4-(п-карбоксифенилсульфон)нафталевый ангидрид, как полупродукт при синтезе термостойких азотсодержащих гетероциклических полимеров, и способ его получения

4-(п-карбоксифенилсульфон)нафталевый ангидрид, как полупродукт при синтезе термостойких азотсодержащих гетероциклических полимеров, и способ его получения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СИИДгТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 598897 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено120576 (21) 2358334/23-04 с присоединением заявни М (23) Приоритет (43) Опубликовано25.03.78. Бюллетень ¹ip г (51) М. Кл.

С 07 Э 311/80

Гищиритиииимй ииаитит йииити Миииитрии йййР ии деиии изийритииий

И ИтИРМ1ИИ (53) УДК

547.582.2 (088.8) (45) Дата опубликования описания 1503,78 (72) p aTopbl Д.М. Могнонов, A A. Изынеев, A.È. Прокосова, ИЭОбрЕтЕНия И.A.Ñóäüáèíà, К.Е. Батлаев и С.О. Шумакова (71) ЗаяВИтЕЛЬ Институт естественных наук Бурятского филиала

Сибирского отделения AH СССР (54) 4- (tL -КАРБОКСИФЕНИЛСУЛЬФОН) НАФТАЛЕВЫЙ

АНГИДРИД KAK ПОЛУПРОДУКТ ПРИ СИНТЕЗЕ ТЕРМОСТОИКИХ

АЗОТСОДЕРЖЩИХ ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИХ ПОЛИМЕРОВ И СПОСОБ ЕГО

ПОЛУЧЕНИЯ

С о о

l о

НООС / О2

ИЗ с ио2 (n) — — » НЗС S02

CqH M

Изобретение относится к новому хи- . мическому соединению 4-(п-карбоксифенилсульфон) нафталевому ангидриду общей формулы как полупродукту при синтезе термостойких азотсодержащих гетероцикли- 10 ческих полимеров и к способу его получения.

Известны термостойкие гетероциклические полимеры с использованием в качестве полупродукта ангидридов аро- 15 матических трикарбоновых кислот, в частности ангидрида 1,4,8-нафталинтрикарбоновой кислоты (1). Однако полученные при этом полимеры (ПНБИ) неплавкн и растворимы лишь в органиченном числе растворителей (Нв804, НСООН, ПФК вЂ” полифосфорная кислота), что затрудняет их дальнейшую переработку.

Цель изобретения — 4-(и-карбоксифенилсульфон)нафталевый ангидрид указанной формулы как полупродукт при синтезе термостойких азотсодержащих гетероциклических полимеров и способ его получения.

Это соединение содержит мостиковую сульфоновую группу, наличие этой группы увеличивает реакционную способность полученного соединения и улучшает качество полученных на его основе полимеров.

Способ получения 4-(п-карбоксифенилсульфон)нафталевого ангидрида заключается в том, что аценафтен обрабатывают толуолсульфохлоридом при постепенном повышении температуры от комнатной до 140 С в присутствии четыреххлористого олова, окисляют полученный при этом продукт при б5-75 С о перманганатом калия я растворе пиридина с последующим кипячением продукта окисления в водном щелочном растворе.

4-(и- Карбоксифенилсульфон)нафталевый ангидрид указанной общей формулы получают по следующей схеме:

Ь

СООН вЂ” неос 3o

СООК

Растворимость с

ПНБИ на осноseã ТАДО

HP 8P

HP HP

410

300

О, IU

350

ДАБ

430

ПНБИ (известные) 500 0,31-0,37 Р

HP HP

450

0 — - ноас с so с 1, l X

С

Ъцилирование аценафтена толуолсульфохлоридом осуществляют по реакции

Фриделя-Крафтса в присутствии катализатора нагреванием эквимолярных кодичеств аценафтена и толуолыульфохлорида при постепенном нагревании до 140 C, Для увеличения выхода целевого продукта реакцйю проводят в присутствии безводного She<4

Окисление 5-аценафтил-и-толуолсульфона осуществляют перманганатом калия в пиридине обычно с добавлением небольших количеств,10%-ного раствора КОН. Исйользование пиридина позволяет получать продукт окисления с высоким выходом (72%) .

Полученный 4-(и-карбоксифенипсульфон)нафталевый ангидрид сушат и циклизуют при 100-150 С путем кипячения продукта окисления в водном щелочном растворе..

Строение полученного соединения подтверждается данными элементного анализа, титрования, ИК-спектроскопии.

П р и и е р. Получение 4-(n-карбоксифеиилсульфои)наФталевого,ангидрида.

Смесь б,2 г (0,04 моля) аценафтена, 7,0 г (0„04 мола) толуолсульфохлорида и 16 r безводного Shee4. дленно нагревают до 140оС. По прекращении выделения хлористого водорода содержимое колбы охлаждают до комнат-. ной температуры и обрабатывают 30еб-ным раствором NaOH. Твердый осадок Отделяют фильтрованием, промывают водбй и сушат. После многократной перекристаллиэации иэ толуола т.пл. 185-187ОC

Выход 80% от теоретяческого.

Вычислено,В С 74„0; Н 5,2.

С„Н,,О, б

Найдено, Ф: С 73, 5; Н 5, О.

В трехгорлую колбу, снабженную меШаЛКОЙ с ТЕРМОМЕТРОМ с ОбРаТНЫМ ХОЛО» дильником и делительной воронкой, вносят 3,08 r (0,01 моля) 5-аценафто5 ил-и-толилсульфона и 70 мл пиридина.

Содержимое колбы перемешивают дс полного растворения при 65ОC. а течение

30 мин вносят 2,0 г ММпес4,одновременно прикапывая 50 мл 10%-ного раство-. ре КОН. Реакционную смесь перемешивают при 70-75 С в течение 2-3ч, затем добавляют 100-150 мл воды, отгоняют водный пириднн H ОтфильтрОвывают мьОд

Фильтрат подкисляют концентрирован" ной )(СС до рН 6-7, отфильтровывают

15 выпавший осадок и сушат при 100ОС. Выход 72% от теоретического.

Полученный продукт растворяют в

5-ном растворе КОНс кипятят с активированным углем и 4-(и-карбоксифенилЮ сульфон)нафталевый ангидриц выделяют иэ раствора концентрированной НСВ

Носле многократного переосаждения из КОН т.пл, 214-216 С.

Вы исленО,Ъ| С 59,68; Н 2,64; 58,39

N C„984007 °

НайДЕНО,Ъ: С 59с41l Н 2с50„9 8,43 °

Кислотное число 4-(п-карбоксифенилсульфон) нафтс".левого ангидрида 4 36, 0 (теор. 440,6) .

Испытание 4-{и-карбоксифенилсульфон)нафталевого ангидрида в качестве .голупродукта при синтезе, термостойких азотсодержащих гетероциклических поЛИМ&РОВ» указанное соединение используют в качестве полупродукта при синтезе тер-. мостойких полимеров.

В КаЧЕСТВЕ НуЕслЕОфИЛЬНЫХ аГЕНтОВ поликонденсации при синтезе полимеров использУют Зс3,4,4 -тетРаамиДДифенил40 оксид (1тАЦО) и 3, 3-диаминобензидин (ДАВ) . Поликондееесацию осуществляют в растворе ПефК при 180-200 C в течение 8-10

Строение полученных полимеров

48 подтверждено данными элементного анализа и МК»»спектроскопии

В табл. 1 приведены î=.íîâíûå xapа: еристики полученных полибензичи

Дазолонафтонленбензимндаэолов {ПНВИ)

50 по сравнению с ееэзвестныеж . Таблица 1

598897 фон)нафталевого ангидрида, положительно сказывается на таких важных фнзнкотехнических характеристиках, как удельная ударная вязкость н предел прочности при статическом изгибе, Таблица 2

ПНБИ на основе

ДАБ

430,0

294,0

4,0-4,5

1,8"2,0

ПНВИ (известные) Формула изобретения

1. 4-(п-Карбоксифенилсульфон) нафталевый ангидрид формулы а

О

С 0

ch

3НООС 803

Составитель Н.Гоэалова

Редакто Т.Загребельная Тех О. Андрейко Ко екто

Заказ 1338/19 Тираж 559 Подписное. ЦЯИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра окая наб. . 4 5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул. Проектная, 4

Большой молекулярный вес, хорошая растворимость и сравнительно низкая температура размягчения при сохранении высокой термостойкости способствуют широкому использованию полученных полимеров в производстве пленочных и компрессионных материалов.

Применение ПНБИ, поЛученных на основе ДАБ и 4-(п-карбоксифенилсулькак полупродукт при синтезе термостойких азотсодержащйх гетероциклических полимеров.

Сравнительная характеристика компрессионных материалов приведена в табл. 2.

2.: Способ получения соединения по пеló,о т л и ч а ю щ и и с я тему что аценафтен обрабатывают толуолсульфохлоридом при постепенном повьыении температуры от комнатной до 140 С в присутствии четыреххлористого олова, окисляют полученный при этом продукт при 65-75 С перманганатом калия в растворе пиридина с последующим кипячением продукта окисления Ю водном щелочном растворе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 300487, кл. С 08 G ?0/32, 301269.