RU2631502C2 - Полиарилендифталиды и способ их получения - Google Patents

Полиарилендифталиды и способ их получения Download PDF

Info

Publication number
RU2631502C2
RU2631502C2 RU2016104234A RU2016104234A RU2631502C2 RU 2631502 C2 RU2631502 C2 RU 2631502C2 RU 2016104234 A RU2016104234 A RU 2016104234A RU 2016104234 A RU2016104234 A RU 2016104234A RU 2631502 C2 RU2631502 C2 RU 2631502C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
polyarylene
diphthalides
heteroaromatic
complex catalyst
catalyst based
Prior art date
Application number
RU2016104234A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2016104234A (ru
Inventor
Владимир Александрович Крайкин
Тагир Айратович Янгиров
Ахнэф Амирович Фатыхов
Наталья Георгиевна Гилева
Эльвира Александровна Седова
Ирина Андреевна Ионова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Уфимский Институт химии Российской академии наук (УфИХ РАН)
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 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Уфимский Институт химии Российской академии наук (УфИХ РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Уфимский Институт химии Российской академии наук (УфИХ РАН)
Priority to RU2016104234A priority Critical patent/RU2631502C2/ru
Publication of RU2016104234A publication Critical patent/RU2016104234A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2631502C2 publication Critical patent/RU2631502C2/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G61/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/02—Macromolecular compounds containing only carbon atoms in the main chain of the macromolecule, e.g. polyxylylenes
    • C08G61/10—Macromolecular compounds containing only carbon atoms in the main chain of the macromolecule, e.g. polyxylylenes only aromatic carbon atoms, e.g. polyphenylenes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G61/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/12—Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

Настоящее изобретение относится к способу получения полиариленфталидов, используемых в производстве термостойких материалов, а также как растворимые высокомолекулярные прекурсоры в высокотемпературном синтезе сопряженных полимерных структур. Способ получения полиарилендифталидов заключается в проведении поликонденсации псевдохлорангидридов о-дикетокарбоновых кислот формулы
Figure 00000004
, где R - двухвалентный ароматический (гетероароматический) радикал полифениленового ряда, в среде ацетона или N,N-диметилформамида в присутствии йодида щелочного металла или в среде N,N-диметилацетамида в присутствии комплексного катализатора на основе Ni(0). Комплексный катализатор на основе Ni(0) образуется при смешении цинкового порошка, хлорида никеля (II), трифенилфосфина и 2,2′-бипиридила, взятых в мольном соотношении 3,1:0,05:3,1:0,05. В результате осуществления данного способа получают полиариленфталиды, в которых с ароматическим (гетероароматическим) фрагментом R в полимерной цепи регулярно чередуется две смежные фталидные группы, соединенные между собой С(sp3)-C(sp3) одинарной связью и обладающие хорошей растворимостью в широком круге органических растворителей. 1 з.п. ф-лы, 6 пр.

Description

Изобретение относится к области высокомолекулярных соединений, в частности к неизвестному ранее типу фталидсодержащих полимеров - поли-арилендифталидам общей формулы
Figure 00000001
где R - двухвалентный ароматический (гетероароматический) радикал поли-фениленового ряда, и к способу их получения.
Заявляемые полиарилендифталиды являются термореактивными поли-гетероариленами и могут быть использованы в производстве термостойких материалов, а также как растворимые высокомолекулярные прекурсоры в высокотемпературном синтезе сопряженных полимерных структур.
Указанные соединения, их свойства и способ получения в литературе не описаны.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в получении полиарилендифталидов, в которых с ароматическим (гетероароматическим) фрагментом R в полимерной цепи регулярно чередуется не одна (как, например, в полиариленфталидах и фталидсодержащих полимерах других классов [Салазкин С.Н. Ароматические полимеры на основе псевдохлорангидридов. Высокомол. соед. 2004, 46, 1244.; Бюллер К.А. Тепло- и термостойкие полимеры. М.: "Химия", 1984]), а две смежные фталидные группы, соединенные между собой C(sp3)-C(sp3) одинарной связью.
Figure 00000002
Поставленная задача достигается путем проведения поликонденсации псевдохлорангидридов о-дикетокарбоновых кислот I, где R - двухвалентный ароматический (гетероароматический) радикал полифениленового ряда, в среде ацетона или N,N-диметилформамида при 55-80°С в присутствии трехкратного мольного избытка йодидов щелочных металлов в течение 10 часов, или в среде N,N-диметилацетамида при 75°С в присутствии комплексного катализатора на основе Ni(0), образующегося при смешении цинкового порошка, хлорида никеля (II), трифенилфосфина и 2,2'-бипиридила, взятых в мольном соотношении 3.1:0.05:3.1:0.05, в течение 10 часов.
Доказательством структуры полученных полимеров является наличие в ИК-спектрах полиарилендифталидов полосы поглощения в области 1780 см-1, характерной для валентных колебаний карбонильной группы лактонного цикла, сигналов углеродного атома этой группы в спектрах ЯМР13С в области 169 м.д., а также характеристических сигналов узлового четвертичного атома углерода фталидной группы в области 90 м.д.
Полученные полиарилендифталиды имеют хорошую растворимость в широком круге органических растворителей различных классов, в том числе в таких доступных, как хлороформ, тетрахлорэтан, метиленхлорид, N,N-диметилформамид, N,N-диметилацетамид, крезол и др., из растворов которых образуют прозрачные пленки. Синтезированные полимеры плавятся в области 300-320°С и начинают разлагаться при ≈ 350°С в инертной среде и ≈ 270°С на воздухе.
Сущность изобретения подтверждается следующими примерами.
1. Поли[(дифенилоксид-4,4'-диил)-(3,3'-дифталид)]
Пример 1. В продутую аргоном трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, загружают 2.0 г (3.9 ммоль) дихлорангидрида 4',4''-бис-(2-карбоксибензоил)дифенилоксида, 2.0 г (12 ммоль) иодида натрия, вводят 12 мл ацетона и перемешивают при 55°С в течение 10 ч. Образовавшийся полимер отфильтровывают, выгружают в метанол, промывают метиловым спиртом и растворяют в хлороформе. Отфильтрованный раствор высаживают в 8-10 кратное количество метанола. Выпавшие хлопья полимера отфильтровывают, промывают метиловым спиртом и сушат на воздухе при 125°С до постоянного веса. Выход поли[(дифенилоксид-4,4'-диил)-(3,3'-дифталида)] 1.45 г (80% от теоретического). Температура начала разложения в инертной среде 350°С, на воздухе 270°С. Мол.м., определенная методом гельпроникающей хроматографии, Mw 26200, Mn 8600 (Mw/Mn 3.1). ИК-спектр, ν, см-1: 1780.37; 1596.16; 1501.65; 1465.96; 1287.54; 1247.03; 1173.73; 1100.44; 1073.43; 1019.42; 1004.96; 973.13; 743.59; 705.98; 686.69. Спектр ЯМР 13С, δ, м.д.: 89.99; 90.65; 118.03; 118.29; 118.39; 124.30; 125.02; 125.72; 125.82; 126.18; 128.18; 128.47; 129.92; 131.61; 137.47; 134.77; 148.78; 148.95; 156.64; 156.77; 168.59; 169.08.
Пример 2. В продутую аргоном трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, загружают 2.0 г (3.9 ммоль) дихлорангидрида 4',4''-бис-(2-карбоксибензоил)дифенилоксида, 2.0 г (12 ммоль) иодида натрия, вводят 12 мл диметилформамида и перемешивают при 55°С в течение 10 ч. Реакционную массу выгружают в метанол, промывают метиловым спиртом и растворяют в хлороформе. Отфильтрованный раствор высаживают в 8-10 кратное количество метанола. Выпавшие хлопья полимера отфильтровывают, промывают метиловым спиртом и сушат на воздухе при 125°С до постоянного веса. Выход поли[(дифенилоксид-4,4'-диил)-(3,3'-дифталида)] 1.5 г (88% от теоретического). Температура начала разложения в инертной среде 350°С, на воздухе 270°С. Мол.м., определенная методом гельпроникающей хроматографии, Mw 4000 и Mn 900 (Mw/Mn 4.5). ИК-спектр, ν, см-1: 1780.37; 1596.16; 1501.65; 1465.96; 1287.54; 1247.03; 1173.73; 1100.44; 1073.43; 1019.42; 1004.96; 973.13; 743.59; 705.98; 686.69. Спектр ЯМР 13С, δ, м.д.: 89.99; 90.65; 118.03; 118.29; 118.39; 124.30; 125.02; 125.72; 125.82; 126.18; 128.18; 128.47; 129.92; 131.61; 137.47; 134.77; 148.78; 148.95; 156.64; 156.77; 168.59; 169.08.
Пример 3. В продутую аргоном двугорлую колбу загружают 2.0 г (3.9 ммоль) дихлорангидрида 4',4''-бис-(2-карбоксибензоил)дифенилоксида, 0.81 г (12.4 ммоль) цинкового порошка, 3.25 г (12.4 ммоль) трифенилфосфина, 0.026 г (0.2 ммоль) хлорида никеля, 0.031 г (0.2 ммоль) 2,2'-бипиридила, вводят 5 мл диметилацетамида и перемешивают при 75°С в течение 10 ч. Реакционную массу отфильтровывают от остатков цинка и высаживают в метанол. Высадившийся полимер промывают спиртом, сушат и растворяют в хлороформе. Раствор высаживают в 8-10 кратное количество метанола. Выпавшие хлопья полимера отфильтровывают, промывают на фильтре спиртом и сушат на воздухе при 150°С до постоянного веса. Выход поли[(дифенилоксид-4,4'-диил)-(3,3'-дифталида)] 1.33 г (78% от теоретического). Температура начала разложения (в инертной среде) 340°С, на воздухе 300°С. Мол.м., определенная методом гельпроникающей хроматографии, Mw 3800 и Mn 1500 (Mw/Mn 2.5). ИК-спектр, ν, см-1: 1780.37; 1596.16; 1501.65; 1465.96; 1287.54; 1247.03; 1173.73; 1100.44; 1072.47; 1019.42; 1003.99; 973.13; 744.55; 705.98; 686.69. Спектр ЯМР 13С, δ, м.д.: 89.99; 90.65; 118.03; 118.29; 118.39; 124.30; 125.02; 125.72; 125.82; 126.18; 128.18; 128.47; 129.92; 131.61; 137.47; 134.77; 148.78; 148.95; 156.64; 156.77; 168.59; 169.08.
2. Поли[(дифенилсульфид-4,4'-диил)-(3,3'-дифталид)]
Пример 4. В продутую аргоном трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, загружают 1.64 г (3.2 ммоль) дихлорангидрида 4',4''-бис-(2-карбоксибензоил)дифенилсульфида, 1.5 г (10 ммоль) иодида натрия, вводят 9.5 мл ацетона и перемешивают при 55°С в течение 10 ч. Реакционную массу выгружают в метанол, промывают метиловым спиртом и растворяют в хлороформе. Фильтрованный раствор высаживают в 8-10 кратное количество метанола. Выпавшие хлопья полимера отфильтровывают, промывают метиловым спиртом и сушат на воздухе при 125°С до постоянного веса. Выход поли[(дифенилсульфид-4,4'-диил)-(3,3'-дифталида)] 1.24 г (87% от теоретического). Температура начала разложения в инертной среде 360°С; на воздухе 270°С. Мол.м., определенная методом гельпроникающей хроматографии, Mw 83800 и Mn 35200 (Mw/Mn 2.4). ИК-спектр, ν, см-1: 1779.41; 1594.23; 1492.00; 1465.96; 1398.45; 1287.54; 1246.07; 1085.97; 1072.47; 1019.42; 1003.99; 973.13; 811.10; 751.31; 722.37; 699.23. Спектр ЯМР 13С, δ, м.д.: 89.66; 90.38; 124.27; 124.92; 125.62; 125.73; 126.05; 127.14; 127.19; 127.54; 129.94; 130.53; 133.84; 134.42; 134.75; 135.61; 135.85; 148.21; 148.50; 168.25; 168.74.
3. Поли[(терфенил-4,4'-диил)-(3,3'-дифталид)]
Пример 5. В продутую аргоном трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, загружают 1.97 г (3.5 ммоль) дихлорангидрида 4',4''-бис-(2-карбоксибензоил)терфенила, 1.8 г (12 ммоль) иодида натрия, вводят 11 мл диметилформамида и перемешивают при 80°С в течение 10 ч. Реакционную массу выгружают в метанол, промывают метиловым спиртом и растворяют в хлороформе. Отфильтрованный раствор высаживают в 8-10 кратное количество метанола. Выпавшие хлопья полимера отфильтровывают, промывают метиловым спиртом и сушат на воздухе при 100°С до постоянного веса. Выход поли[(терфенил-4,4'-диил)-(3,3'-дифталида)] 1.2 г (70% от теоретического). Температура начала разложения в инертной среде 350°С, на воздухе 270°С. Мол.м., определенная методом гельпроникающей хроматографии, Mw 39600 и Mn 7700 (Mw/Mn 5.1). ИК-спектр, ν, см-1: 1780.37; 1595.20; 1491.01; 1465.96; 1394.56; 1286.58; 1246.07; 1174.70; 1103.33; 1073.43; 1002.06; 810.14; 751.31; 702.12. Спектр ЯМР 13С, δ, м.д.: 90.17; 90.91; 124.50; 125.10; 125.67; 125.77; 126.25; 126.67; 126.96; 127.28; 127.39; 127.65; 129.90; 134.16; 134.41; 134.80; 135.82; 138.80; 139.13; 140.37; 148.06; 168.80; 169.32.
Пример 6. Аналогично примеру 5, только вместо NaI берется KI. Выход поли[(терфенил-4,4'-диил)-(3,3'-дифталида)] 0.44 г (70% от теоретического). Температура начала разложения в инертной среде 350°С; на воздухе 270°С. Мол.м., определенная методом гельпроникающей хроматографии, Mw 70000 и Mn 17000 (Mw/Mn 4.1). ИК-спектр, ν, см-1: 1780.37; 1595.20; 1491.01; 1465.96; 1394.56; 1286.58; 1246.07; 1174.70; 1103.33; 1073.43; 1002.06; 810.14; 751.31; 702.12. Спектр ЯМР 13С, δ, м.д.: 90.17; 90.91; 124.50; 125.10; 125.67; 125.77; 126.25; 126.67; 126.96; 127.28; 127.39; 127.65; 129.90; 134.16; 134.41; 134.80; 135.82; 138.80; 139.13; 140.37; 148.06; 168.80; 169.32.

Claims (4)

1. Способ получения полиарилендифталидов, заключающийся в поликонденсации псевдохлорангидридов o-дикетокарбоновых кислот общей формулы
Figure 00000003
,
где R - двухвалентный ароматический (гетероароматический) радикал полифениленового ряда, в среде ацетона или N,N-диметилформамида при 55-80°C в присутствии трехкратного мольного избытка йодидов щелочных металлов в течение 10 часов или в среде N,N-диметилацетамида при 75°C в присутствии комплексного катализатора на основе Ni(0) в течение 10 часов.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что комплексный катализатор на основе Ni(0) образуется при смешении цинкового порошка, хлорида никеля (II), трифенилфосфина и 2,2'-бипиридила, взятых в мольном соотношении 3.1:0.05:3.1:0.05.
RU2016104234A 2016-02-09 2016-02-09 Полиарилендифталиды и способ их получения RU2631502C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016104234A RU2631502C2 (ru) 2016-02-09 2016-02-09 Полиарилендифталиды и способ их получения

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016104234A RU2631502C2 (ru) 2016-02-09 2016-02-09 Полиарилендифталиды и способ их получения

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2016104234A RU2016104234A (ru) 2017-08-14
RU2631502C2 true RU2631502C2 (ru) 2017-09-25

Family

ID=59633239

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016104234A RU2631502C2 (ru) 2016-02-09 2016-02-09 Полиарилендифталиды и способ их получения

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2631502C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2713951C1 (ru) * 2019-09-18 2020-02-11 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова Российской академии наук (ИНЭОС РАН) Способ получения полидифенилен-n-арилфталимидинов

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU734989A1 (ru) * 1977-12-08 1980-05-15 Институт Химии Башкирского Филиала Ан Ссср Полигетероарилены дл изготовлени термостойких материалов и способ их получени
JPS60223818A (ja) * 1984-04-23 1985-11-08 Showa Denko Kk ポリヘテロアリ−レンの製造法
JP2004013451A (ja) * 2002-06-06 2004-01-15 Hitachi Chem Co Ltd 入力パネル、フィルム状基材及びその製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU734989A1 (ru) * 1977-12-08 1980-05-15 Институт Химии Башкирского Филиала Ан Ссср Полигетероарилены дл изготовлени термостойких материалов и способ их получени
JPS60223818A (ja) * 1984-04-23 1985-11-08 Showa Denko Kk ポリヘテロアリ−レンの製造法
JP2004013451A (ja) * 2002-06-06 2004-01-15 Hitachi Chem Co Ltd 入力パネル、フィルム状基材及びその製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
С.Н. САЛАЗКИН "АРОМАТИЧЕСКИЕ ПОЛИМЕРЫ НА ОСНОВЕ ПСЕВДОХЛОРАНГИДРИДОВ", ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ, СЕРИЯ Б, Т. 46, 7, СТР.1244-1269. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2713951C1 (ru) * 2019-09-18 2020-02-11 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова Российской академии наук (ИНЭОС РАН) Способ получения полидифенилен-n-арилфталимидинов

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016104234A (ru) 2017-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20190153154A1 (en) Polymers of intrinsic microporosity (pims) containing locked spirobisindane structures and methods of synthesis of pims polymers
Guiver et al. Chemical modification of polysulfones: a facile method of preparing azide derivatives from lithiated polysulfone intermediates
RU2631502C2 (ru) Полиарилендифталиды и способ их получения
US20030092880A1 (en) Conjugated poly(2,7-carbazole) derivatives and process for the preparation thereof
RU2466153C2 (ru) Полифениленэфиркетоноксимат и способ его получения
JP6156818B2 (ja) 高分子および当該高分子の製造方法
US20020103332A1 (en) Conjugated polycarbazole derivatives and process for the preparation thereof
RU2634729C1 (ru) Способ получения стереорегулярных полиарилендифталидов
Tamura et al. Synthesis and properties of polyacetylenes having pendent phenylethynylcarbazolyl groups
US5306789A (en) Amorphous, soluble, aromatic polymers with high glass transition temperatures
DE19913543B4 (de) Polyadditions-Copolymer und Verfahren zu seiner Herstellung
JP2015040254A (ja) ｎ型半導体高分子化合物及びその製造方法
JP4797464B2 (ja) バナジル二核錯体
KR101606265B1 (ko) 폴리 3-알킬티오펜의 제조방법
JP6800920B2 (ja) 化合物の作製方法およびそれを用いるポリマーの作製方法
KR100767955B1 (ko) 폴리(아릴렌 아민)계 고분자 및 그의 제조방법
JPH0656972A (ja) 四級化ポリ（キノリンジイル）及びポリ（イソキノリンジイル）重合体、その製造法及び利用法
Zhu et al. Design, synthesis and characterization of novel nitrogen-and sulfur-containing polymers with well-defined conjugated length
CN105254889A (zh) 一种高纯度线性聚芳硫醚及其合成方法和应用
KR101316093B1 (ko) 폴리티오펜 유도체의 제조방법
US3714129A (en) Polymers with recurring imidazole segments
RU2265622C2 (ru) Полимеры, содержащие в основной цепи пиррольные фрагменты, и способ их получения
SU704114A1 (ru) Полигетероарилены дл изготовлени термостойкихматериалов и способ их получени
RU2573840C2 (ru) Дикетоксимный мономер, содержащий пиррольные циклы, и способ его получения
RU2537402C1 (ru) Способ получения полифениленэфиркетоноксимата

Legal Events

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

Effective date: 20190210