Способ получения полициклопентадиена методом контролируемой катионной полимеризации

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИЦИКЛОПЕНТАДИЕНА МЕТОДОМ КОНТРОЛИРУЕМОЙ КАТИОННОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ(71) Заявитель Учреждение Белорусского государственного университета Научно-исследовательский институт физико-химических проблем(72) Авторы Радченко Алексей Васильевич Костюк Сергей Викторович Гапоник Людмила Владимировна(73) Патентообладатель Учреждение Белорусского государственного университета Научно-исследовательский институт физико-химических проблем(56) КОСТЮК С.В. и др. Химические проблемы создания новых материалов и технологий. - Минск, 2008. - Вып. 3. С. 192-194, ////123456789/13338.. ... 2008. - . 46. - . 4734-4747.. ... - 2010. - . 43. - . 3. . 357 - 367.... 2006. - . 44. - . 264-272.2001-342217 .56-26928 , 1981.2402572 1, 2010.(57) Способ получения полициклопентадиена методом контролируемой катионной полимеризации, включающий полимеризацию циклопентадиена в среде органического растворителя,используемого без предварительной осушки, в присутствии каталитической системы при комнатной температуре, отличающийся тем, что в качестве каталитической системы используют 1-(4-метоксифенил)этанол/32, а в качестве органического растворителя используют смесь ацетонитрила с хлористым метиленом при объемном соотношении 14. Изобретение относится к области химии полимеров и касается способа синтеза методом контролируемой катионной полимеризации полициклопентадиена, который является важным коммерческим продуктом, получаемым в промышленности полимеризацией циклопентадиена в среде тщательно осушенных органических растворителей при низких температурах. Полициклопентадиен используется для изготовления изоляционных и упаковочных материалов 1. Контролируемая катионная полимеризация позволяет получать полимеры с заданной молекулярной массой, узким молекулярно-массовым распределением (/1,8) и определенными концевыми группами, что является актуальным для синтеза новых полимерных материалов (блоксополимеры, звездообразные полимеры, полимерные сетки и др.). Известен способ получения методом контролируемой катионной полимеризации полициклопентадиена при 20 С в неосушенных растворителях в присутствии каталитической системы 1-(4-метоксифенил)этанол/(65)3 2. 16801 1 2013.02.28 Недостатком данного способа является то, что процесс полимеризации проводят в присутствии каталитической системы, содержащей дорогостоящий и не выпускаемый в промышленности катализатор, что затрудняет использование контролируемой катионной полимеризации в промышленных масштабах. Задача изобретения - упрощение технологии получения полициклопентадиена методом контролируемой катионной полимеризации за счет использования более доступного и дешевого катализатора. Поставленная задача решается тем, что в способе получения полициклопентадиена методом контролируемой катионной полимеризации, включающей полимеризацию циклопентадиена в среде органического растворителя, используемого без предварительной осушки, в присутствии каталитической системы при комнатной температуре, в качестве каталитической системы используют 1-(4-метоксифенил)этанол/эфират фторида бора(32), а в качестве органического растворителя используют смесь ацетонитрила с хлористым метиленом при соотношении 14. Сущность изобретения иллюстрируется примерами. Пример 1. Полимеризацию проводили при 20 С в пробирке (20 мл) с отводом, предварительно отвакуумированной и заполненной аргоном. При перемешивании на магнитной мешалке вносили 22 (8 мл), 3 (1,5 мл), циклопентадиен (0,8 мл 0,66 г 0,01 моль), 1-(4 метоксифенил)этанол (0,031 г 210-4 моль), последним вносился раствор 32 (0,061 г,2,810-4 моль) в 3 (0,5 мл). По истечении 10 минут полимеризации образовавшийся полициклопентадиен высаждали в этиловый спирт (100 мл). Полимер отделяли центрифугированием и сушили 60 минут в вакууме (4 мм рт. ст.) при 40 С. Конверсию мономера определяли гравиметрически. Анализ полимера проводили методом ГПХ. Конверсия 82 . Пример 2. Полимеризацию проводили аналогично примеру 1, отличие заключается во времени полимеризации 60 минут. Конверсия 85 . Пример 3. Полимеризацию проводили аналогично примеру 1, отличие заключается в содержании воды (0,023 г 1,310-3 моль). Конверсия 59 . Пример 4. Полимеризацию проводили аналогично примеру 1, отличие заключается в содержании воды (0,061 г 3,410-3 моль). Конверсия 23 . Пример 5. Полимеризацию проводили аналогично примеру 2, отличие заключается во времени полимеризации 60 минут. Конверсия 69 . Пример 6. Полимеризацию проводили аналогично примеру 3, отличие заключается во времени полимеризации 60 минут. Конверсия 50 . Пример 7. Полимеризацию проводили аналогично примеру 2, отличие заключается в содержании 1-(4-метоксифенил)этанола (0,062 г 410-4 моль). Конверсия 89 . Пример 8. Полимеризацию проводили аналогично примеру 2, отличие заключается в содержании 1-(4-метоксифенил)этанола (0,015 г 110-4 моль). Конверсия 53 . Пример 9. Полимеризацию проводили аналогично примеру 2, отличие заключается в содержании циклопентадиена (1,6 мл 1,32 г 0,02 моль). Конверсия 46 . Пример 10. Полимеризацию проводили аналогично примеру 5, отличие заключается в содержании циклопентадиена (1,6 мл 1,32 г 0,02 моль). Конверсия 58 . 2 16801 1 2013.02.28 Пример 11. Полимеризацию проводили аналогично примеру 2, отличие заключается в содержании 32 (0,03 г 1,410-4 моль). Конверсия 48 . Пример 12 (прототип). Полимеризацию проводили аналогично примеру 3, отличие заключается в использовании в качестве катализатора (65)3 (0,22 г 4,310-4 моль). Конверсия 50 . Результаты по примерам 1-12 представлены в таблице.при- Содержание Содержание момера воды, мас.номера, мас.1 0 5,4 2 0 5,4 3 0,2 5,4 4 0,5 5,4 5 0,2 5,4 6 0,5 5,4 7 0,2 5,4- содержание 32 - 0,03 г 1,410-4 моль. Заявляемый способ в указанных условиях позволяет получать полициклопентадиен методом контролируемой катионной полимеризации при комнатной температуре с высоким выходом в течение 10-60 минут с использованием выпускаемых в промышленности компонентов предлагаемой каталитической системы и растворителей без предварительной осушки. Следует отметить, что в предлагаемом способе количество растворителя уменьшается в 2 раза за счет увеличения концентрации циклопентадиена в 2 раза в реакционной смеси (примеры 9, 10, 12). В результате получены полимеры с заданной молекулярной массой и /2, которые могут быть использованы в синтезе новых полимерных материалов на их основе. Источники информации 1.6,169,153 1. 2. Костюк С.В., Василенко И.В., Капуцкий Ф.Н., Радченко А.В., Фролов А.Н., Пискун Ю.А., Шиман Д.И., Гапоник Л.В. Химические проблемы создания новых материалов и технологий. - Минск, 2008. - Вып. 3. - С. 192-194. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3