148424. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagymértékben szabályos szerkezetű polimérek előállítására
143.424 amelyekben a szabályszerűség rendűségének foka (az alfa-csoportok konfigurációja tekintetében) annál njg;\obb, minél nagyobb mértékben különbözik a7. izomerek arányának értéke 1-től. Az aiía-deutero-béta-metiletilén fentebb leírt kristályos polimérjei — amelyek mindegyike izotaktiku •; szerkezetű a béta-helyzetben — az alábbi módon határozhatók meg: 1. Eritrc-'di-izotaktikus poli-alfa-deutero-bétametketilén Í4a. ábra), 2. ireo-izo taktikus poli-alfa-deutero-béta-metil-etilén (4b. ábra), 3. béta-izotaktikus alia-ataktikus poli-alla-deiitero-béta-metile tilén, 4. béta-izotaktikus alfa-sztereoblokk poli-alíadeutero-béta-metiletilén. Ezek a polimerek, amelyek szerkezete nagyfokú szabályosságot mutat a béta-szénatom szempontjából, könnyen elválaszthatók a kisebb sztérikus szabályosságú (a béta-szénatom szempontjából) kevésbé kristályos polimerektől, amelyek esetleg szintén jelen lehetnek; ez az elválasztás különféle oldószerekkel vagy különböző hőmérsékleteken történő extrakcióval eszközölhető, hasonlóan az izotaktiikus típusú alfa-olefin polimerek esetében ismert módszerekhez. így pl. ha a két tiszta cisz- vagy transz alakú monomer egyikét vagy másikát külön polimerizáljuk és azután forrásban levő éterrel vagy n-hexánnal fokozatosan extraháljuk a kapott polimert, a heptános extrakció után kapott maradék, amely a fentebb 1. és 2. alatt említett kristályos polimerekből áll, nagyfokban szabályos szerkezetet (függetlenül a felhasznált monomer geometriai konfigurációjától, nagyfokú kristályosságot (röntgensugarakkal vizsgálva) és magas olvadáspont (160° felett) fog mutatni. Az éterben oldhatatlan, de forró n-heptánban oldható polimerek sztereoblokk-szerkezetet és az imént említett maradéknál kisebb fokú kristályosságot mutatnak. Attól függően, hogy kiindulóanyagként a cisz- vagy transz-monomert alkalmazzuk, a kapott sztereoblokk-polimérek bizonyos fizikai tulajdonságaik, mint pl. az infravörös színkép tekintetében különböznek egymástól; az infravörös vizsgálat alapján megállapítható, hogy ezek a termékek di-izotaktikus szerkezetet mutatnak. Az éterben oldható frakciók röntgensugár-vizsgálat során nem mutatnak kristályos szerkezetet, infravörös színképük azonban különböző, attól függően, hogy a cisz- vagy transz-monomerből állítottuk-e elő. Az említett különbség annak tulajdonítható, hogy a jelenlevő di-izotaktikus lánc-szakaszok szerkezete egymástól különböző, ezek a lánc-szakaszok azonban nem elegendő hosszúak ahhoz, hogy a polimer röntgen-sugár vizsgálattal kimutatható kristályos szerkezetét biztosítsák, az egyik esetben ezek a lánc-szakaszok eritro-szerkezetűek, míg a másik esetben treo-iszerkezetet mutatnak. Ha a cisz- és a transz-monomer keverékeiből indulunk ki, a heptános extrakció után kapott maradék ekvimolekuláris keverék esetén a fentebb 3. alatt meghatározott szerkezetet mutatja, míg egyéb esetekben a 4. szerkezetet fogjuk tapasztalni. A megfelelő heptános kivonat a 3. esetben olyan polimert fog tartalmazni, amely a beta-szénatom szempontjából sztereoblokk-szerkezetű, míg az alfa-szénatom szempontjából a taktikus szerkezeiét mutat. Az éteres kivonat a 3. esetben kétszeresen ataktikus szerkezetű polimert tartalmaz, amely infravörös vizsgálat esetén különbözőnek mutatkozik az i. és 2. esetben kapott éteres kivonatoktól, minthogy a 3. esetben nem tapasztalható (vagy legfeljebb igen ritkán, kevéssé valószínű statisztikai kombinációk esetében tapasztalható) azoknak a di-izotaktikus szakaszoknak a jelenléte, amelyek az 1. és 2. esetben, e kivonatban jelen vannak. Az itt leírt polimerek eddig nem voltak ismeretesek; ezek az első példái az olyan szintetikus polimereknek, amelyek szférikusán rendezett szerkezetet mutatnák, egynél több szimmetria-elemet tartalmazva a monomer-egységekben. Ezeket a polimereket a polieutaktikus polimerek új és igen kiterjedt osztálya első képviselőinek tekinthetjük; ez a polimérosztály a szférikusán rendezett polimerek igen különféle képviselőit foglalhatja magába, amelyek közül az itt tárgyalt polimerek csupán egy különleges esetet képeznek. A kristályos szerkezet, amely általában a szférikus szerkezet; nagyfokú rendezettségével jár együtt, az említett sztérikusan rendezett polimerek jobb mechanikai tulajdonságait biztosítja, azokhoz a polimerekhez viszonyítva, amelyekben s különféle sztérikus konfigurációk rendezetlen eloszlásban lépnek fel. A természetes polimerek körében, amelyek egyidejűleg különböző fajta aszimmetrikus szénatomokat tartalmaznak, és amelyeket élő szervezetek hoznak létre, csupán olyanok ismeretesek, amelyek lánca nem lineáris, hanem polinukleáris szerkezetű (ilyen pl. a cellulóz). Ezekben a polimerekben azonban a sztérikus szabályszerűség már a monomerben meg van és így a polimerben is megmarad. Az fi szabadalmi leírásban ismertetett újfajta polimerek esetében a sztérikus szabályosságot a polimerizáció során idézzük elő sztereospecifiikus katalizátorok alkalmazása útján; ezt a sztérikus szabályosságot csak abban az esetben érhetjük el, ha olyan különleges, nagymértékben sztereospecifikus katalizátorokat alkalmazunk, mint amilyenek az átmeneti férnek, szénhidrogénekben oldhatatlan kisvegy értékű vegyületei, valamint az ilyen fémek szerves kötésű vegyületei; ezek a katalizátorok már ismeretesek voltak eddig is a CH2 = CHR típusú monomerek sztereospecifikus polimerizációja során. A jelen találmány szerint előállítható, nagymértékben szabályos szerkezetet mutató polimerek, különlegesen pedig a di-izotaktikus polimerek, különleges szerkezetük és kristályosságuk következtében jelentősek lehetnek különféle olyan műanyagok, műszálak és műanyagfilmek előállítása esetén, amelyeknek rendkívüli mechanikai tulajdonságokat és magas olvadáspontot kell mutatniuk. A találmány szerinti eljárás gyakorlati kiviteli módját közelebbről az alábbi példák szemléltetik. 1. példa: A kiindulóanyagként alkalmazott cisz-alfa-deutero-béta-metiletilént (cisz ldi propilén) cisz-1