JP3839829B2 - リビングラジカルポリマーの製造方法及びポリマー - Google Patents
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Description
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、130℃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い。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、式(1)で表される有機テルル化合物と式(2)で表される化合物を用いてビニルモノマーを重合することにより、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ポリマーを製造する方法及び該ポリマーを提供することにある。
〔式中、R1はC1〜C8のアルキル基、アリール基、置換アリール基又は芳香族ヘテロ環基を示す。R2及びR3は、水素原子又はC1〜C8のアルキル基を示す。R4は、アリール基、置換アリール基、芳香族ヘテロ環基、アシル基、オキシカルボニル基、又はシアノ基を示す。〕
(R1Te)2 (2)
〔式中、R1は、上記と同じ。〕
本発明のリビングラジカルポリマーは、式(2)で表される化合物の存在下、式(1)で表されるリビングラジカル重合開始剤を用いて、ビニルモノマーを重合させることにより製造される。
〔式中、R1は、C1〜C8のアルキル基、アリール基、置換アリール基又は芳香族ヘテロ環基を示す。R2及びR3は、水素原子又はC1〜C8のアルキル基を示す。R4は、アリール基、置換アリール基、芳香族ヘテロ環基、アシル基、オキシカルボニル基又はシアノ基を示す。〕
(R1Te)2 (2)
〔式中、R1は、上記と同じ。〕
本発明で使用するリビングラジカル重合開始剤は、式(1)で表される化合物である。
R1で示される基は、具体的には次の通りである。
C1〜C8のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、シクロブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オ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エチル基が良い。
アリール基としては、フェニル基、ナフチル基等、置換アリール基としては置換基を有しているフェニル基、置換基を有しているナフチル基等、芳香族ヘテロ環基としてはピリジル基、フリル基、チエニル基等を挙げることができる。上記置換基を有しているア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、シアノ基、−COR5で示されるカルボニル含有基(R5=C1〜C8のアルキル基、アリール基、C1〜C8のアルコキシ基、アリーロキシ基)、スルホニル基、トリフルオロメチル基等を挙げることができる。好ましいアリール基としては、フェニル基、トリフルオロメチル置換フェニル基が良い。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。
R2及びR3で示される各基は、具体的には次の通りである。
C1〜C8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。
R4で示される各基は、具体的には次の通りである。
アリール基、置換アリール基、芳香族ヘテロ環基としては上記R1で示した基と同様のものを挙げることができる。
アシル基としては、ホルミル基、アセチル基、ベンゾイル基等を挙げることができる。
オキシカルボニル基としては、−COOR6(R6=H、C1〜C8のアルキル基、アリール基)で示される基が好ましく、例えばカルボキシル基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、n−ブトキシカルボニル基、sec−ブトキシカルボニル基、ter−ブトキシカルボニル基、n−ペントキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基等を挙げることができる。好ましいオキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基が良い。
好ましいR4で示される各基としては、アリール基、置換アリール基、オキシカルボニル基が良い。好ましいアリール基としては、フェニル基が良い。好ましい置換アリール基としては、ハロゲン原子置換フェニル基、トリフルオロメチル置換フェニル基が良い。また、これら置換基は、ハロゲン原子の場合は、1〜5個置換しているのが良い。アルコキシ基やトリフルオロメチル基の場合は、1個又は2個置換しているのが良く、1個置換の場合は、パラ位若しくはオルト位が好ましく、2個置換の場合は、メタ位が好ましい。好ましいオキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基が良い。
好ましい式(1)で示される有機テルル化合物としては、R1が、C1〜C4のアルキル基を示し、R2及びR3が、水素原子又はC1〜C4のアルキル基を示、R4が、アリール基、置換アリール基、オキシカルボニル基で示される化合物が良い。特に好ましくは、R1が、C1〜C4のアルキル基を示し、R2及びR3が、水素原子又はC1〜C4のアルキル基を示し、R4が、フェニル基、置換フェニル基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基が良い。
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、(メチルテラニル−メチル)ベンゼン、(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン、(2−メチルテラニル−プロピル)ベンゼン、1−クロロ−4−(メチルテラニル−メチル)ベンゼン、1−ヒドロキシ−4−(メチルテラニル−メチル)ベンゼン、1−メトキシ−4−(メチルテラニル−メチル)ベンゼン、1−アミノ−4−(メチルテラニル−メチル)ベンゼン、1−ニトロ−4−(メチルテラニル−メチル)ベンゼン、1−シアノ−4−(メチルテラニル−メチル)ベンゼン、1−メチルカルボニル−4−(メチルテラニル−メチル)ベンゼン、1−フェニルカルボニル−4−(メチルテラニル−メチル)ベンゼン、1−メトキシカルボニル−4−(メチルテラニル−メチル)ベンゼン、1−フェノキシカルボニル−4−(メチルテラニル−メチル)ベンゼン、1−スルホニル−4−(メチルテラニル−メチル)ベンゼン、1−トリフルオロメチル−4−(メチルテラニル−メチル)ベンゼン、1−クロロ−4−(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン、1−ヒドロキシ−4−(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン、1−メトキシ−4−(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン、1−アミノ−4−(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン、1−ニトロ−4−(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン、1−シアノ−4−(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン、1−メチルカルボニル−4−(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン、1−フェニルカルボニル−4−(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン、1−メトキシカルボニル−4−(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン、1−フェノキシカルボニル−4−(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン、1−スルホニル−4−(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン、1−トリフルオロメチル−4−(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン〔1−(1−メチルテラニル−エチル)−4−トリフルオロメチルベンゼン〕、1−(1−メチルテラニル−エチル)−3,5−ビス−トリフルオロメチルベンゼン、1,2,3,4,5−ペンタフルオロ−6−(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン、1−クロロ−4−(2−メチルテラニル−プロピル)ベンゼン、1−ヒドロキシ−4−(2−メチルテラニル−プロピル)ベンゼン、1−メトキシ−4−(2−メチルテラニル−プロピル)ベンゼン、1−アミノ−4−(2−メチルテラニル−プロピル)ベンゼン、1−ニトロ−4−(2−メチルテラニル−プロピル)ベンゼン、1−シアノ−4−(2−メチルテラニル−プロピル)ベンゼン、1−メチルカルボニル−4−(2−メチルテラニル−プロピル)ベンゼン、1−フェニルカルボニル−4−(2−メチルテラニル−プロピル)ベンゼン、1−メトキシカルボニル−4−(2−メチルテラニル−プロピル)ベンゼン、1−フェノキシカルボニル−4−(2−メチルテラニル−プロピル)ベンゼン、1−スルホニル−4−(2−メチルテラニル−プロピル)ベンゼン、1−トリフルオロメチル−4−(2−メチルテラニル−プロピル)ベンゼン、2−(メチルテラニル−メチル)ピリジン、2−(1−メチルテラニル−エチル)ピリジン、2−(2−メチルテラニル−プロピル)ピリジン、2−メチル−2−メチルテラニル−プロパナール、3−メチル−3−メチルテラニル−2−ブタノン、2−メチルテラニル−エタン酸メチル、2−メチルテラニル−プロピオン酸メチル、2−メチルテラニル−2−メチルプロピオン酸メチル、2−メチルテラニル−エタン酸エチル、2−メチルテラニル−プロピオン酸エチル、2−メチルテラニル−2−メチルプロピオン酸エチル〔エチル−2−メチル−2−メチルテラニル−プロピオネート〕、2−(n−ブチルテラニル)−2−メチルプロピオン酸エチル〔エチル−2−メチル−2−n−ブチルテラニル−プロピオネート〕、2−メチルテラニルアセトニトリル、2−メチルテラニルプロピオニトリル、2−メチル−2−メチルテラニルプロピオニトリル、(フェニルテラニル−メチル)ベンゼン、(1−フェニルテラニル−エチル)ベンゼン、(2−フェニルテラニル−プロピル)ベンゼン等を挙げることができる。また上記において、メチルテラニル、1−メチルテラニル、2−メチルテラニルの部分がそれぞれエチルテラニル、1−エチルテラニル、2−エチルテラニル、ブチルテラニル、1−ブチルテラニル、2−ブチルテラニルと変更した化合物も全て含まれる。好ましくは、(メチルテラニル−メチル)ベンゼン、(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン、(2−メチルテラニル−プロピル)ベンゼン、1−クロロ−4−(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン、1−トリフルオロメチル−4−(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン〔1−(1−メチルテラニル−エチル)−4−トリフルオロメチルベンゼン〕、2−メチルテラニル−2−メチルプロピオン酸メチル、2−メチルテラニル−2−メチルプロピオン酸エチル〔エチル−2−メチル−2−メチルテラニル−プロピオネート〕、2−(n−ブチルテラニル)−2−メチルプロピオン酸エチル〔エチル−2−メチル−2−n−ブチルテラニル−プロピオネート〕、1−(1−メチルテラニル−エチル)−3,5−ビス−トリフルオロメチルベンゼン、1,2,3,4,5−ペンタフルオロ−6−(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン、2−メチルテラニルプロピオニトリル、2−メチル−2−メチルテラニルプロピオニトリル、(エチルテラニル−メチル)ベンゼン、(1−エチルテラニル−エチル)ベンゼン、(2−エチルテラニル−プロピル)ベンゼン、2−エチルテラニル−2−メチルプロピオン酸メチル、2−エチルテラニル−2−メチルプロピオン酸エチル、2−エチルテラニルプロピオニトリル、2−メチル−2−エチルテラニルプロピオニトリル、(n−ブチルテラニル−メチル)ベンゼン、(1−n−ブチルテラニル−エチル)ベンゼン、(2−n−ブチルテラニル−プロピル)ベンゼン、2−n−ブチルテラニル−2−メチルプロピオン酸メチル、2−n−ブチルテラニル−2−メチルプロピオン酸エチル、2−n−ブチルテラニルプロピオニトリル、2−メチル−2−n−ブチルテラニルプロピオニトリルが良い。
式(1)で示されるリビングラジカル重合開始剤は、式(3)の化合物、式(4)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(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。
〔式中、R2、R3及びR4は、上記と同じ。Xは、ハロゲン原子を示す。〕
R2、R3及びR4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−クロロ−1−フェニルエタン、1−ブロモ−1−フェニルエタン、2−クロロ−2−フェニルプロパン、2−ブロモ−2−フェニルプロパン、p−クロロベンジルクロライド、p−ヒドロキシベンジルクロライド、p−メトキシベンジルクロライド、p−アミノベンジルクロライド、p−ニトロベンジルクロライド、p−シアノベンジルクロライド、p−メチルカルボニルベンジルクロライド、フェニルカルボニルベンジルクロライド、p−メトキシカルボニルベンジルクロライド、p−フェノキシカルボニルベンジルクロライド、p−スルホニルベンジルクロライド、p−トリフルオロメチルベンジルクロライド、1−クロロ−1−(p−クロロフェニル)エタン、1−ブロモ−1−(p−クロロフェニル)エタン、1−クロロ−1−(p−ヒドロキシフェニル)エタン、1−ブロモ−1−(p−ヒドロキシフェニル)エタン、1−クロロ−1−(p−メトキシフェニル)エタン、1−ブロモ−1−(p−メトキシフェニル)エタン、1−クロロ−1−(p−アミノフェニル)エタン、1−ブロモ−1−(p−アミノフェニル)エタン、1−クロロ−1−(p−ニトロフェニル)エタン、1−ブロモ−1−(p−ニトロフェニル)エタン、1−クロロ−1−(p−シアノフェニル)エタン、1−ブロモ−1−(p−シアノフェニル)エタン、1−クロロ−1−(p−メチルカルボニルフェニル)エタン、1−ブロモ−1−(p−メチルカルボニルフェニル)エタン、1−クロロ−1−(p−フェニルカルボニルフェニル)エタン、1−ブロモ−1−(p−フェニルカルボニルフェニル)エタン、1−クロロ−1−(p−メトキシカルボニルフェニル)エタン、1−ブロモ−1−(p−メトキシカルボニルフェニル)エタン、1−クロロ−1−(p−フェノキシカルボニルフェニル)エタン、1−ブロモ−1−(p−フェノキシカルボニルフェニル)エタン、1−クロロ−1−(p−スルホニルフェニル)エタン、1−ブロモ−1−(p−スルホニルフェニル)エタン、1−クロロ−1−(p−トリフルオロメチルフェニル)エタン、1−ブロモ−1−(p−トリフルオロメチルフェニル)エタン、2−クロロ−2−(p−クロロフェニル)プロパン、2−ブロモ−2−(p−クロロフェニル)プロパン、2−クロロ−2−(p−ヒドロキシフェニル)プロパン、2−ブロモ−2−(p−ヒドロキシフェニル)プロパン、2−クロロ−2−(p−メトキシフェニル)プロパン、2−ブロモ−2−(p−メトキシフェニル)プロパン、2−クロロ−2−(p−アミノフェニル)プロパン、2−ブロモ−2−(p−アミノフェニル)プロパン、2−クロロ−2−(p−ニトロフェニル)プロパン、2−ブロモ−2−(p−ニトロフェニル)プロパン、2−クロロ−2−(p−シアノフェニル)プロパン、2−ブロモ−2−(p−シアノフェニル)プロパン、2−クロロ−2−(p−メチルカルボニルフェニル)プロパン、2−ブロモ−2−(p−メチルカルボニルフェニル)プロパン、2−クロロ−2−(p−フェニルカルボニルフェニル)プロパン、2−ブロモ−2−(p−フェニルカルボニルフェニル)プロパン、2−クロロ−2−(p−メトキシカルボニルフェニル)プロパン、2−ブロモ−2−(p−メトキシカルボニルフェニル)プロパン、2−クロロ−2−(p−フェノキシカルボニルフェニル)プロパン、2−ブロモ−2−(p−フェノキシカルボニルフェニル)プロパン、2−クロロ−2−(p−スルホニルフェニル)プロパン、2−ブロモ−2−(p−スルホニルフェニル)プロパン、2−クロロ−2−(p−トリフルオロメチルフェニル)プロパン、2−ブロモ−2−(p−トリフルオロメチルフェニル)プロパン、2−(クロロメチル)ピリジン、2−(ブロモメチル)ピリジン、2−(1−クロロエチル)ピリジン、2−(1−ブロモエチル)ピリジン、2−(2−クロロプロピル)ピリジン、2−(2−ブロモプロピル)ピリジン、2−クロロエタン酸メチル、2−ブロモエタン酸メチル、2−クロロプロピオン酸メチル、2−ブロモエタン酸メチル、2−クロロ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−ブロモ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−クロロエタン酸エチル、2−ブロモエタン酸エチル、2−クロロプロピオン酸エチル、2−ブロモエタン酸エチル、2−クロロ−2−エチルプロピオン酸エチル、2−ブロモ−2−エチルプロピオン酸エチル、2−クロロアセトニトリル、2−ブロモアセトニトリル、2−クロロプロピオニトリル、2−ブロモプロピオニトリル、2−クロロ−2−メチルプロピオニトリル、2−ブロモ−2−メチルプロピオニトリル、(1−ブロモエチル)ベンゼン、エチル−2−ブロモ−イソ−ブチレート、1−(1−ブロモエチル)−4−クロロベンゼン、1−(1−ブロモエチル)−4−トリフルオロメチルベンゼン、1−(1−ブロモエチル)−3,5−ビス−トリフルオロメチルベンゼン、1,2,3,4,5−ペンタフルオロ−6−(1−ブロモエチル)ベンゼン、1−(1−ブロモエチル)−4−メトキシベンゼン、エチル−2−ブロモ−イソブチレート等を挙げることができる。
上記、式(4)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(R1)m (4)
〔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。〕
R1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。
なお、Mがマグネシウムの時、化合物(4)はMg(R1)2でも、或いはR1MgX(Xは、ハロゲン原子)で表される化合物(グリニャール試薬)でもよい。Xは、好ましくは、クロロ原子、ブロモ原子がよい。
具体的な化合物としては、メチルリチウム、エチルリチウム、n−ブチルリチウム、フェニルリチウム、p−メトキシフェニルリチウム等を挙げることができる。好ましくは、メチルリチウム、エチルリチウム、n−ブチルリチウム、フェニルリチウムが良い。
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、ジメチルホルムアミド(DMF)、テトラハイドロフラン(THF)等の極性溶媒やトルエン、キシレン等の芳香族溶媒、ヘ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1gに対して1〜100ml、好ましくは、5〜10mlが良い。
上記懸濁溶液に、化合物(4)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、−20℃〜80℃、好ましくは、15℃〜40℃、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(3)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℃〜80℃、好ましくは、15℃〜40℃、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(3)及び化合物(4)の使用割合としては、金属テルル1molに対して、化合物(3)を0.5〜1.5mol、化合物(4)を0.5〜1.5mol、好ましくは、化合物(3)を0.8〜1.2mol、化合物(4)を0.8〜1.2mol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)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシエチル〔2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート〕等の(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸メチルシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(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、イタコン酸、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ボキシル基含有不飽和モノマー、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、2−(ジメチルアミノ)エチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート等の3級アミン含有不飽和モノマー、N−2−ヒドロキシ−3−アクリロイルオキシプロピル−N,N,N−トリメチルアンモニウムクロライド、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ウムクロライド等の4級アンモニウム塩基含有不飽和モノマー、(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、α−メチルスチレン、4−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−クロロスチレン、2,4−ジクロロスチレン、1−ビニルナフタレン、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(スチレン系モノマー)、2−ビニルチオフェン、N−メチル−2−ビニルピロール等のヘテロ環含有不飽和モノマー、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド等のビニルアミド、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン等のα−オレフィン、ブタジエン、イソプレン、4−メチル−1,4−ヘキサジエン、7−メチル−1,6−オクタジエン等のジエン、メチルビニルケトン、エチルビニルケトン等のカルボニル基含有不飽和モノマー、酢酸ビニル、安息香酸ビニル、(メタ)アリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド等の(メタ)アクリルアミド系モノマー、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級アミン含有不飽和モノマー、芳香族不飽和モノマー(スチレン系モノマー)、カルボニル基含有不飽和モノマー、アクリルアミド、(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミドが良い。特に好ましくは、メタアクリル酸エステルモノマー、芳香族不飽和モノマー(スチレン系モノマー)、カルボニル基含有不飽和モノマー、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド系モノマーが良い。
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)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシエチル〔2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート〕が挙げられる。特に好ましくは、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸ブチルが良い。この中でも、メタアクリル酸メチル、メタアクリル酸エチル、メタアクリル酸プロピル、メタアクリル酸ブチル、メタアクリル酸−2−ヒドロキシエチル〔2−ヒドロキシエチルメタアクリレート〕が好ましい。
好ましい3級アミン含有不飽和モノマーとしては、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、2−(ジメチルアミノ)エチル(メタ)アクリレートが挙げられる。
好ましいスチレン系モノマーとしては、スチレン、α−メチルスチレン、o−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−メトキシスチレン、p−t−ブチルスチレン、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。
本発明で使用する式(2)で表される化合物は、次の通りである。
(R1Te)2 (2)
〔式中、R1は、上記と同じ。〕
R1で示される基は、上記に示した通りである。
好ましい式(2)で示される化合物としては、R1がC1〜C4のアルキル基、フェニル基が良い。
式(2)で示される化合物は、具体的には、ジメチルジテルリド、ジエチルジテルリド、ジ−n−プロピルジテルリド、ジイソプロピルジテルリド、ジシクロプロピルジテルリド、ジ−n−ブチルジテルリド、ジ−sec−ブチルジテルリド、ジ−tert−ブチルテルリド、ジシクロブチルテルリド、ジフェニルジテルリド、ビス−(p−メトキシフェニル)ジテルリド、ビス−(p−アミノフェニル)ジテルリド、ビス−(p−ニトロフェニル)ジテルリド、ビス−(p−シアノフェニル)ジテルリド、ビス−(p−スルホニルフェニル)ジテルリド、ジナフチルジテルリド、ジピリジルジテルリド等が挙げられる。好ましくは、ジメチルジテルリド、ジエチルジテルリド、ジ−n−プロピルジテルリド、ジ−n−ブチルジテルリド、ジフェニルジテルリドが良い。特に好ましくは、ジメチルジテルリド、ジエチルジテルリド、ジ−n−プロピルジテルリド、ジ−n−ブチルジテルリドが良い。
製造方法としては、具体的には金属テルルと式(4)で表される化合物を反応させる方法を挙げることができる。
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、ジメチルホルムアミド(DMF)やテトラハイドロフラン(THF)等の極性溶媒やトルエン、キシレン等の芳香族系溶媒、ヘキサン等の脂肪族系炭化水素、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。有機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1gに対して1〜100ml、好ましくは、5〜10mlが良い。
上記懸濁溶液に、式(4)で表される化合物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、−20℃〜80℃、好ましくは、15℃〜40℃、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、水(食塩水等の中性水、塩化アンモニウム水溶液等のアルカリ性水、塩酸水等の酸性水でも良い)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℃〜80℃、好ましくは、15℃〜40℃、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。
金属テルル及び式(4)の化合物の使用割合としては、金属テルル1molに対して、式(4)の化合物を0.5〜1.5mol、好ましくは、0.8〜1.2mol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、減圧蒸留や再沈殿精製等が好ましい。
本発明のリビングラジカルポリマーの製造方法は、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、ビニルモノマーと式(1)で示されるリビングラジカル重合開始剤と式(2)で示される化合物を混合する。この時、第一段階として、式(1)で示されるリビングラジカル重合開始剤と式(2)で示される化合物を混合し撹拌後、次に、第二段階として、ビニルモノマーを追加してもよい。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、窒素が良い。特に好ましくは、窒素が良い。
ビニルモノマーと式(1)で示される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、式(1)で示されるリビングラジカル重合開始剤1molに対して、ビニルモノマーを5〜10,000mol、好ましくは50〜5,000molとするのが良い。
好ましい式(1)で表されるリビングラジカル重合開始剤と、式(2)で表される化合物の混合物は、式(1)で示される有機テルル化合物が、R1が、C1〜C4のアルキル基を示し、R2及びR3が、水素原子又はC1〜C4のアルキル基を示し、R4が、アリール基、置換アリール基、オキシカルボニル基で示される化合物であり、式(2)で示される化合物が、R1がC1〜C4のアルキル基、フェニル基で示される化合物であるものが良い。
式(1)で示されるリビングラジカル重合開始剤と式(2)で示される化合物の使用量としては、通常、式(1)で示されるリビングラジカル重合開始剤1molに対して、式(2)で示される化合物0.1〜100mol、好ましくは0.5〜100mol、更に好ましくは1〜10mol、特に好ましくは1〜5molとするのが良い。
重合は、通常、無溶媒で行うが、ラジカル重合で一般に使用される有機溶媒を使用しても構わない。使用できる溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、アセトン、クロロホルム、四塩化炭素、テトラヒドロフラン(THF)、酢酸エチル、トリフルオロメチルベンゼン等が挙げられる。また、水性溶媒も使用でき、例えば、水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、1−メトキシ−2−プロパノール等が挙げられる。溶媒の使用量としては適宜調節すればよいが、例えば、ビニルモノマー1gに対して、溶媒を0.01〜100ml、好ましくは、0.05〜10ml、特に好ましくは0.05〜0.5ml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、60〜150℃で、5〜100時間撹拌する。好ましくは、80〜120℃で、10〜30時間撹拌するのが良い。この時、圧力は、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ーを取り出したり、目的ポリマー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ルポリマーの製造方法では、ビニルモノマーを複数使用することができる。例えば、2種以上のビニルモノマーを同時に反応させるとランダム共重合体を得ることができる。該ランダム共重合体は、モノマーの種類に関係なく、反応させるモノマーの比率(モル比)通りのポリマーを得ることができる。ビニルモノマーAとビニルモノマーBを同時に反応させランダム共重合体を得るとほぼ原料比(モル比)通りのものを得ることができる。また、2種のビニルモノマーを順次反応させるとブロック共重合体を得ることができる。該ブロック共重合体は、モノマーの種類に関係なく、反応させるモノマーの順番によるポリマーを得ることができる。ビニルモノマーAとビニルモノマーBを順番に反応させブロック共重合体を得ると、反応させる順番によりA−Bのものも、B−Aのものを得ることができる。
本発明のリビングラジカル重合開始剤は、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、式(1)で表されるリビングラジカル重合開始剤(有機テルル化合物)の量および式(2)で表される化合物の量により調整可能であるが、数平均分子量500〜1,000,000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1,000〜500,000のリビングラジカルポリマー、更には数平均分子量1,000〜50,000のリビングラジカルポリマー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=Mw/Mn)は、1.05〜1.50の間で制御される。更に、分子量分布1.05〜1.30、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、アリール基、置換アリール基、芳香族ヘテロ環基、アシル基、オキシカルボニル基又はシアノ基が、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(マクロイニシエーター)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、例えばメタクリル酸メチル−スチレン等のA−Bジブロック共重合体や、スチレン−メタクリル酸メチルのB−Aジブロック共重合体を得ることができる。メタクリル酸メチル−スチレン−メタクリル酸メチル等のA−B−Aトリブロック共重合体、メタクリル酸メチル−スチレン−アクリル酸ブチル等のA−B−Cトリブ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とジテルル化合物で、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得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、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体の場合は、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、メタクリル酸メチルと式(1)で示されるリビングラジカル重合開始剤と式(2)の化合物を混合し、ポリメタクリル酸メチルを製造後、続いてスチレンを混合して、メタクリル酸メチル−スチレン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−Cトリブロック共重合体を得る方法が挙げられる。
本発明の上記ジブロック共重合体の製造においては、最初のモノマーの単独重合体の製造の時、及び引き続くジブロック共重合体の製造の時の一方又は両方において、式(1)の化合物及び式(2)の化合物を用いることができる。
また本発明の上記トリブロック共重合体の製造においては、第1のモノマーの単独重合体の製造の時、その次のジブロック共重合体の製造の時、更に引き続くトリブロック共重合体の製造の時の少なくとも1回以上、式(1)の化合物及び式(2)の化合物を用いることができる。
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。ブロ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。
(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、1H−NMR、13C−NMR、IR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(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)を用いて求めた。使用した測定機は以下の通りである。
1H−NMR:Varian Gemini 2000(300MHz for1H)、JEOL JNM−A400(400MHz for1H)
13C−NMR:Varian Gemini 2000、JEOL JNM−A400
IR:Shimadzu FTIR−8200(cm−1)
MS(HRMS):JEOL JMS−300
分子量及び分子量分布:液体クロマトグラフ Shimadzu LC−10
(カラム:Shodex K−804L + K−805L、ポリスチレンスタンダード:TOSOH TSK Standard、ポリメチルメタクリレートスタンダード:Shodex Standard M−75)
合成例1
(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼンの合成
金属テルル〔Aldrich製、商品名:Tellurium(−40mesh)〕6.38g(50mmol)をTHF50mlに懸濁させ、これにメチルリチウム(関東化学株式会社製、ジエチルエーテル溶液)52.9ml(1.04Mジエチルエーテル溶液、55mmol)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−ブロモエチル)ベンゼン11.0g(60mmol)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8.66g(収率70%)を得た。
IR、HRMS、1H−NMR、13C−NMRにより(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼンであることを確認した。
IR(neat,cm−1)1599,1493,1451,1375,1219,1140,830,760,696,577
HRMS(EI)m/z:Calcd for C9H12Te(M)+,250.0001;Found250.0001
1H−NMR(300MHz,CDCl3)1.78(s,3H,TeCH3),1.90(d,J=7.2Hz,3H),4.57(q,J=7.2Hz,1H,CHTe),7.08−7.32(m,5H)
13C−NMR(75MHz,CDCl3)−18.94,18.30,23.89,126.17,126.80,128.30,145.79
合成例2
エチル−2−メチル−2−メチルテラニル−プロピネートの合成
(1−ブロモエチル)ベンゼンをエチル−2−ブロモ−イソ−ブチレート 10.7g(55mmol)に変えた以外は合成例1と同様の操作を行い、黄色油状物6.53g(収率51%)を得た。
IR、HRMS、1H−NMR、13C−NMRによりエチル−2−メチル−2−メチルテラニル−プロピネートであることを確認した。
IR(neat,cm−1)1700,1466,1385,1269,1146,1111,1028
HRMS(EI)m/z:Calcd for C7H14O2Te(M)+,260.0056;Found260.0053
1H−NMR(300MHz,CDCl3)1.27(t,J=6.9Hz,3H),1.74(s,6H),2.15(s,3H,TeCH3),4.16(q,J=7.2Hz,2H)
13C−NMR(75MHz,CDCl3)−17.38,13.89,23.42,27.93,60.80,176.75
合成例3(ジメチルジテルリド)
金属テルル(上記と同じ)3.19g(25mmol)をTHF25mlに懸濁させ、メチルリチウム(上記と同じ)25ml(28.5mmol)を0℃でゆっくり加えた(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(10分間)。この反応溶液に、塩化アンモニウム溶液20mlを室温で加え、1時間撹拌した。有機層を分離し、水層をジエチルエーテルで3回抽出した。集めた有機層を芒硝で乾燥後、減圧濃縮し、黒紫色油状物2.69g(9.4mmol:収率75%)を得た。
MS(HRMS)、1H−NMRによりジメチルジテルリドであることを確認した。
HRMS(EI)m/z:Calcd for C2H6Te2(M)+,289.8594;Found289.8593
1H−NMR(300MHz,CDCl3)2.67(s,6H)
合成例4(ジフェニルジテルリド)
金属テルル(上記と同じ)3.19g(25mmol)をTHF25mlに懸濁させ、フェニルリチウム(Aldrich製、1.8M−シクロヘキサン/エーテル(70:30)溶液)15.8ml(28.5mmol)を0℃でゆっくり加えた(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(10分間)。この反応溶液に、塩化アンモニウム溶液20mlを室温で加え、1時間撹拌した。有機層を分離し、水層をジエチルエーテルで3回抽出した。集めた有機層を芒硝で乾燥後、減圧濃縮し、黒紫色油状物3.48g(8.5mmol:収率68%)を得た。
MS(HRMS)、1H−NMRによりジフェニルジテルリドであることを確認した。
窒素置換したグローブボックス内で、合成例1で製造した(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン24.8mg(0.10mmol)と表1に示した配合でメチルメタクリレート〔stabilized with Hydroquinone(HQ)〕と合成例3で製造したジメチルジテルリドの溶液を撹拌した。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ヘキサン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メチルメタクリレートを得た。
GPC分析(ポリメチルメタクリレート標準サンプルの分子量を基準)の結果を表1に示す。
比較例1
ポリメチルメタクリレートの合成
ジメチルジテルリドを配合しない以外は、実施例1と同様にしてポリメチルメタクリレートを製造した(収率67%)。
GPC分析(ポリメチルメタクリレート標準サンプルの分子量を基準)により、Mn8100、PD=1.77であった。
実施例1と比較例1とを比較すれば明らかなように、式(2)で表される化合物としてジメチルジテルリドを用いた場合、狭い分子量分布(PD値がより1に近い)のリビングラジカルポリマーが得られることがわかる。
窒素置換したグローブボックス内で、合成例2で製造したエチル−2−メチル−2−メチルテラニル−プロピネート25.8mg(0.10mmol)とメチルメタクリレート1.01g(10mmol)と合成例3で製造したジメチルジテルリド28.5mg(0.10mmol)の溶液を80℃で13時間撹拌した。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ヘキサン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メチルメタクリレート0.85g(収率84%)を得た。
GPC分析(ポリメチルメタクリレート標準サンプルの分子量を基準)により、Mn8200、PD=1.16であった。
窒素置換したグローブボックス内で、合成例2で製造したエチル−2−メチル−2−メチルテラニル−プロピネート25.8mg(0.10mmol)とエチルメタクリレート(stabilized with HQ)1.14g(10mmol)と合成例3で製造したジメチルジテルリド28.5mg(0.10mmol)の溶液を105℃で2時間撹拌した。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ヘキサン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メチルメタクリレート1.11g(収率97%)を得た。
GPC分析(ポリメチルメタクリレート標準サンプルの分子量を基準)により、Mn10600、PD=1.12であった。
窒素置換したグローブボックス内で、合成例2で製造したエチル−2−メチル−2−メチルテラニル−プロピネート25.8mg(0.10mmol)と2−ヒドロキシエチルメタクリレート〔stabilized with Hydroquinone methyl ether(MEHQ)〕1.30g(10mmol)と合成例3で製造したジメチルジテルリド28.5mg(0.10mmol)をN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)1mlに溶解し、80℃で8時間撹拌した。反応終了後、溶媒を減圧留去することによりポリ2−ヒドロキシエチルメタクリレート1.26g(収率97%)を得た。
GPC分析(ポリメチルメタクリレート標準サンプルの分子量を基準)により、Mn22300、PD=1.27であった。
窒素置換したグローブボックス内で、合成例1で製造した(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン24.8mg(0.10mmol)とスチレン1.04g(10mmol)と合成例3で製造したジメチルジテルリド28.5mg(0.10mmol)の溶液を120℃で1,4時間撹拌した。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ヘキサン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スチレン1.01g(収率97%)を得た。
GPC分析(ポリスチレン標準サンプルの分子量を基準)により、Mn9000、PD=1.18であった。
窒素置換したグローブボックス内で、合成例1で製造した(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン24.8mg(0.10mmol)とスチレン1.04g(10mmol)と合成例4で製造したジフェニルジテルリド40.9mg(0.10mmol)の溶液を120℃で14時間撹拌した。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ヘキサン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スチレン0.99g(収率95%)を得た。
GPC分析(ポリスチレン標準サンプルの分子量を基準)により、Mn9200、PD=1.13であった。
窒素置換したグローブボックス内で、メチルメタクリレート1.01g(10mmol)と合成例1で合成した(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン24.8mg(0.10mmol)と合成例3で合成したジメチルジテルリド28.5mg(0.10mmol)を、100℃で24時間反応させた。反応終了後、重クロロホルム5mlに溶解した後、その溶液を撹拌しているヘキサン300ml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メチルメタクリレート0.765g(収率86%)を得た。GPC分析により、Mn8500、PD=1.12であった。
次に、上記で得られたポリメチルメタクリレート(開始剤、マクロイニシエーターとして使用)425mg(0.05mmol)とスチレン520mg(5mmol)を、100℃で24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ヘキサン300ml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メチルメタクリレート−スチレンジブロックポリマー0.5353g(収率57%)を得た。GPC分析により、Mn18700、PD=1.18であった。
合成例5
1−クロロ−4−(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼンの合成
金属テルル(上記と同じ)4.08g(32mmol)をTHF50mlに懸濁させ、これにメチルリチウム29.2ml(1.20Mジエチルエーテル溶液、35mmol)を、0℃でゆっくり滴下した(10分間)。この反応溶液を、室温で金属テルルが完全に消失するまで撹拌した(15分間)。この反応溶液に、1−(1−ブロモエチル)−4−クロロベンゼン7.68g(35mmol)を0℃で加え、室温で1.5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、オレンジ色油状物3.59g(収率40%)を得た。
IR、HRMS、1H−NMR、13C−NMRにより1−クロロ−4−(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼンであることを確認した。
IR(neat,cm−1)1891,1686,1489,1408,1096,828
HRMS(EI)m/z:Calcd for C9H11ClTe(M)+,283.9612;Found 283.9601
1H−NMR(300MHz,CDCl3)1.81(s,3H),1.88(d,J=7.2Hz,3H),4.54(q,J=7.2Hz,1H),7.23(s,5H)
13C−NMR(100MHz,CDCl3)−18.80,17.18,23.81,128.08,128.39,131.51,144.45.
合成例6
1−(1−メチルテラニル−エチル)−4−トリフルオロメチルベンゼンの合成
金属テルル(上記と同じ)5.74g(45mmol)をTHF60mlに懸濁させ、これにメチルリチウム45.5ml(1.10Mジエチルエーテル溶液、50mmol)を、0℃でゆっくり滴下した(10分間)。この反応溶液を、室温で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−(1−ブロモエチル)−4−トリフルオロメチルベンゼン11.4g(45mmol)を0℃で加え、室温で1.5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2.40g(収率17%)を得た。
IR、HRMS、1H−NMR、13C−NMRにより1−(1−メチルテラニル−エチル)−4−トリフルオロメチルベンゼンであることを確認した。
IR(neat,cm−1)1918,1698,1617,1416,1325,841
HRMS(EI)m/z:Calcd for C10H11F3Te(M)+,317.9875;Found 317.9877
1H−NMR(300MHz,CDCl3)1.84(s,3H),1.92(d,J=6.9,3H),4.59(q,J=7.3Hz,1H),7.39(d,J=8.1Hz,2H),7.53(d,J=8.4Hz,2H)
13C−NMR(100MHz,CDCl3)−18.72,17.17,23.51,122.83,125.55(q,JC−F=3.8Hz),127.04,128.29(q,JC−F=32.2Hz),150.18(q,JC−F=1.3Hz).
合成例7
1−(1−メチルテラニル−エチル)−3,5−ビス−トリフルオロメチルベン ゼンの合成
金属テルル(上記と同じ)4.59g(36mmol)をTHF60mlに懸濁させ、これにメチルリチウム36.7ml(1.20Mジエチルエーテル溶液、40mmol)を、0℃でゆっくり滴下した(10分間)。この反応溶液を、室温で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−ブロモエチル)−3,5−ビス−トリフルオロメチルベンゼン12.8g(40mmol)を0℃で加え、室温で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、オレンジ色油状物4.63g(収率30%)を得た。
IR、HRMS、1H−NMR、13C−NMRにより1−(1−メチルテラニル−エチル)−3,5−ビス−トリフルオロメチルベンゼンであることを確認した。
IR(neat,cm−1)1620,1468,1375,1279,1175,893
HRMS(EI)m/z:Calcd for C11H10F6Te(M)+,385,9749;Found 385.9749
1H−NMR(300MHz,CDCl3)1.87(s,3H),1.95(d,J=7.2,3H),4.62(q,J=7.3Hz,1H),7.68(s,1H),7.70(s,2H)
13C−NMR(100MHz,CDCl3)−18.49,16.14,23.33,120.2(hept,JC−F=3.8Hz),121.94,124.65,126.75,131.64(q,JC−F=32.9Hz),148.96.
合成例8
1,2,3,4,5−ペンタフルオロ−6−(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼ ンの合成
金属テルル(上記と同じ)5.74g(45mmol)をTHF60mlに懸濁させ、これにメチルリチウム42.0ml(1.20Mジエチルエーテル溶液、50mmol)を、0℃でゆっくり滴下した(10分間)。この反応溶液を、室温で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、1,2,3,4,5−ペンタフルオロ−6−(1−ブロモエチル)ベンゼン12.4g(45mmol)を0℃で加え、室温で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、オレンジ色油状物2.86g(収率19%)を得た。
IR、HRMS、1H−NMR、13C−NMRにより1,2,3,4,5−ペンタフルオロ−6−(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼンであることを確認した。IR(neat,cm−1)1653,1522,1499,1144,1075,1048,984,903
HRMS(EI)m/z:Calcd for C9H7F5Te(M)+,339.9530;Found 339.9535
1H−NMR(300MHz,CDCl3)1.93(d,J=7.2Hz,3H),2.05(s,3H),4.65(q,J=7.5Hz,1H)
13C−NMR(100MHz,CDCl3)−19.07,2.01,22.38,120.79−121.14(m),137.59(dddd,JC−F=261Hz),139.52(dtt,JC−F=249Hz),143.38(dm,JC−F=248Hz).
合成例9
1−メトキシ−4−(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼンの合成
金属テルル(上記と同じ)7.66g(60mmol)をTHF50mlに懸濁させ、これにメチルリチウム55.0ml(1.20Mジエチルエーテル溶液、66mmol)を、0℃でゆっくり滴下した(10分間)。この反応溶液を、室温で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、1−(1−ブロモエチル)−4−メトキシベンゼン12.9g(60mmol)を0℃で加え、室温で1.5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、オレンジ色油状物10.8g(収率40%)を得た。
IR、HRMS、1H−NMR、13C−NMRにより1−メトキシ−4−(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼンであることを確認した。
IR(neat,cm−1)1609,1509,1248,1177,1040,830
HRMS(EI)m/z:Calcd for C10H14OTe(M)+,281.0107;Found 281.0106
1H−NMR(300MHz,CDCl3)1.78(s,3H),1.89(d,J=7.2Hz,3H),4.58(q,J=7.3Hz,1H),6.83(d,J=8.4Hz,2H),7.23(d,J=9.0Hz,2H)
13C−NMR(100MHz,CDCl3)−18.98,17.94,24.30,55.23,113.70,127.86,137.95,157.84.
合成例10
エチル−2−メチル−2−n−ブチルテラニル−プロピオネートの合成
金属テルル(上記と同じ)6.38g(50mmol)をTHF50mlに懸濁させ、これにn−ブチルリチウム(Aldrich製、1.6Mヘキサン溶液)34.4ml(55mmol)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、エチル−2−ブロモ−イソブチレート10.7g(55mmol)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8.98g(収率59.5%)を得た。
1H−NMRによりエチル−2−メチル−2−n−ブチルテラニル−プロピネートであることを確認した。
1H−NMR(300MHz,CDCl3)0.93(t,J=7.5Hz,3H),1.25(t,J=7.2Hz,3H),1.37(m,2H),1.74(s,6H),1.76(m,2H),2.90(t,J=7.5Hz,2H,CH2Te),4.14(q,J=7.2Hz,2H)
合成例11
ジ−n−ブチルジテルリドの合成
金属テルル(上記と同じ)3.19g(25mmol)をTHF25mlに懸濁させ、n−ブチルリチウム(Aldrich製、1.6Mヘキサン溶液)17.2ml(27.5mmol)を0℃でゆっくり加えた(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(10分間)。この反応溶液に、塩化アンモニウム溶液20mlを室温で加え、1時間撹拌した。有機層を分離し、水層をジエチルエーテルで3回抽出した。集めた有機層を芒硝で乾燥後、減圧濃縮し、黒紫色油状物4.41g(11.93mmol:収率95%)を得た。
1H−NMRによりジ−n−ジテルリドであることを確認した。
1H−NMR(300MHz,CDCl3)0.93(t,J=7.3Hz,3H),1.39(m,2H),1.71(m,2H),3.11(t,J=7.6,2H,CH2Te)
窒素置換したグローブボックス内で、合成例5で製造した1−クロロ−4−(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン28.4mg(0.10mmol)とメチルメタクリレート1.01g(10mmol)と合成例3で製造したジメチルジテルリド28.5mg(0.10mmol)の溶液を80℃で13時間撹拌した。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ヘキサン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メチルメタクリレートを収率71%で得た。
GPC分析(ポリメチルメタクリレート標準サンプルの分子量を基準)により、Mn6000、PD=1.12であった。
窒素置換したグローブボックス内で、合成例6で製造した1−(1−メチルテラニル−エチル)−4−トリフルオロメチルベンゼン31.8mg(0.10mmol)とメチルメタクリレート1.01g(10mmol)と合成例3で製造したジメチルジテルリド28.5mg(0.10mmol)の溶液を80℃で13時間撹拌した。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ヘキサン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メチルメタクリレートを収率93%で得た。
GPC分析(ポリメチルメタクリレート標準サンプルの分子量を基準)により、Mn6800、PD=1.16であった。
窒素置換したグローブボックス内で、合成例7で製造した1−(1−メチルテラニル−エチル)−3,5−ビス−トリフルオロメチルベンゼン38.6mg(0.10mmol)とメチルメタクリレート1.01g(10mmol)と合成例3で製造したジメチルジテルリド28.5mg(0.10mmol)の溶液を80℃で13時間撹拌した。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ヘキサン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メチルメタクリレートを収率69%で得た。
GPC分析(ポリメチルメタクリレート標準サンプルの分子量を基準)により、Mn6600、PD=1.11であった。
窒素置換したグローブボックス内で、合成例8で製造した1,2,3,4,5−ペンタフルオロ−6−(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン34.0mg(0.10mmol)とメチルメタクリレート1.01g(10mmol)と合成例3で製造したジメチルジテルリド28.5mg(0.10mmol)の溶液を80℃で13時間撹拌した。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ヘキサン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メチルメタクリレートを収率44%で得た。
GPC分析(ポリメチルメタクリレート標準サンプルの分子量を基準)により、Mn5200、PD=1.25であった。
窒素置換したグローブボックス内で、合成例9で製造した1−メトキシ−4−(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン28.1mg(0.10mmol)とメチルメタクリレート1.01g(10mmol)と合成例3で製造したジメチルジテルリド28.5mg(0.10mmol)の溶液を80℃で13時間撹拌した。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ヘキサン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メチルメタクリレートを収率83%で得た。
GPC分析(ポリメチルメタクリレート標準サンプルの分子量を基準)により、Mn6500、PD=1.17であった。
窒素置換したグローブボックス内で、合成例1で製造した(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン24.8mg(0.10mmol)とスチレン1.04g(10mmol)と合成例3で製造したジメチルジテルリド28.5mg(0.10mmol)の溶液を100℃で20時間撹拌した。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ヘキサン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スチレンを収率74%で得た。
GPC分析(ポリスチレン標準サンプルの分子量を基準)により、Mn6500、PD=1.10であった。
窒素置換したグローブボックス内で、合成例5で製造した1−クロロ−4−(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン28.4mg(0.10mmol)とスチレン1.04g(10mmol)と合成例3で製造したジメチルジテルリド28.5mg(0.10mmol)の溶液を100℃で20時間撹拌した。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ヘキサン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スチレンを収率76%で得た。
GPC分析(ポリスチレン標準サンプルの分子量を基準)により、Mn8100、PD=1.14であった。
窒素置換したグローブボックス内で、合成例1で製造した(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン24.8mg(0.10mmol)とp−クロロスチレン1.39g(10mmol)と合成例3で製造したジメチルジテルリド28.5mg(0.10mmol)の溶液を100℃で17時間撹拌した。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ヘキサン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p−クロロスチレンを収率92%で得た。
GPC分析(ポリスチレン標準サンプルの分子量を基準)により、Mn6400、PD=1.14であった。
窒素置換したグローブボックス内で、合成例5で製造した1−クロロ−4−(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン28.4mg(0.10mmol)とp−クロロスチレン1.39g(10mmol)と合成例3で製造したジメチルジテルリド28.5mg(0.10mmol)の溶液を100℃で10時間撹拌した。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ヘキサン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p−クロロスチレンを収率77%で得た。
GPC分析(ポリスチレン標準サンプルの分子量を基準)により、Mn7300、PD=1.07であった。
窒素置換したグローブボックス内で、合成例2で製造したエチル−2−メチル−2−メチルテラニル−プロピネート25.8mg(0.10mmol)とメチルビニルケトン0.70g(10mmol)と合成例3で製造したジメチルジテルリド28.5mg(0.10mmol)の溶液を80℃で48時間撹拌した。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ヘキサン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メチルビニルケトンを収率21%で得た。
GPC分析(ポリメチルメタクリレート標準サンプルの分子量を基準)により、Mn7800、PD=1.25であった。
窒素置換したグローブボックス内で、合成例2で製造したエチル−2−メチル−2−メチルテラニル−プロピネート25.8mg(0.10mmol)とメタクリロニトリル671mg(10mmol)と合成例3で製造したジメチルジテルリド28.5mg(0.10mmol)とジメチルホルムアミド(DMF)0.5mlの溶液を80℃で48時間撹拌した。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ヘキサン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メタクリロニトリルを収率48%で得た。
GPC分析(ポリメチルメタクリレート標準サンプルの分子量を基準)により、Mn5900、PD=1.09であった。
窒素置換したグローブボックス内で、合成例2で製造したエチル−2−メチル−2−メチルテラニル−プロピネート25.8mg(0.10mmol)とN−メチルメタクリルアミド0.99g(10mmol)と合成例3で製造したジメチルジテルリド28.5mg(0.10mmol)とジメチルホルムアミド(DMF)0.5mlの溶液を80℃で48時間撹拌した。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ヘキサン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N−メチルメタクリルアミドを収率78%で得た。
GPC分析(ポリメチルメタクリレート標準サンプルの分子量を基準)により、Mn9300、PD=1.18であった。
窒素置換したグローブボックス内で、合成例2で製造したエチル−2−メチル−2−メチルテラニル−プロピネート25.8mg(0.10mmol)と表2に示した配合でメチルメタクリレート〔stabilized with Hydroquinone(HQ)〕と合成例3で製造したジメチルジテルリドの溶液を撹拌した。反応終了後、一部を取り、クロロホルム5mlに溶解した後、その溶液を撹拌しているヘキサン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メチルメタクリレートを得た。
GPC分析(ポリメチルメタクリレート標準サンプルの分子量を基準)の結果を表2に示す。
窒素置換したグローブボックス内で、合成例10で製造したエチル−2−メチル−2−n−ブチルテラニル−プロピネート45.27mg(0.15mmol)とスチレン1.04g(10mmol)とメチルメタクリレート0.5g(5mmol)と合成例11で製造したジn−ブチルジテルリド55.5mg(0.15mmol)の溶液を80℃で30時間撹拌した。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ヘキサン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スチレンとメチルメタクリレートのランダム共重合体を収率88%で得た。
GPC分析(ポリスチレン標準サンプルの分子量を基準)により、Mn9900、PD=1.19であった。
窒素置換したグローブボックス内で、合成例10で製造したエチル−2−メチル−2−n−ブチルテラニル−プロピネート45.27mg(0.15mmol)とスチレン0.78g(7.5mmol)とメチルメタクリレート0.76g(7.5mmol)と合成例11で製造したジn−ブチルジテルリド55.5mg(0.15mmol)の溶液を80℃で30時間撹拌した。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ヘキサン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スチレンとメチルメタクリレートのランダム共重合体を収率92%で得た。
GPC分析(ポリスチレン標準サンプルの分子量を基準)により、Mn10500、PD=1.23であった。
窒素置換したグローブボックス内で、合成例10で製造したエチル−2−メチル−2−n−ブチルテラニル−プロピネート45.27mg(0.15mmol)とスチレン0.52g(5mmol)とメチルメタクリレート1.01g(10mmol)と合成例11で製造したジn−ブチルジテルリド55.5mg(0.15mmol)の溶液を80℃で30時間撹拌した。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ヘキサン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スチレンとメチルメタクリレートのランダム共重合体を収率85%で得た。
GPC分析(ポリスチレン標準サンプルの分子量を基準)により、Mn16000、PD=1.23であった。
試験例1
C,H,Nの元素分析
実施例26、27および28で得られたスチレンとメチルメタクリレートのランダム共重合体をそれぞれ元素分析装置(柳本製作所株式会社製、CHNコーダーMT−3)を用いて元素分析を行った。結果を表3に示す。
表3より、本発明のリビングラジカルポリマーの製造方法では、ほぼ原料比(モル比)通りのランダム共重合体を得ることができる。
窒素置換したグローブボックス内で、メチルメタクリレート1.01g(10mmol)と合成例1で合成した(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン24.8mg(0.10mmol)と合成例3で合成したジメチルジテルリド28.5mg(0.10mmol)を、80℃で15時間反応させた。反応終了後、重クロロホルム5mlに溶解した後、その溶液を撹拌しているヘキサン300ml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メチルメタクリレート0.809g(収率91%)を得た。GPC分析により、Mn8500、PD=1.12であった。
次に、上記で得られたポリメチルメタクリレート(開始剤、マクロイニシエーターとして使用)425mg(0.05mmol)とスチレン520mg(5mmol)を、100℃で24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ヘキサン300ml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メチルメタクリレート−スチレンジブロックポリマー0.7983g(収率85%)を得た。GPC分析により、Mn19000、PD=1.13であった。
窒素置換したグローブボックス内で、スチレン1.04g(10mmol)と合成例1で合成した(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン24.8mg(0.10mmol)を、100℃で20時間反応させた。反応終了後、重クロロホルム5mlに溶解した後、その溶液を撹拌しているヘキサン300ml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を収率95%で得た。GPC分析により、Mn9000、PD=1.15であった。
次に、上記で得られたポリスチレン(開始剤、マクロイニシエーターとして使用)0.05mmolとメチルメタクリレート0.505g(5mmol)と合成例3で合成したジメチルジテルリド28.5mg(0.10mmol)を、80℃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ヘキサン300ml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−メチルメタクリレートジブロックポリマーを収率85%で得た。GPC分析により、Mn13900、PD=1.25であった。
窒素置換したグローブボックス内で、メチルメタクリレート1.01g(10mmol)と合成例1で合成した(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン24.8mg(0.10mmol)と合成例3で合成したジメチルジテルリド28.5mg(0.10mmol)を、80℃で15時間反応させた。反応終了後、重クロロホルム5mlに溶解した後、その溶液を撹拌しているヘキサン300ml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メチルメタクリレート0.809g(収率91%)を得た。GPC分析により、Mn8500、PD=1.12であった。
次に、上記で得られたポリメチルメタクリレート(開始剤、マクロイニシエーターとして使用)425mg(0.05mmol)とt−ブチルアクリレート641mg(5mmol)を、100℃で35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ヘキサン300ml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メチルメタクリレート−t−ブチルアクリレートジブロックポリマーを収率57%で得た。GPC分析により、Mn17300、PD=1.11であった。
窒素置換したグローブボックス内で、t−ブチルアクリレート1.28g(10mmol)と合成例1で合成した(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン24.8mg(0.10mmol)を、100℃で24時間反応させた。反応終了後、重クロロホルム5mlに溶解した後、その溶液を撹拌しているヘキサン300ml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t−ブチルアクリレートを収率85%で得た。GPC分析により、Mn7600、PD=1.15であった。
次に、上記で得られたポリt−ブチルアクリレート(開始剤、マクロイニシエーターとして使用)0.05mmolとメチルメタクリレート0.505g(5mmol)と合成例3で合成したジメチルジテルリド28.5mg(0.10mmol)とトリフルオロメチルベンゼン2mlを、100℃で18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ヘキサン300ml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t−ブチルアクリレート−メチルメタクリレートジブロックポリマーを収率88%で得た。GPC分析により、Mn19500、PD=1.35であった。
窒素置換したグローブボックス内で、メチルメタクリレート1.01g(10mmol)と合成例1で合成した(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン24.8mg(0.10mmol)と合成例3で合成したジメチルジテルリド28.5mg(0.10mmol)を、80℃で15時間反応させた。次いで、t−ブチルアクリレート1.28g(10mmol)を加え、100℃で35時間反応させた(Mn11500、PD=1.09)。次いで、スチレン2.39g(23mmol)とトリフルオロメチルベンゼン5mlを加え、100℃で15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ヘキサン300ml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メチルメタクリレート−t−ブチルアクリレート−スチレントリブロックポリマーを収率69%で得た。GPC分析により、Mn21600、PD=1.27であった。
窒素置換したグローブボックス内で、メチルメタクリレート1.01g(10mmol)と合成例1で合成した(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン24.8mg(0.10mmol)と合成例3で合成したジメチルジテルリド28.5mg(0.10mmol)を、80℃で15時間反応させた。次いで、スチレン1.04g(10mmol)を加え、100℃で24時間反応させた(Mn18700、PD=1.18)。次いで、t−ブチルアクリレート3.85g(30mmol)とトリフルオロメチルベンゼン3mlを加え、100℃で24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ヘキサン300ml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メチルメタクリレート−スチレン−t−ブチルアクリレートトリブロックポリマーを収率45%で得た。GPC分析により、Mn21900、PD=1.18であった。
窒素置換したグローブボックス内で、スチレン1.04g(10mmol)と合成例1で合成した(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン24.8mg(0.10mmol)を、100℃で20時間反応させた。次いで、メチルメタクリレート1.01g(10mmol)と合成例3で合成したジメチルジテルリド28.5mg(0.10mmol)を加え、80℃で16時間反応させた(Mn12700、PD=1.30)。次いで、t−ブチルアクリレート3.85g(30mmol)とトリフルオロメチルベンゼン3mlを加え、100℃で24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ヘキサン300ml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メチルメタクリレート−スチレン−t−ブチルアクリレートトリブロックポリマーを収率32%で得た。GPC分析により、Mn16110、PD=1.27であった。
Claims (15)
- 式(1)で表されるリビングラジカル重合開始剤のR1が、C1〜C4のアルキル基、フェニル基、ナフチル基、ピリジル基、フリル基又はチエニル基を示し、R2及びR3は、水素原子又はC1〜C8のアルキル基を示し、R4は、フェニル基、ナフチル基、ピリジル基、フリル基、チエニル基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基又はシアノ基を示す請求項1の製造方法。
- 式(1)で表されるリビングラジカル重合開始剤のR1が、C1〜C4のアルキル基を示し、R2及びR3が、水素原子又はC1〜C4のアルキル基を示し、R4が、フェニル基、置換フェニル基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基を示す請求項1の製造方法。
- 式(2)で表される化合物のR1が、C1〜C4のアルキル基、フェニル基、ナフチル基、ピリジル基、フリル基又はチエニル基を示す請求項1記載の製造方法。
- 式(2)で表される化合物のR1がC1〜C4のアルキル基、フェニル基を示す請求項1の製造方法。
- 式(1)で表されるリビングラジカル重合開始剤と、式(2)で表される化合物の混合物。
- 式(1)で表されるリビングラジカル重合開始剤1molに対して、式(2)で表される化合物0.1〜100molの割合からなる、請求項6の混合物。
- 式(1)で表されるリビングラジカル重合開始剤である式(1)で示される有機テルル化合物が、R1が、C1〜C4のアルキル基を示し、R2及びR3が、水素原子又はC1〜C4のアルキル基を示し、R4が、アリール基、置換アリール基、オキシカルボニル基で示される化合物であり、式(2)で示される化合物が、R1がC1〜C4のアルキル基、フェニル基で示される化合物である、請求項6の混合物。
- ジブロック共重合体の製造において、最初のモノマーの単独重合体の製造の時、及び引き続くジブロック共重合体の製造の時の一方又は両方において、式(1)の化合物及び式(2)の化合物を用いるジブロック共重合体の製造方法。
- トリブロック共重合体の製造において、第1のモノマーの単独重合体の製造の時、その次のジブロック共重合体の製造の時、更に引き続くトリブロック共重合体の製造の時の少なくとも1回以上、式(1)の化合物及び式(2)の化合物を用いるトリブロック共重合体の製造方法。
- (メタ)アクリル酸エステルモノマーと式(1)で示されるリビングラジカル重合開始剤と式(2)の化合物を混合し、ポリ(メタ)アクリル酸エステルを製造後、続いて芳香族不飽和モノマーを混合して、(メタ)アクリル酸エステル−芳香族不飽和モノマージブロック共重合体を得るジブロック共重合体の製造方法。
- (メタ)アクリル酸エステルモノマーと式(1)で示されるリビングラジカル重合開始剤と式(2)の化合物を混合し、ポリ(メタ)アクリル酸エステルを製造後、続いて芳香族不飽和モノマーを混合して、(メタ)アクリル酸エステル−芳香族不飽和モノマーブロック共重合体を得、次いで(メタ)アクリル酸エステルモノマー又は芳香族不飽和モノマーを混合してトリブロック共重合体を得るトリブロック共重合体の製造方法。
- ビニルモノマーが、(メタ)アクリル酸エステルモノマー、芳香族不飽和モノマー(スチレン系モノマー)、カルボニル基含有不飽和モノマー、(メタ)アクリロニトリルおよび(メタ)アクリルアミド系モノマーから選ばれる1種以上である請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法。
- リビングラジカルポリマーがランダム共重合体である請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法。
- リビングラジカルポリマーがブロック共重合体である請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法。
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