хлорсодержащие ароматические олигоэфиры
Классы МПК: | C07C43/29 содержащими галоген C07C43/275 со всеми эфирными атомами кислорода, связанными с атомами углерода шестичленных ароматических колец C07C43/285 с ненасыщенными связями вне шестичленных ароматических колец C07C43/295 содержащими оксигруппы или металл-кислородные группы C08G65/40 фенолов и прочих соединений C08G65/42 фенолы и простые полиоксиэфиры |
Автор(ы): | Хараев Арсен Мухамедович (RU), Бажева Рима Чамаловна (RU), Хараева Рузана Алексеевна (RU), Хасбулатова Зинаида Сайдаевна (RU), Истепанов Марат Исмелович (RU) |
Патентообладатель(и): | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2008-04-25 публикация патента:
27.02.2010 |
Изобретение относится к высокомолекулярным соединениям, в частности к ароматическим олигоэфирам общей формулы:
где n=2-20. Его получают реакцией взаимодействия 1,1-дихлор-2,2-ди(4-оксифенил)этилена с 1,1-дихлор-2,2-ди(4-хлорфенил)этиленом в апротонном диполярном растворителе диметилсульфоксиде в атмосфере инертного газа. При практическом использовании предлагаемых олигомеров получаются блок-сополиэфиры с хорошими значениями молекулярной массы, повышенной огне-, тепло- и термостойкостью, сохраняют хорошие диэлектрические свойства в широком интервале температур и частот, при термообработке структурируются с повышением многих эксплуатационных характеристик.
Формула изобретения
Хлорсодержащие ароматические олигоэфиры общей формулы
где n=2-20, в качестве олигомеров для получения блок-сополимеров.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к высокомолекулярным соединениям, в частности к ароматическим олигоэфирам, которые в дальнейшем можно использовать в качестве исходных соединений для поликонденсации.
Известны олигомеры на основе различных диоксисоединений, таких как 4,4'-диоксидифенилпропан, 3,3-ди(4-оксифенил)фталид и различных галогенсодержащих мономеров [1-4]. Однако полимеры на их основе характеризуются невысокими значениями огнестойкости [5-8].
Более близкими к предполагаемым по структуре и свойствам являются олигоэфирсульфоны на основе 1,1-дихлор-2,2-ди(4-оксифенил)этилена и 4,4'-дихлордифенилсульфона [9]. Однако полимеры на их основе обладают недостаточно высокими физико-химическими свойствами.
Задачей изобретения является расширение ассортимента олигомеров с реакционноспособными концевыми группами, вступающих в реакцию поликонденсации для получения блок-сополимеров с заранее заданным комплексом необходимых свойств и работающих под действием различных внешних условий.
Задача решается получением новых хлорсодержащих ненасыщенных олигоэфиров общей формулы:
где n=2-20, в качестве олигомеров для получения блок-сополимеров. Данные олигомеры синтезированы взаимодействием 1,1-дихлор-2,2-ди(4-оксифенил)этилена с 1,1-дихлор-2,2-ди(4-хлорфенил)этиленом в диметилсульфоксиде.
Пример 1. Синтез олигоэфира с n=5
В трехгорлую колбу объемом 200 мл, снабженную мешалкой, обратным холодильником с ловушкой Дина-Старка, барботером для подачи газа и термометром, вносят 16,8684 г (0,06 моль) 1,1-дихлор-2,2-ди(4-оксифенил)этилена, 100 мл диметилсульфоксида (ДМСО) и 30 мл толуола. При перемешивании пропускают азот и поднимают температуру до 70°С. После полного растворения 1,1-дихлор-2,2-ди(4-оксифенил)этилена прибавляют 7,59 мл 15,81 н (0,12 моль) раствора гидроксида натрия. Температуру поднимают до 130-140°С и отгоняют азеотропную смесь толуол - вода. Реакционную массу охлаждают до 70-80°С и добавляют 15,9016 г (0,05 моль) 1,1-дихлор-2,2-ди(4-хлорфенил)этилена. Температуру поднимают до 150°С и синтез проводят в течение 3 ч. Образовавшуюся массу разбавляют 50 мл ДМСО и высаждают в подкисленную дистиллированную воду. Осадок отфильтровывают и промывают дистиллированной водой до отрицательной реакции фильтрата на хлор-ионы. Полученный олигоэфир сушат при 80°С под вакуумом 24 часа.
Выход целевого продукта коричневого цвета 95-97%; температура размягчения 98-100°С; содержание основного вещества не менее 99,9%; допускается в качестве примеси хлорид натрия в количестве не более 0,05-0,1%; молекулярная масса=2912,3932; элементный состав, %: С=63,51/63,45; Н=3,11/3,12; О=6,59/7,02, Сl=26,78/26,76 (в числителе вычислено, в знаменателе - найдено). Содержание гидроксильных групп - 1,17/1,18 (в числителе вычислено, в знаменателе - найдено). В ИК-спектрах обнаружены полосы поглощения в области, см-1: 920-940 (простая эфирная связь), 980 (>C=CCl2-группа), 3600-3300 (гидроксильная группа).
Методом акцепторно-каталитической поликонденсации на основе предлагаемого олигоэфира и дихлорангидридов изо- и терефталевой кислот получены блок-сополиэфиры с выходом 96-97% и приведенной вязкости 1,35-1,45 дл/г. В качестве органического растворителя использован 1,2-дихлорэтан.
Пример 2. Синтез олигоэфира с n=10
В трехгорлую колбу объемом 100 мл, снабженную мешалкой, обратным холодильником с ловушкой Дина-Старка, барботером для подачи газа и термометром, вносят 3,0925 г (0,011 моль) 1,1-дихлор-2,2-ди(4-оксифенил)этилена, 30 мл диметилсульфоксида (ДМСО) и 30 мл толуола. При перемешивании пропускают азот и поднимают температуру до 70°С. После полного растворения 1,1-дихлор-2,2-ди(4-оксифенил)этилена прибавляют 1,39 мл 15,81 н (0,022 моль) раствора гидроксида натрия. Температуру поднимают до 130-140°С и отгоняют азеотропную смесь толуол - вода. Реакционную массу охлаждают до 70-80°С и добавляют 3,1803 г (0,010 моль) 1,1-дихлор-2,2-ди(4-хлорфенил)этилена. Температуру поднимают до 150°С и синтез проводят в течение 3 ч. Образовавшуюся массу разбавляют 10 мл ДМСО и высаждают в подкисленную дистиллированную воду. Осадок отфильтровывают и промывают дистиллированной водой до отрицательной реакции фильтрата на хлор-ионы. Полученный олигоэфир сушат при 80°С под вакуумом 24 часа.
Выход целевого продукта коричневого цвета 95-96%; температура размягчения 107-109°С; содержание основного вещества не менее 99,9%; допускается в качестве примеси хлорид натрия в количестве не более 0,05-0,1%; молекулярная масса = 5543,6458; элементный состав, %: С=63,70/63,69; Н=3,09/3,10; О=6,35/6,36, Cl=26,86/26,75 (в числителе вычислено, в знаменателе - найдено). Содержание гидроксильных групп - 0,61/0,60 (в числителе вычислено, в знаменателе - найдено). В ИК-спектрах обнаружены полосы поглощения в области, см-1: 920-940 (простая эфирная связь), 980 (>С=CCl2-группа), 3600-3300 (гидроксильная группа).
Методом акцепторно-каталитической поликонденсации на основе предлагаемого олигоэфира и дихлорангидридов изо- и терефталевой кислот получены блок-сополиэфиры с выходом 96-97% и приведенной вязкости 1,00-1,35 дл/г. В качестве органического растворителя использован 1,2-дихлорэтан.
Пример 3. Синтез олигоэфира с n=20
В трехгорлую колбу объемом 150 мл, снабженную мешалкой, обратным холодильником с ловушкой Дина-Старка, барботером для подачи газа и термометром, вносят 5,9040 г (0,021 моль) 1,1-дихлор-2,2-ди(4-оксифенил)этилена, 50 мл диметилсульфоксида (ДМСО) и 30 мл толуола. При перемешивании пропускают азот и поднимают температуру до 70°С. После полного растворения 1,1-дихлор-2,2-ди(4-оксифенил)этилена прибавляют 2,66 мл 15,81 н (0,042 моль) раствора гидроксида натрия. Температуру поднимают до 130-140°С и отгоняют азеотропную смесь толуол - вода. Реакционную массу охлаждают до 70-80°С и добавляют 6,3606 г (0,020 моль) 1,1-дихлор-2,2-ди(4-хлорфенил)этилена. Температуру поднимают до 150°С и синтез проводят в течение 3 ч. Образовавшуюся массу разбавляют 20 мл ДМСО и высаждают в подкисленную дистиллированную воду. Осадок отфильтровывают и промывают дистиллированной водой до отрицательной реакции фильтрата на хлор-ионы. Полученный олигоэфир сушат при 80°С под вакуумом 24 часа.
Выход целевого продукта коричневого цвета 95-97%; температура размягчения 119-121°С; содержание основного вещества не менее 99,9%; допускается в качестве примеси хлорид натрия в количестве не более 0,05-0,1%; молекулярная масса = 10806,15; элементный состав, %: С=63,80/63,78; Н=3,08/3,078; О=6,22/7,21, Сl=26,90/26,88 (в числителе вычислено, в знаменателе - найдено). Содержание гидроксильных групп - 0,31/0,30 (в числителе вычислено, в знаменателе - найдено). В ИК-спектрах обнаружены полосы поглощения в области, см-1: 920-940 (простая эфирная связь), 980 (>С=CCl2-группа), 3600-3300 (гидроксильная группа).
Методом акцепторно-каталитической поликонденсации на основе предлагаемого олигоэфира и дихлорангидридов изо- и терефталевой кислот получены блок-сополиэфиры с выходом 96-97% и приведенной вязкости 1,00-1,10 дл/г. В качестве органического растворителя использован 1,2-дихлорэтан.
Технический результат изобретения заключается в расширении ассортимента олигомеров, способных вступать в реакцию поликонденсации для получения блок-сополиэфиров, обладающих высокими значениями кислородного индекса (высокой огнестойкостью), высокими механическими и термическими свойствами.
Предлагаемые олигомеры обладают высокой активностью в реакциях акцепторно-каталической поликонденсации, что подтверждается образованием блок-сополиэфиров высокой молекулярной массы. Синтезированные на их основе блок-сополимеры хорошо растворимы в хлорированных углеводородах и легко перерабатываются методом полива из раствора.
При практическом использовании предлагаемых олигомеров получаются блок-сополиэфиры с хорошими значениями молекулярной массы, повышенной огне-, тепло- и термостойкостью, сохраняют хорошие диэлектрические свойства в широком интервале температур и частот, при термообработке структурируются с повышением многих эксплуатационных характеристик.
ЛИТЕРАТУРА
1. Хараев А.М., Шаов А.Х., Микитаев А.К., Шустов Г.Б., Гемуева С.М. Ароматические олигоэфиркетоны в качестве олигомеров для получения термостойких поликонденсационных полимеров. - А.с. СССР № 1736128 А1 от 22.01.92 г.
2. Патент GB 1078234 А, 09.08.1967.
3. Хараев А.М., Шаов А.Х., Микитаев А.К., Гемуева С.М., Берикетов А.С., Хажнагоева Х.И. Олигоэфиркетоны для синтеза блок-сополиэфиркетонов поликонденсацией. А.с. 1783765 от 18.03.93 г.
4. Ozden S., Charayev A.M., Shaov A.H., Shustov G.B. Synthesis and assessment of the properties of polyetherketones (PEK) based on olygoketonephenolphtaleines (OKPP)-polyester blok copolymers. J. Appl. Polym. Sci. - 1998. - Vol.68. - P.1013-1017.
5. Хараев А.М., Микитаев А.К., Шустов Г.Б. и др. Синтез и некоторые свойства блок-сополисульфонарилатов на основе олигосульфонфенолфталеинов. - Высокомол. соед., 1984, т.26 Б, № 4. с.271-274.
6. Chiang T.C., Ng S. - L. Polymer communications. Polysulphonearylate block-copolymers. - Polymer, 1981, v.22, № 1, р.3-5.
7. Ozden S., Charayev A.M., Shaov A.H. Synthesis of blok copolyetherether ketones and investigations of their properties. J. Appl. Polym. Sci. - 2002. - Vol.85. - № 3. - Р.485-490.
8. Микитаев А.К., Шустов Г.Б., Хараев А.М. и др. Синтез и некоторые свойства блок-сополисульфонарилатов. - Высокомол. соед. 1984, т.26А, № 1, с.75-78.
9. Патент RU 2318804 С1.
Класс C07C43/29 содержащими галоген
огнестойкий ненасыщенный полиэфиркетон - патент 2529030 (27.09.2014) | |
галогенсодержащие ароматические полиэфиры - патент 2513757 (20.04.2014) | |
хлорсодержащие ароматические полиэфиры - патент 2513742 (20.04.2014) | |
огнестойкие блок-сополиэфиркетоны - патент 2497839 (10.11.2013) | |
ненасыщенные блок-сополиэфиркетоны - патент 2493178 (20.09.2013) | |
галогенсодержащие простые ароматические олигоэфиры - патент 2445304 (20.03.2012) | |
способ получения метилен-гем-диарилоксициклопропанов - патент 2440966 (27.01.2012) | |
ароматические олигоэфиры и способ их получения - патент 2427565 (27.08.2011) | |
мономер для поликонденсации - патент 2401826 (20.10.2010) | |
ароматические олигоэфиры - патент 2373180 (20.11.2009) |
Класс C07C43/275 со всеми эфирными атомами кислорода, связанными с атомами углерода шестичленных ароматических колец
Класс C07C43/285 с ненасыщенными связями вне шестичленных ароматических колец
галогенсодержащие ароматические полиэфиры - патент 2513757 (20.04.2014) | |
хлорсодержащие ароматические полиэфиры - патент 2513742 (20.04.2014) | |
ненасыщенные блок-сополиэфиркетоны - патент 2493178 (20.09.2013) | |
галогенсодержащие простые ароматические олигоэфиры - патент 2445304 (20.03.2012) | |
способ получения метилен-гем-диарилоксициклопропанов - патент 2440966 (27.01.2012) | |
ароматические олигоэфиры и способ их получения - патент 2427565 (27.08.2011) | |
мономер для поликонденсации - патент 2401826 (20.10.2010) | |
способ получения полиэфиркетонов - патент 2394847 (20.07.2010) | |
способ получения полиэфиркетонов - патент 2388768 (10.05.2010) | |
ароматические олигоэфиры - патент 2373180 (20.11.2009) |
Класс C07C43/295 содержащими оксигруппы или металл-кислородные группы
Класс C08G65/40 фенолов и прочих соединений
огнестойкий ненасыщенный полиэфиркетон - патент 2529030 (27.09.2014) | |
ароматические блок-сополиэфиры - патент 2528400 (20.09.2014) | |
блок-сополиэфирформали - патент 2520566 (27.06.2014) | |
ароматические блок-сополиэфиры - патент 2515987 (20.05.2014) | |
галогенсодержащие ароматические полиэфиры - патент 2513757 (20.04.2014) | |
хлорсодержащие ароматические полиэфиры - патент 2513742 (20.04.2014) | |
непрерывной способ получения реактивного полимера - патент 2513146 (20.04.2014) | |
ненасыщенные блок-сополиэфиры - патент 2506282 (10.02.2014) | |
блок-сополиэфиры - патент 2505559 (27.01.2014) | |
способ получения полиэфиркетонов - патент 2505557 (27.01.2014) |
Класс C08G65/42 фенолы и простые полиоксиэфиры