Полимеры, функционализованные нитрильными соединениями, имеющими защищенную аминогруппу

Полимеры, функционализованные нитрильными соединениями, имеющими защищенную аминогруппу

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Для данной заявки испрашивается приоритет по предварительной заявке США №61/297637, поданной 22 января 2010 года, которая включается в настоящий документ посредством ссылки.

Область техники, к которой относится изобретение

Один или несколько вариантов осуществления настоящего изобретения относятся к функционализованным полимерам и способам их получения.

Уровень техники

На современном уровне техники изготовления покрышек желательно использовать вулканизаты каучуков, которые характеризуются пониженным гистерезисом, то есть, меньшими потерями механической энергии на нагревание. Например, вулканизаты каучуков, которые характеризуются пониженным гистерезисом, выгодно использовать в компонентах покрышки, таких как боковины и протекторы, чтобы получить покрышки, характеризующиеся выгодно низким сопротивлением качению. Гистерезис вулканизата каучука зачастую приписывают свободным концам полимерных цепей в сетке сшитого каучука, а также диссоциации агломератов наполнителя.

Для уменьшения гистерезиса у вулканизатов каучуков использовались функционализованные полимеры. Функциональная группа функционализованного полимера может уменьшить количество свободных концов полимерных цепей в результате взаимодействия с частицами наполнителя. Кроме того, функциональная группа может уменьшить агломерирование наполнителя. Тем не менее, зачастую невозможно предсказать то, сможет ли конкретная функциональная группа, введенная в полимер, уменьшить гистерезис.

Функционализованные полимеры могут быть получены в результате проведения после полимеризации обработки реакционно-способных полимеров определенными функционализирующими агентами. Однако невозможно предсказать то, может ли реакционно-способный полимер быть функционализованным в результате обработки тем или иным конкретным функционализующим агентом. Например, функционализующие агенты, которые работают для одного типа полимера, необязательно работают для другого типа полимера, и наоборот.

Анионные инициаторы, как известно, подходят для использования при полимеризации сопряженных диеновых мономеров для получения полидиенов, содержащих комбинацию 1,2-, цис-1,4- и транс-1,4-звеньев. Анионные инициаторы также подходят для использования при сополимеризации сопряженных диеновых мономеров с винилзамещенными ароматическими соединениями. Полимеры, полученные при использовании анионных инициаторов, могут демонстрировать характеристики живых цепей в том смысле, что по завершении полимеризации полимерные цепи имеют живые концевые группы, которые способны вступать в реакцию с дополнительными мономерами для дополнительного роста цепи или в реакцию с определенными функционализующими агентами для получения функционализованных полимеров.

Вследствие выгодности функционализованных полимеров, в особенности при изготовлении покрышек, существует потребность в разработке новых функционализованных полимеров, которые характеризуются пониженным гистерезисом.

Раскрытие изобретения

Варианты осуществления настоящего изобретения раскрывают способ получения функционализованного полимера, включающий стадии: (i) полимеризации мономера с использованием анионного инициатора для получения реакционно-способного полимера; и (ii) проведения реакции между реакционно-способным полимером и нитрильным соединением, имеющим защищенную аминогруппу, где защищенная аминогруппа непосредственно присоединена к фрагменту, выбираемому из группы, состоящей из ациклических фрагментов, гетероциклических фрагментов и неароматических циклических фрагментов.

Варианты осуществления настоящего изобретения дополнительно раскрывают способ получения функционализованного полимера, включающий стадии: (i) полимеризации мономера с использованием анионного инициатора для получения реакционно-способного полимера; и (ii) проведения реакции между реакционно-способным полимером и нитрильным соединением, имеющим защищенную аминогруппу, описывающимся формулой I:

где R¹ представляет собой двухвалентную органическую группу, а каждый из R² и R³ независимо представляет собой одновалентную органическую группу или гидролизуемую группу, или R² и R³ соединяются с образованием двухвалентной органической группы, при том условии, что R¹ представляет собой ациклическую двухвалентную органическую группу, гетероциклическую двухвалентную органическую группу, неароматическую циклическую двухвалентную органическую группу, которая лишена гетероатомов, или двухвалентную органическую группу, содержащую ароматическое кольцо, которая лишена гетероатомов, при том еще условии, что когда R¹ представляет собой содержащую ароматическое кольцо двухвалентную органическую группу, которая лишена гетероатомов, защищенная аминогруппа не должна быть непосредственно присоединена к ароматическому кольцу.

Варианты осуществления настоящего изобретения дополнительно раскрывают функционализованный полимер, имеющий защищенную аминогруппу, при этом функционализованный полимер описывается формулой VII:

где π представляет собой полимерную цепь полидиена или сополимера сопряженного диена и сомономера, характеризующуюся средним или низким уровнем содержания цис-1,4-звеньев, R¹ представляет собой двухвалентную органическую группу, а каждый из R² и R³ независимо представляет собой одновалентную органическую группу или гидролизуемую группу, или R² и R³ соединяются с образованием двухвалентной органической группы, при том условии, что R¹ представляет собой ациклическую двухвалентную органическую группу, гетероциклическую двухвалентную органическую группу, неароматическую циклическую двухвалентную органическую группу, которая лишена гетероатомов, или двухвалентную органическую группу, содержащую ароматическое кольцо, которая лишена гетероатомов, при том еще условии, что когда R¹ представляет собой содержащую ароматическое кольцо двухвалентную органическую группу, которая лишена гетероатомов, защищенная аминогруппа не должна быть непосредственно присоединена к ароматическому кольцу.

Варианты осуществления настоящего изобретения дополнительно раскрывают функционализованный полимер, имеющий аминогруппу, при этом функционализованный полимер описывается формулой VIII:

где π представляет собой полимерную цепь полидиена или сополимера сопряженного диена и сомономера, характеризующуюся средним или низким уровнем содержания цис-1,4-звеньев, R¹ представляет собой двухвалентную органическую группу, а каждый из R¹² и R¹³ независимо представляет собой одновалентную органическую группу или атом водорода, или R¹² и R¹³ соединяются с образованием двухвалентной органической группы, при том условии, что R¹ представляет собой ациклическую двухвалентную органическую группу, гетероциклическую двухвалентную органическую группу, неароматическую циклическую двухвалентную органическую группу, которая лишена гетероатомов, или двухвалентную органическую группу, содержащую ароматическое кольцо, которая лишена гетероатомов, при том еще условии, что когда R¹ представляет собой содержащую ароматическое кольцо двухвалентную органическую группу, которая лишена гетероатомов, аминогруппа не должна быть непосредственно присоединена к ароматическому кольцу.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 демонстрирует графическое представление зависимости потерь на гистерезис (tan δ) от вязкости по Муни (ML 1+4 при 130°С) для вулканизатов, полученных из функционализованного сополимера стирола и бутадиена, полученного в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления настоящего изобретения, в сопоставлении с соответствующими характеристиками вулканизата, полученного из нефункционализованного сополимера стирола и бутадиена.

Осуществление изобретения

В соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления настоящего изобретения в результате проведения анионной полимеризации сопряженного диенового мономера и необязательно мономера, сополимеризуемого с ним, получают реакционно-способный полимер, и после этого данный реакционно-способный полимер функционализуют в результате проведения реакции с нитрильным соединением, имеющим защищенную аминогруппу. Получающиеся в результате функционализованные полимеры могут быть использованы при изготовлении компонентов покрышки. В одном или нескольких вариантах осуществления получающиеся в результате функционализованные полимеры позволяют получить компоненты покрышки, которые выгодным образом характеризуются низким гистерезисом.

Примеры сопряженного диенового мономера включают 1,3-бутадиен, изопрен, 1,3-пентадиен, 1,3-гексадиен, 2,3-диметил-1,3-бутадиен, 2-этил-1,3-бутадиен, 2-метил-1,3-пентадиен, 3-метил-1,3-пентадиен, 4-метил-1,3-пентадиен и 2,4-гексадиен. При сополимеризации также могут быть использованы и смеси двух и более сопряженных диенов.

Примеры мономера, сополимеризуемого с сопряженным диеновым мономером, включают винилзамещенные ароматические соединения, такие как стирол, п-метилстирол, α-метилстирол и винилнафталин.

В соответствии с настоящим изобретением реакционно-способный полимер получают в результате проведения анионной полимеризации, где мономер полимеризуют с использованием анионного инициатора. Ключевые признаки механизма анионной полимеризации описаны в книгах (например, Hsieh, H.L.; Quirk, R.P. Anionic Polymerization: Principles and Practical Applications; Marcel Dekker: New York, 1996) и обзорных статьях (например, Hadjichristidis, N.; Pitsikalis, M.; Pispas, S.; Iatrou, H.; Chem. Rev. 2001, 101 (12), 3747-3792). Анионные инициаторы выгодным образом могут приводить к получению живых полимеров, которые до гашения активных центров способны вступать в реакцию с дополнительными мономерами для дальнейшего роста цепи или вступать в реакцию с определенными функционализующими агентами для получения функционализованных полимеров.

Область использования данного изобретения не ограничивается набором каких-либо конкретных анионных инициаторов. В одном или нескольких вариантах осуществления использующимся анионным инициатором является функциональный инициатор, который вводит функциональную группу в голову полимерной цепи (то есть, в положение, с которого полимерная цепь начинается). В конкретных вариантах осуществления функциональная группа включает один или несколько представителей, выбираемых из гетероатомов (например, атомов азота, кислорода, бора, кремния, серы, олова и фосфора) или гетероциклических групп. В определенных вариантах осуществления функциональная группа уменьшает потери на гистерезис при 50°С для наполненных техническим углеродом вулканизатов, полученных из полимеров, имеющих функциональную группу, в сопоставлении с соответствующими характеристиками подобных наполненных техническим углеродом вулканизатов, полученных из полимера, который не имеет функциональной группы.

Примеры анионных инициаторов включают литийорганические соединения. В одном или нескольких вариантах осуществления литийорганические соединения могут включать гетероатомы. В этих или других вариантах осуществления литийорганические соединения могут иметь одну или несколько гетероциклических групп. Типы литийорганических соединений включают алкиллитий, производные ариллития и производные циклоалкиллития. Конкретные примеры литийорганических соединений включают этиллитий, н-пропиллитий, изопропиллитий, н-бутиллитий, втор-бутиллитий, трет-бутиллитий, н-амиллитий, изоамиллитий и фениллитий.

В конкретных вариантах осуществления литийорганические соединения включают циклическое аминсодержащее соединение, такое как литиогексаметиленимин. Эти и родственные подходящие для использования инициаторы описываются в патентах США №№5332810, 5329005, 5578542, 5393721, 5698646, 5491230, 5521309, 5496940, 5574109 и 5786441, которые посредством ссылки включаются в настоящий документ. В других вариантах осуществления литийорганические соединения включают литиированные алкилтиоацетали, такие как 2-литио-2-метил-1,3-дитиан. Эти и родственные подходящие для использования инициаторы описываются в публикациях США №№2006/0030657, 2006/0264590 и 2006/0264589, которые посредством ссылки включаются в настоящий документ. В еще одних вариантах осуществления литийорганические соединения включают алкоксисилилсодержащие инициаторы, такие как литиированный трет-бутилдиметилпропоксисилан. Эти и родственные подходящие для использования инициаторы описываются в публикации США №2006/0241241, которая посредством ссылки включается в настоящий документ.

Другие анионные инициаторы включают натрийорганические соединения, такие как фенилнатрий и 2,4,6-триметилфенилнатрий. Также могут быть использованы и те анионные инициаторы, которые приводят к получению полимеров, имеющих две живые группы, у которых обе концевые группы полимерной цепи являются живыми. Примеры таких инициаторов включают дилитиевые инициаторы, такие как те, которые получают в результате проведения реакции между 1,3-диизопропенилбензолом и втор-бутиллитием. Эти и родственные бифункциональные инициаторы описываются в патенте США №3652516, который посредством ссылки включается в настоящий документ. Также могут быть использованы и радикальные анионные инициаторы, в том числе те, которые описываются в патенте США №5552483, который посредством ссылки включается в настоящий документ.

В одном или нескольких вариантах осуществления использующимся анионным инициатором является производное триалкилоловолития, такое как три-н-бутилоловолитий. Эти и родственные подходящие для использования инициаторы описываются в патентах США №№3426006 и 5268439, которые посредством ссылки включаются в настоящий документ.

Если в результате анионной полимеризации получают эластомерные сополимеры, содержащие сопряженные диеновые мономеры и винилзамещенные ароматические мономеры, эти сопряженные диеновые мономеры и винилзамещенные ароматические мономеры могут быть использованы при массовом соотношении в диапазоне от 95:5 до 50:50 или в других вариантах осуществления - от 90:10 до 65:35. Для промотирования рандомизации сомономеров при сополимеризации и контроля микроструктуры полимера (как, например, контроля 1,2-звеньев сопряженного диенового мономера) совместно с анионным инициатором может быть использован рандомизатор, который обычно представляет собой полярный координатор.

Соединения, подходящие для использования в качестве рандомизаторов, включают те, которые содержат гетероатом кислорода или азота и несвязанную пару электронов. Примеры типов рандомизаторов включают линейные и циклические олигомерные оксоланилалканы; диалкиловые эфиры моно- и олигоалкиленгликолей (также известные под наименованием глимовых эфиров); «краун»-эфиры; третичные амины; линейные олигомеры ТГФ; алкоксиды щелочных металлов; и сульфонаты щелочных металлов. Линейные и циклические олигомерные оксоланилалканы описываются в патенте США №4429091, который посредством ссылки включается в настоящий документ. Конкретные примеры рандомизаторов включают 2,2-бис(2'-тетрагидрофурил)пропан, 1,2-диметоксиэтан, N,N,N',N'-тетраметилэтилендиамин (ТМЭДА), тетрагидрофуран (ТГФ), 1,2-дипиперидилэтан, дипиперидилметан, гексаметилфосфорамид, N,N'-диметилпиперазин, диазабициклооктан, диметиловый эфир, диэтиловый эфир, три-н-бутиламин, трет-амилат калия, 4-додецилсульфонат калия и их смеси.

Количество используемого рандомизатора может зависеть от различных факторов, таких как желательная микроструктура полимера, количественное соотношение между мономером и сомономером, температура полимеризации, а также природа конкретных использующихся рандомизатора и инициатора. В одном или нескольких вариантах осуществления количество использующегося рандомизатора может находиться в диапазоне от 0,05 до 100 молей в расчете на один моль анионного инициатора.

Анионный инициатор и рандомизатор могут быть введены в полимеризационную систему различными способами. В одном или нескольких вариантах осуществления анионный инициатор и рандомизатор могут быть раздельно либо постадийно, либо одновременно добавлены к полимеризуемому мономеру. В других вариантах осуществления анионный инициатор и рандомизатор могут быть предварительно смешаны вне полимеризационной системы либо в отсутствие какого-либо мономера, либо в присутствии небольшого количества мономера, а получающаяся в результате смесь при желании может быть подвергнута старению, а после этого добавлена к мономеру, который предполагается заполимеризовать.

В одном или нескольких вариантах осуществления, вне зависимости от того, какой тип анионного инициатора используется для получения реакционно-способного полимера, в качестве носителя либо для растворения, либо для суспендирования инициатора в целях облегчения доставки инициатора в полимеризационную систему может быть использован растворитель. В других вариантах осуществления в качестве носителя может быть использован мономер. В еще одних вариантах осуществления может быть использован чистый инициатор без примесей без какого-либо растворителя.

В одном или нескольких вариантах осуществления подходящие для использования растворители включают те органические соединения, которые не будут вступать в реакцию полимеризации или встраиваться в растущие полимерные цепи во время полимеризации мономера в присутствии инициатора. В одном или нескольких вариантах осуществления такие органические вещества являются жидкими при температуре и давлении окружающей среды. В одном или нескольких вариантах осуществления такие органические растворители являются инертными по отношению к инициатору. Примеры органических растворителей включают углеводороды, имеющие низкую или относительно низкую температуру кипения, такие как ароматические углеводороды, алифатические углеводороды и циклоалифатические углеводороды. Неограничивающие примеры ароматических углеводородов включают бензол, толуол, ксилолы, этилбензол, диэтилбензол и мезитилен. Неограничивающие примеры алифатических углеводородов включают н-пентан, н-гексан, н-гептан, н-октан, н-нонан, н-декан, изопентан, изогексаны, изопентаны, изооктаны, 2,2-диметилбутан, петролейный эфир, керосин и уайт-спириты. А неограничивающие примеры циклоалифатических углеводородов включают циклопентан, циклогексан, метилциклопентан и метилциклогексан. Также могут быть использованы и смеси вышеупомянутых углеводородов. Как известно на современном уровне техники, по экологическим причинам желательным может оказаться использование алифатических и циклоалифатических углеводородов. По завершении полимеризации низкокипящие углеводородные растворители от полимера обычно отделяют.

Другие примеры органических растворителей включают высококипящие углеводороды, имеющие высокие молекулярные массы, в том числе углеводородные масла, которые обычно используются для наполнения полимеров маслом. Примеры данных масел включают парафиновые масла, ароматические масла, нафтеновые масла, растительные масла, отличные от касторовых масел, и масла, характеризующиеся низким уровнем содержания ПАС (полициклических ароматических соединений), в том числе марки MES, TDAE, SRAE, тяжелые нафтеновые масла. Вследствие нелетучести данных углеводородов они обычно не требуют отделения и остаются введенными в полимер.

Получение реакционно-способного полимера по настоящему изобретению может быть осуществлено в результате проведения полимеризации сопряженного диенового мономера, необязательно совместно с мономером, сополимеризуемым с сопряженным диеновым мономером, в присутствии каталитически эффективного количества анионного инициатора. Введение инициатора, сопряженного диенового мономера, необязательного сомономера и какого-либо растворителя в случае использования такового формирует полимеризационную смесь, в которой образуется реакционно-способный полимер. Количество используемого инициатора может зависеть от комбинации различных факторов, таких как тип использующегося инициатора, степень чистоты ингредиентов, температура полимеризации, желательные скорость полимеризации и степень превращения, желательная молекулярная масса и множество других факторов. В соответствии с этим, конкретное количество инициатора не может быть указано однозначно, за исключением заявления о том, что могут быть использованы каталитически эффективные количества инициатора.

В одном или нескольких вариантах осуществления загрузка инициатора (например, производного алкиллития) может варьироваться в диапазоне от приблизительно 0,05 до приблизительно 100 ммоль, в других вариантах осуществления от приблизительно 0,1 до приблизительно 50 ммоль, а в еще одних вариантах осуществления от приблизительно 0,2 до приблизительно 5 ммоль, в расчете на 100 граммов мономера.

В одном или нескольких вариантах осуществления полимеризация может быть проведена в полимеризационной системе, которая включает существенное количество растворителя. В одном варианте осуществления может быть использована система растворной полимеризации, в которой как полимеризуемый мономер, так и полученный полимер являются растворимыми в растворителе. В еще одном варианте осуществления может быть использована система осадительной полимеризации в результате подбора растворителя, в котором полученный полимер является нерастворимым. В обоих случаях в полимеризационную систему обычно добавляют определенное количество растворителя в дополнение к тому количеству растворителя, которое может быть использовано при получении инициатора. Дополнительный растворитель может быть тем же самым, что и растворитель, использующийся при получении инициатора, или отличным от него. Примеры растворителей были приведены выше. В одном или нескольких вариантах осуществления уровень содержания растворителя в полимеризационной смеси может составлять более чем 20% (масс.), в других вариантах осуществления более чем 50% (масс.), а еще в одних вариантах осуществления более чем 80% (масс.) в расчете на совокупную массу полимеризационной смеси.

В других вариантах осуществления использующаяся полимеризационная система в общем случае может рассматриваться в качестве системы полимеризации в массе, которая по существу не включает растворителя или включает минимальное количество растворителя. Специалисты в соответствующей области техники должны понимать выгоды способов полимеризации в массе (то есть, способов, в которых мономер выступает в роли растворителя), и поэтому полимеризационная система должна включать меньше растворителя, чем то его количество, которое будет неблагоприятно сказываться на выгоде, полученной от проведения полимеризации в массе. В одном или нескольких вариантах осуществления уровень содержания растворителя в полимеризационной смеси может быть меньше приблизительно 20% (масс.), в других вариантах осуществления меньше приблизительно 10% (масс.), а в еще одних вариантах осуществления меньше приблизительно 5% (масс.) в расчете на совокупную массу полимеризационной смеси. В еще одном варианте осуществления полимеризационная смесь не содержит каких-либо растворителей, отличных от тех, которые неотъемлемо связаны с использующимися материалами исходного сырья. В еще одном варианте осуществления полимеризационная смесь по существу лишена растворителя, что соответствует отсутствию того количества растворителя, которое в противном случае оказывало бы ощутимое влияние на процесс полимеризации. Полимеризационные системы, которые по существу лишены растворителя, могут рассматриваться как по существу не включающие растворителя. В некоторых конкретных вариантах осуществления полимеризационная смесь совсем лишена растворителя.

Полимеризация может быть проведена в любых обычных полимеризационных емкостях, известных на современном уровне техники. В одном или нескольких вариантах осуществления растворная полимеризация может быть проведена в обычном корпусном реакторе с перемешиванием. В других вариантах осуществления в обычном корпусном реакторе с перемешиванием может быть проведена полимеризация в массе, в особенности в случае степени превращения мономера меньше приблизительно 60%. В еще одних вариантах осуществления, в особенности в случае степени превращения мономера в способе полимеризации в массе больше приблизительно 60%, что обычно в результате приводит к получению высоковязкого клея, полимеризация в массе может быть проведена в удлиненном реакторе, в котором вязкий полимеризуемый клей приводится в движение при помощи поршня или по существу при помощи поршня. Например, подходящими для использования в данных целях являются экструдеры, в которых клей проталкивают вперед с помощью самоочищающегося одночервячного или двухчервячного перемешивающего устройства. Примеры подходящих для использования способов полимеризации в массе описываются в патенте США №7351776, который посредством ссылки включается в настоящий документ.

В одном или нескольких вариантах осуществления все ингредиенты, использующиеся при полимеризации, могут быть объединены в одной емкости (например, обычном корпусном реакторе с перемешиванием), и все стадии способа полимеризации могут быть проведены в данной емкости. В других вариантах осуществления два и более ингредиента могут быть предварительно объединены в одной емкости, а после этого перенесены в другую емкость, в которой может быть проведена полимеризация мономера (или по меньшей мере основной его части).

Полимеризация может быть проведена периодическим способом, непрерывным способом или полунепрерывным способом. В полунепрерывном способе мономер по мере надобности периодически загружают для замещения того мономера, который уже был заполимеризован. В одном или нескольких вариантах осуществления можно контролировать условия, в которых протекает полимеризация, выдерживая температуру полимеризационной смеси в диапазоне от приблизительно -10°С до приблизительно 200°С, в других вариантах осуществления от приблизительно 0°С до приблизительно 150°С, а еще одних вариантах осуществления от приблизительно 20°С до приблизительно 100°С. В одном или нескольких вариантах осуществления теплота полимеризации может отводиться путем внешнего охлаждения при помощи терморегулируемой рубашки реактора, внутреннего охлаждения благодаря испарению и конденсации мономера с использованием дефлегматора, соединенного с реактором, или комбинации этих двух способов. Кроме того, условия проведения полимеризации можно контролировать, проводя полимеризацию под давлением в диапазоне от приблизительно 0,1 атмосферы до приблизительно 50 атмосфер, в других вариантах осуществления от приблизительно 0,5 атмосферы до приблизительно 20 атмосфер, а в еще одних вариантах осуществления от приблизительно 1 атмосферы до приблизительно 10 атмосфер. В одном или нескольких вариантах осуществления давления, при которых полимеризация может быть проведена, включают те, которые обеспечивают нахождение основной части мономера в жидкой фазе. В этих или других вариантах осуществления полимеризационную смесь можно выдерживать в анаэробных условиях.

До гашения активных центров полимеризационной смеси некоторое или все количество полимерных цепей в получающемся реакционно-способном полимере может иметь реакционно-способные концевые группы. Как отмечалось выше, реакционно-способный полимер, полученный при использовании анионного инициатора (например, алкиллитиевого инициатора), может рассматриваться в качестве живого полимера. В одном или нескольких вариантах осуществления полимеризационная смесь, включающая реакционно-способный полимер, может быть названа активной полимеризационной смесью. Процентное содержание полимерных цепей, имеющих реакционно-способные концевые группы, зависит от различных факторов, таких как тип инициатора, тип мономера, степень чистоты ингредиентов, температура полимеризации, степень превращения мономера и множество других факторов. В одном или нескольких вариантах осуществления реакционно-способную концевую группу имеют по меньшей мере приблизительно 20% полимерных цепей, в других вариантах осуществления реакционно-способную концевую группу имеют по меньшей мере приблизительно 50% полимерных цепей, а в еще одних вариантах осуществления реакционно-способную концевую группу имеют по меньшей мере приблизительно 80% полимерных цепей. В любом случае реакционно-способный полимер, или, говоря более конкретно, реакционно-способная концевая группа цепи полимера, может быть введен (введена) в реакцию с нитрильным соединением, имеющим защищенную аминогруппу, для получения функционализованного полимера по настоящему изобретению.

В одном или нескольких вариантах осуществления нитрильные соединения, имеющие защищенную аминогруппу, включают те соединения, которые имеют одну или несколько защищенных аминогрупп и одну или несколько цианогрупп. Для целей настоящего описания и для легкости объяснения нитрильные соединения, имеющие защищенную аминогруппу, могут называться просто нитрильными соединениями.

В одном или нескольких вариантах осуществления цианогруппа, которая может быть также названа нитрильной группой, может быть описана формулой -C≡N.

В одном или нескольких вариантах осуществления защищенные аминогруппы включают те аминогруппы, которые получают или производят в результате замещения двух атомов водорода исходной аминогруппы (то есть -NН₂) другими заместителями, такими как гидрокарбильная или силильная группы. В одном или нескольких вариантах осуществления защищенная аминогруппа может быть описана формулой -NR₂, где каждой группой R независимо являются гидрокарбильная группа или силильная группа. В случае включения в защищенную аминогруппу силильной группы и гидрокарбильной группы группа может быть названа моносилилированной аминогруппой. В случае включения в защищенную аминогруппу двух силильных групп группа может быть названа дисилилированной аминогруппой. В случае включения в защищенную аминогруппу двух гидрокарбильных групп группа может быть названа дигидрокарбиламиногруппой.

Примеры типов защищенных аминогрупп включают нижеследующие, но не ограничиваются только этими: бис(тригидрокарбилсилил)амино, бис(дигидрокарбилгидросилил)амино, 1-азадисила-1-циклогидрокарбильная, (тригидрокарбилсилил)(гидрокарбил)амино, (дигидрокарбилгидросилил)(гидрокарбил)амино, 1-аза-2-сила-1-циклогидрокарбильная, дигидрокарбиламино и 1-аза-1-циклогидрокарбильная группы.

Конкретные примеры бис(тригидрокарбилсилил)амино групп включают нижеследующие, но не ограничиваются только этими: бис(триметилсилил)амино, бис(триэтилсилил)амино, бис(триизопропилсилил)амино, бис(три-н-пропилсилил)амино, бис(триизобутилсилил)амино, бис(три-трет-бутилсилил)амино и бис(трифенилсилил)амино группы.

Конкретные примеры бис(дигидрокарбилгидросилил)амино групп включают нижеследующие, но не ограничиваются только этими: бис(диметилгидросилил)амино, бис(диэтилгидросилил)амино, бис(диизопропилгидросилил)амино, бис(ди-н-пропилгидросилил)амино, бис(диизобутилгидросилил)амино, бис(ди-трет-бутилгидросилил)амино- и бис(дифенилгидросилил)аминогруппы.

Конкретные примеры 1-азадисила-1-циклогидрокарбильных групп включают нижеследующие, но не ограничиваются только этими: 2,2,5,5-тетраметил-1-аза-2,5-дисила-1-циклопентильная, 2,2,5,5-тетраэтил-1-аза-2,5-дисила-1-циклопентильная, 2,2,5,5-тетрафенил-1-аза-2,5-дисила-1-циклопентильная, 2,2,6,6-тетраметил-1-аза-2,6-дисила-1-циклогексильная, 2,2,6,6-тетраэтил-1-аза-2,6-дисила-1-циклогексильная и 2,2,6,6-тетрафенил-1-аза-2,б-дисила-1-циклогексильная группы.

Конкретные примеры (тригидрокарбилсилил)(гидрокарбил)амино групп включают нижеследующие, но не ограничиваются только этими: (триметилсилил)(метил)амино, (триэтилсилил)(метил)амино, (трифенилсилил)(метил)амино, (триметилсилил)(этил)амино, (триэтилсилил)(фенил)амино и (триизопропилсилил)(метил)амино группы.

Конкретные примеры (дигидрокарбилгидросилил)(гидрокарбил)амино групп включают нижеследующие, но не ограничиваются только этими: (диметилгидросилил)(метил)амино, (диэтилгидросилил)(метил)амино, (диизопропилгидросилил)(метил)амино, (ди-н-пропилгидросилил)(этил)амино, (диизобутилгидросилил)(фенил)амино, (ди-трет-бутилгидросилил)(фенил)амино и (дифенилгидросилил)(фенил)амино группы.

Конкретные примеры 1-аза-2-сила-1-циклогидрокарбильных трупп включают нижеследующие, но не ограничиваются только этими: 2,2-диметил-1-аза-2-сила-1-циклопентильная, 2,2-диэтил-1-аза-2-сила-1-циклопентильная, 2,2-дифенил-1-аза-2-сила-1-циклопентильная, 2,2-диизопропил-1-аза-2-сила-1-циклогексильная, 2,2-дибутил-1-аза-2-сила-1-циклогексильная и 2,2-дифенил-1-аза-2-сила-1-циклогексильная группы.

Конкретные примеры дигидрокарбиламино групп включают нижеследующие, но не ограничиваются только этими: диметиламино, диэтиламино, ди-н-пропиламино, диизопропиламино, ди-н-бутиламино, диизобутиламино, дициклогексиламино, дифениламино, дибензиламино, (метил)(циклогексил)амино, (этил)(циклогексил)амино, (метил)(фенил)амино, (этил)(фенил)амино, (метил)(бензил)амино и (этил)(бензил)амино группы.

Конкретные примеры 1-аза-1-циклогидрокарбильных групп включают нижеследующие, но не ограничиваются только этими: азиридино, азетидино, пирролидино, пиперидино, гомопиперидино, морфолино, N-метилпиперазино и N-метилгомопиперазино группы.

В конкретных вариантах осуществления нитрильные соединения, имеющие защищенную аминогруппу, включают те соединения, в которых цианогруппа непосредственно присоединена к ациклическому фрагменту. В других конкретных вариантах осуществления нитрильные соединения, имеющие защищенную аминогруппу, включают те соединения, в которых защищенная аминогруппа непосредственно присоединена к ациклическому фрагменту. В еще одних конкретных вариантах осуществления нитрильные соединения включают те соединения, у которых как цианогруппа, так и защищенная аминогруппа непосредственно присоединены к ациклическому фрагменту.

В конкретных вариантах осуществления нитрильные соединения, имеющие защищенную аминогруппу, включают те соединения, в которых цианогруппа непосредственно присоединена к гетероциклическому фрагменту. В других конкретных вариантах осуществления нитрильные соединения, имеющие защищенную аминогруппу, включают те соединения, в которых защищенная аминогруппа непосредственно присоединена к гетероциклическому фрагменту. В еще одних конкретных вариантах осуществления нитрильные соединения включают те соединения, в которых как цианогруппа, так и защищенная аминогруппа непосредственно присоединены к гетероциклическому фрагменту.

В конкретных вариантах осуществления нитрильные соединения, имеющие защищенную аминогруппу, включают те соединения, в которых цианогруппа непосредственно присоединена к неароматическому циклическому фрагменту. В других конкретных вариантах осуществления нитрильные соединения, имеющие защищенную аминогруппу, включают те соединения, у которых защищенная аминогруппа непосредственно присоединена к неароматическому циклическому фрагменту. В других еще конкретных вариантах осуществления нитрильные соединения, имеющие защищенную аминогруппу, включают те соединения, у которых как цианогруппа, так и защищенная аминогруппа непосредственно присоединены к неароматическому циклическому фрагменту.

В конкретных вариантах осуществления нитрильные соединения, имеющие защищенную аминогруппу, включают те соединения, в которых цианогруппа непосредственно присоединена к ароматическому фрагменту (например, фенильному кольцу), который лишен гетероатомов, и защищенная аминогруппа непосредственно присоединена к ациклическому фрагменту, гетероциклическому фрагменту или неароматическому циклическому фрагменту.

В одном или нескольких вариантах осуществления данное изобретение конкретно включа