ ルム 5mlに溶解した後、 その溶液を撹拌しているへキサン 25 Oml中に注い だ。 沈殿したポリマーを吸引ろ過、 乾燥することによりポリスチレン 1. 01 g (収率 97 %) を得た。 GPC分析により、 Mn 1 1000、 PD=1. 21 であった。
実施例 18
窒素置換したグローブボックス内で、 p—クロロスチレン 1. 39 g (10m mo 1 ) と実施例 1で合成した (1一メチルテラ二ル一ェチル) ベンゼン 24. 8mg (0. 10 mm o 1 ) を配合し、 100 °Cで 17時間反応させた。 反応終 了後、 クロ口ホルム 5mlに溶解した後、 その溶液を撹拌しているメタノール 25 Oml中に注いだ。 沈殿したポリマーを吸引ろ過、 乾燥することによりポリ スチレン 1. 2244 g (収率 88%) を得た。 G PC分析により、 Mn 88 00、 PD= 1.41であった。
実施例 19
窒素置換したグローブボックス内で、 p—メ.トキシスチレン 1. 18 g (10 mmo 1) と実施例 1で合成した (1一メチルテラ二ルーェチル) ベンゼン 2 4. 8mg (0. 1 Ommo 1 ) を配合し、 105 で 13時間反応させた。 反応 終了後、 クロ口ホルム 5mlに溶解した後、 その溶液を撹拌しているメタノー ル 25 Oml中に注いだ。 沈殿したポリマーを吸引ろ過、 乾燥することにより ポリスチレン 1. 1018 g (収率 93%) を得た。 G PC分析により、 Mn 10600、 PD=1. 13であった。
比較例 3
窒素置換したグローブボックス内で、 スチレン 1. 04 g (1 Ommo 1 ) と 比較例 1で合成した (ジフエ二ルーフェニルテラ二ルーメトキシ) トリメチルシ ラン 46. Omg (0. 1 Ommo 1 ) を配合し、 105°Cで 16時間反応させ た。 反応終了後、 クロ口ホルム 5mlに溶解した後、 その溶液を撹拌している メタノール 25 Oml中に注いだ。 沈殿したポリマーを吸引ろ過、 乾燥するこ とによりポリスチレン 0. 7875 g (収率 76%) を得た。 GPC分析により、 Mn 50700、 PD= 1.80であった。 ,
比較例 4
窒素置換したグローブボックス内で、 スチレン 1.04 g ( 10 mm o 1 ) と 比較例 2で合成しだテルル—メチルテル口べンゾエート 24.8mg (0. 10 mmo 1 ) を配合し、 105 で 18時間反応させた。 反応終了後、 クロ口ホル ム 5mlに溶解した後、 その溶液を撹拌しているメタノール 25 Om l中に注 いだ。 沈殿したポリマーを吸引ろ過、 乾燥することによりポリスチレン 0. 86 60 g (収率 83%) を得た。 G PC分析により、 Mn 25400、 PD=1. 58であった。
実施例 20
窒素置換したグローブボックス内で、 アクリル酸メチル [s t ab i l i z e d w i t h Hyd r oqu i non e me t hy l e t he r (ME H Q)〕 8. 60 g ( 10 mm o 1 ) と実施例 1で合成した (1—メチルテラ二ルー ェチル) ベンゼン 24. 8mg (0. 1 Ommo 1 ) を配合し、 100°Cで 24 時間反応させた。 反応終了後、 クロ口ホルム 5mlに溶解した後、 その溶液を 撹拌しているへキサン 250m l中に注いだ。 沈殿したポリマーを吸引ろ過、 乾燥することによりポリアクリル酸メチル 7.40 g (収率 8.6%) を得た。 G PC分析により、 Mn 8800、 PD= 1. 12であった。
実施例 21
窒素置換したグローブボックス内で、 アクリル酸メチル 8. 60 g (10mm o 1) と実施例 5で合成したェチルー 2—メチル—2—メチルテラ二ループロピ ネート 25. 8mg (0. 1 Ommo 1 ) を配合し、 100°Cで 24時間反応さ せた。 反応終了後、 クロ口ホルム 5mlに溶解した後、 その溶液を撹拌してい るへキサン 25 Oml中に注いだ。 沈殿したポリマーを吸引ろ過、 乾燥するこ とによりポリアクリル酸メチル 6.03 g (収率 70%) を得た。 GPC分析に より、 Mn 6400、 PD=1. 1 1であった。
実施例 22
窒素置換したグローブボックス内で、 アクリル酸 n—ブチル (s t ab i 1 i z e d wi t h ME HQ) 1.28 g (1 Ommo 1 ) と実施例 1で合成し た (1—メチルテラ二ル一ェチル) ベンゼン 24.8mg (0. 1 Ommo 1 ) を配合し、 100°Cで 24時間反応させた。 反応終了後、 クロ口ホルム 5ml に溶解した後、 その溶液を撹拌しているへキサン 250ml中に注いだ。 沈殿 したポリマーを吸引ろ過、 乾燥することによりポリアクリル酸 n—プチル 1. 1 5 g (収率 89%) を得た。 G PC分析により、 Mn 10300、 PD=1. 13であった。 '
実施例 23
窒素置換したグローブボックス内で、 N, N—ジメチルアクリルアミド (s t ab i l i z e d wi t h ME HQ) 0. 99 g (1 Ommo 1 ) と実施例 1で合成した (1—メチルテラ二ルーェチル) ベンゼン 24. 8mg (0. 10 mmo 1 ) を配合し、 100 °Cで 19時間反応させた。 反応終了後、 クロ口ホル ム 5mlに溶解した後、 その溶液を撹拌しているへキサン 25 Oml中に注い だ。 沈殿したポリマーを吸引ろ過、 乾燥することによりポリ N, N—ジメチルァ クリルアミド 0. 92 g (収率 93%) を得た。 GPC分析により、 Mn 10 600、 PD= 1.26であった。
実施例 24 窒素置換したグローブボックス内で、 2— (ジメチルァミノ) ェチルァクリレ ート (s t ab i l i z e d w i t h MEHQ) 14. 3 g ( 1 Ommo 1) と実施例 1で合成した (1 _メチルテラ二ル―ェチル) ベンゼン 24. 8m g (0. 1 Ommo 1 ) を DMF lm 1に溶解し、 100 °Cで 96時間反応させ た。 反応終了後、 溶媒を減圧留去することによりポリ 2 _ (ジメチルァミノ) ェ チルァクリレート 11. 583 g (収率 81 %) を得た。 GPC分析により、 M n 12000、 PD= 1. 23であった。
実施例 25
窒素置換したグローブボックス内で、 2—ビニルチオフェン (合成例 3で得た もの) 1. 10 g (1 Ommo 1 ) と実施例 1で合成した (1一メチルテラニル —ェチル) ベンゼン 24. 8mg (0. 10 mm o 1 ) を配合し、 100 で1 5時間反応させた。 反応終了後、 クロ口ホルム 5m lに溶解した後、 その溶液 を撹拌しているへキサン 250ml中に注いだ。 沈殿したポリマーを吸引ろ過、 乾燥することによりポリ 2—ビニルチオフェン 1.08 g (収率 97%) を得た。
GPC分析により、 Mn 9500、 PD= 1. 25であった。
実施例 26
窒素置換したグローブボックス内で、 2—ビニルチオフェン (上記と同じ) 1. 10 g (1 Ommo 1 ) と実施例 5で合成したェチルー 2—メチルー 2 _メチル テラ二ループロピネート 25.8mg (0. 1 Ommo 1 ) を配合し、 100°C で 15時間反応させた。 反応終了後、 クロ口ホルム 5m lに溶解した後、 その 溶液を撹拌しているへキサン 250m l中に注いだ。 沈殿したポリマーを吸引 ろ過、 乾燥することによりポリ 2—ビニルチオフェン 1. 04 g (収率 95%) を得た。 G PC分析により、 Mn 7600、 PD=1. 34であった。
実施例 2.7
窒素置換したグローブボックス内で、 N—メチル—2—ビニルビロール (合成 例 4で得たもの) 1. 0 7 g (1 Ommo 1 ) と実施例 1で合成した (1—メチ ルテラ二ル一ェチル) ベンゼン 24. 8mg (0. 1 Ommo 1 ) を配合し、 1 00°Cで 20時間反応させた。 反応終了後、 クロ口ホルム 5m lに溶解した後、 その溶液を撹拌しているへキサン 2 5 Om l中に注いだ。 沈殿したポリマーを 吸引ろ過、 乾燥することによりポリ N—メチルー 2—ピニルピロール 1. 02 g (収率 95 %) を得た。 G PC分析により、 Mn 1 2700, PD= 1. 15 であった。
実施例 28
窒素置換したグローブボックス内で、 N—メチルー 2—ビニルビロール (上記 と同じ) 1. 1 O g ( 1 0 mm o 1 ) と実施例 5で合成したェチル _ 2—メチル _ 2—メ ルテラ二ループロピネート 25. 8mg (0. 1 Ommo 1 ) を配合 し、 1 00°Cで 20時間反応させた。 反応終了後、 クロ口ホルム 5m lに溶解 した後、 その溶液を撹拌しているへキサン 25 Om l中に注いだ。 沈殿したポ リマーを吸引ろ過、 乾燥することによりポリ N—メチルー 2—ビニルピロール 1. 05 g (収率 96%) を得た。 GPC分析により、 Mn 1 3800、 PD= 1. 12であった。
実施例 29
ポリスチレン一ポリアクリル酸 t e r t—ブチルジブロックポリマーの製造
窒素置換したグローブボックス内で、 スチレン 1. 04 g ( 1 0 mm o 1 ) と 実施例 1で合成した (1一メチルテラ二ルーェチル) ベンゼン 24. 8mg (0. 1 Ommo 1 ) を、 100°Cで 20時間反応させた。 反応終了後、 重クロ口ホル ム 5m lに溶解した後、 その溶液を撹拌しているメタノール 300m l中に注 いだ。 沈殿したポリマーを吸引ろ過、 乾燥することによりポリスチレン 1. 01 5 g (収率 9 5%) を得た。 GPC分析により、 Mn 9000、 PD=1. 1 5であった。 次に、 上記で得られたポリスチレン (開始剤として使用) 521mg (0. 0 5mmo 1 ) とァクリル酸 t e r t—ブチル (s t ab i l i z e d wi t h ME HQ) 64 Omg ( 5 mm o 1 ) を、 100 °Cで 25時間反応させた。 反応 終了後、 クロ口ホルム 5m lに溶解した後、 その溶液を撹拌している水/メタ ノール混合溶液 300ml (水:メタノール =1 : 4) 中に注いだ。 沈殿した ポリマーを吸引ろ過、 乾燥することによりポリスチレン一ポリアクリル酸 t e r t一ブチルジブロックポリマー 58 Omg (収率 50%) を得た。 G PC分析に より、 Mn 1 1300、 PD=1. 18であった。
試験例 1
ポリスチレン末端基の標識実験 (重水素変換)
窒素置換したグローブボックス内で、 スチレン 1. 04 g ( 10 mm o 1 ) と 開始剤として実施例, 1で合成した (1—メチルテラ二ルーェチル) ベンゼン 2 4. 8mg (0. 1 Ommo 1 ) を配合し、 105°Cで 19時間反応させた。 反応 混合物を THF4m 1に溶かし、 トリプチル錫重水素 87.6mg (0. 30m mo 1 ) とァゾビスプチロニトリル (A I BN) 1. 6mg (0. 0 lmmo 1 ) を加え、 8 Ot:で 4時間反応させた。 反応終了後、 反応混合物を、 撹拌している 'メタノール 25 Om'l中に注ぎ、 吸引して沈殿ポリマーを得た。 分析用 GPC (ゲルパーミエーシヨンクロマトグラフ) により得られたポリマーは、 Mn=8 500、 PD=1. 18、 収率 = 82 %であった。 ポリマーを分取用 G P Cによ り精製し、 テトラクロ口エタンー d2を使用し2 H— NMRにより分析したとこ ろ、 ベンジル位が重水素原子に 93%以上変換されていた。
試験例 2
ポリスチレン末端基の α, /3—不飽和エステル変換
窒素置換したグローブボックス内で、 スチレン 1. 04 g ( 10 mm o 1 ) と 開始剤として実施例 1で合成した (1一メチルテラ二ルーェチル) ベンゼン 2 4. 8mg (0. 1 Ommo 1 ) を配合し、 105でで 14時間撹拌した。 反応混 合物を THF 4m lに溶かし、 ェチルー 2—トリプチルス夕ニルメチルァクリ レート (合成例 5で得たもの) 161. 3mg (0.4 Ommo 1 ) と A I BN 1. 6mg ( 0. 01 mm o 1 ) を加え、 80 °Cで 6時間反応させた。 反応終了後、 反応混合物を、 撹拌しているメタノール 25 Om l中に注ぎ、 吸引により沈殿 ポリマーを得た。 分取用 GPCにより得られたポリマーは、 Mn= 10000、 PD==1. 16、 収率 =93%であった。 ポリマ一を分取用 GPCにより精製し、 — NMRにより分析したところ、 ポリマー末端基がアクリルエステル基に 6 1%変換されていた。
試験例 3
ポリスチレン末端基のリチウムカルポキシレート変換
窒素置換したグローブボックス内で、 スチレン 2.08 g (2 Ommo 1) と 開始剤として実施例 1で合成した (1—メチルテラ二ルーェチル) ベンゼン 4 9. 6mg (0. 20mmo l) を配合し、 105°Cで 18時間撹拌した。 反応混 合物を THF 10mlに溶かし、 n—ブチルリチウム 0.20ml (1.48M へキサン溶液、 0. 3 Ommo 1 ;関東化学株式会社製、 商品名: n—プチルリ チウム, へキサン溶液) を一 78°Cで加えたところ、 溶液の色が黄色から赤色に 変色した。 同温度で 3分撹拌し、 1分間、 二酸化炭素を吹き込み、 得られた透明 溶液をメタノール 19.2mg (0. 60 mm o 1 ) で処理し、 室温に戻した。 反応終了後、 反応混合物を水洗し、 水層を E t 20で 3回抽出した。 集めた有機 層を芒硝で乾燥後、 減圧濃縮した。 クロ口ホルムとメタノールで再沈殿精製し、 収率 =92 % (1. 922 g)、 Mn=10400、 PD=1. 18で、 末端基が リチウムカルポキシレート化されたポリスチレンを得た。
試験例 4
ポリスチレン末端基のピレンエステル変換 試験例 3で合成した末端基がリチウム力ルポキシレ一IT化されたポリスチレン 832mg (Mn=10400、 PD=1.18、 0.08:mmo 1 ) の 4m 1 T HF溶液に、 卜リエチルァミン 16.2mg (0.16mmo 1 ) と 2, 4, 6— トリクロ口べンゾイルク口ライド 39mg (0.16mmo 1 ) を加え、 室温で
I
1.5時間反応させた。 揮発性物質 (主に THF) は、 減 ίΐ留去し、 1—ピレン ブ夕ノール 87.8mg (0.32mmo l)、 4ージメ ルアミノピリジン (D MAP) 39. lmg (0.32mmo 1 ) とジクロロメ ン 5m 1を加えた。 窒温で 3時間撹拌し、 反応溶液を撹拌しているメタノ一リ! [中に注ぎ、 吸引により 沈殿ポリマーを得た。 分取用 GPCにより精製し、 クロ ホルムとメタノールで
I ■
再沈殿し、 ポリマー 812mgを得た。 UV測定 (λ = 3:44ηπι) と HPLC 分析により末端基は 86 %変換されていた。 i
産業上の利用可能性 :
本発明によれば、 有機テルル化合物及びその製造方法 提供し、 有機テルル化 合物はリビングラジカル重合開始剤として有用で、 温和 条件下で、 精密な分子 量及び分子量分布制御を可能とする。 また、 重合により得られるリビングラジカ ルポリマーは、 末端基を他の官能基へ変換することが容 であり、 これらにより、 本発明で得られるリビングラジカルポリマーは、 マクロリビングラジカル重合開 始剤 (マ.クロイニシエータ一) として用いることができる。

Claims

請求の範囲
. 式 (1) で表される有機テルル化合物。
Figure imgf000037_0001
( 1 ) I
〔式中、 R1は、 (^〜( 8のアルキル基を示す。 R2及び R3は、 水素原子又は C i Cgのアルキル基を示す。 R4は、 ァリ一ル基、 置換ア Iリール基、 芳香族へテ 口環基、 ォキシ力ルポニル基又はシァノ基を示す。〕
2. 式 (2) で表される化合物と、 式 (3) で表 れる化合物と、 金属 テルルを反応させることを特徴とする式 (1) で表され 有機テルル化合物の製 造方法。 !
Figure imgf000037_0002
(2) :
〔式中、 R2、 尺3及び1^4は、 上記と同じ。 Xは、 ハロゲ iン原子を示す。〕
M (R1) m (3) I
〔式中、 R1は、 上記と同じ。 Mは、 アルカリ金属、 アルカリ土類金属又は銅原 子を示す。 Mがアルカリ金属の時、 mは 1、 M'がアルカリ!土類金属の時、 mは 2
、 Mが銅原子の時、 mは 1または 2を示す。〕 ;
3. 式 (2) で表される化合物と、 式 (3) で表^れる化合物と、 金属 テルルを反応させて得られうる式 (1) で表される有機 ルル化合物。
4. 式 (4) で表されるリビングラジカル重合開 剤。
Figure imgf000038_0001
(4)
〔式中、 R5は、 (^〜( 8のアルキル基、 ァリール基、 置換ァリール基又は芳香 族へテロ環基を示す。 R2及び R3は、 水素原子又は
Figure imgf000038_0002
のアルキル基を示 す。 R4は、 ァリール基、 置換ァリール基、 芳香族へテロ環基、 ォキシ力ルポ二 ル基又はシァノ基を示す。〕
5. ビニルモノマーを、 式 (4) の化合物をリビングラジカル重合開始 剤として用いて重合することを特徴とするリビングラジカルポリマーの製造方法
6. ビニルモノマーを、 式 (4) のリビングラジカル重合開始剤を用い てリビングラジカル重合して得られうるリビングラジカルポリマー。
7. 請求の範囲第 6項に記載ののリピングラジカルポリマーからなるマ クロリビングラジカル重合開始剤。
8. 請求の範囲第 7項に記載のマク口リビングラジカル重合開始剤をリ ビングラジカル重合開始剤として用いて、 ビニルモノマーを重合することを特徴 とするブロック共重合体の製造方法。
9. 請求の範囲第 7項に記載のマクロリビングラジカル重合開始剤をリ ビングラジカル重合開始剤として用いて、 ビニルモノマーを重合して得られうる ブロック共重合体。
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