CS36191A2 - Method of polyfosfazenes preparation by means of polydichlorofosfazenes substitution - Google Patents

Method of polyfosfazenes preparation by means of polydichlorofosfazenes substitution Download PDF

Info

Publication number
CS36191A2
CS36191A2 CS91361A CS36191A CS36191A2 CS 36191 A2 CS36191 A2 CS 36191A2 CS 91361 A CS91361 A CS 91361A CS 36191 A CS36191 A CS 36191A CS 36191 A2 CS36191 A2 CS 36191A2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
radical
process according
hydrocarbon
substitution
aryl
Prior art date
Application number
CS91361A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Jean-Paul Chambrette
Guy Pagniez
Philippe Potin
Original Assignee
Atochem
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 Atochem filed Critical Atochem
Publication of CS36191A2 publication Critical patent/CS36191A2/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G79/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing atoms other than silicon, sulfur, nitrogen, oxygen, and carbon with or without the latter elements in the main chain of the macromolecule
    • C08G79/02Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing atoms other than silicon, sulfur, nitrogen, oxygen, and carbon with or without the latter elements in the main chain of the macromolecule a linkage containing phosphorus
    • C08G79/025Polyphosphazenes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G79/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing atoms other than silicon, sulfur, nitrogen, oxygen, and carbon with or without the latter elements in the main chain of the macromolecule
    • C08G79/02Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing atoms other than silicon, sulfur, nitrogen, oxygen, and carbon with or without the latter elements in the main chain of the macromolecule a linkage containing phosphorus

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyethers (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)

Description

ÍÍ6G4 PRAHA 1, Žitná 25 - 1 oÍÍ6G4 PRAGUE 1, Žitná 25 - 1 o

AJ ' > í 03í V. c· Λ f 0'AJ '> 03i V. c · Λ f 0'

O ím Ϊ.ΊO ím.Ί

Způsob přípravy polyfosfazenů substitucí polydichlorfosfazenůProcess for preparing polyphosphazenes by substitution of polydichlorophosphazenes

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká způsobu přípravy polyfosfazenůsubstitucí polydichlorfosfazenů v uhlovodíkovém prostře-dí.The present invention relates to a process for preparing polyphosphazenes by substituting polydichlorophosphazenes in a hydrocarbon medium.

Dosavadní stav technikyBackground Art

Polyfosfazeny představují skupinu polymerů tvoře-ných. minerálním fosforodusíkatým řetězcem, ve kterématom fosforu nese substituenty rozličného charakteru.Tyto polymery mohou zejména obsahovat množinu struktur-ních jednotek obecného vzorce I :Polyphosphazenes represent a group of polymers formed. the mineral phosphorus chain, in which the phosphorus bears substituents of various nature. These polymers may in particular contain a plurality of structural units of the formula I:

RR

IAND

N = P i ve kterém symboly R, které mohou být identické nebo odlišné v jedné a téže strukturní jednotce nebo v jednotli-vých strukturních jednotkách, znamenají radikály zvole-né ze skupiny zahrnující alkylový radikál, arylový radi-kál, .alkoxylový radikál, fluoralkoxylový radikál, aryl-oxy-radikál, alkylsulfidový radikál, arylsulfidový radi-kál, alkylaminový radikál nebo arylaminový radikál.N = P i wherein R, which may be identical or different in one and the same structural unit or in single structural units, are radicals selected from the group consisting of alkyl radical, aryl radical, alkoxy radical, fluoroalkoxy a radical, an aryl oxy radical, an alkyl sulfide radical, an arylsulfide radical, an alkylamino radical or an arylamino radical.

Tyto polymery se získají z polydichlorfosfazenů - 2 - obecného vzorce II :These polymers are obtained from polydichlorophosphazenes - 2 - of the general formula II:

a /11/ ' | í. substitucí atomů chloru sloučeninami s nukleofilní pova-hou podle následujícího reakčního schématu :a / 11 / '| and. by substituting chlorine atoms for nucleophilic compounds according to the following reaction scheme:

ClCl

N = PN = P

IAND

Cl + XR --> + XC1 kde X znamená zejména atom vodíku nebo atom alkalického kovu a R má výše uvedený význam. V odborné literatuře jsou popsané četné sloučeni-,nyXRs nukleofilní povahou. Hlavními zástupci těchtonukleofilních sloučenin jsou fenoláty a alkoholáty /ze-jména fluorované alkoholáty/ sdružené se sodným iontem.Cl + XR - + XC1 wherein X is in particular a hydrogen atom or an alkali metal atom and R is as defined above. Numerous compounds are described in the literature with nucleophilic nature. The major representatives of these nucleophilic compounds are the phenolates and the alcoholates /, in particular, the fluorinated alcoholates / associated with sodium ion.

Pro provedení výše uvedené substituce jsou navrho-vány dva typy reakčních prostředí : ® * - ethery /tetrahydrofuran, ethylenglykolethery, - dioxan/, které umožňují provádět substituci vhomogenní fázi /H.R. Allcock a kol., Inorg, Chem. 2 /10/, 1709, 15» /1966/Austin..et Coll. Iviacro-molecules 16 /5/, 719-22 /1983/; - uhlovodíky, ve kterých jsou fenoláty a alkoho- - 3 - holáty nerozpustné nebo částečně rozpustné /Austina kol. Macromolecules 16 /5/, 719-22 /1983/, H.R. Penton, patent US 4 514 550/· $To carry out the above substitution, two types of reaction media are proposed: ® - ethers / tetrahydrofuran, ethylene glycol ethers, - dioxane, which allow substitution in homogeneous phase (H). Allcock et al., Inorg, Chem. 2/10 /, 1709, 15 »/1966/Austin..et Coll. Ivicro-molecules 16 (5), 719-22 (1983); hydrocarbons in which the phenolates and the alcohol-3-salts are insoluble or partially soluble (Austin wheels). Macromolecules 16 (5), 719-22 (1983), H.R. Penton, U.S. Pat. No. 4,514,550

Substituce prováděná v uhlovodíkovém prostředíϊ ./benzen, toluen, xyleny, cyklohexan atd./ má ve srovnání se substitucí prováděnou v etherovém-prostředí mnoho vý-hod, mezi kterými lze zejména uvést: nižší náklady ačasto slabší toxicita, snadnost sušení, nižší stupendegradace v průběhu substituce a snadné odstranění chlo-ridu sodného vznikajícího jako vedlejší produkt buď pro-mytím reakčního prostředí vodou nebo jednoduše filtrací.Substitution carried out in hydrocarbon medium - .benzene, toluene, xylenes, cyclohexane, etc. - has many advantages over substitution in ether medium, among which: lower costs and often weaker toxicity, ease of drying, lower degree of degradation in the course of substitution and the easy removal of sodium chloride formed as a by-product either by washing the reaction medium with water or simply by filtration.

Naopak v případě použití jakéhokoliv uhlovodíkujsou vždy některá nukleofilní činidla, která jsou v tom-to uhlovodíku zcela nerozpustná a nejsou v důsledku tohopo dosaženi určitého stupně konverze dále substituovatatomy chloru. Takto substituované polyfosfazeny si potomzachovávají vysoký obsah zbytkového chloru, z Čehož vy-plývá, že v průběhu extrakce a promytí dochází k částeč-né degradaci polymeru, což má zase za následek nižší mo-lekulovou hmotnost takového polymeru. Z toho rovněž.ply-ne relativně nízký výtěžek uvedené substituční reakce.Conversely, when any hydrocarbon is used, there are always some nucleophilic agents that are completely insoluble in the hydrocarbon and, consequently, some degree of conversion is not further substituted with chlorine atoms. The thus-substituted polyphosphazenes then retain a high residual chlorine content, resulting in partial degradation of the polymer during extraction and washing, which in turn results in a lower molecular weight of such polymer. Also, the yield of said substitution reaction is relatively low.

Substituce atomů chloru polydichlorfosfazenu alko-holáty ostatně přináší rovněž specifické problémy. Jeznámo, že současně se substituční reakcí probíhá takékonkurenční reakce rozštěpení řetězce, což směřuje k sil-nému snížení střední molekulové hmotnosti polymeru a kMoreover, substitution of chlorine atoms of polydichlorophosphazene with alcoholates also poses specific problems. It is well-known that, in parallel with the substitution reaction, there is also a competitive chain splitting reaction, leading to a strong reduction in the average molecular weight of the polymer and k

O získání frakce s velmi nízkou molekulovou hmotností. Ta- v to konkurenční degradační reakce se mnohem více uplatňu-je při použití alkoholátů než při použití fenolátů. Pro-blém fluorovaných alkoholátů kromě toho spočívá v jejichdegradaci, ke které dochází v důsledku napadení jejichatomů fluoru jejich vlastní alkoholátovou funkcí. Protojsou výtěžky uváděné v odborné literatuře pro substituci - 4 - fluorovanými alkoholy v etherovém prostředí velmi nízké/H.R. Allcock a kol. Inorg. Chem. £/10/, 1709, 15, /1966/nebo K.A. Reynard a kol. patent US 3,896,058/.Obtaining a very low molecular weight fraction. Such a competitive degradation reaction is much more applicable to alcoholates than to phenolates. In addition, the problem of fluorinated alcoholates is their degradation due to the attack of their fluorine atoms by their own alcoholate function. Therefore, the yields reported in the literature for the substitution of - 4 - fluorinated alcohols in an ether medium are very low / H.R. Allcock et al. Inorg. Chem. £ (10), 1709, 15, (1966) or K.A. Reynard et al. U.S. Patent No. 3,896,058;

Tyto specifické problémy, ke kterým dochází přisubstituci alkoholáty, mohou být omezeny na minimum tím,že. se substituce provede v uhlovodíkovém prostředí připokud možno co nejnižší teplotě za účelem omezení nukleo-filní povahy a tedy agresivity alkoholátových aniontů.Jestliže se však substituce provádí za těchto podmínek,potom není možné dosáhnout úplné substituce atomů chlorunásledkem nerozpustnosti alkoholátů, která je tím vyšší,čím se pracuje při nižší teplotě. ’Za účelem vyřešení tohoto problému spojeného s ne-dostatečnou rozpustností jak některých fenolátů, tak ialkoholátů navrhli P.E. Austin a kol. v Macromolecules16 /5/, 719-22 /1983/ provádět uvedenou substituci v pří-tomnosti kvartérních amoniových soli. V případě fenolátů tento způsob nedovoluje praco-vat výlučně v přítomnosti uhlovodíku jakožto rozpouštěd-la, aniž by se průběh, substituce zastavil na nedostateč-ném stupni konverze a aniž by tedy finální produkt obsa-hoval vysoký obsah zbytkového chloru. Tepelná stabilitakvartérní.c.h, amonio.vý.ch solí .je velmi omezená, .než abybylo možné dlouhodobě pracovat při zvýšených teplotách,nezbytných pro substituci fenoláty, které vykazují zvý-šené sterické zábrany. I když použití kaartérních amonio-vých solí umožňuje provést substituci alkoholáty v čistěuhlovodíkovém prostředí, zůstávají takto dosažené výtěž-ky nízké /P.E. Austin a kol. Macromolecules 16 /5/, 719-22 /1983/. zenu.These specific problems that occur with the substitution of alcoholates may be minimized by the fact that. if the substitution is carried out in a hydrocarbon environment as low as possible in order to limit the nucleophilic nature and thus the aggressiveness of the alcoholate anions. However, if the substitution is carried out under these conditions, it is not possible to achieve complete substitution of the atoms with chlorine as a result of the insolubility of the alcoholates, the higher the is operated at a lower temperature. In order to solve this problem associated with the inadequate solubility of both some phenolates and alcoholates, P.E. Austin et al. in Macromolecules 16 (5), 719-22 (1983) to carry out said substitution in the presence of quaternary ammonium salts. In the case of phenolates, this process does not allow to work solely in the presence of a hydrocarbon as solvent, without the progress of the substitution being stopped at an insufficient degree of conversion and hence without a high residual chlorine content. The thermal stability of the quaternary ammonium salts is very limited, so that it is possible to operate at elevated temperatures necessary for the substitution of the phenolates which exhibit increased steric hindrance. Although the use of the castrate ammonium salts makes it possible to substitute the alcoholates in the pure hydrocarbon environment, the yields thus obtained remain low. Austin et al. Macromolecules 16 (5), 719-22 (1983). zenu.

Vynález tedy navrhuje zlepšený způsob přípravy polyfosfazenu substitucí atomů chloru polydichlorfosfa- - 5 - . Vynález zejména navrhuje způsob umožňující dosáh-nout zvýšeného stupně substituce prováděné pomocí feno-látů. a alkoholátů alkalického kovu.The invention therefore provides an improved process for preparing polyphosphazene by substituting chlorine atoms for polydichlorophospha- 5 -. In particular, the invention proposes a method for achieving an increased degree of substitution by phenolates. and alkali metal alcoholates.

Vynález rovněž navrhuje způsob vedoucí k vyššímuvýtěžku substituovaného polymeru.The invention also provides a method for producing a higher yield of substituted polymer.

Ostatní výhody způsobu podle vynálezu budou patrnéz následujícího textu.Other advantages of the method of the invention will be apparent from the following.

Podstata vynálezu Předmětem vynálezu je způsob přípravy polyfosfa-zenů substitucí polydichlorfosfazenu pomocí nukleofil-ních.činidel v uhlovodíkovém prostředí, jehož podstataspočívá v tom, že se substituční reakce provede zcelanebo částečně v přítomnosti polyetheru.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a process for the preparation of polyphosphazenes by substituting polydichlorophosphazene with nucleophilic reagents in a hydrocarbon environment which consists essentially of partially or partially substitution reaction in the presence of a polyether.

Obecně může být polyether použit v množství ales- v pon rovném 0,1 % hmotnostního, vztaženo na hmotnost nukleo-filního činidla. S výhodou toto množství nepřesahuje 10 % , hmotnostních.In general, the polyether may be used in an amount of at least 0.1% by weight based on the weight of the nucleophilic reagent. Preferably, the amount does not exceed 10% by weight.

Aby tyto polyethery měly dostatečnou účinnost, mu-sí být tvořeny řetězcem obsahujícím počet etherových v funkcí alespoň rovný 4. Tento řetězec může být ukončenna obou koncích hydroxylovou funkcí nebo etherovou funkcíanebo může být na jednom konci ukončen hydroxylovou funk-cí a na druhém konci etherovou funkcí.In order for these polyethers to have sufficient efficiency, they must be formed by a chain comprising an ether number in the function of at least 4. This chain may be terminated by both a hydroxyl function or an ether function or terminated by a hydroxyl function at one end and an ether function at the other end. .

Tento řetězec může být zejména tvořen ethylenoxi-r> dovým řetězcem, propylenoxidovým řetězcem nebo kombinací 1 obou těchto řetězců.In particular, the chain may be an ethylene oxide chain, a propylene oxide chain, or a combination of both.

JJ

Tyto polyethery, které budou dále nazývány kata-lyzátory, mohou být zahrnuty pod následující obecný vzo-rec III : - 6 - í* . ř R, ve kterém 0 — CxH2X - 0 R2 /111/ n znamená celé číslo, alespoň rovné 4, x znamená 2 nebo 3a R1 a R2, které mohou být identické nebo odliš-né, mohou znamenat atom vodíku, alkylo-vý radikál obsahující. 1 až 24 atomů uhlí-ku, mono- nebo pólycyklický arylový ra-dikál obsahující až 18 atomů uhlíku ne-bo alkylarylový nebo aralkylový radikál,jejich alkylové a arylové části, jsou stej-né jako výše definované alkylové a arylo-vé radikály. V uvedeném obecném vzorci III n je obecně vyššínež 20 a výhodně leží v rozmezí 5θ až 200.These polyethers, hereinafter referred to as catalysts, may be included in the following general formula III: -. R 1 in which 0 - C x H 2 X - O R 2/111 / n is an integer at least 4, x is 2 or 3 and R 1 and R 2, which may be identical or different, may be a hydrogen atom, an alkyl radical containing. 1 to 24 carbon atoms, a mono- or polycyclic aryl radical containing up to 18 carbon atoms or an alkylaryl or aralkyl radical, their alkyl and aryl moieties are the same as the above-defined alkyl and aryl radicals. In formula III, n is generally greater than 20 and is preferably in the range of 5 to 200.

Jako příklady uvedených polyetherů lze uvést ze-jména polyethery obecného vzorce III, ve kterém jedenz obecných symbolů R^ nebo R2 znamená atom vodíku a dru-hý znamená alkylarylový radikál, zejména alkylarylovýradikál obsahující 8 až 20 atomů uhlíku. Při způsobu podle vynálezu může být zavedení ka-ri talyzátoru provedeno kdykoliv v průběhu substituční re- akce. Toto zavedení může být provedeno hned na počátku i společně se zavedením ostatních reakčních složek. Rovněžmůže být provedeno až. po určité době, během které dojdek průběhu substituce do stupně, který je dosažitelný vnepřítomnosti katalyzátoru.Examples of said polyethers are, in particular, polyethers of formula III wherein one of the general symbols R 1 or R 2 is hydrogen and the other is an alkylaryl radical, especially an alkyl aryl radical containing 8 to 20 carbon atoms. In the process of the invention, the introduction of the catalyst can be carried out at any time during the substitution reaction. This introduction can be carried out at the outset together with the introduction of other reactants. It can also be done up to. after a period of time during which the substitution course arrives to a degree that is achievable in the absence of the catalyst.

Jak bylo uvedeno, provádí se substituční reakce -7 - v uhlovodíkovém prostředí, přičemž toto uhlovodíkovéprostředí může být tvořeno aromatickým uhlovodíkem, cy-kloalifatickým uhlovodíkem nebo alifatickým uhlovodíkem,například některým z výše popsaných uhlovodíků nebo je-jich směsí. tDo. rozsahu vynálezu rovněž spadá případ, kdy sejako rozpouštědlo substitučního reakčního prostředí po-užije směs uhlovodíků a etherů, přičemž uvedené etherymohou být například zvoleny z výše uvedených etherů.Zavedení etherového rozpouštědla může být provedenohned na počástku společně s uhlovodíkem nebo až do re-akčního prostředí v průběhu substituční reakce.As mentioned, the -7- substitution reaction is carried out in a hydrocarbon medium, wherein the hydrocarbon medium may be an aromatic hydrocarbon, a cycloaliphatic hydrocarbon, or an aliphatic hydrocarbon such as one of the hydrocarbons described above or mixtures thereof. Do. It is also within the scope of the present invention to use a mixture of hydrocarbons and ethers as the solvent of the substitution reaction medium, for example, the ether ether may be introduced together with the hydrocarbon or until the reaction medium in the reaction medium. of the substitution reaction.

Substituční reakce se obecně provádí při teplotěod asi 0 °C do asi 220 °C a to zejména v závislosti napoužitém nukleofilním činidle a při tlaku daném tenzípáry použitého rozpouštědla.The substitution reaction is generally carried out at a temperature of from about 0 ° C to about 220 ° C, particularly depending on the nucleophilic reagent used and the vapor pressure of the solvent used.

Způsob podle vynálezu umožňuje získat polyfosfa-zeny ve zvýšeném polymerním výtěžku a substitučním vý-těžku v blízkosti 100 °/ , v každém případě však ve vý-těžku vyšším než 95 %, přičemž získaný polymer, kterýrovněž spadá do rozsahu vynálezu, má vyšší molekulovouhmotnost než v případech, kdy byl získán klasickými do-sud známými způsoby. Příklady provedení vynálezu Příklad 1 /srovnávací 1a/ Do reaktoru pod tlakem dusíku še zavede 18, i 3 g/0,193 molu/.fenolu a 225 g xylenu, přičemž 50 g xylenu se oddestiluje za účelem zajištění dehydratace reakčního - 8 - prostředí. Obsah vlhkosti je tímto způsobem snížen na alespoň 10 ppm. K tomuto rofctoku se. potom přidé 5,15 g /0,172 molu/ hydridu sodného. Reakce při které vzniká fenolát sodný proběhne v průběhu 2 hodin za míchání při e teplotě 140 °C. í 1b/ Suspenze fenolátu sodného v xylenu se potom s ochladí na teplotu 120 °C, načež se do ní při teto te-plotě zavede 9,06 g /0,156-chlorový ekvivalent/ poly-dichlorfosfazenu rozpuštěného v 18 g trichlordifenylu.The process of the invention makes it possible to obtain polyphosphatises in increased polymer yield and substitution yields close to 100 [deg.], But in any case higher in yield than 95%, whereby the obtained polymer, also within the scope of the invention, has a higher molecular weight than in cases where it has been obtained by conventional methods known in the art. EXAMPLE 1 (Comparative 1a) 18.3 g (0.193 mol) of phenol and 225 g of xylene are introduced into a reactor under nitrogen pressure, with 50 g of xylene being distilled off to provide dehydration of the reaction medium. The moisture content is thereby reduced to at least 10 ppm. To this rofctoku se. then 5.15 g (0.172 mol) of sodium hydride are added. The reaction to form sodium phenolate is stirred for 2 hours at 140 ° C. The suspension of sodium phenolate in xylene is then cooled to 120 DEG C. and 9.06 g (0.156 chlorine equivalent) of poly-dichlorophosphazene dissolved in 18 g of trichlorodiphenyl are introduced into it at this temperature.

Směs se nechá reagovat po dobu 24 hodin při teplotě140 °C.The mixture was reacted for 24 hours at 140 ° C.

Reakční směs se potom neutralizuje koncentrovanoukyselinou chlorovodíkovou a zfiltruje přes vrstvu infuzo-riové hlinky. Xylen se odpaří až k získání sirupu a ten-to zbytek se nalije do 500 ml methanolu. Po odstředěníse polymer opětovně rozpustí v minimální množství tetra-hydrofuranu a znovu se vysráží v 500 ml methanolu. Tatoposlední operace se opakuje ještě jednou. Finální poly-mer se nakonec vysuší za sníženého tlaku při teplotě 80 °C/absolutní tlak 133,32 Pa/. Získá se 12,86 g polydifeno-xyfosfazenu, což představuje výtěžek 71,3 %· Tento poly-mer má následující vlastnosti - obsah zbytkového chloru: 0,64 % hmotnostního, - limitní viskozitní číslo: 64,3 ml/g, - Mw /difúzí světla/: 53θ 000. Příklad 2 * Příprava fenolátu sodného se provede postupem podle ' odstavce 1a příkladu 1 z 18,24 g /0,194 molu/ fenolu, 225 g xylenu a 5,1 6 . /0,172 molu/ hydridu sodného,.The reaction mixture is then neutralized with concentrated hydrochloric acid and filtered through a layer of diatomaceous earth. The xylene is evaporated until a syrup is obtained and the residue is poured into 500 ml of methanol. After centrifugation, the polymer is redissolved in the minimum amount of tetrahydrofuran and re-precipitated in 500 ml of methanol. The last operation is repeated once more. The final polymer is finally dried under reduced pressure at 80 ° C / 133.3 Pa Pa. 12.86 g of polydiphenoxyphosphazene, yield 71.3%, are obtained. This polymer has the following properties - residual chlorine content: 0.64% by weight, - limit viscosity number: 64.3 ml / g, - Mw Example 2 * Preparation of sodium phenolate was carried out according to the procedure of paragraph 1a of Example 1 from 18.24 g (0.194 mol) phenol, 225 g xylene and 5.1 6. (0.172 mol) sodium hydride.

Substituční reakce se provede podle odstavce 1b příkladu 1 za použiti 8,88 g /0,153~chlorový ekvivalent/ - 9 - $ > L' i •ři a stejného polydichlorfosfazenu. Reakční směs se potomudržuje po dobu 20 hodin na teplotě 140 °C. K reakční směsi se potom přidá 0,44 g nonylfenoluethoxylovaného 100 molekulami ethylenoxidu na jeden molnonylfenolu /2,2 %,vztaženo na hmotnost fenolátu sodné-ho/.. Tato reakční směs se potom udržuje po dobu 20 hodin,.na teplotě 120 °C.The substitution reaction is carried out according to paragraph 1b of Example 1 using 8.88 g (0.153-chlorine equivalent) of - 9 -? - L? I and the same polydichlorophosphazene. The reaction mixture was then maintained at 140 ° C for 20 hours. The reaction mixture is then treated with 0.44 g of nonylphenol ethoxylated with 100 molecules of ethylene oxide per mole of non-phenol (2.2% based on the weight of sodium phenolate) and maintained for 20 hours at 120 ° C. .

Rezultující polymer se izoluje a přečistí postu-pem podle odstavce 1b příkladu 1. Získá se 14,78 g /vý-těžek: 83,6 %/ polymeru, majícího následující analytickécharakteristiky': - obsah zbytkového chloru: 0,062 % hmotnostního, - limitní viskozitní číslo: 83,6 ml/g, - Mw /difúzí světla/í 809 000. Příklad 3The resulting polymer was isolated and purified by the procedure of 1b of Example 1. 14.78 g (yield: 83.6%) of a polymer having the following analytical characteristics was obtained: residual chlorine content: 0.062% by weight; number: 83.6 ml / g, - Mw / light diffusion / 809,000. Example 3

Do reaktoru o objemu 30 litrů vybaveného turbino-vým míchadlem a natlakovaného dusíkem se zavede 4445 gtoluenu, 14504 g xylenu a směs fenolů obsahující 49,94 geugenolu, 496 g fenolu a 815 g p-ethylfenolu /0,304 molu,5,271 molu, resp. 6,671 molu/. Tento roztok se vysušídestilací 5266 g rozpouštědla /obsah vlhkosti alespoň10 ppm/. Do směsi se potom zavede 253 g sodíku /11 molů/.Reakční směs se přivede na teplotu zpětného toku a rych-lost míchání se postuppě zvýší na 3000 otáček za minutu.Vývoj vodíku zcela ustane po 40 minutách, načež se uve-dené reakční podmínky udržují ještě po dobu 2 hodin.In a 30 liter reactor equipped with a turbine stirrer and pressurized with nitrogen, 4445 gtoluene, 14504 g xylene and a mixture of phenols containing 49.94 geugenol, 496 g phenol, and 815 g p-ethylphenol / 0.304 mole, 5.271 mole, respectively, were introduced. 6.671 moles /. This solution was dried by distilling 5266 g of solvent (moisture content of at least 10 ppm). The mixture is then charged with 253 g of sodium (11 moles). The reaction mixture is brought to reflux and the stirring speed is increased to 3000 rpm. The evolution of hydrogen ceases completely after 40 minutes, after which the reaction conditions are complete. maintained for 2 hours.

Reakční směs se potom ochladí na teplotu 110 °C,načež se do ní zavede 571,83 g polydichlorfosfazenu /9,86-chlorový ekvivalent/ rozpuštěného ve 1235 g trichlorben-zenu. Směs se potom zahřívá na teplotu 120 °C po dobu20 hodin, načež se k ní přidá 32 g nonylfenolu ethoxylo- 10 váného 100 molekulami ethylenoxidu. Reakční směs se po-tom udržuje po dobu 20 hodin na teplotě 120 °C.The reaction mixture is then cooled to 110 DEG C. and 571.83 g of polydichlorophosphazene (9.86-chlorine equivalent) dissolved in 1235 g of trichlorobenzene are introduced. The mixture is then heated to 120 ° C for 20 hours and 32 g of nonylphenol ethoxylated with 100 molecules of ethylene oxide are added. The reaction mixture was then maintained at 120 ° C for 20 hours.

Po ochlazení se reakční směs mírně okyselí při-dhním koncentrované kyseliny chlorovodíkové a zfiitruje y přes filtr potažený vrstvou infuzoriové hlinky. Reakční i směs se potom zahustí až na asi třetinu svého; objemu avysráží v 60 litrech methanolu. Vysrážený gumovitý pro-dukt se promyje v malaxéru dvakrát 7 litry isopropanolu,potom 1,5 litru isopropanolu, potom třikrát 7 litry ethy-lenglykolu, 1,5 litru isopropanolu a konečně 7 litry iso-propanolu. Promytá guma se potom vysuší v sušárně za sní-ženého tlaku při teplotě 80 °C /absolutní tlak 66,6 Pa/. Získá se 1013 g polymeru /tj. výtěžek 77,4 %/, který mánásledující charakteristiky : - obsah zbytkového chloru: 99 ppm, - limitní viskozitni číslo: 77 ml/g - W /difúzí světla/: 880 000. Příklad 4 V reaktoru pod tlakem dusíku se připraví suspenzeobsahující 16,10 g 58,5% disperze hydridu sodného v ole- .ji. /t. j-. .9,42 *g nebo 0-,392 -molu- čistého NaH/ a 201,30 g —............ benzenu. Při udržování teploty v reaktoru na 4 °C sedo reaktoru zavede roztok obsahující 29,40 g /0,294 molu/trifluorethanolu, 30,53 g /0,151 molu/ alkoholu vzorce -Ř H/CF2/^ ^CH^OH a 106,54 g benzenu. Tento přídavek se j provádí v průběhu dvou hodin. Reakční směs se potom ·: udržuje za míchání další 4 hodiny při teplotě 4 °C. K reakční směsi se potom přidá 19,72 gpolydičhlor- fosfazenu /tj. 0,340-chlorový ekvivalent/ rozpuštěného v 75.98 g benzenu.Tento přídavek se provede v průběhu 10 minut, přičemž se teplota v reaktoru udržuje mezi 6 a 7 °C. Po 30 minutách se reakční směs nechá ohřát na okol-ní teplotu, načež se k ní přidá roztok obsahující 1,4 gnonylfenolu ethoxylovaného 100 molekulami ethylenoxidua 360 g tetrahydrofuranu. Reakční směs se potom udržujena teplotě 30 °C po dobu 1,5 hodiny. Teplota v průběhu / dvou hodin postupně vzroste až na 47 °C. Reakční směs se potom ponechá při okolní teplotě po dobu 18 hodin.After cooling, the reaction mixture was slightly acidified by the addition of concentrated hydrochloric acid and filtered through a pad of diatomaceous earth. The reaction mixture is then concentrated to about one third of its own; volume and precipitated in 60 liters of methanol. The precipitated gum was washed in the malax two times with 7 liters of isopropanol, then with 1.5 liters of isopropanol, then three times with 7 liters of ethylene glycol, 1.5 liters of isopropanol and finally 7 liters of iso-propanol. The washed gum is then dried in an oven under reduced pressure at 80 ° C (absolute pressure 66.6 Pa). 1013 g of polymer (ie. 77.4% yield, having the following characteristics: - residual chlorine content: 99 ppm, - viscosity limit value: 77 ml / g - W / light diffusion /: 880,000. Example 4 A suspension containing 16, is prepared in a reactor under nitrogen pressure. 10 g of a 58.5% sodium hydride dispersion in oil. / t. j-. 9,42 g or 0-, 392 mol-pure NaH and 201,30 g -benzene. While keeping the reactor temperature at 4 ° C, the sediment reactor introduces a solution containing 29.40 g (0.294 mol) of trifluoroethanol, 30.53 g (0.151 mol) of alcohol of formula -R H / CF 2 / CH 2 OH and 106.54 g benzene. This addition is carried out within two hours. The reaction mixture is then kept under stirring for a further 4 hours at 4 ° C. 19.72 g of polydichlorophosphazene (ie. 0.340-chlorine equivalent / dissolved in 75.98 g of benzene. This addition is carried out over 10 minutes while maintaining the reactor temperature between 6 and 7 ° C. After 30 minutes, the reaction mixture was allowed to warm to room temperature and a solution containing 1.4 gnonylphenol ethoxylated with 100 molecules of ethylene oxide and 360 g of tetrahydrofuran was added. The reaction mixture was then maintained at 30 ° C for 1.5 hours. The temperature gradually rises to 47 ° C over two hours. The reaction mixture is then left at room temperature for 18 hours.

Směs se potom neutralizuje přídavkem 1N kyselinychlorovodíkové a odpaří k suchu, načež se rozpustí vacetonu a zfiltruje za účelem odstranění chloridu sodné-ho. Filtrát se potom zahustí aža, na asi 70 ml a vy srážív 500 ml hexanu. Sraženina se znovu dvakrát rozpustí vacetonu, zahustí a vysrúží v hexanu, načež se vysuší zasníženého tlaku /absolutní tlak 133»32 Pa/ při teplotě80 °C. Tímto způsobem se získá 47)45 g /výtěžek 90,7 %/polymeru majícího následující charakteristiky : - obsah zbytkového chloru: 222' ppm, - limitní viskozitní číslo: 65,6 ml/g, - Mw /difutí světla/: 1 000 000.The mixture was then neutralized by the addition of 1N hydrochloric acid and evaporated to dryness, then dissolved in acetone and filtered to remove sodium chloride. The filtrate is then concentrated to about 70 ml and precipitated with 500 ml of hexane. The precipitate is redissolved twice with acetone, concentrated, and precipitated in hexane, and then dried under reduced pressure (absolute pressure 133 ° C / Pa) at 80 ° C. 47) 45 g (90.7% yield) of polymer having the following characteristics are obtained: residual chlorine content: 222 ppm ppm viscosity limit 65.6 ml / g Mw light diffusion / 1000 000.

Claims (9)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Způsob přípravy polyfosfazenů substitucí atomůchloru polydichlorfosfazenu nukleofilňími činidly v uhlo-vodíkovém prostředí, vyznačený tím, že se substitučníreakce provádí zcela nebo částečně v přítomnosti poly-etheru.What is claimed is: 1. A process for preparing polyphosphazenes by substituting polydichlorophosphazene chlorine atoms for nucleophilic reagents in a hydrocarbon medium, wherein the substitution reaction is carried out wholly or partially in the presence of polyether. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že poly-fosfazen obsahuje množinu strukturních jednotek obecné-ho vzorce I : R N = P I R /1/ ve kterém symboly R, které mohou být totožné nebo odliš-né v jedné strukturní'jednotce nebo v jednotlivýchstrukturních jednotkách, mohou znamenat alkylový radi-kál, arylový radikál, alkoxylový radikál, fluoralkoxy-lový radikál, aryloxy-radikál, alkylsulfidový radikál,arylsulfidový radikál, alkylaminový radikál nebo aryl-aminový radikál.Process according to claim 1, characterized in that the polyphosphazene contains a plurality of structural units of the general formula I: RN = PIR (1) in which the symbols R, which may be identical or different in one structural unit or in the individual structural units may be an alkyl radical, an aryl radical, an alkoxy radical, a fluoroalkoxy radical, an aryloxy radical, an alkyl sulfide radical, an arylsulfide radical, an alkylamino radical, or an aryl-amine radical. 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačený tím, že nukleofilní činidlo je zvoleno ze skupiny zahrnující sloučeniny obecného vzorce XR, ve kterém symbol R známe-· ’ 13 - ná-totéž co v předcházejícím bodá a X znamená atom vodí-ku nebo atom alkalického kovu.Process according to Claim 1 or 2, characterized in that the nucleophilic agent is selected from the group consisting of compounds of the general formula XR, in which the symbol R is known to occur in the same way as X and X is hydrogen or an alkali metal atom. 4. Způsob podle'některého z předcházejících nároků-j 2 až 3, vyznačený tím, že polyether má obecný vzorec : lí R« C Hox 2x R, ve kterém n'znamená číslo alespoň rovné 4, x znamená 2. nebo 3 a symboly R^ a Xteré mohou být identické nebo odlišné, mohou znamenat atom vodíku, alkylový radikálobsahující 1 až 24 atomů uhlíku, mono- nebo polycyklickýarylový radikál obsahující až 18 atomů uhlíku nebo alkyl-arylový nebo aralkylový radikál, jehož alkylové a arylo-vé části mají výše uvedený význam. 5· Způsob podle nároku 4» vyznačený tím, že n jevyšší než 20,as výhodou leží v rozmezí od 50 do 200.4. A process as claimed in any one of claims 2 to 3 wherein the polyether has the general formula: R1R10C Hox 2xR, in which n 'is at least 4, x is 2 or 3 and the symbols are R 1 and X 2, which may be identical or different, may be a hydrogen atom, an alkyl radical containing 1 to 24 carbon atoms, a mono- or polycyclic aryl radical containing up to 18 carbon atoms, or an alkyl-aryl or aralkyl radical whose alkyl and aryl moieties are as above meaning. The method according to claim 4, characterized in that n is greater than 20, and preferably ranges from 50 to 200. 6. Způsob podle některého z předcházejících nároků4 nebo 5> vyznačený tím, že jeden ze symbolů R1 a Rgznamená atom vodíku a druhý , z těchto symbolů znamenáalkylarylový radikál obsahující 8 až 20 atomů uhlíku. •Φ 4 č . . 7· Způsob podle, některého z předcházejících nároků 1 až 6, vyznačený tím, že polyether. je přítomen v reakč- . ním prostředí od počátku substituční reakce.Process according to one of the preceding claims 4 or 5, characterized in that one of R 1 and R 8 represents a hydrogen atom and the other one represents an alkylaryl radical containing 8 to 20 carbon atoms. • Φ 4 no. . Process according to one of the preceding claims, characterized in that the polyether is present. is present in the reaction. substitution reaction. 8. Způsob .podle některého z předcházejících nároků - 14 - 1 až 6, vyznačený tím, že polyether se zavede do reakč-ního prostředí v průběhu substituční reakce.Process according to one of the preceding claims, characterized in that the polyether is introduced into the reaction medium during the substitution reaction. 9- Způsob podle některého z předcházejících nároků1 až 8, vyznačený tím, že substituční reakční prostředíobsahuje aromatický uhlovodík, cykloalifatický uhlovo-dík nebo alifatický uhlovodík anebo směs obsahující ně-kolik uhlovodíků.9. A process according to any one of the preceding claims wherein the substitution reaction medium comprises an aromatic hydrocarbon, a cycloaliphatic hydrocarbon or an aliphatic hydrocarbon or a mixture containing several hydrocarbons. 10. Způsob podle nároku 9, vyznačený tím, že substi-tuční reakční prostředí obsahuje směs uhlovodíku a ethe-ru.Process according to claim 9, characterized in that the substitution reaction medium comprises a mixture of hydrocarbon and ether. 1. Polyfosfazeny získané způsobem podle některého zpředcházejících nároků 1 až 10. Zastupuje :Polyphosphazenes obtained by a process according to any one of claims 1 to 10. It is represented by:
CS91361A 1990-02-13 1991-02-13 Method of polyfosfazenes preparation by means of polydichlorofosfazenes substitution CS36191A2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9001689A FR2658199B1 (en) 1990-02-13 1990-02-13 PROCESS FOR THE PREPARATION OF POLYPHOSPHAZENES BY SUBSTITUTION OF POLYDICHLOROPHOSPHAZENE.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS36191A2 true CS36191A2 (en) 1991-09-15

Family

ID=9393659

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS91361A CS36191A2 (en) 1990-02-13 1991-02-13 Method of polyfosfazenes preparation by means of polydichlorofosfazenes substitution

Country Status (12)

Country Link
EP (1) EP0442784A1 (en)
JP (1) JPH04214732A (en)
KR (1) KR910015629A (en)
CN (1) CN1054080A (en)
AU (1) AU7095591A (en)
CA (1) CA2036159A1 (en)
CS (1) CS36191A2 (en)
FR (1) FR2658199B1 (en)
HU (1) HU910465D0 (en)
IE (1) IE910467A1 (en)
IL (1) IL97202A0 (en)
NO (1) NO910559L (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2125810B1 (en) * 1996-10-14 1999-12-01 Univ Oviedo NEW PROCEDURE FOR CYCLE AND POLYPHOSPHAZENE SYNTHESIS.
KR100315630B1 (en) * 1999-11-17 2001-12-12 박호군 Biodegradable and thermosensitive polyphosphazenes and their preparation method
CN100371376C (en) * 2000-10-19 2008-02-27 长春人造树脂厂股份有限公司 flame-retardant epoxy resin composition and application thereof
CN1318481C (en) * 2005-02-03 2007-05-30 浙江大学 Biodegradable fluorescent polyphosphonitrile and process for synthesis therof
CN101134817B (en) * 2007-08-31 2011-01-19 浙江大学 Amphipathy polyphosphazene and preparation and use thereof
CN101450996B (en) * 2007-12-07 2011-02-16 北京化工大学 Glucose responding type polyphosphazene hydrogel
CN101921399A (en) * 2010-09-07 2010-12-22 上海交通大学 Surface modification method of polyphosphazene nanotubes
CN101924245B (en) * 2010-09-07 2012-09-05 上海交通大学 Preparation method of polyphosphazene urethane single ion solid electrolyte
CN104892948B (en) * 2015-05-13 2017-11-28 北京化工大学 A kind of self-cross linking type phosphonitrile method for producing elastomers
CN109467707B (en) * 2017-09-07 2022-02-01 青岛科技大学 Linear polyphosphazene compound and preparation method and application thereof

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3896058A (en) * 1973-12-20 1975-07-22 Horizons Inc Polyphosphazenes containing the cf' 3'chfcf' 2'ch' 2'o-group
DE2534851C3 (en) * 1975-08-05 1984-10-18 Studiengesellschaft Kohle mbH, 4330 Mülheim Process for solubilizing inorganic or organic alkali metal salts in organic solvents by complex formation with polyethylene glycol dieters and their use
US4600791A (en) * 1983-12-12 1986-07-15 Borg-Warner Chemicals, Inc. Process for preparation of phosphazene esters

Also Published As

Publication number Publication date
AU7095591A (en) 1991-08-15
CA2036159A1 (en) 1991-08-14
EP0442784A1 (en) 1991-08-21
CN1054080A (en) 1991-08-28
NO910559D0 (en) 1991-02-12
IE910467A1 (en) 1991-08-14
FR2658199A1 (en) 1991-08-16
NO910559L (en) 1991-08-14
IL97202A0 (en) 1992-05-25
JPH04214732A (en) 1992-08-05
KR910015629A (en) 1991-09-30
HU910465D0 (en) 1991-08-28
FR2658199B1 (en) 1992-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4440921A (en) Coupling of polyorganophosphazenes to carboxylic acid
CS36191A2 (en) Method of polyfosfazenes preparation by means of polydichlorofosfazenes substitution
US4946938A (en) A process for the catalytic synthesis of polyphosphazenes
US8158742B2 (en) Deoxybenzoin-based anti-flammable polyphosphonate and poly(arylate-phosphonate) copolymer compounds, compositions and related methods of use
US4474932A (en) Process for the production of aromatic ethers and aromatic polyethers
US4268633A (en) Polyurethanes containing a poly (oxyorganophosphate/phosphonate) flame retardant
CA1239419A (en) Polyphosphazene process
US4812502A (en) Oligomer flame-retarding additive, process for its preparation and its use for endowing a linear polyester with self-extinguishing characteristics
Allcock et al. Small-molecule model phosphazenes with para-substituted phenoxy side groups: synthesis, crystal structures and comparisons with corresponding high polymers
US3457195A (en) Process for titanyl phosphinate polymers
US6093758A (en) Phosphorylation of phosphazenes
US4237263A (en) Poly(monoalkyl group containing organophosphazenes) and method for their preparation
SU1085993A1 (en) Process for preparing hydrophylic polyorganophosphasenes
Facchin et al. Thermosetting resins and azo dyes based on phosphazenes
Mikroyannidis Synthesis, physical, and thermal properties of linear poly (dialkoxyphosphinyl‐s‐triazine) s
US3681265A (en) Preparation of inorganic polymers
Haddon et al. Thallium in the synthesis of phosphazene derivatives: donor-substituted polyphosphazenes
US4242493A (en) Method of preparing substantially pure polyhalophenoxyphosphazene homopolymers and copolymers
US4394330A (en) Phosphonate derivatives of polyalkylene polyamines as flame retardants
US3093688A (en) Process for preparing phenol dialcohols
CN106188549A (en) A kind of poly phosphate oligomer fire retardant and preparation method thereof
Russo et al. New developments in the synthesis and characterization of phosphate esters of linear (per) fluoropolyether monofunctional and difunctional macromonomers
US4225697A (en) Polyphosphazene polymers containing dialkyl alkylene diamino substituents
US3357931A (en) Sulfonated polymeric phosphonitriles
US4691057A (en) Process for making alkali metal aryloxides