KR20030014476A - Dihydroxy monomers containing P and F, and process for preparing them - Google Patents

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    • C07F9/5325Aromatic phosphine oxides or thioxides (P-C aromatic linkage)

Abstract

PURPOSE: A dihydroxy monomer containing both phosphorous oxide and fluorine(F) and a preparation process thereof are provided, thereby synthesizing a high quality polymer with a phosphine oxide group having improved heat resistance, heat stability, mechanical properties and adhesive activity. CONSTITUTION: The dihydroxy monomer containing both phosphorous oxide and fluorine(F) is represented by formula(1), wherein R is hydrogen or C1-C6 alkyl; X is fluorine or C1-C6 fluoroalkyl; and n is an integer of 1 to 4. The process for preparing the dihydroxy monomer comprises the steps of: chlorination of bis(4-alkoxyphenyl)phosphinic acid represented by formula(2) to prepare bis(4-alkoxyphenyl)phosphinic chloride represented by formula(3); and reacting the compound of formula(3) with a fluorine-substituted Grignard reagent, wherein R' is C1-C6 alkyl; and R is hydrogen or C1-C6 alkyl.

Description

산화인과 플로린을 동시에 함유한 디히드록시 단량체와 이의 제조방법{Dihydroxy monomers containing P and F, and process for preparing them}Dihydroxy monomers containing phosphorus oxide and florin simultaneously and preparation method thereof {Dihydroxy monomers containing P and F, and process for preparing them}

본 발명은 산화인과 플로린을 동시에 함유한 디히드록시 단량체와 이의 고분자에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 산화인을 함유하는 디하이드록시 단량체를 염소화하여 개질화한 후 플로린 치환된 그리냐드(Grignard)시약과 반응시켜 제조한 다음 화학식 1로 표시되는 산화인과 플로린을 동시에 함유하는 신규 단량체와, 신규 단량체를 사용하여 제조된 것으로 낮은 굴절율과 복굴절 그리고 제조의 용이성 및 열적안정성을 가지는 신규 고분자에 관한 것이다.The present invention relates to a dihydroxy monomer and a polymer thereof containing phosphorus oxide and fluorine at the same time, and more particularly, a fluorinated Grignard after chlorination of a dihydroxy monomer containing phosphorus oxide. The present invention relates to a novel monomer prepared by reacting with a reagent and simultaneously containing phosphorus oxide and florin represented by Chemical Formula 1, and a novel polymer having low refractive index, birefringence, ease of preparation, and thermal stability. .

화학식 1Formula 1

상기 화학식 1에서: R은 수소원자 또는 C1∼C6의 알킬기를 나타내고, X는 C1∼C6의 플로오로알킬기를 나타내고, n은 플로오로알킬기의 치환기 수로서 1 내지 4의 정수이다.In the general formula 1: R represents a hydrogen atom or an alkyl group of C 1 ~C 6, X denotes a flow Oro alkyl C 1 ~C 6, n is an integer from 1 to 4 as number of substituents of the alkyl group Oro flow.

플로린(F)을 함유한 고분자가 열적안정성, 낮은 유전율, 흡습율, 내화성, 내화학성 등이 우수하므로 열가소성 고분자, 막, 탄성체 등으로 이용됨은 물론이고 정보통신 분야에서 소자 제작시 요구되는 물성과 잘 부합된다하여 광도파로용 소자를 제작하는데에도 많이 이용되고 있다. 그러나, 플로린(F)이 과량 함유하는 고분자는 실리콘 웨이퍼와의 접착성이 좋지 않아 실제 전자장치를 제조하는데 많은 어려움이 있는 것으로 지적되어 왔다. 플로린(F)을 함유하는 고분자로서는 폴리(아릴렌 에테르)류(이하, 'PAEs'라 약함)가 대표적이다. PAEs는 엔지니어링 플라스틱의 하나로 전자재료 뿐만 아니라 항공우주 재료로서 이용되는 고분자이다. 이러한 PAEs를 제조하는 디히드록시 단량체로는 주로 4,4'-(헥사플루오로이소프로필리덴)디페놀(6FBPA)이 사용되고 있으며, 그밖에 플로린을 함유한 단량체는 매우 드물다.Since the polymer containing florin (F) has excellent thermal stability, low dielectric constant, moisture absorption rate, fire resistance, chemical resistance, etc., it is used as a thermoplastic polymer, membrane, elastomer, etc. It is also widely used to manufacture devices for optical waveguides. However, it has been pointed out that the polymer containing an excessive amount of florin (F) has a great difficulty in manufacturing an actual electronic device due to poor adhesion with a silicon wafer. As the polymer containing florin (F), poly (arylene ether) s (hereinafter, abbreviated as 'PAEs') are typical. PAEs are engineering plastics that are used in aerospace as well as electronic materials. 4,4 '-(hexafluoroisopropylidene) diphenol (6FBPA) is mainly used as a dihydroxy monomer for producing such PAEs, and other monomers containing florin are very rare.

본 발명은 플로린(F)을 함유하는 고분자가 접착성이 열악하여 실제 정보통신 용 소자제작시 많은 어려움이 있는 문제를 해결하기 위해 다년간 연구 노력하였다. 그 결과, 산화인을 함유하는 디하이드록시 단량체의 히드록시기를 염소화하여 개질화한 후 플로린 치환된 그리냐드(Grignard)시약과 반응시켜 하나의 단량체내에 플로린과 산화인이 동시에 존재하는 신규 단량체를 제조하였고, 이러한 신규 단량체를 사용하여 제조된 고분자는 플로린을 함유하는 고분자가 가지는 일반적인 물성을 그대로 유지하면서도 접착력이 현저하게 향상됨을 알게됨으로써 본 발명을 완성하게 되었다.The present invention has been researched for many years to solve the problem that the polymer containing Florin (F) has a poor adhesiveness and a lot of difficulties in the actual manufacturing of information communication devices. As a result, the hydroxy group of the dihydroxy monomer containing phosphorus oxide was chlorinated to be modified, and then reacted with Florin substituted Grignard reagent to prepare a new monomer in which both florin and phosphorus oxide were simultaneously present in one monomer. In addition, the polymer prepared by using the novel monomer has completed the present invention by finding that the adhesive force is remarkably improved while maintaining the general physical properties of the polymer containing florin.

따라서, 본 발명은 산화인과 플로린을 동시에 함유하고 있는 신규 디히드록시 단량체와 이의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a novel dihydroxy monomer containing phosphorus oxide and florin at the same time and a method for producing the same.

도 1은 BMPA 및 BMPC에 대한 FT-IR 스펙트라이다.1 is an FT-IR spectra for BMPA and BMPC.

도 2는 BTPO 및 BHTPOPSI에 대한1H-NMR 스펙트라이다.2 is a 1 H-NMR spectra for BTPO and BHTPOPSI.

도 3은 BTPO 및 BHTPOPSI에 대한19F-NMR 스펙트라이다.3 is 19 F-NMR spectra for BTPO and BHTPOPSI.

도 4는 BTPO 및 BHTPOPSI에 대한31P-NMR 스펙트라이다.4 is 31 P-NMR spectra for BTPO and BHTPOPSI.

도 5는 BTPO 및 BHTPOPSI에 대한13C-NMR 스펙트라이다.5 is a 13 C-NMR spectra for BTPO and BHTPOPSI.

도 6은 BTPO 및 BHTPO에 대한 FT-IR 스펙트라이다.6 is an FT-IR spectra for BTPO and BHTPO.

도 7은 BBPO 및 BHTPO에 대한1H-NMR 스펙트라이다.7 is the 1 H-NMR spectra for BBPO and BHTPO.

도 8은 BBPO 및 BHBPO에 대한19F-NMR 스펙트라이다.8 is a 19 F-NMR spectra for BBPO and BHBPO.

도 9는 BBPO 및 BHBPO에 대한31P-NMR 스펙트라이다.9 is 31 P-NMR spectra for BBPO and BHBPO.

도 10은 BBPO 및 BHBPO에 대한13C-NMR 스펙트라이다.10 is 13 C-NMR spectra for BBPO and BHBPO.

도 11은 BBPO 및 BHBPO에 대한 FT-IR 스펙트라이다.11 is FT-IR spectra for BBPO and BHBPO.

도 12는 폴리아릴렌에테르포스핀옥사이드의19F-NMR 스펙트라이다.12 is a 19 F-NMR spectra of polyarylene ether phosphine oxide.

도 13은 폴리아릴렌에테르포스핀옥사이드의1H-NMR 스펙트라이다.Fig. 13 is the 1 H-NMR spectra of polyarylene ether phosphine oxide.

도 14는 폴리아릴렌에테르포스핀옥사이드의 유리전이온도를 나타낸 그래프이다.14 is a graph showing the glass transition temperature of polyarylene ether phosphine oxide.

도 15는 폴리아릴렌에테르포스핀옥사이드의 열적안정성을 나타낸 그래프이다.15 is a graph showing the thermal stability of polyarylene ether phosphine oxide.

본 발명은 다음 화학식 1로 표시되는 산화인과 플로린을 동시에 함유하는 디히드록시 단량체를 그 특징으로 한다.The present invention is characterized by a dihydroxy monomer containing phosphorus oxide and florin simultaneously represented by the following formula (1).

화학식 1Formula 1

상기 화학식 1에서: R은 수소원자 또는 C1∼C6의 알킬기를 나타내고, X는 C1∼C6의 플로오로알킬기를 나타내고, n은 플로오로알킬기의 치환기 수로서 1 내지 4의 정수이다.In the general formula 1: R represents a hydrogen atom or an alkyl group of C 1 ~C 6, X denotes a flow Oro alkyl C 1 ~C 6, n is an integer from 1 to 4 as number of substituents of the alkyl group Oro flow.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the present invention in more detail as follows.

본 발명에 따른 신규 단량체는 산화인과 플로린을 동시에 함유하고 있는 바,이에 본 발명의 단량체를 사용하여 제조된 고분자는 일반적인 플로린 함유 고분자가 가지는 열적 안정성을 그대로 보유함은 물론 산화인에 의한 유리전이 온도의 증가 및 내산화력 그리고 접착력이 증가하므로 정보통신용 소자재로 유용하다.Since the novel monomer according to the present invention contains phosphorus oxide and florin at the same time, the polymer prepared by using the monomer of the present invention retains the thermal stability of the common florin-containing polymer as it is, as well as glass transition by phosphorus oxide As temperature increases, oxidation resistance and adhesion increase, it is useful as information communication device.

본 발명이 목적하는 단량체로서 R가 수소원자이면서 플로린(F)이 포함된 단량체는 두 반응기 즉, 히드록시기와 플로린원자간의 반응특성상 한단계의 반응으로는 제조할 수 없다. 이에, 본 발명에서는 히드록시기 대신 알콕시기를 가지는 물질을 출발 물질로 하였고, 여기에 플로린을 함유한 물질을 붙인 후 반응의 마지막 부분에서 알콕기를 히드록시기로 전환시키는 방법을 채택하였다. 본 발명에 따른 신규 단량체의 제조방법을 간략히 나타내면 다음 반응식 1과 같다.As a monomer of the present invention, a monomer containing R as a hydrogen atom and a fluorine (F) may not be prepared in one step due to the reaction characteristics between two reactors, ie, a hydroxyl group and a fluorine atom. Therefore, in the present invention, a material having an alkoxy group instead of a hydroxy group was used as a starting material, and a method of converting an alkoxy group into a hydroxy group at the end of the reaction after adhering a substance containing florin thereto was adopted. The preparation method of the novel monomer according to the present invention is briefly shown in the following Scheme 1.

상기 반응식 1에서 : R'는 C1∼C6의 알킬기를 나타내고, R은 수소원자 또는 C1∼C6의 알킬기를 나타낸다.In Scheme 1, R 'represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and R represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.

상기 반응식 1에 따르면, 우선 상기 화학식 2로 표시되는 비스(4-알콕시페닐)포스파이닉 에시드를 염소화 반응시켜 상기 화학식 3으로 표시되는 비스(4-알콕시페닐)포스파이닉 클로라이드를 제조한다. 염소화 반응은 염소화제 예를 들면 티오닐 클로라이드(SOCl2), N-클로로숙신이미드, 염소기체(Cl2)를 사용하는 통상의방법에 의하며, 반응온도는 25 ∼ 55 ℃ 이다.According to Scheme 1, first, bis (4-alkoxyphenyl) phosphonic chloride represented by Chemical Formula 3 is prepared by chlorination reaction of bis (4-alkoxyphenyl) phosphonic acid represented by Chemical Formula 2. The chlorination reaction is by a conventional method using a chlorinating agent such as thionyl chloride (SOCl 2 ), N-chlorosuccinimide, chlorine gas (Cl 2 ), and the reaction temperature is 25 to 55 ° C.

상기 화학식 3으로 표시되는 염소화된 화합물을 플로린이 치환된 그리냐드 시약과 반응시켜 R가 알킬기인 상기 화학식 1로 표시되는 목적 화합물을 제조한다. 그리냐드 반응 조건은 통상의 조건에 해당하는 바, 예컨대 반응온도는 0 ∼ 70 ℃ 이고, 반응용매로는 테트라하이드로퓨란, 에테르 등을 사용한다. 또한, R가 수소원자인 상기 화학식 1로 표시되는 목적 화합물을 합성하기 위해서는 적절히 산처리하도록 하는 바, 산처리 방법으로는 구체적으로 5 % 황산용액을 사용하여 상온에서 처리한다.The chlorinated compound represented by Formula 3 is reacted with a Grignard reagent substituted with florin to prepare the target compound represented by Formula 1, wherein R is an alkyl group. The Grignard reaction conditions correspond to the usual conditions. For example, the reaction temperature is 0 to 70 ° C, and tetrahydrofuran, ether or the like is used as the reaction solvent. In addition, in order to synthesize the target compound represented by Chemical Formula 1, wherein R is a hydrogen atom, it is appropriately treated with acid. Specifically, the acid treatment is performed at room temperature using 5% sulfuric acid solution.

이상에서 설명한 본 발명의 제조방법이 적용하고 있는 각 단계 반응은 공지방법에 불과하지만, 출발물질의 선택 및 치환기 도입순서 등에 그 특징이 있는 것이다.Each step reaction applied by the production method of the present invention described above is only a known method, but it is characterized by the selection of starting materials, the order of introducing substituents, and the like.

한편, 본 발명에 따른 신규 단량체를 사용하여 제조된 PAEs는 열적안정성, 낮은 유전율 등에서는 기존의 플로린 함유 고분자와 동등 또는 그 이상의 수준이었으며, 접착력은 월등히 향상된 결과를 보였다.On the other hand, PAEs prepared using the novel monomers according to the present invention were at the same level or higher than the existing florin-containing polymers in terms of thermal stability, low dielectric constant, and the like, and showed excellent results in adhesion.

이와 같은 본 발명은 다음의 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는 바, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.Such a present invention will be described in more detail based on the following examples, but the present invention is not limited thereto.

실시예 1 : 비스-(4-메톡시페닐)포스파이닉 클로라이드(BMPC)의 제조Example 1 Preparation of Bis- (4-methoxyphenyl) Phosonic Chloride (BMPC)

비스-(4-메톡시페닐)포스파이닉 에시드(BMPA; 25 g)를 200 mL의 티오닐 클로라이드와 혼합한 후 55 ℃에서 한시간 동안 반응시켰다. 반응 종료후 80 ℃ 까지 온도를 올려 티오닐 클로라이드를 제거하였으며, 이 후 진공(2 mm Hg)을 가하여 남아 있는 티오닐 클로라이드를 제거하였다. 얻어진 생성물은 더 이상의 정제 과정을 거치지 않고 그대로 사용하였다.Bis- (4-methoxyphenyl) phosphonic acid (BMPA; 25 g) was mixed with 200 mL of thionyl chloride and reacted for one hour at 55 ° C. After completion of the reaction, the temperature was raised to 80 ° C. to remove thionyl chloride, and then vacuum (2 mm Hg) was added to remove the remaining thionyl chloride. The obtained product was used as it was without further purification.

얻어진 BMPC 생성물에 대하여 NMR로 분석한 결과1H,19F,31P,13C-NMR의 모든 피크가 저자장쪽으로 이동하였는 바, 이로써 히드록시기의 염소로의 치환을 확인할 수 있었다. 도 1에서 나타낸 바와 같이, FT-IR 스펙트라에서도 BMPA의 히드록시 그룹이 사라져 히드록시기의 다른 그룹으로의 전환을 확인할 수 있었다.As a result of NMR analysis of the obtained BMPC product, all peaks of 1 H, 19 F, 31 P, and 13 C-NMR were shifted toward the low-long field, thereby confirming the substitution of the hydroxy group with chlorine. As shown in FIG. 1, the hydroxy group of BMPA disappeared in the FT-IR spectra, thereby confirming the conversion of the hydroxyl group to another group.

실시예 2 : 비스(4-메톡시페닐)트리플루오로메틸페닐 포스핀 옥사이드(BTPO)의 제조Example 2 Preparation of Bis (4-methoxyphenyl) trifluoromethylphenyl phosphine oxide (BTPO)

콘덴서, 드롭핑 펀넬 및 마그네틱 스터바가 장착된 250 mL 용량의 2구 플라스크에 THF(50 mL) 및 마그네슘(3 g)을 넣고 얼음 중탕의 온도에서 4-트리플루오로메틸페닐마그네슘 브로마이드(15 mL)를 서서히 첨가하였다. 상온에서 12 시간동안 반응시킨 후 비스-(4-메톡시페닐)포스파이닉 클로라이드(BMPC)를 THF 30 mL에희석시켜 첨가하였다. 이 후 온도를 65 ℃까지 올려 12 시간 동안 반응시킨 다음, 이온교환수 2 L에 반응물을 희석하였다. 메틸렌 클로라이드로 3회 추출한 후 수분을 제거하기 위하여 마그네슘 설페이트로 처리하였으며, 감압증발기(evaporater)로 유기용매를 제거하였다. 이 후 진공 건조기에서 48 시간 동안 건조하여 다음 반응단계에 사용하였다. 반응은 상온에서 이루어 졌으며 수율은 95% 이상 이었다.THF (50 mL) and magnesium (3 g) were added to a 250 mL two-necked flask equipped with a condenser, a dropping funnel and a magnetic stub. Added slowly. After reacting at room temperature for 12 hours, bis- (4-methoxyphenyl) phosphonic chloride (BMPC) was diluted with 30 mL of THF and added. Thereafter, the reaction mixture was heated to 65 ° C. for 12 hours, and the reaction was diluted with 2 L of ion-exchanged water. After extraction three times with methylene chloride and treated with magnesium sulfate to remove moisture, the organic solvent was removed by an evaporator. Thereafter, the resultant was dried for 48 hours in a vacuum dryer and used in the next reaction step. The reaction was at room temperature and the yield was more than 95%.

얻어진 BTPO에 대해서는1H,19F,31P,13C-NMR, FT-IR에 의해서 분석하였다.1H-NMR에서 보면 7.71, 7.80 ppm에서 트리플루오로메틸페닐기에 해당하는 수소피크가 새로이 나타나 BTPO의 합성이 성공적으로 이루어졌음을 알 수 있었다. 또한19F(기준물질 CFCl3; 0 ppm),31P(기준물질 H3PO4; 0 ppm)-NMR 결과에서도 보듯이 피크가 한 개만 나타나 물질이 매우 순수하게 한가지 물질임을 알 수 있었다. FT-IR의 분석결과는 1368, 1281, 1174, 827 cm-1에서 C-F 결합피크가 나타났으며 3000 cm-1근처에서 방향족 C-H의 피크를 확인 할 수 있었다.The obtained BTPO was analyzed by 1 H, 19 F, 31 P, 13 C-NMR, and FT-IR. In 1 H-NMR, hydrogen peaks corresponding to trifluoromethylphenyl groups appeared newly at 7.71 and 7.80 ppm, indicating that BTPO was successfully synthesized. In addition, as shown in 19 F (reference material CFCl 3 ; 0 ppm), 31 P (reference material H 3 PO 4 ; 0 ppm) -NMR results, only one peak appeared, indicating that the material was very pure. The analysis results of FT-IR showed CF bond peaks at 1368, 1281, 1174, and 827 cm -1 , and the peaks of aromatic CHs were found around 3000 cm -1 .

실시예 3 : 비스(4-하이드록시페닐)-4-트리플루오로메틸페닐 포스핀 옥사이드(BHTPO)의 제조Example 3 Preparation of Bis (4-hydroxyphenyl) -4-trifluoromethylphenyl phosphine oxide (BHTPO)

250 mL의 2구 플라스크에 비스(4-메톡시페닐)-4-트리플루오로메틸페닐 포스핀 옥사이드(BTPO)와 아세트산 그리고 HBr을 넣고 125 ℃에서 48 시간 반응시켰다. 이 후 반응물을 물에 침전시키고 필터링하여 최종 생성물을 얻었다. 얻어진 생성물은 50 ℃에서 진공건조시켰다. 반응은 상온에서 이루어졌으며, 수율은 90 % 이상 이었다.In a 250 mL two-necked flask, bis (4-methoxyphenyl) -4-trifluoromethylphenyl phosphine oxide (BTPO), acetic acid and HBr were added and reacted at 125 ° C. for 48 hours. The reaction was then precipitated in water and filtered to give the final product. The product obtained was vacuum dried at 50 deg. The reaction was carried out at room temperature and the yield was more than 90%.

얻어진 BHTPO에 대해서는1H,19F,31P,13C-NMR 그리고 FT-IR에 의해서 분석하였다.1H-NMR에서 보면 3.83 ppm의 메톡기에 해당하는 피크가 사라지고 10.24 ppm에 히드록시기에 해당하는 피크가 나타나 BHTPO가 성공적으로 만들어 졌음을 알 수 있었다. 또한 F, P-NMR의 분석결과 피크가 한 개만 나타나 매우 순수하게 얻어졌음을 확인하였다. FT-IR의 분석결과는 3168 cm-1에서 히드록시기에 의한 피크를 확인할 수 있었다.The obtained BHTPO was analyzed by 1 H, 19 F, 31 P, 13 C-NMR and FT-IR. In 1 H-NMR, the peak corresponding to 3.83 ppm of methoxy group disappeared and the peak corresponding to hydroxy group appeared at 10.24 ppm, indicating that BHTPO was successfully formed. In addition, as a result of analysis of F, P-NMR showed only one peak to confirm that it was obtained very pure. Analysis of the FT-IR confirmed the peak by the hydroxyl group at 3168 cm -1 .

실시예 4 : 비스(4-메톡시페닐)-3,5-비스트리플루오로메틸페닐 포스핀옥사이드(BBPO)의 제조Example 4 Preparation of Bis (4-methoxyphenyl) -3,5-bistrifluoromethylphenyl phosphine oxide (BBPO)

상기 실시예 2와 동일한 방법으로 실시하였으며, 다만 출발물질로서 4-트리플루오로메틸페닐마그네슘 브로마이드 대신 3,5-비스트리플루오로메틸페닐마그네슘 브로마이드를 사용하였다. 수율은 95 % 이상이었다.3,5-bistrifluoromethylphenylmagnesium bromide was used instead of 4-trifluoromethylphenylmagnesium bromide as a starting material. Yield was more than 95%.

얻어진 BBPO에 대해서는1H,19F,31P, 그리고13C-NMR에 의해서 분석하였다.1H-NMR에서 보면 3,5-비스트리플루오로메틸페닐기의 수소에 해당하는 피크가 8.01, 8.11 ppm에서 나타나 반응이 이루어졌음을 확인할 수 있었다.19F,31P-NMR의 경우는 피크가 한 개만 나타나 물질이 하나임을 알 수 있었으며,13C-NMR의 경우도 역시1H-NMR의 경우처럼 3,5-비스트리플루오로메틸페닐기의 피크가 새로이 나타나 표제화합물이 생성되었음을 확인할 수 있었다. FT-IR의 분석결과는 1363, 1274, 1122, 896 cm-1에서 C-F 결합피크가 나타났으며, 3000 cm-1근처에서 방향족 C-H의 피크를 확인 할 수 있었다.The obtained BBPO was analyzed by 1 H, 19 F, 31 P, and 13 C-NMR. From 1 H-NMR, peaks corresponding to hydrogen of the 3,5-bistrifluoromethylphenyl group appeared at 8.01 and 8.11 ppm, indicating that the reaction was performed. In the case of 19 F and 31 P-NMR, only one peak appeared, indicating that there was only one substance. In the case of 13 C-NMR, the peak of 3,5-bistrifluoromethylphenyl group was also the same as that of 1 H-NMR. Appears anew to confirm that the title compound is formed. The analysis results of FT-IR showed CF bond peaks at 1363, 1274, 1122, and 896 cm -1 , and the peaks of aromatic CHs were found around 3000 cm -1 .

실시예 5 : 비스(4-하이드록시페닐)-3,5-비스트리플루오로메틸페닐 포스핀 옥사이드(BHBPO)의 제조Example 5 Preparation of Bis (4-hydroxyphenyl) -3,5-bistrifluoromethylphenyl phosphine oxide (BHBPO)

상기 실시예 4와 동일한 방법으로 실시하였으며, 다만 출발물질로서 비스(4-메톡시페닐)-4-트리플루오로메틸페닐 포스핀 옥사이드 대신 비스(4-메톡시페닐)-3,5-비스트리플루오로메틸페닐 포스핀 옥사이드를 사용하였다. 수율은 95 % 이상으로 매우 높았다.In the same manner as in Example 4, except that bis (4-methoxyphenyl) -3,5-bistrifluoro instead of bis (4-methoxyphenyl) -4-trifluoromethylphenyl phosphine oxide as a starting material Romethylphenyl phosphine oxide was used. The yield was very high, above 95%.

얻어진 BHBPO에 대해서는1H,19F,31P, 그리고13C-NMR에 의해서 분석하였다.1H-NMR 스펙트럼에서 메톡시기에 해당하는 3.91 ppm의 피크가 사라지고 10.33 ppm의 히드록시기에 해당하는 피크가 새로이 나타나 새로운 화합물의 생성을 확인할 수 있었다.13C-NMR의 경우도 역시1H-NMR의 경우 처럼 메톡시에 해당하는 탄소인 78 ppm의 피크가 사라졌음을 확인할 수 있었다. FT-IR의 분석결과는 3168 cm-1에서 히드록시기에 의한 피크를 확인할 수 있었다.The obtained BHBPO was analyzed by 1 H, 19 F, 31 P, and 13 C-NMR. In the 1 H-NMR spectrum, the peak of 3.91 ppm corresponding to the methoxy group disappeared and a new peak corresponding to the 10.33 ppm hydroxyl group appeared to confirm the formation of a new compound. In the case of 13 C-NMR as well as in the case of 1 H-NMR it was confirmed that the peak of 78 ppm of carbon corresponding to methoxy disappeared. Analysis of the FT-IR confirmed the peak by the hydroxyl group at 3168 cm -1 .

실시예 6 : 고분자의 제조Example 6: Preparation of Polymer

상기 실시예 1 ∼ 5에서 제조한 플로린과 산화인을 함유한 단량체를 이용하여 고분자를 제조하였다. 디할라이드 단량체로는 데카플루오로벤조페논(5FK), 데카플루오로바이페닐(5FP) 그리고 펜타플루오로페닐설파이드(5FS)를 이용하였으며, 용매로는 디메틸아세트아마이드, 염기로는 K2CO3, 공비용매로는 벤젠을 각각 사용하였다. 반응온도는 155 ℃였으며 반응시간은 12시간이었다. 다음 표 1에는 상기 고분자의 수율 및 분자량을 나타내었다.Polymers were prepared using monomers containing florin and phosphorus oxide prepared in Examples 1 to 5. Decafluorobenzophenone (5FK), decafluorobiphenyl (5FP) and pentafluorophenylsulfide (5FS) were used as the dihalide monomer, dimethylacetamide as a solvent, K 2 CO 3 , Benzene was used as a cosolvent, respectively. The reaction temperature was 155 ° C. and the reaction time was 12 hours. Table 1 shows the yield and molecular weight of the polymer.

폴리아릴렌에테르포스핀옥사이드의 중합결과Polymerization Results of Polyarylene Ether Phosphine Oxides 고분자Polymer MnMn MwMw Mw/MnMw / Mn 수율yield BHTPO+5FPBHTPO + 5FP 14,92414,924 30,29230,292 2.022.02 9494 BHTPO+5FKBHTPO + 5FK 7,8807,880 47,06247,062 4.424.42 9898 BHTPO+5FSBHTPO + 5FS 12,00012,000 37,68037,680 3.143.14 9494 BHBPO+5FPBHBPO + 5FP 18,40018,400 38,27238,272 2.082.08 9595 BHBPO+5FKBHBPO + 5FK 7,7507,750 28,28728,287 3.653.65 9191 BHBPO+5FSBHBPO + 5FS 12,40012,400 42,78042,780 3.453.45 9292

상기 표 1에 의하면, 고분자의 수율은 모두 90 % 이상이었으며 5FP를 디할라이드 단량체로 사용하였을 때 분자량이 가장 높게 나타났다.According to Table 1, the yield of the polymer was all 90% or more and the highest molecular weight when 5FP was used as the dihalide monomer.

또한, 도 12와 도 13에는 상기 합성된 고분자 각각에 대한19F-NMR과1H-NMR를 나타내었다. 도 12에서 볼 수 있듯이 파라 위치의 플로린이 중합 후 사라져 디할라이드 단량체의 파라 위치에서 중합이 일어났음을 확인할 수 있었으며, 도 13의1H-NMR에서는 단량체의 피크보다 저자장쪽으로 이동하고 피크의 폭이 단량체일때보다 넓어져 중합이 성공적으로 이루어졌음을 확인할 수 있었다. 상기의 제조된 고분자의 열적성질은 도 14 및 도 15에 나타내었다. 상기 고분자중 열적성질 및 유리전이 온도가 가장 높게 나타난 것은 PTF3P와 PBTFT였다.12 and 13 show 19 F-NMR and 1 H-NMR for each of the synthesized polymers. As shown in FIG. 12, the florin at the para position disappeared after the polymerization, and it was confirmed that the polymerization occurred at the para position of the dihalide monomer. In 1 H-NMR of FIG. It became wider than that of this monomer and could confirm that the polymerization was successful. Thermal properties of the prepared polymer are shown in FIGS. 14 and 15. Among the polymers, PTF3P and PBTFT showed the highest thermal and glass transition temperatures.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 신규 단량체는 산화인과 플로린을 동시에 함유하고 있어 우수한 내열성, 열안정성, 기계적 물성은 물론 접착성이 우수한 포스핀옥사이드기를 가지는 PAEs를 합성할 수 있고, 합성된 PAEs는 고성능의 광도파로용 소자의 제작에 이용됨으로써 전자산업 발전에 기여할 수 있게 된다.As described above, the novel monomer of the present invention simultaneously contains phosphorus oxide and florin, thereby synthesizing PAEs having phosphine oxide groups excellent in heat resistance, thermal stability, mechanical properties, and adhesion, and synthesized PAEs. Is used to manufacture high-performance optical waveguide devices, thereby contributing to the development of the electronics industry.

Claims (4)

다음 화학식 1로 표시되는 것임을 특징으로 하는 산화인과 플로린을 동시에 함유하는 디히드록시 단량체.A dihydroxy monomer simultaneously containing phosphorus oxide and florin, characterized in that represented by the formula (1). 화학식 1Formula 1 상기 화학식 1에서: R은 수소원자 또는 C1∼C6의 알킬기를 나타내고, X는 C1∼C6의 플로오로알킬기를 나타내고, n은 플로오로알킬기의 치환기 수로서 1 내지 4의 정수이다.In the general formula 1: R represents a hydrogen atom or an alkyl group of C 1 ~C 6, X denotes a flow Oro alkyl C 1 ~C 6, n is an integer from 1 to 4 as number of substituents of the alkyl group Oro flow. 제 1 항에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 비스(4-메톡시페닐)-4-트리플루오로메틸페닐 포스핀 옥사이드, 비스(4-하이드록시페닐)-4-트리플루오로메틸페닐 포스핀 옥사이드, 비스(4-메톡시페닐)-3,5-비스트리플루오로메틸페닐 포스핀 옥사이드 및 비스(4-하이드록시페닐)-3,5-비스트리플루오로메틸페닐 포스핀 옥사이드 중에서 선택된 것임을 특징으로 하는 산화인과 플로린을 동시에 함유하는 디히드록시 단량체.The compound represented by the formula (1) is bis (4-methoxyphenyl) -4-trifluoromethylphenyl phosphine oxide, bis (4-hydroxyphenyl) -4-trifluoromethylphenyl phosphine Oxide, bis (4-methoxyphenyl) -3,5-bistrifluoromethylphenyl phosphine oxide and bis (4-hydroxyphenyl) -3,5-bistrifluoromethylphenyl phosphine oxide A dihydroxy monomer containing phosphorus oxide and florin simultaneously. 다음 화학식 2로 표시되는 비스(4-알콕시페닐)포스파이닉 에시드를 염소화 반응시켜 상기 화학식 3으로 표시되는 비스(4-알콕시페닐)포스파이닉 클로라이드를 제조하는 과정; 그리고Chlorination reaction of bis (4-alkoxyphenyl) phosphonic acid represented by Formula 2 to produce bis (4-alkoxyphenyl) phosphonic chloride represented by Formula 3; And 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 플로린이 치환된 그리냐드 시약과 반응시켜 다음 화학식 1로 표시되는 산화인과 플로린을 동시에 함유하는 디히드록시 단량체를 제조하는 과정이 포함되는 것을 특징으로 하는 제조방법.And reacting the compound represented by Chemical Formula 3 with a Grignard reagent substituted with florin to prepare a dihydroxy monomer simultaneously containing phosphorus oxide and florin represented by Chemical Formula 1. 상기 반응식 1에서 : R'는 C1∼C6의 알킬기를 나타내고, R은 수소원자 또는 C1∼C6의 알킬기를 나타낸다.In Scheme 1, R 'represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and R represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. 제 3 항에 있어서, 상기 그리냐드 반응으로 생성된 R가 C1∼C6인 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 산용액으로 처리하여 R가 수소원자인 상기 화학식 1로 표시되는 화합물으로 전환하는 것을 특징으로 하는 제조방법.The method according to claim 3, wherein the R compound produced by the Grignard reaction is converted into a compound represented by Chemical Formula 1 wherein R is a hydrogen atom by treating the compound represented by Chemical Formula 1 with C 1 to C 6 with an acid solution. Characterized in the manufacturing method.
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