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1. WO2022008615 - VERBESSERTE SYNTHESE ZUR HERSTELLUNG GEORDNETER POLYBLOCK-COPOLYMERE MIT KONTROLLIERBARER MOLEKULARGEWICHTSVERTEILUNG

Veröffentlichungsnummer WO/2022/008615
Veröffentlichungsdatum 13.01.2022
Internationales Aktenzeichen PCT/EP2021/068887
Internationales Anmeldedatum 07.07.2021
IPC
C08G 81/02 2006.1
CSektion C Chemie; Hüttenwesen
08Organische makromolekulare Verbindungen; deren Herstellung oder chemische Verarbeitung; Massen auf deren Basis
GMakromolekulare Verbindungen, anders erhalten als durch Reaktionen, an denen nur ungesättigte Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen beteiligt sind
81Makromolekulare Verbindungen, die durch Reaktionen zwischen Polymeren in Abwesenheit von Monomeren erhalten werden, z.B. Blockpolymere
02wobei mindestens eines der Polymeren durch Reaktionen erhalten wurde, an denen nur ungesättigte Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen beteiligt waren
H01M 10/0565 2010.1
HSektion H Elektrotechnik
01Grundlegende elektrische Bauteile
MVerfahren oder Mittel, z.B. Batterien, für die direkte Umwandlung von chemischer in elektrische Energie
10Sekundärelemente; Herstellung derselben
05Akkumulatoren mit nichtwässrigen Elektrolyten
056gekennzeichnet durch die als Elektrolyte verwendeten Stoffe, z.B. gemischte anorganische/organische Elektrolyte
0564der Elektrolyt bestehend nur aus organischen Stoffen
0565Polymerwerkstoffen, z.B. Gel-artigen oder festen
C08L 53/00 2006.1
CSektion C Chemie; Hüttenwesen
08Organische makromolekulare Verbindungen; deren Herstellung oder chemische Verarbeitung; Massen auf deren Basis
LMassen auf Basis makromolekularer Verbindungen
53Massen auf Basis von Blockmischpolymeren, die mindestens einen Block eines Polymerisats enthalten, das durch Reaktionen erhalten wird, an denen nur ungesättigte Kohlenstoff-Kohlenstoff- Bindungen beteiligt sind; Massen auf Basis solcher Blockmischpolymere
C08L 71/02 2006.1
CSektion C Chemie; Hüttenwesen
08Organische makromolekulare Verbindungen; deren Herstellung oder chemische Verarbeitung; Massen auf deren Basis
LMassen auf Basis makromolekularer Verbindungen
71Massen auf Basis von Polyethern, die durch Reaktionen erhalten werden, die eine Etherbindung in der Hauptkette der Makromoleküle bilden; Massen auf Basis von Derivaten solcher Polymere
02Polyalkylenoxide
C08F 8/00 2006.1
CSektion C Chemie; Hüttenwesen
08Organische makromolekulare Verbindungen; deren Herstellung oder chemische Verarbeitung; Massen auf deren Basis
FMakromolekulare Verbindungen, erhalten durch Reaktionen, an denen nur ungesättigte Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen beteiligt sind
8Chemische Veränderung durch Nachbehandlung
C08G 65/48 2006.1
CSektion C Chemie; Hüttenwesen
08Organische makromolekulare Verbindungen; deren Herstellung oder chemische Verarbeitung; Massen auf deren Basis
GMakromolekulare Verbindungen, anders erhalten als durch Reaktionen, an denen nur ungesättigte Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen beteiligt sind
65Makromolekulare Verbindungen, die durch Reaktionen erhalten werden, die eine Etherbindung in der Hauptkette des Makromoleküls bilden
34aus Hydroxyverbindungen oder deren Metallderivaten
48durch chemische Nachbehandlung modifizierte Polymere
CPC
C08F 297/046
CCHEMISTRY; METALLURGY
08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
297Macromolecular compounds obtained by successively polymerising different monomer systems using a catalyst of the ionic or coordination type without deactivating the intermediate polymer
02using a catalyst of the anionic type
04polymerising vinyl aromatic monomers and conjugated dienes
046polymerising vinyl aromatic monomers and isoprene, optionally with other conjugated dienes
C08F 299/00
CCHEMISTRY; METALLURGY
08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
299Macromolecular compounds obtained by interreacting polymers involving only carbon-to-carbon unsaturated bond reactions, in the absence of non-macromolecular monomers
C08F 8/00
CCHEMISTRY; METALLURGY
08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
8Chemical modification by after-treatment
C08G 65/337
CCHEMISTRY; METALLURGY
08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
65Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
02from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
32Polymers modified by chemical after-treatment
329with organic compounds
337containing other elements
C08G 81/025
CCHEMISTRY; METALLURGY
08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
81Macromolecular compounds obtained by interreacting polymers in the absence of monomers, e.g. block polymers
02at least one of the polymers being obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
024Block or graft polymers containing sequences of polymers of C08C or C08F and of polymers of C08G
025containing polyether sequences
C08L 53/00
CCHEMISTRY; METALLURGY
08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
53Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
Anmelder
  • FORSCHUNGSZENTRUM JÜLICH GMBH [DE]/[DE]
Erfinder
  • KRAUSE, Daniel
  • GRÜNEBAUM, Mariano
  • WIEMHÖFER, Hans-Dieter
  • WINTER, Martin
Vertreter
  • MICHALSKI HÜTTERMANN & PARTNER PATENTANWÄLTE MBB
Prioritätsdaten
10 2020 117 869.707.07.2020DE
Veröffentlichungssprache Deutsch (de)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) VERBESSERTE SYNTHESE ZUR HERSTELLUNG GEORDNETER POLYBLOCK-COPOLYMERE MIT KONTROLLIERBARER MOLEKULARGEWICHTSVERTEILUNG
(EN) IMPROVED SYNTHESIS FOR PRODUCING ORDERED POLYBLOCK COPOLYMERS HAVING A CONTROLLABLE MOLECULAR WEIGHT DISTRIBUTION
(FR) SYNTHÈSE AMÉLIORÉE POUR PRODUIRE DES COPOLYMÈRES À BLOCS MULTIPLES ORDONNÉS PRÉSENTANT UNE DISTRIBUTION DE MASSE MOLAIRE RÉGULABLE
Zusammenfassung
(DE) Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur sequentiellen und konvergenten Herstellung geordneter Block-Copolymere mindestens aufweisend einen unpolaren und einem polaren Polymerblock, wobei der unpolare Block über eine lebende sequentielle anionische Polymerisation mittels eines Li -Organyl -Initiators mit einem pKa-Wert größer oder gleich 45 aus speziellen Monomeren aufgebaut wird und der polare Block ein Polymerblock mit einem Molekulargewicht von größer oder gleich 350 g/mol und kleiner oder gleich 5000 g/mol und aus Monomeren ausgesucht aus der Gruppe bestehend aus C2-C10 Oxacy cloverbindungen, deren Derivaten oder Mischungen mindestens zweier unterschiedlicher Monomere daraus ist, wobei der polare Polymerblock ein-schrittig über eine Epoxy-Funktionalisierung eines der Monomere des polaren Blocks, erhalten über eine Reaktion dieses Monomers mit Epichlorhydrin, in einem unpolaren Lösungsmittel in Gegenwart freier Li -Ionen konvergent kovalent an das unpolare Blockanion angebunden wird. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung spezifische Block-Copolymere mit kurzen polaren Ketten sehr einheitlicher Kettenlänge, Polymerelektrolyte sowie die Verwendung der Block-Copolymere als Polymerelektrolyte in sekundären Alkali-Batterien.
(EN) The present invention relates to a method for sequential and convergent production of ordered block copolymers which at least comprise a non-polar and a polar polymer block, wherein the non-polar block is constructed by means of living sequential anionic polymerisation from specific monomers using a Li organyl initiator having a pKa value greater than or equal to 45, and the polar block is a polymer block having a molecular weight greater than or equal to 350 g/mol and less than or equal to 5000 g/mol and is selected from monomers from the group consisting of C2-C10 oxacyclo- compounds, derivatives thereof or mixtures of at least two different monomers therefrom, wherein the polar polymer block is convergently covalently bonded in one step to the non-polar block anion by means of epoxy functionalisation of one of the monomers of the polar block, obtained by reacting this monomer with epichlorohydrin, in a non-polar solvent in the presence of free Li ions. The present invention also relates to specific block copolymers having short polar chains of very uniform chain lengths, to polymer electrolytes and to the use of the block copolymers as polymer electrolytes in secondary alkaline batteries.
(FR) L’invention concerne un procédé de production séquentielle et convergente de copolymères à blocs ordonnés comprenant au moins un bloc polymère apolaire et un bloc polymère polaire, le bloc apolaire étant formé à partir de monomères spécifiques par l’intermédiaire d’une polymérisation anionique séquentielle vivante au moyen d’un initiateur organyle de lithium présentant une valeur pKa supérieure ou égale à 45, et le bloc polaire étant un bloc polymère présentant une masse molaire supérieure ou égale à 350 g/mol et inférieure ou égale à 5000 g/mol et étant sélectionné à partir de monomères dans le groupe comprenant des composés oxacyclo en C2-C10, leurs dérivés ou des mélanges d’au moins deux monomères différents, le bloc polymère polaire étant lié de manière convergente et covalente en une étape au bloc anionique apolaire par l’intermédiaire d’une fonctionnalisation époxy de l’un des monomères du bloc polaire obtenu par l’intermédiaire d’une réaction de ce monomère avec de l’épichlorhydrine, dans un solvant apolaire en présence d’ions Li libres. Cette invention concerne en outre des copolymères à blocs spécifiques comportant des chaînes polaires courtes présentant des longueurs de chaîne particulièrement homogènes, des électrolytes polymères ainsi que l’utilisation des copolymères à blocs en tant qu’électrolytes polymères dans des batteries alcalines secondaires.
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