RU2394847C2 - Polyester-ketone synthesis method - Google Patents

Polyester-ketone synthesis method Download PDF

Info

Publication number
RU2394847C2
RU2394847C2 RU2008107025/04A RU2008107025A RU2394847C2 RU 2394847 C2 RU2394847 C2 RU 2394847C2 RU 2008107025/04 A RU2008107025/04 A RU 2008107025/04A RU 2008107025 A RU2008107025 A RU 2008107025A RU 2394847 C2 RU2394847 C2 RU 2394847C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
synthesis
hours
carried out
dichlorobenzophenone
difluorobenzophenone
Prior art date
Application number
RU2008107025/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008107025A (en
Inventor
Арсен Мухамедович Хараев (RU)
Арсен Мухамедович Хараев
Рима Чамаловна Бажева (RU)
Рима Чамаловна Бажева
Абдуллах Казбулатович Микитаев (RU)
Абдуллах Казбулатович Микитаев
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова
Priority to RU2008107025/04A priority Critical patent/RU2394847C2/en
Publication of RU2008107025A publication Critical patent/RU2008107025A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2394847C2 publication Critical patent/RU2394847C2/en

Links

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to methods of producing high-molecular compounds, particularly methods of producing aromatic polyesters through high-temperature polycondensation. Aromatic polyester-ketones are obtained by reacting dioxy-compounds with potassium hydroxide and distillation of an azeotropic mixture of water and chlorobenzene. At the first step synthesis is carried out between phenolate and 4,4'-dichlorobenzophenone for 3 hours at 220-250°C in diphenylsulfone. At the second step, synthesis is carried out between oligoketone with condensation degree n=20 and 4,4'-difluorobenzophenone for 6 hours at 250-270°C in an inert medium.
EFFECT: invention reduces cost of aromatic polyester-ketones by more than 10 times due to use of relatively cheap 4,4'-dichlorobenzophenone.
2 ex

Description

Изобретение относится к способам получения высокомолекулярных соединений, в частности к способам получения полиэфиров высокотемпературной поликонденсацией.The invention relates to methods for producing high molecular weight compounds, in particular to methods for producing polyesters by high temperature polycondensation.

Известны способы получения полиэфиров высокотемпературной поликонденсацией в высококипящих растворителях при 200-350°С в течение 12-36 часов. Недостатками этих способов являются жесткие условия, низкие значения молекулярной массы и, как следствие, невысокие физико-механические свойства [1-5].Known methods for producing polyesters by high temperature polycondensation in high boiling solvents at 200-350 ° C for 12-36 hours. The disadvantages of these methods are harsh conditions, low molecular weight values and, as a consequence, low physical and mechanical properties [1-5].

Синтез полиэфиркетонов на основе дешевого 4,4'-дихлорбензофенона не позволяет получить полиэфиркетоны высокой молекулярной массы.The synthesis of polyetherketones based on cheap 4,4'-dichlorobenzophenone does not allow the production of high molecular weight polyetherketones.

В качестве наиболее близкого способа-аналога может быть получение полиэфиркетонов [6], из которого известно, что полиэфиркетоны получают реакцией 4,4'-дифторбензофенона с калиевым дифенолятом 2,2-бис(4-гидроксифенил)пропана в N,N-диметилацетамиде. Недостатком такого способа получения является то, что полиэфиркетоны с высокой молекулярной массой получаются только из 4,4'-дифторбензофенона, что до 20 и более раз повышает цену полученных этим способом полиэфиркетонов, по сравнению с другими полиэфирами такого же назначения.The closest analogous method can be the preparation of polyether ketones [6], from which it is known that polyether ketones are obtained by reacting 4,4'-difluorobenzophenone with potassium diphenolate of 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane in N, N-dimethylacetamide. The disadvantage of this production method is that high molecular weight polyether ketones are obtained only from 4,4'-difluorobenzophenone, which increases the price of polyether ketones obtained by this method up to 20 times or more in comparison with other polyesters of the same purpose.

Задачей изобретения является снижение стоимости полиэфиркетона с высокой молекулярной массой путем удешевления способа получения их из дешевого мономера 4,4'-дихлорбензофенона при использовании незначительного количества дорогостоящего 4,4'-дифторбензофенона.The objective of the invention is to reduce the cost of high molecular weight polyetherketone by cheapening the method of obtaining them from the cheap monomer 4,4'-dichlorobenzophenone using a small amount of expensive 4,4'-difluorobenzophenone.

Задача решается получением полиэфиркетонов взаимодействием диоксисоединений различного строения с дигалогенбензофенонами.The problem is solved by the production of polyetherketones by the interaction of dioxo compounds of various structures with dihalogenobenzophenones.

Сущность заключается в том, что диоксисоединения превращают в дикалиевую соль воздействием раствора щелочи, отгоняют воду с хлорбензолом при температуре 130-140°С и синтез проводят в две стадии: на первой стадии проводят синтез между фенолятом и 4,4'-дихлорбензофеноном в течение 3 часов при 220-250°С в дифенилсульфоне, а на второй стадии синтез проводят между образовавшимся олигокетоном и 4,4'-дифторбензофеноном при 250-270°С в течение 6 часов в среде инертного газа.The essence is that dioxo compounds are converted into dipotassium salt by the action of an alkali solution, water and chlorobenzene are distilled off at a temperature of 130-140 ° С and the synthesis is carried out in two stages: at the first stage, the synthesis is carried out between phenolate and 4,4'-dichlorobenzophenone for 3 hours at 220-250 ° C in diphenylsulfone, and in the second stage, the synthesis is carried out between the formed oligoketone and 4,4'-difluorobenzophenone at 250-270 ° C for 6 hours in an inert gas medium.

Пример 1. Синтез полиэфиркетона на основе 2,2-бис(4-гидроксифенил)пропана.Example 1. The synthesis of polyetherketone based on 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane.

В трехгорлую коническую колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником с ловушкой Дина-Старка, барботером и термометром, вносят 4,5687 г (0,02 моль) 2,2-бис(4-гидроксифенил)пропана, 55 г дифенилсульфона, 40 мл хлорбензола и при нагревании и перемешивании добавляют 1,6 г (0,04 моль) КОН. В токе азота при температуре 130-140°С отгоняют воду с хлорбензолом. После полной отгонки воды и хлорбензола в реакционную колбу вносят 4,78311 г (0,019) 4,4'-дихлорбензофенона и реакцию проводят при 220-250°С в течение 3 часов.4.5687 g (0.02 mol) of 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 55 g of diphenyl sulfone, 40 ml of chlorobenzene are added to a three-necked conical flask equipped with a stirrer, a reflux condenser with a Dean-Stark trap, a bubbler and a thermometer. and with heating and stirring, 1.6 g (0.04 mol) of KOH are added. In a stream of nitrogen at a temperature of 130-140 ° C, water with chlorobenzene is distilled off. After the water and chlorobenzene are completely distilled off, 4.78311 g (0.019) of 4,4'-dichlorobenzophenone is introduced into the reaction flask and the reaction is carried out at 220-250 ° C for 3 hours.

На второй стадии реакции добавляют 0,20782 г (0,001 моль) 4,4'-дифторбензофенона и продолжают реакции в течение 6 часов при 250-270°С. Реакционную массу охлаждают, разбавляют 40 мл хлороформа, высаждают в изопропиловом спирте и десятикратно промывают горячей дистиллированной водой и пятикратно горячим изопропанолом.In the second stage of the reaction, 0.20782 g (0.001 mol) of 4,4'-difluorobenzophenone is added and the reaction is continued for 6 hours at 250-270 ° C. The reaction mass is cooled, diluted with 40 ml of chloroform, precipitated in isopropyl alcohol and washed ten times with hot distilled water and five times with hot isopropanol.

Полиэфиркетон представляет собой светло-коричневый порошок. Выход - 96%. ηпр=0,8 дл/г.Polyetherketone is a light brown powder. The yield is 96%. η ol = 0.8 dl / g

Пример 2. Синтез полиэфиркетона на основе 3,3-ди(4-оксифенил)фталида.Example 2. Synthesis of polyetherketone based on 3,3-di (4-hydroxyphenyl) phthalide.

В трехгорлую коническую колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником с ловушкой Дина-Старка, барботером и термометром, вносят 6,3666 г (0,02 моль) 3,3-ди(4-оксифенил)фталида, 55 г дифенилсульфона, 40 мл хлорбензола и при нагревании и перемешивании добавляют 1,6 г (0,04 моль) КОН. В токе азота при температуре 130-140°С отгоняют воду с хлорбензолом. После полной отгонки воды и хлорбензола в реакционную колбу вносят 4,78311 г (0,019) 4,4'-дихлорбензофенона и реакцию проводят при 220-250°С в течение 3 часов.6.3666 g (0.02 mol) of 3,3-di (4-hydroxyphenyl) phthalide, 55 g of diphenyl sulfone, 40 ml of chlorobenzene are added to a three-necked conical flask equipped with a stirrer, a reflux condenser with a Dean-Stark trap, a bubbler and a thermometer. and with heating and stirring, 1.6 g (0.04 mol) of KOH are added. In a stream of nitrogen at a temperature of 130-140 ° C, water with chlorobenzene is distilled off. After the water and chlorobenzene are completely distilled off, 4.78311 g (0.019) of 4,4'-dichlorobenzophenone is introduced into the reaction flask and the reaction is carried out at 220-250 ° C for 3 hours.

На второй стадии реакции добавляют 0,20782 г (0,001 моль) 4,4'-дифторбензофенона и продолжают реакции в течение 6 часов при 250-270°С. Реакционную массу охлаждают, разбавляют 40 мл хлороформа, высаждают в изопропиловом спирте и десятикратно промывают горячей дистиллированной водой и пятикратно горячим изопропанолом.In the second stage of the reaction, 0.20782 g (0.001 mol) of 4,4'-difluorobenzophenone is added and the reaction is continued for 6 hours at 250-270 ° C. The reaction mass is cooled, diluted with 40 ml of chloroform, precipitated in isopropyl alcohol and washed ten times with hot distilled water and five times with hot isopropanol.

Полиэфиркетон представляет собой светло-коричневый порошок. Выход - 95,7%. ηпр=0,67 дл/г.Polyetherketone is a light brown powder. The yield is 95.7%. η ol = 0.67 dl / g.

В качестве диоксисоединения могут быть использованы различные бисфенолы: галогензамещенные 2,2-бис(4-оксифенил)пропана, 4,4-диокси-3,3-диметил-2,2-дифенилпропан, 2,2-бис(4-оксифенил)-2-фенилэтан, 9,9-бис(4-гидроксифенил)флуорен, 4,4'-дигидроксибензофенон, 4,4'-дигидроксидифенилоксид, 4,4'-дигидроксибифенил, дихлордифенилол-циклогексан.Various bisphenols can be used as dioxo compounds: halogen-substituted 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 4,4-dioxo-3,3-dimethyl-2,2-diphenylpropane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) -2-phenylethane, 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene, 4,4'-dihydroxybenzophenone, 4,4'-dihydroxydiphenyl oxide, 4,4'-dihydroxybiphenyl, dichlorodiphenyl-cyclohexane.

Технический результат изобретения заключается в удешевлении полиэфиркетона за счет использования более дешевого 4,4'-дихлорбензофенона взамен 4,4'-дифторбензофенона.The technical result of the invention is to reduce the cost of polyetherketone through the use of cheaper 4,4'-dichlorobenzophenone instead of 4,4'-difluorobenzophenone.

ЛитератураLiterature

1. Заявка 3700808 (ФРГ). Способ получения полиарилэфиркетонов.1. Application 3700808 (Germany). A method of obtaining a polyaryletherketone.

2. Шаов А.Х., Хараев A.M., Микитаев А.К. и др. Ароматические полиэфиркетоны и полиэфирэфиркетоны. // Пластические массы, 1990, №11. С.14-17.2. Shaov A.Kh., Kharaev A.M., Mikitaev A.K. and others. Aromatic polyether ketones and polyether ether ketones. // Plastics, 1990, No. 11. S.14-17.

3. Заявка 61-176627 (Япония). Ароматические простые полиэфиркетоны и способ их получения.3. Application 61-176627 (Japan). Aromatic simple polyetherketones and method for their preparation.

4. Заявка 3836582 (ФРГ). Способ получения полиариленэфирсульфонов и полиариленэфиркетонов.4. Application 3836582 (Germany). A method of producing polyarylene ether sulfones and polyarylene ether ketones.

5. Заявка 3901072 (ФРГ). Способ получения полиариленэфиркетонов.5. Application 3901072 (Germany). A method of producing polyarylene ether ketones.

6. Шапошникова В.В., Салазкин С.Н., Сергеев В.А. и др. Закономерности реакции 4,4'-дифторбензофенона с калиевым дифенолятом 2,2-бис(4-гидроксифенил)пропана. Изв. АН. Сер. Химическая, 1996, №10. С.2526-2530.6. Shaposhnikova V.V., Salazkin S.N., Sergeev V.A. et al. Regularities of the reaction of 4,4'-difluorobenzophenone with potassium diphenolate of 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane. Izv. AN Ser. Chemical, 1996, No. 10. S.2526-2530.

Claims (1)

Способ получения полиэфиркетонов на основе диоксисоединений различного строения и дигалогенбензофенонов, включающий взаимодействие диоксисоединений с гидроокисью калия, отгонкой азеотропной смеси вода-хлорбензол, отличающийся тем, что синтез проводят в две стадии: на первой стадии проводят синтез между фенолятом и 4,4'-дихлорбензофеноном в течение 3 ч при 220-250°С в дифенилсульфоне, а на второй стадии синтез проводят между образовавшимся олигокетоном и 4,4'-дифторбензофеноном в течение 6 ч при 250-270°С в среде инертного газа. A method for producing polyetherketones based on dioxo compounds of various structures and dihalogenobenzophenones, comprising reacting dioxo compounds with potassium hydroxide, distilling off an azeotropic water-chlorobenzene mixture, characterized in that the synthesis is carried out in two stages: in the first stage, the synthesis is carried out between phenolate and 4,4'-dichlorobenzophenone for 3 hours at 220-250 ° C in diphenyl sulfone, and in the second stage, the synthesis is carried out between the resulting oligoketone and 4,4'-difluorobenzophenone for 6 hours at 250-270 ° C in an inert gas.
RU2008107025/04A 2008-02-22 2008-02-22 Polyester-ketone synthesis method RU2394847C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008107025/04A RU2394847C2 (en) 2008-02-22 2008-02-22 Polyester-ketone synthesis method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008107025/04A RU2394847C2 (en) 2008-02-22 2008-02-22 Polyester-ketone synthesis method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008107025A RU2008107025A (en) 2009-08-27
RU2394847C2 true RU2394847C2 (en) 2010-07-20

Family

ID=41149434

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008107025/04A RU2394847C2 (en) 2008-02-22 2008-02-22 Polyester-ketone synthesis method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2394847C2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2494118C1 (en) * 2012-03-20 2013-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова Method of producing polyester ketones
RU2505557C2 (en) * 2012-04-06 2014-01-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова Method of producing polyester ketones
RU2537402C1 (en) * 2013-07-02 2015-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) Method of obtaining polyphenylene ether ketone oxymate
RU2669793C1 (en) * 2018-02-26 2018-10-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) Method of producing polyester ketones
RU2776849C1 (en) * 2021-07-21 2022-07-27 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Московский Государственный Технический Университет Имени Н.Э. Баумана (Национальный Исследовательский Университет)" Method for producing polyesteresterketone

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ШАПОШНИКОВА В.В. и др. Закономерности реакции 4,4'-дифторбензофенона с калиевым дифенолятом 2,2-бис(4-гидроксифенил)пропана. Изв. АН. Сер. химическая, 1996, №10. с.2526-2530. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2494118C1 (en) * 2012-03-20 2013-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова Method of producing polyester ketones
RU2505557C2 (en) * 2012-04-06 2014-01-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова Method of producing polyester ketones
RU2537402C1 (en) * 2013-07-02 2015-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) Method of obtaining polyphenylene ether ketone oxymate
RU2669793C1 (en) * 2018-02-26 2018-10-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) Method of producing polyester ketones
RU2776849C1 (en) * 2021-07-21 2022-07-27 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Московский Государственный Технический Университет Имени Н.Э. Баумана (Национальный Исследовательский Университет)" Method for producing polyesteresterketone

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008107025A (en) 2009-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4842434B2 (en) Improved poly (biphenyl ether sulfone)
Ates et al. Synthesis, characterization and thermally activated curing of polysulfones with benzoxazine end groups
RU2394847C2 (en) Polyester-ketone synthesis method
RU2466151C1 (en) Aromatic polyesters
TW200806707A (en) Sulfonated polyaryletherketone-block-polyethersulfone copolymers
RU2494118C1 (en) Method of producing polyester ketones
KR20130099924A (en) Novel polymer, method for producing same, and film
US7696298B2 (en) Poly(arylenebenzimidazole) polymers and copolymers
RU2383559C2 (en) Method of producing polyester-ketones
RU2427591C2 (en) Method of producing aromatic polyester-ketone
García et al. Meisenheimer complex inspired catalyst-and solvent-free synthesis of noncyclic poly (aryl ether sulfone) s
RU2465262C2 (en) Aromatic copolyester ketones and method for production thereof
RU2466153C2 (en) Polyphenylene ether ketone oximate and method for production thereof
RU2458917C2 (en) Aromatic oligoesters and synthesis method thereof
KR101931665B1 (en) Thermoplastic copolymer resin having excellent heat resistance and transparency and method for preparing the same
RU2549181C1 (en) Aromatic polyethers
RU2683268C1 (en) Aromatic polyesters
JPH02308814A (en) Production of aromatic polyether ketone
RU2505557C2 (en) Method of producing polyester ketones
RU2556232C2 (en) Aromatic polyether sulphone ketones
RU2529030C2 (en) Fireproof unsaturated polyetherketone
RU2669793C1 (en) Method of producing polyester ketones
JP5061527B2 (en) Method for producing ketal bisphenols
RU2643033C1 (en) Halogen-containing block- copolyetherketone sulfones
KR101898909B1 (en) Method for preparing poly(arylene ether) copolymers containing isohexide unit and poly(arylene ether) copolymers prepared therefrom

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110223