JP2818614B2 - 一酸化炭素とオレフィン性不飽和化合物とのポリマー - Google Patents
一酸化炭素とオレフィン性不飽和化合物とのポリマーInfo
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G67/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing oxygen or oxygen and carbon, not provided for in groups C08G2/00 - C08G65/00
- C08G67/02—Copolymers of carbon monoxide and aliphatic unsaturated compounds
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、一酸化炭素と1個以上のオレフィン性不飽
和化合物とのポリマーに関する。
和化合物とのポリマーに関する。
一酸化炭素と1個以上のα−オレフィンとの鎖状ポリ
マーは、一方の一酸化炭素由来の単位および他方の用い
たα−オレフィン由来の単位が交互に現われる共重合体
である。これらのポリマーは、モノマーを下記成分a)
〜d): a) パラジウム化合物 b) pKaが4より小さい酸の陰イオン、 c) 一般式: [式中、XおよびYは、結合基部分(bridge)に各々3
個または4個の原子を有し、そのうち少なくとも2個が
炭素原子である同一または異なる有機結合基(organic
bridging group)を表わす。]の窒素二座配位子、およ
び d) 有機酸化剤 をベースとする触媒組成物と接触させることにより得る
ことができる。
マーは、一方の一酸化炭素由来の単位および他方の用い
たα−オレフィン由来の単位が交互に現われる共重合体
である。これらのポリマーは、モノマーを下記成分a)
〜d): a) パラジウム化合物 b) pKaが4より小さい酸の陰イオン、 c) 一般式: [式中、XおよびYは、結合基部分(bridge)に各々3
個または4個の原子を有し、そのうち少なくとも2個が
炭素原子である同一または異なる有機結合基(organic
bridging group)を表わす。]の窒素二座配位子、およ
び d) 有機酸化剤 をベースとする触媒組成物と接触させることにより得る
ことができる。
このようにして作られたポリマーでは、一酸化炭素由
来の単位はもっぱらケトン構造として現われる。これら
の単位の炭素原子は、使用したα−オレフィンのα−お
よびβ−炭素原子で作られる結合基によって相互に連結
している。
来の単位はもっぱらケトン構造として現われる。これら
の単位の炭素原子は、使用したα−オレフィンのα−お
よびβ−炭素原子で作られる結合基によって相互に連結
している。
本出願人は、最近、前記触媒組成物を使用して一酸化
炭素とオレフィン性不飽和二環式化合物とのポリマーを
製造する研究を行った。該オレフィン性不飽和二環式化
合物はシクロヘキサン環を含み、該環の1位および4位
の炭素原子が1個の酸素原子または炭素原子によって相
互に連結し、5位および6位の炭素原子がオレフィン性
二重結合により相互に連結し、2位および/または3位
の炭素原子は置換基を有していてもよい。そのような化
合物の例としては、ノルボルネン,ノルボルネン−2,3
−ジカルボン酸,ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無
水物,3−メチル−ノルボルネン−2−カルボン酸および
ジシクロペンタジエンが挙げられる。
炭素とオレフィン性不飽和二環式化合物とのポリマーを
製造する研究を行った。該オレフィン性不飽和二環式化
合物はシクロヘキサン環を含み、該環の1位および4位
の炭素原子が1個の酸素原子または炭素原子によって相
互に連結し、5位および6位の炭素原子がオレフィン性
二重結合により相互に連結し、2位および/または3位
の炭素原子は置換基を有していてもよい。そのような化
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−ジカルボン酸,ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無
水物,3−メチル−ノルボルネン−2−カルボン酸および
ジシクロペンタジエンが挙げられる。
この研究から、これらの触媒組成物を用いると、一方
の一酸化炭素由来の単位および他方の用いたオレフィン
性不飽和二環式化合物由来の単位が交互に現われる鎖状
ポリマーを調製できることがわかった。更に、この研究
から、得られたポリマーは、用いたオレフィン性不飽和
二環式化合物の種類に依存して、一酸化炭素由来の単位
が2つの異なった構造、すなわち、前述のケトン構造お
よびスピロケタール構造で存在し得るポリマーであるこ
とがわかった。ケトン構造およびスピロケタール構造の
違いは次のように示すことができる。すなわち、先に述
べたオレフィン性不飽和二環式化合物は、簡略化された
一般式: [式中、二重結合で結合した2個の炭素原子はシクロヘ
キサン環の5位および6位の炭素原子を表わす]で表わ
される。このようなオレフィン性不飽和二環式化合物と
一酸化炭素とのポリマーがケトン構造を有する一酸化炭
素由来の単位を含むならば、そのポリマー分子は下記の
スキーム: で表わすことができる。一酸化炭素由来の単位の炭素原
子は、オレフィン性不飽和二環式化合物に存在するシク
ロヘキサン環の5位および6位の炭素原子から成る結合
部分によって相互に連結している。一方、ポリマーに含
まれる一酸化炭素由来の単位がスピロケタール構造を有
するならば、そのポリマーは図式的に次のように表わす
ことができる。
の一酸化炭素由来の単位および他方の用いたオレフィン
性不飽和二環式化合物由来の単位が交互に現われる鎖状
ポリマーを調製できることがわかった。更に、この研究
から、得られたポリマーは、用いたオレフィン性不飽和
二環式化合物の種類に依存して、一酸化炭素由来の単位
が2つの異なった構造、すなわち、前述のケトン構造お
よびスピロケタール構造で存在し得るポリマーであるこ
とがわかった。ケトン構造およびスピロケタール構造の
違いは次のように示すことができる。すなわち、先に述
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一般式: [式中、二重結合で結合した2個の炭素原子はシクロヘ
キサン環の5位および6位の炭素原子を表わす]で表わ
される。このようなオレフィン性不飽和二環式化合物と
一酸化炭素とのポリマーがケトン構造を有する一酸化炭
素由来の単位を含むならば、そのポリマー分子は下記の
スキーム: で表わすことができる。一酸化炭素由来の単位の炭素原
子は、オレフィン性不飽和二環式化合物に存在するシク
ロヘキサン環の5位および6位の炭素原子から成る結合
部分によって相互に連結している。一方、ポリマーに含
まれる一酸化炭素由来の単位がスピロケタール構造を有
するならば、そのポリマーは図式的に次のように表わす
ことができる。
ここで、一酸化炭素由来の単位の炭素原子は、オレフ
ィン性不飽和二環式化合物に存在するシクロヘキサン環
と5位および6位の炭素原子から成る前記結合部分だけ
でなく、一酸化炭素由来の2個の単位のうちどちらか一
方の酸素原子によっても相互に連結している。このよう
に、一酸化炭素由来の単位がスピロケタール構造で存在
するならば、そのポリマーはスピロ炭素原子によって相
互に連結している複数の置換テトラヒドロフラン環を有
する。
ィン性不飽和二環式化合物に存在するシクロヘキサン環
と5位および6位の炭素原子から成る前記結合部分だけ
でなく、一酸化炭素由来の2個の単位のうちどちらか一
方の酸素原子によっても相互に連結している。このよう
に、一酸化炭素由来の単位がスピロケタール構造で存在
するならば、そのポリマーはスピロ炭素原子によって相
互に連結している複数の置換テトラヒドロフラン環を有
する。
最後に、上記の研究では、一酸化炭素を使って合成し
たポリマーのケトン構造またはスピロケタール構造のど
ちらかで存在する一酸化炭素由来の単位の割合に基づい
て、オレフィン性不飽和二環式化合物を2つの組に分け
ることができることがわかった。第1の組は、ノルボル
ネン並びに2位および/または3位がカルボキシル基で
置換された前述のノルボルネン類などのモノオレフィン
性不飽和二環式化合物を含む。一酸化炭素を従来の条件
下でこれらのモノマーと重合すると、スピロケタール構
造で存在する一酸化炭素由来の単位が25%より少ないポ
リマーが得られる。第2の組は、ジシクロペンタジエン
などのジオレフィン性不飽和二環式化合物を含む。この
組のモノマーを今までの重合条件にかけると、一酸化炭
素由来の単位の75%以上がスピロケタール構造で存在す
るポリマーが生成する。
たポリマーのケトン構造またはスピロケタール構造のど
ちらかで存在する一酸化炭素由来の単位の割合に基づい
て、オレフィン性不飽和二環式化合物を2つの組に分け
ることができることがわかった。第1の組は、ノルボル
ネン並びに2位および/または3位がカルボキシル基で
置換された前述のノルボルネン類などのモノオレフィン
性不飽和二環式化合物を含む。一酸化炭素を従来の条件
下でこれらのモノマーと重合すると、スピロケタール構
造で存在する一酸化炭素由来の単位が25%より少ないポ
リマーが得られる。第2の組は、ジシクロペンタジエン
などのジオレフィン性不飽和二環式化合物を含む。この
組のモノマーを今までの重合条件にかけると、一酸化炭
素由来の単位の75%以上がスピロケタール構造で存在す
るポリマーが生成する。
ポリマーの物性のうちいくつかは、ポリマー鎖の構造
的不規則性、すなわち、スピロケタール構造を有する一
酸化炭素由来の単位およびケトン構造を有する同単位が
共存することのような鎖の不均一性の存在によって不利
な影響を受け得る。したがって、本発明の目的は、一酸
化炭素由来の単位が優先的に1つの構造で存在する実質
的に均一なポリマー鎖を有する一酸化炭素とモノオレフ
ィン性不飽和二環式化合物とのポリマーを提供すること
である。
的不規則性、すなわち、スピロケタール構造を有する一
酸化炭素由来の単位およびケトン構造を有する同単位が
共存することのような鎖の不均一性の存在によって不利
な影響を受け得る。したがって、本発明の目的は、一酸
化炭素由来の単位が優先的に1つの構造で存在する実質
的に均一なポリマー鎖を有する一酸化炭素とモノオレフ
ィン性不飽和二環式化合物とのポリマーを提供すること
である。
今回、一酸化炭素と第1の組に属するモノマーとの重
合においては、反応温度と触媒組成物中の成分b)およ
びc)のモル比の両方が、合成したポリマー中のスピロ
ケタール構造で存在する一酸化炭素由来の単位の割合に
対して重要な役割を果たすことがわかった。そこで、重
合温度を55℃以下にし、成分b)1モルに対して4モル
以上の成分c)を含む触媒組成物を使用すると、一酸化
炭素と第2の組に属するモノマーとのポリマーではすで
に知られていた、一酸化炭素由来の単位の75%以上がス
ピロケタール構造で存在する一酸化炭素と第1の組に属
するモノマーとのポリマーが合成されることが見い出さ
れた。このことは、一酸化炭素と第2の組に属するモノ
マーとの重合においては、温度が55℃以上または以下で
あっても、また、触媒組成物が成分b)1モルに対して
4モル以上または以下の成分c)を含んでいても、常に
一酸化炭素由来の単位の75%以上がスピロケタール構造
で存在するポリマーが得られることを考えると、驚くべ
きことである。一酸化炭素由来の単位の75%以上がスピ
ロケタール構造で存在する一酸化炭素と第1の組に属す
る1個以上のモノマーとの鎖状交互ポリマーは新規なポ
リマーである。
合においては、反応温度と触媒組成物中の成分b)およ
びc)のモル比の両方が、合成したポリマー中のスピロ
ケタール構造で存在する一酸化炭素由来の単位の割合に
対して重要な役割を果たすことがわかった。そこで、重
合温度を55℃以下にし、成分b)1モルに対して4モル
以上の成分c)を含む触媒組成物を使用すると、一酸化
炭素と第2の組に属するモノマーとのポリマーではすで
に知られていた、一酸化炭素由来の単位の75%以上がス
ピロケタール構造で存在する一酸化炭素と第1の組に属
するモノマーとのポリマーが合成されることが見い出さ
れた。このことは、一酸化炭素と第2の組に属するモノ
マーとの重合においては、温度が55℃以上または以下で
あっても、また、触媒組成物が成分b)1モルに対して
4モル以上または以下の成分c)を含んでいても、常に
一酸化炭素由来の単位の75%以上がスピロケタール構造
で存在するポリマーが得られることを考えると、驚くべ
きことである。一酸化炭素由来の単位の75%以上がスピ
ロケタール構造で存在する一酸化炭素と第1の組に属す
る1個以上のモノマーとの鎖状交互ポリマーは新規なポ
リマーである。
従って、本発明は、 a) 一酸化炭素と、シクロヘキサン環を含む1個以上
のモノオレフィン性不飽和二環式化合物であって該シク
ロヘキサン環の1位および4位の炭素原子が1個の酸素
原子または炭素原子によって相互に連結し、5位および
6位の炭素原子がオレフィン性二重結合によって相互に
連結し、2位および/または3位の炭素原子が置換基を
有していてもよい化合物とを重合することにより得るこ
とができる、 b) 鎖状構造を有する、 c) 一方の一酸化炭素由来の単位および他方のモノオ
レフィン性不飽和二環式化合物由来の単位が交互に現わ
れる、並びに d) 一酸化炭素由来の単位の75%以上がスピロケター
ル構造で存在する ことを特徴とする一酸化炭素と1個以上のオレフィン性
不飽和化合物とのポリマーに関する。
のモノオレフィン性不飽和二環式化合物であって該シク
ロヘキサン環の1位および4位の炭素原子が1個の酸素
原子または炭素原子によって相互に連結し、5位および
6位の炭素原子がオレフィン性二重結合によって相互に
連結し、2位および/または3位の炭素原子が置換基を
有していてもよい化合物とを重合することにより得るこ
とができる、 b) 鎖状構造を有する、 c) 一方の一酸化炭素由来の単位および他方のモノオ
レフィン性不飽和二環式化合物由来の単位が交互に現わ
れる、並びに d) 一酸化炭素由来の単位の75%以上がスピロケター
ル構造で存在する ことを特徴とする一酸化炭素と1個以上のオレフィン性
不飽和化合物とのポリマーに関する。
更に本発明は、モノマーを、55℃以下の温度で、下記
の成分a)〜d): a) パラジウム化合物、 b) pKaが4より小さい酸の陰イオン、 c) 一般式: [式中、XおよびYは、結合基部分に各々3個または4
個の原子を有し、そのうち少なくとも2個が炭素原子で
ある同一または異なる有機結合基を表わす]の窒素二座
配位子、および d) 有機酸化剤 をベースとし、成分b)1モルにつき成分c)を4モル
以上含む触媒組成物と接触させることによる、これらの
ポリマーおよび一酸化炭素と第2の組に属する1個以上
のジオレフィン性不飽和二環式化合物との対応するポリ
マーの製造方法に関する。
の成分a)〜d): a) パラジウム化合物、 b) pKaが4より小さい酸の陰イオン、 c) 一般式: [式中、XおよびYは、結合基部分に各々3個または4
個の原子を有し、そのうち少なくとも2個が炭素原子で
ある同一または異なる有機結合基を表わす]の窒素二座
配位子、および d) 有機酸化剤 をベースとし、成分b)1モルにつき成分c)を4モル
以上含む触媒組成物と接触させることによる、これらの
ポリマーおよび一酸化炭素と第2の組に属する1個以上
のジオレフィン性不飽和二環式化合物との対応するポリ
マーの製造方法に関する。
一酸化炭素と重合させる本発明に係るモノマーはシク
ロヘキサン環を含み、その環の1位および4位の炭素原
子が1個の酸素原子または炭素原子を介して相互に連結
し、5位および6位の炭素原子がオレフィン性二重結合
によって相互に連結している。これらのモノマーにおい
て、1位および4位の炭素原子が酸素原子を介して相互
に連結している場合は、モノマーとして1,4−エンドオ
キソ−5−シクロヘキセンおよびその誘導体を挙げるこ
とができる。これらのモノマーにおいて、1位および4
位の炭素原子が炭素原子によって相互に連結し、該炭素
原子が排他的に2個の水素原子を有する場合は、モノマ
ーとしてノルボルネンおよびその誘導体を挙げることが
できる。シクロヘキサン環の1位および4位の炭素原子
を連結する炭素原子は1個または2個の炭化水素置換基
を有していてもよい。この炭素原子が2個のメチル基を
有する場合は、そのモノマーとしてボルネンおよびその
誘導体を挙げることができる。モノマーの2位および/
または3位の炭素原子は、炭化水素基または酸素含有炭
化水素基などの置換基を有していてもよい。本発明に係
る一酸化炭素との重合用として考えられる好ましいオレ
フィン性不飽和二環式化合物の例としては、ボルネン,
ノルボルネン,3−メチル−ノルボルネン−2−カルボン
酸,ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸,ノルボルネン
−2,3−ジカルボン酸無水物,2−(ヒドロキシメチル)
ノルボルネン,1,4−エンドオキソ−5−シクロヘキセン
および1,4−エンドオキソ−5−シクロヘキセン−2,3−
ジカルボン酸無水物が挙げられる。ここに挙げたモノオ
レフィン性不飽和二環式化合物は全て、先の第1の組に
属する。先の第2の組に属するジオレフィン性不飽和二
環式化合物の例としては、ジシクロペンタジエンが挙げ
られる。この化合物は、シクロヘキサン環の2位および
3位の両方の炭素原子が−CH=CH−CH2−基で示される
炭化水素置換基を有しているノルボルネンの誘導体とみ
なすこともできる。
ロヘキサン環を含み、その環の1位および4位の炭素原
子が1個の酸素原子または炭素原子を介して相互に連結
し、5位および6位の炭素原子がオレフィン性二重結合
によって相互に連結している。これらのモノマーにおい
て、1位および4位の炭素原子が酸素原子を介して相互
に連結している場合は、モノマーとして1,4−エンドオ
キソ−5−シクロヘキセンおよびその誘導体を挙げるこ
とができる。これらのモノマーにおいて、1位および4
位の炭素原子が炭素原子によって相互に連結し、該炭素
原子が排他的に2個の水素原子を有する場合は、モノマ
ーとしてノルボルネンおよびその誘導体を挙げることが
できる。シクロヘキサン環の1位および4位の炭素原子
を連結する炭素原子は1個または2個の炭化水素置換基
を有していてもよい。この炭素原子が2個のメチル基を
有する場合は、そのモノマーとしてボルネンおよびその
誘導体を挙げることができる。モノマーの2位および/
または3位の炭素原子は、炭化水素基または酸素含有炭
化水素基などの置換基を有していてもよい。本発明に係
る一酸化炭素との重合用として考えられる好ましいオレ
フィン性不飽和二環式化合物の例としては、ボルネン,
ノルボルネン,3−メチル−ノルボルネン−2−カルボン
酸,ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸,ノルボルネン
−2,3−ジカルボン酸無水物,2−(ヒドロキシメチル)
ノルボルネン,1,4−エンドオキソ−5−シクロヘキセン
および1,4−エンドオキソ−5−シクロヘキセン−2,3−
ジカルボン酸無水物が挙げられる。ここに挙げたモノオ
レフィン性不飽和二環式化合物は全て、先の第1の組に
属する。先の第2の組に属するジオレフィン性不飽和二
環式化合物の例としては、ジシクロペンタジエンが挙げ
られる。この化合物は、シクロヘキサン環の2位および
3位の両方の炭素原子が−CH=CH−CH2−基で示される
炭化水素置換基を有しているノルボルネンの誘導体とみ
なすこともできる。
本発明のポリマー製造方法においては、オレフィン性
不飽和二環式モノマーとしてノルボルネン,2−(ヒドロ
キシメチル)ノルボルネンおよびジシクロペンタジエン
を使用したとき、非常に好ましい結果が得られた。
不飽和二環式モノマーとしてノルボルネン,2−(ヒドロ
キシメチル)ノルボルネンおよびジシクロペンタジエン
を使用したとき、非常に好ましい結果が得られた。
本発明に従って製造したポリマーでは、一酸化炭素由
来の単位の75%以上がスピロケタール構造で存在する。
一酸化炭素由来の単位の95%以上、特に実質的に全ての
一酸化炭素由来の単位がスピロケタール構造で存在する
ポリマーが好ましい。
来の単位の75%以上がスピロケタール構造で存在する。
一酸化炭素由来の単位の95%以上、特に実質的に全ての
一酸化炭素由来の単位がスピロケタール構造で存在する
ポリマーが好ましい。
本発明の方法は、モノマーを、55℃以下の温度で、上
述の成分a)〜d)をベースとし、成分b)1モルにつ
き4モル以上の成分c)を含む触媒組成物と接触させる
ことにより行われる。
述の成分a)〜d)をベースとし、成分b)1モルにつ
き4モル以上の成分c)を含む触媒組成物と接触させる
ことにより行われる。
触媒組成物の成分a)として使用されるパラジウム化
合物として好ましいものは、パラジウムのカルボン酸
塩、特に酢酸パラジウムである。pKa(18℃の水溶液中
で測定)が4より小さい好ましい酸の例としては、硫酸
および過塩素酸などの鉱酸;メタンスルホン酸,トリフ
ルオロメタンスルホン酸およびパラ−トルエンスルホン
酸などのスルホン酸;酒石酸などのカルボン酸;および
トリクロロ酢酸,ジフルオロ酢酸およびトリフルオロ酢
酸などのハロカルボン酸が挙げられる。成分b)として
好ましいものはpKaが2より小さい酸の陰イオンであ
り、特に、パラ−トルエンスルホン酸などのスルホン酸
またはトリフルオロ酢酸などのハロカルボン酸の陰イオ
ンである。触媒組成物において、成分b)は、酸の形お
よび/または過塩素酸ニッケルまたはパラ−トルエンス
ルホン酸銅などの塩の形でもよい。
合物として好ましいものは、パラジウムのカルボン酸
塩、特に酢酸パラジウムである。pKa(18℃の水溶液中
で測定)が4より小さい好ましい酸の例としては、硫酸
および過塩素酸などの鉱酸;メタンスルホン酸,トリフ
ルオロメタンスルホン酸およびパラ−トルエンスルホン
酸などのスルホン酸;酒石酸などのカルボン酸;および
トリクロロ酢酸,ジフルオロ酢酸およびトリフルオロ酢
酸などのハロカルボン酸が挙げられる。成分b)として
好ましいものはpKaが2より小さい酸の陰イオンであ
り、特に、パラ−トルエンスルホン酸などのスルホン酸
またはトリフルオロ酢酸などのハロカルボン酸の陰イオ
ンである。触媒組成物において、成分b)は、酸の形お
よび/または過塩素酸ニッケルまたはパラ−トルエンス
ルホン酸銅などの塩の形でもよい。
触媒組成物の成分c)としての使用に適した窒素二座
配位子では、結合基XおよびYが一般式に示した2個の
炭素原子を介して連結している。この連結に加えて、結
合基XおよびYの間には、1,10−フェナントロリンおよ
びその誘導体のような第2の連結が存在していてもよ
い。結合基XおよびYが結合基部分に炭素原子以外に更
に原子を含む場合は、窒素原子が好ましい。更に好まし
い窒素二座配位子は、結合基XおよびYが同一のもので
ある。好ましい窒素二座配位子の例としては、4,4′−
ジメチル−2,2′−ビピリジンなどの2,2′−ビピリジン
およびその誘導体、4,7−ジメチル−1,10−フェナント
ロリンなどの1,10−フェナントロリンおよびその誘導
体,2,2′−ビキノリン並びに2−(2−ピリジル)ベン
ズイミダゾールが挙げられる。成分c)として2,2′−
ビピリジンおよび1,10−フェナントロリンを使用するの
が好ましい。
配位子では、結合基XおよびYが一般式に示した2個の
炭素原子を介して連結している。この連結に加えて、結
合基XおよびYの間には、1,10−フェナントロリンおよ
びその誘導体のような第2の連結が存在していてもよ
い。結合基XおよびYが結合基部分に炭素原子以外に更
に原子を含む場合は、窒素原子が好ましい。更に好まし
い窒素二座配位子は、結合基XおよびYが同一のもので
ある。好ましい窒素二座配位子の例としては、4,4′−
ジメチル−2,2′−ビピリジンなどの2,2′−ビピリジン
およびその誘導体、4,7−ジメチル−1,10−フェナント
ロリンなどの1,10−フェナントロリンおよびその誘導
体,2,2′−ビキノリン並びに2−(2−ピリジル)ベン
ズイミダゾールが挙げられる。成分c)として2,2′−
ビピリジンおよび1,10−フェナントロリンを使用するの
が好ましい。
触媒組成物において、成分b)およびc)は、パラジ
ウム1モルにつき各々1〜1,000および4〜4,000モル、
特に2〜100および8〜400モルの量で存在するのが好ま
しい。好ましくは、触媒組成物は成分b)1モルに対し
て4.5モル以上、特に5モル以上の成分c)を含む。
ウム1モルにつき各々1〜1,000および4〜4,000モル、
特に2〜100および8〜400モルの量で存在するのが好ま
しい。好ましくは、触媒組成物は成分b)1モルに対し
て4.5モル以上、特に5モル以上の成分c)を含む。
触媒組成物は、成分a)〜c)の他に、成分d)とし
て有機酸化剤を含むべきである。好ましい有機酸化剤の
例としては、1,2−キノン類、1,4−キノン類、亜硝酸ブ
チルなどの脂肪族亜硝酸エステル,並びにニトロベンゼ
ンおよび2,4−ジニトロトルエンなどの芳香族ニトロ化
合物が挙げられる。触媒組成物中で使用する有機酸化剤
の量は、パラジウム1モルに対して1〜10,000モル、特
に10〜5,000モルが好ましい。好ましい成分d)は、1,4
−ベンゾキノン,ニトロベンゼンまたは2,4−ジニトロ
トルエンである。
て有機酸化剤を含むべきである。好ましい有機酸化剤の
例としては、1,2−キノン類、1,4−キノン類、亜硝酸ブ
チルなどの脂肪族亜硝酸エステル,並びにニトロベンゼ
ンおよび2,4−ジニトロトルエンなどの芳香族ニトロ化
合物が挙げられる。触媒組成物中で使用する有機酸化剤
の量は、パラジウム1モルに対して1〜10,000モル、特
に10〜5,000モルが好ましい。好ましい成分d)は、1,4
−ベンゾキノン,ニトロベンゼンまたは2,4−ジニトロ
トルエンである。
本発明の方法は、モノマーを、ポリマーが不溶なもし
くは実質的に不溶な希釈剤中に溶解した触媒組成物の溶
液と接触させて行うのが好ましい。好適な希釈剤は、メ
タノールなどの低級脂肪族アルコールである。重合はバ
ッチ式または連続的に行うことができる。
くは実質的に不溶な希釈剤中に溶解した触媒組成物の溶
液と接触させて行うのが好ましい。好適な希釈剤は、メ
タノールなどの低級脂肪族アルコールである。重合はバ
ッチ式または連続的に行うことができる。
本発明の方法で使用する触媒組成物の量は、広い範囲
で変えることができる。重合すべきオレフィン性不飽和
二環式化合物1モルに対して使用する触媒組成物の量
は、パラジウムを10-7〜10-3モル、特に10-6〜10-4モル
含む量が好ましい。
で変えることができる。重合すべきオレフィン性不飽和
二環式化合物1モルに対して使用する触媒組成物の量
は、パラジウムを10-7〜10-3モル、特に10-6〜10-4モル
含む量が好ましい。
本発明の方法は、55℃以下の温度で行うべきである。
好ましくは、50℃より低い重合温度、特に45℃より低い
温度がよい。圧力は、2〜150バール、特に35〜100バー
ルが好ましい。一酸化炭素に対するオレフィン性不飽和
二環式化合物のモル比は、10:1〜1:10、特に5:1〜1:5が
好ましい。
好ましくは、50℃より低い重合温度、特に45℃より低い
温度がよい。圧力は、2〜150バール、特に35〜100バー
ルが好ましい。一酸化炭素に対するオレフィン性不飽和
二環式化合物のモル比は、10:1〜1:10、特に5:1〜1:5が
好ましい。
次に、本発明を以下の実施例により説明する。
実施例 1 一酸化炭素/ノルボルネン共重合体を次のようにして
合成した。250ml容の攪拌機付オートクレーブに、メタ
ノール50ml,酢酸パラジウム0.1mmol,パラ−トルエンス
ルホン酸0.5mmol,2,2′−ビピリジン3mmolおよび2,4−
ジニトロトルエン30mmolを含む触媒溶液を充填した。
合成した。250ml容の攪拌機付オートクレーブに、メタ
ノール50ml,酢酸パラジウム0.1mmol,パラ−トルエンス
ルホン酸0.5mmol,2,2′−ビピリジン3mmolおよび2,4−
ジニトロトルエン30mmolを含む触媒溶液を充填した。
ノルボルネン20mlをオートクレーブに導入した後、圧
力が40バールに達するまで一酸化炭素を吹き込んだ。オ
ートクレーブの中味を40℃まで加熱した。重合を5時間
行った後、室温まで冷却し、圧力を解放した。共重合体
を別してメタノールで洗浄し、乾燥して22.6gの共重
合体を得た。
力が40バールに達するまで一酸化炭素を吹き込んだ。オ
ートクレーブの中味を40℃まで加熱した。重合を5時間
行った後、室温まで冷却し、圧力を解放した。共重合体
を別してメタノールで洗浄し、乾燥して22.6gの共重
合体を得た。
実施例 2 下記a)〜c)の相違点以外は実施例1の一酸化炭素
/ノルボルネン共重合体の場合と本質的に同様に一酸化
炭素/2−(ヒドロキシメチル)ノルボルネン共重合体を
合成し、12.5gの共重合体を得た。
/ノルボルネン共重合体の場合と本質的に同様に一酸化
炭素/2−(ヒドロキシメチル)ノルボルネン共重合体を
合成し、12.5gの共重合体を得た。
a) 触媒溶液は、2,4−ジニトロトルエンの代りに1,4
−ベンゾキノン20mmolを含む。
−ベンゾキノン20mmolを含む。
b) ノルボルネンの代りに2−(ヒドロキシメチル)
ノルボルネン10gをオートクレーブに導入した。
ノルボルネン10gをオートクレーブに導入した。
c) 反応温度を40℃の代りに25℃とした。
実施例 3 下記a)およびb)の相違点以外は実施例2と本質的
に同様に一酸化炭素/2−(ヒドロキシメチル)ノルボル
ネン共重合体を合成し、13gの共重合体を得た。
に同様に一酸化炭素/2−(ヒドロキシメチル)ノルボル
ネン共重合体を合成し、13gの共重合体を得た。
a) 触媒溶液は、1,4−ベンゾキノンの代りにニトロ
ベンゼン30mmolを含む。
ベンゼン30mmolを含む。
b) 反応温度を25℃の代りに40℃とした。
実施例 4 下記a)〜d)の相違点以外は実施例1と本質的に同
様に一酸化炭素/ノルボルネン共重合体を合成し、26g
の共重合体を得た。
様に一酸化炭素/ノルボルネン共重合体を合成し、26g
の共重合体を得た。
a) 触媒溶液は、メタノール50mlの代りに同10ml,パ
ラ−トルエンスルホン酸0.5mmolの代りに同2mmol,およ
び2,4−ジニトロトルエンの代りに1,4−ベンゾキノン20
mmolを含む。
ラ−トルエンスルホン酸0.5mmolの代りに同2mmol,およ
び2,4−ジニトロトルエンの代りに1,4−ベンゾキノン20
mmolを含む。
b) ノルボルネン20mlの代りに同30mlをオートクレー
ブに導入した。
ブに導入した。
c) 反応温度を40℃の代りに90℃とした。
d) 反応時間を5時間の代りに2時間とした。
実施例 5 下記a)〜c)の相違点以外は実施例1の一酸化炭素
/ノルボルネン共重合体の場合と本質的に同様に一酸化
炭素/ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物を合成
し、12gの共重合体を得た。
/ノルボルネン共重合体の場合と本質的に同様に一酸化
炭素/ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物を合成
し、12gの共重合体を得た。
a) 触媒溶液は、パラ−トルエンスルホン酸0.5mmol
の代りに同1mmolおよび2,4−ジニトロトルエンの代りに
1,4−ベンゾキノン20mmolを含む。
の代りに同1mmolおよび2,4−ジニトロトルエンの代りに
1,4−ベンゾキノン20mmolを含む。
b) ノルボルネンの代りにノルボルネン−2,3−ジカ
ルボン酸無水物10gをオートクレーブに導入した。
ルボン酸無水物10gをオートクレーブに導入した。
c) 反応温度を40℃の代りに60℃とした。
実施例 6 下記a)〜e)の相違点以外は実施例1の一酸化炭素
/ノルボルネン共重合体の場合と本質的に同様に一酸化
炭素/3−メチル−ノルボルネン−2−カルボン酸共重合
体を合成し、7gの共重合体を得た。
/ノルボルネン共重合体の場合と本質的に同様に一酸化
炭素/3−メチル−ノルボルネン−2−カルボン酸共重合
体を合成し、7gの共重合体を得た。
a) 触媒溶液は、パラ−トルエンスルホン酸0.5mmol
の代りに同1mmolおよび2,4−ジニトロトルエンの代りに
1.4−ベンゾキノン20mmolを含む。
の代りに同1mmolおよび2,4−ジニトロトルエンの代りに
1.4−ベンゾキノン20mmolを含む。
b) ノルボルネンの代りに3−メチル−ノルボルネン
−2−カルボン酸10gをオートクレーブに導入した。
−2−カルボン酸10gをオートクレーブに導入した。
c) オートクレーブ中への一酸化炭素の吹き込みを、
圧力30バールの代りに40バールに達するまで行った。
圧力30バールの代りに40バールに達するまで行った。
d) 反応温度を40℃の代りに65℃とした。
e) 反応時間を5時間の代りに1時間とした。
実施例 7 下記a)〜d)の相違点以外は実施例1の一酸化炭素
/ノルボルネン共重合体の場合と本質的に同様に一酸化
炭素/ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸共重合体を合
成し、6gの共重合体を得た。
/ノルボルネン共重合体の場合と本質的に同様に一酸化
炭素/ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸共重合体を合
成し、6gの共重合体を得た。
a) 触媒溶液は、パラ−トルエンスルホン酸0.5mmol
の代りに同1mmolおよび2,4−ジニトロトルエンの代りに
1,4−ベンゾキノン20mmolを含む。
の代りに同1mmolおよび2,4−ジニトロトルエンの代りに
1,4−ベンゾキノン20mmolを含む。
b) ノルボルネンの代りにノルボルネン−2,3−ジカ
ルボン酸10gをオートクレーブに導入した。
ルボン酸10gをオートクレーブに導入した。
c) 反応温度を40℃の代りに60℃とした。
d) 反応時間を5時間の代りに1時間とした。
実施例 8 下記a)〜d)の相違点以外は実施例1の一酸化炭素
/ノルボルネン共重合体の場合と本質的に同様に一酸化
炭素/ジシクロペンタジエン共重合体を合成し、11.5g
の共重合体を得た。
/ノルボルネン共重合体の場合と本質的に同様に一酸化
炭素/ジシクロペンタジエン共重合体を合成し、11.5g
の共重合体を得た。
a) 触媒溶液は、メタノール50mlの代りにメタノール
10mlとテトラヒドロフラン15mlとの混合物,パラ−トル
エンスルホン酸0.5mmolの代りに同2mmol,および2,4−ジ
ニトロトルエンの代りに1,4−ベンゾキノン20mmolを含
む。
10mlとテトラヒドロフラン15mlとの混合物,パラ−トル
エンスルホン酸0.5mmolの代りに同2mmol,および2,4−ジ
ニトロトルエンの代りに1,4−ベンゾキノン20mmolを含
む。
b) ノルボルネンの代りにジシクロペンタジエン50ml
をオートクレーブに導入した。
をオートクレーブに導入した。
c) 反応温度を40℃の代りに20℃とした。
d) 反応時間を5時間の代りに16時間とした。
実施例 9 下記a)〜c)の相違点以外は実施例1の一酸化炭素
/ノルボルネン共重合体の場合と本質的に同様に一酸化
炭素/ジシクロペンタジエン共重合体を合成し、20gの
共重合体を得た。
/ノルボルネン共重合体の場合と本質的に同様に一酸化
炭素/ジシクロペンタジエン共重合体を合成し、20gの
共重合体を得た。
a) 触媒溶液は、2,4−ジニトロトルエン30mmolの代
りに同60mmolを含む。
りに同60mmolを含む。
b) ノルボルネンの代りにジシクロペンタジエン20ml
をオートクレーブに導入した。
をオートクレーブに導入した。
c) 反応温度を40℃の代りに60℃とした。
実施例 10 下記a)〜d)の相違点以外は実施例1の一酸化炭素
/ノルボルネン共重合体の場合と本質的に同様に一酸化
炭素/ジシクロペンタジエン共重合体を合成し、19gの
共重合体を得た。
/ノルボルネン共重合体の場合と本質的に同様に一酸化
炭素/ジシクロペンタジエン共重合体を合成し、19gの
共重合体を得た。
a) 触媒溶液は、2,4−ジニトロトルエンの代りに1,4
−ベンゾキノン20mmolを含む。
−ベンゾキノン20mmolを含む。
b) ノルボルネンの代りにジシクロペンタジエン20ml
をオートクレーブに導入した。
をオートクレーブに導入した。
c) 反応温度を40℃の代りに20℃とした。
d) 反応時間を5時間の代りに15時間とした。
実施例1〜10のうち、実施例1〜3および10が本発明
による実施例である。これらの実施例は、55℃以下の温
度で、成分b)1モルに対して4モル以上の成分c)を
含む触媒組成物を用いて行って、一酸化炭素と各々、ノ
ルボルネン,2−(ヒドロキシメチル)ノルボルネンおよ
びジシクロペンタジエンとの共重合体を合成したもので
ある。ポリマーの重クロロホルム溶液についての13C−N
MR分析により、該ポリマーは鎖状交互構造を有し、その
中に存在する一酸化炭素由来の単位は実質的に全てがス
ピロケタール構造となっていることが確かめられた。実
施例1〜3で合成したポリマーは新規である。
による実施例である。これらの実施例は、55℃以下の温
度で、成分b)1モルに対して4モル以上の成分c)を
含む触媒組成物を用いて行って、一酸化炭素と各々、ノ
ルボルネン,2−(ヒドロキシメチル)ノルボルネンおよ
びジシクロペンタジエンとの共重合体を合成したもので
ある。ポリマーの重クロロホルム溶液についての13C−N
MR分析により、該ポリマーは鎖状交互構造を有し、その
中に存在する一酸化炭素由来の単位は実質的に全てがス
ピロケタール構造となっていることが確かめられた。実
施例1〜3で合成したポリマーは新規である。
実施例4〜9は本発明の範囲外であり、比較のために
掲げたものである。実施例4〜7は、55℃より高い温度
で、成分b)1モルに対して4モル未満の成分c)を含
む触媒組成物を用いて行って、一酸化炭素と各々、ノル
ボルネン,ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物,3
−メチル−ノルボルネン−2−カルボン酸およびノルボ
ルネン−2,3−ジカルボン酸との共重合体を合成したも
のである。前記と同様に行った13C−NMR分析により、そ
れらの共重合体は鎖状交互構造を有し、その中に存在す
る一酸化炭素由来の単位の75%以上がケトン構造となっ
ていることが確かめられた。
掲げたものである。実施例4〜7は、55℃より高い温度
で、成分b)1モルに対して4モル未満の成分c)を含
む触媒組成物を用いて行って、一酸化炭素と各々、ノル
ボルネン,ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物,3
−メチル−ノルボルネン−2−カルボン酸およびノルボ
ルネン−2,3−ジカルボン酸との共重合体を合成したも
のである。前記と同様に行った13C−NMR分析により、そ
れらの共重合体は鎖状交互構造を有し、その中に存在す
る一酸化炭素由来の単位の75%以上がケトン構造となっ
ていることが確かめられた。
実施例8および9は、一酸化炭素とジシクロペンタジ
エンとの鎖状交互共重合体の合成に関する。前記と同様
に行った13C−NMR分析により、実施例8では成分b)1
モルに対して4モル未満の成分c)を含む触媒組成物を
使用し、実施例9では55℃より高い温度を用いたけれど
も、得られたポリマーは、一酸化炭素由来の単位の実質
的に全てがスピロケタール構造で存在することが確かめ
られた。
エンとの鎖状交互共重合体の合成に関する。前記と同様
に行った13C−NMR分析により、実施例8では成分b)1
モルに対して4モル未満の成分c)を含む触媒組成物を
使用し、実施例9では55℃より高い温度を用いたけれど
も、得られたポリマーは、一酸化炭素由来の単位の実質
的に全てがスピロケタール構造で存在することが確かめ
られた。
Claims (8)
- 【請求項1】a) 一酸化炭素と、シクロヘキサン環を
含む1個以上のモノオレフィン性不飽和二環式化合物で
あって該シクロヘキサン環の1位および4位の炭素原子
が1個の酸素原子または炭素原子によって相互に連結
し、5位および6位の炭素原子がオレフィン性二重結合
によって相互に連結し、2位および/または3位の炭素
原子が置換基を有していてもよい化合物とを重合するこ
とにより得ることができる、 b) 鎖状構造を有する、 c) 一方の一酸化炭素由来の単位および他方のモノオ
レフィン性不飽和二環式化合物由来の単位が交互に現わ
れる、並びに d) 一酸化炭素由来の単位の75%以上がスピロケター
ル構造で存在する、 ことを特徴とする一酸化炭素と1個以上のオレフィン性
不飽和化合物とのポリマー。 - 【請求項2】一酸化炭素由来の単位の95%以上がスピロ
ケタール構造で存在することを特徴とする請求項1に記
載のポリマー。 - 【請求項3】一酸化炭素とノルボルネンもしくは2−
(ヒドロキシメチル)ノルボルネンとのポリマーである
ことを特徴とする請求項1または2に記載のポリマー。 - 【請求項4】一酸化炭素と、シクロヘキサン環を含む1
個以上のオレフィン性不飽和二環式化合物であって該シ
クロヘキサン環の1位および4位の炭素原子が1個の酸
素原子または炭素原子によって相互に連結し、5位およ
び6位の炭素原子がオレフィン性二重結合によって相互
に連結し、2位および/または3位の炭素原子は置換基
を有していてもよい化合物との混合物を、55℃以下の温
度で、下記成分a)〜d): a) パラジウム化合物、 b) pKaが4より小さい酸の陰イオン、 c) 一般式: [式中、XおよびYは、結合基部分に各々3個または4
個の原子を有し、そのうち少なくとも2個が炭素原子で
ある同一または異なる有機結合基を表わす。]の窒素二
座配位子、および d) 有機酸化剤 をベースとし、成分b)1モルにつき成分c)を4モル
以上含む触媒組成物と接触させることを特徴とする一酸
化炭素と1個以上のオレフィン性不飽和化合物とのポリ
マーの製造方法。 - 【請求項5】触媒組成物が、成分b)としてpKaが2よ
り小さい酸の陰イオンを含むことを特徴とする請求項4
に記載の方法。 - 【請求項6】触媒組成物が、パラジウム1モルにつき1
〜1,000モルの成分b)、4〜4,000モルの成分c)およ
び1〜10,000モルの成分d)を含むことを特徴とする請
求項4または5に記載の方法。 - 【請求項7】触媒組成物が、成分b)1モルにつき成分
c)を4.5モル以上含むことを特徴とする請求項4,5また
は6に記載の方法。 - 【請求項8】重合を温度50℃以下、圧力2〜150バール
および一酸化炭素に対するオレフィン性不飽和二環式化
合物のモル比が10:1〜1:10の範囲で行い、重合すべきオ
レフィン性不飽和二環式化合物1モルにつき10-7〜10-3
モルのパラジウムを含むような量の触媒組成物を使用す
ることを特徴とする請求項4〜7のいずれかに記載の方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8901298 | 1989-05-24 | ||
| NL8901298 | 1989-05-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0324127A JPH0324127A (ja) | 1991-02-01 |
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Family
ID=19854703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2132450A Expired - Lifetime JP2818614B2 (ja) | 1989-05-24 | 1990-05-22 | 一酸化炭素とオレフィン性不飽和化合物とのポリマー |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP2818614B2 (ja) |
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| DE (1) | DE69011211T2 (ja) |
Families Citing this family (3)
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|---|---|---|---|---|
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| US5565546A (en) * | 1995-05-05 | 1996-10-15 | Akzo Nobel Nv | Copolymer of carbon monoxide and ethylene containing ketal structures |
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Family Cites Families (12)
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|---|---|---|---|---|
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| NL8403035A (nl) * | 1984-10-05 | 1986-05-01 | Shell Int Research | Werkwijze ter bereiding van polyketonen. |
| IN166314B (ja) * | 1985-08-29 | 1990-04-07 | Shell Int Research | |
| NL8503395A (nl) * | 1985-12-10 | 1987-07-01 | Shell Int Research | Nieuwe katalysatorcomposities. |
| DE3676800D1 (de) * | 1985-11-29 | 1991-02-14 | Shell Int Research | Katalysatorzusammensetzung und verfahren zur copolymerisation von ethen mit kohlenmonoxid. |
| IN171627B (ja) * | 1986-08-26 | 1992-11-28 | Shell Int Research | |
| NL8602164A (nl) * | 1986-08-26 | 1988-03-16 | Shell Int Research | Katalysatorcomposities. |
| US4831114A (en) * | 1986-10-01 | 1989-05-16 | Shell Oil Company | Polymerization of carbon monoxide and olefin with acid catalyst |
| US4965341A (en) * | 1988-06-08 | 1990-10-23 | Shell Oil Company | Polymerization of co/olefin with catalyst comprising sulfur bidentate ligand |
| CA1338581C (en) * | 1988-07-15 | 1996-09-03 | Eit Drent | Copolymers of carbon monoxide |
-
1990
- 1990-05-07 US US07/520,304 patent/US5106952A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-05-22 CA CA002017233A patent/CA2017233A1/en not_active Abandoned
- 1990-05-22 DE DE69011211T patent/DE69011211T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-05-22 EP EP90201300A patent/EP0399617B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-05-22 JP JP2132450A patent/JP2818614B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-02-10 US US07/833,280 patent/US5177184A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5177184A (en) | 1993-01-05 |
| JPH0324127A (ja) | 1991-02-01 |
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| CA2017233A1 (en) | 1990-11-24 |
| EP0399617A2 (en) | 1990-11-28 |
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