SU883010A1 - Диметил-(3-хлор-2-бутенил)-этилметакрилатаммоний-хлорид в качестве мономера дл синтеза нерастворимых в воде полимерных материалов - Google Patents

Description

Изобретение относится к новому химическому соединению, содержащему четвертичную аммониевую группу диметил- (3^-хлор-3“бутенил)-эт^лметакрилатацмонийхлорид формулы 1 с-Ч ^CH1=t-o оеной I Ci

СНу .

который может найти применение в качестве мономера для синтеза полимерных материалов, нерастворимых в воде. Известен ряд четвертичных аммониёвых солей (ЧАС) диалкиламиноэ1тилметак· рилатов общей формулы

СН₃ , ^СИ<1₽Ь=0

0-СНп-СИ_г-Н^Ф — . 4 где R=- СН_э, - СН^- СН^, Rj=C₁с₁₀П 1,

Однако эти мономерные ЧАС имеют ряд существенных недостатков: в молекуляре ЧАС в алкильном радикале не содержится реакционноспособных групп (двойной связи), что исключает возможность использования известных мономерных ЧАС аминоэтилметакрилатов для, получения сшитых, нерастворимых в воде полимерных материалов без дополнительного использования сшивающих веществ.

Целью изобретения является новый мономер, содержащий в алкильном радикале двойную связь, обеспечивающую возможность, получения полимеров и сополимеров, способных к сшивке при термообработке без использования сшивающих веществ, и позволяющую получить полимерные материалы, неоастворимые в воде.

Поставленная цель достигается диметил-(3~хлор-2-бутенил) этилметакрилатом формулы 1 .

Наличие атома хлора в кротильной группе значительно снижает актив- s ность двойной связи, в’результате чего она не участвует в процессе радикальной полимеризации и сополимеризации, что позволяет получить растворимые полимеры и сополимеры. Ю Но эта группа Обеспечивает возможность сшивки и образование нерастворимых в воде полимеров и пленок при последующей их термообработке без дополнительного использования сшивающих 15 агентов.

Таким образом, хлоркротильная группа позволяет исключить дополни- . тельное применение бифункциональных сшивающих реагентов, например дивинил-20 бензола, дивинилпиридина при получении на основе ЧАС с хлоркротильной группой нерастворимых в воде полимерных материалов.Это является существенно важным, в частности при получении . 25 сшитых анионообменных смол и волокон из водных растворов полимеров.

Соединение формулы 1 получают на основе известной реакции взаимодействия галогенпроизводных и аминов [2] . 30

Соединения формулы 1 получают путем взаимодействия диметиламиноэтилметакрилата(ДМАЭМА) с 1,3“Дихлорбутеном-2..

Диметил- 3~хлор-2-бутенил -этил- 35 метакрилатаммонийхлорид представляет собой белое кристаллическое вещество. Строение подтверждено данными УФ-спектров и элементным составом.

Пример 1. к 7,8 г ДМАЭМА до- 40 бавляют небольшими порциями 6,25 г дихлорбутена при 20°С. Через 48 ч образуется твердый кристаллический осадок, который отфильтровывают, промывают эфиром и сушат под вакуумом. 43

Выход составляет 11,2 г (80%). Температура плавления 109114°С.

Найдено, %: С 49,96; Н 7,49; N 5,07; С1_О?Щ24,83, С1_иони 11,45.

С 1^jo

Вычислено, %: С 51,Об, Н 7,45,

N4,97; С1_о5щ 25,20' С1ион. 12,60.

При мер 2. 7,8 г ДМАЭМА в 10 мл эфира смешивают с 6,25 г (5,39 мл) дихлорбутена в 6 мл диэтилового эфира при 20°С, Черев 48 ч образуется белый кристаллический осадок, который отфильтровывают, про-, мывают эфиром и сушат под вакуумом.

После выдерживания фильтрата в течение 24 ч вновь образуется ЧАС в количестве 1520%. Общий выход через 48 ч составляет 8,5 г 60% . Температура плавления 112-114°С.

Результаты анализа.

Найдено, %: С 50,66, Н 7,42, N 5,06, C1_0ffl4. 24,98, С1ыонный!1,97.

Вычислено, %: С 51,06; Н 7,45, N 4,97, С1 25,20; С1^_0МНЬ1й 12,60.

Получение нерастворимой пленки.

г полученной в примере 1 соли ДМАЭМА растворяют в 15 мл этилового спирта и добавляют 0,03 г (NH^)^^·. Через раствор пропускают в течение 15 мин аргон и проводят полимеризацию при 6О-8О°С в течение 2,5 и. Получают прозрачный вязкий раствор полимера, к нему добавляют 0,05 г персульфата, аммония и отливают пленку. Пленку нагревают при 100°С в течение 2 ч, при этом образуется нерастворимый в воде и в других растворителях продукт (пленка), имеющий объе) ную емкость 2,2 mi—экв/г.

Пример 3. К 108 мл ДХБ в 100 мл эфира прибавляют порциями при постоянном перемешивании в течение

1,5 ч 1б7 мл свежеперегнанного ДМАЭМА в 170 мл эфира. Реакционную смесь составляют при комнатной температуре, через 72 ч образуется белый кристаллический осадок, который отфильтровывают, промывают эфиром и су|шат под вакуумом.

Общий выход через 72 ч составляет 70%. Температура плавления 109“114°С.

Результаты анализа.

Найдено, %: С 50,00, Н 7,35, N 5,05; С1₀₍у_щ24 ,68; С1_И0Н,1 1 ,40.

Вычислено, %: С 51,Об; Н 7,45; N 4,97, С1_о5щ 25,20; С1_МОНН12,60.

Получение нерастворимого полидиметил- (3~хлор-2“бутенил)этилметакрилатаммонийхлорида.

2г полученной в примере 1 соли ДМАЭМА растворяют в 15 мл воды и добавляют 0,02 г инициатора - азопентанола.

Через раствор пропускают аргон (15 мин) и проводят полимеризацию в течение 2,5 ч, получают нерастворимый в воде полимер со статической обменной емкостью 2,4 мг-экв/г.

Claims (2)

1. Патент США W OOЭ20, ,кл,2бО60Э, опублик. 1977.

2. Бюлер К., Пирсон Д. Органические синтезы. М., Мир, ч,1, 1973, с. 430.