PT86931B - Processo para a preparacao de policlorofosfazeno - Google Patents
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Description
ATOCHEM
PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DE CLOROFOSFAZENO”
A presente invenção diz respeito a um processo para a preparaçã· de pollclorofosfazeno a partir de N-(diclorofosforll)-triciorofosfazeno.
Foram já descritos (patente de invenção europeia publicada sob o Ne 0026685) policlorofosfazenos de cadeia linear de fórmula geral:
Clg (0) P NPC12 n Cl e a preparação destes compostos mediante policondensação de
N-(diclorofosforil)-triclorofosfazeno, de acordo com o seguinte esquema reaccional n Cl - P - H =
-(n-l)P0CP3
---------->
geralmente uma temEsta policondensação efectua-se peratura elevada, da ordem de 200 a 35O°C. De acordo com a re ferência citada a reacção de policondensação realiza-se vantajo samente com agitação e sob atmosfera de gás Inerte , tal como o azoto anidro com o objectivo de favorecer a libertação de POCl^ ( op. cit. página 7, linhas 5 a 13).
A presente inven-ão propõe um processo que rermite aumentar a velocidade de policondensação do N-( diclorofosforil)-
-triclorofosfazeno.
Mais precisamente, a presente invenção diz respeito a um processo para a preparação de policlorofosfazeno mediante policondensação de N-(diclorofosforil)-triclorofosfazeno, caraç terlzado pelo facto de a reacção de policondensação se realizar, na totalidade ou em parte, na presença de uma amina terciá ria.
| A amina terciária será escolhida entre os compostso estáveis à temperatura da reacção e na presença do monómero e do polímero. Por esse motivo, se se utilizar a reacção controlada tal como descrita na referência citada na página 6 linha 33 à página 7 linha 4, pode-se utilizar uma amina estável a 240°C introduzindo-a apenas após a diminuição da temperatura do meio até este valor, tendo-se iniciado a reacção a uma temperatura compreendida entre 2êO°C e 35O°C.
lendo em conta as indicações anteriores, escolher-se-á de uma maneira geral a amina terciária entre os compostos está veis a uma temperatura pelo menos igual a 200°C e de preferência superior a 240°C.
A noção de estabilidade é utilizada aqui para designar tanto a ausência de destruição do composto por decomposição como a reacção do referido composto com os produtos presentes no meio reaccional.
De uma maneira geral a amina terciária pode ser escolhi da entre as aminas alifáticas comportando pelo menos doze átomos de carbono e em particular 15 a 30 átomos de carbono, as aminas aromáticas mono- ou policíclicas, podendo cs núcleos aro máticos ser substituídos por átomos de halogeno ou rnrgrapos alquilo · -— χ /
comportando até 3 átomos de carbono, as aminas heterocíclicas comportando 1 ou 2 átomos de azoto e, se necessário, outros hete roátomos tais como oxigénio ou enxofre, podendo o heterocíclico ser substituído por átomos de halogêneo ou por grupos alquilo com portando até 3 átomos de carbono, aralqullo ou arilo ou formar com um ou vários ciclos aromáticos um sistema policíclico conden sado.
A título de ilustração das aminas terciárias utilizáveis isoladamente ou em mistura no processo de acordo com a presente invenção, citar-se-á particularmente:
- a trlbutilamina
- a triisopentilamina
- a tripentilamina
- a trihexilamina
- a tris-(2-metil-butil)-amina
- a triheptilamina
- a trioctilamina
- a tridecilamina
- a trifenilamina
- a N,N-dimetil-o6-naftilamina a Ν,Ν-dimetil-^>-naf ti lamina
- a 2,6-dibromo-piridina
- as 2-fenil-, 3-fenil- e 4-fenil-piridinas
- as 2,3,4-trimetil-, 2,3,5-trimetil-, 2,3,6-trimetil-, 2,4-,5-trimetil- e 2,4,6-trimetil-piridinas
- 4-butil-morfolina
- a 4-benzil-morfolina
- a 4-fenil-morfolina
- o benzotiazol
- a fenantridina
- a 2,4-dlcloro-5-metil-piridina.
Entre estas aminas, dar-se-á particularmente preferência às piridlnas substituídas e especialmente às rrimetilpiridinas.
N© processo de acordo com a presente invenção, de uma ma nelra geral, utiliza-se pelo menos 0,1 % molar da amina terciária em relação ao monómero submetido à policondensação (P^NOCl^ em fórmula abreviada)♦ A quantidade máxima de amina terciária utilizável está ligada ao tipo de polímero que se pretende obter: com efeito, uma quantidade elevada de amina terciária, por exemplo superior a 2 % molar, cende a provocar uma reticulação do po límero e conduz a uma limitação da policondensação a massas mole culares pequenas, ror esta razão, e com vista à obtenção de polímeros de massa molecular suficiente para permitir a sua utilização sob a forma de peças moldadas, extrudidas, sob a forma de películas, etc., utilizar-se-á com vantagem C,2 a 1,5 % molar de amina terciária em relação ao monómero P2NOC1^ utilizado na policondensação.
No processo de acordo com a presente invenção, a amina terciária pode ser introduzida no reactor de policondensação ao mesmo tempo que o monómero a policondensar. Pode-se igualmente introduzir no mei© reaccional contendo uma certa percentagem de policondensado e, de uma maneira geral, pode-se introduzir a ami na terciária por uma ou várias vezes, ou progressivamente, de mo do que a taxa de conversão do monómero em polímero esteja compre endida entre 0 % e cerca de 75-80 processo de acordo com a presente invenção pode ser
utilizado em solução por exemple no seio de um hidrocarboneto aromático clorado tal como o triclorobenzeno. Tratando-se das condições operatórias, poder-se-á seguir as indicações gerais e recomendadas descritas na patente de invenção europeia Nfi 0026685 cujo conteúdo está incorporado presentemente por referência. Poder-se-á seguir em particular as indicações deste do cumento no que diz respeito ao tempo de reacção, à temperatura, I à pressão, à possibilidade de conduzir a reacção sucessivamente a temperaturas diferentes e/ou a pressões diferentes, roder-se-á igualmente reportar a este documento a respeito do contrôlo da policondensajão e do tratamento de purificação do policlcrofosfazeno obtido.
Tratando-se da evolução da pcllcondensação, sabe-se que a reacção é acompanhada pela libertação de POCly daqui resulta que a velocidade de partida de POCl^ é proporcional à velocidade de crescimento das cadeias macromoleculares e o interesse do processo de acordo cora a presente invenção é posto claramente em evidência medindo a velocidade de partida de POCl^, na presença ou na ausência da araina terciária; este facto será evidenciado também a partir da leitura dos exemplos e da cônsul ta dos gráficos, os quais são dados a título meramente ilustrativo e de modo nenhum limitativo da presente invenção.
Exemplo 1
Em um reactor agitado, mantido sob corrente de azoto e munido de um dispositivo que permite separar POCl^ formado do dissolvente a refluxo, mtroduz-se 102,51 g (0,380 mole) de
PgNOCl^ e 46,60 g de 1,2,4-triclorobenzeno.
Leva-se o conjunto à temperatura de refluxo, ou seja 210°C. 0 POCI5 policondensa-se em policlorofosfazeno e POCl^, sub-produto desta policondensação, e é recolhido com um caudal sensivelmente linear em função do tempo. Este caudal é expresso em taxa de conversão por hora. E de 4,04 j/h. A 39 % de ta xa de conversão, introduz-se no reactor 0,-+6 g (0,0038 mole) de
2,4,6-trimetil-pirldina. Verifica-se uma aceleração imediata taxa de conversão, cujo valor atinge 15,70 $/h, entre 40 e 65 % (figura 1, curva a)- a seta marca a introdução da 2,4,6-trlme- til-piridlna.
A título de comparação, se não se proceder à introdução da amina terciária a 39 % da taxa de conversão, o caudal de
POClg, expresso em taxa de conversão, continua a 4,04 $/h até % (figura 1, curva b).
Exemplo 2
I --Renova-se o ensaio do exemplo 1, introduzindo no reactor 228,30 g (0,849 mole) de PgNOCl^, 116,12 g de 1,2,4-triclo robenzeno e 1 % molar de 2,4,6-trimetil-piridina (em relação ao PgNOCl^).
A parte linear da curva que representa a quantidade de P0Clo obtida em funxão do tempo, medida entre 20 e 70 ¢, de conversão e expressa em taxa de conversão por hora, é de 10,71 </h (figura 2, curva c).
A título de comparação, se se renovar este ensaio sem se introduzir a amina terciária, o caudal, expresso em taxa de con1 versão por hora e medido entre 10 e 60 é de 3,09 %/h (figura 2, curva d).
Claims (8)
1. - Processo para a preparaçao de policlorofosfazeno mediante policondensação de N-(diclorofosforil)-triclorofosfazeno, caracterizado pelo facto de se realizar a reacção de policondensação, na totalidade ou em parte, na presença de uma amina terciária.
)
2. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracte-
a.
rizado pelo facto de a amina terciária ser estável à temperatura da reacção de policondensação na presença de N-(diclorofosforil)-triclorofosfazeno.
3. - Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo facto de a amina terciária ser estável a uma temperatura pelo menos igual a 200°C.
4.- Processo de acordo com uma qualquer das reivindica
ΚΤ <!
ções 1 a 3, caracterizado pelo facto de se escolher a amina terciária entre as aminas alifáticas comportando pelo menos doze átomos de carbono e em particular 15 a 30 átomos de carbono, as aminas aromáticas mono- ou policíclicas, podendo os núcleos aromáticos ser substituidos por átomos de halogéneo ou por grupos alquilo comportando até 3 átomos de carbono, as aminas heterocíclicas comportando 1 ou 2 átomos de azoto e, se necessário, outros hetero átomos tal como oxigénio ou enxofre, podendo o heterociclo ser substituído por átomos de halogéneo ou por grupos alquilo comportando até 3 átomos de carbono, aralquilo ou arilo ou formar com um ou vários ciclos aromáticos um sistema policíclico condensado.
5.- Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo facto de se escolher a amina terciária no grupo constituído por:
- tributilamina
- triisopentilamina
- tripentilamina
- trihexilamina
- tris-(2-metil-butil)-amina
- triheptilamina
- trioctilamina
- tridecilamina
- trifenilamina
- N,N—dimetil— -naftilamina
-10,ζ
- Ν,N-dimetil— ρ-naftilamina
- 2,6-dibromo-piridina <
- 2-fenil-, 3-fenil- e 4-fenil-piridinas
- 2,3,4-trimetil-, 2,3,5-trimetil-, 2,3,6-trimetil;
2,4,5-trimetil- e 2,4,6-trimetil-piridinas
- 4-butil-morfolina
- 4-benzil-morfolina
- 4-fenil-morfolina
- benzotiazol
- fenantridina
- 2,4-dicloro-5-metil-pirimidina.
6. - Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo facto de se escolher a amina terciária entre as piridinas, piridinas substituídas e especialmente as trimetilpiridinas.
7. - Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo facto de se utilizar a amina terciária em uma quantidade que represente pelo menos 0,1 % molar em relação ao N-(diclorofosforil)-triclorofosfazeno submetido à policondensação.
8. - Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo facto de a amina terciária utili zãvel representar entre 0,2 e 1,5 % molar em relação ao N-(dicloro fosforil)-triclorofosfazeno
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