[go: up one dir, main page]

RU2145966C1 - Method of preparing poly-(n-phenylimino)carbophenyleneoxides - Google Patents

Method of preparing poly-(n-phenylimino)carbophenyleneoxides Download PDF

Info

Publication number
RU2145966C1
RU2145966C1 RU97118937A RU97118937A RU2145966C1 RU 2145966 C1 RU2145966 C1 RU 2145966C1 RU 97118937 A RU97118937 A RU 97118937A RU 97118937 A RU97118937 A RU 97118937A RU 2145966 C1 RU2145966 C1 RU 2145966C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phenylimino
formula
oxides
hours
carbophenyleneoxides
Prior art date
Application number
RU97118937A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97118937A (en
Inventor
Д.Б. Санжижапов
Ю.В. Тоневицкий
Н.С. Эрдынеев
Ю.Е. Дорошенко
Original Assignee
Байкальский институт природопользования СО РАН
Бурятский государственный университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Байкальский институт природопользования СО РАН, Бурятский государственный университет filed Critical Байкальский институт природопользования СО РАН
Priority to RU97118937A priority Critical patent/RU2145966C1/en
Publication of RU97118937A publication Critical patent/RU97118937A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2145966C1 publication Critical patent/RU2145966C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry of high molecular compounds, more particularly highly thermostable and high-strength polymeric materials used in various fields of engineering and technology. SUBSTANCE: described is method of preparing poly-(N- phenylimino)carbophenyleneoxides of general formula I:
Figure 00000003
wherein R,R1,n are as defined in claim 1, by polycondensation of diphenyloxide. Original reactants include N-pheniliminochlorides of aromatic dicarboxilic acids of formula:
Figure 00000004
with bisphenols of formula: HO-R1-OH wherein R1 is defined in claim 1, in amide solvents in inert gas current at 0-160 C for 13-15 hours. EFFECT: wider range of polyphenylene oxides of complicated structure, improved physico-mechanical characteristics and cheaper materials based thereon. 1 ex, 2 tbl

Description

Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, а именно к способу получения поли-(N- фенилимино)карбофениленоксидов, которые могут быть использованы для получения высокопрочных, термостойких полимерных материалов, пригодных в различных областях техники и технологии. The invention relates to the chemistry of macromolecular compounds, and in particular to a method for producing poly- (N-phenylimino) carbophenylene oxides, which can be used to produce high-strength, heat-resistant polymer materials suitable in various fields of engineering and technology.

Известен способ получения полифениленоксида, методом окислительной дегидрополиконденсации 2,6-диметилфенола в среде пиридина и хлорида меди (I) [Англ. пат. 930993 (1963)]. Полимеры, синтезированные по указанному способу, обладают высокой термостойкостью и хорошей растворимостью, однако применение пиридина в качестве растворителя и хлорида меди (I) в соотношении с мономером 1:5 по массе, делает этот способ дорогостоящим и малоэффективным. A known method of producing polyphenylene oxide by the method of oxidative dehydro-polycondensation of 2,6-dimethylphenol in a medium of pyridine and copper (I) chloride [Eng. US Pat. 930993 (1963)]. The polymers synthesized by this method have high heat resistance and good solubility, however, the use of pyridine as a solvent and copper (I) chloride in a ratio of 1: 5 by weight of the monomer makes this method expensive and inefficient.

Наиболее близким по технической сущности является способ синтеза ароматических поликетонов, реакцией электрофильного замещения в варианте осадительной поликонденсации хлорангидридов дикарбоновых кислот с дифенилоксидом в нитробензоле или хлорированных углеводородах в присутствии хлорида алюминия [Золотухин М. Г. и др. Некоторые закономерности синтеза поликетонов осадительной поликонденсацией. (Высокомолекулярные соединения. 1989, Т.31, N 12 (прототип)]. Полученные по вышеназванному способу поликетоны, не обладают значительными отличиями в физико-химических характеристиках от аналогичных полифениленоксидов. Однако данный способ обладает некоторыми, на наш взгляд, существенными недостатками, такими как необходимость создания низкой (-30oC) исходной температуры, применения большого количества хлорида алюминия, продолжительность (до 24 ч) синтеза. Целью настоящего изобретения является упрощение и удешевление способа получения, улучшения физико-механических свойств, а также расширение ассортимента полимерных материалов.The closest in technical essence is the method for the synthesis of aromatic polyketones, the electrophilic substitution reaction in the form of precipitation polycondensation of dicarboxylic acid chlorides with diphenyl oxide in nitrobenzene or chlorinated hydrocarbons in the presence of aluminum chloride [MG Zolotukhin et al. Some patterns of precipitation polycondensation polyketones synthesis. (High-molecular compounds. 1989, T.31, N 12 (prototype)]. Polyketones obtained by the above method do not have significant differences in physicochemical characteristics from similar polyphenylene oxides. However, this method has some, in our opinion, significant disadvantages, such as the need to create a low (-30 o C) initial temperature, the use of a large amount of aluminum chloride, the duration (up to 24 hours) of the synthesis.The aim of the present invention is to simplify and reduce the cost of the production method, improved ia physical and mechanical properties, as well as expanding the range of polymeric materials.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения поли(N-фенилимино)карбофениленоксидов реакцией поликонденсации бисфенола с ацилирующим реагентом, где в качестве ацилирующего реагента используют N-фенилиминохлориды ароматических дикарбоновых кислот формулы:

Figure 00000005

для высокопрочных термостойких полимерных материалов.This goal is achieved in that in the method for producing poly (N-phenylimino) carbophenylene oxides by polycondensation of bisphenol with an acylating reagent, where N-phenyliminochlorides of aromatic dicarboxylic acids of the formula are used as the acylating reagent:
Figure 00000005

for high-strength heat-resistant polymer materials.

Поли-(N-фенилимино)карбофениленоксиды получают поликонденсацией эквимолекулярных количеств N-фенилиминохлоридов (1) с бисфенолами (2), согласно схеме:

Figure 00000006

Figure 00000007

Figure 00000008

где (x= σ-связь; -CH2-; -O-; -C(CH3)2).Poly- (N-phenylimino) carbophenylene oxides are obtained by polycondensation of equimolecular amounts of N-phenyliminochlorides (1) with bisphenols (2), according to the scheme:
Figure 00000006

Figure 00000007

Figure 00000008

where (x = σ-bond; -CH 2 -; -O-; -C (CH 3 ) 2 ).

Процесс получения полифениленоксидов проводят в амидных растворителях, таких как N,N'-диметилформамид (ДМФА), N,N'- диметилацетамид (ДМА) и N-метил-2-пирролидон (N-МП), служащих одновременно акцепторами низкомолекулярных конденсатов, в токе инертного газа, при температуре 0-160oC, в течение 13-15 ч.The process of producing polyphenylene oxides is carried out in amide solvents such as N, N'-dimethylformamide (DMF), N, N'-dimethylacetamide (DMA) and N-methyl-2-pyrrolidone (N-MP), which simultaneously serve as acceptors of low molecular weight condensates, in inert gas flow, at a temperature of 0-160 o C, for 13-15 hours

Проведение процесса за предельными значениями 0-160oC и время синтеза более 15 ч не целесообразно, так как, при температурах ниже 0oC замедляется скорость протекающей реакции, а при температурах выше 160oC протекает альтернативный побочный процесс, приводящий к взаимодействию компонента (1) с растворителем. Полимеры с максимальными значениями приведенной вязкости получают в течение 13-15 ч, при проведении процесса более 15 ч не наблюдается повышения значений приведенной вязкости.Carrying out the process beyond the limits of 0-160 o C and the synthesis time of more than 15 hours is not advisable, since, at temperatures below 0 o C, the rate of the ongoing reaction slows down, and at temperatures above 160 o C there is an alternative side process leading to the interaction of the component 1) with solvent. Polymers with maximum values of reduced viscosity are obtained within 13-15 hours, during the process more than 15 hours there is no increase in the values of reduced viscosity.

Полученные поли-(N-фенилимино)карбофениленоксиды, с выходом 75-91% от теоретического, хорошо растворимы в органических растворителях типа тетрахлорэтан, диоксан, m-крезол, диметилсульфооксид и в амидных растворителях, образуя при этом высоковязкие концентрированные полимерные растворы со значениями приведенной вязкости от 0,45 до 0,72 дл/г (растворитель ДМА, C=0,5%, T=20oC).The resulting poly- (N-phenylimino) carbophenylene oxides, with a yield of 75-91% of theory, are readily soluble in organic solvents such as tetrachloroethane, dioxane, m-cresol, dimethyl sulfoxide and in amide solvents, forming highly viscous concentrated polymer solutions with reduced viscosity values from 0.45 to 0.72 dl / g (DMA solvent, C = 0.5%, T = 20 ° C).

Строение полученных полимеров подтверждается данными элементного анализа (табл. 1) и ИК-спектроскопии. В ИК-спектре полимеров присутствуют полосы поглощения в области 3060-3010 см-1 (CHаром), 2950, 2870 см-1 (CHалиф), 2000-1790 см-1 (C6H5), 1665-1635 см-1 (C=N), 1600 см-1 (C-Cаром), 1420 см-1 (C-N), 1390, 1285-1265 см-1 (C-O), 1225-1175, 1125-1090, 1070-1000 см-1 (CHаром), 1030 см-1 (Ar-O-Ar), 900-860 см-1 (CHаром), 840-810, 760, 700 см-1 (CHаром), характерные для валентных и деформационных колебаний функциональных групп поли-(N-фенилимино)карбофенилен-оксидов. В указанных полосах поглощения хорошо выделяются характеристические полосы поглощения в области 1665-1635 см-1 (C=N), 1420 см-1 (C-N), 1390, 1285-1265 см-1 (C-O), свидетельствующие об образовании простой эфирной и иминогрупп.The structure of the obtained polymers is confirmed by the data of elemental analysis (Table 1) and IR spectroscopy. In the IR spectrum of polymers there are absorption bands in the range of 3060-3010 cm -1 (CH arom ), 2950, 2870 cm -1 (CH alif ), 2000-1790 cm -1 (C 6 H 5 ), 1665-1635 cm - 1 (C = N), 1600 cm -1 (CC arom ), 1420 cm -1 (CN), 1390, 1285-1265 cm -1 (CO), 1225-1175, 1125-1090, 1070-1000 cm -1 (CH arom ), 1030 cm -1 (Ar-O-Ar), 900-860 cm -1 (CH arom ), 840-810, 760, 700 cm -1 (CH arom ), characteristic for stretching and bending functional vibrations groups of poly- (N-phenylimino) carbophenylene oxides. In these absorption bands, the characteristic absorption bands in the region of 1665–1635 cm –1 (C = N), 1420 cm –1 (CN), 1390, 1285–1265 cm –1 (CO) are well distinguished, indicating the formation of ether and imino groups .

Из 10-15%-ных растворов полимеров в ДМА, поливом на стеклянную подложку и высушивании при 80oC в течение 48 ч получены прозрачные, эластичные пленки. Прессование порошков поли-(N- фенилимино)-карбофениленоксидов при давлении 70-75 МПа и температуре 250-380oC, получены пресс-изделия. Свойства пленок и пресс-изделий приведены в табл. 2. Термостойкость поли-(N- фенилимино) карбофениленоксидов составляет 380-495oC.Transparent, flexible films were obtained from 10-15% polymer solutions in DMA by pouring onto a glass substrate and drying at 80 ° C for 48 hours. Pressing powders of poly- (N-phenylimino) -carbophenylene oxides at a pressure of 70-75 MPa and a temperature of 250-380 o C, obtained press products. The properties of the films and press products are given in table. 2. The heat resistance of poly- (N-phenylimino) carbophenylene oxides is 380-495 o C.

Предлагаемое изобретение подтверждается следующим примером. The invention is confirmed by the following example.

Пример. B раствор 2,2829 г (0,01 моль) 4,4'-диоксидифенилпропана в 30 мл N-МП, при 0-10oC, при непрерывном пропускании азота в раствор и интенсивном перемешивании, небольшими порциями вводят 3,5325 г (0,01 моль) N,N'-дифенилизофталиминохлорида в течение 30 мин. Затем температуру реакционной смеси поднимают до 160oC в течение 5 ч. Смесь при этой температуре перемешивают в течение 10-12 ч. Получают вязкий полимерный раствор с приведенной вязкостью 0,7 дл/г (C=0,5%, растворитель ДМА, T=20oC). Полимер выделяют осаждением в 500 мл воды, фильтруют, промывают водой, сушат. Выход 90% от теоретического. Данные элементного анализа хорошо согласуются с расчетными (см. табл. 1). Структура полимера была идентифицирована методом ИК-спектрометрии. Полимер хорошо растворяется в органических растворителях, образуя высоковязкие полимерные растворы. Температура начала разложения полимера 385oC, на воздухе, при скорости подъема температуры 5 град/мин. Из 15% раствора в ДМА, поливом на стеклянную подложку и высушиванием при 70-80oC в течение 48 ч получены прочные эластичные пленки. Разрушающее напряжение неориентированных пленок составляет σp =150-750 кгс/см2, Hр=20-28%. Пресс-материалы получены прессованием порошков полимера при удельном давлении 70-75 МПа и температуре 250-500oC.Example. B a solution of 2.2829 g (0.01 mol) of 4,4'-dioxidiphenylpropane in 30 ml of N-MP, at 0-10 o C, with continuous passing of nitrogen into the solution and vigorous stirring, 3.5325 g are introduced in small portions 0.01 mol) N, N'-diphenylisophthaliminochloride for 30 minutes Then, the temperature of the reaction mixture was raised to 160 ° C. over 5 hours. The mixture was stirred at this temperature for 10-12 hours. A viscous polymer solution with a reduced viscosity of 0.7 dl / g (C = 0.5%, DMA solvent, T = 20 o C). The polymer is isolated by precipitation in 500 ml of water, filtered, washed with water, dried. Yield 90% of theoretical. The data of elemental analysis are in good agreement with the calculated ones (see table. 1). The polymer structure was identified by IR spectrometry. The polymer is highly soluble in organic solvents, forming highly viscous polymer solutions. The temperature of the onset of polymer decomposition is 385 o C, in air, at a temperature rise rate of 5 deg / min. Strong elastic films were obtained from a 15% solution in DMA by pouring onto a glass substrate and drying at 70-80 ° C for 48 hours. The breaking stress of non-oriented films is σ p = 150-750 kgf / cm 2 , H p = 20-28%. Press materials obtained by pressing polymer powders at a specific pressure of 70-75 MPa and a temperature of 250-500 o C.

Поли-(N-фенилимино)карбофениленоксиды на основе различных N-фенилиминохлоридов дикарбоновых кислот (1) и бисфенолов (2) получают аналогично примеру. Как видно из приведенных данных табл. 1 и 2, предлагаемые замещенные полифениленоксиды обладают высокими значениями вязкостных свойств, хорошей растворимостью в органических растворителях, хорошей перерабатываемостью в полимерные материалы традиционными методами, высокими значениями физико-механических свойств материалов на их основе, высокой стойкостью к термоокислительной деструкции. Poly- (N-phenylimino) carbophenylene oxides based on various N-phenyliminochlorides of dicarboxylic acids (1) and bisphenols (2) are obtained analogously to the example. As can be seen from the data table. 1 and 2, the proposed substituted polyphenylene oxides have high viscosity properties, good solubility in organic solvents, good processability into polymeric materials by traditional methods, high values of the physicomechanical properties of materials based on them, and high resistance to thermal oxidative degradation.

Вышеперечисленный комплекс практически полезных свойств замещенных полифениленоксидов определяет положительную эффективность предложенного изобретения. Замещенные полифениленоксиды могут быть использованы в различных областях техники и технологии в качестве высокотермостойких покрытий, связующих угле- и стеклопластиков, адгезивов, пресс-материалов, пленок, обладающих высокими значениями физико-механических характеристик. The above complex of practically useful properties of substituted polyphenylene oxides determines the positive effectiveness of the proposed invention. Substituted polyphenylene oxides can be used in various fields of technology and technology as highly heat-resistant coatings, carbon and fiberglass binders, adhesives, press materials, films with high values of physical and mechanical characteristics.

Claims (1)

Способ получения поли-(N-фенилимино)карбофениленоксидов реакцией поликонденсации, отличающийся тем, что в качестве исходных реагентов используют N-фенилиминохлориды ароматических дикарбоновых кислот формулы
Figure 00000009

с бисфенолами формулы
HO-R'-OH,
где
Figure 00000010

Figure 00000011

x - σ-связь; -CH2-, -O-, -C(CH3)2),
с получением поли-(N-фенилимино)карбофениленоксидов общей формулы
Figure 00000012

в среде амидных растворителей, в токе инертного газа, при температуре 0 - 160oC, в течение 13 - 15 ч.
The method of producing poly- (N-phenylimino) carbophenylene oxides by polycondensation, characterized in that the starting reagents are N-phenylimino chlorides of aromatic dicarboxylic acids of the formula
Figure 00000009

with bisphenols of the formula
HO-R'-OH,
Where
Figure 00000010

Figure 00000011

x is the σ bond; -CH 2 -, -O-, -C (CH 3 ) 2 ),
to obtain poly- (N-phenylimino) carbophenylene oxides of the general formula
Figure 00000012

in an amide solvent, in an inert gas stream, at a temperature of 0 - 160 o C, for 13 - 15 hours
RU97118937A 1997-11-11 1997-11-11 Method of preparing poly-(n-phenylimino)carbophenyleneoxides RU2145966C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97118937A RU2145966C1 (en) 1997-11-11 1997-11-11 Method of preparing poly-(n-phenylimino)carbophenyleneoxides

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97118937A RU2145966C1 (en) 1997-11-11 1997-11-11 Method of preparing poly-(n-phenylimino)carbophenyleneoxides

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU97118937A RU97118937A (en) 1999-08-10
RU2145966C1 true RU2145966C1 (en) 2000-02-27

Family

ID=20199004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97118937A RU2145966C1 (en) 1997-11-11 1997-11-11 Method of preparing poly-(n-phenylimino)carbophenyleneoxides

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2145966C1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101541355B (en) * 2006-10-17 2012-08-08 雷瓦医药公司 N-substituted monomers and polymers

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2063404C1 (en) * 1994-03-10 1996-07-10 Лилия Михайловна Болотина Process for preparing aromatic polyesters

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2063404C1 (en) * 1994-03-10 1996-07-10 Лилия Михайловна Болотина Process for preparing aromatic polyesters

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Золотухин М.Г. и др. Высокомолекулярное соединение, 1989, т.31, N 12, с.1984. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102459613B1 (en) Polymerization method of sulfuric acid (amine) ester linker polymer
Patel et al. Synthesis and characterization of poly (keto‐amines). 1. Self polycondensation of 4‐aminophenacyl chloride
Hsiao et al. Synthesis and characterization of poly (arylene ether sulfone amide) s
Lee et al. Synthesis of Poly (arylene ether amide) s Containing CF3 Groups by Nitro Displacement Reaction of AB‐Type Monomers
Liaw et al. Synthesis and characterization of new adamantane‐type cardo polyamides
Balasubramanian et al. Synthesis, characterization, and fiber studies of certain aromatic polyamides
Basutkar et al. Synthesis and characterization of phenylated aromatic poly (amide–amide) s
Liaw et al. Synthesis and characterization of new soluble polyamides based on 3, 3′, 5, 5′‐tetramethyl‐2, 2‐bis [4‐(4‐aminophenoxy) phenyl] propane and various aromatic dicarboxylic acids
Liou et al. Preparation and characterization of aromatic polybenzoxazoles bearing ether and 1, 4‐naphthalene or 2, 6‐naphthalene units in the main chain
RU2145966C1 (en) Method of preparing poly-(n-phenylimino)carbophenyleneoxides
Yang et al. Synthesis and characterization of aromatic polyamides based on a bis (ether‐carboxylic acid) or a dietheramine derived from tert‐butylhydroquinone
Hsiao et al. Preparation and characterization of aromatic polyamides based on ether‐sulfone‐dicarboxylic acids
US5036146A (en) High temperature resistant polysulfone-polyimide block copolycondensates and preparation thereof by melt condensation
Liaw et al. Synthesis and characterization of new soluble polyamides derived from 3, 3′, 5, 5′‐tetramethyl‐2, 2‐bis [4‐(4‐carboxyphenoxy) phenyl] propane
Mehdipour‐Ataei et al. Synthesis, characterization and properties of novel polyamides containing ferrocene unit and flexible spacers
Liou New rigid‐rod poly (benzoxazole‐imide) s containing chloro‐substituted p‐phenylene units in the main chain
Mallakpour et al. A comparative study of two different methods for direct polyamidation of N-trimellitylimido-L-methionine with various aromatic diamines
Banihashemi et al. Synthesis and properties of novel aromatic polyamides derived from benzofuro [2, 3-b] benzofuran-2, 9-dicarboxylic acid and aromatic diamines
JP2595925B2 (en) Thermosetting polyarylate resin
Goyal et al. Synthesis and properties of new soluble N‐phenyl–substituted aromatic‐aliphatic and all aromatic polyamides derived from 4, 4′‐dianilinobiphenyl
RU2201942C2 (en) Method for production of unsaturated oligoarylether ketones
Hamciuc et al. Poly (1, 3, 4-oxadiazole-amide) s containing pendent phenoxy groups
Lin et al. New poly (amide‐imide) s syntheses. XVII. Preparation and properties of poly (amide‐imide) s derived from 3, 3‐Bis [4‐(4‐aminophenoxy) phenyl] phthalimidine and various bis (trimellitimide) s
Mohamed et al. Synthesis and characterization of novel wholly aromatic azopolyamide-hydrazides
Mikroyannidis Synthesis and curing of heat-resistant homopolyamide and copolyamides containing enamino nitrile segments