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NOVEL LIVING RADICAL POLYMERIZATION METHOD WHEREIN ALCOHOL IS USED AS CATALYST

Foreign code F100002233
File No. F100002233
Posted date Jul 16, 2010
Country WIPO
International application number 2009JP052115
International publication number WO 2009/136510
Date of international filing Feb 6, 2009
Date of international publication Nov 12, 2009
Priority data
  • P2008-123817 (May 9, 2008) JP
Title NOVEL LIVING RADICAL POLYMERIZATION METHOD WHEREIN ALCOHOL IS USED AS CATALYST
Abstract Disclosed is a low-cost environmentally friendly living radical polymerization catalyst having high activity. The catalyst is used for a living radical polymerization method, and contains a central element composed of oxygen and at least one halogen atom bonded to the central element. An alcohol compound can be used as a catalyst precursor. By radically polymerizing a monomer having a radically reactive unsaturated bond in the presence of the catalyst, there can be obtained a polymer having a narrow molecular weight distribution and the cost of the living radical polymerization can be remarkably reduced. The living radical polymerization method of the present invention is significantly more environmentally friendly and economically excellent than conventional living radical polymerization methods, due to advantages of the catalyst such as low toxicity, low usage, high solubility, mild reaction conditions, and colorlessness/odorlessness (which do not require a post-treatment for a molded article).
Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】 リビングラジカル重合を行う方法であって、
 ラジカル開始剤から生じたラジカルと、触媒前駆体化合物とを反応させて活性化ラジカルを生じさせる工程、および
 該活性化ラジカルを用いて、ラジカル反応性不飽和結合を有するモノマーを重合してポリマーを得る工程を含み、
 ここで、該前駆体化合物が、炭素、ケイ素、窒素またはリンに結合した少なくとも1つの水酸基を含み、
 該ラジカル開始剤から生じたラジカルは、該前駆体化合物中の該水酸基から水素原子を引き抜いて、該活性化ラジカルを生じさせ、そして
 該活性化ラジカルは、該モノマーの重合反応のリビングラジカル触媒として作用する、方法。

【請求項2】 請求項1に記載の方法であって、前記水酸基が結合する原子が炭素である、方法。

【請求項3】 請求項1に記載の方法であって、前記水酸基が結合する原子が隣接する原子との間に二重結合または三重結合を有し、該水酸基の水素が引き抜かれた後に生じる活性化ラジカルが該二重結合または三重結合との間の共鳴により安定化される、方法。

【請求項4】 請求項1に記載の方法であって、前記触媒前駆体化合物が以下の式(I)で示されるアルコールまたはフェノールであり、
R1 n(OH)m    (I)
ここで、R1は、置換もしくは非置換のアルキル基もしくはアルケニル基もしくはアルキニル基であるか、または置換もしくは非置換のアリール基または置換もしくは非置換のヘテロアリール基であり、
 nは正の整数であり、
 mは正の整数であり、
 ここで、該置換基が、アルキル、アルケニル、アルキルカルボキシル、ハロアルキル、アルキルカルボニル、アミノ基、シアノ基、アルコキシ、アリールまたはアルキル置換アリールであり、
 R1中の炭素鎖は、鎖状構造もしくは環状構造を有し、
 R1が環状構造を有する場合、該環状構造は、アリール環もしくはヘテロアリール環に1つ以上の環が縮合した縮合環状構造であってもよく、ここで、該アリール環もしくはヘテロアリール環に縮合する1つ以上の環状構造は、ヘテロ原子として酸素原子または窒素原子を含むヘテロ環であっても良い、方法。

【請求項5】 リビングラジカル重合法のための触媒であって、酸素からなる少なくとも1つの中心元素と、該中心元素に結合したハロゲン原子と、該中心元素に結合した炭素原子、ケイ素原子、窒素原子またはリン原子とを含む化合物からなる、触媒。

【請求項6】 請求項5に記載の触媒であって、前記中心元素がハロゲン原子および炭素原子に結合する、触媒。

【請求項7】 請求項5に記載の触媒であって、前記中心元素基が結合する原子が、隣接する原子との間に二重結合または三重結合を有し、該中心元素に結合したハロゲン原子が脱離した後に生じる活性化ラジカルが該二重結合または三重結合との間の共鳴により安定化された構造を有する、触媒。

【請求項8】 請求項5に記載の触媒であって、以下の一般式(Ia)の化合物からなる、触媒:
R1 n(OX1)m    (Ia)
 ここで、R1はアルキル、アルキルカルボキシル、ハロアルキル、アルキルカルボニル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、置換アリールまたは置換ヘテロアリールであり、
 nは正の整数であり、
 mは正の整数であり、
 X1はハロゲンである。

【請求項9】 請求項5に記載の触媒であって、前記ハロゲンがヨウ素または臭素である、触媒。

【請求項10】 請求項5に記載の触媒であって、前記ハロゲンがヨウ素である、触媒。

【請求項11】 リビングラジカル重合を行う工程を包含する重合方法であって、該リビングラジカル重合工程が、請求項5に記載の触媒の存在下で行われる、方法。

【請求項12】 請求項1に記載の方法であって、触媒濃度が、反応溶液のうちの0.75重量%以下である、方法。

【請求項13】 請求項1に記載の方法であって、反応温度が、20℃~100℃である、方法。

【請求項14】 請求項1に記載の方法であって、前記リビングラジカル重合反応において炭素-ハロゲン結合を有する有機ハロゲン化物が使用され、該有機ハロゲン化物から与えられるハロゲンが成長鎖の保護基として使用される、方法。

【請求項15】 請求項14に記載の方法であって、前記有機ハロゲン化物中のハロゲンが結合している炭素に、2つまたは3つの炭素が結合している、方法。
 
 
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • Kyoto University
  • Inventor
  • Goto, Atsushi
  • Fukuda, Takeshi
  • Tsujii, Yoshinobu
IPC(International Patent Classification)
Specified countries AE AG AL AM AO AT AU AZ BA BB BE BF BG BH BJ BR BW BY BZ CA CF CG CH CI CM CN CO CR CU CY CZ DE DK DM DO DZ EC EE EG ES FI FR GA GB GD GE GH GM GN GQ GR GT GW HN HR HU ID IE IL IN IS IT JP KE KG KM KN KP KR KZ LA LC LK LR LS LT LU LV LY MA MC MD ME MG MK ML MN MR MT MW MX MY MZ NA NE NG NI NL NO NZ OM PG PH PL PT RO RS RU SC SD SE SG SI SK SL SM SN ST SV SY SZ TD TG TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN ZA ZM ZW
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