[go: up one dir, main page]

RU1796606C - 2-methylene-3-exo-vinyl-5(6)-ethylidene norbornane as copolymer for preparing thermostable and thermoplastic polymeric ethylene and propylene-base materials and process for preparing thereof - Google Patents

2-methylene-3-exo-vinyl-5(6)-ethylidene norbornane as copolymer for preparing thermostable and thermoplastic polymeric ethylene and propylene-base materials and process for preparing thereof

Info

Publication number
RU1796606C
RU1796606C SU914909003A SU4909003A RU1796606C RU 1796606 C RU1796606 C RU 1796606C SU 914909003 A SU914909003 A SU 914909003A SU 4909003 A SU4909003 A SU 4909003A RU 1796606 C RU1796606 C RU 1796606C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ethylidene
preparing
methylene
propylene
norbornene
Prior art date
Application number
SU914909003A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Ильич Либерман
Виталий Рафаилович Флид
Юлия Геннадьевна Шестакова
Александр Владимирович Иванов
Анатолий Александрович Григорьев
Андрей Павлович Белов
Original Assignee
Московский институт тонкой химической технологии им.М.В.Ломоносова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Московский институт тонкой химической технологии им.М.В.Ломоносова filed Critical Московский институт тонкой химической технологии им.М.В.Ломоносова
Priority to SU914909003A priority Critical patent/RU1796606C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1796606C publication Critical patent/RU1796606C/en

Links

Landscapes

  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Использование: в качестве мономера дл  получени  термостабильных и термопластичных полимерных материалов на основе этилена и пропилена. Сущность изобретени : продукт 2-метилен-З-экзови- нил-5(6)-этилиден-норборнан, выход 68%, т.кип. 81-82°С (22 мм рт.ст.). Соединение получают взаимодействием 5-этилиден- норборнен-2 с аллилацетатом в среде бензола , или толуола, или ксилола, или гептана, или гексана в атмосфере инертного газа при 50-80°С в присутствии каталитической системы , включающей бис-( if -аллил) никель и триизопропилфосфит при их мольном соотношении 1:(4-8) при этом мольное соотношение 5-этилиден-норборнена-2 к аллилацетату составл ет 1:(0,8-1,5). Реакцию провод т в присутствии цеолитов с диаметром пор 4-5 А. 2 табл. (Л СUsage: as a monomer for the production of thermostable and thermoplastic polymeric materials based on ethylene and propylene. SUMMARY OF THE INVENTION: 2-methylene-3-exosinyl-5 (6) -ethylidene-norbornane product, 68% yield, bp. 81-82 ° C (22 mmHg). The compound is prepared by reacting 5-ethylidene-norbornene-2 with allyl acetate in benzene, or toluene, or xylene, or heptane, or hexane in an inert gas atmosphere at 50-80 ° C in the presence of a catalytic system including bis- (if - allyl) nickel and triisopropylphosphite at a molar ratio of 1: (4-8), wherein the molar ratio of 5-ethylidene-norbornene-2 to allyl acetate is 1: (0.8-1.5). The reaction is carried out in the presence of zeolites with a pore diameter of 4-5 A. 2 tab. (L C

Description

и способу его получени . Это соединение может быть использовано в качестве сомономера дл  получени and a method for its preparation. This compound can be used as a comonomer to prepare

Его получают взаимодействием аллила- цетата с 2-норборненом в присутствии катализатора Nt Р(1-РЮ)з 4 в тетрагидрофуране при 20-80°С. Однако данна  реакци  обеспечивает низкие выходы целевых продуктов , к тому же комплекс N1 Р0-РгО)з А весьма труднодоступен.It is obtained by reacting allyl acetate with 2-norbornene in the presence of an Nt P (1-PY) 3 catalyst 4 in tetrahydrofuran at 20-80 ° C. However, this reaction provides low yields of the desired products; moreover, the complex N1 P0-PrO) s A is very difficult to access.

Наиболее близким по структуре к за вленному соединению  вл етс  2,5(6)-диме- тмлен-3-экзо-винил-норборнан, получаемый при взаимодействии 5-этили- ден-норборне а-2 с аллилацетатомThe closest in structure to the claimed compound is 2,5 (6) -dimethylene-3-exo-vinyl-norbornane, obtained by the interaction of 5-ethylidene-norborne a-2 with allyl acetate

СИ гSI g

Ш,W,

Процесс провод т в присутствии каталитической системы, включающей NI(acac)2-P(OR)3 AIEt3 в среде толуол-алифатический спирт при 20-80°С.The process is carried out in the presence of a catalytic system comprising NI (acac) 2-P (OR) 3 AIEt3 in toluene-aliphatic alcohol at 20-80 ° C.

Однако ввиду наличи  у этого соединени  двух нереакционно-способных метиле- новых групп ограничиваетс  его применение в качестве сомономера дл  полимерных материалов из-за невозможности образовани  высокомолекул рных соединений со стереорегул рными структурами.However, due to the presence of two non-reactive methylene groups in this compound, its use as a comonomer for polymeric materials is limited due to the impossibility of the formation of high molecular weight compounds with stereoregular structures.

Известны эластомеры на основе а-оле- финов с добавками алкилиденнорборненов. Их получают в процессе сополимеризации в присутствии катализатора Циглера. Такие полимерные материалы характеризуютс  высокими значени ми термоустойчивости и термопластичности, стойкостью к воздействию различных сред, сохран   при этом гибкость , упругость и механическую прочность.Elastomers based on a-olefins with additives of alkylidenenorbornenes are known. They are obtained in the copolymerization process in the presence of a Ziegler catalyst. Such polymeric materials are characterized by high values of thermal stability and thermoplasticity, resistance to various media, while maintaining flexibility, elasticity and mechanical strength.

Цель изобретени  - расширение ассортимента сомономеров дл  полимерных материалов на основе этилена и пропилена, позвол ющих повысить термостабильность и термопластичность материалов, и разработка удобного в препаративном отношении способа их получени .The purpose of the invention is to expand the assortment of comonomers for polymeric materials based on ethylene and propylene, allowing to increase the thermal stability and thermoplasticity of materials, and to develop a preparation method convenient for preparing them.

Поставленна  цель достигаетс  2-мети- лен-3-экзо винил-5(6)-этилиден-норборне- ном формулы (1), который может быть использован в качестве сомономера дл  получени термостабильных и термопластичных полимерных материалов на основе этилена и пропилена, и способом его получени  заключающемс  в том, что 5-этилиден-норборнен-2 подвергают взаимодействию с аллилацетатом в среде бензола , толуола,ксилола, гептана или гексана в атмосфере инертного газа при 50-80°С в присутствии каталитической системы, включающей бис-{ т -аллил) никель и триизопро- пилфосфит при их мольном соотношении 1:(4-8), при этом мольное соотношение 5этилиден-норборнена-2 к аллилацетату составл ет 1:(0,8-1,5). Реакцию можно проводить как с цеолитами с диаметром пор 4-5 А, так и без них.The goal is achieved by 2-methylene-3-exo-vinyl-5 (6) -ethylidene-norbornene of formula (1), which can be used as a comonomer to produce thermostable and thermoplastic polymeric materials based on ethylene and propylene, and the method of its preparation is that 5-ethylidene-norbornene-2 is reacted with allyl acetate in a medium of benzene, toluene, xylene, heptane or hexane in an inert gas atmosphere at 50-80 ° C in the presence of a catalytic system comprising bis {t allyl) nickel and triisopropylphosphate it at a molar ratio of 1: (4-8), wherein the molar ratio of 5 ethylidene-norbornene-2 to allyl acetate is 1: (0.8-1.5). The reaction can be carried out both with zeolites with a pore diameter of 4-5 A, and without them.

Механизм реакции включает следующие стадии: образование аллилникельаце- татного комплекса, стабилизированного триизопропилфосфитом в результате окислительного присоединени  аллилацетата кThe reaction mechanism includes the following stages: the formation of an allyl nickel acetate complex stabilized by triisopropyl phosphite as a result of the oxidative addition of allyl acetate to

бис (if -аллил) никелю; координаци  5-эти- лиден-норборнена-2 и его внедрение поbis (if-allyl) nickel; coordination of 5-ethylidene-norbornene-2 and its implementation in

св зи г -аллил-никель, стадии циклизации и р -гидридного переноса, привод щие кg-allyl-nickel bonds, cyclization and p-hydride transfer steps leading to

5 образованию целевого продукта и уксусной кислоты.5 the formation of the target product and acetic acid.

Уксусна  кислота неблагопри тно воздействует на каталитическую систему, взаимодейству  с триизопропилфосфитом иAcetic acid adversely affects the catalytic system, interacting with triisopropylphosphite and

0 перевод  его в неактивную фосфатную форму . Изменение соотношени  фосфиг.никель существенно вли ет на активность и селективность каталитической системы. Дл  поддержани  посто нного соотношени 0 its translation into inactive phosphate form. A change in the ratio of phosphate nickel significantly affects the activity and selectivity of the catalyst system. To maintain a constant ratio

5 триизопропилфосфит: никель используют цеолиты с диаметром пор 4-5 А, которые селективно адсорбируют уксусную кислоту. В целом процесс описываетс  следующим уравнением5 triisopropyl phosphite: nickel use zeolites with a pore diameter of 4-5 A, which selectively adsorb acetic acid. In general, the process is described by the following equation

00

хетзк +  hatzk +

+ CHjCOOH+ CHjCOOH

Приведенна  реакци  и ее механизм вThe above reaction and its mechanism in

литературе не описаны, 5-Этилиден-нор- борнен-2 и аллилацетат берут в мольном соотношении 1:(0,8-1,5) и раствор ют в не- пол рном растворителе: бензоле, толуоле, ксилоле, гексане или гептане. Затем методом вакуумной переконденсации добавл ют предварительно вз тую навеску бис-(not described in the literature, 5-Ethylidene-norbornene-2 and allyl acetate are taken in a molar ratio of 1: (0.8-1.5) and dissolved in a non-polar solvent: benzene, toluene, xylene, hexane or heptane. Then, a previously taken bis- (

)/3-аллил)никел , триизопропилфосфит и це- олиты. Их мольное соотношение поддерживают в пределах 1:(4-8). Реакцию провод т в атмосфере инертного газа при нормальном или повышенном давлении или в вакууме при 50-80°С. Образующиес  продукты аллилировани  5-этилиден-норборнена-2 раздел ют методом ректификации, а катализатор экстрагируют водой.) / 3-allyl) nickel, triisopropylphosphite and zeolites. Their molar ratio is maintained within the range of 1: (4-8). The reaction is carried out in an inert gas atmosphere at normal or elevated pressure or in vacuum at 50-80 ° C. The resulting allylation products of 5-ethylidene-norbornene-2 were separated by distillation, and the catalyst was extracted with water.

При увеличении соотношени  триизопропилфосфита к -аллил)никелю бо- лее 8 быстро падает активность катализатора, а при уменьшении его менее 4 происходит преимущественное образование побочных продуктов. Увеличение соотношени  5-этилиден-норборнена-2 кWith an increase in the ratio of triisopropylphosphite to α-allyl) to nickel over 8, the activity of the catalyst rapidly decreases, and with a decrease of less than 4, predominant formation of by-products occurs. The increase in the ratio of 5-ethylidene-norbornene-2 to

аллилацетату более 1,5 способствует протеканию побочных процессов, при уменьшении этого соотношени  менее 0,8 скорость реакции существенно падает. Увеличение температуры более 80°С приводит к нестабильности каталитической системы, а ее уменьшение ниже 50°С приводит к образованию побочных продуктов. Использование цеолитов с диаметром пор меньше 4 и больше 5 А не приводит к изменению характера процесса по срав.нению с процессом, идущим без них.allyl acetate more than 1.5 contributes to the occurrence of side processes, with a decrease in this ratio less than 0.8, the reaction rate decreases significantly. An increase in temperature above 80 ° C leads to instability of the catalytic system, and its decrease below 50 ° C leads to the formation of by-products. The use of zeolites with a pore diameter of less than 4 and more than 5 A does not lead to a change in the nature of the process compared with the process without them.

Пример.В реактор объемом 50 мл, снабженный вакуумным краном, в атмосфере инертного газа - аргона загружают 8,4 г (70 ммоль) 5-этилиден-норборнена-2, 7 г (70 ммоль)аллилацетата,0,34 г (1,65 ммоль)три- изопропилфосфита и 20 мл толуола. Затем методом вакуумной переконденсации добавл ют 0,05 г (0,35 ммоль) бис-( jf-an- лил)никел . Температура реакции 70°С. За ходом реакции наблюдают при помощи метода газожидкостной хроматографии. Через 1,6 ч реакци  заканчиваетс . Конверси  реагентов составл ет 98%. В реакционную смесь добавл ют воду и методом экстракции отдел ют комплекс никел  и частично триизопропилфосфит. Органический слой подвергают ректификации. Получают 8,01 г 2-метилен-3-экзо-винил-5(6)-этилиден-нор борнана. Выход 71,5%.Example: In a 50 ml reactor equipped with a vacuum valve, in an inert gas-argon atmosphere, 8.4 g (70 mmol) of 5-ethylidene-norbornene-2, 7 g (70 mmol) of allyl acetate, 0.34 g (1, 65 mmol) of tri-isopropyl phosphite and 20 ml of toluene. Subsequently, 0.05 g (0.35 mmol) of bis (jf-anlyl) nickel was added by vacuum recondensation. The reaction temperature is 70 ° C. The progress of the reaction is monitored by gas-liquid chromatography. After 1.6 hours, the reaction is complete. Reagent conversion is 98%. Water was added to the reaction mixture, and a nickel complex and partially triisopropyl phosphite were separated by extraction. The organic layer is subjected to rectification. 8.01 g of 2-methylene-3-exo-vinyl-5 (6) -ethylidene-norbornane are obtained. Yield 71.5%.

Данные ЯМР спектроскопии (химический сдвиг д, м.д.}NMR spectroscopy data (chemical shift d, ppm}

п ,91 ,24 ,20 ,80 ,0б ,10 е1 ,20 ,02 С Чи.ЗО 8 ,92 ,55 ,80p, 91, 24, 20, 80, 0b, 10 e1, 20, 02 C Chi.ZO 8, 92, 55, 80

-82°С (22 мм рт.ст.); Г) &° 1,4778; -82 ° C (22 mmHg); D)? 1.4778;

ИК-спектр ( V, см 1 ) 3076, 2949, 2888, 1660, 1642. 1438, 1426. 982, 906, 886.IR spectrum (V, cm 1) 3076, 2949, 2888, 1660, 1642. 1438, 1426. 982, 906, 886.

Примеры 2-8. Провод т с применением того же способа получени  2-метилен- 3-экзо-винил-5(6)-этилиден-норборнана при изменении мольных соотношений 5-этилиден-норборнена-2 и аллилацетата, бис-( /3 - аллил)никел  и триизопропилфосфита, а также температуры реакции. Эти соотношени  и услови , а также данные по конверсии, селективности и выходу продукта приведены в табл.1. В примере 8 использованы це- олиты-с диаметром пор 4-5 А.Examples 2-8. It is carried out using the same method for producing 2-methylene-3-exo-vinyl-5 (6) -ethylidene-norbornane by changing the molar ratios of 5-ethylidene-norbornene-2 and allyl acetate, bis ((3-allyl) nickel, and triisopropylphosphite, as well as the reaction temperature. These ratios and conditions, as well as data on conversion, selectivity and product yield are given in Table 1. Example 8 used zeolites with a pore diameter of 4-5 A.

Синтезированный 2-метилен-З-экзо-винил-5 (6}-этилиден-норборнан подвергают сополимеризации со смесью этилен-пропилен (соотношение 1:6) в присутствии катализатора Циглера (сесквихлорид алюмини  и окситрихлорид ванади  в соотношенииThe synthesized 2-methylene-3-exo-vinyl-5 (6} -ethylidene-norbornane is copolymerized with a mixture of ethylene-propylene (1: 6 ratio) in the presence of a Ziegler catalyst (aluminum sesquichloride and vanadium oxytrichloride in the ratio

12:1) при 80°С и давлении 4 атм, количество 2-метилен-3-экзо-винил-5(6)-этилиден-нор- борнана в сополимере составл ет 36%.12: 1) at 80 ° C and a pressure of 4 atm, the amount of 2-methylene-3-exo-vinyl-5 (6) -ethylidene-norbornane in the copolymer is 36%.

Результаты испытаний полученного сополимера приведены в табл.2.The test results of the obtained copolymer are given in table.2.

За объект сравнени  прин т эластомер, включающий этилен, пропилен, 5-метилен- норборнен-2 при мол рном соотношении 1:6:4, характеризующийс  наилучшими показател ми прочности, термостабильности.The object of comparison is an elastomer including ethylene, propylene, 5-methylene-norbornene-2 at a molar ratio of 1: 6: 4, which is characterized by the best indicators of strength and thermal stability.

устойчивости к воздействию различных факторов . По сравнению с ним термостабильность полимерного материала, содержащего за вленное соединение в качестве сомономера, возрастает на 37°С,resistance to various factors. Compared with it, the thermal stability of a polymer material containing the claimed compound as a comonomer increases by 37 ° C,

прочность на 14%, эластичность на 14% при сохранении показателей, характеризующих устойчивость к воздействию агрессивных сред и УФ-облучени .strength by 14%, elasticity by 14% while maintaining parameters characterizing resistance to aggressive environments and UV radiation.

ТаблицаTable

Физико-химические свойства сополимера этилен-пропилен-про извод- ное норборнена в соотношении 1:6:4Physico-chemical properties of the copolymer of ethylene-propylene-derivative of norbornene in a ratio of 1: 6: 4

Температура плавлени , °С Температура разм гчени , °С Относительное удлинение. % Прочность, кг/см2 500%-ный модуль, кг/м2 Устойчивость при воздействииMelting point, ° C. Softening temperature, ° C. Elongation. % Strength, kg / cm2 500% module, kg / m2 Stability under impact

водыwater

кислотacids

щелочейalkalis

УФ-облучени UV exposure

Таблица 2table 2

Производные норборненаNorbornene derivatives

2-метилен-З-экзовинил - -5 (б)-этилиден-норбор- нан2-methylene-3-exovinyl - -5 (b) -ethylidene-norborn-nan

5-метилен-норборнен-25-methylene-norbornene-2

178 121 500 244 121178 121 500 244 121

Отлична Great

itit

Хороша  Отлична Good Excellent

SU914909003A 1991-02-07 1991-02-07 2-methylene-3-exo-vinyl-5(6)-ethylidene norbornane as copolymer for preparing thermostable and thermoplastic polymeric ethylene and propylene-base materials and process for preparing thereof RU1796606C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU914909003A RU1796606C (en) 1991-02-07 1991-02-07 2-methylene-3-exo-vinyl-5(6)-ethylidene norbornane as copolymer for preparing thermostable and thermoplastic polymeric ethylene and propylene-base materials and process for preparing thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU914909003A RU1796606C (en) 1991-02-07 1991-02-07 2-methylene-3-exo-vinyl-5(6)-ethylidene norbornane as copolymer for preparing thermostable and thermoplastic polymeric ethylene and propylene-base materials and process for preparing thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1796606C true RU1796606C (en) 1993-02-23

Family

ID=21559295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU914909003A RU1796606C (en) 1991-02-07 1991-02-07 2-methylene-3-exo-vinyl-5(6)-ethylidene norbornane as copolymer for preparing thermostable and thermoplastic polymeric ethylene and propylene-base materials and process for preparing thereof

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1796606C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Catellanl M., Chiusoli G.P., Dradl E. and Sulerno G. Nickel-catalyzed allylatlon of norbornene. J. of organometallic Chem, 117 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3257873B1 (en) Method for preparing oligomerization catalyst system, and oligomerization catalyst system prepared by same
KR101826253B1 (en) Metallocene compound and method of manufacturing the same
JP2005517774A (en) Ring expansion of cyclic olefins by olefin metathesis reaction using acyclic dienes
JP2004501886A (en) Process for producing propylene hydroformylation product and acrylic acid and / or acrolein
RU1796606C (en) 2-methylene-3-exo-vinyl-5(6)-ethylidene norbornane as copolymer for preparing thermostable and thermoplastic polymeric ethylene and propylene-base materials and process for preparing thereof
KR102823188B1 (en) Dual head organic aluminum composition
KR102644634B1 (en) Capped double head organic aluminum composition
US10099971B2 (en) 1-octene composition
KR101946249B1 (en) Symmetric polyolefin block copolymers and method for manufacturing the same
US5684167A (en) Process for producing 2-hydroxy-4-methyltetrahydrofuran
EP0619334B1 (en) Process for preparing polyketones
US3506722A (en) Di(hydroxymethyl)methyl-cyclopentanes
SU1664797A1 (en) Method for obtaining 3-ethyl-3 alumotricyclo-(5
US3419622A (en) Di(omega-hydroxyalkyl) cyclopentanes
US6022990A (en) Method for synthesizing methyl acrylate
KR20160110079A (en) Catalyst system for oligomerization and method of olefin oligomerization
SU612487A1 (en) Process for producing polyethylene
EP3118227A1 (en) 1-octene composition
US4323508A (en) Process for the manufacture of furan compounds
RU1796608C (en) 3-methylene-7(8)-exo-(endo)-vinylexotricyclo-[4
EP4029884A1 (en) Hybrid supported metallocene catalyst, and method for preparing polypropylene using same
JPH01135729A (en) Production of non-conjugated diolefins
US3388180A (en) Di (omega-alkenyl) cyclopentanes
RU2748114C1 (en) Method of producing a {2,4-di-tert-butyl-6-[(tert-butylimino)methyl]phenolate} pre-catalyst for vanadium(v) oxodichloride for the synthesis of epdm/epm ethylene-propylene rubbers
US5422406A (en) Rare earth homogeneous catalysts for the ring-opening polymerization and copolymerization of strained-ring olefins