CS255460B1 - Polymery 2-akryloyloxy-2-fenyl-octové a 2-methakryloyloxy-2-fenyloctové kyseliny a způsob jejich výroby - Google Patents

Abstract

Řešení se týká homopolymerů a kopolymerů 2-akryloyloxy-2-fenyloctové a 2-. -methakryloyloxy-2-fenyloctové kyseliny s vinylovými nebo dřeňovými monomery vybranými ze skupiny sestávající z esterů kyseliny akrylové nebo metakrylové s 1 až 2 atomy uhlíku v alkoholickém zbytku, 2-metyl-l,3-butadienu (isopren) a styrenu, přičemž se molární poměr látky obecného vzorce I ke komonomeru může měnit od 0,01 do 50. Způsob přípravy homopolymerů a kopolymerů spočívá v tom, že se na monomer nebo příslušnou směs monomerů působí iniciátorem radikálové polymerace při teplotě rozkladu iniciátoru na iniciační centra polymerace.

Description

Vynález se týká homopolymerů a kopolymerů 2-akryloyloxy-2-fenyloctové a 2-methakryloyl-2-fenyloctové kyseliny a způsob jejich výroby.

Předmětem vynálezu jsou homopolymery a kopolymery 2-akryloylocy-2-fenyloctové a 2-methakryloyloxy-2-fenyloctové kyseliny obecného vzorce I

HOOC-CH-O-C-C=CH- (I)

I l| I ^C6^H5 ^{0 X} v němž X je vodík nebo metylová skupina a kopolymerý látek obecného vzorce I s vinylovými monomery vybranými ze skupiny sestávající z esterů kyseliny akrylové nebo methykrylové s 1 až 2 atomy uhlíku v alkoholickém zbytku, 2-metyl-l,3-butadienu , (isopren) a styrenu, přičemž se molární poměr látky obecného vzorce I ke komonomeru může měnit od 0,01 do 50.

Homopolymery látek obecného vzorce i ani jejich kopolymery nebyly dosud připraveny.

Způsob výroby homopolymerů a kopolymerů spočívá v tom, že se na monomer obecného vzorce I nebo na jeho směs s vinylovými nebo dienovými monomery vybranými ze skupiny sestávající z esterů kyseliny akrylové nebo methakrylové s 1 až 2 atomy uhlíku v alkoholickém zbytku, 2-metyl-l,3-butadienu (isopren) a styrenu, působí iniciátorem radikálové polymerace při teplotě rozkladu iniciátoru na iniciační centra polymerace. Molární poměr kyseliny obecného vzorce I k ostatním monomerům se přitom může měnit od 0,01 do 50. Místo čistých monomerů lze použít jejich roztoku, vodné emulze nebo suspenze.

Při kopolymeraci kyselin obecného vzorce I lze obecně použít jako kopolymerů všech dosud známých vinylových nebo dienových monomerů, o kterých je známo, že radikálově homo- > polymerují nebo kopolymerují s jinými nenasycenými sloučeninami, například estery kyseliny akrylové nebo methakrylové, styren, butadien, akrylonitril, 2-metyl-l,3-butadien, 2-chlor-l,3-butadien, akrylamid, vinylchlorid, vinylidenchlorid, vinylacetát. Homopolymery i kopolymery látek obecného vzorce I lze připravit běžnými technologickými způsoby polymerace v bloku, roztoku, vodné emulsi nebo suspenzi.

K iniciaci polymerace monomerů obecného vzorce I může být použito všech běžných iniciátorů nebo iniciačních soustav užívaných při radikálové polymeraci známých monomerů s olefinickými C-C vazbami v molekule. V závislosti na charakteru použitého iniciátoru nebo iniciační soustavy se volí taková teplota polymerace, aby při ní nastával dostatečně rychlý rozpad iniciátoru na volné radikály. Například při použití peroxydikarbonátu a redox inciačních systémů postačí teplota od 0 do 30 °C, kdežto při blokové polymeraci kyselin I, iniciované 2,2'-azo-bis(isobutyronitrilem), se polymerační směs zahřívá na teplotu 60 až 90 °C.

Způsoby polymerace sloučenin obecného vzorce I jsou objasněny v následujících příkladech.

Přikladl

Skleněný dilatometr s roztokem 1,72 g 2-akryloyloxy-2-fenyloctové kyseliny a 0,03 g 2,2*-azo-bis(isobutyronitrilu) v 8,4 cm chloroformu se střídavou evakuací a proplachováním dusíkem zbaví vzduchu, dilatometr se zataví a ponechá 6 hodin v termostatu při teplotě 50 °C. Postupně se vylučuje bílý homopolymer, který se po otevření dilatometru rozpustí přídavkem 5 cn? acetonu. Ten se ζηονμ vysráží z chloroform-acetonového roztoku pětinásobným množstvím benzenu. Získá se 1,21 g polymeru, tj. 70,3% konverse při dosažené objemové kontrakci 0,124 cm³. Obsahuje 62,75 % C, 5,65 % H a 1,0 % N (teoretické složení výchozího monomeru odpovídá 64,07 % C, 4,89 % H a 31,04 % O). Dusík se do polymeru vnese fragmenty iniciátoru. Polymer je rozpustný v acetonu, ethanolu, kyselině .octové, v přebytku etheru a chloroformu, ve vodných roztocích organických i anorganických básí a alkalických uhličitanů. Nerozpouští se v aromatických a alifatických uhlovodících a ve vodě.

Příklad 2

Polymerační násada obsahující 1,5 g 2-akryloyloxy-2-fenyloctové kyseliny, 1,5 g styrenu a 0,009 g 2,2'-azo-bis(isobutyronitrilu) se ve skleněné ampuli zbaví vzdušného kyslíku a polymeruje 24 hodin při teplotě 80 °C. Vznikne tvrdý, matně bílý bloček (3 g, tj. 100% konverse), který je v důsledku zesítování nerozpustný v běžných rozpouštědlech, v nichž pouze botná.

Příklad 3

Stejným způsobem jako v příkladu 2 se zpolymeruje směs 1,5 g 2-akryloyloxy-2-fenyloctové kyseliny, 1,5 g metylmethakrylátu a 0,009 g 2,2'-azo-bis(isobutyronitrilu) Vzniklý kaučukovitý bloček botná v polárních organických rozpouštědlech a chlorovaných uhlovodících, avšak nerozpouští se v nich.

Příklad4

Směs 1,5 g styrenu, 1,5 g 2-akryloyloxy-2-fenyloctové kyseliny, 0,108 g dibenzoylperoxidu, 0,201 g N,N -dimetylaminosulfanilanu sodného, 6 cm chloroformu a 15 cm 2,5% vodného roztoku mersolátu se ve skleněné ampuli probublá dusíkem za účelem odstranění vzdušného kyslíku.

Po zatavení ampule se polymerační násada promíchává intensivním 14 hodinovým třepáním na třepače při pokojové teplotě. Reakční směs se potom odpaří na vakuové odparce do sucha a 3 3 důkladně promyje 200 cm vody. Vyloučený polymer se extrahuje 30 cm benzenu. Získá se 1,5 g kopolymeru (tj. 50 % konverse), který obsahuje 71,40 % C a 6,2 % H. Jeho složení odpovídá 74 % hmot. 2-akryloyloxy-2-fenyloctové kyseliny (59 % mol.) a 26 % hmot. (41 % mol.) styrenu.

Příklad5

Roztok 1,04 g 2-methakryloyloxy-2-fenyloctové kyseliny a 0,03 g 2,2-azo-bis(isobutyro3 nitrilu) v 7,5 cm acetonu se zbaví vzdušného kyslíku jako v příkladu 1 a polymeruje 24 hodin v zataveném skleněném dilatometru pří 5.0 °C. Pětinásobným množstvím benzenu se potom z roztoku vysráží bílý homopolymer (0,86 g, tj. 82,7 9 konverse). Zjištěná specifická objemová koncentra3 -1 ce, tj. objemová změna způsobená zpolymerováním 1 g monomeru, odpovídá 0,121 cm g . Homopolymer obsahuje 64,04 % C a 5,51 % H (teoretické složení výchozího monomeru odpovídá 65,44 % C, 5,49 % Ha 29,06 % O). Je rozpustný v acetonu, etanolu, ve vodných roztocích organických a anorganických bází a alkalických uhličitanu. Nerozpouští se v chloroformu, v aromatických a alifatických uhlovodících a ve vodě, v etheru pouze botná.

Příklad 6

Stejným způsobem jako v příkladu 5 se polymeruje směs 0,87 g 2-methakryloyloxy-2-fenyl3 octové kyseliny, 0,27 g 2-metyl-l,3-butadienu a 0,02 g 2,2 -azo-bis(isobutyronitrilu) v 6,4 cm acetonu 30 hodin při 50 °C. Roztok se potom zahustí na vakuové odparce a pětinásobným přebytkem hexanu se vyloučí mazlavý podíl, který přídavkem vody ztvrdne na bílý polymer (0,33 g, tj.

28,9 % konverse). Obsahuje 70,26 % C a 7,17 % H, což odpovídá 78,82 % hmotnostních (53,51 % molárních) kyseliny 2-methakryloyloxy-2-fenyloctové.

Příklad 7

4,29 g 2-methakryloyloxy-2-fenyloctové kyseliny, 1,95 g etylakrylátu a 0,097 g benzoylperoxidu se doplní acetonem na objem 20 cm³ a roztok se zahřívá 32 g v thermostatu při 55

3

Potom se vylije do 50 cm hexanu a vysrážený polymer se odfiltruje, rozpustí ve směsi 25 cm

3 benzenu a 10 cm acetonu a znovu se vysráží 50 cm hexanu. Práškový polymer se odfiltruje a vysuší na vzduchu. Získá se 5,7 g kopolymeru (91,5 % konverse), který obsahuje 62,91 % C a 6,42 % H. Jeho složení odpovídá 53,8 % hmotnostních 2-methakryloyloxy-2-fenyloctové kyseliny (34,% inolárních) a >1ξ,2 % hmotnostních etylakrylátu (65,5 % molárních). Je rozpustný v acetonu, etylacetátu, chloroformu a nerozpustný v CgHg, etanolu, cyklohexanu a hexanu.

Polymery 2-akryloyloxy-2-fenyloctové a 2-methakryloyloxy-2-fenyloctové kyseliny mohou nalézt specifické použití pro svoji rozpustnost v polárních organických rozpouštědlech, zejména v etanolu, ve směsi etanolu s etherem, v acetonu a nerozpustnost v řadě organických nepolárních rozpouštědel a ve vodě. Mohou být využity také pro svoji rozpustnost ve vodných roztocích organických a anorganických bází, například amoniaku, alkalických hydroxidů, hydrouhličitanů a uhličitanů, pyridinu, mono-, di- a trialkylamldů či mono-, di- a trietanolaminu., z nichž se dají vysrážet okyselením roztoku minerální kyselinou.

Lze je proto využít i k čeření vodných roztoků v průmyslu, potravinářství a vodárenství. Okyselením vodných roztoků s příměsí alkalické soli polymerů podle PV minerální kyselinou se z roztoku vysráží polymerní kyselina, která při usazování zachycuje nežádoucí kaly z roztoku. Převedením znečištěné polymerní kyseliny v roztoku sodné soli a jeho vyčištěním lze polymerní kyselinu opakovaně využít. Polymery kyselin mohou sloužit také jako polymery s antibakteriálními účinky. Lze u nich předpokládat i některé fysiologické účinky derivátů kyselin fenyloctových, jež se využívají především jako antipyretika.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Polymery 2-akryloyloxy-2-fenyloctové a 2-methakryloyloxy-2-fenyloctové kyseliny obecného vzorce I *

   H0OC-CH-O-C-C-=CH_n (X) uu v němž X je vodík nebo metylová skupina zahrnující homopolymery, a kopolymery látek obecného vzorce I s vinylovými nebo dienovými monomery vybranými ze skupiny sestávající z esterů kyseliny akrylové nebo methakrylové s 1 až 2 atomy uhlíku v alkoholickém zbytku, 2-metyl-l,3-butadienu a styrenu, přičemž molární poměr látky obecného vzorce I ke komonomeru leží, od 0,01 do 50.
2. 2. Způsob výroby polymerů podle bodu 1, vyznačený tím, že se na monomer obecného vzorce 1 nebo na jeho směs s vinylovými nebo dienovými monomery vybranými ze skupiny sestávající z esterů kyseliny akrylové nebo methakrylové s 1 až 2 atomy uhlíku v alkoholickém zbytku, 2-metyl-l,3-butadienu a styrenu působí iniciátorem radikálové polymerace při teplotě rozkladu iniciátoru na iniciační centra polymerace.
3. 3. Způsob podle bodu 2, vyznačený tím, že místo čistých monomerů se užije jejich roztoků, vodné emulse nebo suspense.