RU2816458C1 - Diglycidyl ester of 3,4,5,6-tetrachlorophthalic acid as monomer for production of epoxy polymers - Google Patents
Diglycidyl ester of 3,4,5,6-tetrachlorophthalic acid as monomer for production of epoxy polymers Download PDFInfo
- Publication number
- RU2816458C1 RU2816458C1 RU2023104855A RU2023104855A RU2816458C1 RU 2816458 C1 RU2816458 C1 RU 2816458C1 RU 2023104855 A RU2023104855 A RU 2023104855A RU 2023104855 A RU2023104855 A RU 2023104855A RU 2816458 C1 RU2816458 C1 RU 2816458C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- monomer
- diglycidyl ester
- production
- tetrachlorophthalic acid
- epoxy polymers
- Prior art date
Links
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 15
- 239000000178 monomer Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 6
- WZHHYIOUKQNLQM-UHFFFAOYSA-N 3,4,5,6-tetrachlorophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=C(Cl)C(Cl)=C(Cl)C(Cl)=C1C(O)=O WZHHYIOUKQNLQM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 7
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 title abstract description 6
- QSDWFFRGNSHCEP-UHFFFAOYSA-N bis(oxiran-2-ylmethyl) 3,4,5,6-tetrachlorobenzene-1,2-dicarboxylate Chemical compound C1OC1COC(=O)C1=C(Cl)C(Cl)=C(Cl)C(Cl)=C1C(=O)OCC1CO1 QSDWFFRGNSHCEP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 6
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 4
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 4
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 3
- -1 4-chlorophthalic acid diglycidyl ester Chemical compound 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- KJFMBFZCATUALV-UHFFFAOYSA-N phenolphthalein Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C1(C=2C=CC(O)=CC=2)C2=CC=CC=C2C(=O)O1 KJFMBFZCATUALV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DVIPPHSQIBKWSA-UHFFFAOYSA-N 4-chlorophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(Cl)C=C1C(O)=O DVIPPHSQIBKWSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N diglycidyl ether Chemical compound C1OC1COCC1CO1 GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 1
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010230 functional analysis Methods 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000004809 thin layer chromatography Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к химическим соединениям, а именно к хлорсодержащему диглцидиловому эфиру, который может быть использован в качестве мономера для получения эпоксидных полимеров. Технический результат - расширение ассортимента мономеров с реакционноспособными концевыми группами, вступающих в реакции синтеза полимеров.The invention relates to chemical compounds, namely to chlorine-containing diglycidyl ether, which can be used as a monomer for the production of epoxy polymers. The technical result is an expansion of the range of monomers with reactive end groups that enter into polymer synthesis reactions.
Предлагается применение диглицидилового эфира 3,4,5,6-тетрахлорфталевой кислотыThe use of diglycidyl ester of 3,4,5,6-tetrachlorophthalic acid is proposed
в качестве мономера для получения эпоксидных полимеров.as a monomer for the production of epoxy polymers.
Известны хлорсодержащие эпоксидные соединения, которые используются в качестве мономеров для синтеза эпоксидных полимеров:Chlorine-containing epoxy compounds are known, which are used as monomers for the synthesis of epoxy polymers:
1. Пат. Японии № 15540, сер. 2, сб. 12-68, опубл. 1964.1. Pat. Japan No. 15540, ser. 2, Sat. 12-68, publ. 1964.
2. Пат. США № 3399174, кл. 260-47, опубл. 1968. 2. Pat. US No. 3399174, cl. 260-47, publ. 1968.
3. Авт. свид. СССР № 684044, С 08G 59/00. Опубл. 05.09.79. Бюлл. №33. 3. Auto. date USSR No. 684044, C 08G 59/00. Publ. 09/05/79. Bulletin No. 33.
4. Авт. свид. СССР № 1219595, С 08G 59/06. Опубл. 23.03.86. Бюлл. №11. 4. Auto. date USSR No. 1219595, C 08G 59/06. Publ. 03/23/86. Bulletin No. 11.
5. Авт. свид. СССР № 1126571, C 07D 303/28. Опубл. 23.03.86. Бюлл. №11. 30.11.84. Бюлл. № 44.5. Auto. date USSR No. 1126571, C 07D 303/28. Publ. 03/23/86. Bulletin No. 11. 11/30/84. Bulletin No. 44.
Недостатками этих мономеров являются недостаточно высокие значения огнестойкости и механических свойств получаемых на их основе эпоксидных полимеров.The disadvantages of these monomers are the insufficiently high fire resistance and mechanical properties of the epoxy polymers obtained from them.
Более близким к предлагаемым по структуре и свойствам является [6] Пат. РФ № 2757583, С07D 303/44, C08G 59/24. Диглицидиловый эфир 4-хлорфталевой кислоты в качестве мономера для получения эпоксидных полимеров. Опубл. 19.10.2021. Бюлл. № 29. В этом источнике предлагается использовать диглицидиловый эфир 4-хлорфталевой кислоты в качестве мономера для получения эпоксидных полимеров. При достаточно высоких значениях огнестойкости и механических свойств получаемых полимеров, они не обладают высокой термостойкостью.Closer to those proposed in structure and properties is [6] Pat. RF No. 2757583, C07D 303/44, C08G 59/24. Diglycidyl ester of 4-chlorophthalic acid as a monomer for the production of epoxy polymers. Publ. 10/19/2021. Bulletin No. 29. This source suggests using 4-chlorophthalic acid diglycidyl ester as a monomer to produce epoxy polymers. Although the fire resistance and mechanical properties of the resulting polymers are quite high, they do not have high heat resistance.
Задачей изобретения является расширение ассортимента мономеров с реакционноспособными концевыми эпоксидными группами и получаемых на их основе полимеров с заранее заданным комплексом необходимых свойств и работающих под действием различных экстремальных условий.The objective of the invention is to expand the range of monomers with reactive end epoxy groups and polymers obtained on their basis with a predetermined set of necessary properties and operating under various extreme conditions.
Задача решается получением хлорсодержащего диэпоксида - ди[1,2-карбокси-(2,3-эпокси-пропан)]3,4,5,6-тетрахлор-бензола взаимодействием 3,4,5,6-тетрахлорфталевой кислоты с эпихлоргидрином (ЭХГ) в присутствии раствора основания. The problem is solved by obtaining chlorine-containing diepoxide - di[1,2-carboxy-(2,3-epoxy-propane)]3,4,5,6-tetrachloro-benzene by reacting 3,4,5,6-tetrachlorophthalic acid with epichlorohydrin (ECH ) in the presence of a base solution.
Пример 1Example 1
В трехгорловую колбу, снабженную мешалкой, термометром и обратным холодильником, загружают 15,195 г (0,05 моль) 3,4,5,6-тетрахлорфталевой кислоты, 18,5 г (0,2 моль), эпихлоргидрина. Включают перемешивание, и повысив температуру до 65 °С, выдерживают в течение 45 мин., добавляют 4,4 г (0,11 моль) гидроксида натрия в виде 12,6 н. раствора. Температура за счет экзотермической реакции поднимается до 82 °С. Выдерживают при этой температуре в течение 90 мин. После этого, содержимое колбы охлаждают до 50 °С, убирают мешалку, присоединяют прямой холодильник, и под пониженным давлением, отгоняют эпихлоргидрин. Содержимое колбы разбавляют 150 мл хлороформа и промывают дистиллированной водой до отрицательной реакции промывных вод на хлор-ионы, и нейтральной реакции по фенолфталеину. После этого, проводят отгонку хлороформа при 70 °С сначала при атмосферном давлении, затем при пониженном давлении. Получают 19,22 г (92,4 %) светло-желтого порошка - диэпоксида - ди[1,2-карбокси-(2,3-эпокси-пропан)]3,4,5,6-тетрахлор-бензола. Температура плавления - 92-94 °С. Из результатов элементного анализа, функционального анализа, тонкослойной хроматографии, ИК-спектроскопии образуется диглицидиловый эфир 3,4,5,6-тетрахлорфталевой кислоты формулы:15.195 g (0.05 mol) of 3,4,5,6-tetrachlorophthalic acid, 18.5 g (0.2 mol) of epichlorohydrin are charged into a three-neck flask equipped with a stirrer, thermometer and reflux condenser. Turn on the stirring and raise the temperature to 65 °C, hold for 45 minutes, add 4.4 g (0.11 mol) of sodium hydroxide in the form of 12.6 N. solution. The temperature rises to 82 °C due to the exothermic reaction. Maintain at this temperature for 90 minutes. After this, the contents of the flask are cooled to 50 °C, the stirrer is removed, a direct cooler is connected, and epichlorohydrin is distilled off under reduced pressure. The contents of the flask are diluted with 150 ml of chloroform and washed with distilled water until the wash water reacts negatively to chlorine ions and is neutral to phenolphthalein. After this, chloroform is distilled off at 70 °C, first at atmospheric pressure, then at reduced pressure. 19.22 g (92.4%) of light yellow powder - diepoxide - di[1,2-carboxy-(2,3-epoxy-propane)]3,4,5,6-tetrachlorobenzene - are obtained. Melting point - 92-94 °C. From the results of elemental analysis, functional analysis, thin layer chromatography, and IR spectroscopy, 3,4,5,6-tetrachlorophthalic acid diglycidyl ester is formed with the formula:
Расчетная молекулярная масса продукта = 416,04 г/моль; элементный состав, %: Calculated molecular weight of product = 416.04 g/mol; elemental composition,%:
С = 40,42/40,56; Н = 2,42/2,48; О = 23,07/22,75; Сl = 34,09/35,12 (в числителе вычислено, в знаменателе - найдено). Содержание эпоксидных групп (%) - 20,6/18,4 (в числителе вычислено, в знаменателе - найдено).C = 40.42/40.56; H = 2.42/2.48; O = 23.07/22.75; Сl = 34.09/35.12 (calculated in the numerator, found in the denominator). The content of epoxy groups (%) is 20.6/18.4 (calculated in the numerator, found in the denominator).
В ИК-спектрах обнаружены полосы поглощения в области, см-1: 1076-1063 (Cаром-Cl); 915, 885 (эпоксидная группа); 1730-1710 (сложноэфирная группа). In the IR spectra, absorption bands were detected in the region, cm -1 : 1076-1063 (C arom -Cl); 915, 885 (epoxy group); 1730-1710 (ester group).
Пример 2Example 2
По примеру 1, только количество эпихлоргидрина в реакционной смеси составляет 37,0 г (0,4 моль). Выход продукта реакции составляет 19,45 г, (93,5 %). Содержание эпоксидных групп (%) - 20,6/18,8 (в числителе вычислено, в знаменателе - найдено).According to example 1, only the amount of epichlorohydrin in the reaction mixture is 37.0 g (0.4 mol). The yield of the reaction product is 19.45 g (93.5%). The content of epoxy groups (%) is 20.6/18.8 (calculated in the numerator, found in the denominator).
Пример 3Example 3
По примеру 1, только количество эпихлоргидрина в реакционной смеси составляет 46,25 г (0,5 моль). Выход продукта реакции составляет 19,72 г, (94,7 %). Содержание эпоксидных групп (%) - 20,6/18,9 (в числителе вычислено, в знаменателе - найдено).According to example 1, only the amount of epichlorohydrin in the reaction mixture is 46.25 g (0.5 mol). The yield of the reaction product is 19.72 g (94.7%). The content of epoxy groups (%) is 20.6/18.9 (calculated in the numerator, found in the denominator).
Пример 4Example 4
По примеру 1, только количество эпихлоргидрина в реакционной смеси составляет 55,5 г (0,6 моль). Выход продукта реакции составляет 19,8 г (95,2 %). Содержание эпоксидных групп (%) - 20,6/20,1 (в числителе вычислено, в знаменателе - найдено).According to example 1, only the amount of epichlorohydrin in the reaction mixture is 55.5 g (0.6 mol). The yield of the reaction product is 19.8 g (95.2%). The content of epoxy groups (%) is 20.6/20.1 (calculated in the numerator, found in the denominator).
Синтезированный диглицидиловый эфир 3,4,5,6-тетрахлорфталевой кислоты отверждается известными отвердителями аминного и ангидридного типов. The synthesized diglycidyl ester of 3,4,5,6-tetrachlorophthalic acid is cured with known amine and anhydride hardeners.
В табл. 1 приведены некоторые свойства эпоксидных полимеров, полученных из мономера, полученного по примеру 4.In table Table 1 shows some properties of epoxy polymers obtained from the monomer obtained according to example 4.
Т2% - температура 2%-й потери массы на воздухе.σ res. - breaking stress during static bending;
T 2% - temperature of 2% mass loss in air.
При прикладном использовании предлагаемого диглицидилового эфира 3,4,5,6-тетрахлорфталевой кислоты получаются полимеры 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 the proposed diglycidyl ester of 3,4,5,6-tetrachlorophthalic acid, polymers with increased values of fire, heat and heat resistance are obtained, retaining good dielectric properties over a wide range of temperatures and frequencies, are easily soluble in conventional organic solvents and can be processed into products using conventional technological methods.
Claims (3)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2816458C1 true RU2816458C1 (en) | 2024-03-29 |
Family
ID=
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3399174A (en) * | 1967-04-28 | 1968-08-27 | Dow Chemical Co | Self-extringuishing epoxy resins |
US20120142839A1 (en) * | 2008-01-08 | 2012-06-07 | Unitex Chemical Corporation | Plasticized polyvinyl chloride composition with flame retardant |
RU2757583C1 (en) * | 2020-11-21 | 2021-10-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Diglycidyl ether of 4-chlorophthalic acid as a monomer for producing epoxy polymers |
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3399174A (en) * | 1967-04-28 | 1968-08-27 | Dow Chemical Co | Self-extringuishing epoxy resins |
US20120142839A1 (en) * | 2008-01-08 | 2012-06-07 | Unitex Chemical Corporation | Plasticized polyvinyl chloride composition with flame retardant |
RU2757583C1 (en) * | 2020-11-21 | 2021-10-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Diglycidyl ether of 4-chlorophthalic acid as a monomer for producing epoxy polymers |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Database REGISTRY [online], * |
Retrieved from STN. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6698095B2 (en) | Method for synthesizing polyoxazolidinone compound having high stability | |
US11220481B2 (en) | Thermosetting ring-opening metathesis polymerization materials with thermally degradable linkages | |
van Velthoven et al. | Poly (hydroxy urethane) s based on renewable diglycerol dicarbonate | |
Chrysanthos et al. | Preparation and properties of bio-based epoxy networks derived from isosorbide diglycidyl ether | |
EP0022073B1 (en) | Diglycidyl ethers of di-secondary alcohols, their preparation and their use | |
Yu et al. | Catalyzed non-isocyanate polyurethane (NIPU) coatings from bio-based poly (cyclic carbonates) | |
JPH06263676A (en) | New cyclohexyl group-containing glycidyl ether | |
US11718707B2 (en) | Epoxy resin | |
KR20170077200A (en) | Process for making benzoxazines | |
Cornille et al. | Thiol-ene coupling: An efficient tool for the synthesis of new biobased aliphatic amines for epoxy curing | |
RU2816458C1 (en) | Diglycidyl ester of 3,4,5,6-tetrachlorophthalic acid as monomer for production of epoxy polymers | |
Mogheiseh et al. | Vanillin-derived epoxy monomer for synthesis of bio-based epoxy thermosets: effect of functionality on thermal, mechanical, chemical and structural properties | |
An et al. | One-pot cascade polymerization based on the addition reactions of electrophilic selenium reagents to alkenes | |
US4434106A (en) | Process for preparing perfluorotriazine elastomers and precursors thereof | |
KR20190128483A (en) | Preparing Method of Epoxy Resin Having Alkoxysilyl Group | |
RU2757583C1 (en) | Diglycidyl ether of 4-chlorophthalic acid as a monomer for producing epoxy polymers | |
US3449340A (en) | Triazines containing oxetane groups | |
EP0243318B1 (en) | Phenol ether containing epoxy groups | |
US4567301A (en) | Perfluoro (Imidoylamidine) diamidines | |
EP1620417B1 (en) | Oxetane compounds containing styrenic functionality | |
Relles et al. | Dichloromaleimide chemistry. IV. Preparation of poly (maleimide–ethers) from the reaction of bisdichloromaleimides with bisphenols | |
GB670159A (en) | Improvements in the manufacture of glycol sulphite and its polymers | |
JP3324191B2 (en) | Method for producing substituted urea | |
US4142037A (en) | Readily curable fluorocarbon ether bibenzoxazole polymers | |
US3773799A (en) | Diglycidyl ether of 4-methylol resorcinol |