RU2757596C1 - Dimethyl ether of 4-chlorophthalic acid as polymer plasticiser - Google Patents

Dimethyl ether of 4-chlorophthalic acid as polymer plasticiser Download PDF

Info

Publication number
RU2757596C1
RU2757596C1 RU2020138020A RU2020138020A RU2757596C1 RU 2757596 C1 RU2757596 C1 RU 2757596C1 RU 2020138020 A RU2020138020 A RU 2020138020A RU 2020138020 A RU2020138020 A RU 2020138020A RU 2757596 C1 RU2757596 C1 RU 2757596C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dimethyl ether
chlorophthalic acid
methanol
plasticiser
chlorophthalic
Prior art date
Application number
RU2020138020A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ауес Ахмедович Россия Беев
Светлана Юрьевна Хаширова
Джульетта Анатольевна Беева
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ)
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 образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ)
Priority to RU2020138020A priority Critical patent/RU2757596C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2757596C1 publication Critical patent/RU2757596C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C69/00Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic or haloformic acids
    • C07C69/76Esters of carboxylic acids having a carboxyl group bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
    • C07C69/80Phthalic acid esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/10Esters; Ether-esters
    • C08K5/12Esters; Ether-esters of cyclic polycarboxylic acids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to an application of dimethyl ether of 4-chlorophthalic acid by the formula
Figure 00000005
as a polyvinyl chloride plasticiser.
EFFECT: invention provides a possibility of producing polymers and composites with increased levels of fire, heat and thermal resistance, preserving good dielectric properties in a wide range of temperatures and frequencies, easily soluble in standard organic solvents, and recyclable into products by standard technological methods.
1 cl, 1 tbl, 6 ex

Description

Изобретение относится к новым химическим соединениям, а именно к хлорсодержащему диметиловому эфиру фталевой кислоты, который может быть использован в качестве пластификатора полимеров, полупродукта для синтеза мономеров, используемых для получения полимеров, в частности полиимидов.The invention relates to new chemical compounds, namely to chlorine-containing dimethyl ester of phthalic acid, which can be used as a plasticizer for polymers, an intermediate for the synthesis of monomers used to produce polymers, in particular polyimides.

Изобретение относится к новому химическому соединению, конкретно к ди(1,2-метилкарбоксилат)4-хлор-бензолу:The invention relates to a new chemical compound, specifically to di (1,2-methylcarboxylate) 4-chloro-benzene:

Figure 00000001
Figure 00000001

проявляющего пластифицирующие свойства, а так же мономера с реакционноспособными концевыми группами, вступающего в реакции синтеза полимеров.exhibiting plasticizing properties, as well as a monomer with reactive end groups, entering into polymer synthesis reactions.

Известны диалкиловые эфиры фталевой кислоты, и способы их получения, которые используются в качестве пластификаторов различных полимеров:Known dialkyl esters of phthalic acid, and methods for their preparation, which are used as plasticizers of various polymers:

1. Справочник химика 21 стр. 671. Химия и химическая технология.1. Handbook of chemist 21 pages 671. Chemistry and chemical technology.

https://www.chem21.info/page/002204213213070044112171038177108225007175230096/https://www.chem21.info/page/002204213213070044112171038177108225007175230096/

2. Пат. РФ № 2064923. Способ получения пластификаторов поливинилхлорида. Опубл. 10.08.1996 г.2. Pat. RF No. 2064923. A method of producing polyvinyl chloride plasticizers. Publ. 08/10/1996

3. Пат. РФ № 2158729. Способ получения диэтилового эфира фталевой кислоты. Опубл. 10.11.2000г.3. Pat. RF No. 2158729. A method of obtaining diethyl ester of phthalic acid. Publ. 10.11.2000

4. Кнунянц И.Л. Химическая энциклопедия в 5 томах. - Советская энциклопедия. 1988г. С. 1116-1118.4. Knunyants I.L. Chemical encyclopedia in 5 volumes. - Soviet encyclopedia. 1988 S. 1116-1118.

Обнаружить описание и способ получения диметилового эфира 4-хлорфталевой кислоты в доступной литературе не удалось.It was not possible to find a description and method for preparing 4-chlorophthalic acid dimethyl ester in the available literature.

Более близким к предлагаемым по структуре и свойствам (аналог) является Авт. свид. СССР № 525662. Хлорсодержащие сложные эфиры карбоновых кислот, проявляющие пластифицирующие свойства. Опубл. 25.08.76. Бюлл. № 31.Closer to the proposed structure and properties (analogue) is Auth. wit. USSR No. 525662. Chlorine-containing esters of carboxylic acids exhibiting plasticizing properties. Publ. 08/25/76. Bull. No. 31.

Согласно авторскому свидетельству, предлагаются соединения:According to the inventor's certificate, the following compounds are offered:

Figure 00000002
Figure 00000002

где R - алкил, фенил, проявляющие пластифицирующее действие по отношению к поливинилхлориду. Недостатками этих мономеров являются недостаточно высокие значения термостойкости и механических свойств получаемых на их основе пластифицированных полимерных композитов.where R is alkyl, phenyl, exhibiting a plasticizing effect with respect to polyvinyl chloride. The disadvantages of these monomers are insufficiently high values of thermal stability and mechanical properties of plasticized polymer composites obtained on their basis.

Задачей изобретения является расширение ассортимента органических соединений, проявляющих пластифицирующие свойства, а так же мономеров с реакционноспособными концевыми группами, вступающих в реакции синтеза полимеров.The objective of the invention is to expand the range of organic compounds exhibiting plasticizing properties, as well as monomers with reactive end groups that enter into polymer synthesis reactions.

Задача решается получением нового хлорсодержащего диметилового эфира - ди(1,2-метилкарбоксилат)4-хлор-бензола взаимодействием 4-хлорфталевого ангидрида (4-ХФА) с метанолом в присутствии серной кислоты.The problem is solved by obtaining a new chlorine-containing dimethyl ether - di (1,2-methylcarboxylate) 4-chlorobenzene by the interaction of 4-chlorophthalic anhydride (4-CPA) with methanol in the presence of sulfuric acid.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.

Пример 1.Example 1.

В трехгорловую колбу, снабженную мешалкой, термометром и обратным холодильником, загружают 36,512 г (0,2 моль) 4-хлорфталевого ангирида, 81 мл метанола (2 моль), 0,1 г концентрированной серной кислоты (ρ = 1,84 г/мл). Мольное соотношение 4-ХФА:метанол составляет 1:10. Включают перемешивание и, повысив температуру до 50°С, проводят реакцию этерификации в течение 30 минут, затем повышают температуру до 60°С, и выдерживают реакционную смесь в течение 60 минут. После этого, содержимое колбы нагревают до 75°С в водяной бане, убирают мешалку, и отгоняют избыток метилового спирта. Содержимое колбы - маслянистую жидкость разбавляют 50 мл хлороформа и промывают раствором гидрокарбоната натрия в дистиллированной воде до нейтральной реакции промывных вод по фенолфталеину. После этого, проводят отгонку хлороформа при температуре 75°С водяной бани. Получают 38,87 г (85 %) светло-желтой жидкости - ди(1,2-метилкарбоксилат)4-хлор-бензола.In a three-necked flask equipped with a stirrer, thermometer and reflux condenser, load 36.512 g (0.2 mol) of 4-chlorophthalic angyride, 81 ml of methanol (2 mol), 0.1 g of concentrated sulfuric acid (ρ = 1.84 g / ml ). The molar ratio of 4-CPA: methanol is 1:10. Stirring is turned on and, having increased the temperature to 50 ° C, the esterification reaction is carried out for 30 minutes, then the temperature is increased to 60 ° C, and the reaction mixture is maintained for 60 minutes. After that, the contents of the flask are heated to 75 ° C in a water bath, the stirrer is removed, and the excess of methyl alcohol is distilled off. The contents of the flask — an oily liquid — is diluted with 50 ml of chloroform and washed with a solution of sodium bicarbonate in distilled water until the wash water is neutral with phenolphthalein. After that, carry out the distillation of chloroform at a temperature of 75 ° C water bath. 38.87 g (85%) of a light yellow liquid - di (1,2-methylcarboxylate) 4-chlorobenzene are obtained.

Из результатов элементного анализа, функционального анализа, тонкослойной хроматографии, ИК-спектроскопии образуется диметиловый эфир 4-хлорфталевой кислоты формулы:From the results of elemental analysis, functional analysis, thin layer chromatography, IR spectroscopy, 4-chlorophthalic acid dimethyl ester of the formula is formed:

Figure 00000001
Figure 00000001

Расчетная молекулярная масса продукта = 228,6317 г/моль; элементный состав, %: С = 52,53/51,66; Н = 3,97/3,59; О = 27,99/28,24; Сl = 15,51/15,36 (в числителе вычислено, в знаменателе - найдено).Calculated molecular weight of the product = 228.6317 g / mol; elemental composition,%: C = 52.53 / 51.66; H = 3.97 / 3.59; O = 27.99 / 28.24; Сl = 15.51 / 15.36 (calculated in the numerator, found in the denominator).

В ИК-спектрах обнаружены полосы поглощения в области, см-1: 1090-1072 (Cаром-Cl); (валентные колебания -С=О сложноэфирной группы); 1280-1050 (валентные колебания простой эфирной -С-О-С- связи).The IR spectra revealed absorption bands in the region, cm -1 : 1090-1072 (C arom -Cl); (stretching vibrations -C = O of the ester group); 1280-1050 (stretching vibrations of the ether -C-O-C- bond).

Пример 2.Example 2.

По примеру 1, только количество метанола в реакционной смеси составляет 89 мл (2,2 моль). Мольное соотношение 4-ХФА:метанол составляет 1:11. Выход продукта реакции составляет 39,85 г (87,2%).According to example 1, only the amount of methanol in the reaction mixture is 89 ml (2.2 mol). The molar ratio of 4-CPA: methanol is 1:11. The reaction product yield is 39.85 g (87.2%).

Пример 3.Example 3.

По примеру 1, только количество метанола в реакционной смеси составляет 97 мл (2,4 моль). Мольное соотношение 4-ХФА:метанол составляет 1:12. Выход продукта реакции составляет 41,34 г (90,4%).According to example 1, only the amount of methanol in the reaction mixture is 97 ml (2.4 mol). The molar ratio of 4-CPA: methanol is 1:12. The reaction product yield is 41.34 g (90.4%).

Пример 4.Example 4.

По примеру 1, только количество метанола в реакционной смеси составляет 101 г (2,5 моль). Мольное соотношение 4-ХФА:метанол составляет 1:12,5. Выход продукта реакции составляет 42 г (92%).In example 1, only the amount of methanol in the reaction mixture is 101 g (2.5 mol). The molar ratio of 4-CPA: methanol is 1: 12.5. The yield of the reaction product is 42 g (92%).

Пример 5.Example 5.

По примеру 1, только количество метанола в реакционной смеси составляет 105 мл (2,6 моль). Мольное соотношение 4-ХФА:метанол составляет 1:13. Выход продукта реакции составляет 42,3 г (92,5%).In example 1, only the amount of methanol in the reaction mixture is 105 ml (2.6 mol). The molar ratio of 4-CPA: methanol is 1:13. The yield of the reaction product is 42.3 g (92.5%).

Пример 6.Example 6.

По примеру 1, только количество метанола в реакционной смеси составляет 113,5 мл (2,8 моль). Мольное соотношение 4-ХФА:метанол составляет 1:14. Выход продукта реакции составляет 42,7 г (93,3%).In example 1, only the amount of methanol in the reaction mixture is 113.5 ml (2.8 mol). The molar ratio of 4-CPA: methanol is 1:14. The yield of the reaction product is 42.7 g (93.3%).

Синтезированный диметиловый эфир 4-хлорфталевой кислоты проявляет пластифицирующее влияние по отношению к полимерам, а также может быть использован как мономер с реакционноспособными концевыми группами, вступающего в реакции синтеза полимеров.The synthesized 4-chlorophthalic acid dimethyl ester exhibits a plasticizing effect with respect to polymers, and can also be used as a monomer with reactive end groups, which enters into polymer synthesis reactions.

Предлагаемое соединение имеет жидкое агрегатное состояние, что дает возможность получать на его основе заливочные компаунды, пластификаторы, обладающие повышенной огнестойкостью и другими важными эксплуатационными характеристиками.The proposed connection has a liquid state of aggregation, which makes it possible to obtain on its basis potting compounds, plasticizers with increased fire resistance and other important performance characteristics.

В таблице приведены некоторые свойства поливинилхлорида, пластифицированных синтезированным по примеру 5 диметиловым эфиром 4-хлорфталевой кислоты и аналога.The table shows some properties of polyvinyl chloride, plasticized synthesized according to example 5 dimethyl ester of 4-chlorophthalic acid and an analogue.

Таблицаtable

Композит Composite Свойства пластифицированного поливинилхлоридаProperties of plasticized polyvinyl chloride ε, %ε,% σразр., кгс/см2 σ res., kgf / cm 2 Т2%, °СT 2%, ° C По примеру 5Following example 5 220-240220-240 380-460380-460 210-280210-280 АналогAnalogue 210-230210-230 190-220190-220 200-260200-260

σразр. - разрушающее напряжение при растяжении;σ res. - tensile breaking stress;

ε - относительное удлинение при разрыве.ε - elongation at break.

При прикладном использовании диметилового эфира 4-хлорфталевой кислоты получаются полимеры и композиты с повышенными значениями огне-, тепло- и термостойкости, сохраняющие хорошие диэлектрические свойства в широком интервале температур и частот, легко растворимы в обычных органических растворителях и могут перерабатываться в изделия обычными технологическими методами.With the applied use of 4-chlorophthalic acid dimethyl ester, polymers and composites with increased values of fire, heat and heat resistance are obtained, retaining good dielectric properties in a wide range of temperatures and frequencies, are easily soluble in common organic solvents, and can be processed into articles by conventional technological methods.

Технический результат - расширение ассортимента органических соединений, проявляющих пластифицирующие свойства, а так же мономеров с реакционноспособными концевыми группами, вступающих в реакции синтеза полимеров.The technical result is to expand the range of organic compounds exhibiting plasticizing properties, as well as monomers with reactive end groups that enter into polymer synthesis reactions.

Claims (2)

Применение диметилового эфира 4-хлорфталевой кислоты формулы
Figure 00000003
The use of 4-chlorophthalic acid dimethyl ester of the formula
Figure 00000003
в качестве пластификатора поливинилхлорида.as a plasticizer for polyvinyl chloride.
RU2020138020A 2020-11-19 2020-11-19 Dimethyl ether of 4-chlorophthalic acid as polymer plasticiser RU2757596C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020138020A RU2757596C1 (en) 2020-11-19 2020-11-19 Dimethyl ether of 4-chlorophthalic acid as polymer plasticiser

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020138020A RU2757596C1 (en) 2020-11-19 2020-11-19 Dimethyl ether of 4-chlorophthalic acid as polymer plasticiser

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2757596C1 true RU2757596C1 (en) 2021-10-19

Family

ID=78286560

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020138020A RU2757596C1 (en) 2020-11-19 2020-11-19 Dimethyl ether of 4-chlorophthalic acid as polymer plasticiser

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2757596C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU525662A1 (en) * 1975-06-09 1976-08-25 Уфимский Нефтяной Институт Chlorine-containing carboxylic esters exhibiting plasticizing properties
US5081281A (en) * 1988-10-11 1992-01-14 Changchun Institute Of Applied Chemistry Process for the preparation of 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic acid and its derivatives
RU2064923C1 (en) * 1992-12-30 1996-08-10 Фирма "КБК" Method of synthesis of polyvinyl chloride plasticizer
RU2158729C1 (en) * 1999-04-28 2000-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "РОСБИО" Method of preparing phthalic acid diethyl ester

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU525662A1 (en) * 1975-06-09 1976-08-25 Уфимский Нефтяной Институт Chlorine-containing carboxylic esters exhibiting plasticizing properties
US5081281A (en) * 1988-10-11 1992-01-14 Changchun Institute Of Applied Chemistry Process for the preparation of 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic acid and its derivatives
RU2064923C1 (en) * 1992-12-30 1996-08-10 Фирма "КБК" Method of synthesis of polyvinyl chloride plasticizer
RU2158729C1 (en) * 1999-04-28 2000-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "РОСБИО" Method of preparing phthalic acid diethyl ester

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Carothers et al. Studies on polymerization and ring formation. v. glycol esters of oxalic acid
RU2757596C1 (en) Dimethyl ether of 4-chlorophthalic acid as polymer plasticiser
US3845102A (en) Process for preparing the methacrylate esters of multibrominated phenol derivatives
RU2751105C1 (en) Diallyl ether of 4-chlorophthalic acid as a monomer for production of thermosetting polymers of increased fire resistance and method for its production
CN106699504A (en) Preparation method of 2,2-bis(3,4-dimethylphenyl)hexafluoropropane
RU2585281C1 (en) Aromatic block copolyester ketones
US1710424A (en) Production of polyalkylene glycol esters
KR20220069007A (en) Bio-based acrylate monomers
RU2382054C2 (en) Unsaturated aromatic oligoesters
US1160595A (en) Process for the manufacture of esters of oxy fatty acids.
RU2561923C1 (en) Polyvinyl chloride plasticiser
Hachihama et al. Chlorination of Furfural in Concentrated Hydrochloric Acid
RU2681631C1 (en) Polyvinyl chloride plasticizer
RU2757583C1 (en) Diglycidyl ether of 4-chlorophthalic acid as a monomer for producing epoxy polymers
RU2255944C1 (en) Plasticizer for polar caoutchouc-based rubber
SU306622A1 (en) PLAINLESS I
EP3788030B1 (en) Diels- alder ring-opening process
RU2510629C1 (en) Method of obtaining pentaerythrite trichlorohydrin
SU380637A1 (en) METHOD OF OBTAINING MONO- OR DI-a-FLUOROCRYLATES
JPS625897B2 (en)
SU1004353A1 (en) 10-allyltricyclo-(4,2,2,0 2.5)-dec-7-ene-carboxylate as binder in injection moulding compositions
JP2011219416A (en) Production method of aromatic polycarboxylic acid anhydride compound
RU2281937C1 (en) Method for production of 4-(omega-hydroxyalkyloxy)-4'-cyanobyphenyls
SU585166A1 (en) 4-(m-carboxyphenyl-oxy)-naphthalic anhydride for synthesis of soluble heat-resistant polymer-polybenzimid-azolonenaphthoyleneimidazole
Adams et al. The Effect of α-Methyl Substituents on the Anhydridization of Aliphatic Dibasic Acids