СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АКРИЛОВОГО МОНОМЕРА, ИМЕЮЩЕГО ОДНУ ИЛИ БОЛЕЕ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ АММОНИЕВЫХ ГРУПП, И ЕГО ПОЛИМЕРОВ

1. Способ получения мономера, имеющего группу с этиленовой ненасыщенностью и две или более четвертичные аммониевые группы на молекулу, включающий:
(а) взаимодействие избыточного количества мономерного реактанта, имеющего по меньшей мере одну группу с этиленовой ненасыщенностью и по меньшей мере одну третичную аминогруппу на молекулу, с галогеногидроксиалкил(триалкил)аммониевой четвертичной солью в водной среде,
(b) регулирование величины рН водной среды по меньшей мере не позднее того момента времени, когда все реактанты были добавлены в водную среду, и вплоть до завершения реакции, и
(с) установление величины рН водной среды до значения, большего или равного 9, и поддержание на этом уровне с момента времени после добавления всех реактантов к водной среде, когда реакционная смесь проявляет явное минимальное значение рН, до завершения реакции.
2. Способ по п.1, в котором мономер (IV) получают согласно Схеме А:
Схема А
путем взаимодействия избытка мономера согласно структуре (I), где
1
R представляет двухвалентную органическую группу-связку, которая необязательно может быть замещена на одном или более атомах углерода или может включать гетероатомы в одном или более местах,
2
R представляет алкилен, который необязательно может иметь заместители на одном или более атомах углерода или может включать гетероатомы в одном или более местах, или группу согласно формуле
12
где R представляет алкиленовый фрагмент, который необязательно может быть замещен на одном или более атомах углерода или может включать гетероатомы в одном или более местах,
13
14
R и R каждый независимо представляет алкил и
индекс m представляет целое число от 1 до 6,
3
1
6
R представляет Н или (С-С)-алкил,
4
1
6
R представляет Н или (С-С)-алкил,
5
6
1
6
R и R каждый независимо представляет (С-С)-алкил,
с галогеноалкил(триалкил)аммониевой четвертичной солью структуры (II), где
7
R представляет двухвалентную органическую группу-связку,
8
R представляет галоген,
9
10
11
R, R и R каждый независимо представляет алкил и
-
Х представляет анион.
3. Способ по п.1, в котором мономер (IV-a) получают согласно Схеме А-1:
Схема А-1
8
-
путем взаимодействия избытка мономера (I-a) с галогеноалкил(триалкил)аммониевой четвертичной солью (II-a), где R представляет собой галоген и Х представляет собой анион.
8
-
-
4. Способ по п.3, в котором R представляет собой атом хлора и Х представляет собой Cl.
5. Способ получения полимера, где каждый из одного или более мономерных звеньев полимера содержит две или более четвертичных аммониевых групп на мономерный структурный фрагмент, включающий:
(а) получение мономера, имеющего группу с этиленовой ненасыщенностью и две или более четвертичные аммониевые группы на молекулу, путем:
(i) взаимодействия избыточного количества мономерного реактанта, имеющего по меньшей мере одну группу с этиленовой ненасыщенностью и по меньшей мере одну третичную аминогруппу на молекулу, с галогеногидроксиалкил(триалкил)аммониевой четвертичной солью в водной среде,
(ii) регулирования величины рН водной среды по меньшей мере не позднее того момента времени, когда все реактанты были добавлены в водную среду, и вплоть до завершения реакции, и
(iii) установления величины рН водной среды до значения, большего или равного 9, и поддержания на этом уровне с момента времени после добавления всех реактантов к водной среде, когда реакционная смесь проявляет явное минимальное значение рН, до завершения реакции, и
(b) полимеризации мономера, образованного на стадии (а), в присутствии смеси инициаторов полимеризации.
6. Способ по п.5, в котором полимер получают согласно Схеме В:
Схема В
путем полимеризации мономера согласно структуре (IV), где
1
R представляет двухвалентную органическую группу-связку, которая необязательно может быть замещена на одном или более атомах углерода или может включать гетероатомы в одном или более местах,
2
R представляет алкилен, который необязательно может быть замещен на одном или более атомах углерода или может включать гетероатомы в одном или более местах, или группу согласно формуле
12
где R представляет алкиленовый фрагмент, который необязательно может быть замещен на одном или более атомах углерода или может включать гетероатомы в одном или более местах,
13
14
R и R каждый независимо представляет алкил и
индекс m представляет целое число от 1 до 6,
3
1
6
R представляет Н или (С-С)-алкил,
4
1
6
R представляет Н или (С-С)-алкил,
5
6
1
6
R и R каждый независимо представляет (С-С)-алкил,
7
R представляет двухвалентную органическую группу-связку,
8
R представляет галоген,
9
10
11
R, R и R каждый независимо представляет алкил и
-
Х представляет анион
в присутствии инициатора полимеризации с образованием гомополимера согласно структуре (V), где индекс m представляет целое число от 2 до около 30000.
7. Способ по п.5, в котором полимер получают согласно Схеме С:
Схема С
путем сополимеризации мономера согласно структуре (IV), где
1
R представляет двухвалентную органическую группу-связку, которая необязательно может быть замещена на одном или более атомах углерода или может включать гетероатомы в одном или более местах,
2
R представляет алкилен, который необязательно может быть замещен на одном или более атомах углерода или может включать гетероатомы в одном или более местах, или группу согласно формуле
12
где R представляет алкиленовый фрагмент, который необязательно может быть замещен на одном или более атомах углерода или может включать гетероатомы в одном или более местах,
13
14
R и R каждый независимо представляет алкил и
индекс m представляет целое число от 1 до 6,
3
1
6
R представляет Н или (С-С)-алкил,
4
1
6
R представляет Н или (С-С)-алкил,
5
6
1
6
R и R каждый независимо представляет (С-С)-алкил,
7
R представляет двухвалентную органическую группу-связку,
8
R представляет галоген,
9
10
11
R, R и R каждый независимо представляет алкил и
-
Х представляет анион,
с сомономером (VI), где
15
1
6
R представляет Н или (С-С)-алкил и
16
R представляет гидроксил,
в присутствии инициатора полимеризации с образованием сополимера согласно структуре (VII), где каждый из индексов р и q представляет целое число от 1 до около 100000.
8. Способ по п.7, в котором полимер (VII-a) получают согласно Схеме С-1:
Схема С-1
-
путем взаимодействия акриловой кислоты (VI-а) с бисчетвертичным мономером (IV-a), где Х представляет собой анион и где индекс m представляет целое число от около 800 до 6000 и индекс n представляет целое число от около 400 до 3000.
-
-
9. Способ по п.8, в котором Х представляет собой Cl.