CS231465B1 - Processing of lithium stsrthers of polymerization - Google Patents

Processing of lithium stsrthers of polymerization Download PDF

Info

Publication number
CS231465B1
CS231465B1 CS824582A CS824582A CS231465B1 CS 231465 B1 CS231465 B1 CS 231465B1 CS 824582 A CS824582 A CS 824582A CS 824582 A CS824582 A CS 824582A CS 231465 B1 CS231465 B1 CS 231465B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
divinylbenzene
lithium
butyllithium
initiators
solution
Prior art date
Application number
CS824582A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Volker Grichl
Elisabeth Antonova
Georgij Popov
Heide Hahnelova
Original Assignee
Volker Grichl
Elisabeth Antonova
Georgij Popov
Heide Hahnelova
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 Volker Grichl, Elisabeth Antonova, Georgij Popov, Heide Hahnelova filed Critical Volker Grichl
Publication of CS231465B1 publication Critical patent/CS231465B1/en

Links

Landscapes

  • Polymerization Catalysts (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

Vynález se týká způsobu přípravy lithiových iniciátorů polymerace polyfunkčního typu reakcí meta- nebo para-divinylbenzenu s monoalkyllithiovou sloučeninou zejména sekundárním butyllithiem, v uhlovodíkovém rozpouštědle.The invention relates to a process for preparing lithium polyfunctional type polymerization initiators by reacting meta- or para-divinylbenzene with a monoalkyllithium compound, in particular secondary butyllithium, in a hydrocarbon solvent.

Je známo, že se polyfunkční iniciátory polymerace obsahující lithium připravují reakcí ortho-, meta- nebo para-divinylbenzenu s alkylmonolithiem, zejména butyllithiem, v inertních organických rozpouštědlech.It is known that lithium-containing polyfunctional polymerization initiators are prepared by reacting ortho-, meta- or para-divinylbenzene with alkylmonolithium, especially butyllithium, in inert organic solvents.

Vícefunkční rozpustné organoalkalokovové iniciátory jsou vhodné pro syntézu hvězdicovitých polymerů a pro přípravu polymerů s koncovými funkčními skupinami s funkcionalitou větší než 2. Reakce divinylbenzenu s organoalkalokovovou sloučeninou se musí provádět ve velmi zředěném stavu. Polyfunkční alkalokovové sloučeniny, které při tom vznikají jsou více nebo méně silně rozvětvené, popřípadě do sebe zesilované a představují mikrogel. Mohou vznikat i Částečně nebo zcela intermolekulárně zesilované produkty. Takovéto makrogely jsou nerozpustné a jsou jen omezeně použitelné jako iniciátory pro aniontovou polymeraci. Rozpustné mikrogelové zesíťované produkty se získají jen tehdy, pokud je koncentrace divinylbenzenu v reakční směsi menší než 2,5 hmotnostních %, přičemž i v tomto koncentračním rozmezí je rozpustnost iniciátorů funkcí molárního poměru divinylbenzenu к monolithiové sloučenině, který má být 0,5 : 1 až 20 : 1 /DOS 2 427 955/.Multifunctional soluble organoalkal metal initiators are suitable for the synthesis of star polymers and for the preparation of end-functional polymers with a functionality greater than 2. The reaction of divinylbenzene with the organoalkal metal compound must be carried out in a very dilute state. The polyfunctional alkali metal compounds which are formed are more or less strongly branched or crosslinked to each other and constitute a microgel. Partially or wholly intermolecularly crosslinked products may also be formed. Such macrogels are insoluble and are of limited use as initiators for anionic polymerization. Soluble microgel crosslinked products are obtained only when the concentration of divinylbenzene in the reaction mixture is less than 2.5% by weight, and even within this concentration range the solubility of initiators is a function of the molar ratio of divinylbenzene to monolithium compound of 0.5: 1 to 20: 1 (DOS 2,427,955).

Čím větší je molární poměr divinylbenzenu к nízkomolekulární organoalkalokovové sloučenině, tím nižší musí být koncentrace divinylbenzenu v reakční směsi, neboť se stoupajícím molárním poměrem stoupá počet vazeb alkalického kovu s uhlovodíkovou částí v molekule reakčního produktu, jeho molární hmotnost, jakož i jeho stupeň zesíťování.The greater the molar ratio of divinylbenzene to the low molecular weight organoalkal metal compound, the lower the divinylbenzene concentration in the reaction mixture must be because the increasing molar ratio increases the number of alkali metal to hydrocarbon moieties in the reaction product molecule, its molecular weight, and its degree of crosslinking.

Z DOS 2 427 955 je známo připravovat iniciátor za molárních poměrů divinylbenzenu к alkalokovové sloučenině 0,66 : 1 až 1 : 1, což lze vypočíst z uváděných příkladů. Tím se získávají více nebo méně rozvětvené, popřípadě do sebe zesíťované produkty, které představují mikrogely nebo makrogely. Lineární sloučeniny se za těchto molárních poměrů nedají získat.It is known from DOS 2,427,955 to prepare an initiator at molar ratios of divinylbenzene to an alkali metal compound of 0.66: 1 to 1: 1, which can be calculated from the examples given. This provides more or less branched or crosslinked products which are microgels or macrogels. Linear compounds cannot be obtained at these molar ratios.

Rovněž reakční doba je podstatným faktorem při přípravě rozpustných vícefunkčních lithiových iniciátorů z divinylbenzenu. Podle Časopisu Plaste und Kautschuk 26 /1979/ 5, str. 263-264 a patentu Ja 80 06 652 vedou krátké reakční časy, tj. rychlé dávkování divinylbenzenu, к roztokům s gelovým podílem, tj. rovněž к zesíťovaným a polymerním produktům.Also, the reaction time is an essential factor in the preparation of soluble multifunctional lithium initiators from divinylbenzene. According to the journal Plaste und Kautschuk 26/1979/5, pp. 263-264 and the patent Ja 80 06 652, short reaction times, i.e. rapid dosing of divinylbenzene, lead to gel solutions, i.e. also to crosslinked and polymeric products.

Při známém způsobu představuje molární poměr divinylbenzenu к monoalkalokovové sloučenině 0,5 í 1 spodní hranici. Horní hranice je určena koncentrací divinylbenzenu v reakční směsi. Nad určitou hranicí poměru nastává při určité koncentraci částečné nebo úplné intermolekulární zesíťování za tvorby nerozpustných makrogelů. Horní hranice molárního poměru je například u 2,5% roztoku 2:1a při 1,25% roztoku 6,7 : 1.In the known process, the molar ratio of divinylbenzene to monoalkalometallic compound is 0.5 to 1 lower limit. The upper limit is determined by the concentration of divinylbenzene in the reaction mixture. Above a certain ratio, partial or complete intermolecular cross-linking occurs at a certain concentration to form insoluble macrogels. For example, the upper limit of the molar ratio is for a 2.5% 2: 1a solution at a 1.25% 6.7: 1 solution.

Známý způsob má nevýhodu, způsobující, že není vhodný pro syntézu iniciátorů, pro aniontovou polymeraci monomerů na nízkomolekulární telechelické polymery.The known process has the disadvantage that it is not suitable for the synthesis of initiators for the anionic polymerization of monomers into low molecular weight telechelic polymers.

Požadovaná nízká koncentrace divinylbenzenu způsobuje vznik nízkokoncentrovaných roztoků iniciátorů. Pro syntézu polyfunkčních organoalkalokovových iniciátorů je třeba vždy přebytku divinylbenzenu к monoalkalokovové sloučenině, čímž jsou všechny iniciátory více nebo méně silně zesíťovány, což silně omezuje jejich rozpustnost v uhlovodíkových rozpouštědlech. Iniciátory mají relativně vysokou molekulovou hmotnost např. 2 800, 265 000 a 320 000, takže je nelze použít pro syntézu nízkomolekulárních polymerů.The desired low divinylbenzene concentration results in the formation of low-concentration initiator solutions. For the synthesis of polyfunctional organoalkalometallic initiators, an excess of divinylbenzene to the monoalkalometallic compound is always required, whereby all initiators are more or less strongly crosslinked, which strongly limits their solubility in hydrocarbon solvents. The initiators have a relatively high molecular weight of, for example, 2,800, 265,000 and 320,000, so that they cannot be used for the synthesis of low molecular weight polymers.

Tyto nevýhody jsou odstraněny způsobem přípravy lithiových iniciátorů polymerace polyfunkčního typu reakcí meta- nebo para-divinylbenzenu se sekundárním butyllithiem v uhlovodíkovém rozpouštědle, který spočívá v'tom, že se na roztok butyllithia v uhlovodíkovém rozpouštědle působí roztokem divinylbenzenu za molárního poměru divinylbenzenu к butyllithiu v poměru n ; n + 1, přičemž n je číslo 2 až 6, po dobu 15 až 60 minut při teplotě 268 ažThese disadvantages are overcome by a process for preparing polyfunctional type polyfunctional polymerization initiators by reacting meta- or para-divinylbenzene with secondary butyllithium in a hydrocarbon solvent by treating a solution of butyllithium in a hydrocarbon solvent with a divinylbenzene solution at a molar ratio of divinylbenzene to butyllithium n; n + 1, wherein n is a number of 2 to 6, for 15 to 60 minutes at 268 to

303 К, přičemž se reakce provádí v přítomnosti terciárního aminu a molární poměr lithia к terciárnímu aminu činí 1 : 1 až 1 : 1,5.The reaction is carried out in the presence of a tertiary amine and the molar ratio of lithium to tertiary amine is 1: 1 to 1: 1.5.

Jako uhlovodíkové rozpouštědlo lze s výhodou použít benzen nebo toluen. Jako terciární amin lze s výhodou použít trietylamin, dimetylanilin nebo jejich směs. Koncentrace divínylbenzenu není pro způsob podle vynálezu příliš podstatná. Jak při nízké, tak při vysoké koncentraci se získávají rozpustné polyfunkční organolithiové sloučeniny. Počet atomů lithia v polyfunkčních organolithiových sloučeninách je určen molárním poměrem divinylbenzenu к alkyllithiu a odpovídá hodnotě n + 1. Tím lze cílevědomě řídit funkcionalitu iniciátoru. Iniciátory podle vynálezu jsou lineární nezesilované nízkomolekulární organolithiové sloučeniny.Benzene or toluene may preferably be used as the hydrocarbon solvent. The tertiary amine may preferably be triethylamine, dimethylaniline or a mixture thereof. The concentration of divinyllbenzene is not very important for the process according to the invention. Soluble polyfunctional organolithium compounds are obtained at both low and high concentrations. The number of lithium atoms in the polyfunctional organolithium compounds is determined by the molar ratio of divinylbenzene to alkyl lithium and corresponds to the value of n + 1. The initiators of the invention are linear, non-crosslinked low molecular weight organolithium compounds.

Ve srovnání se známým stavem techniky je překvapující, že způsobem podle vynálezu bylo možno získat reakcí divinylbenzenu s alkylmonolithiem polyfunkční, nízkomolekulární, lineární a nezesilované iniciátory, nemající nevýhody známých iniciátorů.Compared to the prior art, it is surprising that by the process according to the invention polyfunctional, low molecular weight, linear and non-crosslinked initiators can be obtained by reacting divinylbenzene with alkylmonolithium, without the disadvantages of known initiators.

Příklad 1Example 1

V 500 ml sulfonační baňce bylo předloženo 61,5 ml 0,98 molárního sekundárního butyllithia, rozpuštěného v benzenu, 4 ml trietylaminu, 4 ml dimetylanilinu a 50 ml benzenu. К této směsi se během 30 minut za míchání přidal při 298 К roztok 5,7 ml meta-divinylbenzenu v 20 ml benzenu z kapací nálevky. Po skončení jeho přidávání se směs ještě 2 hodiny míchala při uvedené teplotě. Získal se červeně zbarvený roztok iniciátoru, který byl pro stanovení stupně metalace funkcionalizován etylenoxidem.61.5 ml of 0.98 molar secondary butyllithium dissolved in benzene, 4 ml of triethylamine, 4 ml of dimethylaniline and 50 ml of benzene were introduced in a 500 ml sulfonation flask. To this mixture, a solution of 5.7 ml of meta-divinylbenzene in 20 ml of benzene from a dropping funnel was added at 30 ° C with stirring over 30 minutes. After the addition was complete, the mixture was stirred at this temperature for 2 hours. A red colored initiator solution was obtained and was functionalized with ethylene oxide to determine the degree of metalation.

Po hydrolýze reakčního produktu 30 ml vody se roztok odstředil a rozpouštědlo bylo odstraněno z organické fáze na vakuové rotační odparce při 323 K. U izolovaného divinylbenzenového oligomeru byla stanovena osmózou v parní fázi v benzenu molekulová hmotnost. Obsah hydroxylových skupin byl stanoven acidometrickou titrací. Produkt měl střední molekulovou hmotnost 510 a obsah hydroxylových skupin byl 9,87 %, což odpovídá funkcionalitě 2,96.After hydrolysis of the reaction product with 30 ml of water, the solution was centrifuged and the solvent was removed from the organic phase on a vacuum rotary evaporator at 323 K. The isolated divinylbenzene oligomer was determined by molecular weight osmosis in vapor phase in benzene. The hydroxyl group content was determined by acidometric titration. The product had an average molecular weight of 510 and a hydroxyl group content of 9.87%, corresponding to a functionality of 2.96.

Příklad 2Example 2

Ke směsi 20 ml 1,4 molárního roztoku sekundárního butyllithia v benzenu /28 mmol/, 5 ml trietylaminu a 30 ml benzenu se přikapávalo během 15 minut při teplotě 278 К za míchání 21 mmol meta-rdivínylbenzenu, rozpuštěného v 20 ml benzenu. Potom se směs míchala ještě 2 hodiny při 278 K. Homogenní reakční roztok byl dále zpracován jako v příkladu 1. Izolovaný produkt měl střední molekulovou hmotnost 750 a obsah hydroxylových skupin 9,52 %. Z toho se vypočetla funkcionalita 4,2.A mixture of 20 ml of a 1.4 molar solution of secondary butyllithium in benzene (28 mmol), 5 ml of triethylamine and 30 ml of benzene was added dropwise over 15 minutes at 278 DEG C. while stirring with 21 mmol of meta-divinylbenzene dissolved in 20 ml of benzene. The homogeneous reaction solution was further processed as in Example 1. The isolated product had an average molecular weight of 750 and a hydroxyl group content of 9.52%. From this, the functionality of 4.2 was calculated.

Příklad 3Example 3

Příklad 1 byl opakován s tím rozdílem, že se namísto meta-divinylbenzenu použil para-divinylbenzen. Molekulová hmotnost hydroxylovaného produktu stanovená osmometrií v parní fázi, činila 550 a z obsahu hydroxylových skupin 9,58 % byla vypočtena funkcionalita 3,1.Example 1 was repeated except that para-divinylbenzene was used instead of meta-divinylbenzene. The molecular weight of the hydroxylated product, determined by vapor phase osmometry, was 550, and a functionality of 3.1 was calculated from a hydroxyl group content of 9.58%.

Příklad 4Example 4

Příklad 1 byl opakován s tím rozdílem, že místo benzenu bylo použito stejné objemové množství hexanu, což nemělo vliv na parametry výsledného iniciátoru.Example 1 was repeated except that the same volume of hexane was used instead of benzene, which did not affect the parameters of the resulting initiator.

Claims (3)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION 1. Způsob přípravy lithiových iniciátorů polymerace polyfunkčního typu reakcí meta- nebo para-divinylbenzenu se sekundárním butyllithiem v uhlovodíkovém rozpouštědle, vyznačený tím, že se na roztok butyllithia v uhlovodíkovém rozpouštědle, působí roztokem divinylbenzenu zá molárního poměru divinylbenzenu k butyllithiu v poměru η : n + 1, přičemž n je číslo 2 až 6, po dobu 15 až · 60 minut při teplotě 268 až 303 K, přičemž se reakce provádí v přítomnosti terciárního aminu a molární poměr lithia k terciárnímu aminu činí 1 : 1 až 1 : 1,5.Process for preparing lithium polyfunctional type polymerization initiators by reacting meta- or para-divinylbenzene with a secondary butyllithium in a hydrocarbon solvent, characterized in that a solution of butyllithium in a hydrocarbon solvent is treated with a divinylbenzene solution having a molar ratio of divinylbenzene to butyllithium in η: n + 1, wherein n is 2 to 6, for 15 to 60 minutes at 268 to 303 K, the reaction being carried out in the presence of a tertiary amine and the molar ratio of lithium to tertiary amine is 1: 1 to 1: 1.5. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se jako uhlovodíkové rozpouštědlo použije benzen nebo toluen. .2. The process according to claim 1, wherein the hydrocarbon solvent is benzene or toluene. . 3. •Způsob podle bodů 1 a 2, vyznačený tím, že se jako terciární amin použije trietyl'amin, dimetylanilin nebo jejich směs.3. A process according to claim 1 or 2, characterized in that triethylamine, dimethylaniline or a mixture thereof is used as the tertiary amine.
CS824582A 1981-11-23 1982-11-18 Processing of lithium stsrthers of polymerization CS231465B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DD23505381A DD236318A1 (en) 1981-11-23 1981-11-23 METHOD FOR PRODUCING LITHIUM-BASED POLYMERIZATION INITIATORS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS231465B1 true CS231465B1 (en) 1984-11-19

Family

ID=5534860

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS824582A CS231465B1 (en) 1981-11-23 1982-11-18 Processing of lithium stsrthers of polymerization

Country Status (2)

Country Link
CS (1) CS231465B1 (en)
DD (1) DD236318A1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
DD236318A1 (en) 1986-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Saegusa et al. Graft copolymerization of 2-methyl-2-oxazoline onto chloromethylated polystyrene and hydrolysis of graft copolymer to a chelating resin of poly (styrene-g-ethylenimine)
US3644322A (en) Polymerization of conjugated dienes and monovinyl aromatic compounds with multifunctional polymerization initiators
US3787510A (en) Multifunctional polymerization initiators
Schunicht et al. Microgel-supported oxazaborolidines: novel catalysts for enantioselective reductions
Tezuka et al. Synthesis and reactions of poly-tetrahydrofuran with azetidinium salt end-groups
EP0243124B1 (en) Styrene copolymers containing silyl groups, and a process for their preparation
EP0279463B1 (en) Graft polymerization of substituted styrene polymers having pendant vinylidene groups
CS231465B1 (en) Processing of lithium stsrthers of polymerization
van De Velde et al. The synthesis of polyamine networks using cationic living poly (1‐tert‐butylaziridine)
JPS6317282B2 (en)
EP0110356B1 (en) Process for producing a high purity cyclized polymer of isoprene
Stewart et al. Anionic functional initiators. 1: 3‐dimethylaminopropyllithium as an initiator for the synthesis of Bi‐and difunctional polybutadienes
CS237293B1 (en) Processing of poly-functional initiators of polymerization
KR0124953B1 (en) Process for preparation of dispersed polymer with functional groups on surface
CS233415B1 (en) Method of selective polymerization of butadiene with c4 fraction
Masterova et al. Polymerization of allylamines in the presence of protonic acids
CS237518B1 (en) Process for preparation of polymerization starters comprising lithium
KR20010080012A (en) Process for making a dilithium initiator, and the use thereof
JPS6049643B2 (en) 4-Hydroxy-4'-vinylbiphenyl polymer and method for producing the same
CS237589B1 (en) Method of polymerization polyfunctional starters preparation containing lithium
CS203519B1 (en) Trifunctional organo-lithium initiator and method for preparing the same
Banister et al. Dithiadiazolium salts as initiators for the cationic ring‐opening polymerization of tetrahydrofuran
JPH01266106A (en) Functional group terminated polymer and manufacture thereof
JPH0830094B2 (en) Method for producing styrene polymer
Kobayashi et al. Germylenes as monomers for polymer synthesis