CS239429B1 - Process for preparing telechelic polymers of isobutylene - Google Patents

Process for preparing telechelic polymers of isobutylene Download PDF

Info

Publication number
CS239429B1
CS239429B1 CS353384A CS353384A CS239429B1 CS 239429 B1 CS239429 B1 CS 239429B1 CS 353384 A CS353384 A CS 353384A CS 353384 A CS353384 A CS 353384A CS 239429 B1 CS239429 B1 CS 239429B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
chloride
isobutylene
dimethyl
dichlorohexane
polymerization
Prior art date
Application number
CS353384A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Miroslav Marek
Helena Novakova
Vlastimil Halaska
Jan Pecka
Original Assignee
Miroslav Marek
Helena Novakova
Vlastimil Halaska
Jan Pecka
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 Miroslav Marek, Helena Novakova, Vlastimil Halaska, Jan Pecka filed Critical Miroslav Marek
Priority to CS353384A priority Critical patent/CS239429B1/en
Publication of CS239429B1 publication Critical patent/CS239429B1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

Způsob přípravy telechelických polymerů isobutylenu. Způsob přípravy telechelických polymerů isobutylenu o struktuře CH, CH, Cl-C-CH, - PIB - CH--C-C1 I I. CH3 CH3 ve kterém PIB značí polyizobutylenový řetězec, jehož podstata spočívá v tom, že isobutylen se polymerizuje v přítomnosti 2,5 dimethyl-2,5-dicnlorhexanu jako dvojfúnkčního přenosového činidla v halogenových rozpouštědlech za katalytického působení chloridu železitého, chloridu hlinitého, bromidu hlinitého, chloridu titaničitého, chloridu eanadičitého nebo fluoridu boritého. Molekulovou hmotnost polymeru lze řídit obsahem 2,5-dimethyl-2,5-dichlorhexanu přidaného do polymerační směsi v množství 0,3 až 5 hmot. % na hmotnost monomeru v rozsahu od Bn = 800 do Bjj = 100 000 při teplotách -10 až -78 °C.Method for preparing telechelic polymers of isobutylene. Method for preparing telechelic polymers of isobutylene with the structure CH, CH, Cl-C-CH, - PIB - CH--C-C1 I I. CH3 CH3 in which PIB denotes a polyisobutylene chain, the essence of which lies in the fact that isobutylene is polymerized in the presence of 2,5 dimethyl-2,5-dichlorohexane as a bifunctional transfer agent in halogen solvents under the catalytic action of ferric chloride, aluminum chloride, aluminum bromide, titanium chloride, ethanediyl chloride or boron trifluoride. The molecular weight of the polymer can be controlled by the content of 2,5-dimethyl-2,5-dichlorohexane added to the polymerization mixture in an amount of 0.3 to 5 wt. % by weight of monomer in the range from Bn = 800 to Bjj = 100,000 at temperatures of -10 to -78 °C.

Description

Vynález se týká způsobu přípravy telechelických polymerů Isobutylenu.The invention relates to a process for the preparation of telechelic polymers of isobutylene.

V kationtové polymerizaci oleflnů byla v posledních letech rozpracována příprava telechelických polymerů isobutylenu majících na obou koncích polymérního řetězce reaktivní chlor vázaný na terciárním uhlíku, který lze pak výhodně využít pro dalěí chemické reakce. K přípravě těchto polymerů na basi isobutylenu se výluSně používá dikumylchlorid (J. P. Kennedy, E. Marechal: Carbocationic Polymerization, A Wiley-Intersciences Publieation, 1982)In the cationic polymerization of olefins, the preparation of telechelic isobutylene polymers having reactive chlorine bonded to tertiary carbon at both ends of the polymer chain has been developed in recent years, which can then advantageously be used for further chemical reactions. Dicumyl chloride is exclusively used to prepare these isobutylene-based polymers (J.P. Kennedy, E. Marechal: Carbocationic Polymerization, and Wiley-Intersciences Publieation, 1982).

který se zúčastňuje jak iniciaění tak přenosové reakce polymérního řetězce a z toho důvodu je také označován jako tzv. INIFER (inltiation - transfer). Dikumylchlorid je však náročný na svoji syntesu a protě těžko dostupný. V důsledku tohocse hledají nová analoga, která jsou snáze technicky dostupná.which participates in both the initiation and transfer reactions of the polymer chain and is therefore also referred to as the so-called INIFER (inltiation-transfer). However, dicumyl chloride is demanding for its synthesis and difficult to access. As a result, they are looking for new analogues that are more readily available.

Nyní jsme zjistili, že pro přípravu telechelických polymerů isobutylenu lze s výhodou také použít 2,5-dimethyl-2,5-dichlor hexanu.We have now found that 2,5-dimethyl-2,5-dichloro-hexane can also be advantageously used for the preparation of telechelic polymers of isobutylene.

Předmětem vynálezu je způsob přípravy telechelických polymerů isobutylenu o struktuřeThe present invention provides a process for the preparation of telechelic isobutylene polymers having a structure

CH, CH,CH, CH,

I 1 I 1

C1-C-CH2 - PIB - CH2-C-C1C1-C-CH 2 - PIB - CH 2 -C-C1

CH3 ch3 ve které PIB značí polyizobutylenový řetězec, jehož podstata spočívá v tom, že isobutylen se polymerizuje v přítomnosti 2,5-dimethyl-2,5-dichlorhexanu jako dvojfunkčního přenosového činidla v halogenovaných rozpouštědlech za katalytického působení chloridu železitého, chloridu hlinitého, bromidu hlinitého, chloridu titaničitého, chloridu vanadičitého nebo fluoridu boritého.CH 3 CH 3 in which PIB denotes a polyisobutylene chain, characterized in that isobutylene is polymerized in the presence of 2,5-dimethyl-2,5-dichlorohexane as a bifunctional transfer agent in halogenated solvents under the catalytic action of ferric chloride, aluminum chloride, aluminum bromide, titanium tetrachloride, vanadium chloride or boron trifluoride.

Dalěím význakem vynálezu je, že molekulovou hmotnost polymeru lze řídit obsahemAnother feature of the invention is that the molecular weight of the polymer can be controlled by content

2,5-dimethyl-2,5-dichlorhexanu přidaného do polymerační směsi v množství 0,3 až 5 hmot. % na hmotnost monomeru v rozsahu od = 800 do Mn = 100 000 při teplotách -10 až -78 °C.2,5-dimethyl-2,5-dichlorohexane added to the polymerization mixture in an amount of 0.3 to 5 wt. % to the weight of the monomer in the range of = 800 to M n = 100,000 at temperatures of -10 to -78 ° C.

Proti dikumylchloridu se 2,5-dimethyl-2,5-dichlorhexan snadno připravuje. Při polymerizaci isobutylenu se uplatňuje jako dvojfunkční vysoce účinné přenosové činidlo, čímž se získávají polymery s molekulemi ukončenými na obou koncích polymérního řetězce chlory, vázanými na terciárních uhlících.2,5-Dimethyl-2,5-dichlorohexane is readily prepared against dicumyl chloride. In the polymerization of isobutylene, it is used as a bifunctional, highly efficient transfer agent, thereby obtaining polymers with molecules terminated at both ends of the polymer chain with chlorine bonded to tertiary carbon.

K polymerizaci lze použít jako katalyzátor chlorid hlinitý (AlClj), bromid hlinitý (AlBr3), chlorid titaničitý (TiCl^), chlorid vanadičitý (VCl^) nebo fluorid boritý (BP3). NejvhodnějSí je však chlorid železitý (PeCl3), při jehož použití je přenos 2,5-dimethyl-2,5-dichlorhexanem vedle chloridu hlinitého (A1C13), největší a mnohonásobně převládá nad přenosem monomeru, kterjř při přípravě telechelických polymerů musí být potlačen na minimum.The polymerization can be used as catalyst aluminum chloride (AlClj), aluminum bromide (AlBr 3), titanium tetrachloride (TiCl ^), vanadium tetrachloride (VCl ^) or boron trifluoride (BP 3). Most preferred, however, is ferric chloride (PeCl 3 ), which utilizes 2,5-dimethyl-2,5-dichlorohexane transfer alongside aluminum chloride (AlCl 3 ), the largest and many times over the monomer transfer, which must be suppressed in the preparation of telechelic polymers to a minimum.

Polymerizace lze provádět nejen přímo v roztoku halogenovaného rozpouštědla, ale také tak, že se do roztoku halogenidu kovu v příslušném rozpouštědle za přítomnostiThe polymerization can be carried out not only directly in the halogenated solvent solution, but also by adding to the solution of the metal halide in the respective solvent in the presence of

2,5-dimethyl-2,5-dichlorhexanu přivádí iaobutylen bu3 v plynném stavu nebo roztoku takovou rychlost aby teplota reakční směsi ohřívající se exothermní polymerizací nepřestoupila žádanou mez. Vhodné je také provádět polymerizací tak, že se přivádí do roztoku samotného katalyzátoru v halogenovaném rozpouštědle roztok isobutylenu již s potřebným množstvímThe 2,5-dimethyl-2,5-dichlorohexane feeds the β-butylene either in the gaseous state or in a solution at a rate such that the temperature of the reaction mixture heated by exothermic polymerization does not exceed the desired limit. It is also suitable to carry out the polymerization by introducing into the solution of the catalyst itself in a halogenated solvent a solution of isobutylene with the required amount of

2,5-dimethyl-2,5-dichlorhexanu čímž se v reakěním prostředí udržuje během polyiperace konstantní poměr monomeru k přenaěeěi. Kontinuální uvádění monomeru do roztoku nebo jeho směsi s přenaěeěem do prostředí v němž probíhá polymerizace je výhodné zejména proto že se v reakěním prostředí udržuje během polymerace stacionární koncentrace monomeru na nízké hodnotě.2,5-dimethyl-2,5-dichlorohexane, thereby maintaining a constant monomer to transfer ratio in the reaction medium during polyiperation. The continuous introduction of the monomer into solution or mixture thereof with transfer to the polymerization environment is advantageous in particular because the concentration of the monomer is kept at a low value in the reaction medium during polymerization.

Stacionární koncentrace v polymeraěním prostředí by neměla překračovat hodnoty vyěěí než 9 % hmot. monomeru v průběhu polymerizace a měla by být co nejnižší. Pokud se provádí roztoková polymerizace isobutylenu v přítomnosti 2,5-dÍmethyl-2,5-dichlorhexanu přidává se do reakční směsi roztok katalyzátoru postupně tak, aby se stačilo odvést reakční teplo chlazením a proces probíhal pokud možno isotheroě.The stationary concentration in the polymerization medium should not exceed values greater than 9% by weight. % of the monomer during polymerization and should be as low as possible. When the solution polymerization of isobutylene is carried out in the presence of 2,5-dimethyl-2,5-dichlorohexane, the catalyst solution is added gradually to the reaction mixture so that the heat of reaction can be removed by cooling and the process is preferably isothermal.

Jako rozpouštědla v němž se provádí polymerizace lze použít methylenchlorid, methylchlorid, ethylchlorid 1,2-dichlorethan a dalěí.As the polymerization solvent, methylene chloride, methyl chloride, ethyl chloride, 1,2-dichloroethane and others can be used.

Polymerizace byly prováděny ve skleněném reaktoru opatřeném magnetickým míchadlem a trojcestným kohoutem dávkování roztoku katalyzátoru, monomeru a přenosového činidla. Reakce se prováděly pod inertní atmosférou argonu a za vyloučení vnější vlhkosti. Vlhkost přítomná v rozpouštědlech a monomeru nepřesahovala 10 ppm. 2,5-dimethyl-2,5-dichlorhexan byl připraven adicí plynného HC1 na dimethallyl (2,5-dimethyl-l,5-hexadien) a překrystalován z heptanového roztoku. Získaná látka měla teplotu tání 67,2 °C.The polymerizations were carried out in a glass reactor equipped with a magnetic stirrer and a three-way cock to dispense the catalyst, monomer and transfer agent solution. The reactions were carried out under an inert argon atmosphere and excluding external moisture. The moisture present in the solvents and monomer did not exceed 10 ppm. 2,5-Dimethyl-2,5-dichlorohexane was prepared by adding HCl gas to dimethallyl (2,5-dimethyl-1,5-hexadiene) and recrystallized from heptane solution. The product had a melting point of 67.2 ° C.

PřikladlHe did

Ve 40 g methylenchloridu bylo rozpuštěno při -78 °C 11 g isobutylenu a 0,1 gIn 40 g of methylene chloride 11 g of isobutylene and 0.1 g were dissolved at -78 ° C

2,5-dimethy1-2,5-dichlorhexanu. Za stálého míchání a chlazení byl přidáván do reakční směsi po 0,1 ml roztokJFeCl^ v nitrometanu C o koncentraci 1,5 mol/1). Katalyzátor byl postupně přidán třikrát za sebou tak, aby teplota reakční směsi nepřesahovala -60 eC.2,5-dimethyl-2,5-dichlorohexane. While stirring and cooling, 0.1 ml of a solution of FeCl 2 in nitromethane C (1.5 mol / L) was added to the reaction mixture. The catalyst is gradually added three times in succession, so that the reaction temperature did not exceed -60 C. e

Po půlhodinové polymerizací bylo přidáno do reakSní směsi 2 ml ethanolu a pb ohřátí na teplotu místnosti vytřepáno ledovou vodou a vysušeno CaClg. Po odpaření těkavých podílů při teplotě 40 °C za sníženého tlaku bylo získáno 9,3 g polymeru o Hn = 6 300 a Mw = 8 600. Polymer obsahoval 1,4 % vázaného chloru.After half an hour of polymerization, 2 ml of ethanol was added to the reaction mixture, shaken to ice temperature and warmed to room temperature while warming to room temperature. After evaporation of the volatiles at 40 ° C under reduced pressure, 9.3 g of a polymer having H n = 6,300 and M w = 8600 were obtained. The polymer contained 1.4% bound chlorine.

Příklad 2Example 2

V polymerizačním reaktoru bylo ve 40 g methylenchloridu rozpuštěno 0,3 g 2,5-dimethyl-2,5-dichlorhexanu a přidán.1 ml roztoku chloridu hlinitého (AlCl^) v ethylchloridu Co koncentraci 0,1 mol/1). Za stálého míchání pak byl uváděn do reakce isobutylen v plynném stavu takovou rychlostí, aby teplota v reaktoru z reakčního tepla nepřesáhla -60 °C při vnějším chlazení -70 °C. Celkem bylo do reaktoru postupně nakondensováno 12,4 g isobutylenu. Po ukončení polymerizace přídavkem alkoholu byl produkt zpracován jako v příkladu 1. Získalo se 8,6 g polymeru, který po přesrážení acetonem měl 8n = 15 600. Z obsahu vázaného chloru v polymeru bylo vypočteno, že 1 molekula polymeru váže 1,8 molu chloru.In a polymerization reactor, 0.3 g of 2,5-dimethyl-2,5-dichlorohexane was dissolved in 40 g of methylene chloride and 1 ml of a 0.1 mol / l solution of aluminum chloride (AlCl3) in ethyl chloride (Co) was added. While stirring, the isobutylene in the gaseous state was reacted at a rate such that the temperature in the reactor from the heat of reaction did not exceed -60 ° C with external cooling of -70 ° C. A total of 12.4 g of isobutylene was gradually condensed into the reactor. After completion of the polymerization by the addition of alcohol, the product was treated as in Example 1. 8.6 g of polymer were obtained, which after precipitation with acetone had 8 n = 15,600. From the chlorine content of the polymer, 1 molecule of polymer was calculated to bind 1.8 moles. chlorine.

Přiklad}Example}

Do reaktoru bylo nadávkováno 20 g 1,2-dichlorethanu, 1 g 2,5-dimethyl-2,9-dichlorhexanu a 800 yumol chloridu titaničitého (TiCl^) v roztoku heptanu. Reakční směs byla vychlazena na -90 °C a za stáléhq míchání přidáván po malých dávkách (2 ml) 30% roztok isobutylenu v 1,2-dichlorethanu zasebou v intervalech po ca 2 min. Celkem bylo přidáno 20 ml roztoku isobutylenu načež byla polymerizace po dalších 10 min. ukončena přídavkem ethanol^. Izolace polymeru byla provedena jako v příkladů 1. Získaný polymer mši Hn = 8 300, polymerizace probčhla do konverse 89 % hmot.20 g of 1,2-dichloroethane, 1 g of 2,5-dimethyl-2,9-dichlorohexane and 800 µm of titanium tetrachloride (TiCl 4) in heptane solution were metered into the reactor. The reaction mixture was cooled to -90 ° C and a 30% solution of isobutylene in 1,2-dichloroethane was added in small portions (2 mL) with stirring at intervals of about 2 min. A total of 20 mL of isobutylene solution was added, followed by polymerization for an additional 10 min. quenched with ethanol. The polymer was isolated as in Example 1. The polymer obtained had a mass H n = 8 300, the polymerization being carried out to a conversion of 89% by weight.

Příklad 4Example 4

Polymer byl připraven postupem jako v příkladč 1 s tím rozdílem že jako katalyzátor byl přidáván roztok bromidu hlinitého (AlBr^) v heptanu. Celkem bylo přidáno 90 jumolThe polymer was prepared as in Example 1 except that a solution of aluminum bromide (AlBr 4) in heptane was added as a catalyst. A total of 90 jumoles were added

ΑΙΒγ^ při teploté polymerizace -78 °C. Získaný polymer po přesráženl z acetonu mél molekulovou hmotnost viskosimetrickou B„ = 69 000 a B„ = 38 000.ΑΙΒγ ^ at a polymerization temperature of -78 ° C. The polymer obtained after precipitation from acetone had a molecular weight of viscosimetric B n = 69,000 and B n = 38,000.

η nη n

P ř.í k 1 a d 9Example 1 and d 9

Polymer byl připraven při teplotě -30 °C jako v příkladč 1 s tím rozdílem, žeThe polymer was prepared at -30 ° C as in Example 1 except that

2,5-dimethyl-2,9-dichlorhexan byl přítomen v množství 2 g. Získaný polymer mčl molekulovou hmotnost Br = 1 860 a obsah chloru byl 3,1 % hmot.2,5-dimethyl-2,9-dichlorohexane was present in an amount of 2 g. The polymer obtained had a molecular weight B r = 1860 and a chlorine content of 3.1% by weight.

Claims (2)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION 1. Způsob přípravy telechelických polymerů isobutylenu o struktuřeA process for the preparation of telechelic isobutylene polymers having a structure CH, CH,CH, CH, I II I Cl-C-CH, - PIB - CH--C-C1 '1 oh3 % ve které PIB značí polyizobutylenový řetězec vyznačený tím, že ieobutylen se polymerizuje v přítomnosti 2,9-dimethyl-2,9-dichlorhexanu jako dvojfunkčního přenosového činidla v halogenovaných rozpouštědlech za katalytického působení chlobidu železítého, chloridu hlinitého, bromidu hlinitého, chloridu titaničitého, chloridu vanadičitého nebo fluoridu boritého.Cl-C-CH - PIB - CH - C-C-1 '1' OH in which 3% of PIB represents a polyisobutylene chain wherein ieobutylen is polymerized in the presence of 2,9-dimethyl-2,9-dichloro hexane as a difunctional chain transfer agent in halogenated solvents under the catalytic action of ferric chloride, aluminum chloride, aluminum bromide, titanium chloride, vanadium chloride or boron trifluoride. 2. Způsob podle bodu 1 vyznačený tím, že molekulová hmotnost polymeru je obsahem 2,9-dimethyl-2,9-dichlorhexanu přidaného do polymerační směsi v množství 0,3 až 9 hmot. % na hmotnost monomeru řízena v rozsahu od Bft = 800 do Bn = 100 000 při teplotách -10 až -78 °C.2. A process according to claim 1, wherein the molecular weight of the polymer is 2,9-dimethyl-2,9-dichlorohexane added to the polymerization mixture in an amount of 0.3 to 9 wt. % by weight of the monomer controlled in the range of B ft = 800 to B n = 100,000 at temperatures of -10 to -78 ° C.
CS353384A 1984-05-12 1984-05-12 Process for preparing telechelic polymers of isobutylene CS239429B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS353384A CS239429B1 (en) 1984-05-12 1984-05-12 Process for preparing telechelic polymers of isobutylene

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS353384A CS239429B1 (en) 1984-05-12 1984-05-12 Process for preparing telechelic polymers of isobutylene

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS239429B1 true CS239429B1 (en) 1986-01-16

Family

ID=5375712

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS353384A CS239429B1 (en) 1984-05-12 1984-05-12 Process for preparing telechelic polymers of isobutylene

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS239429B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6469115B1 (en) Virtually telechelic silyl-functional polyisobutylene
CN1104448C (en) Process for preparing low molecular, highly reactive polyisobutylene
JP5490760B2 (en) Improved process for the production of butyl rubber using activated alkylaluminum halides.
US4758631A (en) Method of preparing allyl-terminated polyisobutylene
US5910550A (en) Preparation of medium molecular weight, highly reactive polyisobutene
US4568732A (en) Continuous telechelic polymer process
JP2002542343A (en) Living cationic polymers prepared from silyl-functional aromatic initiators
JP3083848B2 (en) Functionalized polymers and methods of obtaining functionalized polymers
JP2004506759A (en) Method for producing polyisobutene
CA1272547A (en) Preparation of polymers by cationic polymerisation
WO2000032609A1 (en) Silyl-functional initiator for living cationic polymerization
US6074978A (en) Carbocationic catalysts and process for using said catalysts
JPH07650B2 (en) Method for producing catalyst component for olefin polymerization
US6051657A (en) Silyl-functional living cationic polymers
JPS6025441B2 (en) Solid catalyst components and catalysts for olefin polymerization
JPH04183702A (en) Production of isobutylene polymer having functional end
JPH0122284B2 (en)
JPS60110705A (en) Manufacture of olefin polymerization catalyst
CS239429B1 (en) Process for preparing telechelic polymers of isobutylene
US3850842A (en) Polymerization catalysts
US4465781A (en) Halogenated catalyst for ethylene polymerization containing a transition metal and magnesium and process for its preparation
CA2368724C (en) Process for preparing isobutylene-based polymers
US3968087A (en) Polymerization of 2-pyrrolidone
RU2091397C1 (en) Method of preparing polyisobutylene
JP3455954B2 (en) Living polymerization initiator for vinyl ether or propenyl ether polymerization and living polymerization method using the same