KR20020022806A - 디시아나토칼콘 및 이의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화학식 Ⅰ의 디시아나토칼콘에 관한 것이다:

[화학식 Ⅰ]

[식중, R¹내지 R⁸은, 서로 독립적으로 수소, C₁-C₄-알킬, C₁-C₄-알콕시 또는 할로겐을 나타낸다]. 본 화합물은 상응하는 디히드록시칼콘을 시아노겐 클로라이드 또는 시아노겐 브로마이드 및 3차 아민과 반응시겨 제조할 수 있다. 본 발명의 화합물은 양호한 기계적 성질, 낮은 유전 상수 및 화재시 양호한 양상을 나타내는 폴리트리아진 수지를 제조하는데 적합하다.

Description

디시아나토칼콘 및 이의 제조 방법 {DICYANATOCHALCONES AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF}

본 발명은 화학식 Ⅰ의 디시아나토칼콘에 관한 것이다:

[식중, R¹내지 R⁸은 서로 독립적으로 수소, C_1-4-알킬, C_1-4-알콕시 또는 할로겐이다].

이후로, C_1-4-알킬은 1 내지 4개의 탄소원자를 갖는 모든 선형 또는 분지형의 1차, 2차 및 3차 알킬기 즉, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, sec-부틸 및 tert-부틸을 의미하는 것으로 이해된다.

유사하게, C_1-4-알콕시는 C_1-4-알킬 및 산소로 구성된 기를 의미하는 것으로 이해된다.

할로겐은 불소, 염소, 브롬 및 요오드, 특히 염소 및 브롬을 의미하는 것으로 이해된다.

예를 들어, 비스페놀 A로부터 유도된 2,2-비스-(4-시아나토페닐)프로판과 같은, 이작용성 방향족 시아네이트는, 높은 내열성 및 유리한 기계적 및 전기적 성질들로 인해 점점 더 빈번하게 사용되는 폴리트리아진 수지를 위한 출발물질이다. 이러한 이점에도 불구하고, 그 성질들은 아직은 모든 면에 있어서 만족스럽지 못하다. 따라서, 예를 들어, 유연성, 충격 강도, 파손신장률 및 인열 강도가 특정 적용에 있어서 불충분하고, 경화 동안의 발열 반응은 더욱 문제를 일으킬 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 폴리트리아진을 제공하는 고리생성삼합체화 동안 거의 열을 발산하지 않는 신규 방향족 시아네이트를 제공하고, 개선된 기계적 성질을 가진 폴리트리아진을 산출하는 것이다.

이러한 목적은 청구항 1에 따른 디시아나토칼콘에 의해 본 발명에 따라 달성된다.

화학식 Ⅰ의 디시아나토칼콘이 폴리트리아진을 제공하는 고리생성삼합체화 동안 거의 열을 발산하지 않는다는 것이 발견되었다:

[화학식 Ⅰ]

[식중, R¹내지 R⁸은 서로 독립적으로 수소, C_1-4-알킬, C_1-4-알콕시 또는 할로겐이다]. 또한, 이들은 높은 유연성, 충격 강도, 인열 강도 및 파손신장률 및 낮은유전 상수를 갖는 폴리트리아진 수지를 산출한다. 또한, 화재의 경우에도, 단지 소량의 저독성 연도 (flue) 가스만을 발산한다. 또한, 경화 수지 및/또는 성분의 연소 동안의 피크 (peak) 발열은, 현재 이용가능한 시아네이트 에스테르 또는 다른 수지 시스템과 비교해서 극히 낮다.

하기 화학식의 1,3-비스-(4-시아나토페닐)-2-프로펜-1-온이 특히 바람직하다:

본 발명에 따른 디시아나토칼콘은 하기 화학식 Ⅱ의 디히드록시칼콘을 시아노겐 클로라이드 또는 시아노겐 브로마이드 및 3차 아민과 반응시킴으로써 제조될 수 있다:

[식중, R¹내지 R⁸은 상기 정의된 바와 같다].

디히드록시칼콘 (Ⅱ)은 공지된 화합물이거나, 공지된 방법과 유사하게 상응하는 치환 벤즈알데히드 및 아세토페논으로부터 수득될 수 있다.

디히드록시칼콘 (Ⅱ)의 반응은 바람직하게는 시아노겐 클로라이드를 사용하여 수행된다.

특히 바람직한 3차 아민은 트리에틸아민이다.

하기 실시예는, 어떠한 제한도 부여하지 않으면서, 본 발명에 따른 화합물의 제조를 예시한다.

실시예 1

1,3-비스-(4-시아나토페닐)-2-프로펜-1-온

먼저, 1,3-비스-(4-히드록시페닐)-2-프로펜-1-온 10 g (41.5 mmol)을 교반기, 온도계, 가스 도입 튜브 및 액체용 계량 펌프가 장착된 이중벽 반응기 (250 ml)에 충전하였다. 무수 아세톤 140 ml를 첨가한 후, 용액을 -10 ℃로 냉각시켰다. 10 분에 걸쳐, 먼저 시아노겐 클로라이드 5.63 g (91.5 mmol)을 도입한 후, 격렬하게 교반하면서 트리에틸아민 8.55 g (84.5 mmol)을 약 0.4 ml/분의 유속으로 계량첨가하고, 그 동안 반응 혼합물의 온도를 계속 -10 ℃ 미만으로 유지시켰다. 이어서, 반응 혼합물을 20 ℃로 가온시키고, 상기 온도에서 30 분 동안 교반하고, 다시 한번 0 ℃로 냉각시켰다. 형성된 트리에틸암모늄 클로라이드를 여과하고 차가운 아세톤 (2 ×50 ml)으로 세척하였다. 여액을 회전 증발기 (20 mbar, 조 온도는 40 ℃)를 이용하여 70 g으로 농축시킨 후, 20 ℃에서 동량의 물과 부가혼합하고, 최종적으로 5 ℃로 냉각시켰다. 결정성 생성물을 여과하여, 16 시간 동안 20 mbar/ 50 ℃로 진공 건조 캐비넷에서 건조시켰다. 모액을 증발시키고 수성 아세톤으로부터 잔류물을 재결정화하여 더 많은 생성물을 수득하였다.

실시예 2

1,3-비스-(4-시아나토페닐)-2-프로펜-1-온

먼저, 1,3-비스-(4-히드록시페닐)-2-프로펜-1-온 10 g (41.5 mmol)을, 교반기, 온도계, 가스 도입 튜브 및 액체용 계량 펌프가 장착된 이중벽 반응기 (250 ml)에 충전하였다. 무수 아세톤 110 ml를 첨가한 후, 용액을 -10 ℃로 냉각시켰다. 10 분에 걸쳐, 먼저 시아노겐 클로라이드 5.63 g (91.5 mmol)을 도입한 후, 격렬하게 교반하면서 트리에틸아민 8.55 g (84.5 mmol)을 약 0.4 ml/분의 유속으로 계량첨가하고, 그 동안 반응 혼합물의 온도를 계속 -10 ℃ 미만으로 유지시켰다. 이어서, 반응 혼합물을 20 ℃로 가온시키고 상기 온도에서 30 분 동안 교반하였다. 연속적으로, 10 분에 걸쳐 격렬하게 교반하면서, 반응 혼합물을미리 5 ℃로 냉각된 물 200 ml에 첨가하였다. 이어서 현탁액을 30 분 동안 교반하고, 15 ℃로 천천히 가온시킨 후 여과하였다. 여과 케이크를 물 (2 ×30 ml)로 세척하고, 20 시간 동안 20 mbar/ 50 ℃로 진공 건조 캐비넷에서 건조시켰다. 이러한 방식으로, 171 - 173 ℃의 융점을 갖는 시아네이트 11.03 g (92 %)을 단리하였다.

Claims (5)

1. 하기 화학식 Ⅰ의 디시아나토칼콘:

   [화학식 Ⅰ]

   [식중, R¹내지 R⁸은 서로 독립적으로 수소, C_1-4-알킬, C_1-4-알콕시 또는 할로겐이다].
2. 하기 화학식의 1,3-비스-(4-시아나토페닐)-2-프로펜-1-온:
3. 하기 화학식 Ⅰ의 디시아나토칼콘의 제조 방법으로, 하기 화학식 Ⅱ의 디히드록시칼콘을 시아노겐 클로라이드 또는 시아노겐 브로마이드 및 3차 아민과 반응시키는 것을 특징으로 하는 제조 방법:

   [화학식 Ⅰ]

   [식중, R¹내지 R⁸은 서로 독립적으로 수소, C_1-4-알킬, C_1-4-알콕시 또는 할로겐이다];

   [화학식 Ⅱ]

   [식중, R¹내지 R⁸은 상기 정의된 바와 같다].
4. 제 3 항에 있어서, 시아노겐 클로라이드를 이용하여 반응을 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 3차 아민으로 트리에틸아민을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.