Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

способ аддитивной полимеризации норборнена

Классы МПК:C08F32/08 содержащих конденсированные кольца
C08F4/06 соединения металлов, кроме гидридов и металлоорганических соединений; комплексные соединения галогенидов бора или алюминия с кислородсодержащими органическими соединениями
B01J37/00 Способы получения катализаторов вообще; способы активирования катализаторов вообще
B01J31/18 содержащие азот, фосфор, мышьяк или сурьму
B01J31/22 органические комплексы
Автор(ы):, , , , ,
Патентообладатель(и):Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный университет" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2012-02-28
публикация патента:

Изобретение относится к способу аддитивной полимеризации норборнена путем использования катализаторов на основе комплексов нольвалентного никеля, протонодонорного соединения (НА) и BF 3OEt2. Способ характеризуется тем, что в процессе используют в качестве протонодонорных соединений метанол (МеОН), или ацетилацетон (асасН), или эфират фторобористой кислоты (HBF 4·OEt2), причем процесс проводят в среде органического растворителя, например толуола, при молярном отношении бора к никелю, B:Ni=400:1, отношение HA/Ni=9. Предлагаемый способ позволяет повысить эффективность процесса и уменьшить его стоимость. 3 пр.

Предлагаемое изобретение относится к области получения аддитивных полимеров норборнена, НБ, (бицикло[2.2.1]гептен-2).

Аддитивная полимеризация протекает с раскрытием двойной связи и приводит к полимерам, содержащим неизмененные циклические структуры в основной цепи. Такие полимеры характеризуются хорошей термической и химической стабильностью, аморфностью, высокой прозрачностью в ИК, видимой и УФ областях, низким показателем преломления, узкой температурой разложения, изотропией диэлектрических свойств. Это делает их перспективными для производства покрытий в электронике, телекоммуникационных материалов, оптических линз, субстратов для пластических дисплеев, фоторезисторов для производства чипов и дисплеев, диэлектриков для полупроводников.

Известны способы аддитивной полимеризации норборнена (НБ): (1) под действием никелевых катализаторов, представленных катионными комплексами с объемными противоионами /US 6103920, C07F 15/04; C08F 10/00; C08F 10/02 2000, US 5741869, C08F 32/08, C08F 4/80 1998, US 5468819 C08F 210/14, C08F 236/20, C08F 32/00, 1995 г./; (2) нейтральных комплексов никеля (II) в сочетании с метилалюминоксаном (МАО), комбинацией триэтилалюминия (AlEt3) и трис(пентафторфенил)бората (B(C6F5)3) /US 7247687 B01J 31/00, C07F 15/02, C08F 4/06 2007 г./, комбинацией триизобутилалюминия и B(C6F5)3/US 5629398 C08F 232/00, C08F 32/00, C08F 4/54 1997 г./; (3) комплексов никеля (0) в сочетании с комбинацией AlEt3 и B(C6F5 )3/ Y.Jang, H.-K. Sung, Lee S., С.Bae, Polymer 46 (2005) C.11301-11310/; (4) комплексов никеля (0) в сочетании с эфиратом трифторида бора /G.Myagmarsuren, O-Yong Jeong, Son-Ki Ihm, Appl. Catal. A: Gen. 255 (2003) 203-209; P.B.Kraikivskii, V.V.Saraev, V.V.Bocharova, D.A.Matveev, S.K.Petrovskii, M.D.Gotsko, Catalysis Communications 12 (2011) C.634-636/.

К недостаткам способов можно отнести использование дорогостоящих, нестабильных металлорганических комплексов никеля, бор- и алюминийорганических соединений.

Ближайшим аналогом по технической сущности является способ аддитивной полимеризации норборнена путем взаимодействия комлексов никеля (0), протонодонорного соединения (а именно, контролируемых количеств воды) и эфирата трифторида бора /Патент РФ № 2414965 B01J 37/00, C07F 15/04, C07F 5/04, C08F 4/06, C08F 32/08, 2011/.

Недостатком данного решения является использование воды, относительно плохо растворимой в толуоле, используемом в качестве органического растворителя, что может сказываться на воспроизводимости процесса полимеризации.

Задачей предполагаемого изобретения является создание способа аддитивной полимеризации норборнена, позволяющего повысить эффективность процесса.

Поставленная задача достигается тем, что в способе аддитивной полимеризации норборнена путем использования катализаторов на основе комплексов нольвалентного никеля, протонодонорного соединения (НА) и BF3OEt2, в процессе используют в качестве протонодонорных соединений метанол (МеОН), или ацетилацетон (асасН), или эфират фторобористой кислоты (HBF4·OEt 2), причем процесс проводят в среде органического растворителя, например, толуола, при молярном отношении бора к никелю, B:Ni=400:1, отношение HA/Ni=9.

Отличительными признаками настоящего изобретения является использование каталитических систем на тетракис(трифенилфосфина)никеля(0), Ni(PPh3)4, протонодонорных соединений, а именно метанола (МеОН), ацетилацетона (асасН), эфирата фторобористой кислоты (HBF4·OEt2), растворимых в толуоле, используемом в качестве органического растворителя, и эфирата трифторида бора формулы BF3·OEt 2.

Способ осуществляется следующим образом:

Способ заключается во взаимодействии соединения никеля, тетракис(трифенилфосфина)никеля(0), протонодонорного соединения и эфирата трехфтористого бора в среде органического растворителя, например, толуола. Компоненты смешивают в следующем порядке: в раствор норборнена в органическом растворителе вводят раствор протонодонорного соединения в органическом растворителе, добавляют раствор тетракис(трифенилфосфина)никеля(0) в органическом растворителе; затем вводят эфират трифторида бора.

Норборнен и толуол предварительно обезвоживают и дегазируют кипячением и последующей дистилляцией над натрием в присутствии бензофенона в атмосфере аргона. Характеристическую вязкость полимеров определяли при 25°C, растворитель - 1,2,4-трихлорбензол.

Аддитивный характер структуры получаемого полинорборнена подтвержден методами ЯМР и ИК спектроскопии. В спектре ЯМР 1Н отсутствуют полосы от протонов двойных связей. В ИК-спектре образцов полимеров присутствуют характеристические полосы поглощения: 2946.95, 2867.12, 1474.04, 1452.52, 1363.38, 1294.36, 1257.71, 1220.05, 1145.55, 1108.23, 978.32, 940.01, 890.81, 813.40 и 774.15 см-1. Сильные полосы поглощения в области 1452-1474 см-1 от способ аддитивной полимеризации норборнена, патент № 2487895 Н-С-Н деформационных колебаний мостиковых CH 2 групп норборненового кольца являются признаком аддитивной 2,3-полимеризации. Следующие примеры иллюстрируют настоящее изобретение.

ПРИМЕР 1.

В предварительно вакуумированную и заполненную инертным газом (аргон) 20 мл колбу с магнитной мешалкой загружали раствор норборнена в толуоле (80% мольн.), содержащего 4.71 г (0.05 моль) норборнена, добавляли расчетное количество раствора метанола в толуоле, раствор Ni(PPh3 )4 в толуоле, содержащего 1·10-5 моль Ni, и необходимое количество толуола (до 10 мл общего объема реакционной смеси). Полимеризацию инициировали введением BF 3OEt2 (4·10-3 моль). Молярное отношение HB:B:Ni:MeOH=5000:400:1:9, температура реакции: 25°C. Время реакции составляло 30 мин. Реакцию прерывали добавлением подкисленного (HCl, 3% масс) этанола, высаженный полимер промывали этанолом три раза и сушили в вакууме (10 мм. рт.ст.) при 80°C в течение 6 ч. Выход полимера составлял 4.46 г, конверсия норборнена в полимер 94.7% или 890 кгНБ/мольNi·час. Характеристическая вязкость в 1,2,4-трихлорбензоле при 25°C составляла 0.351 дл/г.

ПРИМЕР 2.

В предварительно вакуумированную и заполненную инертным газом (аргон) 20 мл колбу с магнитной мешалкой загружали раствор норборнена в толуоле (80% мольн.), содержащего 4.71 г (0.05 моль) норборнена, добавляли расчетное количество раствора ацетилацетона в толуоле, раствор Ni(PPh3)4 в толуоле, содержащего 1·10-5 моль Ni, и необходимое количество толуола (до 10 мл общего объема реакционной смеси). Полимеризацию инициировали введением BF5OEt2 (4·10-3 моль). Молярное отношение HB:B:Ni:acacH=5000:400:1:9, температура реакции: 25°C. Время реакции составляло 30 мин. Реакцию прерывали добавлением подкисленного (HCl, 3% масс) этанола, высаженный полимер промывали этанолом три раза и сушили в вакууме (10 мм рт.ст.) при 80°C в течение 6 ч. Выход полимера составлял 3.10 г, конверсия норборнена в полимер 65.3% или 615 кгНБ /мольNi·час. Характеристическая вязкость в 1,2,4-трихлорбензоле при 25°C составляла 0.636 дл/г.

ПРИМЕР 3.

В предварительно вакуумированную и заполненную инертным газом (аргон) 20 мл колбу с магнитной мешалкой загружали раствор норборнена в толуоле (80% мольн.), содержащего 4.71 г (0.05 моль) норборнена, добавляли расчетное количество раствора HBF4 ·OEt2 в диэтиловом эфире, раствор Ni(PPh 3)4 в толуоле, содержащего 1·10-5 моль Ni, и необходимое количество толуола (до 10 мл общего объема реакционной смеси). Полимеризацию инициировали введением BF 3OEt2 (4·10-3 моль). Молярное отношение HB:B:Ni:HBF4·OEt2=5000:400:1:9, температура реакции: 25°C. Время реакции составляло 30 мин. Реакцию прерывали добавлением подкисленного (HCl, 3% масс) этанола, высаженный полимер промывали этанолом три раза и сушили в вакууме (10 мм рт.ст.) при 80°C в течение 6 ч. Выход полимера составлял 3.21 г, конверсия норборнена в полимер 68.2% или 640 кг /мольNi·час. Характеристическая вязкость в 1,2,4-трихлорбензоле при 25°C составляла 0.359 дл/г.

Предлагаемый способ позволяет повысить эффективность процесса и уменьшить его стоимость.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ аддитивной полимеризации норборнена путем использования катализаторов на основе комплексов нольвалентного никеля, протонодонорного соединения (НА) и BF3OEt2, отличающийся тем, что в процессе используют в качестве протонодонорных соединений метанол (МеОН), или ацетилацетон (асасН), или эфират фторобористой кислоты (HBF4·OEt2), причем процесс проводят в среде органического растворителя, например толуола, при молярном отношении бора к никелю B:Ni=400:1, отношение HA/Ni=9.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2487895

patent-2487895.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C08F32/08 содержащих конденсированные кольца

Патенты РФ в классе C08F32/08:
способ получения олигомеров норборнена с терминальной двойной связью -  патент 2487898 (20.07.2013)
способ аддитивной полимеризации норборнена -  патент 2487896 (20.07.2013)
способ получения катализатора для полимеризации норборнена -  патент 2414965 (27.03.2011)
способ получения аддитивных полимеров норборнена -  патент 2383556 (10.03.2010)
рутениевый катализатор полимеризации дициклопентадиена и способ его получения (варианты) -  патент 2374269 (27.11.2009)
способ получения катализатора для полимеризации норборнена -  патент 2315064 (20.01.2008)
способ получения электропроводящих полимерных слоев -  патент 2205838 (10.06.2003)
фоторезистная композиция и полимер -  патент 2194295 (10.12.2002)
состав, способный к полимеризации -  патент 2168518 (10.06.2001)
металлоценовый катализатор и способ получения сополимера циклоолефинов, формованное изделие и полимерный сплав, включающие, по меньшей мере, один полимер циклоолефинов -  патент 2154067 (10.08.2000)

Класс C08F4/06 соединения металлов, кроме гидридов и металлоорганических соединений; комплексные соединения галогенидов бора или алюминия с кислородсодержащими органическими соединениями

Класс B01J37/00 Способы получения катализаторов вообще; способы активирования катализаторов вообще

Патенты РФ в классе B01J37/00:
катализатор циклизации нормальных углеводородов и способ его получения (варианты) -  патент 2529680 (27.09.2014)
способ получения тонкодисперсной жидкой формы фталоцианинового катализатора демеркаптанизации нефти и газоконденсата -  патент 2529492 (27.09.2014)
способ получения катализатора для процесса метанирования -  патент 2528988 (20.09.2014)
вольфрамкарбидные катализаторы на мезопористом углеродном носителе, их получение и применения -  патент 2528389 (20.09.2014)
катализатор для переработки тяжелого нефтяного сырья и способ его приготовления -  патент 2527573 (10.09.2014)
катализатор для процесса гидродепарафинизации и способ его получения -  патент 2527283 (27.08.2014)
катализатор получения элементной серы по процессу клауса, способ его приготовления и способ проведения процесса клауса -  патент 2527259 (27.08.2014)
способ получения сольвата хлорида неодима с изопропиловым спиртом для неодимового катализатора полимеризации изопрена -  патент 2526981 (27.08.2014)
способ приготовления катализатора и способ получения пероксида водорода -  патент 2526460 (20.08.2014)
способ карбонилирования с использованием связанных содержащих серебро и/или медь морденитных катализаторов -  патент 2525916 (20.08.2014)

Класс B01J31/18 содержащие азот, фосфор, мышьяк или сурьму

Патенты РФ в классе B01J31/18:
способ получения тонкодисперсной жидкой формы фталоцианинового катализатора демеркаптанизации нефти и газоконденсата -  патент 2529492 (27.09.2014)
каталитическая композиция и способ олигомеризации этилена -  патент 2525917 (20.08.2014)
способ приготовления гетерогенного фталоцианинового катализатора для окисления серосодержащих соединений -  патент 2523459 (20.07.2014)
способ аддитивной полимеризации норборнена -  патент 2487896 (20.07.2013)
комплексы металлов -  патент 2470028 (20.12.2012)
каталитическая композиция и способ олигомеризации этилена -  патент 2467797 (27.11.2012)
катализатор олигомеризации этилена, способ его получения и способ олигомеризации с его использованием -  патент 2467796 (27.11.2012)
способ получения соединений, содержащих нитрильные функциональные группы -  патент 2463293 (10.10.2012)
катализатор полимеризации дициклопентадиена и способ его получения -  патент 2462308 (27.09.2012)
каталитическая композиция и способ ди-, три- и/или тетрамеризации этилена -  патент 2456078 (20.07.2012)

Класс B01J31/22 органические комплексы

Патенты РФ в классе B01J31/22:
катализатор для окисления сернистых соединений -  патент 2529500 (27.09.2014)
катализатор для гидрирования ненасыщенных соединений -  патент 2522429 (10.07.2014)
каталитические составы, содержащие полуметаллоцены, и продукты полимеризации, полученные с их применением -  патент 2504556 (20.01.2014)
способ аддитивной полимеризации норборнена -  патент 2487896 (20.07.2013)
способ получения 1,3-дифенилбутена-1 -  патент 2487859 (20.07.2013)
катализатор для отверждения эпоксидов -  патент 2470954 (27.12.2012)
катализатор тримеризации этилена в 1-гексен, лиганд для получения катализатора, способ получения катализатора и способ получения лиганда -  патент 2470707 (27.12.2012)
катализатор и способ валентной изомеризации квадрициклана в норборнадиен -  патент 2470030 (20.12.2012)
дибензилиденацетоновые комплексы палладия (0) -  патент 2470029 (20.12.2012)
каталитическая композиция и способ олигомеризации этилена -  патент 2467797 (27.11.2012)


Наверх