專利名稱:可聚合組合物,交聯聚合物的制備方法和可交聯聚合物的制作方法
技術領域:
本發明涉及一由具有(含經一個二價橋基結合的張緊的環烯基的)重復結構單元的不飽和聚合物與用于熱或通過光化輻射引發地換位(metathese)聚合的單組分催化劑形成的組合物;該組合物的聚合方法;用該組合物或聚合的組合物涂覆的物質和交聯聚合物形成的模制體;和可交聯的聚合物。
在應用催化量的金屬催化劑的情況下熱引發的開環-換位-聚合已是很久以來公知的并多次在文獻中描述過〔例如參見Ivin,K.J.,《烯烴換位》(Olefin Metathesis)1-12,Academic Press,London(1983)〕。所以可制備的聚合物是工業生產的并是商業上可購到的,例如商品名為Vestenamer的產品。工業生產是在使用高活性雙組分催化劑情況下進行的,通常為過渡金屬鹵化物如WCl6和亞烷基金屬如亞烷基鋅、鋁或錫。在環烯烴與兩種催化劑組分合并之后立即發生聚合和/或膠凝。因此環烯烴和催化劑的混合物的使用期特別短,實際中僅適用于反應注射成型工藝(RIM法)。其缺點還有反應混合物會被反應熱過度加熱,這對控制反應溫度提出了很高的技術要求。因此很難保證聚合物特性。
在WO93/13171中描敘了在含羰基的帶有至少一個多烯配位體的鉬-和鎢化合物及釕-和鋨化合物基礎上的空氣-和水穩定的單組分-和雙組分-催化劑用于張緊的環烯烴,特別是降冰片烯的熱換位聚合和光激活的換位聚合。沒有述及其他多環的環烯烴,尤其不稠合的多環的環烯烴。使用的釕化合物,即〔(C6H6)Ru(CH3CN)2Cl〕+PF6-和〔Ru(枯烯)Cl2〕2的單組分-催化劑盡管可用紫外線輻射活化;但具有降冰片烯的組合物的貯存穩定性是不完全足夠的。這種催化劑不足以代替已知的雙組分-催化劑。
德蒙肖等〔Demonceau,A.,Noels,A.F.,Saive,E.,Hubert,A.J.,《分子催化劑雜志》(J.M0l.Catal.)76123-132(1992)〕描述了〔(C6H5)3〕3PRuCl2,(p-枯烯)RuCl2P(C6H11)3和〔(C6H5)3〕3PRuHCI作為熱催化劑用于降冰片烯,一種稠合的多環烯烴的開環換位聚合。這種催化劑基于太低的活性在工業制備中沒能獲得認可。因此建議通過加入重氮甲酸酯提高活性。此外還述及只是(p-枯烯)RuCl2P(C6H11)3使降冰片烯能在60℃在相對較短的時間內聚合。作為其他的單體還提到環辛烯。沒有述及用于換位聚合的其他環烯烴。
培塔西斯和付〔Petasis,N.A.,Fu,D.,《美國化學學會雜志》(J.Am. Chem. Soc.)1157208-7214(1993)〕描述了在使用雙環戊二烯基-雙(三甲基甲硅烷基)甲基-鈦(IV)作為熱活性催化劑的情況下降冰片烯的熱開環的換位聚合。沒有提到其他的環烯烴用于換位聚合。
其它的活性單組分催化劑還不為人所知。此外也未公開在聚合物主鏈上具有張緊的亞環烯基的聚合物用于制備交聯聚合物。該交聯代表一種新機理。
現已發現,含有經橋基結合在聚合物主鏈上的張緊的亞環烯基的聚合物尤其在單組分催化劑的作用下可極好地適用于制備交聯的聚合物。由可交聯的聚合物和催化劑形成的組合物貯存穩定和根據所用催化劑甚至是對空氣和氧不敏感的,這可允許在無特殊的保護措施下進行加工。因為由于其有很高的反應活性而不需采取特殊的措施,該加工簡單并且加工可能性是多樣化的。該聚合物既適合于制備大體積的模制體,也可制備具有極高粘附性的涂層。此外,聚合物適合于借助在光掩模下的輻射和隨后用適合的溶劑沖洗未曝光的部位來制備圖案。
本發明的第一個主題是一組合物,含有(a)催化劑量的用于換位聚合的單組分催化劑和(b)至少一種具有單獨的或與張緊的環烯烴的結構單元混合的(含經一個二價橋基結合的張緊環烯基的)重復結構單元的聚合物。
本發明的另一主題是具有單獨的或與張緊的環烯烴的結構單元混合在一起的(含經一個二價橋基結合的張緊環烯烴基的)重復結構單元的新型聚合物。對該聚合物同樣適用于下面的定義和優選情況。
張緊的環烯烴環是單環的或多環稠合的和/或橋接的環系統,例如有2-6個,優選2-4個和特別優選2或3個環,這些環是未取代的或取代的并在一個或多個環中和/或稠合芳族的或雜芳族的環例如鄰亞苯基,鄰亞萘基,鄰亞吡啶基或鄰亞嘧啶基中可含有雜原子例如O,S,N或Si。單個的環狀的環可含有3至16,優選4至12并特別優選5至8個環節。環狀烯烴可含有其他的非芳族的雙鍵,根據環大小情況優選2至4個這樣附加的雙鍵。環取代基是呈惰性的那些,即它們不損害單組合催化劑的化學穩定性。
稠合上的脂環的環含有優選3至8,特別優選4至7并最優選5或6個環-C-原子。稠合上的芳烴優選是亞萘基和特別是亞苯基。
在一優選的實施方案中環烯烴基相當于式A
式中
Q1是一具有至少一個碳原子的基,它與-CH=CQ2-基一起形成一至少3節的脂環的環,該環必要時含有一個或多個雜原子,其選自硅、磷、氧、氮、硫;并它是未取代的或以鹵素,=O,-CN,-NO2,R1R2R3Si-(O)u-,-COOM,-SO3M,-PO3M,-COO(M1)1/2,-SO3(M1)1/2,-PO3(M1)1/2,C1-C20-烷基,C1-C20-羥基烷基,C1-C20-鹵代烷基,C1-C6-氰基烷基,C3-C8-環烷基,C6-C16-芳基,C7-C16-芳烷基,C3-C6-雜環烷基,C3-C16-雜芳基,C4-C16-雜芳烷基或R4-X-取代的;或其中二個相鄰的C原子是以-CO-O-CO-或-CO-NR5-CO-取代的;或其中必要時在脂環的相鄰碳原子上稠合上一脂環的,芳族的或雜芳族的環,它是未取代的或以鹵素,-CH,-NO2,R6R7R8Si-(O)u-,-COOM,-SO3M,-PO3M,-COO(M1)1/2,-SO3(M1)1/2,-PO3(M1)1/2,C1-C20烷基,C1-C20-鹵代烷基,C1-C20-羥基烷基,C1-C6-氰基烷基,C3-C8-環烷基,C6-C16-芳基,C7-C16-芳烷基,C3-C6-雜環烷基,C3-C16-雜芳基,C4-C16-雜芳烷基或R13-X1-取代的;
X和X1各自為-O-,-S-,-CO-,-SO-,-SO2-,-O-C(O)-,-C(O)-O-,-C(O)-NR5-,-NR10-C(O)-,-SO2-O-或-O-SO2-;
R1,R2和R3各自為C1-C12-烷基,C1-C12-全氟烷基,苯基或芐基;
R4和R13各自為C1-C20-烷基,C1-C20-鹵代烷基,C1-C20-羥基烷基,C3-C8-環烷基,C6-C16-芳基,C7-C16-芳烷基;
R5和R10各自為氫,C1-C12-烷基,苯基或芐基,其中烷基是未取代的或以C1-C12-烷氧基或C3-C8-環烷基取代的;
R6,R7和R8各自為C1-C12-烷基,C1-C12-全氟烷基,苯基或芐基;
M為一堿金屬和M1為一堿土金屬;和
u為0或1;其中與Q1形成的脂環的環必要時含有另外的非芳族的雙鍵;
Q2為氫,C1-C20-烷基,C1-C20-鹵代烷基,C1-C12-烷氧基,鹵素,-CN,R11-X2-;
R11為C1-C20烷基,C1-C20-鹵代烷基,C1-C20-羥基烷基,C3-C8-環烷基,C6-C16-芳基或C7-C16-芳烷基;
X2是-C(O)-O-或-C(O)-NR12-;R12為氫,C1-C12-烷基,苯基或芐基;其中前面提到的環烷基,雜環烷基,芳基,雜芳基,芳烷基和雜芳烷基是未取代的或是以C1-C12-烷基,C1-C12-烷氧基,-NO2,-CN或鹵素取代的,并其中前面提到的雜環烷基,雜芳基和雜芳烷基中的雜原子是選自-O-,-S-,-NR9-和-N=;并R9是氫,C1-C12-烷基,苯基或芐基。
專業人員已知,環己烯很難或根本不能通過換位來聚合。因此式A的環己烯基團是不優選的。式A結構單元是優選的,其中R01和R02一起不形成雙鍵。
在式A環中雙鍵相對于自由鍵的位置主要取決于環的大小和式A化合物的制備方法。
若式A化合物中存在一不對稱的中心,這樣會有的后果是,化合物可以光學異構體形式出現。一些式I化合物可以互變異構體(例如酮式-醇式-互變異構現象)出現。若存在一脂族的C=C雙鍵,則也可出現幾何異構現象(E-形式或Z-形式)。另外外-內構形也是可能的。因此式I包含所有可能的立體異構體,它們以對映體,互變異構體,非對映體,E/Z-異構體或其混合物的形式存在。
在取代基的定義中烷基,鏈烯基和炔基可以是直鏈的或支鏈的。同樣的也適用于烷氧基,烷基硫,烷氧基羰基和其他的含烷基的基團的(每一個)烷基部分。這些烷基優選含有1至12,較優選1至8和最優選1至4個C原子。這些鏈烯基和炔基優選含有2至12,較優選2至8并最優選2至4個C原子。
烷基例如包括甲基,乙基,異丙基,正丙基,正丁基,異丁基,仲丁基,叔丁基以及不同的異構的戊基,己基,庚基,辛基,壬基,癸基,十一烷基,十二烷基,十三烷基,十四烷基,十五烷基,十六烷基,十七烷基,十八烷基,十九烷基和二十烷基。
羥基烷基例如包括羥基甲基,羥基乙基,1-羥基異丙基,1-羥基正丙基,2-羥基-正丁基,1-羥基-異-丁基,1-羥基-仲-丁基,1-羥基-叔-丁基以及不同的異構的戊基,己基,庚基,辛基,壬基,癸基,十一烷基,十二烷基,十三烷基,十四烷基,十五烷基,十六烷基,十七烷基,十八烷基,十九烷基和二十烷基。
鹵代烷基例如包括氟甲基,二氟甲基,三氟甲基,氯甲基,二氯甲基,三氯甲基,2,2,2-三氟乙基,2-氟乙基,2-氯乙基,2,2,2-三氯乙基以及鹵化的,特別是氟化的或氯化的烷烴,例如異丙基,正丙基,正丁基,異丁基,仲丁基,叔丁基,和不同的異構的戊基,己基,庚基,辛基,壬基,癸基,十一烷基,十二烷基,十三烷基,十四烷基,十五烷基,十六烷基,十七烷基,十八烷基,十九烷基和二十烷基。
鏈烯基例如包含丙烯基,異丙烯基,2-丁烯基,3-丁烯基,異-丁烯基,正戊-2,4-二烯基,3-甲基-丁-2-烯基,正辛-2-烯基,正十二-2-烯基,異十二烯基,正十八-2-烯基,正十八-4-烯基。
環烷基優選涉及C5-C8-環烷基,特別為C5或C6-環烷基。一些例子是環丙基,二甲基環丙基,環丁基,環戊基,甲基環戊基,環己基,環庚基和環辛基。
氰基烷基例如包括氰基甲基(甲基腈),氰基乙基(乙基腈),1-氰基異丙基,1-氰基-正丙基,2-氰基-正丁基,1-氰基-異丁基,1-氰基-仲丁基,1-氰基-叔丁基以及不同的異構的氰基戊基和-己基。
芳烷基優選含有7至12個C-原子和特別優選7至10個C-原子。例如可涉及芐基,苯乙基,3-苯基丙基,α-甲基芐基,苯丁基或α,α-二甲基芐基。
芳基優選含有6至10個C-原子。例如可涉及苯基,五氯乙烷(pentalin),茚,萘,燒苯胺藍或蒽。
雜芳基優選含有4或5個C-原子和一或二個選自O,S和N的雜原子。例如可涉及吡咯,呋喃,噻吩,噁唑,噻唑、吡啶,吡嗪,嘧唑,噠嗪,吲哚,嘌呤或喹啉。
雜環烷基優選含有4或5個C-原子和一或兩個選自O,S和N的雜原子。例如可涉及環氧乙烷,吖嗪啉,1,2-噁提奧蘭,吡唑啉,吡咯烷,哌啶,哌嗪,嗎啉,四氫呋喃或四氫噻吩。
烷氧基例如是甲氧基,乙氧基,丙氧基,異丙氧基,正丁氧基,異丁氧基,仲丁氧基和叔丁氧基。
在本發明范圍內堿金屬應理解為鋰,鈉,鉀,銣和銫,特別是鋰,鈉和鉀。
在本發明范圍內堿土金屬應理解為鈹,鎂,鈣,鍶和鋇,特別是鎂和鈣。
在上面定義中鹵素應理解為氟,氯,溴和碘,優選氟,氯和溴。
在式A的基中,Q2優選為氫。
另外具有式A基的化合物是優選的,其中脂環的環(它由Q1與-CH=CQ2-基一起構成)具有3至16,較優選3至12和最優選3至8環原子,并其中可涉及一單環的或雙環的,三環的或四環的環體系。
在本發明組合物中特別有利地含有式A的基,式中
Q1是一具有至少一個碳原子的基,它與-CH=CQ2-基一起形成一3至20節的脂環的環,該環必要時含有一個或多個雜原子,其選自硅,氧,氮,硫;并它是未取代的或以鹵素,=O,-CN,-NO2,R1R2R3Si-(O)u-,-COOM,-SO3M,-PO3M,-COO(M1)1/2,-SO3(M1)1/2,-PO3(M1)1/2,C1-C12-烷基,C1-C12-鹵代烷基,C1-C12-羥基烷基,C1-C4-氰基烷基,C3-C6-環烷基,C6-C12-芳基,C7-C12-芳烷基,C3-C6-雜環烷基,C3-C12-雜芳基,C4-C12-雜芳烷基或R4-X-取代的;或其中在此Q1中的二個相鄰的C-原子是以-CO-O-CO-或-CO-NR5-CO-取代的;或其中必要時在相鄰碳原子上稠合上一脂環的,芳族的或雜芳族的環,它是未取代的或以鹵素,-CN,-NO2,R6R7R8Si-,-COOM,-SO3M,-PO3M,-COO(M1)1/2,-SO3(M1)1/2,-PO3(M1)1/2,C1-C12-烷基,C1-C12-鹵代烷基,C1-C12-羥基烷基,C1-C4-氰基烷基,C3-C6-環烷基,C6-C12-芳基,C7-C12-芳烷基,C3-C6-雜環烷基,C3-C12-雜芳基,C4-C12-雜芳烷基或R13-X1-取代的;
X和X1各自獨立的為-O-,-S-,-CO-,-SO-,-SO2-,-O-C(O)-,-C(O)-O-,-C(O)-NR5-,-NR10-C(O)-,-SO2-O-或-O-SO2-;
R1,R2和R3各自獨立的為C1-C6-烷基,C1-C6-全氟烷基,苯基或芐基;
M為一堿金屬和M1為一堿土金屬;
R4和R13各自獨立的為C1-C12-烷基,C1-C12-鹵代烷基,C1-C12-羥基烷基,C3-C8-環烷基,C6-C12-芳基,C7-C12-芳烷基;
R5和R10各自獨立地為氫,C1-C6-烷基,苯基或芐基,其中烷基是未取代的或以C1-C6-烷氧基或C3-C6-環烷基取代的;
R6,R7和R8各自獨立地是C1-C6-烷基,C1-C6-全氟烷基,苯基或芐基;
u為0或1;其中與Q1形成的脂環的環必要時含有其他的非芳族的雙鍵;
Q2為氫,C1-C12-烷基,C1-C12-鹵代烷基,C1-C6-烷氧基,鹵素,-CN,R11-X2-;
R11為C1-C12-烷基,C1-C12-鹵代烷基,C1-C12-羥基烷基,C3-C6-環烷基,C6-C12-芳基或C7-C12-芳烷基;
X2是-C(O)-O-或-C(O)-NR12-;并R12為氫,C1-C6-烷基,苯基或芐基;其中環烷基,雜環烷基,芳基,雜芳基,芳烷基和雜芳烷基是未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,-NO2,-CN或鹵素取代的,并其中雜環烷基,雜芳基和雜芳烷基中的雜原子選自-O-,-S-,-NR9-和-N=;并R9為氫,C1-C6-烷基,苯基或芐基。
出自此組的這些具有式A基的化合物是優選的,式中
Q1是一具有至少一個碳原子的基,它與-CH=CQ2-基一起形成一3至10-節的脂環的環,該環必要時含有一選自硅,氧、氮和硫的雜原子;并它是未取代的或以鹵素,-CN,-NO2,R1R2R3Si-, -COOM,-SO3M,-PO3M,-COO(M1)1/2,-SO3(M1)1/2,-PO3(M1)1/2,C1-C6-烷基,C1-C6-鹵代烷基,C1-C6-羥基烷基,C1-C4-氰基烷基,C3-C6-環烷基,苯基,芐基或R4-X-取代的;或其中必要時在相鄰的碳原子上稠合上一脂環的,芳族的或雜芳族的環,該環是未取代的或以鹵素,-CN,-NO2,R6R7R8Si-,-COOM,-SO3M,-PO3M,-COO(M1)1/2,-SO3(M1)1/2,-PO3(M1)1/2,C1-C6-烷基,C1-C6-鹵代烷基,C1-C6-羥基烷基,C1-C4-氰基烷基,C3-C6-環烷基,苯基,芐基或R13-X-取代的;
R1,R2和R3各自獨立地為C1-C4-烷基,C1-C4-全氟烷基,苯基或芐基;
M為一堿金屬和M1為一堿土金屬;
R4和R13各自獨立地為C1-C6-烷基,C1-C6-鹵代烷基,C1-C6-羥基烷基或C3-C6-環烷基;
X和X1各自獨立地為-O-,-S-,-CO-,-SO-或-SO2-;
R6,R7和R8各自獨立地為C1-C4-烷基,C1-C4-全氟烷基,苯基或芐基;并Q2為氫。
在本發明組合物的特別有利的實施方案中,式A的環烯烴基是C3-C12-,較優選C3-C8-環烯烴基,2,2,2-雙環辛烯基或降冰片烯基。例子是環丙烯基,環丁烯基,環戊烯基,環庚烯基,環庚二烯基,環辛烯基,環辛二烯基,環壬烯基,環癸烯基,環十二碳烯基,2,2,2-雙環辛烯基和降冰片烯基。
式A的環烯烴基特別優選地是未取代或取代的環丙烯基,環丁烯基,環戊烯基,環庚烯基,環辛烯基,環戊二烯基,環己二烯基,環庚二烯基,環辛二烯基和降冰片烯基和降冰片烯基衍生物例如7-氧雜-2,2,1-環庚烯基以及相應的苯并衍生物。取代基優選為C1-C4烷基和C1-C4烷氧基。
特別適合作為式A基的是降冰片烯基和降冰片烯基衍生物。這些降冰片烯基衍生物中這些是特別優選的,它們相當于式B
式中
X3為-CHR16-,氧或硫;
R14和R15各自獨立地為氫,-CN,三氟甲基,(CH3)3Si-O-,(CH3)3Si-或-COOR17;并
R16和R17各自獨立地為氫,C1-C12-烷基,苯基或芐基;或相當于式C
式中
X4為-CHR19-,氧或硫;
R19為氫,C1-C12-烷基,苯基或芐基;并
R18為氫,C1-C6-烷基或鹵素;
特別優選地式I的環烯烴基是式D的降冰片烯基或式E的甲基降冰片烯基,
二價的橋基例如是有1-100,優選2-50,特別優選2-20個C原子的二價的任選以-O-間斷的烴基,它直接或經一醚-,硫醚-,胺-,酯-,酰胺-,尿烷-或脲基結合在聚合物主鏈上和直接或經一醚-,硫醚-,胺-,酯-,酰胺-,尿烷-或脲基結合在環烯烴上;或橋基是醚-,硫醚-,胺-,酯-,酰胺-,尿烷-或脲基。
二價橋基例如相當于式F,
-(X100)g-(R01)h-(X101)i- (F),式中
g,h和i相互獨立為0或1,g和i不同時為0;X100和X101相互獨立為-O-,-S-,-NH-,-N(C1-C4-烷基)-,-C(O)O-,-O(O)C-,-NH(O)C-,-C(O)NH-,-N(C1-C4-烷基)-(O)C-,-C(O)-N(C1-C4-烷基)-,-O-C(O)-O-,-NH-C(O)-O-,-O-C(O)-NH-,-N(C1-C4-烷基)-(O)-C-O-或,-O-C(O)-N(C1-C4-烷基)-;和
R01為一直接鍵,C1-C18亞烷基,有2-12個氧雜亞烷基單元和在氧雜亞烷基中有2-6個C原子的聚氧雜亞烷基,未取代或以C1-C4-或C1-C4-烷氧基取代的C5-C8亞環烷基,未取代或以C1-C4-或C1-C4烷氧基取代的C5-C8亞環烷基-CH2-,未取代的或以C1-C4或C1-C4烷氧基取代的-CH2-(C5-C8亞環烷基)-CH2-,未取代或以C1-C4-或C1-C4烷氧基取代的具有5或6個環節和選自-O-,-S-和N的雜原子的雜亞環烷基,未取代的或以C1-C4-或C1-C4烷氧基取代的亞苯基,亞芐基或亞二甲苯基,或未取代的或以C1-C4-或C1-C4烷氧基取代的有5或6個環節和選自-O-,-S-和N的雜原子的雜亞芳基。
R01作為亞烷基優選是C1-C12和特別優選C1-C6亞烷基,可以是直鏈的或支鏈的。例子是亞甲基,亞乙基,1,2-或1,3-亞丙基,1,2-,1,3-或1,4-亞丁基,環戊基,亞己基,亞庚基,亞辛基,亞壬基,亞癸基,亞十-烷基,亞十二烷基,亞十四烷基,亞十六烷基和亞十八烷基。
R01作為聚氧雜亞烷基優選含有2-6和特別優選2-4個氧雜亞烷基單元和在氧雜亞烷基中有2或3個C原子。
R01作為亞環烷基和在亞環烷基中含有的基優選是C5或C6亞環烷基,例如亞戊基和亞己基。
R01作為雜亞環烷基和雜亞芳基優選為5或6元的含有-選自N或O的雜原子的亞環烷基。
在-優選實施方案中,R01為C1-C12亞烷基,具有2-6個氧雜亞烷基和在氧雜亞烷基中有2個C原子的聚氧雜亞烷基,未取代的或以C1-C4-或C1-C4烷氧基取代的亞環戊基,亞環己基,亞環己基-CH2-,-CH2-亞環己基-CH2-,亞苯基,亞芐基或亞二甲苯基。
特別優選的橋基例如是1,4-C6H4-[O-(O)C]2-,-C(O)-O-C2-C6-亞烷基-O-(O)C-和-C(O)-O-CH2-。
本發明所用聚合物的聚合物主鏈的結構可以是各不相同的。可以是均聚物或共聚物,其中基于聚合物計,含有經二價橋基連接在單體單元上的保護環烯基的結構單元至少達1和優選至少5mol%,優選5-100mol%,更優選10-100mol%,又更優選20-100mol%,特別優選20-80mol%,和尤其優選20-70mol%。該聚合物可為無規共聚物或嵌段共聚物。
本發明組合物中使用的聚合物包括低聚物和高聚物。因此,重復結構單元的數目可為2-10000,優選5-5000,特別優選10-1000和尤其優選20-500。
聚合物主鏈例如是來自由-OH,-NH2,-NH(C1-C4烷基),-C(O)OH,-C(O)-NH2或-C(O)-NH(C1-C4烷基)官能化的聚合物。
聚合物主鏈例如可由來自下列組的聚合物形成;烯屬不飽和醇如烯丙醇的均聚物和共聚物,乙烯醇的均聚物和共聚物,不飽和羧酸如丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、馬來酸酐及其酯和酰胺衍生物的均聚物和共聚物,羥基苯乙烯或氨基苯乙烯或苯乙烯磺酸或羧酸的均聚物和共聚物,羥基化丁二烯的均聚物和共聚物,乙烯基吡咯烷酮的均聚物和共聚物,具有羥基或氨基烷基側鏈的聚硅氧烷,和聚環氧化物,或由聚糖如纖維素,纖維素酯或纖維素醚,淀粉或聚氨基葡糖形成。
在優選實施方案中,本發明所用聚合物含有基于聚合物計的1-100mol%式G結構單元,99-0mol%式H結構單元,和100-0mol%式I結構單元,
式中
R02相互獨立為H,F或C1-C12烷基;
R03相互獨立為H,F,Cl,CN或C1-C12烷基;
R04相互獨立為H,F,C1-C12烷基,-COOH,-C(O)O-C1-C12烷基,-C(O)-NH2或-C(O)-NH-C1-C12烷基;
R05為一個二價橋基;
R06為H,F,Cl,CN,C1-C12烷基,C1-C12烷氧基,未取代或以Cl,Br,C1-C4烷基,C1-C4烷氧基,-C(O)OC1-C12烷基,-C(O)-NH2,-C(O)-NH-C1-C12烷基,-SO3H,或-SO3-C1-C12烷基取代的苯基,-C(O)OH,- C(O)O-C2-C12羥烷基,-C(O)O-C1-C12烷基,-C(O)-NH2或-C(O)-NH-C1-C12烷基;
R04和R06一起為-O-CH2-O-或-O-C2-C12偏亞烷基-O-;和X102代表式I的基。
X102特別優選是未取代的或以C1-C4烷基基取代的降冰片烯基。
結構單元的含量主要取決于所需要的用途。式G結構單元的含量優選為100-1,更優選100-5,特別優選80-10和尤其優選70-20mol%,式H結構單元的含量優選為0-99,更優選0-95,特別優選20-90和尤其優選30-80mol%,和式I結構單元的含量優選為0-99,更優選0-95,特別優選20-90和尤其優選30-80mol%,基于1mol聚合物計。各百分數相加為100%。
R02優選為H,C1-C4烷基或F。R03優選為H,F,Cl或C1-C4烷基。R04優選為H,F,C1-C4烷基,-COOH或-C(O)-C1-C6烷基。R06優選為H,F,Cl,CN,C1-C4烷基,C1-C4烷氧基,未取代或以Cl,Br,C1-C4烷基,C1-C4烷氧基,-COOH,-C(O)OC1-C14烷基,-C(O)NH2,C(O)-NH-C1-C4烷基,-SO3H或-SO3-C1-C4烷基取代的苯基,-COOH,-C(O)O-C1-C4烷基,-C(O)-NH-C1-C4烷基或-C(O)-NH2。
R04和R06一起優選為-O-CH2-O-或-O-C2-C6-偏亞烷基-O-,例如偏亞乙基,偏亞丙基,偏亞丁基,偏亞戊基,偏亞己基,偏亞環戊基或偏亞環己基。
R05優選相當于式A,并對于R01,X100和X101適用前述的優選情況。
在一特別優選實施方案中,在式(G)和(H)中,R02為H,R03相互獨立為H或甲基,R04為H,-C(O)-O-C1-C4烷基或-C(O)-OH,R05為對-C6H4-O-,-C(O)-O-C2-C6亞烷基-O-C(O)-或-C(O)-O-CH2-,和X102是式A的基,并特別是降冰片烯基或1-甲基-降冰片烯-1-基。
在另一特別優選實施方案中,在式(G)和(H)中,R02為H,R03為H或甲基,R04為H,R05為-(CH2)d-O-C(O)-(其中d為0或1-12的整數,優選1-6),-(CH2)d-O-(CeH2e-O)fC(O)-(其中e為2-6的整數,優選2或3,和f為1-12的整數,優選1-4),和X102為式A的基,并特別優選降冰片烯基或1-甲基-降冰片烯-1-基。
聚環氧化物可由具有優選6-40和特別優選8-30個C原子的二環氧化物作共聚單體(α)和具有優選2-200,更優選2-100和特別優選2-50個C原子的二元醇作共聚單體(β)構成。含有張緊的環烯烴環的二環氧化物含有優選6-40和特別優選10-30個C原子。二環氧化物優選涉及可簡單制備的二環氧甘油醚。單體的二環氧化物例如涉及脂族、環脂族、芳族或芳脂族二元醇的二環氧甘油醚。含有張緊的環烯烴環的二元醇含有優選5-40和特別優選7-30個C原子。二元醇例如涉及脂族、環脂族、芳族或芳脂族二元醇。二元醇和二環氧化物是本專業人員熟知的,在此不再詳述。二環氧化物中優選二環氧甘油醚和二環氧甘油酯。
聚環氧化物例如可含有選自式J,K,L和M結構單元的重復結構單元-CH2-CH(OH)-CH2-O-R09-O-CH2-CH(O-R010-X102)-CH2-O-(J),-R06-O- (K),-CH2-CH(OH)-CH2-O-R07-O-CH2-CH(OH)-CH2-O- (L),-R08-O-(M),附加條件是,至少含有式J和K的結構單元,其中R07和R09相互獨立是二環氧甘油醚的一個失去了縮水甘油基氧基的二價基和R06和R08相互獨立是二元醇的一個失去了羥基的二價基,R010是一個二價橋基,和X102代表式A的基。
基于1mol聚合物計,聚合物中可各含有直到50mol%的式J和K的結構單元。如果存在式L和M的結構單元的話,則基于1mol聚合物計有利的混合比是2.5-47.5,優選5-40mol%的式L和/或M的結構單元。
R06和R08優選涉及C2-C18,優選C2-C12亞烷基,具有2-50,優選2-10個氧雜亞烷基單元和在氧亞烷基中有2-6,優選2-4個C原子的聚氧雜亞烷基,C3-C12、優選C5-C8亞環烷基,C5-C8亞環烷基-CH2-,-CH2-(C5-C8-亞環烷基)-CH2-,C6-C14亞芳基,亞聯苯基,亞芐基,亞二甲苯基,-C6H4-X01-C6H4-(其中X01為O、S、SO、SO2、CO、CO2、NH、N(C1-C4-烷基)),有1-18,優選1-12個C原子的偏亞烷基,或C5-C7偏亞環烷基。一些例子是亞乙基,亞丙基,亞丁基,二、三和四氧雜亞乙基,亞環戊基,亞環己基,亞環己基-CH2-,-CH2-亞環己基-CH2-,亞苯基,-C6H4-O-C6H4,-C6H4-CH2-C6H4-,C6H4-CH(CH3)-C6H4-,-C6H4-C(CH3)2-C6H4-和-C6H4-C6H10-C6H4-。
R07和R09優選涉及C2-C18,優選C2-C12亞烷基,具有2-50,優選2-10個氧雜亞烷基單元和在氧亞烷基中有2-6,優選2-4個C原子的聚氧雜亞烷基,C3-C12、優選C5-C8亞環烷基,C5-C8亞環烷基-CH2-,-CH2-(C5-C8-亞環烷基)-CH2-,C6-C14亞芳基,亞聯苯基,亞芐基,亞二甲苯基,-C6H4-X01-C6H4-(其中X01為O、S、SO、SO2、CO、CO2、NH、N(C1-C4-烷基)),有1-18,優選1-12個C原子的偏亞烷基,或C5-C7偏亞環烷基。一些例子是亞乙基,亞丙基,亞丁基,二、三和四氧雜亞乙基,亞環戊基,亞環己基,亞環己基-CH2-,-CH2-亞環己基-CH2-,亞苯基,-C6H4-O-C6H4,-C6H4-CH2-C6H4-,C6H4-CH(CH3)-C6H4-,-C6H4-C(CH3)2-C6H4-和-C6H4-C6H10-C6H4-。
X102特別優選是降冰片烯基或1-甲基-降冰片烯-1-基。
二價橋基R010優選涉及式-(CeH2e-O-)fC(O)-的基,其中e為0或2-6的整數,優選2或3,和f為1-12的數,優選1-4。
按本發明的新型聚合物可按已知的方法制備,例如通過具有環烯烴基的相應單體與任選的共聚單體進行聚合。有利的是含官能基的聚合物與活性的張緊的環烯烴例如醇,胺,羧酸或其酯或酰胺形成的衍生物或異氰酸酯進行隨后反應。官能的聚合物可先用二異氰酸酯或羧酸酐改性,然后再與張緊的環烯烴反應。
本發明所用聚合物的選擇主要取決于應用目的和所需性能。通過改性聚合物的大量選擇可提供適用于不同應用的聚合物。另一改性方案是共同使用可進行換位聚合的張緊的環烯烴,從而總體上特別適應于所需用途。若同時使用具有至少2個雙鍵的張緊的環烯烴,則本發明組合物在交聯后經常可觀察到有很高的交聯密度。
在本發明組合物中可含有的作為共聚物單體的張緊的環烯烴是大量已知的。
環烯烴涉及單環的或多環稠合的和/或橋接的環系統,例如有2-4個環,這些環是未取代的或取代的并在一個或多個環中和/或稠合芳族的或雜芳族的環例如鄰亞苯基,鄰亞萘基,鄰亞吡啶基或鄰亞嘧啶基中可含有雜原子例如O,S,N或Si。單個的環狀的環可含有3至16,優選3至12并特別優選3至8個環節。環狀烯烴可含有其他的非芳族的雙鍵,根據環大小情況優選2至4個這樣附加的雙鍵。環取代基是那些惰性的,也就是說,它們不損害催化劑的化學穩定性和熱穩定性。環烯烴涉及張緊的環或環體系。
稠合上的脂環的環含有優選3至8,特別優選4至7并最優選5或6個環C原子。
在優選的實施方案中,共聚單體的張緊的環烯烴相當于式I′,
式中Q1和Q2具有如式A中定義的含義和優選情況。
本發明組合物特別適合于聚合降冰片烯和降冰片烯衍生物。這些降冰片烯衍生物中這些是特別優選的,它們相當于式II化合物
式中
X3為-CHR16-,氧或硫;
R14和R15各自獨立地為氫,-CN,三氟甲基,(CH3)3Si-O-,(CH3)3Si-或-COOR17;并
R16和R17各自獨立地為氫,C1-C12-烷基,苯基或芐基;或式III化合物
式中X4為-CHR19R19為氫,C1-C12-烷基,苯基或芐基;并R18為氫,C1-C6-烷基或鹵素;或式IV化合物
式中
X5為-CHR22-,氧或硫;
R22為氫,C1-C12-烷基,苯基或芐基;
R20和R21各自獨立地為氫,CN,三氟甲基,(CH3)3Si-O-,(CH3)3Si-或-COOR23;并
R23為氫,C1-C12-烷基,苯基或芐基;或式V化合物
式中
X6為-CHR24-,氧或硫;
R24為氫,C1-C12-烷基,苯基或芐基;
Y為氧或=N-R25;并
R25為氫,甲基,乙基或苯基。
下面的式I化合物是特別適合的,其中雙環的和多環的體系通過狄爾斯-阿德耳反應是可得到的
共聚單體的多官能張緊的環烯烴涉及式(f1)的化合物
(T)n-U (f1)其中T為張緊的環烯烴的基,U為直接鍵或一n價橋基和n為2-8的整數。
環烯烴涉及單環的或多環稠合的和/或橋接的環系統,例如有2-4個環,這些環是未取代的或取代的并在一個或多個環中和/或稠合脂環的,芳族的或雜芳族的環例如鄰亞環戊基,鄰亞苯基,鄰亞萘基,鄰亞吡啶基或鄰亞嘧啶基中可含有雜原子例如O,S,N或Si。單個的環狀的環可含有3至16,優選3至12并特別優選3至8個環節。環狀烯烴可含有其他的非芳族的雙鍵,根據環大小情況優選2至4個這樣附加的雙鍵。環取代基涉及的是惰性的那些,也就是說,它們不損害單組分-催化劑的化學穩定性。
稠合上的脂環的環含有優選3至8,特別優選4至7并最優選5或6個環C原子。
在一優選實施方案中式(f1)中的基T相當于式(f2)的環烯烴基
式中Q1和Q2有前述的含義,包括優選情況。
在式(f2)環中用于自由結合的雙鍵的位置主要取決于環的大小和式I化合物的制備方法。
對式(f2)環烯烴基特別優選涉及未取代的或取代的環丙烯基,環丁烯基,環戊烯基,環庚烯基、環辛烯基、環戊二烯基,環己二烯基、環庚二烯基,環辛二烯基或降冰片烯基或降冰片烯基衍生物例如7-噁-2,2,2-環庚烯以及相應的苯并衍生物。特別優選的取代基是C1-C4-烷基和C1-C4-烷氧基。
特別適合的式(f2)的基是降冰片烯基和降冰片烯基衍生物。這些降冰片烯基衍生物中這些是特別優選的,它們相當于式(f3)化合物的基
式中
X3為-CHR16-,氧或硫;
R14和R15各自獨立地為氫,-CN,三氟甲基,(CH3)3Si-O-,(CH3)3Si-或-COOR17;并
R16和R17各自獨立地為氫,C1-C12-烷基,苯基或芐基;或式(f4)化合物的基
式中
X4為-CHR19-,氧或硫;
R19為氫,C1-C12-烷基,苯基或芐基;并
R18為氫,C1-C6-烷基或鹵素。
對式(f1)的環烯烴基T特別優選的為式(nr4)的降冰片烯基
在式(f1)中n優選為2至6的一個整數,特別優選2至4并最優選2或3。
在式t中U優選為n價的橋基。
作為二價的橋基例如考慮式(f5)的這種基,
-X5-R028-X6- (f5)式中
X5和X6各自獨立地為一直接鍵,-O-,-CH2-O-,-C(O)O-,-O(O)C-,-CH2-O(O)C-,-C(O)-NR029-,-R029N-(O)C-,-NH-C(O)-NR029,-O-C(O)-NH-,-CH2-O-C(O)-NH-或-NH-C(O)-O-,和
R028是C2-C18-亞烷基,未取代的或以C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的C5-C8-亞環烷基,未取代的或以C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的C6-C18-亞芳基或C7-C19亞芳烷基,或帶有2至12個噁亞烷基單元和在亞烷基中有2至6個C-原子的聚噁亞烷基,和
R029是H或C1-C6-烷基。
R028作為亞烷基含有優選2至12和特別優選2至8C-原子。亞烷基可以是直鏈的或支鏈的。優選的亞環烷基是亞環戊基和特別是亞環己基。一些亞芳基例子是亞苯基,亞萘基,亞聯苯基,亞聯苯基醚和亞蒽基。亞芳烷基的例子是亞芐基。聚噁亞烷基優選含有2至6和特別優選2至4個單元,并在亞烷基中優選2或3個C-原子。
在一優選的實施方案中式(f5)中
a)X5和X6為一直接的鍵和R028為C2-C18-亞烷基,優選C2-C12-亞烷基,或
b)X5和X6為-O-,-CH2-O-,-C(O)O-,-O(O)C-,-CH2-O(O)C-,-C(O)-NR029-,-O-C(O)-NH-或-CH2-O-C(O)-NH-和R028為C2-C12-亞烷基,未取代的或以C1-C4-烷基或C1-C4烷氧基取代的亞苯基,亞萘基或亞芐基或-R030-(O-R030-)x-OR030-,式中x是2至4的一個數和R030為-C2-C4-亞烷基。
帶有一個兩價的橋基的式(f1)化合物的一些例子是
帶有式(f5)橋基的式(f1)化合物(該橋基是一純的烴橋)例如利用環二烯與一直鏈的或支鏈的脂族二烯的狄爾斯-阿德耳反應可得到(參見EP287,762),其中常常生成直接使用的或者首先利用常規方法分離的混合物。帶有式(f5)橋基的式(f1)化合物(其中X5和X6不是直接的鍵)由相應的鹵化物或二鹵化物,醇或二元醇,胺或二胺,羧酸或二元羧酸或異氰酸酯或二異氰酸酯以本身已知的方法經醚化反應,酯化反應或酰胺化反應可得到。
作為三價的橋基例如考慮式(f6)的這種基
式中
X5,X6和X7為-O-,-CH2-O-,-C(O)O-,-O(O)C-,-CH2-O(O)C-,-C(O)-NR029-,R029N-(O)C-,-NH-C(O)-NR029-,-O-C(O)-NH-,-CH2-O-C(O)-NH-或-NH-C(O)-O-,和
R031是帶有3至20,優選3至12個C-原子的三價脂族烴基,三價未取代的或以C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的帶有3至8,優選5或6個環C原子的環脂基,或三價未取代的或以C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的帶有6至18,優選6至12個C原子的芳族基,未取代的或以C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的帶有7至19,優選7至12個C-原子的三價芳脂基,或未取代的或以C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的帶有3至13個C-原子和1至3個雜原子的三價雜芳基,該雜原子來自-O-,-N-和-S-,和
R031是H或C1-C6烷基。
在一優選實施方案中X5,X6和X7為-O-,-CH2-O-,-C(O)O-,-O-C(O)C-,-CH2-O(O)C-,-C(O)-NR029-,-O-C(O)-NH或-CH2-O-C(O)-NH
優選的基R031例如來自三元醇如甘油,三羥甲基丙烷,丁三醇,戊三醇,己三醇,三羥基環己烷,三羥基苯和氰尿酸;三胺如二亞乙基三胺;三羧酸如環己烷三羧酸或偏苯三酸;和二異氰酸酯如苯三異氰酸酯或氰尿三異氰酸酯。
帶有三價橋基的式(f1)化合物的一些例子是
作為四價橋基例如考慮式(f7)的這種基
式中
X5,X6,X7和X8為-C(O)O-,-CH2-O(O)C-或-C(O)-NR029-,和
R032是帶有4至20,優選4至12個C-原子的四價脂族烴基,四價未取代的或以C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的帶有4至8,優選5或6個環C原子的環脂族基,或四價未取代的或以C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的帶有6至18,優選6至12個C原子的芳族基,四價未取代的或以C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的帶有7至19,優選7是12個C-原子的芳脂族基,或四價未取代的或以C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的帶有3至13個C-原子和1至3個來自-O-,-N-和-S-的雜原子的雜芳族基,和
R029是H或C1-C6-烷基。
一些四官能化合物的例子(R032可來自該化合物)是季戊四醇,均苯四酸和3,4,3′,4′-聯苯四羧酸。
作為制備方法可使用與制備前述的帶有一個二價或三價基的化合物相同的方法。
帶有四價橋基的式(f1)化合物的一些例子是
作為多于四價的化合物(橋基可來自這些化合物)的例子是多元醇如已提到的二季戊四醇或六羥基己烷,這些化合物能與相應的環烯烴單羧酸進行反應。
本發明特別優選使用只含有碳和氫的聚合物和共聚單體。完全特別優選含有作為共聚單體的其量例如為20-60%重量的降冰片烯。
共聚單體的環烯烴其含量可為0.01-99%重量,優選0.1-95%重量,特別優選1-90%重量和尤其優選5-80%重量,基于組合物中存在的聚合物和單體計。
本發明的組合物可含有溶劑,特別是當它們用于制作涂層時。
適宜的惰性溶劑例如是質子的極性的和非質子的溶劑,它們可單獨或由至少二種溶劑混合使用。例子是醚(二丁基醚,四氫呋喃,二噁烷,乙二醇單甲基醚或乙二醇二甲基醚,乙二醇單乙基醚或乙二醇二乙基醚,二乙二醇二乙基醚,三乙二醇二甲基醚),鹵化烴(二氯甲烷,氯仿,1,2-二氯乙烷,1,1,1-三氯乙烷,1,1,2,2-四氯乙烷),羧酸酯和內酯(乙酸乙基酯,丙酸甲基酯,苯甲酸乙基酯,乙酸2-甲氧基乙酯,γ-丁內酯,δ-戊內酯,特戊酸內酯),羧酸酰胺和內酰胺(N,N-二甲基甲酰胺,N,N-二乙基甲酰胺,N,N-二甲基乙酰胺,四甲基脲,六甲基磷酸三酰胺,γ-丁內酰胺,∈-己內酰胺,N-甲基吡咯烷酮,N-乙酰基吡咯烷酮,N-甲基己內酰胺),亞砜(二甲基亞砜),砜(二甲基砜,二乙基砜,三亞甲基砜,四亞甲基砜),叔胺(N-甲基哌啶,N-甲基嗎啉),脂肪族的和芳族的烴例如石油醚,戊烷,己烷,環己烷,甲基環己烷,苯或取代的苯(氯苯,鄰-二氯苯,1,2,4-三氯苯,硝基苯,甲苯,二甲苯)和腈(乙腈,丙腈,芐腈,苯乙腈)。優選溶劑是非質子的極性的和非極性的溶劑。
溶劑的選擇主要取決于單組分催化劑的性能,該催化劑通過使用溶劑不失去活性。釕-和鋨催化劑可與極性的給出質子的溶劑例如水或醇一起使用。這種催化劑也是對空氣-,氧-和濕度不敏感的,并對相應可交聯的組合物可沒有特殊的防護措施進行加工,在其他的單組分催化劑的情況推薦隔絕氧和濕度。組合物是貯存穩定的,其中由于光敏感性推薦貯存在黑暗中。
本發明組合物可含有配方輔料和添加劑用于改善物理或機械性能。適合于作為這些的是上面提到的可作為溶劑的化合物。已知的輔料是穩定劑如抗氧化劑和防光致老化劑,增塑劑,染料,顏料,填料,潤滑劑,抗靜電劑,增粘劑和脫模輔劑。
如果本發明組合物還含有高含量填料或增強填料,則可聚合此組合物。填料的含量為0.1-90%重量,優選0.5-80%重量,更優選1-70%重量,特別優選5-60%重量和尤其優選10-50%重量,基于存在的單體量計。
合適的增強填料尤其是那些長寬比至少為2的填料。它們經常是纖維狀或針狀填料。其例子有塑料纖維、炭纖維、玻璃纖維、硅酸鹽纖維如石棉、須晶和木質纖維。
合適的填料是金屬粉末、木屑、玻璃粉末、玻璃球、半金屬氧化物和金屬氧化物例如SiO2(高分散硅膠,石英)、金剛砂和氧化鈦,半金屬氮化物和金屬氮化物如氮化硅、氮化硼、氮化鋁,半金屬和金屬碳化物(SiC),金屬碳酸鹽(白云石,CaCO3),金屬硫酸鹽(重晶石,石膏),礦粉和主要由硅酸鹽系列如滑石、硅灰石、膨潤土等形成的天然或合成礦物質。
單組分催化劑的催化劑量在本發明的范圍內優選為0.001至20mol-%,較優選0.01至15mol-%,特別優選0.01至10mol-%,并最優選0.01至5mol-%,以單體量為基計。基于含有膦基的釕-和鋨催化劑高的光催化活性在這種情況最優選的數量是0.001至2重量-%。
本發明的組合物有利的含有下述新的熱和/或光化學的單組分-催化劑
1.可輻射活化的、熱穩定的釕-或鋨化合物,該化合物具有至少一光不穩定的結合在釕或鋨原子上的配位體,和其剩余的配位位置為非-光不穩定的配位體所飽和。
在本發明范圍內熱穩定性是,光催化活化的金屬化合物在加熱情況下不形成開環換位聚合的活化化合物。催化劑例如在室溫至稍高的溫度如約+40℃在數周內在隔絕光的情況下不能引發開環換位聚合。在這段時間內只有微不足道的數量的單體(少于0.2重量-%)轉化。熱穩定性例如可如下法測定,使有20重量-%單體和0.33重量-%金屬催化劑的甲苯溶液在50℃在黑暗中放置96小時并可能生成的聚合物數量(在粘度儀器上可看得出來并通過在一沉淀劑例如乙醇中沉淀,過濾和干燥可定量測出)為不多于0.5重量-%并優選不多于0.2重量-%。
作為本發明應用的釕-和鋨化合物的配位體有有機的或無機的化合物,原子或離子,它們是在一金屬中心配位的。
在本發明的范圍內光不穩定的配位體是,在可見光或紫外光輻射催化劑時配位體從催化劑離解出來并形成一催化活化的用于換位聚合的化合物。非離子的光不穩定的配位體是本發明優選的。
光不穩定的配位體例如可涉及氮(N2),未取代的或以OH,C1-C4-烷基,C1-C4-烷氧基,C6-C12-芳基或鹵素取代的單環的,多環的或稠合的帶有6至24,優選6至18和特別優選6至12個C-原子的芳烴或未取代的或以C1-C4-烷基,C1-C4-烷氧基或鹵素取代的帶有3至22個C-原子,優選4至16并特別優選4至10個C-原子和1至3個選自O,S和N的雜原子的單環的雜芳烴、稠合的雜芳烴或稠合的芳烴雜芳烴;或未取代的或以C1-C4-烷基,C1-C4-烷氧基或鹵素取代的帶有1至22,優選1至18,特別優選1至12和最優選1至7個C-原子的脂族的,環脂族的,芳族的或芳脂族的腈。優選的取代基是甲基,乙基,甲氧基,乙氧基,氟,氯和溴。芳烴和雜芳烴優選是以一或二個基團取代的并特別優選未取代的。在雜芳烴情況下富電子的雜芳烴是優選的。芳烴和雜芳烴不僅可以是π-結合的而且也可以是σ-結合的;在后者情況下涉及相應的芳基和雜芳基。芳基優選含有6至18,特別優選6至12個C-原子。雜芳基優選含有4至16個C-原子。
芳烴和雜芳烴的一些例子是苯,p-枯烯,聯苯,萘,蒽,二氫苊,芴,菲,芘,、熒蒽,呋喃,噻吩,吡咯,吡啶,γ-吡喃,γ-噻喃,嘧啶,吡嗪,吲哚,古馬隆,硫茚,咔唑,氧芴,硫芴,吡唑,咪唑,苯并咪唑,噁唑,噻唑,異噁唑,異噻唑,喹啉,異喹啉,吖啶,苯并吡喃,吩嗪,吩噁嗪,吩噻嗪,三嗪,噻蒽和嘌呤。優選的芳烴和雜芳烴是苯,萘,噻吩和苯并噻吩。最優選的芳烴是苯,雜芳烴是噻吩。
腈例如可以是以甲氧基,乙氧基,氟或氯取代的。優選的腈是未取代的。烷基腈是優選直鏈的。腈的一些例子是乙腈,丙腈,丁腈,戊基腈,己基腈,環戊基腈和環己基腈,苯基腈,甲基苯基腈,芐基腈和萘基腈,腈優選涉及直鏈的C1-C4-烷基腈或苯基腈。烷基腈中丙腈是特別優選的。
在一優選的次組(Untergruppe)中光不穩定的配位體涉及N2,未取代的或以一至三個C1-C4-烷基取代的苯,噻吩,苯基腈或乙腈。
在本發明的范圍內非光不穩定的配位體(又名強配位的配位體)是,在可見光區或靠近紫外區內輻射催化劑時配位體不從催化劑中解離出來或只是很少程度地解離。
在非光不穩定的配位體情況例如可涉及含雜原子O,S或N的和溶劑化的無機和有機化合物(它們也常作為溶劑使用),或未取代的或以C1-C4-烷基,C1-C4-烷氧基,(C1-C4-烷基)3Si或(C1-C4-烷基)3SiO-取代的環戊二烯基或茚基。這種化合物的例子是H2O,H2S,NH3;必要時鹵化的,特別是氟化的或氯化的帶有1至18,優選1至12和特別優選1至6個C-原子的脂族的或環脂族的醇或硫醇,帶有6至18,優選6至12個C-原子的芳族醇或硫醇;帶有7至18,優選7至12個C原子的芳脂族醇或硫醇;脂族的,環脂族的,芳脂族的或芳族的醚,硫醚,亞砜,砜,酮,醛,羧酸酯,內酯,必要時N-C1-C4-單或二烷基化的帶有2至20,優選2至12和特別優選2至6個C-原子的羧酸酰胺,和必要時N-C1-C4-烷基化的內酰胺;脂族的,環脂族的,芳脂族的或芳族的帶有1至20,優選1至12和特別優選1至6個C-原子的伯,仲和叔胺;和必要時取代的環戊二烯基類例如環戊二烯基,茚基,一或多次甲基化的或三甲基甲硅烷基化的環戊二烯基類或茚基類。這種非光不穩定的配位體的例子是甲醇,乙醇,正和異丙醇,正,異和叔丁醇,1,1,1-三氟乙醇,雙三氟甲基甲醇,三(三氟甲基)甲醇,戊醇,己醇,甲基-或乙基硫醇,環戊醇,環己醇,環己基硫醇,酚,甲基酚,氟化酚,苯基硫醇,芐基硫醇,芐基醇,二乙醚,二甲醚,二異丙醚,二-正或二-叔-丁醚,四氫呋喃,四氫吡喃,二噁烷,二乙基硫醚,四氫噻吩,二甲基亞砜,二乙基亞砜,四-和五-亞甲基亞砜,二甲基砜,二乙基砜,四-和五亞甲基砜,丙酮,甲基乙基酮,二乙基酮,苯基甲基酮,甲基異丁基酮,芐基甲基酮,乙醛,丙醛,三氟乙醛,苯甲醛,乙酸乙酯,丁內酯,二甲基甲酰胺,二甲基乙酰胺,吡咯烷酮和N-甲基吡咯烷酮,茚基,環戊二烯基,甲基-或二甲基-或五甲基環戊二烯基和三甲基甲硅烷基環戊二烯基。
伯胺可相當于式R25NH2,仲胺相當于式R25R26NH和叔胺相當于式R25R26R27N,其中R25是C1-C18烷基,未取代的或以C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的C5-或C6-環烷基,或未取代的或以C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的C6-C18-芳基或C7-C12-芳烷基,R26獨立地具有R25的含義或R25和R26共同為四亞甲基,五亞甲基,3-噁-1,5-亞戊基或-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-或-CH2-CH2-N(C1-C4-烷基)-CH2-CH2-,R25和R26各自獨立地具有前面陳述的含義并R27獨立地具有R25的含義。烷基優選含有1至12和特別優選1至6個C-原子。芳基優選含有6至12個C-原子和芳烷基優選含有7至9個C-原子。胺的例子是甲基-,二甲基-,三甲基-,乙基-,二乙基-,三乙基-,甲基-乙基-,二甲基-乙基-,正丙基-,二-正丙基-,三-正丁基-,環己基-,苯基-和芐基胺,以及吡咯烷,N-甲基吡咯烷,哌啶,哌嗪,嗎啉和N-甲基嗎啉。
在一優選的組中非光不穩定的配位體涉及H2O,NH3和未取代的或部分地或全部地氟代的C1-C4-鏈烷醇。最優選的是H2O,NH3,環戊二烯基,甲醇或乙醇。
本發明應用的釕-和鋨化合物可涉及一或多核的,例如帶有二或三個金屬中心的這樣的化合物。在此金屬原子可經一橋基或金屬-金屬鍵連結起來。在帶有多個金屬中心的化合物情況下式VIIIa或VIIIb的這些化合物是優選的
式中Lig為一光不穩定的配位體和Me為Ru或Os,A9,A10和A11是一個二價橋基,和YΘ為單價的非配位的陰離子。橋基優選離子的和特別優選一鹵化物,最優選氯化物,溴化物和碘化物。在光不穩定的配位體情況優選涉及相同的或不同的芳烴并YΘ可為下面列舉的陰離子和特別優選氯離子,溴離子或碘離子。這種絡合物的一個例子是(C6H6)ClRu(Cl)2Ru(C6H6)Cl。
優選的本發明催化劑相當于式IX(L7z7)t(IX)式中Me為釕或鋨;n為0,1,2,3,4,5,6,7或8;L1為光不穩定的配位體;L2,L3,L4,L5和L6各自獨立地為非光不穩定的或光不穩定的配位體;m為1,2,3,4,5或6;o,p,q,r和s互相獨立地為0,1,2,3,4或5;z1,z2,z3,z4,z5,z6和z7各自獨立地為-2,-1,0,+1或+2;和L7為非配位的陽離子或陰離子;其中m+o+p+q+r+s的總和為2至6的一個整數并t為(n+m-z1+o·z2+p·z3+q-z4+r·z5+s·z6)/z7的商。
在式IX中L7優選為鹵素(例如Cl,Br和I),含氧酸陰離子,BF4,PF6,SiF6或AsF6。
在含氧酸的陰離子情況例如可涉及硫酸根,磷酸根,高氯酸根,過溴酸根,高碘酸根,銻酸根,砷酸根,硝酸根,碳酸根,C1-C8-羧酸的陰離子例如甲酸根,乙酸根,丙酸根,丁酸根,苯甲酸根,苯基乙酸根,單-,雙-或三氯乙酸根或單-,雙-,三氟乙酸根,磺酸根例如甲基磺酸根,乙基磺酸根,丙基磺酸根,丁基磺酸根,三氟甲基磺酸根(Triflat),必要時以C1-C4-烷基,C1-C4-烷氧基或鹵素(特別是氟,氯或溴)取代的苯基磺酸根或芐基磺酸根,例如甲苯磺酸根,甲磺酰根,對溴苯磺酸根,對-甲氧基-或對-乙氧基苯基磺酸根,五氟苯基磺酸根或2,4,6-三異丙基磺酸根,和膦酸根例如甲基膦酸根,乙基膦酸根,丙基膦酸根,丁基膦酸根,苯基磷酸根,對甲苯基膦酸根或芐基膦酸根。
在式IX中優選Me為釕,特別是Ru2+。
式IX化合物的特別應強調的一個基是,式中配位體L1,L2,L3,L4,L5和L6各自獨立地為未取代的或以C1-C4-烷基,C1-C4-烷氧基或鹵素取代的脂族的,環脂族的,芳族的或芳脂族的帶有1至22個C-原子的腈或C6-C18-芳基;或L1,L2和L3共同為未取代的或以-OH,C1-C4-烷基,C1-C4-烷氧基,,C6-C12-芳基或鹵素取代的帶有6至24,優選6至18和特別優選6至12個C-原子的單環的,多環的或稠合的芳烴或未取代的或以-OH,C1-C4-烷基,C1-C4-烷氧基或鹵素取代的單環的雜芳烴,稠合的雜芳烴或稠合的芳烴-雜芳烴,它帶有4至22個C-原子和1至3個選自O,S和N的雜原子,并L4,L5和L6共同為具有相同的含義,或各自獨立地為N2或提到過的腈或提到過的C6-C18-芳基。
上面式IX化合物的一個優選組是,其中配位體L1,L2,L3,L4,L5和L6互相獨立地為N2,C1-C20-烷基腈,C6-C12-芳基腈,C7-C12-芳烷基腈,C6-C12-芳基或L1,L2和L3總是共同為A1或A2基。
式中
R28,R29,R30,R31,R32,R33,R34,R35,R36和R37互相獨立的為氫,C1-C20-烷基,C1-C20-烷氧基,芳基或SiR38R39R40,其中在A1和A2基的情況一個芳族的或雜芳族的環可稠合在相鄰的碳原子上,其雜原子選自氧,硫和氮;并R38,R39和R40互相獨立地為C1-C12-烷基,苯基或芐基,優選C1-C8-烷基,苯基或芐基,特別優選C1-C4-烷基,苯基或芐基。
L1,L2,L3,L4,L5和L6互相獨立地為C1-C12-烷基腈,C6-C12-芳基腈或L1,L2和L3共同為A1或A2基并L4,L5和L6同樣地共同具有這種含義或單獨的為N2,提到過的腈或提到過的式A1和A2的芳烴或雜芳烴,式中R28,R29,R30,R31,R32,R33,R34,R35,R36和R37互相獨立地為氫,C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,SiR38R39R40或苯基,其中在基A1和A2的情況一個苯環可稠合到相鄰的碳原子上,并R38,R39和R40是甲基,乙基或苯基。
在本發明方法的一完全特別優選的實施方案中使用的催化劑相當于式IX,式中
L1,L2,L3,L4,L5和L6互相獨立地為甲基腈,乙基腈或苯基腈,或L1,L2和L3總共同為基A1或A2并L4,L5和L6同樣地共同具有這種含義或總是分別為提到過的腈,式中R28,R29,R30,R31,R32,R33,R34,R35,R36和R37互相獨立地為氫,甲基,甲氧基或苯基,其中在基A1和A2情況一個苯環可稠合在相鄰的碳原子上。
一另外特別優選的式IX化合物的組是這樣的化合物,式中L1,L2和L3共同是未取代的或以C1-C4-烷基,C1-C4-烷氧基,C6-C12-芳基或鹵素取代的單環的,多環的或稠合的帶有6至24,優選6至18和特別優選6至12個C-原子的芳烴或未取代的或以C1-C4-烷基,C1-C4-烷氧基或鹵素取代的帶有4至22,優選4至16和特別優選4至10個C-原子的和1至3個選自O,S和N的雜原子的單環的雜芳烴,稠合雜芳烴或稠合芳烴-雜芳烴,并L4,L5和L6為一非光不穩定的配位體,其中前面的優選情況也適用于此。
在此組中L1,L2和L3優選為苯或萘,并非光不穩定的配位體優選為H2O,NH3,未取代的或以氟取代的C1-C4-鏈烷醇或C1-C4-鏈烷硫醇,脂族的帶有2至8個C-原子的醚,硫醚,亞砜或砜,二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮。
在一另外的優選的式X化合物的組中涉及式X的釕和鋨化合物2[Y1x]2/x (X),式中L1是光不穩定的配位體和L8是非光不穩定的配位體,Me為Ru或Os,Y1為非配位的陰離子和x為數字1,2或3。前面述過的優選情況適用于光不穩定的配位體,光穩定的配位體,Me和Y1。特別優選的L1是N2或腈例如C1-C4-烷基腈(乙腈),苯基腈或芐基腈,L8是NH3或帶有1至12個C-原子的胺,Y1是非配位的陰離子和x是1或2的數。
對本發明特別適用的催化劑是(tos為甲苯磺酸根和tis為2,4,6-三異丙基苯基磺酸根)Ru(CH3CN)6(tos)2,Ru(CH3CH2CN)6(tos)2,Ru(CH3CN)6(CF3SO3)2,Ru(CH3CH2CN)6(CF3SO3)2,Ru(C6H6)2(tos)2,〔Ru(C6H6)(C6H5OCH3)〕(BF4)2,〔Ru(C6H6)(C6H5異丙基)〕(BF4)2,〔Ru(C6H6)(1,3,5-三甲基酚)〕(BF4)2,〔Ru(C6H6)(六甲基苯)〕(BF4)2,〔Ru(C6H6)(聯苯)〕(BF4)2,〔Ru(C6H6)()〕(BF4)2,〔Ru(C6H6)(萘)〕(BF4)2,〔Ru(環戊二烯基)(4-甲基枯基)〕PF6,〔Ru(氰苯基)6〕(tos)2,〔Ru(氰苯基)6〕(CF3SO3)2,〔Ru(C6H6)(四甲基噻吩)3〕(tos)2,[Ru(C6H6)(CH3CN)3](tos)2,〔Ru(C6H6)(四甲基噻吩)3〕(CF3SO3)2,以及〔Ru(C6H6)(CH3CN)3〕(CF3SO3)2,〔Ru(C6H6)(CH3OH)3〕(tos)2,[Ru(枯烯)(CH3OH)3](tis)2,〔Os(NH3)5N2〕(PF6)2,〔Ru(NH3)5N2〕(PF6)2,〔Ru(NH3)5(CH3CN)〕BF4,〔Ru(C6H6)(NH3)3〕(tis)2,〔Ru(C6H6)(四氫噻吩)3〕(CF3SO3)2,〔Ru((CH3)2S)3C6H6〕(tos)2,〔Ru(二甲基亞砜)3C6H6〕(PF6)2,〔Ru(二甲基甲酰胺)3C6H6〕(PF6)2,〔Ru(C6H6)Cl2〕2和〔Os(C6H6)Cl2〕2。
本發明應用的釕-和鋨-催化劑或者是已知的并部分地在商業上可購得的或者類似已知方法可制備的。這類催化劑和其制備例如在Gilkeson和Jackson[Gilkerson,W.R.,Jackson,M.D.,《美國化學學會雜志》(J. Am. Chem. Soc.)1014096-411(1979)],Benett和Matheson[Bennett,M.A.,Matheson,T.W.,《有機金屬化學雜志》(J.Organomet. Chem.)17587-93(1979)],Bennett和Smith[Bennett,M.A.,Smith,A.K.,J. C. S. Dalton Trans.233-24(1994)]和Luo等人[Luo,S.,Rauchfuss,T.B.,Wilson,S.R.,J.Am. Chem. Soc. 1148515-8520(1992)]描述過。
2.可熱活化或可輻射活化的熱穩定的鉬(VI)-或鎢(VI)化合物,它至少含有二個甲基或二個單取代的甲基結合在金屬上,其中取代基在α-位上不含氫原子。
鉬和鎢的其余價優選用熱穩定的中性配位體飽和,它是大量已知的。中性配位體數目也可超過化學計算的可能數字(溶劑化物)。熱穩定性前面已說明過。在溫度超過50℃,例如60至300℃時這種鉬和鎢化合物也可熱活化。
在本發明應用的鉬-和鎢化合物情況可涉及這樣一些化合物,它們含有一個金屬原子或二個經一單鍵,雙鍵或三鍵結合的金屬原子。這種結合在金屬上的甲基或單取代的甲基作為配位體至少結合2次,特別優選2至6次并最優選2至4次。這種配位體優選相當于式XI,
-CH2-R (XI),式中R為H,-CF3,SiR38R39R40,-CR41R42R43,未取代的或以C1-C6-烷基或C1-C6-烷氧基取代的C6-C16-芳基或C4-C15-雜芳基,該雜芳基帶有1至3個來自O,S和N的雜原子;并
R41,R42和R43互相獨立地為C1-C10-烷基,該烷基是未取代的或以C1-C10-烷氧基取代的,或R41和R42具有這種含義并R43是C6-C10-芳基或C4-C9-雜芳基,它是未取代的或以C1-C6-烷基或C1-C6-烷氧基取代的;并
R38,R39和R40具有上面已陳述的含義。
若R38至R43為烷基,則此烷基可以是直鏈的或支鏈的并含有優選1至8并特別優選1至4個C-原子。若R38至R43為芳基,則它優選為苯基或萘基。
若式XI中R為芳基,則它優選為苯基或萘基。若式XI中R為雜芳基,則它優選為吡啶基,呋喃基,噻吩基或吡咯基。
在定義范圍內R38至R43優選的取代基是甲基,乙基,甲氧基和乙氧基。基R38至R43的例子是在前面已陳述過。
在一優選實施方案中式XI中的R基為H,-C(CH3)3,-C(CH3)2C6H5,未取代的或以甲基,乙基,甲氧基或乙氧基取代的苯基,-CF3或-Si(CH3)3。
Mo(VI)-和W(VI)-原子的其余價必要時可以被相同的或不同的配位體飽和,例如來自=O,=N-R44,具有2至18個C-原子的仲胺,R45-O-,R45-S-,鹵素,必要時取代的環戊二烯基,橋接的雙環戊二烯基,三齒的單陰離子的配位體和中性配位體,例如醚,腈,CO和叔膦和胺,其中R45是各自獨立地未取代的或以C1-C6-烷氧基或鹵素取代的直鏈的或支鏈的C1-C18-烷基,未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基或鹵素取代的C5-或C6-環烷基,未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,C1-C6-烷氧基甲基,C1-C6-烷氧基乙基或鹵素取代的苯基,或未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,C1-C6-烷氧基甲基,C1-C6-烷氧基乙基或鹵素取代的芐基或苯基乙基;并R44為未取代的或以C1-C6-烷氧基取代的直鏈的或支鏈的C1-C18-烷基,未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基或鹵素取代的C5-或C6-環烷基,未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,C1-C6-烷氧基甲基,C1-C6-烷氧基乙基,二(C1-C6-烷基)氨基,二(C1-C6-烷基)氨基-C1-C3-烷基,或鹵素取代的苯基,或未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,C1-C6-烷氧基甲基,C1-C6-烷氧基乙基或鹵素取代的芐基或苯基乙基。
仲胺是優選式R46R47N-的化合物,式中R46和R47各自獨立的為直鏈的或支鏈的C1-C18-烷基,C5-或C6-環烷基,未取代的或以C1-C6-烷氧基或鹵素取代的芐基或苯基乙基或(C1-C6-烷基)3Si;或R46和R47共同為四亞甲基,五亞甲基或3-噁戊烷-1,5-二基。烷基優選含有1至12和特別優選1至6個C-原子。一些例子是二甲基-,二乙基-,二-正丙基-,二-異丙基-,二-正丁基-,甲基-乙基-,二芐基-,芐基-甲基-,二苯基-,苯基-甲基氨基和二(三甲基甲硅烷基)氨基。
鹵素作為配位體或作為取代基優選氟或氯并特別優選氯。
環戊二烯基可以是未取代的或以一至5個C1-C4-烷基,特別是甲基或-Si(C1-C4-烷基),特別是-Si(CH3)3取代的。橋接的環戊二烯基特別是式R48-A-R48的化合物,其中R48為未取代的或以一至五個C1-C4-烷基,特別是甲基,或-Si(C1-C4-烷基),特別是-Si(CH3)3取代的環戊二烯基并A為-CH2-,-CH2-CH2-,-Si(CH3)2-,-Si(CH3)2-Si(CH3)2-或-Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-。
在醚作為中性配位體時可涉及具有2至8個C-原子的二烷基醚或具有5或6個環節的環狀醚。一些例子是二乙醚,甲基乙基醚,二-正丙基醚,二-異丙基醚,二-正丁基醚,乙二醇二甲基醚,四氫呋喃和二噁烷。
在腈作為中性配位體時可涉及脂族的或芳族的具有1至12,優選1至8個C-原子的腈。一些例子是乙腈,丙腈,丁基腈,苯并腈和芐基腈。
在叔胺和膦作為中性配位體時可涉及具有3至24,優選3至18個C-原子的這樣一些化合物。一些例子是三甲基胺和三甲基膦,三乙基胺和三乙基膦,三-正丙基胺和三-正丙基膦,三-正丁基胺和三-正丁基膦,三苯基胺和三苯基膦,三環己基胺和三環己基膦,苯基二甲基胺和苯基二甲基膦,芐基二甲基胺和芐基二甲基膦,3,5-二甲基-苯基-二甲基胺和3,5-二甲基-苯基-二甲基膦。
在三齒單陰離子的配位體時可涉及例如氫化(三-吡唑-1-基)硼酸根或烷基(三吡唑-1-基)硼酸根,它們是未取代的或以一至三個C1-C4-烷基取代的〔參見Trofimenko,S.,《化學綜述》(Chem.Rev.),93943-980(1993)〕,或涉及〔C5(R′5)Co(R50R51P=O)3〕Θ,式中R′為H或甲基和R50及R51各自獨立地為C1-C4-烷基,C1-C4-烷氧基或苯基〔參見Klaui,W.,《應用化學》(Angew.Chem.)102661-670(1990)〕。
在鹵素作為R44和R45的取代基時優選涉及氟并特別優選為氯。取代基烷基,烷氧基或在烷氧基甲基或烷氧基乙基中的烷氧基優選含有1至4并特別優選1或2個C-原子。例子是甲基,乙基,正和異-丙基,正,異和叔丁基,甲氧基,乙氧基,正和異丙氧基和正,異和叔丁氧基。
R44和R45作為烷基含有優選1-12,特別優選1-8和尤其優選1-4個C原子。優選地涉及支鏈烷基。R44的一些例子是甲氧基,乙氧基,正和異丙氧基,正,異和叔丁氧基,六氟異丙氧基和六以及全氟丁氧基。
R44和R45的取代的苯基和芐基的例子是對甲基-苯基或-芐基,對氟-或對氯苯基或-芐基,對乙基苯基或-芐基,對正或異丙基苯基或-芐基,對異丁基苯基或-芐基,3-甲基-苯基或-芐基,3-異-丙基苯基或-芐基,2,6-二甲基苯基或-芐基,2,6-二異丙基苯基或芐基,2,6-二正或-叔-丁基苯基和-芐基。R45是特別優選未取代的或以C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的苯基。
在一優選實施方案中鉬和鎢化合物特別相當于式XII至XIIc之一,
式中
Me為Mo(VI)或W(VI);
基R53至R58中的至少二個,優選2至4個為式XI的-CH2-R基,式中R具有上面陳述的含義;
R53至R58的其余基的每2個為=O或=N-R44,并R44具有上面陳述的含義;和/或
R53至R58的其余基為帶有2至18個C-原子的仲氨基,R45O-或R45S-,鹵素,環戊二烯基或橋接的雙環戊二烯基或一中性配位體,式中R45具有上述的含義。對R和R44和R45適用前面陳述的優選情況。
在一特別優選的實施方案中在本發明的組合物中使用了式XII的鉬-或鎢化合物,式中
a)R53至R58為式XI的-CH2-R基,或
b)R53和R54是式XI的-CH2-R基,R55和R56一起為=N-R44基,并R57和R58一起互相獨立地是R45O-或鹵素,或
c)R53和R54一起以及R55和R56一起是=N-R44基,和R57和R58是式XI的-CH2-R基,其中R,R44和R45具有前面的含義。對R,R44和R45適用前面的優選情況。
在式XIIc化合物的情況下特別優選的是,式中R53,R54和R55是式XI的一個基,其中式XI的基特別優選涉及-CH2-Si(C1-C4-烷基)3。
在本發明的組合物中完全特別優選使用式XIII,XIIIa或XIIIb的鉬-或鎢化合物
式中
Me為Mo(VI)或W(VI),
R是H,-C(CH3)3,-C(CH3)2-C6H5,-C6H5或-Si(C1-C4-烷基)3,
R63為苯基或以1至3個C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的苯基,
R53是未取代的或以氟取代的直鏈的或支鏈的C1-C4-烷氧基,和
R54具有與R53相同的含義或為F,Cl或Br。R53特別優選支鏈的烷氧基,它必要時以F部分或全部地所取代,例如異丙氧基,異和叔丁氧基,六氟丙氧基和九氟丙氧基。R54優選為Cl。
鉬-和鎢化合物的一些例子是
Mo2[CH2Si(CH3)3]6,W(=N-C6H5)(OC(CH3)3)(Cl)[(CH2Si(CH3)3)]2,
W(=N-C6H5)(OC(CH3)(CF3)2)2[(CH2Si(CH3)3)]2,
Mo(=N-3,5-二異丙基C6H5)2[(CH2C(CH3)2-C6H5)]2,
Mo(=N-3,5-二異丙基C6H5)2[(CH2-C6H5)]2,Mo(=N-3,5-二甲基C6H5)2[(CH2-C6H5)]2,
Mo(=N-3,5-二甲基C6H5)2(CH3)2(四氫呋喃),3Mo=Mo[CH2Si(CH3)3]3,W(=NC6H5)[CH2Si(CH3)3]3Cl。
本發明應用的鉬-和鎢催化劑是已知的或按已知的和類似的方法從金屬鹵化物出發利用格利雅反應可制備的〔參見例如Huq,F.,Mowat,W.,Schortland,A.,Skapski,A.C.,Wilkinson,G.,《化學學會雜志》(J.Chem.Soc.),化學通訊(Chem.Commun.)1079-1080(1971)或Schrock,R.R.,Murdzeck,J.S.,Bazan,G.C.,Robins,J.,DiMare,M.,O′Regan,M.,《美國化學學會雜志》(J. Am. Chem. Soc.),1123875-3886(1990)〕。
3.熱穩定的鈦(IV),鈮(V),鉭(V),鉬(VI)-或鎢(VI)化合物,其中甲硅烷基甲基和至少一個鹵素結合在金屬上。這種單組分催化劑是特別光催化活化的。
在本發明要用的鈦(IV)-,鈮(V)-和鉭(V)化合物情況涉及含一個金屬原子的化合物。在本發明要用的鉬(VI)-和鎢(VI)化合物可涉及含有一個金屬原子的或二個經一單鍵,雙鍵或三鍵結合的金屬原子的化合物。鈦,鈮,鉭,鉬和鎢的其余價優選是用熱穩定的中性配位體飽合的,其中熱穩定性的定義開始時已經給出。在結合于金屬原子上的鹵素情況優選涉及F,Cl,Br和I,較優選F,Cl和Br并特別優選F或Cl。甲硅烷基甲基配位體優選相當于式XIV,
-CH2-SiR38R39R40 (XIV)式中R38,R39和R40各自獨立地為C1-C18-烷基,C5-或C6-環烷基或未取代的或以C1-C6-烷基或C1-C6-烷氧基取代的苯基或芐基。
若R38至R40為烷基,則可以是直鏈或支鏈的并優選含1至12,特別優選1至8并最優選1至4個C-原子。特別優選的烷基是甲基和乙基。
R38至R40作為苯基和芐基的優選取代基在定義范圍內是甲基,乙基,甲氧基和乙氧基。
在一優選實施方案中在式XIV的基中R38至R41為C1-C4-烷基,苯基或芐基。
式XIV的基的一些例子是-CH2-Si(CH3)3,-CH2-Si(C2H5)3,-CH2-Si(n-C3H7)3,-CH2-Si(n-C4H9)3,-CH2-Si(CH3)2(n-C4H9),-CH2-Si(CH3)2(t-C4H9),-CH2-Si(CH3)2(C2H5),-CH2-Si(CH3)2〔C(CH3)2CH(CH3)2〕,-CH2-Si(CH3)2(n-C12H25),-CH2-Si(CH3)2(n-C18H37),-CH2-Si(C6H5)3,-CH2-Si(CH2-C6H5)3,-CH2-Si(C6H5)(CH3)2和-CH2-Si(CH2-C6H5)(CH3)2。完全特別優選的是-CH2-Si(CH3)3。
Ti(IV),Nb(V)-,Ta(V)-,Mo(VI)-和W(VI)-原子的其余價必要時可以被相同的或不同的中性配位體飽和,例如來自=O,=N-R44,具有2至18個C-原子的仲胺,R45-O-,R45-S-,鹵素,必要時取代的環戊二烯基,橋接的雙環戊二烯基,三齒的單陰離子的配位體和中性配位體,例如醚,腈,CO和叔膦和胺,其中R45是各自獨立地未取代的或以C1-C6-烷氧基或鹵素取代的直鏈的或支鏈的C1-C18-烷基,未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基或鹵素取代的C5-或C6-環烷基,未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,C1-C6-烷氧基甲基,C1-C6-烷氧基乙基或鹵素取代的苯基,或未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,C1-C6-烷氧基甲基,C1-C6-烷氧基乙基或鹵素取代的芐基或苯基乙基;并R44為未取代的或以C1-C6-烷氧基取代的直鏈的或支鏈的C1-C18-烷基,未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基或鹵素取代的C5-或C6-環烷基,未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,C1-C6-烷氧基甲基,C1-C6-烷氧基乙基,二(C1-C6-烷基)氨基,二(C1-C6-烷基)氨基-C1-C3-烷基,或鹵素取代的苯基,或未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,C1-C6-烷氧基甲基,C1-C6-烷氧基乙基或鹵素取代的芐基或苯基乙基,附加條件是在鈦化合物情況配位體不是=O或=N-R44。
R44和R45,仲胺,作為金屬原子上另外的配位體或作為取代基的鹵素,環戊二烯基,醚,腈,作為中性配位體的叔胺和膦和三齒的單陰離子配位體的含義和優選情況是先前已經陳述過的。同樣先前已陳述過烷基,烷氧基或在烷氧基甲基或烷氧基乙基中作為取代基的烷氧基的含義和優選情況。
在一優選實施方案中,金屬化合物尤其相當于式XV,XVa或XVb,
式中Me1為Mo(VI)或W(VI);Me2為Nb(V)或Ta(V);基R69至R74之一為一式XIV基-CH2-SiR38R39R40;基R69至R74至少之一是F,Cl或Br;
R38,R39和R40各自獨立地為C1-C6-烷基,C5-或C6-環烷基,或未取代的或以C1-C6-烷基或以C1-C6-烷氧基取代的苯基或芐基。
在式XV中2個或各2個和在式XVa中2個其余的R69至R74的基每次一起為=O或=N-R44,并R44是未取代的或C1-C6-烷氧基取代的直鏈的或支鏈的C1-C18-烷基,未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基或鹵素取代的C5-或C6-環烷基,未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,C1-C6-烷氧基甲基,C1-C6-烷氧基乙基,二(C1-C6-烷基)氨基,二(C1-C6-烷基)氨基-C1-C3-烷基或鹵素取代的苯基,或未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,C1-C6-烷氧基甲基,C1-C6-烷氧基乙基,二(C1-C6-烷基)氨基,二(C1-C6-烷基)氨基-C1-C3-烷基或鹵素取代的芐基或苯乙基,并其余的基為具有2至18個C-原子的仲氨基,R45-O-或R45S-,鹵素,未取代的或取代的環戊二烯基或橋連的雙環戊二烯基或一中性配位體,其中R45是各自獨立地未取代的或以C1-C6-烷氧基或鹵素取代的直鏈的或支鏈的C1-C18-烷基,未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基或鹵素取代的C5-或C6-環烷基,未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,C1-C6-烷氧基甲基,C1-C6-烷氧基乙基,二(C1-C6-烷基)氨基,二(C1-C6-烷基)氨基-C1-C3-烷基或鹵素取代的苯基,或未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,C1-C6-烷氧基甲基,C1-C6-烷氧基乙基,二(C1-C6-烷基)氨基,二(C1-C6-烷基)氨基-C1-C3-烷基或鹵素取代的芐基或苯乙基;或
在式XV,XVa和XVb中其余的基各自獨立的為具有2至18個C-原子的仲氨基,R45O-或R45S-,鹵素,未取代的或取代的環戊二烯基或橋連的雙環戊二烯基或一中性配位體,其中R45是各自獨立地未取代的或以C1-C6-烷氧基或鹵素取代的直鏈的或支鏈的C1-C18-烷基,未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基或鹵素取代的C5-或C6-環烷基,未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,C1-C6-烷氧基甲基,C1-C6-烷氧基乙基,二(C1-C6-烷基)氨基,二(C1-C6-烷基)氨基-C1-C3-烷基或鹵素取代的苯基,或未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,C1-C6-烷氧基甲基,C1-C6-烷氧基乙基,二(C1-C6-烷基)氨基,二(C1-C6-烷基)氨基-C1-C3-烷基或鹵素取代的芐基或苯乙基。
對于基R69至R74,適用前面已陳述的優選情況。
在一特別優選的實施方案中在本發明方法中使用式XV,XVa和XVb的金屬化合物,式中
R69為式XIV的-CH2-SiR38R39R40的一個基,
R70是F,Cl或Br;并
(a)在式XV中R71和R72及R73和R74各一起為基=N-R44,或R71和R72一起為基=N-R44,和R73和R74各自獨立地為未取代的或取代的環戊二烯基,R45-O-或鹵素,或
(b)在式XVa中R71和R72一起為基=N-R44,并R44為未取代的或取代的環戊二烯基,R45-O-或鹵素,或在式XVa中R71,R72和R73各自獨立地為未取代的或取代的環戊二烯基,R45-O-或鹵素,或
(c)在式XVb中R71和R72各自獨立地為未取代的或取代的環戊二烯基,R45-O-或鹵素,其中R38至R44具有前面所述的含義。對于R38,R39,R40,R44和R45,適用前面已有的優選情況。
完全特別優選的是在本發明的方法中使用式XVI,XVIa,XVIb,XVIc或XVId的金屬化合物,
式中Me1為Mo(VI)或W(VI);Me2為Nb(V)或Ta(V);R75為-Si(C1-C4-烷基)3;Z為F、Cl或Br;R63為苯基或被1至3個C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的苯基,
(a)R73和R74在式XVI中-起是基=NR63或各自獨立地為F,Cl,Br,未取代的或以氟取代的直鏈的或支鏈的C1-C4-烷氧基,未取代的或以C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的苯基氧或未取代的或以C1-C4-烷基取代的環戊二烯基;
(b)R71,R72,R73和R74在式XVIa中各自獨立地為F,Cl,Br,未取代的或以氟取代的直鏈的或特別是支鏈的C1-C4-烷氧基,未取代的或以C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的苯氧基或未取代的或以C1-C4-烷基取代的環戊二烯基;
(c)R73在式XVIb中是F,Cl,Br,未取代的或以氟取代的直鏈的或支鏈的C1-C4-烷氧基,未取代的或以C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的苯氧基或未取代的或以C1-C4-烷基取代的環戊二烯基;
(d)R71,R72和R73在式XVIc中各自獨立地是F,Cl,Br,未取代的或以氟取代的直鏈的或特別是支鏈的C1-C4-烷氧基,未取代的或以C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的苯氧基或未取代的或以C1-C4-烷基取代的環戊二烯基;
(e)R71和R72在式XVId中各自獨立地是F,Cl,Br,未取代的或以氟取代的直鏈的或特別是支鏈的C1-C4-烷氧基,未取代的或以C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的苯氧基或未取代的或以C1-C4-烷基取代的環戊二烯基。烷氧基是特別優選支鏈烷氧基,它必要時以F部分地或全部地取代,例如異丙氧基,異-和-叔-丁氧基,六氟丙氧基和九氟丙氧基。在苯氧基時特別涉及在2、6位上以C1-C4-烷基取代的苯氧基,例如2,6-二甲基苯氧基。取代的環戊二烯基的例子是單至五甲基環戊二烯基和三甲基甲硅烷基環戊二烯基。R63是優選苯基或以C1-C4-烷基取代的苯基,特別是苯基,3,5-二甲基-,2,6-二甲基-,3,5-二乙基-和2,6-二乙基-苯基。
在本發明的方法中完全特別優選的化合物是式XVII,XVIIa,XVIIb,XVIIc和XVIId的這些化合物
(R63-N=)2Me1XaCH2Si(CH3)3 (XVII),
(R63-N=)R71Me1Xa(OR62)CH2Si(CH3)3 (XVIIa),
R72R73Me2Xa(OR62)CH2Si(CH3)3 (XVIIb),
R63-N=Me2Xa(OR62)CH2Si(CH3)3 (XVIIc),
R71-TiXa(OR62)CH2Si(CH3)3(XVIId),式中Me1為Mo(VI)或W(VI);Me2為Nb(V)或Ta(V);Xa為F或Cl;R63為苯基或被1或2個C1-C4-烷基取代的苯基;R62為支鏈的必要時部分的或全部的以F取代的C3-或C4-烷基或苯氧基或以1至3個甲基-或乙基取代的苯氧基;R72和R73各自獨立地為未取代的或以1至5個甲基取代的環戊二烯基,Xa或R62O-;并R71是未取代的或以1至5個甲基取代的環戊二烯基,Xa或R72O-。
鈦(IV)-,鈮(V)-,鉭(V)-,鉬(VI)-,和鎢(VI)-化合物的一些例子是〔Cp為環戊二烯基和Me為Nb(V)或Ta(V)〕
Cp2Ti[CH2Si(CH3)3]Cl,(C6H5O)CpTi[CH2Si(CH3)3]Cl,Cp2Me(CH3)[(CH2Si(CH3)3]Cl,
(C6H5O)2CpMe[(CH2Si(CH3)3]Cl,CP2Ti[CH2Si(CH3)3]F,CpTi[CH2Si(CH3)3]F2,
(2,6-(CH3)2-C6H3O)2Ti[CH2Si(CH3)3]Cl,[(CH3)3CO]CpTi[CH2Si(CH3)3]Cl,
(2,6-(CH3)2-C6H3O)Ti[CH2Si(CH3)3]2Br,[(CH3)2CHO]2Ti[CH2Si(CH3)3]Cl,
CpMe[OC(CH3)(CF3)2]2[(CH2Si(CH3)3]Cl,[(CF3)2CHO]2Ti[CH2Si(CH3)3]Cl,
CpMe[OC(CH3)(CF3)2]2[(CH2Si(CH3)3]Cl,[OC(CH3)3]2Me[CH2Si(CH3)3]Cl2,
(2,6-(CH3)2-C6H3O)CpTi[CH2Si(CH3)3]Cl,[(CF3)2CHO]CpTi[CH2Si(CH3)3]Cl,
W(=N-C6H5)[(OC(CH3)3][CH2-Si(CH3)3]Cl2,[(CH3)2CHO]CpTi[CH2Si(CH3)3]Cl,
W(=N-C6H5)[(OC(CH3)3]2[CH2-Si(CH3)3]Cl,Cp2Me[OC(CH3)3][(CH2Si(CH3)3]Cl,
Me(=N-C6H5)[OCH(CH3)2][(CH2Si(CH3)3]Cl,Cp2Me[OC(CH3)3][(CH2Si(CH3)3]Cl,
Me(=N-C6H5)[OCH(CF3)2][(CH2Si(CH3)3]Cl,[(CF3)2(CH3)CO]CpTi[CH2Si(CH3)3]Cl,
(=N-2,6-(CH3)2C6H3)CpMe[(CH2Si(CH3)3]Cl,Me[CH2Si(CH3)3][OCH(CH3)](CF3O)2Cl,
Mo(=N-2,6-di-i-C3H7-C6H3)2[CH2-Si(CH3)3]Cl,CpMe[OC(CH3)3]2[(CH2Si(CH3)3]Br,
CpMe[OC(CH3)3]2[(CH2Si(CH3)3]Cl,Me(=N-2,6-di-i-C3H7-C6H3)[(CH2Si(CH3)3]Cl2,
Me(2,6-di-i-C3H7-苯氧基)2Me[CH2Si(CH3)3]Cl2,[(CH3)2CHO]2Ti[CH2Si(CH3)3]F,
Mo(=N-C6H5)2[CH2-Si(CH3)3]Cl,Me(2,6-(CH3)2苯氧基)(CH3O)2[(CH2Si(CH3)3]Cl,
Me(=N-2,6-di-i-C3H7-C6H3)[(CH3)3CO][(CH2Si(CH3)3]Cl,Cp2Ti[CH2Si(CH3)3]Br,
Cp2Me[(CH2Si(CH3)3]Cl2,Me(=N-2,6-(CH3)2C6H3)((CF3)2C(CH3)O)[CH2Si(CH3)3]Cl,
Me(=N-2,6-(CH3)2C6H3)(2,6-(CH3)2-C6H3O)[CH2Si(CH3)3]Cl,CpTi[CH2Si(CH3)3]Cl2,
(=N-2,6-(CH3)2C6H3)Me[2,6-(CH3)2C6H3O)][(CH2Si(CH3)3)]Cl,Ti[CH2Si(CH3)3]Cl3,
Ti[CH2Si(CH3)3]Br3,Mo(=N-2,6-di-i-C3H7-C6H3)[(OCH2C(CH3)3]2[CH2-Si(CH3)3]Cl.
本發明使用的鈦-、鈮-、鉭-、鉬-和鎢-化合物是已知的或按已知的和類似的方法從必要時相應取代的金屬鹵化物出發利用格里雅反應可制出〔Schrock,R.R.,Murdzeck,J.S.,Bazan,G.C.,Robbins,J.,Dimare,M.,O′Regan,M.,《美國化學學會雜志》(J.Am.Chem.Soc.),1123875-3886(1990)〕。
4.其他適合的光活化的單組分催化劑是鈮(V)-或鉭(V)化合物,它們含有至少二個甲基或二個單取代的甲基結合在金屬上,其中取代基在α-位不含氫原子。這些化合物也是熱催化劑。
本發明應用的鈮(V)-和鉭(V)化合物含有一個金屬原子。在金屬上結合的甲基或單取代的甲基作為配位體至少是結合二次,特別優選二至五次并最優選二至三次。這種配位體優選相當于式XI
-CH2-R(XI),式中R具有前面陳述的含義和優選情況。
鈮-和鉭原子的其余價優選是以熱穩定的中性配位體飽和的,它們是大量已知的。中性配位體的數目也可以超過化學計算可能的數目(溶劑化物)。熱穩定性的定義開始時已給出。
Nb(V)-和Ta(V)-原子的其余價必要時可以被相同的或不同的中性配位體飽和,例如來自=O,=N-R44,具有2至18個C-原子的仲胺,R45-O-,R45-S-,鹵素,必要時取代的環戊二烯基,橋接的雙環戊二烯基,三齒的單陰離子的配位體和中性配位體,例如醚,腈,CO和叔膦和胺,其中R45是各自獨立地未取代的或以C1-C6-烷氧基或鹵素取代的直鏈的或支鏈的C1-C18-烷基,未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基或鹵素取代的C5-或C6-環烷基,未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,C1-C6-烷氧基甲基,C1-C6-烷氧基乙基或鹵素取代的苯基,或未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,C1-C6-烷氧基甲基,C1-C6-烷氧基乙基或鹵素取代的芐基或苯基乙基;并R44為未取代的或以C1-C6-烷氧基取代的直鏈的或支鏈的C1-C18-烷基,未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基或鹵素取代的C5-或C6-環烷基,未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,C1-C6-烷氧基甲基,C1-C6-烷氧基乙基,二(C1-C6-烷基)氨基,二(C1-C6-烷基)氨基-C1-C3-烷基,或鹵素取代的苯基,或未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,C1-C6-烷氧基甲基,C1-C6-烷氧基乙基或鹵素取代的芐基或苯基乙基。
R44和R45,仲胺,作為金屬原子上另外的配位體或作為取代基的鹵素,環戊二烯基,醚,腈,作為中性配位體的叔胺和膦和三齒的單陰離子配位體的含義和優選情況是先前已經陳述過的。同樣先前已陳述過烷基,烷氧基或在烷氧基甲基或烷氧基乙基中作為取代基的烷氧基的含義和優選情況。
在一優選實施方案中鈮-和鉭化合物特別相當于式XVIII,
式中
Me為Nb(V)或Ta(V),
基R82至R86中的至少二個,優選2或3個為式XI的一個基-CH2-R,式中R具有前面陳述的含義和優選情況;R82至R86其余基的二個基一起為=O或=N-R44,并R44是未取代的或以C1-C6-烷氧基取代的直鏈的或支鏈的C1-C18-烷基,未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基或鹵素取代的C5-或C6-環烷基,未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,C1-C6-烷氧基甲基,C1-C6-烷氧基乙基,二(C1-C6-烷基)氨基,二(C1-C6-烷基)氨基-C1-C3-烷基或鹵素取代的苯基,或未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,C1-C6-烷氧基甲基,C1-C6-烷氧基乙基,二(C1-C6-烷基)氨基,二(C1-C6-烷基)氨基-C1-C3-烷基或鹵素取代的芐基或苯基乙基;和/或
R82至R86的其余基相互獨立地為帶有2至18個C-原子的仲氨基,R45O-,R45S-,鹵素,環戊二烯基或橋接的雙環戊二烯基或一中性配位體,式中R45相互獨立地是未取代的或以C1-C6-烷氧基或鹵素取代的直鏈的或支鏈的C1-C18-烷基,未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基或鹵素取代的C5-或C6-環烷基,未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,C1-C6-烷氧基甲基,C1-C6-烷氧基乙基,二(C1-C6-烷基)氨基,二(C1-C6-烷基)氨基-C1-C3-烷基或鹵素取代的苯基,或未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,C1-C6-烷氧基甲基,C1-C6-烷氧基乙基,二(C1-C6-烷基)氨基,二(C1-C6-烷基)氨基-C1-C3-烷基或鹵素取代的芐基或苯乙基。
在一特別優選實施方案中使用式XVIII的鈮-和鉭化合物,式中,
a)R82至R86各為一式XI-CH2-R基,或
b)R82至R83各為一式XI-CH2-R基,R84和R85一起為基=N-R44和R86是未取代的或取代的環戊二烯基,R45-O-或鹵素,或
c)R82,R83和R84各是一式XI-CH2-R的基團,并R85和R86一起為基=N-R44,或
R82,R83,R84和R85是一個式XI-CH2-R的基和R86為未取代的或取代的環戊二烯基,R45-O-或鹵素,其中R,R44和R45具有前述的含義。對R,R44和R45適用前述的優選情況。
在本發明方法中完全特別優選使用式IXX,IXXa或IXXb的鈮-和鉭化合物,
式中
Me為Nb(V)或Ta(V),
Rv是H,-C(CH3)3,-C(CH3)2-C6H5,-C6H5或-Si(C1-C4-烷基)3,
R63為苯基或以1至3個C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的苯基,
R84在式IXX中是基-CH2-R或F,Cl,Br,未取代的或以氟取代的直鏈的或特別是支鏈的C1-C4-烷氧基,未取代的或以C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的苯氧基或未取代的或以C1-C4-烷基取代的環戊二烯基;
R82,R83和R84在式IXXa中相互獨立地為F,Cl,Br,未取代的或以氟取代的直鏈的或特別是支鏈的C1-C4-烷氧基,未取代的或以C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的苯氧基或未取代的或以C1-C4-烷基取代的環戊二烯基;并
R82和R83在式IXXb中相互獨立地是F,Cl,Br,未取代的或以氟取代的直鏈的或特別是支鏈的C1-C4-烷氧基,未取代的或以C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的苯氧基或未取代的或以C1-C4-烷基取代的環戊二烯基。烷氧基是特別優選支鏈的烷氧基,在必要時它以氟部分地或全部地取代,例如異丙氧基,異和叔丁氧基,六氟丙氧基或九氟丙氧基。
鈮(V)-和鉭(V)化合物的一些例子是〔Cp為環戊二烯基和Me為Nb(V)或Ta(V)〕CP2Me[(CH2C(CH3)2-C6H5)]3,
Me[CH2Si(CH3)3]3[OCH(CH3)2]2,CpMe[OCH(CH3)2]2[(CH2-C6H5)]2,
CpMe[OCH(CF3)2]2[(CH2-C6H5)]2,Cp2Me[(CH2Si(CH3)3)]3,Cp2Me(CH3)2[OC(CH3)3],
Me(2,6-(CH3)2苯氧基)2(CH3)3,Me[CH2Si(CH3)3]3[OCH2C(CH3)3]3,
Me(=N-2,6-(CH3)2C6H3)[(CH2-C6H5)]3,Cp2Me(CH3)3,Cp2Me[(CH2-C6H5)]3,
Me(=N-C6H5)[OC(CH3)3][(CH2Si(CH3)3)]2,Me[CH2Si(CH3)3]5,Me[CH2Si(CH3)3]3Cl2,
Me(=N-2,6-di-i-C3H7-C6H3)[(CH2-C6H5)]3,Me(=N-2,6-(CH3)2C6H3)[(CH2-C6H5)]3,
Cp2Me[3,5-(CH3)2C6H3O)][(CH2Si(CH3)3)]2,Me(2,6-di-i-C3H7-苯氧基)2(CH3)3,
Me(=N-C6H5)[OC(CH3)(CF3)2][(CH2Si(CH3)3)]2,CpMe[OCH(CH3)2]2[(CH2Si(CH3)3)]2,
Me(=N-2,6-di-i-C3H7-C6H3)[(CH2C(CH3)2-C6H5)]2Cl,Me(=N-2,6-(CH3)2C6H3)(CH3)3.
本發明應用的鈮-和鉭化合物是已知的或按已知的和類似的方法由必要時取代的金屬鹵化物出發經格利雅反應和/或取代反應制備〔Schrock,R.R.,Murdzeck,J.S.,Bazan,G.C.,Robbins,J.,KiMare,M.,O′Regan,M.,《美國化學學會雜志》(J. Am. Chem. Soc.),1123875-3886(1990);Schrock,R. R.,J.Am. Chem. Soc. 1003359(1978)]。
5.其他適合的光活化的單組分催化劑是鈦(IV)化合物,它含有至少二個甲基或二個單取代的甲基結合在金屬上,其中取代基在α-位不含氫原子。這種化合物也是熱催化劑。
本發明應用的鈦(IV)化合物含有一個金屬原子。在金屬上結合的甲基或單取代的甲基作為配位體至少是結合二次,特別優選2至4次并最優選2或3次。這種配位體優選相當于式XI,
-CH2-R (XI),式中R具有前面提到的含義和優選情況。
鈦原子的其余價優選是以熱穩定的中性配位體飽和,它是大量已知的。中性配位體數目也可超過化學計算可能的數目(溶劑化物)。熱穩定性的定義開始時已給出。
Ti(IV)原子的其余價必要時被相同的或不同的中性配位體所飽和,該配位體來自帶2至18個C-原子的仲胺,R45O-,R45S-,鹵素,必要時取代的環戊二烯基,橋接的雙環戊二烯基,三齒的單陰離子配位體和中性配位體例如醚,腈,CO和叔膦和胺,式中R45相互獨立地是未取代的或以C1-C6-烷氧基或鹵素取代的直鏈的或支鏈的C1-C18-烷基,未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基或鹵素取代的C5-或C6-環烷基,未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,C1-C6-烷氧基甲基,C1-C6-烷氧基乙基或鹵素取代的苯基,或未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,C1-C6-烷氧基甲基,C1-C6-烷氧基乙基或鹵素取代的芐基或苯乙基。
R45,仲胺,在金屬原子上作為其他配位體或作為取代基的鹵素,環戊二烯基,醚,腈,作為中性配位體的叔胺和膦及三齒的單陰離子的配位體,其含義和優選情況以前已經陳述過。同樣地以前也陳述過烷基,烷氧基或在烷氧基甲基或烷氧基乙基中作為取代基的烷氧基的含義和優選情況。
在一優選實施方案中鈦(IV)化合物特別相當于式XX,
式中
基R87至R90的至少二個,優選2或3個基為式XI的一個基-CH2-R,式中R具有前面提到的含義和優選情況;并R87至R90其余基為帶有2至18個C-原子的仲胺,R45O-,R45S-,鹵素,環戊二烯基或橋接的雙環戊二烯基或一中性配位體,式中R45相互獨立地是未取代的或以C1-C6-烷氧基或鹵素取代的直鏈的或支鏈的C1-C18-烷基,未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基或鹵素取代的C5-或C6-環烷基,未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,C1-C6-烷氧基甲基,C1-C6-烷氧基乙基,二(C1-C6-烷基)氨基,二(C1-C6-烷基)氨基-C1-C3-烷基或鹵素取代的苯基,或未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,C1-C6-烷氧基甲基,C1-C6-烷氧基乙基,二(C1-C6-烷基)氨基,二(C1-C6-烷基)氨基-C1-C3-烷基或鹵素取代的芐基或苯乙基。
在一特別優選的實施方案中本發明方法中使用式XX的鈦(IV)化合物,式中
a)R87至R90為式XI-CH2-R的一個基,或
b)R82和R88是式XI-CH2-R的一個基,并R89和R90相互獨立地為未取代的或取代的環戊二烯基,R45-O-或鹵素,或
c)R87,R88和R89為式XI-CH2-R的一個基,并R90為未取代的或取代的環戊二烯基,R45-O-或鹵素,其中R和R45具有上面陳述的含義。對R和R45適用上面陳述的優選情況。
本發明方法中完全特別優選使用式XXIa或XXIb的鈦(IV)化合物,
式中
Rv是H,-C(CH3)3,-C(CH3)2-C6H5,-C6H5或-Si(C1-C4-烷基)3,并
R87和R88相互獨立地是F,Cl,Br,未取代的或以氟取代的直鏈的或特別是支鏈的C1-C4-烷氧基,未取代的或以C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的苯氧基或未取代的或以C1-C4-烷基取代的環戊二烯基。烷氧基特別優選支鏈的烷氧基,它必要時為F部分地或全部的取代,例如異丙氧基,異和叔丁氧基,六氟丙氧基和九氟丙氧基。
若在-CH2-R中基R為-SiR38R39R40時,則在一優選的本發明實施方案中鈦(IV)化合物含有一結合到鈦上的鹵原子,特別是Cl或Br。此后完全特別優選的是式XXII化合物,
式中
Y1為F,Cl或Br,
R38,R39和R40相互獨立地為C1-C18-烷基,C5-或C6-環烷基或未取代的或以C1-C6-烷基或C1-C6-烷氧基取代的苯基或芐基;并
R87是-CH2-SiR38R39R40,F,Cl,Br,未取代的或以氟取代的直鏈的或特別是支鏈的C1-C4-烷氧基,未取代的或以C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的苯氧基或未取代的或以C1-C4-烷基取代的環戊二烯基。R38,Ra9和R40優選為C1-C4-烷基,苯基或芐基,并R87優選是Cl,未取代的或以氟取代的C3-或C4-烷基或未取代的或以C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的苯基或芐基。
鈦(IV)化合物的一些例子是〔Cp為環戊二烯基〕
Ti[CH2Si(CH3)3]4,Ti[OCH(CF3)2]2[(CH2Si(CH3)3)]2,CpTi[(CH2C(CH3)2-C6H5)]2Cl,
CpTi[(CH2-C6H5)]3,TiCl2[CH2Si(CH3)3)]2,[OCH(CF3)2]Ti[(CH2-C6H5)]3,
CpBrTi[(CH2C(CH3)2-C6H5)]2,CpTi[3,5-二甲基C6H3O)][(CH2Si(CH3)3)]2,
Ti[OCH(CH3)2]2[(CH2-C6H5)]2,ClTi[OCH(CH3)2][(CH2Si(CH3)3)]2,
CpTi[OCH(CF3)2][(CH2-C6H5)]2,CpTi(甲基)3,CpTi(甲基)2[OCH(CH3)2],
Ti[CH2Si(CH3)3]2Br2,Ti(2,6-二甲基苯氧基)2(CH3)2,
Ti[CH2Si(CH3)3]3[OCH(CH3)],Ti(2,6-二異丙基苯氧基)2(CH3)2,
Cp2Ti[CH2Si(CH3)3]2,Cp2Ti[CH2-C6H5]2.
本發明應用的鈦(IV)化合物是已知的或按已知的和類似的方法由金屬鹵化物出發經格利雅反應或其他已知的取代反應制備〔參見Clauss,K.,Bestian,H.,Justus Liebigs Ann. Chem.6548-19(1962)〕。
6.其他適合的光催化活化的化合物是釕-或鋨化合物,它們含有結合在金屬原子上的至少一膦基,至少一光不穩定的配位體,和必要時中性配位體(其中總共結合了2至5個配位體),并含有酸陰離子以達到電荷平衡。在本發明范圍內總共意味著膦基,光不穩定的配位體和中性配位體的總和。中性配位體又名非光不穩定的配位體。總共優選是結合2至4個和特別優選2或3個配位體。
鋨化合物也是熱有效的催化劑。若膦基不含有直鏈的烷基或烷氧基,而是充滿空間的基,例如仲和叔烷基或烷氧基(異丙基,異和叔丁基),或環烷基,或未取代的或以1至3個C1-C4-烷基或烷氧基取代的苯基或苯氧基時,則釕化合物也是熱催化劑。
膦基優選涉及帶3至40,更優選3至30和特別優選3至24個C-原子的叔膦和亞磷酸酯。
釕和鋨的其余價優選是以熱穩定的中性配位體飽和的,它是大量已知的。中性配位體的數目也可超過化學計算的可能數目(溶劑化物)。
在本發明應用的釕-和鋨化合物情況下單膦可在金屬原子上結合1至3次和優選2或3次,和二膦結合一次。在釕-和鋨催化劑中優選結合1至2個光不穩定的配位體。膦配位體優選相當于式XXIII和XXIIIa,
PR91R92R93 (XXIII),
R91R92P-Z1-PR91R92 (XXIIIa),式中R91,R92和R93相互獨立地是H,C1-C20-烷基,C1-C20-烷氧基,未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-鹵烷基或C1-C6-烷氧基取代的C4-C12-環烷基或環烷氧基,或未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-鹵烷基或C1-C6-烷氧基取代的C6-C16-芳基或C6-C16-芳氧基,或未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-鹵烷基或C1-C6-烷氧基取代的C7-C16-芳烷基或C7-C16芳烷氧基;基R91和R92共同是未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-鹵烷基或C1-C6-烷氧基取代的四-或五-亞甲基,或四或五亞甲基二氧基,或者是未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-鹵烷基或C1-C6-烷氧基取代的并與1或2個1,2-亞苯基稠合的四-或五-亞甲基,或四或五亞甲基二氧基,或者是未取代的或以C1-C6烷基,C1-C6鹵烷基或C1-C6烷氧基取代的并在1,2-和3,4-位與1,2-亞苯基稠合的四亞甲基二氧基,并R93具有前面陳述的含義;和
Z1為直鏈或支鏈的,未取代的或以C1-C4-烷氧基取代的C2-C12-亞烷基,未取代的或以C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的4至8個C-原子的1,2-或1,3-亞環烷基,或未取代的或以C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的帶有5或6個環節的和一來自O或N的雜原子的1,2或1,3-雜環亞烷基。
基R91,R92和R93優選涉及相同的基。
只要R91,R92和R93是被取代的,則這些取代基優選涉及C1-C4-烷基,C1-C4-鹵烷基或C1-C4-烷氧基。鹵素優選為Cl和特別優選F。優選取代基的例子是甲基,甲氧基,乙基,乙氧基和三氟甲基。R91,R92和R93優選是以1至3個取代基取代的。
R91,R92和R93作為烷基可以是直鏈的或支鏈的并含有優選1至12,更優選1至8,和特別優選1至6個C-原子。烷基的例子是甲基,乙基,正和異丙基,正、異和叔丁基,下述基的異構體戊基,己基,庚基,辛基,壬基,癸基,十一烷基,十二烷基,十三烷基,十四烷基,十五烷基,十六烷基,十七烷基,十八烷基和二十烷基。優選例子是甲基,乙基,正和異丙基,正、異和叔丁基,1-,2-或3-戊基和1-,2-,3-或4-己基。
R91,R92和R93作為烷氧基可以是直鏈的或支鏈的并含有優選1至12,更優選1至8,和特別優選1至6個C-原子。烷氧基的例子是甲氧基,乙氧基,正和異丙氧基,正、異和叔丁氧基,下述基的異構體戊氧基,己氧基,庚氧基,辛氧基,壬氧基,癸氧基,十一烷氧基,十二烷氧基,十三氧烷基,十四烷氧基,十五烷氧基,十六烷氧基,十七烷氧基,十八烷氧基和二十烷氧基。優選例子是甲氧基,乙氧基,正和異丙氧基,正、異和叔丁氧基,1-,2-或3-戊氧基和1-,2-,3-或4-己氧基。
若R91,R92和R93為環烷基,則優選涉及C5-C8-環烷基,并特別優選C5-或C6-環烷基。一些例子是環丁基,環庚基,環辛基和特別優選環戊基和環己基。取代的環烷基例子是甲基-,二甲基-,三甲基-,甲氧基-,二甲氧基-,三甲氧基-,三氟甲基-,雙三氟甲基-和三(三氟甲基)環戊基和環己基。
若R91,R92和R93為環烷氧基,則優選涉及C5-C8-環烷氧基,和特別優選C5-或C6-環烷氧基。一些例子是環丁氧基,環庚氧基,環辛氧基和特別優選環戊氧基和環己氧基。取代的環烷氧基例子是甲基-,二甲基-,三甲基-,甲氧基-,二甲氧基-,三甲氧基-,三氟甲基-,雙三氟甲基-和三(三氟甲基)環戊氧基和環己氧基。
若R91,R92和R93為芳基,則優選涉及C6-C12-芳基并特別優選苯基或萘基。取代芳基的例子是甲基-,二甲基-,三甲基-,甲氧基-,二甲氧基-,三甲氧基-,三氟甲基-,雙三氟甲基-和三(三氟甲基)苯基。
若R91,R92和R93為芳氧基,則優選涉及C6-C12-芳氧基并特別優選未取代或取代的苯氧基或萘氧基。取代芳氧基的例子是甲基-,二甲基-,三甲基-,甲基異丙基-,異丙基-,二異丙基-,三異丙基-,叔丁基-,甲基叔丁基-,二叔丁基-,三叔丁基-,甲氧基-,二甲氧基-,三甲氧基-,三氟甲基-,雙三氟甲基-和三(三氟甲基)苯氧基。
若R91,R92和R93為芳烷基,則優選涉及C7-C13-芳烷基,其中芳烷基中的亞烷基優選為亞甲基。特別優選的芳烷基是芐基。取代的芳烷基例子是甲基-,二甲基-,三甲基-,甲氧基-,二甲氧基-,三甲氧基-,三氟甲基-,雙三氟甲基-和三(三氟甲基)芐基。
若R91,R92和R93為芳烷氧基,則優選涉及未取代或取代的C7-C13-芳烷氧基,其中芳烷氧基中的亞烷基優選為亞甲基。特別優選的芳烷氧基是未取代或取代的芐氧基。取代的芳烷氧基例子是甲基-,二甲基-,三甲基-,甲氧基-,二甲氧基-,三甲氧基-,三氟甲基-,雙三氟甲基-和三(三氟甲基)芐氧基。
結合在P-原子上的、必要時取代的或稠合的四-或五亞甲基的例子是
其他適合的膦是以一個=PRa-基橋接的帶有6至8環碳原子的環脂烴化物(Cycloaliphate),例如
式中Ra為C1-C6-烷基,環己基,芐基,未取代的或以1或2個C1-C4-烷基取代的苯基。
Z1作為直鏈的或支鏈的亞烷基時優選涉及帶有優選2至6個C-原子的1,2-亞烷基或1,3-亞烷基,例如亞乙基,1,2-亞丙基或1,2-亞丁基。
Z1作為亞環烷基的例子是1,2-和1,3-亞環戊基和1,2-或1,3-亞環己基,Z1作為亞雜環烷基的例子是1,2-和1,3-吡咯烷,1,2-和1,3-哌啶,和1,2-和1,3-四氫呋喃。
在一優選實施方案中膦配位體相當于式XXIII,式中R91,R92和R93相互獨立地是H,C1-C6-烷基,未取代的或以C1-C4-烷基取代的環戊基或環己基,或未取代的或以C1-C4-烷基,C1-C4-烷氧基或三氟甲基取代的苯基或未取代的或以C1-C4-烷基,C1-C4-烷氧基或三氟甲基取代的芐基。式XXIII膦配位體特別優選的例子是
(C6H5)3P,(C6H5CH2)3P,(C5H11)3P,(CH3)3P,(C2H5)3P,(n-C3H7)3P,
(i-C3H7)3P,(n-C4H9)3P,(C6H5)2HP,(C6H5CH2)2HP,(C5H11)2HP,(C2H5)2HP,
(n-C3H7)2HP,(i-C3H7)2HP,(n-C4H9)2HP,(C6H5)H2P,(n-C4H9)H2P,(C6H5CH2)H2P,
(C5H11)H2P,(CH3)H2P,(CH3)2HP,(C2H5)H2P,(n-C3H7)H2P,(i-C3H7)H2P,PH3,
(2-Methyl-C6H4)3P,(3-CH3-C6H4)3P,(4-C2H5-C6H4)3P,(4-CH3-C6H4)3P,
(2,4-Di-CH3-C6H3)3P,(2,6-Di-CH3-C6H3)3P,(2-C2H5-C6H4)3P,(3-C2H5-C6H4)3P,(2-n-C3H7-C6H4)3P,(3-n-C3H7-C6H4)3P,(4-n-C3H7-C6H4)3P,(2-i-C3H7-C6H4)3P,(3-i-C3H7-C6H4)3P,(4-i-C3H7-C6H4)3P,(-n-C4H9-C6H4)3P,(3-n-C4H9-C6H4)3P,(4-n-C4H9-C6H4)3P,(2-i-C4H9-C6H4)3P,(3-i-C4H9-C6H4)3P,(4-i-C4H9-C6H4)3P,(2-t-C4H9-C6H4)3P,(3-t-C4H9-C6H4)3P,(4-t-C4H9-C6H4)3P,(2-CH3-6-t-C4H9-C6H3)3P,(3-CH3-6-t-C4H9-C6H3)3P,(3-CH3-6-t-C4H9-C6H3)3P,(2,6-Di-t-C4H9-C6H3)3P,(2,3-Di-t-C4H9-C6H3)3P,(C6H11)3P,(C6H11)2HP,(C5H9)P,(C5H9)2HP和(2,4-Di-t-C4H9-C6H3)3P.
在另一優選實施方案中膦配位體相當于式XXIII,式中R91,R92和R93相互獨立地是H,C1-C6-烷氧基,未取代的或以C1-C4-烷基取代的環戊氧基或環己氧基,或未取代的或以C1-C4-烷基,C1-C4-烷氧基或三氟甲基取代的苯氧基或未取代的或以C1-C4-烷基,C1-C4-烷基C1-C4-烷氧基或三氟甲基取代的芐氧基。
亞磷酸酯的例子是(CH3O)3P,(C2H5O)3p,(n-C3H7O)3P,(1-C3H7O)3P,
(n-C4H9O)3P,(i-C4H9O)3P,(t-C4H9O)3P,(C6H5O)3P,(2-CH3-C6H4O)3P,
(3-CH3-C6H4O)3P,(4-CH3-C6H4O)3P,(2,4-Di-CH3-C6H3O)3P,(2,6-Di-CH3-C6H3O)3P,
(2-C2H5-C6H4O)3P,(3-C2H5-C6H4O)3P,(4-C2H5-C6H4O)3P,(2-n-C3H7-C6H4O)3P,
(-n-C3H7-C6H4O)3P,(-n-C3H7-C6H4O)3P,(2-i-C3H7-C6H4O)3P,(3-i-C3H7-C6H4O)3P,
(4-i-C3H7-C6H4O)3P,(2-n-C4H9-C6H4O)3P,(3-n-C4H9-C6H4O)3P,(4-n-C4H9-C6H4O)3P,
(2-i-C4H9-C6H4O)3P,(3-i-C4H9-C6H4O)3P,(4-i-C4H9-C6H4O)3P,(2-t-C4H9-C6H4O)3P,
(3-t-C4H9-C6H4O)3P,(4-t-C4H9-C6H4O)3P,(2-CH3-6-t-C4H9-C6H3O)3P,
(3-CH3-6-t-C4H9-C6H3O)3P,(3-CH3-6-t-C4H9-C6H3O)3P,(2,6-Di-t-C4H9-C6H3O)3P,
(2,3-Di-t-C4H9-C6H3O)3P,(2,4-Di-t-C4H9-C6H3O)3P,
和下式的亞磷酸酯
式中Ra為C1-C6烷基,環己基,芐基,未取代的或以1或2個C1-C4烷基取代的苯基。
式XXIIIa膦配位體的例子是(C6H5)2P(CH2)nP(C6H5),其中n為1-4的數;(C6H11)2P(CH2)P(C6H11)2和(CH3)2P(CH2)nP(CH3)2,其中n為1-4的數。
稱作本發明應用的釕-和鋨化合物的配位體的有有機的或無機的化合物,原子或離子,它們配位在一金屬中心上。
光不穩定的配位體和非光不穩定的配位體(也稱為強配位體)的含義和優選情況是以前提到過的。
在一優選實施方案中本發明應用的Ru-和Os-催化劑只含有光不穩定的配位體,膦基和用于電荷平衡的陰離子。完全特別優選的催化劑是,它含有一作為光不穩定的配位體的芳基,一個叔膦基和用于平衡電荷的一或二價的陰離子。
適合的有機或無機酸的陰離子例如是氫陰離子(HΘ),鹵離子(例如FΘ,ClΘ,BrΘ和IΘ-),含氧酸的陰離子,和BF4Θ,PF6Θ,SbF6Θ或AsF6Θ。應提及,前面提到過的環戊二烯基是配位體和陰離子。
另外的適合的陰離子是C1-C12-,優選C1-C6-并特別優選C1-C4-醇鹽,它特別是支鏈的,例如相當于式RXRYRzC-OΘ,式中RX是H或C1-C10-烷基,RY是C1-C10-烷基和Rz是C1-C10-烷基或苯基,并RX,RY和RZ的C-原子總和為11。其例子特別是異丙氧基和叔丁氧基。
其他的適合的陰離子是C3-C18-,優選C5-C14-和特別優選C5-C12-乙炔化物,它可相當于Rw-C≡CΘ,式中Rw為C1-C16烷基,優選α-支鏈的C3-C12-烷基,例如式RxRyRzC-,或是未取代的或以1至3個C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的苯基或芐基。一些例子是異丙基-,異和叔丁基-,苯基-,芐基-,2-甲基-, 2,6-二甲基-,2-異丙基-,2-異丙基-6-甲基-,2-叔丁基-,2,6-二叔丁基-和2-甲基-6-叔丁基苯基乙炔化物。
含氧酸陰離子的含義和優選情況是以前已提到過的。
特別優選的是HΘ,FΘ,ClΘ,BrΘ,BF4Θ,PF6Θ,SbF6Θ-,AsF6Θ,CF3SO3Θ,C6H5-SO3Θ,4-甲基-C6H5-SO3Θ,2,6-二甲基-C6H5-SO3Θ,2,4,6-三甲基-C6H5-SO3Θ和4-CF3-C6H5-SO3Θ以及環戊二烯基(CpΘ)。
非光不穩定的配位體總數取決于膦基的總數,非光不穩定配位體的大小和光不穩定配位體的總數。
在一優選實施方案中釕-和鋨化合物特別優選相當于式XXIV至XXIVf中的一個
R97L8Me2+(Zn-)2/n (XXIV),
R97L9L10Me2+(Zn-)2/n (XXIVa),
(R97)2L9Me2+(Zn-)2/n (XXIVb),
(R97)3L9Me2+(Zn-)2/n (XXIVc),
R97L8L9Me2+(Zn-)2/n (XXIVd),
R97L9L9Me2+(Zn-)2/n (XXIVe),
R97L8L10Me2+(Zn-)2/n (XXIVf),式中R97是式XXIII或XXIIIa的叔膦;Me為Ru或Os;n為1,2或3;Z是無機的或有機的酸的陰離子;(a)L8為芳烴-或雜芳烴配位體;(b)L9是一與L8不同的一價光不穩定的配位體;并(c)L10為一個一價非光不穩定的配位體。
對R97,L8,L9和L10適用前面對各個含義陳述過的優選情況。
在式XXIV至XXIVf中n優選為1或2并特別優選為1。對R97適用對式XXIII膦配位體陳述過的優選情況,特別是涉及叔膦。
在本發明方法中最優選使用式XXV至XXVf中釕-和鋨化合物的一個,
(R94R95R96P)L8Me2+(Z1-)2 (XXV),
(R94R95R96P)2L9Me2+(Z1-)2(XXVa),
(R94R95R96P)L9L10Me2+(Z1-)2 (XXVb),
(R94R95R96P)3L9Me2+(Z1-)2(XXVc),
(R94R95R96P)L9L9Me2+(Z1-)2 (XXVd),
(R94R95R96P)L8L10Me2+(Z1-)2 (XXVe),
(R94R95R96P)L8(L9)mMe2+(Z1-)2 (XXVf),式中
Me為Ru或Os;
Z在式XXV至XXVe中為HΘ,環戊二烯基,ClΘ,BrΘ,BF4Θ,PF6Θ,SbF6Θ,AsF6Θ,CF3SO3Θ,C6H5-SO3Θ,4-甲基-C6H5-SO3Θ,3,5-二甲基-C6H5-SO3Θ,2,4,6-三甲基-C6H5-SO3Θ和4-CF3-C6H5-SO3Θ和在式XXVf中為HΘ,環戊二烯基,BF4Θ,PF6Θ,SbF6Θ,AsF6Θ,CF3SO3Θ,C6H5-SO3Θ,4-甲基-C6H5-SO3Θ,2,6-二甲基-C6H5-SO3Θ,2,4,6-三甲基-C6H5-SO3Θ或4-CF3-C6H5-SO3Θ;
R94,R95和R96相互獨立地是C1-C6-烷基,未取代的或以1至3個C1-C4-烷基取代的環戊基或環己基或環戊氧基或環己氧基,或未取代的或以1至3個C1-C4-烷基取代的苯基或芐基或苯氧基或芐氧基;
L8是未取代的或以1至3個C1-C4-烷基,C1-C4-烷氧基,-OH,-F或Cl取代的C6-C16-芳烴或C5-C16-雜芳烴;
L9是C1-C6-烷基-CN,苯基氰或芐基氰;并
L10是H2O或C1-C6-鏈烷醇。
優選的芳烴和雜芳烴是苯,甲苯,二甲苯,三甲基苯,萘,聯苯,蒽,苊,芴,菲,芘,,熒蒽,呋喃,噻吩,吡咯,吡啶,γ-吡喃,γ-噻喃,嘧啶,吡嗪,吲哚,古馬隆,硫茆,咔唑,氧芴,硫芴,吡唑,咪唑,苯并咪唑,噁唑,噻唑,異噁唑,異噻唑,喹啉,異喹啉,吖啶,苯并吡喃,吩嗪,吩噁嗪,吩噻嗪,三嗪,噻蒽和嘌呤。較優選的芳烴和雜芳烴是苯,萘,枯烯,噻吩和苯并噻吩。最優選的芳烴是苯或用C1-C4-烷基取代的苯例如甲苯,二甲苯,異丙基苯,叔-丁基苯或枯烯和雜芳烴優選是噻吩。
當在溶劑中進行制備釕-和鋨催化劑時,溶劑可在金屬原子上配位,例如鏈烷醇,因此可形成溶劑化的Ru/Os-陽離子絡合物,該絡合物一起包括在按照本發明的使用范圍內。
按照發明應用的釕-和鋨化合物的一些例子是(Tos為甲苯磺酸根和Cumen為枯烯)(C6H11)3P(p-Cumen)Ru(PF6)2(C2H5OH)2,(CH3)3P(p-Cumen)Os(Cl)2,(C6H11)3P(C10H8)Ru(Tos)2,(C6H11)3P()Ru(Tos)2,(C6H11)3P(C6H6)Ru(Tos)2,(C6H11)3P(p-Cumen)RuCl2,(C6H11)3P(p-Cumen)Ru(Tos)2,(CH3)3P(p-Cumen)Ru(Cl)2,(C6H11)3P(p-Cumen)OsCl2,(C6H11)3P(聯苯)Ru(Tos)2,(C6H11)2HP(p-Cumen)RuCl2,(C6H5)3P(p-Cumen)Os(Cl)2,[(C6H11)3P](CH3-CN)2RuCl2,(C6H11)3P(p-Cumen)Ru(Br)2,(C6H11)3P(p-Cumen)Ru(BF4)2(C2H5OH)2,(i-C3H7)3P(p-Cumen)Os(Cl)2,[(C6H11)3P]2Ru(CH3-CN)(Tos)2,(i-C3H7)3P(p-Cumen)Os(Cl)2,(n-C4H9)3P(p-Cumen)Ru(Cl)2,(i-C3H7)3P(p-Cumen)Ru(Cl)2,(C6H11)3P(CH3-C6H5)Ru(Tos)2,(C6H11)3P(蒽)Ru(Tos)2,(C6H11)3P(i-C3H7-C6H5)Ru(Tos)2和[(C6H11)3P]Ru(CH3-CN)(C2H5-OH)(Tos)2.
本發明應用的釕-和鋨化合物是已知的或按已知的或類似的方法從金屬鹵化物(例如MeX3或〔Me芳烴X2〕2)出發并與膦和配位體形成劑(Ligandenbildner)反應可制得。
7.另外的適合的單組分催化劑是二價陽離子的帶有一個金屬原子的釕-或鋨化合物,其上結合了1至3個若為釕化合物時帶有對立體要求嚴格的取代基的叔膦配位體,必要時非光不穩定的中性配位體和用于電荷平衡的陰離子,條件為,在釕(三苯基膦)二鹵化物或-氫化物-鹵化物中苯基是以C1-C18-烷基,C1-C18-鹵代烷基或C1-C18-烷氧基取代的。
釕-和鋨化合物優選含有2或3個叔膦基。在發明范圍內對膦基理解為叔膦和亞磷酸酯。附加的非光不穩定的中性配位體的數目一方面取決于膦和亞磷酸酯配位體的數目和另一方面取決于中性配位體的價,一價或兩價的中性配位體是優選的。
在一優選的實施方案中本發明應用的二價陽離子的釕-和鋨化合物含有3個膦基或亞磷酸酯基和用于電荷平衡的二個一價陰離子;或3個膦基或亞磷酸酯基,二個一價的或一個二價的非光不穩定的中性配位體和用于電荷平衡的二個一價陰離子;或2個膦基或亞磷酸酯基,一個單陰離子的,附加一價的非光不穩定的中性配位體和用于電荷平衡的一個一價陰離子。
非光不穩定的配位體(又名強配位的配位體)的含義和優選情況是前面已提到過的。
對立體要求嚴格的取代基在發明的范圍內理解為取代基立體地屏蔽釕-和鋨原子。因此出乎預料地發現,在膦和亞磷酸酯配位體釕化合物中作為取代基的直鏈烷基對張緊的環烯烴換位聚合表明沒有一點熱活性。另外也觀察到,在鋨化合物時在膦和亞磷酸酯配位體中作為取代基的直鏈烷基對張緊的環烯烴換位聚合具有優異的熱催化活性;但對鋨化合物來說優選也使用帶有立體要求嚴格取代基的膦和亞磷酸酯配位體。另外也發現,在釕-二鹵化物和釕-氫化物-鹵化物的情況下三苯基膦配位體的立體屏蔽是不夠的并這種催化劑對張緊的環烯烴換位聚合只具有一般的催化活性。若叔膦基含有以烷基或烷氧基取代的苯基時,催化活性可出乎意料的有很大提高。
膦配位體的含義和優選情況是以前提到過的。R91,R92和R93作為烷基特別優選涉及α-支鏈的烷基,例如式-CRbRcRd,式中Rb是H或C1-C12-烷基,Rc是C1-C12-烷基,和Rd是C1-C12-烷基或未取代的或以C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的苯基,并在基-CRbRcRd中的C-原子總和為3至18。烷基的例子是異丙基,異和叔丁基,1-甲基或1,1-二甲基丙-1-基,1-甲基或1,1-二甲基丁-1-基,1-甲基或1,1-二甲基戊-1-基,1-甲基或1,1-二甲基己-1-基,1-甲基或1,1-二甲基庚-1-基,1-甲基或1,1-二甲基辛-1-基,1-甲基或1,1-二甲基壬-1-基,1-甲基或1,1-二甲基癸-1-基,1-甲基或1,1-二甲基十一-1-基,1-甲基或1,1-二甲基十二-1-基,1-甲基或1,1-二甲基十三-1-基,1-甲基或1,1-二甲基十四-1-基,1-甲基或1,1-二甲基十五-1-基,1-甲基或1,1-二甲基十六-1-基,1-甲基十七-1-基,苯基-二甲基-甲基。優選例子是異丙基,異和叔丁基。
在所用的鋨化合物中,R91,R92和R93也可以是有1-18,優選1-12,更優選1-8,和特別優選1-6個C原子的直鏈烷基,例如甲基,乙基,正丙基,正丁基,正戊基,正己基,正庚基和正辛基。
R91,R92和R93作為烷氧基含有3-12,優選3-8,和特別優選3-6個C原子。特別優選涉及α-支鏈的烷氧基,例如式-OCRbRcRd,式中Rb是H或C1-C12-烷基,Rc是C1-C12-烷基,和Rd是C1-C12-烷基或未取代的或以C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的苯基,并在基-CRbRcRd中的C-原子總和為3至18。烷氧基的例子是異丙氧基,異和叔丁氧基,1-甲基或1,1-二甲基丙-1-氧基,1-甲基或1,1-二甲基丁-1-氧基,1-甲基或1,1-二甲基戊-1-氧基,1-甲基或1,1-二甲基己-1-氧基,1-甲基或1,1-二甲基庚-1-氧基,1-甲基或1,1-二甲基辛-1-氧基,1-甲基或1,1-二甲基壬-1-氧基,1-甲基或1,1-二甲基癸-1-氧基,1-甲基或1,1-二甲基十一-1-氧基,1-甲基或1,1-二甲基十二-1-氧基,1-甲基或1,1-二甲基十三-1-氧基,1-甲基或1,1-二甲基十四-1-氧基,1-甲基或1,1-二甲基十五-1-氧基,1-甲基或1,1-二甲基十六-1-氧基,1-甲基十七-1-氧基,苯基-二甲基-甲基。優選例子是異丙氧基,異和叔丁氧基。
在使用鋨化合物情況下R91,R92和R93也可以是帶有1至18,優選1至12,較優選1至8,和特別優選1至6個C-原子的直鏈烷氧基,例如甲氧基,乙氧基,正丙氧基,正丁氧基,正戊氧基,正己氧基,正庚氧基和正辛氧基。
若R91,R92和R93是環烷基,則優選涉及C5-C8環烷基,和特別優選C5或C6環烷基。一些例子是環丁基,環庚基,環辛基和特別是環戊基和環己基,它們優選是未取代的或以1-3個烷基,鹵烷基或烷氧基取代的。
若R91,R92和R93是環烷氧基,則優選涉及C5-C8環烷氧基,和特別優選C5或C6環烷氧基。一些例子是環丁氧基,環庚氧基,環辛氧基和特別是環戊氧基和環己氧基,它們優選是未取代的或以1-3個烷基,鹵烷基或烷氧基取代的。
在一優選的實施方案中膦配位體相當于式XXIII,式中R91,R92和R93相互獨立地是α-支鏈的C3-C8-烷基,未取代的或以C1-C4-烷基取代的環戊基或環己基,或未取代的或以C1-C4-烷基,C1-C4-烷基C1-C4-烷氧基或三氟甲基取代的苯基。式XXIII膦配位體特別優選的例子是(C6H5)3P,(C5H9)3P,(C6H11)3P,(i-C3H7)3P,(i-C4H9)3P,(t-C4H9)3P,〔C2H5-CH(CH3)〕3P,〔C2H5-C(CH3)2〕3P,(2-甲基苯基)3P,(2,3-二甲基苯基)3P,(2,4-二甲基苯基)3P,(2,6-二甲基苯基)3P,(2-甲基-4-異丙基苯基)3P,(2-甲基-3-異丙基苯基)3P,(2-甲基-5-異丙基苯基)3P,(2,4-二-叔丁基苯基)3P,(2-甲基-6-異丙基苯基)3P,(2-甲基-3-叔丁基苯基)3P,(2,5-二-叔丁基苯基)3P,(2-甲基-4-叔丁基苯基)3P,(2-甲基-5-異丁基苯基)3P,(2,3-二-叔丁基苯基)3P和(2,6-二-叔丁基苯基)3P。
在另一優選實施方案中,亞磷酸酯配位體相當于式XXIII,式中R91,R92和R93相互獨立為α-支鏈的C3-C8烷氧基,未取代的或以C1-C4烷基取代的環戊氧基或環己氧基,或未取代的或以C1-C4烷基,C1-C4烷氧基或三氟甲基取代的苯氧基。亞磷酸酯的例子前面已說明。
適合陰離子的例子和優選情況是以前提到的。
在一優選的實施方案中釕-和鋨化合物特別優選相當于式XXVI,XXVIa,XXVIb,XXVIc或XXVId
Me2(L11)2(L12)(Y1)2 (XXVI),
Me2(L11)3(Y1)2 (XXVIa),
Me2(L11)2L13(Y1) (XXVIb),
Me2(L11)3L14(Y1)2 (XXVIc),
Me2L11(L12)3(Y1)2 (XXVId),式中Me為Ru或Os;Y1為一元酸的陰離子;L11是式XXIII或XXIIIa的膦,L12為一中性配位體;L13是未取代的或以C1-C4烷基取代的環戊二烯基;并L14為CO。
對L11,L12,L13和Y1的各個含義適用前面的優選情況。
在一特別優選的實施方案中式XXVI中L12為一C1-C4-鏈烷醇,式XXVIb中Y1為Cl或Br,式XXVIc中Y1為H,和式XXVI至XXVIc中L11為三-異丙基膦,三環己基膦,三苯基膦或在苯基中以1至3個C1-C4-烷基取代的三苯基膦。
按本發明所用釕和鋨化合物的一些例子是[(C6H11)3P]2Ru(CH3OH)2(Tos)2,[(C6H11)3P]2RuCl2,[(C6H5+)3P]3Ru(CO)H2,[(C6H5)3P]2Ru(Cp)Cl2,(C6H11)3PRUCpC2,[(鄰甲苯酰)3P]3RuCl2和[(C6H11)3P]3Ru(CH3OH)2。
本發明應用的釕-和鋨化合物是已知的或按已知的或類似的方法從金屬鹵化物(例如MeX3,〔Me(二烯烴)X2〕2或〔Me芳烴X2〕2)出發并與膦和配位體形成劑反應制得。
本發明的組合物意外地是貯存穩定的并可作為這樣的物質進行市售。但也可在加工前將各個組分混合在一起。在使用對空氣和/或潮氣敏感的催化劑時建議在隔絕空氣和潮氣下進行貯存。因為新的交聯原則不是基于自由基、陰離子和陽離子反應,所以在空氣中進行聚合時實際上未觀察到反應中斷或變慢,這在加工中提供了很大的優點,例如不需要耗費保護裝置。一個更大的意外的優點是在低分子量的液體聚合物情況下或含有反應活性的作為共聚單體能用于換位聚合的張緊的環烯烴的溶液情況下使用無溶劑體系的可能性。
本發明的另一主題是通過換位聚合制備交聯聚合物的方法,其特征為,將由(a)和(b)形成的組合物,(a)催化劑量的用于換位聚合的單組分催化劑和(b)至少一種單獨的或與張緊的環烯烴形成混合物的含有結合在聚合物主鏈中的張緊的亞環烯烴基的聚合物,(c)通過加熱聚合,(d)通過輻射聚合,(e)通過加熱和輻射聚合,(f)通過短時間加熱而活化單組分催化劑并通過輻射結束聚合,或(g)通過短時間輻射而活化單組分催化劑并通過加熱結束聚合。
加熱可以是溫度為50至300℃,優選60至250℃,特別優選60至200℃,并特別優選60至150℃。聚合時間主要取決于催化劑活性并時間可從數秒鐘至幾分鐘和幾個小時。
本發明方法不需要在整個反應期保持反應混合物的輻射。若光化學已一次引發聚合反應,則繼續的反應過程本身在黑暗中獨立地進行。有利的方式是,進行輻射用的光波長在50nm至1000nm的范圍,優選在200nm至500nm范圍和特別優選在UV-范圍。輻射時間取決于光源類別。作為輻射源適合的例如是太陽,激光源,X-射線源和特別是紫外輻射源。本發明優選用UV-激光或UV-燈。催化劑的輻射不僅可在單體加入前,加入過程中而且也可在加入以后進行。
適合的輻射時間是從1秒鐘直至數小時,尤其是幾分鐘直至幾小時。單體和催化劑的加入順序不是關鍵的。單體不僅可先放好而且也可在催化劑加入后加入。同樣催化劑可提前輻射并接著加入單體。另外也可輻射含有催化劑和單體的溶液。
本發明方法在使用光活性催化劑情況下優選在室溫至稍高的溫度下進行。在這種情況下溫度增高主要用于提高反應速度。因此在為加速反應選擇的溫度下也可主要是發生光聚合。但應提到,催化劑通過充足的輻射或升高溫度可轉化成熱活化催化劑。此外應注意,一些催化劑既可以熱引發也可以輻射引發換位聚合。
特別地本發明方法優選在溫度從-20至+110℃在輻射情況下進行,特別優選20至80℃。
輻射時間主要取決于所希望的反應進行。若要只通過輻射引發聚合并通過加熱結束聚合時,例如就選擇短時間的輻射。短時間是指輻射時間直至60秒,優選5至60秒和特別優選10至40秒。若聚合主要是在輻射下進行并最終的聚合只通過后加溫結束時,例如就選擇較長的輻射時間。
本發明方法的完全獨特的和出乎預料的優點在于,使用的單組分催化劑在輻射后起熱催化劑的作用。由此出現這種可能性,在一短暫輻射后通過輸入熱量使聚合繼續下去和結束,這在制備模制體或涂層的不同領域中提供了經濟上的和技術上的優越性。
本發明的另一主題是由一單獨的或與張緊的環烯烴形成混合物的含有結合在聚合物主鏈中的張緊的亞環烯烴基的聚合物形成的交聯的換位聚合物。
本發明的另一主題是由含(a)和(b)的組合物用單組分催化劑交聯的換位聚合物,(a)催化劑量的用于換位聚合的單組分催化劑和(b)至少一種單獨或與張緊的環烯烴形成混合物的具有結合在聚合物主鏈中的張緊的亞環烯烴基的聚合物。
用本發明方法可制備用于切削加工制成型體的材料或直接制造各類型體,以及涂層和浮雕圖案(Reliefabbildung)。本發明的一個主題還是由本發明的組合物的交聯的換位聚合物形成的成型體。
根據所用單體的情況按本發明制備的聚合物可具有很不同的性能。一些聚合物的特色為具有很高的氧滲透性,低的介電常數,好的熱穩定性和微量的吸水性。另一些則有突出的光學性能例如高透明度和低折射率。另外特別應強調的是很低的收縮。因此它們可用在很不同的技術領域。
本發明組合物作為在載體材料的表面上的涂層其特色為有很高的粘附強度。另外被涂的材料有很高的表面平滑光澤度的特色。在好的機械性能方面特別應強調的是微量的收縮和高的沖擊韌性,還有熱穩定性。另外應提到在模型中加工時容易脫模性和高的溶劑穩定性。
這些聚合物適于制作醫療儀器,植入物或接觸透鏡;制作電子結構構件;作為油漆粘結劑;作為模型制作的可光致硬化的組合物或作為粘結具有低表面能的基質的粘結物(此類基質例如聚四氟乙烯,聚乙烯,聚丙烯,硅橡膠),以及作為在立體平板印刷術中的可光聚合的組合物。本發明的組合物也可用于通過光聚合制作油漆,其中一方面可使用清的(透明的)并乃至染色的組合物。不僅可用白顏料而且也可用彩色顏料。
本發明可光硬化的組合物特別適合制作保護層和浮雕圖案。本發明另外的一個主題是本發明的一個在載體物質上制備被涂物質或浮雕圖案的方案,其中使本發明組合物和必要時溶劑作為涂層涂在載體上,例如通過浸漬-,涂抹-,澆注-,輥壓-,刮漿板-或離心澆注方法,必要時除去溶劑,并輻射或加熱涂層使聚合,或通過一光掩膜輻射涂層并接著用溶劑除去未輻射的部分。此后還可接著退火。用這種方法能使基質表面改性或受到保護,或例如可制作印刷線路,印刷板或印花輥筒。在制作印刷線路時本發明組合物也可用作焊接終止漆(Ltstopplacke)。其他的應用可能性是制作絲網印刷掩膜,用作膠版印刷,絲網印刷和橡膠版輪轉印刷的可輻射硬化的印色。由于有高的粘附性和低的吸水率,載體物質上的保護層特別適合用于腐蝕防護。
另外本發明的主題是一被涂覆的載體物質,其特征是,在基質上涂上一由本發明組合物構成的涂層。
同樣地本發明的主題是一被涂覆的基質,該基質具有一由本發明組合物形成的已硬化的涂層。既使涉及的是純的烴聚合物,這種在金屬表面上極高的層粘附強度也應特別加以強調。
適合的載體物質例如是這些玻璃、礦物,陶瓷,塑料,木材,半金屬,金屬,金屬氧化物和金屬氮化物。層厚主要取決于所要的用途并例如可為0.1至1000μm,優選0.5至500μm,特別優選1至100μm。被涂的物質具有高的粘附強度和好的熱和機械性能的特色。
制備本發明的被涂的物質可按已知的方法例如涂抹,刮漿板,澆注如吊掛澆注或離心澆注進行。
本發明的組合物也可用作熱的或利用輻射可硬化的膠粘劑用于牢固粘結不同的物質,與此同時可取得優異的抗剝落強度。
本發明的組合物除了高的粘附強度,突出的加工性,好的表面性能(光潔,有光澤),高交聯密度和對溶劑和其他液體的穩定性之外,特別還具有很好的物理-機械性能例如高溫穩定性,抗斷強度和抗彎強度和沖擊韌性和突出的電性能例如低的表面電壓和表面電荷(很低的∈-和tanδ-值)。另外必須提到高的氧滲透性和低的吸水性。只由碳和氫構成的聚合物對生態環境是特別有價值的,因為它們例如通過熱裂解被燃燒或者更確切地說不形成有害副產物。這些聚合物由于其優異的電性能特別適用于電子和電氣領域尤其作為絕緣材料(例如線圈密封件)。
下面的實施例更詳細地說明本發明。
A)在聚合物主鏈中含有張緊的環烯烴環的聚合物的制備
實施例A1有下式結構單元的聚合物的制備
5.0g(41.6mmol)聚對羥基苯乙烯(ResinM)溶于10ml水和45.8ml 1M的NaOH中。然后滴入6.5g(41.6mmol)2-降冰片烯-4-酰氯。之后濾出生成的沉淀物并用水和乙醇洗滌,然后在50℃的真空下干燥過夜。收率7.38g聚合物(74%)。按1H-NMR測得反應了60%的酚基團(x=0.4和y=0.6)。根據凝膠滲透色譜法測得的分子量(四氫呋喃,聚苯乙烯標準)Mn=3800g/mol;Mw=5700g/mol。
實施例A2有下式結構單元的聚合物的制備
5.0g(41.6mmol)聚對羥基苯乙烯(ResinM)溶于10ml水和45.8ml 1M的NaOH中。然后滴入7.1g(41.6mmol)2-降冰片烯-4-甲基-4-酰氯。之后濾出生成的沉淀物并用水和乙醇洗滌,然后在50℃的真空下干燥過夜。收率7.35g聚合物(69.5%)。按1H-NMR測得反應了90%的酚基團(x=0.1和y=0.9)。根據凝膠滲透色譜法測得的分子量(四氫呋喃,聚苯乙烯標準)Mn=3700g/mol;Mw=5500g/mol。
實施例A3有下式結構單元的聚合物的制備
5.0g(20mmol)2-降冰片烯-4-乙氧羰基-甲基丙烯酸酯溶于50ml二噁烷中并與75mg偶氮二異丁腈混合。然后在氮氣氛下于80℃聚合24小時。冷卻至室溫和將反應混合物滴入500ml水/甲醇(1∶3)。濾出沉淀物并先后分別用水和甲醇洗滌,然后在50℃的真空下干燥過夜。收率2.57g(51.4%)。Mn=5200g/mol;Mw=10300g/mol。
實施例A4有下式結構單元的聚合物的制備
5.0g(18.9mmol)2-降冰片烯-4-甲基-4-乙氧羰基-甲基丙烯酸酯溶于50ml二噁烷中并與75mg偶氮二異丁腈混合。然后在氮氣氛下于80℃聚合24小時。冷卻至室溫和將反應混合物滴入500ml水/甲醇(1∶3)。濾出沉淀物并先后分別用水和甲醇洗滌,然后在50℃的真空下干燥過夜。收率3.55g(71%)。Mn=8100g/mol;Mw=25100g/mol。
實施例A5有下式結構單元的聚合物的制備
2.0g(10.4mmol)2-降冰片烯-4-甲基-甲基丙烯酸酯溶于10ml二噁烷中并與200mg偶氮二異丁腈混合。然后在氮氣氛下于80℃聚合24小時。冷卻至室溫和將反應混合物滴入70ml水/甲醇(1∶3)。濾出沉淀物并先后分別用水和甲醇洗滌,然后在50℃的真空下干燥過夜。收率0.7g(35%)。Mn=1070g/mol;Mw=2580g/mol。
實施例A6(a)制備
10.0g(0.08mol)降冰片烯-甲醇和5.77g(0.08mol)丙烯酸溶于100ml二氯甲烷。在攪拌和氮氣下加入15.51g(0.08mol)二環己基碳化二亞胺并干燥14小時。冷卻,過濾和旋轉蒸發器中濃縮后得到14.74g粗產物,在高真空下蒸餾。收率8.46g(59.3%)。沸點82℃(7.2mbar);nD201.4939;IR(膜)γ(C=O)1730cm-1和1710cm-1(丙烯酸酯);元素分析(C11H14O2)計算值C74.13,H7.92;測定值C73.84,H9.04;
(b)2.0g(a)中得到的降冰片烯-5-甲醇的丙烯酸酯溶于10ml二噁烷中并與200mg偶氮二異丁腈混合。在氮氣下于80℃聚合24小時,冷卻并通過將反應混合物滴入70ml水/甲醇(3∶1)而沉淀出聚合物。過濾,用水和甲醇洗滌并在50℃的高真空下干燥過夜。收率1.1g(55%)。GPC(THF,PS標準)Mn=10700g/mol;Mw=25800g/mol。
實施例7有下式結構單元的聚合物的聚備
9.0g(70mmol)降冰片烯羧酸(由相應的酰氯經用NaOH水解而制備)懸浮于10ml水和2.1ml濃HCl的混合物中,加熱至60℃。分批加入9.0g Mowiol 4-88(有12mol%乙酸根基團的聚乙烯醇,Hoechst AG,Frankfurt,Mw=3100g/mol)。在60℃反應24小時,固體溶于DMSO中和在丙酮中沉淀出來。干燥(在40℃的高真空下4天)后得到10.14g聚合物。1H-NMR(DMSO-d6)8mol乙酸根,3mol%降冰片烯,89mol%自由OH。
B)應用實施例
實施例B1光聚合
在Si半導體板(片)上借助離心澆注用在二噁烷中的實施例A4的聚合物10%的溶液和1%重量(基于聚合物計)Ru(CH3CN)6(Tos)2作催化劑涂上約1μm厚的層。在一掩模下用一Oriel 350W UV燈輻射200秒,接著在80℃加熱1分鐘,然后用二噁烷沖洗。得到高分辨率的浮雕圖案。
以相同的方式處理的按實施例A1-A3和A5的聚合物有相同的結果。
實施例B2光聚合
在Si半導體板(片)上借助旋涂用在二噁烷中的實施例A6的聚合物10%的溶液和1%重量(基于聚合物計)TaCl2[CH2Si(CH3)3]3作催化劑涂上約1μm厚的層。在一掩模下用一Oriel 350W UV燈輻射100秒,然后用二噁烷沖洗。得到高分辨率的浮雕圖案。
實施例B3光聚合
0.5g實施例A7的聚合物與5mg[Ru(C6H6)2](Tos)2一起溶于5ml水中。溶液澆在一玻璃上并用刮刀制成約30μm厚的膜。在UV燈下輻射3分鐘,從而該透明的清澈的膜在DMSO和水中都不溶。Tg(DSC,10℃/分鐘)80℃。
實施例B4光聚合
0.5g實施例A7的聚合物與5mg[Ru(CH3CN)6](Tos)2一起溶于5ml水中。溶液澆在一玻璃板上并用刮刀制成約30μm厚的膜。在UV燈下輻射3分鐘,從而該透明的清澈的膜在DMSO和水中都不溶。Tg(DSC,10℃/分鐘)80℃。
實施例B5光聚合
0.5g實施例A7的聚合物與5mg[Ru(CH3CH2CN)6](Tos)2一起溶于5ml水中。溶液澆在一玻璃板上并用刮刀制成約30μm厚的膜。在UV燈下輻射3分鐘,從而該透明的清澈的膜在DMSO和水中都不溶。Tg(DSC,10℃/分鐘)80℃。
實施例B6熱聚合
在一玻璃板上借助刮刀由在二噁烷中的10%的實施例A6聚合物溶液與1%(基于聚合物)(C6H11)3PRu(對枯烯)Cl2一起并隨后在80℃蒸發掉溶劑制得到20-60μm厚的聚合物膜。在120℃加熱1小時而交聯。從玻璃板上剝離后得到一抗拉膜,其在二噁烷中不溶。
權利要求
1.組合物,含有(a)催化劑量的用于換位聚合的單組分催化劑和(b)至少一種具有單獨的或與張緊的環烯烴的結構單元混合的(含經一個二價橋基結合的張緊的環烯烴基的)重復結構單元的聚合物。
2.按權利要求1的組合物,其特征為,張緊的環烯烴是單環或多環的稠合的和/或橋接的環體系。
3.按權利要求2的組合物,其特征為,多環的稠合的和/或橋接的環體系含有2-6個環。
4.按權利要求2的組合物,其特征為,單個環含有3-16個環節。
5.按權利要求2的組合物,其特征為,單個環含有4-12個環節。
6.單按權利要求2的組合物,其特征為,單個環含有5-8個環節。
7.按權利要求1的組合物,其特征為,環烯烴基相當于式A,
式中
Q1是一具有至少一個碳原子的基,它與-CH=CQ2-基一起形成一至少3節的脂環的環,該環必要時含有一個或多個雜原子,其選自硅、磷、氧、氮、硫;并它是未取代的或以鹵素,=O,-CN,-NO2,R1R2R3Si-(O)u-,-COOM,-SO3M,-PO3M,-COO(M1)1/2,-SO3(M1)1/2,-PO3(M1)1/2,C1-C20-烷基,C1-C20-羥基烷基,C1-C20-鹵代烷基,C1-C6-氰基烷基,C3-C8-環烷基,C6-C16-芳基,C7-C16-芳烷基,C3-C6-雜環烷基,C3-C16-雜芳基,C4-C16-雜芳烷基或R4-X-取代的;或其中二個相鄰的C原子是以-CO-O-CO-或-CO-NR5-CO-取代的;或其中必要時在脂環的相鄰碳原子上稠合上一脂環的,芳族的或雜芳族的環,它是未取代的或以鹵素,-CH,-NO2,R6R7R8Si-(O)u-,-COOM,-SO3M,-PO3M,-COO(M1)1/2,-SO3(M1)1/2,-PO3(M1)1/2,C1-C20烷基,C1-C20-鹵代烷基,C1-C20-羥基烷基,C1-C6-氰基烷基,C3-C8-環烷基,C6-C16-芳基,C7-C16-芳烷基,C3-C6-雜環烷基,C3-C16-雜芳基,C4-C16-雜芳烷基或R13-X1-取代的;
X和X1各自為-O-,-S-,-CO-,-SO-,-SO2-,-O-C(O)-,-C(O)-O-,-C(O)-NR5-,-NR10-C(O)-,-SO2-O-或-O-SO2-;
R1,R2和R3各自為C1-C12-烷基,C1-C12-全氟烷基,苯基或芐基;
R4和R13各自為C1-C20-烷基,C1-C20-鹵代烷基,C1-C20-羥基烷基,C3-C8-環烷基,C6-C16-芳基,C7-C16-芳烷基;
R5和R10各自為氫,C1-C12-烷基,苯基或芐基,其中烷基是未取代的或以C1-C12-烷氧基或C3-C8-環烷基取代的;
R6,R7和R8各自為C1-C12-烷基,C1-C12-全氟烷基,苯基或芐基;
M為一堿金屬和M1為一堿土金屬;和
u為0或1;其中與Q1形成的脂環的環必要時含有另外的非芳族的雙鍵;
Q2為氫,C1-C20-烷基,C1-C20-鹵代烷基,C1-C12-烷氧基,鹵素,-CN,R11-X2-;
R11為C1-C20烷基,C1-C20-鹵代烷基,C1-C20-羥基烷基,C3-C8-環烷基,C6-C16-芳基或C7-C16-芳烷基;
X2是-C(O)-O-或-C(O)-NR12-;R12為氫,C1-C12-烷基,苯基或芐基;其中前面提到的環烷基,雜環烷基,芳基,雜芳基,芳烷基和雜芳烷基是未取代的或是以C1-C12-烷基,C1-C12-烷氧基,-NO2,-CN或鹵素取代的,并其中前面提到的雜環烷基,雜芳基和雜芳烷基中的雜原子是選自-O-,-S-,-NR9-和-N=;并R9是氫,C1-C12-烷基,苯基或芐基。
8.按權利要求7的組合物,其特征為,式A的基是環脂族的環,它由Q1與-CH=CQ2基一起形成,具有3-8個環原子,并且它是單環的或雙環的,三環的或四環的稠合環體系。
9.按權利要求7的組合物,其特征為,在式A的基中
Q1是一具有至少一個碳原子的基,它與-CH=CQ2-基一起形成一3至20節的脂環的環,該環必要時含有一個或多個雜原子,其選自硅,氧,氮,硫;并它是未取代的或以鹵素,=O,-CN,-NO2,R1R2R3Si-(O)u-,-COOM,-SO3M,-PO3M,-COO(M1)1/2,-SO3(M1)1/2,-PO3(M1)1/2,C1-C12-烷基,C1-C12-鹵代烷基,C1-C12-羥基烷基,C1-C4-氰基烷基,C3-C6-環烷基,C6-C12-芳基,C7-C12-芳烷基,C3-C6-雜環烷基,C3-C12-雜芳基,C4-C12-雜芳烷基或R4-X-取代的;或其中在此Q1中的二個相鄰的C-原子是以-CO-O-CO-或-CO-NR5-CO-取代的;或其中必要時在相鄰碳原子上稠合上一脂環的,芳族的或雜芳族的環,它是未取代的或以鹵素,-CN,-NO2,R6R7R8Si-,-COOM,-SO3M,-PO3M,-COO(M1)1/2,-SO3(M1)1/2,-PO3(M1)1/2,C1-C12-烷基,C1-C12-鹵代烷基,C1-C12-羥基烷基,C1-C4-氰基烷基,C3-C6-環烷基,C6-C12-芳基,C7-C12-芳烷基,C3-C6-雜環烷基,C3-C12-雜芳基,C4-C12-雜芳烷基或R13-X1-取代的;
X和X1各自獨立的為-O-,-S-,-CO-,-SO-,-SO2-,-O-C(O)-,-C(O)-O-,-C(O)-NR5-,-NR10-C(O)-,-SO2-O-或-O-SO2-;
R1,R2和R3各自獨立的為C1-C6-烷基,C1-C6-全氟烷基,苯基或芐基;
M為一堿金屬和M1為一堿土金屬;
R4和R13各自獨立的為C1-C12-烷基,C1-C12-鹵代烷基,C1-C12-羥基烷基,C3-C8-環烷基,C6-C12-芳基,C7-C12-芳烷基;
R5和R10各自獨立地為氫,C1-C6-烷基,苯基或芐基,其中烷基是未取代的或以C1-C6-烷氧基或C3-C6-環烷基取代的;
R6,R7和R8各自獨立地是C1-C6-烷基,C1-C6-全氟烷基,苯基或芐基;
u為0或1;其中與Q1形成的脂環族的環必要時含有其他的非芳族的雙鍵;
Q2為氫,C1-C12-烷基,C1-C12-鹵代烷基,C1-C6-烷氧基,鹵素,-CN,R11-X2-;
R11為C1-C12-烷基,C1-C12-鹵代烷基,C1-C12-羥基烷基,C3-C6-環烷基,C6-C12-芳基或C7-C12-芳烷基;
X2是-C(O)-O-或-C(O)-NR12-;并R12為氫,C1-C6-烷基,苯基或芐基;其中環烷基,雜環烷基,芳基,雜芳基,芳烷基和雜芳烷基是未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,-NO2,-CN或鹵素取代的,并其中雜環烷基,雜芳基和雜芳烷基中的雜原子選自-O-,-S-,-NR9-和-N=;并R9為氫,C1-C6-烷基,苯基或芐基。
10.按權利要求7的組合物,其特征為,在式A的基中
Q1是一具有至少一個碳原子的基,它與-CH=CQ2-基一起形成一3至10-節的脂環的環,該環必要時含有一選自硅,氧、氮和硫的雜原子;并它是未取代的或以鹵素,-CN,-NO2,R1R2R3Si-,-COOM,-SO3M,-PO3M,-COO(M1)1/2,-SO3(M1)1/2,-PO3(M1)1/2,C1-C6-烷基,C1-C6-鹵代烷基,C1-C6-羥基烷基,C1-C4-氰基烷基,C3-C6-環烷基,苯基,芐基或R4-X-取代的;或其中必要時在相鄰的碳原子上稠合上一脂環的,芳族的或雜芳族的環,該環是未取代的或以鹵素,-CN,-NO2,R6R7R8Si-,-COOM,-SO3M,-PO3M,-COO(M1)1/2,-SO3(M1)1/2,-PO3(M1)1/2,C1-C6-烷基,C1-C6-鹵代烷基,C1-C6-羥基烷基,C1-C4-氰基烷基,C3-C6-環烷基,苯基,芐基或R13-X-取代的;
R1,R2和R3各自獨立地為C1-C4-烷基,C1-C4-全氟烷基,苯基或芐基;
M為-堿金屬和M1為一堿土金屬;
R4和R13各自獨立地為C1-C6-烷基,C1-C6-鹵代烷基,C1-C6-羥基烷基或C3-C6-環烷基;
X和X1各自獨立地為-O-,-S-,-CO-,-SO-或-SO2-;
R6,R7和R8各自獨立地為C1-C4-烷基,C1-C4-全氟烷基,苯基或芐基;并Q2為氫。
11.按權利要求1的組合物,其特征為,環烯烴基是未取代或以C1-C4烷基取代的環丙烯基,環丁烯基,環戊烯基,環庚烯基,環辛烯基,環戊二烯基,環己二烯基,環庚二烯基,環辛二烯基和降冰片烯基或降冰片烯基衍生物。
12.按權利要求11的組合物,其特征為,降冰片烯基衍生物相當于式B
式中
X3為-CHR16-,氧或硫;
R14和R15各自獨立地為氫,-CN,三氟甲基,(CH3)3Si-O-,(CH3)3Si-或-COOR17;并
R16和R17各自獨立地為氫,C1-C12-烷基,苯基或芐基;或式C
式中
X4為-CHR19-,氧或硫;
R19為氫,C1-C12-烷基,苯基或芐基;并
R18為氫,C1-C6-烷基或鹵素;
13.按權利要求1的組合物,其特征為,環烯烴基是式D的降冰片烯基或式E的甲基降冰片烯基,
14.按權利要求1的組合物,其特征為,二價的橋基是有1-100個C原子的二價的任選以-O-間斷的烴基,它直接或經一醚-,硫醚-,胺-,酯-,酰胺-,尿烷-或脲基結合在聚合物主鏈上和直接或經一醚-,硫醚-,胺-,酯-,酰胺-,尿烷-或脲基結合在環烯烴上;或橋基是醚-,硫醚-,胺-,酯-,酰胺-,尿烷-或脲基。
15.按權利要求1的組合物,其特征為,二價橋基相當于式F,
-(X100)g-(R01)h-(X101)i-(F),式中
g,h和i相互獨立為0或1,g和i不同時為0;X100和X101相互獨立為-O-,-S-,-NH-,-N(C1-C4-烷基)-,-C(O)O-,-O(O)C-,-NH(O)C-,-C(O)NH-,-N(C1-C4-烷基)-(O)C-,-C(O)-N(C1-C4-烷基)-,-O-C(O)-O-,-NH-C(O)-O-,-O-C(O)-NH-,-N(C1-C4-烷基)-(O)C-O-或,-O-C(O)-N(C1-C4-烷基)-;和
R01為一直接鍵,C1-C18亞烷基,有2-12個氧雜亞烷基單元和在氧雜亞烷基中有2-6個C原子的聚氧雜亞烷基,未取代或以C1-C4-或C1-C4-烷氧基取代的C5-C8亞環烷基,未取代或以C1-C4-或C1-C4烷氧基取代的C5-C8亞環烷基-CH2-,未取代的或以C1-C4或C1-C4烷氧基取代的-CH2-(C5-C8亞環烷基)-CH2-,未取代或以C1-C4-或C1-C4烷氧基取代的具有5或6個環節和選自-O-,-S-和N的雜原子的雜亞環烷基,未取代的或以C1-C4-或C1-C4烷氧基取代的亞苯基,亞芐基或亞二甲苯基,或未取代的或以C1-C4-或C1-C4烷氧基取代的有5或6個環節和選自-O-,-S-和N的雜原子的雜亞芳基。
16.按權利要求15的組合物,其特征為,R01作為亞烷基表示C1-C12亞烷基。
17.按權利要求15的組合物,其特征為,R01作為聚氧雜亞烷基含有2-6個氧雜亞烷基單元和在氧雜亞烷基中有2或3個C原子。
18.按權利要求15的組合物,其特征為,R01作為亞環烷基和在亞環烷基中含有的基表示C5或C6亞環烷基。
19.按權利要求15的組合物,其特征為,R01作為雜亞環烷基和雜亞芳基表示含有一個來自N或O的雜原子的5或6元的亞環烷基。
20.按權利要求15的組合物,其特征為,R01為C1-C12亞烷基,具有2-6個氧雜亞烷基和在氧雜亞烷基中有2個C原子的聚氧雜亞烷基,未取代的或以C1-C4-或C1-C4烷氧基取代的亞環戊基,亞環己基,亞環己基-CH2-,-CH2-亞環己基-CH2-,亞苯基,亞芐基或亞二甲苯基。
21.按權利要求1的組合物,其特征為,橋基是1,4-C6H4-[O-(O)C]2-,-C(O)-O-C2-C6-亞烷基-O-(O)C-和-C(O)-O-CH2-。
22.按權利要求1的組合物,其特征為,聚合物是均聚物或共聚物,其中具有一個經二價橋基結合在單體單元上的張緊的環烯烴基的結構單元的含量至少達1mol%,以聚合物為基計。
23.按權利要求22的組合物,其特征為,具有一個經二價橋基結合在單體單元上的張緊的環烯烴基的結構單元的含量至少達5mol%。
24.按權利要求22的組合物,其特征為,含有5-100mol%的結構單元。
25.按權利要求1的組合物,其特征為,聚合物中重復結構單元的數目為2-10000。
26.按權利要求1的組合物,其特征為,聚合物主鏈是來自由-OH,-NH2,-NH(C1-C4烷基),-C(O)OH,-C(O)-NH2或-C(O)-NH(C1-C4烷基)官能化的聚合物。
27.按權利要求1的組合物,其特征為,聚合物主鏈可由來自下列組的聚合物形成烯屬不飽和醇的均聚物和共聚物,不飽和羧酸的均聚物和共聚物,羥基苯乙烯或氨基苯乙烯或苯乙烯磺酸或羧酸的均聚物和共聚物,羥基化丁二烯的均聚物和共聚物,乙烯基吡咯烷酮的均聚物和共聚物,具有羥基或氨基烷基側鏈的聚硅氧烷,和二環氧甘油醚和二醇的均聚物和共聚物,或由聚糖形成。
28.按權利要求1的組合物,其特征為,聚合物含有基于聚合物計的1-100mol%式G結構單元,99-0mol%式H結構單元,和100-0mol%式I結構單元,
式中
R02相互獨立為H,F或C1-C12烷基;
R03相互獨立為H,F,Cl,CN或C1-C12烷基;
R04相互獨立為H,F,C1-C12烷基,-COOH,-C(O)O-C1-C12烷基,-C(O)-NH2或-C(O)-NH-C1-C12烷基;
R05為一個二價橋基;
R06為H,F,Cl,CN,C1-C12烷基,C1-C12烷氧基,未取代或以Cl,Br,C1-C4烷基,C1-C4烷氧基,-C(O)OC1-C12烷基,-C(O)-NH2,-C(O)-NH-C1-C12烷基,-SO3H,或-SO3-C1-C12烷基取代的苯基,-C(O)OH,-C(O)O-C2-C12羥烷基,-C(O)O-C1-C12烷基,-C(O)-NH2或-C(O)-NH-C1-C12烷基;
R04和R06一起為-O-CH2-O-或-O-C2-C12偏亞烷基-O-;和X102代表按權利要求7的式A的基。
29.按權利要求28的組合物,其特征為,X102是未取代的或以C1-C4烷基取代的降冰片烯基。
30.按權利要求28的組合物,其特征為,在式B和C中,R02為H,R03相互獨立為H或甲基,R04為H,-C(O)-O-C1-C4烷基或-C(O)-OH,R05為對-C6H4-O-,-C(O)-O-C2-C6亞烷基-O-C(O)-或-C(O)-O-CH2-,和X02是式A的基。
31.按權利要求29的組合物,其特征為,在式B和C中,R02為H,R03為H或甲基,R04為H,R05為-(CH2)d-O-C(O)-(其中d為1-12的整數),-(CH2)d-O-(CeH2e-O)fC(O)-(其中e為2-6的整數,和f為1-12的整數),和X102為式A的基。
32.按權利要求1的組合物,其特征為,聚合物是含有選自式J,K,L和M結構單元的重復結構單元的聚環氧化物
-CH2-CH(OH)-CH2-O-R09-O-CH2-CH(O-R010-X102)-CH2-O-(J),
-R06-O- (K),
-CH2-CH(OH)-CH2-O-R07-O-CH2-CH(OH)-CH2-O- (L),
-R08-O- (M),附加條件是,至少含有式J和K的結構單元,其中R07和R09相互獨立是二環氧甘油醚的一個失去了縮水甘油基氧基的二價基和R06和R08相互獨立是二元醇的一個失去了羥基的二價基,R010是一個二價橋基,和X102代表按權利要求7的式A的基。
33.按權利要求32的組合物,其特征為,基于1mol聚合物計,聚合物中可各含有直到50mol%的式J和K的結構單元。
34.按權利要求32的組合物,其特征為,R06和R08相互獨立為C2-C18亞烷基,具有2-50個氧雜亞烷基單元和在氧亞烷基中有2-6個C原子的聚氧雜亞烷基,C3-C12亞環烷基,C5-C8亞環烷基-CH2-,-CH2-(C5-C8-亞環烷基)-CH2-,C6-C14亞芳基,亞聯苯基,亞芐基,亞二甲苯基,-C6H4-X01-C6H4-(其中X01為O、S、SO、SO2、CO、CO2、NH、N(C1-C4-烷基)),有1-18個C原子的偏亞烷基,或C5-C7偏亞環烷基。
35.按權利要求32的組合物,其特征為,R07和R09相互獨立為C2-C18亞烷基,具有2-50個氧雜亞烷基單元和在氧亞烷基中有2-6個C原子的聚氧雜亞烷基,C3-C12亞環烷基,C5-C8亞環烷基-CH2-,-CH2-(C5-C8-亞環烷基)-CH2-,C6-C14亞芳基,亞聯苯基,亞芐基,亞二甲苯基,-C6H4-X01-C6H4-(其中X01為O、S、SO、SO2、CO、CO2、NH、N(C1-C4-烷基)),有1-18個C原子的偏亞烷基,或C5-C7偏亞環烷基。
36.按權利要求32的組合物,其特征為,X102是降冰片烯基或1-甲基-降冰片烯-1-基。
37.按權利要求32的組合物,其特征為,二價橋基R010是式-(CeH2e-O-)fC(O)-的基,其中e為0或2-6的整數,和f為1-12的數。
38.按權利要求1的組合物,其特征為,共聚單體的張緊的環烯烴相當于式I,
式中
Q1是一具有至少一個碳原子的基,它與-CH=CQ2-基一起形成一至少3節的脂環的環,該環必要時含有一個或多個雜原子,其選自硅、磷、氧、氮、硫;并它是未取代的或以鹵素,=O,-CN,-NO2,R1R2R3Si-(O)u-,-COOM,-SO3M,-PO3M,-COO(M1)1/2,-SO3(M1)1/2,-PO3(M1)1/2,C1-C20-烷基,C1-C20-羥基烷基,C1-C20-鹵代烷基,C1-C6-氰基烷基,C3-C8-環烷基,C6-C16-芳基,C7-C16-芳烷基,C3-C6-雜環烷基,C3-C16-雜芳基,C4-C16-雜芳烷基或R4-X-取代的;或其中二個相鄰的C原子是以-CO-O-CO-或-CO-NR5-CO-取代的;或其中必要時在脂環的相鄰碳原子上稠合上一脂環的,芳族的或雜芳族的環,它是未取代的或以鹵素,-CN,-NO2,R6R7R8Si-(O)u-,-COOM,-SO3M,-PO3M,-COO(M1)1/2,-SO3(M1)1/2,-PO3(M1)1/2,C1-C20烷基,C1-C20-鹵代烷基,C1-C20-羥基烷基,C1-C6-氰基烷基,C3-C8-環烷基,C6-C16-芳基,C7-C16-芳烷基,C3-C6-雜環烷基,C3-C16-雜芳基,C4-C16-雜芳烷基或R13-X1-取代的;
X和X1各自為-O-,-S-,-CO-,-SO-,-SO2-,-O-C(O)-,-C(O)-O-,-C(O)-NR5-,-NR10-C(O)-,-SO2-O-或-O-SO2-;
R1,R2和R3各自為C1-C12-烷基,C1-C12-全氟烷基,苯基或芐基;
R4和R13各自為C1-C20-烷基,C1-C20-鹵代烷基,C1-C20-羥基烷基,C3-C8-環烷基,C6-C16-芳基,C7-C16-芳烷基;
R5和R10各自為氫,C1-C12-烷基,苯基或芐基,其中烷基是未取代的或以C1-C12-烷氧基或C3-C8-環烷基取代的;
R6,R7和R8各自為C1-C12-烷基,C1-C12-全氟烷基,苯基或芐基;
M為一堿金屬和M1為一堿土金屬;和
u為0或1;其中與Q1形成的脂環的環必要時含有另外的非芳族的雙鍵;
Q2為氫,C1-C20-烷基,C1-C20-鹵代烷基,C1-C12-烷氧基,鹵素,-CN,R11-X2-;
R11為C1-C20烷基,C1-C20-鹵代烷基,C1-C20-羥基烷基,C3-C8-環烷基,C6-C16-芳基或C7-C16-芳烷基;
X2是-C(O)-O-或-C(O)-NR12-;R12為氫,C1-C12-烷基,苯基或芐基;其中前面提到的環烷基,雜環烷基,芳基,雜芳基,芳烷基和雜芳烷基是未取代的或是以C1-C12-烷基,C1-C12-烷氧基,-NO2,-CN或鹵素取代的,并其中前面提到的雜環烷基,雜芳基和雜芳烷基中的雜原子是選自-O-,-S-,-NR9-和-N=;并R9是氫,C1-C12-烷基,苯基或芐基。
39.按權利要求1的組合物,其特征為,含有共聚單體的多官能張緊的環烯烴,它相當于式(f1)的化合物
(T)n-U(f1)其中T為張緊的環烯烴的基,U為直接鍵或一n價橋基和n為2-8的整數。
40.按權利要求39的組合物,其特征為,式(f1)中的基T相當于式(f2)的環烯烴基
式中Q1和Q2有在權利要求7中給出的含義。
41.按權利要求39的組合物,其特征為,T為式(nr4)的降冰片烯基,
42.按權利要求39的組合物,其特征為,U為(a)式(f5)的二價橋基,
-X5-R028-X6- (f5)式中
X5和X6各自獨立地為一直接鍵,-O-,-CH2-O-,-C(O)O-,-O(O)C-,-CH2-O(O)C-,-C(O)-NR029-,-R029N-(O)C-,-NH-C(O)-NR029-,-O-C(O)-NH-,-CH2-O-C(O)-NH-或-NH-C(O)-O-,和
R028是C2-C18-亞烷基,未取代的或以C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的C5-C8-亞環烷基,未取代的或以C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的C6-C18-亞芳基或C7-C19亞芳烷基,或帶有2至12個噁亞烷基單元和在亞烷基中有2至6個C-原子的聚噁亞烷基,和
R029是H或C1-C6-烷基;或
(b)式(f6)的三價的橋基
式中
X5,X6和X7為-O-,-CH2-O-,-C(O)O-,-O(O)C-,-CH2-O(O)C-,-C(O)-NR029-,R029N-(O)C-,-NH-C(O)-NR029-,-O-C(O)-NH-,-CH2-O-C(O)-NH-或-NH-C(O)-O-,和
R031是帶有3至20個C-原子的三價脂族烴基,三價未取代的或以C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的帶有3至8個環C-原子的環脂族基,或三價未取代的或以C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的帶有6至18個C-原子的芳族基,未取代的或以C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的帶有7至19個C-原子的三價芳脂族基,或未取代的或以C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的帶有3至13個C-原子和1至3個雜原子的三價雜芳基,該雜原子來自-O-,-N-和-S-,和
R031是H或C1-C6烷基;或
(c)式(f7)的四價橋基
式中
X5,X6,X7和X8為-C(O)O-,-CH2-O(O)C-或-C(O)-NR029-,和
R032是帶有4至20個C-原子的四價脂族烴基,四價未取代的或以C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的帶有4至8個環C-原子的環脂族基,或四價未取代的或以C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的帶有6至18個C-原子的芳族基,四價未取代的或以C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的帶有7至19個C-原子的芳脂基,或四價未取代的或以C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的帶有3至13個C-原子和1至3個來自-O-,-N-和-S-的雜原子的雜芳基,和
R029是H或C1-C6-烷基。
43.按權利要求1的組合物,其特征為,單組分催化劑的含量為0.001-20mol%,基于單體量計。
44.按權利要求43的組合物,其特征為,單組分催化劑的含量為0.01-10mol%,基于單體量計。
45.按權利要求43的組合物,其特征為,單組分催化劑的含量為0.01-5mol%,基于單體量計。
46.按權利要求1的組合物,其特征為,其含有作為單組分催化劑的(a)釕或鋨化合物,其中有至少一個結合在釕或鋨原子上的光不穩定的配位體,并且其剩余的配位位置以非光不穩定的配位體飽和;或(b)鉬(VI)或鎢(VI)化合物,其含有結合在金屬上的至少兩個甲基或兩個單取代的甲基,其中取代基在α-位不含氫;或(c)鈦(IV),鈮(V),鉭(V),鉬(VI)或鎢(VI)化合物,其中在金屬上結合有一個甲硅烷基甲基和至少一個鹵素;或(d)鈮(V)或鉭(V)化合物,其在金屬上結合有至少兩個甲基或兩個單取代的甲基,其中取代基在α-位不含氫;或(e)鈦(V)化合物,其在金屬上結合有至少兩個甲基或兩個單取代的甲基,其中取代基在α-位不含氫;或(f)釕或鋨化合物,其在金屬原子上結合有至少一個膦基,至少一個光不穩定配位體,和任選的中性配位體,其中共結合有2-5個配位體,并含有酸陰離子用于電荷平衡;或(g)兩價陽離子釕或鋨化合物,具有一個金屬原子,其上結合有1-3個在釕化合物情況下含空間要求嚴格的取代基的叔膦配位體,任選的非光不穩定的中性配位體和用于電荷平衡的陰離子,附加條件是,在釕(三苯基膦)二鹵化物或氫化物-鹵化物中苯基被C1-C18烷基,C1-C18鹵烷基或C1-C18烷氧基取代。
47.按權利要求46的組合物,其特征為,光不穩定的配位體可涉及氮(N2),未取代的或以OH,C1-C4-烷基,C1-C4-烷氧基,C6-C12-芳基或鹵素取代的單環的,多環的或稠合的帶有6至24個C-原子的芳烴或未取代的或以C1-C4-烷基,C1-C4-烷氧基或鹵素取代的帶有3至22個C-原子和1至3個選自O,S和N的雜原子的單環的雜芳烴,稠合的雜芳烴或稠合的芳烴雜芳烴;或未取代的或以C1-C4-烷基,C1-C4-烷氧基或鹵素取代的帶有1至22個C-原子的脂族的,環脂族的,芳族的或芳脂族的腈。
48.按權利要求46的組合物,其特征為,非光不穩定的配位體是H2O,H2S,NH3;必要時鹵化的帶有1至18個C-原子的脂族的或環脂族的醇或硫醇,帶有6至18個C-原子的芳族醇或硫醇;帶有7至18個C原子的芳脂族醇或硫醇;脂族的,環脂族的,芳脂族的或芳族的醚,硫醚,亞砜,砜,酮,醛,羧酸酯,內酯,必要時N-C1-C4-單或二烷基化的帶有2至20個C-原子的羧酸酰胺,和必要時N-C1-C4-烷基化的內酰胺;脂族的,環脂族的,芳脂族的或芳族的帶有1至20個C-原子的伯,仲和叔胺;和必要時取代的環戊二烯基類。
49.按權利要求46的組合物,其特征,釕或鋨化合物相當于式IX
[(Me+n)(L1z1)m(L2z2)o(L3z3)p(L4z4)q(L5z5)r(L6z6)s](L7z7)t(IX)式中Me為釕或鋨;n為0,1,2,3,4,5,6,7或8;L1為光不穩定的配位體;L2,L3,L4,L5和L6各自獨立地為非光不穩定的或光不穩定的配位體;m為1,2,3,4,5或6;o,p,q,r和s互相獨立地為0,1,2,3,4或5;z1,z2,z3,z4,z5,z6和z7各自獨立地為-4,-3,-2,-1,0,+1或+2;和L7為非配位的陽離子或陰離子;其中m+o+p+q+r+s的總和為2至6的一個整數并t為(n+m·z1+o·z2+p·z3+q·z4+r·z5+s·z6)/z7的商。
50.按權利要求46的組合物,其特征為,任選單取代的甲基相當于式XI,
-CH2-R (XI),式中R為H,-CF3,SiR38R39R40,-CR41R42R43,未取代的或以C1-C6-烷基或C1-C6-烷氧基取代的C6-C16-芳基或C4-C15-雜芳基,該雜芳基帶有1至3個來自O,S和N的雜原子;并
R38,R39和R40相互獨立為C1-C12烷基,C5或C6環烷基,或未取代的或以C1-C6烷基或C1-C6烷氧基取代的苯基或芐基;和
R41,R42和R43互相獨立地為C1-C10-烷基,該烷基是未取代的或以C1-C10-烷氧基取代的,或R41和R42具有這種含義并R43是C6-C10-芳基或C4-C9-雜芳基,它是未取代的或以C1-C6-烷基或C1-C6-烷氧基取代的。
51.按權利要求46的組合物,其特征為,鉬或鎢化合物當于式XII至XIIc之一,
式中
Me為Mo(VI)或W(VI);
基R53至R58中的至少二個為按權利要求66的式XI的-CH2-R基;
R53至R58的其余基的每2個為=O或=N-R44,并R44為未取代的或以C1-C6-烷氧基取代的直鏈的或支鏈的C1-C18-烷基,未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基或鹵素取代的C5-或C6-環烷基,未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,C1-C6-烷氧基甲基,C1-C6-烷氧基乙基,二(C1-C6-烷基)氨基,二(C1-C6-烷基)氨基-C1-C3-烷基,或鹵素取代的苯基,或未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,C1-C6-烷氧基甲基,C1-C6-烷氧基乙基或鹵素取代的芐基或苯基乙基和/或
R53至R58的其余基為帶有2至18個C-原子的仲氨基,R45O-或R45S-,鹵素,環戊二烯基或橋接的雙環戊二烯基或一中性配位體,其中R45是未取代的或以C1-C6-烷氧基或鹵素取代的直鏈的或支鏈的C1-C18-烷基,未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基或鹵素取代的C5-或C6-環烷基,未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,C1-C6-烷氧基甲基,C1-C6-烷氧基乙基或鹵素取代的苯基,或未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,C1-C6-烷氧基甲基,C1-C6-烷氧基乙基或鹵素取代的芐基或苯基乙基。
52.按權利要求46的組合物,其特征為,甲硅烷基甲基配位體相當于式XIV,
-CH2-SiR38R39R40 (XIV)式中R38,R39和R40各自獨立地為C1-C18-烷基,C5-或C6-環烷基或未取代的或以C1-C6-烷基或C1-C6-烷氧基取代的苯基或芐基。
53.按權利要求47的組合物,其特征為,鈦,鈮,鉭,鉬或鎢金屬化合物相當于式XV,XVa或XVb之一,
式中Me1為Mo(VI)或W(VI);Me2為Nb(V)或Ta(V);基R69至R74之一為按權利要求52的式XIV基-CH2-SiR38R39R40;基R69至R74至少之一是F,Cl或Br;
R38,R39和R40各自獨立地為C1-C6-烷基,C5-或C6-環烷基,或未取代的或以C1-C6-烷基或以C1-C6-烷氧基取代的苯基或芐基。
在式XV中2個或各2個和在式XVa中2個其余的R69至R74的基每次一起為=O或=N-R44,并R44是未取代的或C1-C6-烷氧基取代的直鏈的或支鏈的C1-C18-烷基,未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基或鹵素取代的C5-或C6-環烷基,未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,C1-C6-烷氧基甲基,C1-C6-烷氧基乙基,二(C1-C6-烷基)氨基,二(C1-C6-烷基)氨基-C1-C3-烷基或鹵素取代的苯基,或未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,C1-C6-烷氧基甲基,C1-C6-烷氧基乙基,二(C1-C6-烷基)氨基,二(C1-C6-烷基)氨基-C1-C3-烷基或鹵素取代的芐基或苯乙基,
并其余的基為具有2至18個C-原子的仲氨基,R45-O-或R45S-,鹵素,未取代的或取代的環戊二烯基或橋連的雙環戊二烯基或一中性配位體,其中R45是各自獨立地未取代的或以C1-C6-烷氧基或鹵素取代的直鏈的或支鏈的C1-C18-烷基,未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基或鹵素取代的C5-或C6-環烷基,未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,C1-C6-烷氧基甲基,C1-C6-烷氧基乙基,二(C1-C6-烷基)氨基,二(C1-C6-烷基)氨基-C1-C3-烷基或鹵素取代的苯基,或未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,C1-C6-烷氧基甲基,C1-C6-烷氧基乙基,二(C1-C6-烷基)氨基,二(C1-C6-烷基)氨基-C1-C3-烷基或鹵素取代的芐基或苯乙基;或
在式XV,XVa和XVb中其余的基各自獨立的為具有2至18個C-原子的仲氨基,R45O-或R45S-,鹵素,未取代的或取代的環戊二烯基或橋連的雙環戊二烯基或一中性配位體,其中R45是各自獨立地未取代的或以C1-C6-烷氧基或鹵素取代的直鏈的或支鏈的C1-C18-烷基,未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基或鹵素取代的C5-或C6-環烷基,未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,C1-C6-烷氧基甲基,C1-C6-烷氧基乙基,二(C1-C6-烷基)氨基,二(C1-C6-烷基)氨基-C1-C3-烷基或鹵素取代的苯基,或未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,C1-C6-烷氧基甲基,C1-C6-烷氧基乙基,二(C1-C6-烷基)氨基,二(C1-C6-烷基)氨基-C1-C3-烷基或鹵素取代的芐基或苯乙基。
54.按權利要求46的組合物,其特征為,鈮或鉭化合物相當于式XVIII,
式中
Me為Nb(V)或Ta(V),
基R82至R86中的至少二個為按權利要求50的式XI的一個基-CH2-R;
R82至R86其余基的二個基一起為=O或=N-R44,并R44是未取代的或以C1-C6-烷氧基取代的直鏈的或支鏈的C1-C18-烷基,未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基或鹵素取代的C5-或C6-環烷基,未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,C1-C6-烷氧基甲基,C1-C6-烷氧基乙基,二(C1-C6-烷基)氨基,二(C1-C6-烷基)氨基-C1-C3-烷基或鹵素取代的苯基,或未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,C1-C6-烷氧基甲基,C1-C6-烷氧基乙基,二(C1-C6-烷基)氨基,二(C1-C6-烷基)氨基-C1-C3-烷基或鹵素取代的芐基或苯基乙基;和/或
R82至R86的其余基相互獨立地為帶有2至18C-原子的仲胺,R45O-,R45S-,鹵素,環戊二烯基或橋接的雙環戊二烯基或一中性配位體,式中R45相互獨立地是未取代的或以C1-C6-烷氧基或鹵素取代的直鏈的或支鏈的C1-C18-烷基,未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基或鹵素取代的C5-或C6-環烷基,未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,C1-C6-烷氧基甲基,C1-C6-烷氧基乙基,二(C1-C6-烷基)氨基,二(C1-C6-烷基)氨基-C1-C3-烷基或鹵素取代的苯基,或未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,C1-C6-烷氧基甲基,C1-C6-烷氧基乙基,二(C1-C6-烷基)氨基,二(C1-C6-烷基)氨基-C1-C3-烷基或鹵素取代的芐基或苯乙基。
55.按權利要求47的組合物,其特征為,鈦(IV)化合物特別相當于式XX,
式中
基R87至R90的至少二個基為按權利要求50的式XI的一個基-CH2-R;并
R87至R90其余基為帶有2至18個C-原子的仲胺,R45O-,R45S-,鹵素,環戊二烯基或橋接的雙環戊二烯基或一中性配位體,式中R45相互獨立地是未取代的或以C1-C6-烷氧基或鹵素取代的直鏈的或支鏈的C1-C18-烷基,未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基或鹵素取代的C5-或C6-環烷基,未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,C1-C6-烷氧基甲基,C1-C6-烷氧基乙基,二(C1-C6-烷基)氨基,二(C1-C6-烷基)氨基-C1-C3-烷基或鹵素取代的苯基,或未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,C1-C6-烷氧基甲基,C1-C6-烷氧基乙基,二(C1-C6-烷基)氨基,二(C1-C6-烷基)氨基-C1-C3-烷基或鹵素取代的芐基或苯乙基。
56.按權利要求47的組合物,其特征為,膦配位體相當于式XXIII或XXIIIa,
PR91R92R93 (XXIII),
R91R92P-Z1-PR91R92 (XXIIIa),式中R91,R92和R93相互獨立地是H,C1-C20-烷基,C1-C20-烷氧基,未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-鹵烷基或C1-C6-烷氧基取代的C4-C12-環烷基或環烷氧基,或未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-鹵烷基或C1-C6-烷氧基取代的C6-C16-芳基或C6-C16-芳氧基,或未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-鹵烷基或C1-C6-烷氧基取代的C7-C16-芳烷基或C7-C16芳烷氧基;基R91和R92共同是未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-鹵烷基或C1-C6-烷氧基取代的四-或五-亞甲基,或四或五亞甲基二氧基,或者是未取代的或以C1-C6-烷基,C1-C6-鹵烷基或C1-C6-烷氧基取代的并與1或2個1,2-亞苯基稠合的四-或五-亞甲基,或四或五亞甲基二氧基,或者是未取代的或以C1-C6烷基,C1-C6鹵烷基或C1-C6烷氧基取代的并在1,2-和3,4-位與1,2-亞苯基稠合的四亞甲基二氧基,并R93具有前面陳述的含義;和
Z1為直鏈或支鏈的,未取代的或以C1-C4-烷氧基取代的C2-C12-亞烷基,未取代的或以C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的帶有4至8個C-原子的1,2-或1,3-亞環烷基,或未取代的或以C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的帶有5或6個環節的和一來自O或N的雜原子的1,2或1,3-雜環亞烷基。
57.按權利要求47的組合物,其特征為,釕或鋨化合物相當于式XXV至XXVf之一,
PR91R92R93 (XXIII),
R91R92P-Z1-PR91R92 (XXIIIa),
(R94R95R96P)L9L10Me2+(Z1-)2 (XXVb),
(R94R95R96P)3L9Me2+(Z1-)2 (XXVc),
(R94R95R96P)L9L9Me2+(Z1-)2(XXVd),
(R94R95R96P)L8L10Me2+(Z1-)2(XXVe),
(R94R95R96P)L8(L9)mMe2+(Z1-)2 (XXVf),式中
Me為Ru或Os;
Z在式XXV至XXVe中為HΘ,環戊二烯基,ClΘ,BrΘ,BF4Θ,PF6Θ,SbF6Θ,AsF6Θ,CF3SO3Θ,C6H5-SO3Θ,4-甲基-C6H5-SO3Θ,3,5-二甲基-C6H5-SO3Θ,2,4,6-三甲基-C6H5-SO3Θ和4-CF3-C6H5-SO3Θ和在式XXVf中為HΘ,環戊二烯基,BF4Θ,PF6Θ,SbF6Θ,AsF6Θ,CF3SO3Θ,C6H5-SO3Θ,4-甲基-C6H5-SO3Θ,2,6-二甲基-C6H5-SO3Θ,2,4,6-三甲基-C6H5-SO3Θ或4-CF3-C6H5-SO3Θ;
R94,R95和R96相互獨立地是C1-C6-烷基,未取代的或以1至3個C1-C4-烷基取代的環戊基或環己基或環戊氧基或環己氧基,或未取代的或以1至3個C1-C4-烷基取代的苯基或芐基或苯氧基或芐氧基;
L8是未取代的或以1至3個C1-C4-烷基,C1-C4-烷氧基,-OH,-F或Cl取代的C6-C16-芳烴或C5-C16-雜芳烴;
L9是C1-C6-烷基-CN,苯基腈或芐基腈;并
L10是H2O或C1-C6-鏈烷醇。
58.按權利要求47的組合物,其特征為,釕-或鋨化合物相當于式XXVI,XXVIa,XXVIb,XXVIc或XXVId之一
式中Me為Ru或Os;Y1為一元酸的陰離子;L11是按權利要求56的式XXIII或XXIIIa的膦,L12為一中性配位體;L13是未取代的或以C1-C4烷基取代的環戊二烯基;并L14為CO。
59.通過換位聚合制備交聯聚合物的方法,其特征為,將由(a)和(b)形成的組合物,(a)催化劑量的用于換位聚合的單組分催化劑和(b)單獨的或與張緊的環烯烴形成混合物的至少一種含有結合在聚合物主鏈中的張緊的亞環烯烴基的聚合物,(c)通過加熱聚合,(d)通過輻射聚合,(e)通過加熱和輻射聚合,(f)通過短時間加熱而活化單組分催化劑并通過輻射結束聚合,或(g)通過短時間輻射而活化單組分催化劑并通過加熱結束聚合。
60.按權利要求59的方法,其特征為,在50-300℃的溫度進行。
61.由具有單獨的或與張緊的環烯烴的結構單元混合的在其上經一個二價橋基結合了一個張緊的環烯烴基的重復結構單元的聚合物形成的交聯換位聚合物。
62.涂層載體物質,其特征為,在基底上涂一層按權利要求1的組合物。
63.具有按權利要求1的組合物形成的交聯層的涂層載體物質。
64.由交聯換位聚合物形成的模制體,換位聚合物是由至少一種具有單獨的或與張緊的環烯烴的結構單元混合的在其上經一個二價橋基結合了一個張緊的環烯烴基的重復結構單元的聚合物構成。
65.在載體物質上制備涂層物質或浮雕圖案的方法,其中將權利要求1的組合物和必要時的溶劑作為涂層施加在載體上,必要時除去溶劑,并輻射或加熱涂層使聚合,或經光掩模輻射涂層和隨后用溶劑除去未輻射部分,得到的浮雕圖案必要時進行后加溫。
66.聚合物,其特征為,含有單獨的或與張緊的環烯烴的結構單元混合的在其上經一個二價橋基結合了一個張緊的環烯烴基的重復結構單元。
67.按權利要求66的聚合物,其特征為,聚合物主鏈可由來自下列組的聚合物形成烯屬不飽和醇的均聚物和共聚物,乙烯醇的均聚物和共聚物,不飽和羧酸的均聚物和共聚物,羥基苯乙烯或氨基苯乙烯或苯乙烯磺酸或羧酸的均聚物和共聚物,羥基化丁二烯的均聚物和共聚物,乙烯基吡咯烷酮的均聚物和共聚物,具有羥基或氨基烷基側鏈的聚硅氧烷,和聚環氧化物的均聚物或共聚物,或由聚糖形成。
68.按權利要求66的聚合物,其特征為,含有基于聚合物計的1-100mol%式G結構單元,99-0mol%式H結構單元,和100-0mol%式I結構單元,
式中
R02相互獨立為H,F或C1-C12烷基;
R03相互獨立為H,F,Cl,CN或C1-C12烷基;
R04相互獨立為H,F,C1-C12烷基,-COOH,-C(O)O-C1-C12烷基,-C(O)-NH2或-C(O)-NH-C1-C12烷基;
R05為一個二價橋基;
R06為H,F,Cl,CN,C1-C12烷基,C1-C12烷氧基,未取代或以Cl,Br,C1-C4烷基,C1-C4烷氧基,-C(O)OC1-C12烷基,-C(O)-NH2,-C(O)-NH-C1-C12烷基,-SO3H,或-SO3-C1-C12烷基取代的苯基,-C(O)OH,-C(O)O-C2-C12羥烷基,-C(O)O-C1-C12烷基,-C(O)-NH2或-C(O)-NH-C1-C12烷基;
R04和R06一起為-O-CH2-O-或-O-C2-C12偏亞烷基-O-;和X102代表按權利要求7的式A的基。
69.按權利要求68的聚合物,其特征為,X102是未取代的或以C1-C4烷基取代的降冰片烯基。
70.按權利要求68的聚合物,其特征為,R02為H,C1-C4烷基或F。
71.按權利要求68的聚合物,其特征為,R03為H,F,Cl或C1-C4烷基。
72.按權利要求68的聚合物,其特征為,R04為H,F,C1-C4烷基,-COOH或-C(O)-C1-C6烷基。
73.按權利要求68的聚合物,其特征為,R06為H,F,Cl,CN,C1-C4烷基,C1-C4烷氧基,未取代或以Cl,Br,C1-C4烷基,C1-C4烷氧基,-COOH,-C(O)OC1-C14烷基,-C(O)NH2,C(O)-NH-C1-C4烷基,-SO3H或-SO3-C1-C4烷基取代的苯基,-COOH,-C(O)O-C1-C4烷基,-C(O)-NH-C1-C4烷基或-C(O)-NH2。
74.按權利要求68的聚合物,其特征為,R04和R06一起為-O-CH2-O-或-O-C2-C6-偏亞烷基-O-。
75.按權利要求68的聚合物,其特征為,在式(G)和(H)中,R02為H,R03相互獨立為H或甲基,R04為H,-C(O)-O-C1-C4烷基或-C(O)-OH,R05為對-C6H4-O-,-C(O)-O-C2-C6亞烷基-O-C(O)-或-C(O)-O-CH2-,和X102是式A的基。
76.按權利要求68的聚合物,其特征為,在式(G)和(H)中,R02為H,R03為H或甲基,R04為H,R05為-(CH2)d-O-C(O)-(其中d為0或1-12的整數),-(CH2)d-O-(CeH2e-O)fC(O)-(其中e為2-6的整數,和f為1-12的整數),和X102為式A的基。
77.按權利要求68的聚合物,其特征為,聚環氧化物含有選自式J,K,L和M結構單元的重復結構單元
-CH2-CH(OH)-CH2-O-R09-O-CH2-CH(O-R010-X102)-CH2-O- (J),
-R06-O- (K),
-CH2-CH(OH)-CH2-O-R07-O-CH2-CH(OH)-CH2-O- (L),
-R08-O (M),附加條件是,至少含有式J和K的結構單元,其中R07和R09相互獨立是二環氧甘油醚的一個失去了縮水甘油基氧基的二價基和R06和R08相互獨立是二元醇的一個失去了羥基的二價基,R010是一個二價橋基,和X102代表式A的基。
78.按權利要求77的聚合物,其特征為,R06和R08是C2-C18亞烷基,具有2-50個氧雜亞烷基單元和在氧亞烷基中有2-6個C原子的聚氧雜亞烷基,C3-C12亞環烷基,C5-C8亞環烷基-CH2-,-CH2-(C5-C8-亞環烷基)-CH2-,C6-C14亞芳基,亞聯苯基,亞芐基,亞二甲苯基,-C6H4-X01-C6H4-(其中X01為O、S、SO、SO2、CO、CO2、NH、N(C1-C4-烷基)),有1-18個C原子的偏亞烷基,或C5-C7偏亞環烷基。
79.按權利要求77的聚合物,其特征為,R07和R09是C2-C18亞烷基,具有2-50個氧雜亞烷基單元和在氧亞烷基中有2-6個C原子的聚氧雜亞烷基,C3-C12-C5-C8亞環烷基,C5-C8亞環烷基-CH2-,-CH2-(C5-C8-亞環烷基)-CH2-,C6-C14亞芳基,亞聯苯基,亞芐基,亞二甲苯基,-C6H4-X01-C6H4-(其中X01為O、S、SO、SO2、CO、CO2、NH、N(C1-C4-烷基)),有1-18個C原子的偏亞烷基,或C5-C7偏亞環烷基。
80.按權利要求77的聚合物,其特征為,X102是降冰片烯基或1-甲基-降冰片烯-1-基。
81.按權利要求77的聚合物,其特征為,二價橋基R010是式-(CeH2e-O-)fC(O)-的基,其中e為0或2-6的整數,和f為1-12的數。
全文摘要
組合物,含有(a)催化量的用于換位聚合的單組分催化劑和(b)單獨的或與張緊的環烯烴混合的至少一種經二價橋基在聚合物主鏈中結合有張緊的環烯烴基的聚合物。該組合物可通過換位聚合進行熱或光化學聚合并適于制備成型體,涂層和浮雕圖案。聚合物(b)同樣是被要求保護的。
文檔編號C08F4/80GK1173885SQ96191858
公開日1998年2月18日 申請日期1996年1月29日 優先權日1995年2月9日
發明者A·穆萊巴克, A·哈夫納, P·A·萬德沙夫 申請人:希巴特殊化學控股公司