CS231465B1 - Processing of lithium stsrthers of polymerization - Google Patents
Processing of lithium stsrthers of polymerization Download PDFInfo
- 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
Links
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 8
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 title claims description 8
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 title 1
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 41
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N monobenzene Natural products C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N N-Butyllithium Chemical compound [Li]CCCC MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 9
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 9
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 8
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 8
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 claims description 6
- WEERVPDNCOGWJF-UHFFFAOYSA-N 1,4-bis(ethenyl)benzene Chemical compound C=CC1=CC=C(C=C)C=C1 WEERVPDNCOGWJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- WGOPGODQLGJZGL-UHFFFAOYSA-N lithium;butane Chemical compound [Li+].CC[CH-]C WGOPGODQLGJZGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- GMSCBRSQMRDRCD-UHFFFAOYSA-N dodecyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCOC(=O)C(C)=C GMSCBRSQMRDRCD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 claims description 4
- JLTDJTHDQAWBAV-UHFFFAOYSA-N N,N-dimethylaniline Chemical compound CN(C)C1=CC=CC=C1 JLTDJTHDQAWBAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 15
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 4
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000002900 organolithium compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 3
- 150000001339 alkali metal compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000010539 anionic addition polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 2
- -1 monolithium compound Chemical class 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 2
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229920001002 functional polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000006263 metalation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000002103 osmometry Methods 0.000 description 1
- 238000006277 sulfonation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920006250 telechelic polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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)
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) |
-
1981
- 1981-11-23 DD DD23505381A patent/DD236318A1/en unknown
-
1982
- 1982-11-18 CS CS824582A patent/CS231465B1/en unknown
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 |