Lithium di-n-butylcuprate was prepared by the reaction of 1 equiv of cuprous iodide with 2 equiv of n-butyllithium. This reagent was used as a catalyst for polymerization of vinyl monomers and then it was observed that this catalyst was effective to the polymerization of specific monomers such as α,β-unsaturated nitrile, carbohyl, and ester analogues.
The polymerization reaction was retarded by the addition of pyridine, nitrobenzene, or hydroquinone.
This catalyst exerts a stronger stereoregulating effect on the addition of monomers than n-butyllithium.
The polymerization of methyl methacrylate was carried out by using lithium di-nbutylcuprate as a catalyst under various conditions. The effects of catalyst concentration, temperature, polymerization time, and catalyst forming time were examined. It was observed that conversion increased with polymerization time and catalyst concentration. When polymerization temperature was kept at $-10^c C$, the maximum conversion was obtained. The preparation of a catalyst in THF was more rapid than in toluene.
From the above results, a coordinated anionic mechanism is proposed.
1 당량의 cuprous iodide 와 2 당량의 n-butyllithium 을 반응시켜 얻어진 Lithium di-n-butylcuprate 는 α,β-unsaturated carbonyl이나 nitrile 종류의 특정 단량체에 대해서 중합 개시 능력을 가짐을 알 수 있었다. Methyl methacrylate 와 Acrylonitrile 의 경우 매우 빠른 중합속도를 나타내었다. Pyridine, nitrobenzene, 혹은 hydroquinone 을 첨가하면 중합속도가 현저히 떨어졌다. 이러한 현상으로 부터 본 개시제에 의한 중합이 단순한 음이온 중합이 아님을 알 수 있다. n-Butyllithium 개시제보다 본 개시제가 더 높은 입체 규칙적인 단량체 첨가 효과를 나타내었다.
온도, 개시제 농도, 시간 등을 변화시키면서 methyl methacrylate를 중합시켰다. 중합시간과 개시제의 농도가 증가할수록 중합 수율도 함께 증가하였다. 극성 용매인 THF 에서 개시제를 만들 경우가 비극성 용매인 Toluene 에서 보다 중합 개시 능력이 일찍 최대에 도달함을 알 수 있었다. 중합 온도가 -10℃ 일 때 중합 수율이 최대이었으며 중합 활성화 에너지는 3.2 kcal/mole 이었다. 이것을 보고된 Ziegler-Natta 개시제의 활성화 에너지의 범위내에 속하였다. 이상의 여러 결과로 부터 배위음이온 중합 메카니즘을 제안하였다.
