Новый фосфазеновый нанесенный на носитель катализатор, новое соединение и его применение

Новый фосфазеновый нанесенный на носитель катализатор, новое соединение и его применение

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Область техники

Настоящее изобретение относится к новому нанесенному на носитель катализатору, к новому фосфазеновому соединению и к применению катализатора. Говоря более конкретно, изобретение относится к фосфазеновому нанесенному на носитель катализатору, в котором носитель образует связь с группой, описывающейся общей формулой (1); новому фосфазеновому соединению и новой фосфазениевой соли, которые являются подходящими для использования при получении нанесенного на носитель катализатора; и способу полимеризации циклического мономера, способу замещения заместителя и способу проведения реакции с получением связи углерод-углерод при использовании нанесенного на носитель катализатора.

2. Уровень техники

Фосфазениевая соль, описывающаяся следующей далее общей формулой (9):

(где n является целым числом в диапазоне от 1 до 8 и представляет собой количество фосфазениевых катионов, а Z^n- представляет собой анион n-валентного соединения, содержащего атомы активного водорода, в форме, полученной в результате высвобождения n протонов из соединения, содержащего атомы активного водорода, в котором имеется, самое большее, 8 атомов активного водорода на атоме кислорода или атоме азота, a, b, c и d представляют собой положительное целое число, равное 3 или менее или 0 соответственно при том условии, что они все не равны 0 одновременно, R представляют собой одинаковые или различные углеводородные группы, содержащие от 1 до 10 атомов углерода, и два R, расположенные на каждом общем атоме азота, могут быть связаны друг с другом с образованием кольцевой структуры), известна как соединение, которое способствует протеканию различных каталитических реакций благодаря образованию стабильных катионов и подбору противоионов (смотрите документ JP-A № 10-77289). Такое соединение является эффективным при проведении различных каталитических реакций, но его относительно трудно получить, оно дорого стоит, и, таким образом, желательным является повторное использование катализатора. В то же самое время известно то, что фосфазеновое соединение, имеющее центр связывания (так называемое фосфазеновое основание), образует связь с функциональной группой носителя и получается в форме, нанесенной на носитель, а также известно то, что такой нанесенный на носитель катализатор используют для полимеризации алкиленоксида (смотрите публикации международной патентной заявки № WO01/90220).

Описанный выше нанесенный на носитель катализатор является подходящим для использования, но в нем сшитый органический полимерный носитель образует связь непосредственно или опосредованно с атомом азота, связанным с атомом фосфора в центре. Это приводит к возникновению проблемы, заключающейся в том, что стабильность катиона невысока с точки зрения его химической структуры, и поэтому, вероятно, он будет разлагаться. Катион фосфазениевой соли, имеющей скелет, описывающийся общей формулой (9), характеризуется высокой стабильностью, проявляющейся в его химическом строении. Однако по обычно используемому способу было невозможно фосфазениевую соль, имеющую скелет, описывающийся общей формулой (9), нанести на носитель, чтобы, тем самым, получить такой нанесенный на носитель катализатор. Кроме того, совершенно было неизвестно введение центра связывания в фосфазениевую соль, описывающуюся общей формулой (9), а также было неизвестно эффективное нанесение фосфазениевой соли, описывающейся общей формулой (9), на носитель в результате получения и использования фосфазениевой соли, содержащей центр связывания, при сохранении ее эксплуатационных характеристик как таковой.

Поэтому возникает необходимость получить нанесенный на носитель катализатор, обладающий функцией фосфазениевой соли, описывающейся общей формулой (9), как таковой, и, таким образом, желательно разработать такой нанесенный на носитель катализатор.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретатели настоящего изобретения провели интенсивные исследования катализатора с целью решения вышеупомянутой задачи и в результате обнаружили то, что для получения нанесенного на носитель катализатора, имеющего скелет, описывающийся общей формулой (9), и, таким образом, для решения вышеупомянутой задачи может быть использован специфический продукт частичной трансформации структуры, полученный из фосфазениевой соли, описывающейся общей формулой (9), и, таким образом, создали данное изобретение во всей его полноте.

Говоря конкретно, изобретение относится к фосфазеновому нанесенному на носитель катализатору, в котором носитель образует связь с группой, описывающейся общей формулой (1):

(где n является целым числом в диапазоне от 1 до 8 и представляет собой количество фосфазениевых катионов, а Z^n- представляет собой анион соединения, содержащего атомы активного водорода, в форме, полученной в результате высвобождения n протонов из соединения, содержащего атомы активного водорода, в котором имеется, самое большее, 8 атомов активного водорода. Каждый из a, b, c и d представляет собой положительное целое число, равное 3 или менее. R представляют собой одинаковые или различные углеводородные группы, содержащие от 1 до 10 атомов углерода, и два R, расположенные на каждом общем атоме азота, могут быть связаны друг с другом с образованием кольцевой структуры. R¹ представляет собой атом водорода или углеводородную группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода. D представляет собой непосредственную связь или двухвалентную группу, способную связывать N с носителем).

Кроме того, изобретение относится к новому фосфазеновому соединению, описывающемуся общей формулой (2):

(где a, b, c и d представляют собой положительное целое число, равное 3 или менее соответственно. R представляют собой одинаковые или различные углеводородные группы, содержащие от 1 до 10 атомов углерода, и два R, расположенные на каждом общем атоме азота, могут быть связаны друг с другом с образованием кольцевой структуры);

новому фосфазеновому соединению, описывающемуся общей формулой (3):

(где каждый из a, b, c и d представляет собой положительное целое число, равное 3 или менее. G представляет собой атом кислорода или атом серы. R представляют собой одинаковые или различные углеводородные группы, содержащие от 1 до 10 атомов углерода, и два R, расположенные на каждом общем атоме азота, могут быть связаны друг с другом с образованием кольцевой структуры);

новой фосфазениевой соли, описывающейся общей формулой (4):

(где каждый из a, b, c и d представляет собой положительное целое число, равное 3 или менее соответственно. R представляют собой одинаковые или различные углеводородные группы, содержащие от 1 до 10 атомов углерода, и два R, расположенные на каждом общем атоме азота, могут быть связаны друг с другом с образованием кольцевой структуры. Х представляет собой атом галогена, а Х^- представляет собой анион атома галогена, который может быть идентичным или отличным в сопоставлении с Х); и

новой фосфазениевой соли, описывающейся общей формулой (5):

(где n является целым числом в диапазоне от 1 до 8 и представляет собой количество фосфазениевых катионов, а Z^n- представляет собой анион соединения, содержащего атомы активного водорода, в форме, полученной в результате высвобождения n протонов из соединения, содержащего атомы активного водорода, в котором имеется, самое большее, 8 атомов активного водорода. Каждый из a, b, c и d представляет собой положительное целое число, равное 3 или менее. R представляют собой одинаковые или различные углеводородные группы, содержащие от 1 до 10 атомов углерода, и два R, расположенные на каждом общем атоме азота, могут быть связаны друг с другом с образованием кольцевой структуры. R¹ представляет собой атом водорода или углеводородную группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода. D' представляет собой одновалентную группу, которая образует связь с N, при том условии, что она отличается от атома водорода и насыщенной углеводородной группы), которые являются подходящими для использования при получении катализатора, нанесенного на носитель.

Изобретение также относится к новой фосфазениевой соли, описывающейся общей формулой (6):

(где n является целым числом в диапазоне от 1 до 8 и представляет собой количество фосфазениевых катионов, а Z^n- представляет собой анион соединения, содержащего атомы активного водорода, в форме, полученной в результате высвобождения n протонов из соединения, содержащего атомы активного водорода, в котором имеется, самое большее, 8 атомов активного водорода. Каждый из a, b, c и d представляет собой положительное целое число, равное 3 или менее. R представляют собой одинаковые или различные углеводородные группы, содержащие от 1 до 10 атомов углерода, и два R, расположенные на каждом общем атоме азота, могут быть связаны друг с другом с образованием кольцевой структуры. А представляет собой углеводородную группу, содержащую от 1 до 20 атомов углерода. Кроме того, R¹ представляет собой атом водорода или углеводородную группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода. Каждый из R², R³, R⁴ и R⁵ представляет собой атом водорода или углеводородную группу содержащую от 1 до 8 атомов углерода, е находится в диапазоне от 0 до 200), в качестве одного предпочтительного варианта реализации фосфазениевой соли, описывающейся общей формулой (5);

новой фосфазениевой соли, описывающейся общей формулой (7):

(где n является целым числом в диапазоне от 1 до 8 и представляет собой количество фосфазениевых катионов, а Z^n- представляет собой анион соединения, содержащего атомы активного водорода, в форме, полученной в результате высвобождения n протонов из соединения, содержащего атомы активного водорода, в котором имеется, самое большее, 8 атомов активного водорода. Каждый из a, b, c и d представляет собой положительное целое число, равное 3 или менее. R представляют собой одинаковые или различные углеводородные группы, содержащие от 1 до 10 атомов углерода, и два R, расположенные на каждом общем атоме азота, могут быть связаны друг с другом с образованием кольцевой структуры. R¹ представляет собой атом водорода или углеводородную группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода. М представляет собой группу, содержащую ненасыщенную связь углерод-углерод), в качестве еще одного предпочтительного варианта реализации фосфазениевой соли, описывающейся общей формулой (5); и

новой фосфазениевой соли, описывающейся общей формулой (8):

(где m является целым числом в диапазоне от 1 до 3 и представляет собой количество фосфазениевых катионов, связанных с атомом кремния, n' является целым числом в диапазоне от 1 до 8 и представляет собой количество соединений кремния, с которыми фосфазениевые катионы образуют связь, n представляет собой множитель для m и n', а Z^n- представляет собой анион соединения, содержащего атомы активного водорода, в форме, полученной в результате высвобождения n протонов из соединения, содержащего атомы активного водорода, в котором имеется, самое большее, 24 атома активного водорода. Каждый из a, b, c и d представляет собой положительное целое число, равное 3 или менее. R представляют собой одинаковые или различные углеводородные группы, содержащие от 1 до 10 атомов углерода, и два R, расположенные на каждом общем атоме азота, могут быть связаны друг с другом с образованием кольцевой структуры. В представляет собой углеводородную группу, содержащую от 1 до 20 атомов углерода. Кроме того, R¹ представляет собой атом водорода или углеводородную группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода. Т представляет собой функциональную группу, в которой связь Si-T может быть разрушена в результате гидролиза), в качестве предпочтительного варианта реализации фосфазениевой соли, описывающейся общей формулой (5).

Изобретение также относится к способу полимеризации циклического мономера, в котором используют описанный выше нанесенный на носитель катализатор, способу замещения заместителя, в котором используют описанный выше нанесенный на носитель катализатор, и способу проведения реакции, в котором описанный выше нанесенный на носитель катализатор используют в реакциях с образованием связи углерод-углерод.

Фосфазеновый нанесенный на носитель катализатор, соответствующий настоящему изобретению, является высокоэффективным при проведении различных органических реакций и, кроме того, не демонстрирует уменьшения активности даже после извлечения и повторного использования катализатора, и, таким образом, он может быть эффективно использован повторно, и он также является экономически выгодным. Кроме того, фосфазеновое соединение и фосфазениевая соль изобретения не только являются промежуточными соединениями, которые легко могут обеспечить получение описанного выше нанесенного на носитель катализатора изобретения, но также являются и катализаторами, которые сами по себе являются подходящими для использования при проведении различных органических реакций. В дополнение к этому, в соответствии со способом изобретения полимеризацию циклических мономеров, замещение заместителей, реакции с образованием связи углерод-углерод и тому подобное можно проводить с чрезвычайно высокой эффективностью.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ РЕАЛИЗАЦИИ

Далее в настоящем документе изобретение будет описываться подробно.

В общих формулах от (1) до (8) R представляют собой одинаковые или различные углеводородные группы, содержащие от 1 до 10 атомов углерода. На углеводородную группу, представляемую символом R, особенных ограничений не накладывается, и она может представлять собой алифатическую углеводородную группу или ароматическую углеводородную группу. Алифатическая углеводородная группа включает, например, алкильную группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода, такую как метильная, этильная и пропильная; алкенильную группу, содержащую от 2 до 10 атомов углерода, такую как винильная и аллильная; алкинильную группу, содержащую от 2 до 10 атомов углерода, такую как этинильная и пропинильная, а ароматическая углеводородная группа включает, например, арильную группу, содержащую от 6 до 10 атомов углерода, такую как фенильная и нафтильная; и аралкильную группу, содержащую от 7 до 10 атомов углерода, такую как бензильная и фенэтильная. R предпочтительно представляет собой алифатическую углеводородную группу, а более предпочтительно метильную группу и этильную группу.

В общих формулах от (1) до (8) два R, расположенные на каждом общем атоме азота, могут быть связаны друг с другом с образованием кольцевой структуры. Группа, полученная в результате объединения друг с другом двух R, расположенных на каждом общем атоме азота, включает, например, алкиленовую группу, содержащую от 2 до 10 атомов углерода, такую как этиленовая, тетраметиленовая и пентаметиленовая; циклоалкиленовую группу, содержащую от 3 до 10 атомов углерода, такую как циклогексиленовая; алкениленовую группу, содержащую от 2 до 10 атомов углерода, такую как виниленовая; циклоалкениленовую группу, содержащую от 3 до 10 атомов углерода, такую как циклогексениленовая; ариленовую группу, содержащую от 6 до 20 атомов углерода, такую как фениленовая и нафтиленовая; и аралкиленовую группу, содержащую от 8 до 20 атомов углерода, такую как фенилэтиленовая. В их числе предпочтительными являются тетраметиленовая и пентаметиленовая. Такую кольцевую структуру может образовывать часть или все количество каждых общих атомов азота, с которыми два атома R образуют связь.

В общих формулах от (1) до (8) каждый из а, b, c и d представляет собой положительное целое число, равное 3 или менее. Предпочтительно они представляют собой положительное целое число, равное 2 или менее, а предпочтительная комбинация a, b, c и d включает (2, 1, 1, 1) и (1, 1, 1, 1) вне зависимости от порядка а, b, c и d, а в особенности предпочтительная комбинация представляет собой (1, 1, 1, 1).

В общих формулах (1), (5), (6), (7) и (8) R¹ представляет собой атом водорода или углеводородную группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода. На углеводородную группу, представляемую символом R¹, особенных ограничений не накладывается, и она может являться алифатической углеводородной группой или ароматической углеводородной группой. Алифатическая углеводородная группа и ароматическая углеводородная группа включают те же самые специфические примеры, что и перечисленные выше для R из общих формул от (1) до (8). R¹ предпочтительно представляет собой алифатическую углеводородную группу, а более предпочтительно метильную группу или этильную группу.

В общей формуле (1) D представляет собой непосредственную связь или двухвалентную группу, способную образовывать связь между N и носителем. Двухвалентная группа, представляемая символом D, может образовывать связь между атомом азота в фосфазениевом катионе и носителем, и на нее особенных ограничений не накладывается до тех пор, пока она не начнет препятствовать достижению цели изобретения.

Как описывалось выше, D может быть любым D до тех пор, пока он не начнет препятствовать достижению цели изобретения, и он может образовывать связь с атомом азота фосфазениевых катионов через атом углерода или образовывать связь с атомом азота фосфазениевых катионов через гетероатом. Однако с точки зрения прочности связи предпочитается, чтобы он образовывал бы связь с атомом азота фосфазениевых катионов через атом углерода.

На расстояние между атомом азота, присутствующим в фосфазениевых катионах, и носителем особенных ограничений не накладывается, что понятно, исходя из духа изобретения. Однако количество атомов, составляющих основную цепь D, зависит от размера носителя, но в общем случае оно находится в диапазоне приблизительно от 1 до 600, а с точки зрения увеличения концентрации катализатора в нанесенном на носитель катализаторе оно предпочтительно находится в диапазоне от 1 до 300, а более предпочтительно от 1 до 100.

В дополнение к этому, с точки зрения получения предпочитается, чтобы фосфазеновые соединения (2) и (3), фосфазениевые соли (4), (5), (6), (7) и (8), которые являются подходящими для использования при получении нанесенного на носитель катализатора изобретения, или соединение, которое, кроме того, имеет реакционно-способную группу, соединенную с ними, вступали бы в реакцию с носителем, в который предварительно ввели бы функциональную группу, способную вступать в реакцию с вышеупомянутыми соединениями в мягких условиях с получением D. В случае получения с использованием такого способа получения их центры связывания представляют собой связь, содержащую гетероатом, обычно атом кислорода, атом азота, атом серы и тому подобное, такую как в случае простого эфира, сложного эфира, простого тиоэфира, сложного тиоэфира, амина, амида и тому подобного.

Кроме того, например, в качестве одного примера может оказаться предпочтительным, чтобы фосфазениевая соль (7), подходящая для использования при получении нанесенного на носитель катализатора изобретения, и соединение, имеющее полимеризуемую функциональную группу, были бы заполимеризованы, или чтобы фосфазениевая соль (8) и соединение кремния, имеющее гидролизуемую группу, такую как алкоксисилановая и тому подобное, были бы заполимеризованы, что обеспечило бы синтез носителя и одновременно получение D.

Двухвалентная группа, представляемая символом D, включает, например, углеводородную группу, которая может содержать гетероатом, такой как атом кислорода, атом серы, атом азота и атом кремния, говоря конкретно, алкиленовую группу, содержащую от 1 до 50 атомов углерода, такую как метиленовая, этиленовая, 1,2-диметилэтиленовая и пентаметиленовая; циклоалкиленовую группу, содержащую от 3 до 50 атомов углерода, такую как циклогексиленовая; алкениленовую группу, содержащую от 2 до 50 атомов углерода, такую как виниленовая и пропениленовая; циклоалкениленовую группу, содержащую от 3 до 50 атомов углерода, такую как циклогексениленовая; ариленовую группу, содержащую от 6 до 100 атомов углерода, такую как фениленовая и нафтиленовая; аралкиленовую группу, содержащую от 7 до 100 атомов углерода, такую как фенилметиленовая; углеводородную группу, включающую комбинацию углеводородных групп, такую как фениленметиленовая; тех из них, в которых часть атомов водорода в вышеупомянутой углеводородной группе замещают гетероатомом, таким как атом кислорода, атом азота, атом серы и атом кремния, или углеводородной группой, содержащей вышеупомянутый гетероатом; тех из них, в которых часть атомов углерода в вышеупомянутой углеводородной группе замещают гетероатомом, таким как атом кислорода, атом азота, атом серы и атом кремния, например, группу алкилендиокси, содержащую от 1 до 50 атомов углерода, такую как тетраметилендиокси; группу циклоалкилендиокси, содержащую от 3 до 50 атомов углерода, такую как циклогексилендиокси; группу алкилендитио, содержащую от 1 до 50 атомов углерода, такую как тетраметилендитио; группу алкилендиамино, содержащую от 1 до 50 атомов углерода, такую как N,N-диметилтетраметилендиамино; группу арилендиокси, содержащую от 6 до 100 атомов углерода, такую как фенилендиокси; и двухвалентную группу, описывающуюся следующей далее общей формулой (10):

(где А представляет собой углеводородную группу, содержащую от 1 до 20 атомов углерода. R², R³, R⁴ и R⁵ представляют собой атом водорода или углеводородную группу, содержащую от 1 до 8 атомов углерода. J представляют собой атом кислорода, атом серы или NR⁶, которые могут быть идентичными или различными, а R⁶ представляет собой атом водорода или углеводородную группу, содержащую от 1 до 8 атомов углерода. А' представляет собой непосредственную связь или углеводородную группу, содержащую от 1 до 20 атомов углерода, е находится в диапазоне от 0 до 200). В дополнение к этому, конкретные описания А, R², R³, R⁴, R⁵ и е представляют собой то же самое, что и в общей формуле (6), как это описывается далее. R⁶ представляет собой то же самое, что и в случае символов от R² до R⁵. На углеводородную группу, представляемую символом А', особенных ограничений не накладывается, и она может представлять собой алифатическую углеводородную группу или ароматическую углеводородную группу. Конкретные примеры алифатической углеводородной группы и ароматической углеводородной группы представляют собой то же самое, что и в случае А в общей формуле (6), как это описывается далее.

Кроме того, в качестве двухвалентной группы, представляемой описанным выше символом D, углеводородная группа, которая может содержать гетероатом, такой как атом кислорода, атом серы, атом азота и атом кремния, может иметь структуру фосфазениевой соли, описывающейся следующей далее общей формулой (11):

(где n, Z^n-, a, b, c, d, R и R¹ имеют те же самые значения, что и в общей формуле (1)).

D предпочтительно представляет собой двухвалентную группу, описывающуюся общей формулой (10), а более предпочтительно группу, в которой J представляет собой кислород и е находится в диапазоне от 0 до 30.

В общих формулах (1), (5), (6), (7) и (8) Z^n- представляет собой анион соединения, содержащего атомы активного водорода, в форме, полученной в результате высвобождения n протонов из соединения, содержащего атомы активного водорода, в котором имеется, самое большее, 8 атомов активного водорода (общие формулы (1), (5), (6) и (7)) или, самое большее, 24 атома активного водорода (общая формула (8)). На анион соединения, содержащего атомы активного водорода, представляемый символом Z^n-, особенных ограничений не накладывается, и он может представлять собой любой анион, который может образовывать ионную пару с фосфазениевым катионом. Соединение, содержащее атомы активного водорода и образующее Z^n-, включает соединение, имеющее атом активного водорода на атоме кислорода, атоме азота или атоме серы, неорганическую кислоту и тому подобное.

В числе соединений, из которых получают Z^n-, соединение, которое имеет атом активного водорода на атоме кислорода, включает, например, воду; карбоновые кислоты, такие как монокарбоновые кислоты, содержащие от 1 до 20 атомов углерода, и многовалентные карбоновые кислоты, содержащие от 2 до 20 атомов углерода, которые имеют от 2 до 6 карбоксильных групп; карбаминовые кислоты, содержащие от 1 до 20 атомов углерода; сульфоновые кислоты, содержащие от 1 до 20 атомов углерода; спирты, такие как одноатомные спирты, содержащие от 1 до 20 атомов углерода, и многоатомные спирты, содержащие от 2 до 20 атомов углерода, которые имеют от 2 до 8 гидроксильных групп; фенолы, содержащие от 6 до 20 атомов углерода; которые имеют от 1 до 3 гидроксильных групп; сахариды или их производные; и полиалкиленоксиды, имеющие атомы активного водорода в своих концевых положениях.

Монокарбоновые кислоты, содержащие от 1 до 20 атомов углерода, включают, например, алифатические монокарбоновые кислоты, такие как муравьиная кислота, уксусная кислота, трифторуксусная кислота, стеариновая кислота и олеиновая кислота; алифатические монокарбоновые кислоты, содержащие ароматическое кольцо, такие как фенилуксусная кислота; алициклические монокарбоновые кислоты, такие как циклогексанкарбоновая кислота; и ароматические монокарбоновые кислоты, такие как бензойная кислота и 2-карбоксинафталин.

Многовалентные карбоновые кислоты, содержащие от 2 до 20 атомов углерода, которые имеют от 2 до 6 карбоксильных групп, включают, например, алифатические многовалентные карбоновые кислоты, такие как щавелевая кислота и малоновая кислота; и ароматические многовалентные карбоновые кислоты, такие как фталевая кислота и тримеллитовая кислота.

Карбаминовые кислоты, содержащие от 1 до 20 атомов углерода, включают, например, N,N-диэтилкарбаминовую кислоту, N-карбоксианилин и N,N'-дикарбокси-2,4-толуилендиамин. Сульфоновая кислота, содержащая от 1 до 20 атомов углерода, включает, например, алифатические сульфоновые кислоты, такие как метансульфоновая кислота и трифторметансульфоновая кислота; алифатические сульфоновые кислоты, содержащие гетероциклы, такие как 2-морфолиноэтансульфоновая кислота и 3-(N-морфолино)пропансульфоновая кислота; ароматические сульфоновые кислоты, такие как бензолсульфоновая кислота, п-толуолсульфоновая кислота, 4-нитробензолсульфоновая кислота, 4,4'-бифенилдисульфоновая кислота, 2-нафталинсульфоновая кислота и пикрилсульфоновая кислота; и гетероциклические сульфоновые кислоты, такие как 3-пиридинсульфоновая кислота.

Одноатомные спирты, содержащие от 1 до 20 атомов углерода, включают, например, алифатические одноатомные спирты, такие как метанол, аллиловый спирт и кротиловый спирт; алициклические одноатомные спирты, такие как циклопентанол; и алифатические одноатомные спирты, содержащие ароматическое кольцо, такие как бензиловый спирт. Многоатомные спирты, содержащие от 2 до 20 атомов углерода, которые имеют от 2 до 8 гидроксильных групп, включают, например, алифатические многоатомные спирты, такие как этиленгликоль, пропиленгликоль, диэтиленгликоль, бутандиол, триметилолпропан, глицерин, диглицериновый спирт и пентаэритрит; и алициклические многоатомные спирты, такие как 1,4-циклогександиол.

Фенолы, содержащие от 6 до 20 атомов углерода, которые имеют от 1 до 3 гидроксильных групп, включают, например, одновалентные фенолы, такие как фенол, крезол, нитрофенол, хлорфенол, нафтол, антрарубин, 9-фенантрол и 1-гидроксипирен; и двухвалентные фенолы, такие как катехин, дигидроксинафталин и бисфенол А. Сахариды или их производные включают, например, сахариды, такие как глюкоза, сорбит, декстроза, фруктоза и сахароза или их производные; и тому подобное. Полиалкиленоксиды, имеющие атомы активного водорода в своих концевых положениях, включают, например, полиэтиленоксид, полипропиленоксид и полиалкиленоксиды, которые представляют собой сополимеры таких оксидов, характеризующиеся среднечисленной молекулярной массой в диапазоне от 100 до 50000 и имеющие от 2 до 8 концевых положений и от 1 до 8 гидроксильных групп в концевых положениях.

В числе соединений, из которых получают Z^n-, соединение, содержащее атомы активного водорода, которое имеет атом активного водорода на атоме азота, включает, например, аммиак; амины, такие как первичные амины, содержащие от 1 до 20 атомов углерода, вторичные амины, содержащие от 2 до 20 атомов углерода, многовалентные амины, содержащие от 2 до 20 атомов углерода, которые имеют 2 или 3 первичные или вторичные аминогруппы, насыщенные циклические вторичные амины, содержащие от 4 до 20 атомов углерода, ненасыщенные циклические вторичные амины, содержащие от 4 до 20 атомов углерода, и циклические многовалентные амины, содержащие от 4 до 20 атомов углерода, которые имеют 2 или 3 вторичные аминогруппы; и амиды, такие как незамещенные или N-монозамещенные амиды кислот, содержащие от 2 до 20 атомов углерода, циклические амиды, содержащие 5-7-членные кольца, и имиды дикарбоновой кислоты, содержащей от 4 до 10 атомов углерода.

Первичные амины, содержащие от 1 до 20 атомов углерода, включают, например, алифатические первичные амины, такие как метиламин, этиламин и пропиламин; алициклические первичные амины, такие как циклогексиламин; алифатические первичные амины, содержащие ароматическое кольцо, такие как бензиламин и β-фенилэтиламин; и ароматические первичные амины, такие как анилин и толуидин.

Вторичные амины, содержащие от 2 до 20 атомов углерода, включают, например, алифатические вторичные амины, такие как диметиламин, метилэтиламин и дипропиламин; алициклические вторичные амины, такие как дициклогексиламин; и ароматические вторичные амины, такие как N-метиланилин и дифениламин. Многовалентные амины, содержащие от 2 до 20 атомов углерода, которые имеют 2 или 3 первичные или вторичные аминогруппы, включают, например, этилендиамин, ди(2-аминоэтил)амин, гексаметилендиамин, три(2-аминоэтил)амин и N,N'-диметилэтилендиамин. Насыщенные циклические вторичные амины, содержащие от 4 до 20 атомов углерода, включают, например, пирролидин, пиперидин, морфолин и 1,2,3,4-тетрагидрохинолин. Ненасыщенные циклические вторичные амины, содержащие от 4 до 20 атомов углерода, включают, например, 3-пирролин, пиррол, индол, карбазол, имидазол, пиразол и пурин.

Циклические многовалентные амины, содержащие от 4 до 20 атомов углерода, которые имеют 2 или 3 вторичные аминогруппы, включают, например, пиперазин, пиразин и 1,4,7-триазациклононан. Незамещенные или N-монозамещенные амиды кислот, содержащие от 2 до 20 атомов углерода, включают, например, ацетамид, N-метилпропионамид, амид N-метилбензойной кислоты и амид N-этилстеариновой кислоты. Циклические амиды, содержащие 5-7-членные кольца, включают, например, 2-пирролидон и ε-капролактам. Имиды дикарбоновых кислот, содержащих от 4 до 10 атомов углерода, включают, например, имид янтарной кислоты, имид малеиновой кислоты и фталимид.

В числе соединений, из которых получают Z^n-, соединение, содержащее атомы активного водорода, которое имеет атом активного водорода на атоме серы, включает, например, сульфид водорода; тиоспирты, такие как одноатомные тиоспирты, содержащие от 1 до 20 атомов углерода, и многоатомные тиоспирты, содержащие от 2 до 20 атомов углерода; и тиофенолы, содержащие от 6 до 20 атомов углерода. Одноатомные тиоспирты, содержащие от 1 до 20 атомов углерода, включают, например, алифатические одноатомные тиоспирты, такие как метантиол, этантиол и аллилмеркаптан; алифатические одноатомные тиоспирты, содержащие ароматическое кольцо, такие как бензилмеркаптан; и алициклические одноатомные тиоспирты, такие как циклопентилмеркаптан и циклогексилмеркаптан. Многоатомные тиоспирты, содержащие от 2 до 20 атомов углерода, включают, например, 1,2-этандитиол, 1,3-пропандитиол, 1,2,3-пропантритиол и 2,3-ди(меркаптометил)-1,4-бутандитиол.

Тиофенолы, содержащие от 6 до 20 атомов углерода, включают, например, одноатомные тиофенолы, такие как тиофенол, тиокрезол и тионафтол; и двухатомные тиофенолы, такие как 1,2-бензолдитиол.

В числе соединений, из которых получают Z^n-, неорганические кислоты включают галогениды водорода, такие как фторид водорода, хлорид водорода, бромид водорода, иодид водорода; борную кислоту, тетрафторборную кислоту, фосфорную кислоту, фосфористую кислоту, гексафторфосфорную кислоту, цианид водорода, тиоциановую кислоту, азотную кислоту, серную кислоту, угольную кислоту и перхлорную кислоту.

В числе соединений, содержащих атомы активного водорода, предпочтительными являются описанные выше неорганические кислоты и описанные выше соединения, содержащие атомы активного водорода, имеющие атом активного водорода на атоме кислорода, а более предпочтительными являются описанные выше галогениды водорода, алифатические одноатомные спирты, алициклические одноатомные спирты, алифатические одноатомные спирты, содержащие ароматическое кольцо, алифатические многоатомные спирты, алициклические многоатомные спирты, сахариды или их производные, полиэтиленоксид, полипропиленоксид или полиалкиленоксиды, которые представляют собой сополимеры таких оксидов, характеризующиеся среднечисленной молекулярной массой в диапазоне от 100 до 50000 и имеющие от 2 до 8 концевых положений и от 1 до 8 гидроксильных групп в концевых положениях.

Что касается Z^n-, то в подходящем случае анионы можно выбирать в соответствии с реакциями, поскольку предпочтительность анионов варьируется в зависимости от типов реакций, в которых используют катализатор изобретения. Например, для полимеризации циклических мономеров, таких как алкиленоксид и тому подобное, предпочтительными являются анионы, полученные в результате высвобождения атома активного водорода из соединения, имеющего атом активного водорода на атоме кислорода, а для алкилирования фенольной гидроксильной группы предпочтительными являются анионы атомов галогенов.

В общих формулах (1), (5), (6) и (7) n представляет собой количество фосфазениевых катионов, а также количество протонов, высвобожденных из соединения, содержащего атомы активного водорода, в котором имеется, самое большее, 8 атомов активного водорода, n представляет собой целое число в диапазоне от 1 до 8, а предпочтительно целое число в диапазоне от 1 до 3. В дополнение к этому, в качестве конкретных примеров фосфазенового скелета, описывающегося общей формулой (1), различные варианты описываются в документах JP-A № 10-77289, JP-A № 2000-355606, JP-A № 2004-107266 и тому подобных, в которых изобретение может быть применено к такому известному фосфазеновому скелету.

В общей формуле (8) m представляет собой количество фосфазениевых катионов, связанных с атомом кремния, m представляет собой целое число в диапазоне от 1 до 3. Кроме того, n' представляет собой количество соединений кремния, с которым группа, включающая скелет фосфазениевого катиона, образует связь, n' представляет целое число в диапазоне от 1 до 8, а предпочтительно целое число в диапазоне от 1 до 3. Кроме того, n является множителем для m и n' и представляет собой совокупное количество фосфазениевых катионов и количества протонов, высвобожденных из соединения, содержащего атомы активного водорода, в котором имеется, самое большее, 24 атома активного водорода, n представляет собой целое число в диапазоне от 1 до 24, а предпочтительно целое число в диапазоне от 1 до 9.

В общей формуле (4) Х представляет собой атом галогена, а Х^- представляет собой анион атома галогена. Атом галогена, представляемый символом Х, включает, например, атом фтора, атом хлора и атом брома, но в их числе предпочтительными являются атом хлора и атом брома. Анион атома галогена, представляемый символом Х^-, включает, например, анионы атома фтора, атома хлора и атома брома, но в их числе предпочтительными являются анио