Псевдохлорангидрид 2-[4'-(2",6"-диметилфенокси)бензоил]бензойной кислоты и способ его получения

Изобретение относится к псевдохлорангидриду 2-[4'-(2",6"-диметилфенокси)бензоил]бензойной кислоты формулы I, который может быть использован в качестве мономера в синтезе полиариленфталидов, а также к способу получения соединения I, включающему взаимодействие 2-(4'-фторбензоил)бензойной кислоты с 2,6-диметилфенолом в присутствии K2СО3 при нагревании в N,N-диметилацетамиде и последующую обработку образовавшейся 2-[4'-(2",6"-диметилфенокси)бензоил]бензойной кислоты хлористым тионилом. Технический результат - получение нового фталидного мономера, из которого можно получать ароматические полимеры, в частности полиариленфталиды, и при этом реакция поликонденсации не осложняется процессами разветвления и сшивания. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 пр.

 

Изобретение относится к органической химии, а именно к псевдохлорангидридам замещенных 2-бензоилбензойных кислот, конкретно к новому соединению - псевдохлорангидриду 2-[4'-(2",6"-диметилфенокси)бензоил]бензойной кислоты формулы I и способу его получения.

Соединение по изобретению наиболее эффективно может быть использовано в качестве мономера для получения полиариленфталидов, перспективных для изготовления термо-, тепло- и хемостойких конструкционных пластиков, пленок и покрытий, а также материалов для электроники.

Заявляемое соединение, его свойства и способ получения в литературе не описаны.

Известны близкие ему по структуре соединения, которые используются для синтеза органических веществ с ценными свойствами, прежде всего производных антрахинона и ароматических полимеров.

Так, известен псевдохлорангидрид 2-бензоилбензойной кислоты формулы II,

который получают взаимодействием 2-бензоилбензойной кислоты с хлористым тионилом [Graf W., Girod Е., Schmid Е., Stoll W.G. Helv. Chim. Acta, 1959, 42 (3), 1085]. 2-Бензоилбензойную кислоту в свою очередь синтезируют ацилированием бензола фталевым ангидридом в присутствии хлористого алюминия [Gallay W., Whitby G.S. Can. J. Res., 1930, 2, 31-34]. Псевдохлорангидрид II используют для получения антрахинона - ценного промежуточного продукта в синтезе антрахиноновых красителей [Горелик М.В. Химия антрахинонов и их производных. М.: Химия, 1983. - 296 с.].

Также известны псевдохлорангидрид 2-(4'-фенилбензоил)бензойной кислоты формулы III и псевдохлорангидрид 2-(4-феноксибензоил)бензойной кислоты формулы IV (наиболее близкий аналог заявляемого соединения), которые получают по следующей схеме: сначала ацилируют дифенил или дифенилоксид фталевым ангидридом по Фриделю-Крафтсу в присутствии хлористого алюминия, а затем образовавшиеся кислоты обрабатывают хлористым тионилом [Ковардаков В.А., Золотухин М.Г., Салазкин С.Н., Рафиков С.Р. Изв. АН СССР, сер. хим., 1983, №4, 941-943; Салазкин С.Н. Высокомол. соед., сер. Б, 2004, №7, 1244-1269].

Псевдохлорангидриды III и IV используют в качестве фталидных мономеров для получения термостойких ароматических полимеров [Рафиков С.Р., Толстиков Г.А., Салазкин С.Н., Золотухин М.И. А. с. СССР RU 734989; Б.И., 1981, №20, 259].

Существенным недостатком использования псевдохлорангидрида 2-(4'-феноксибензоил)бензойной кислоты формулы IV в качестве мономера для получения ароматических полимеров является возможность атаки кислорода простой эфирной связи карбкатионом, участвующим в поликонденсации по типу электрофильного замещения, поэтому поликонденсация может осложняться процессами разветвления и сшивания.

Задачей заявляемого изобретения является создание фталидного мономера, при использовании которого для получения ароматических полимеров, в частности полиариленфталидов, поликонденсация не осложняется или почти не осложняется процессами разветвления и сшивания.

Поставленная задача решается новым соединением - псевдохлорангидридом 2-[4'-(2",6"-диметилфенокси)бензоил]бензойной кислоты формулы I и способом его получения, включающим взаимодействие 2-(4'-фторбензоил)бензойной кислоты с 2,6-диметилфенолом в присутствии K2СО3 при нагревании в N,N-диметилацетамиде (ДМАА) и последующую обработку образовавшейся 2-[4'-(2",6"-диметилфенокси)бензоил]бензойной кислоты хлористым тионилом.

Первые стадии способов получения заявляемого соединения I и его аналогов II-IV коренным образом различаются. Это обусловлено тем, что использование реакции Фриделя-Крафтса для получения кислоты V очень проблематично из-за труднодоступности 2,6-диметилдифенилоксида и принципиальной невозможности осуществить его селективное (по незамещенной фенильной группе) ацилирование фталевым ангидридом.

Первая стадия заявляемого способа получения соединения по изобретению формулы I представляет собой реакцию нуклеофильного ароматического замещения фтора. В качестве субстрата выступает коммерчески доступная 2-(4'-фторбензоил)бензойная кислота, а в качестве нуклеофильного реагента - 2,6-диметилфенолят калия, получаемый in situ из коммерчески доступного 2,6-диметилфенола и K2СО3 при азеотропной отгонке образующейся воды с хлорбензолом. Реакцию проводят в высококипящем N,N-диметилацетамиде в качестве растворителя и получают 2-[4'-(2",6"-диметилфенокси)бензоил]бензойную кислоту (V) с выходом 77%.

На второй стадии кислоту V обрабатывают хлористым тионилом при нагревании и получают псевдохлорангидрид I практически с количественным выходом.

В псевдохлорангидриде I простая эфирная связь, в отличие от ближайшего аналога IV, экранирована двумя ортометильными группами. При поликонденсации такого мономера по реакции Фриделя-Крафтса уменьшается вероятность атаки простой эфирной связи карбкатионом, участвующим в процессе, в результате чего поликонденсация не осложняется процессами разветвления и сшивания.

Экранирование простой эфирной связи обеспечивает ряд дополнительных преимуществ и получаемому из мономера I полимеру VI. Метальные группы в определенной степени защищают атомы кислорода от протонирования, что приводит к большей химической устойчивости полимера (особенно к гидролизу в кислых средах), и, кроме того, затрудняют вращение по связи 2,6-Ме2С6Н3-O, что должно увеличивать теплостойкость полимера.

Несимметричность окружения фталидной группы в полимере VI (с одной стороны - ароматическое ядро с двумя метальными заместителями, а с другой стороны - ароматическое ядро без заместителей) делает перспективным его использование для создания материалов для электроники.

Осуществление заявляемого изобретения, а также возможность его использования для получения ароматических полимеров иллюстрируются конкретными примерами.

Пример 1. Получение псевдохлорангидрида 2-[4'-(2",6"-диметилфенокси)бензоил]бензойной кислоты (I).

(1) Получение 2-[4'-(2ʺ,6ʺ-диметилфенокси)бензоил]бензойной кислоты (V). Четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром, трубкой для подачи инертного газа и системой для азеотропной отгонки, помещают в масляную баню, продувают аргоном и загружают 20,00 г (0,082 моль) 2-(4'-фторбензоил)бензойной кислоты, 9,99 г (0,082 моль) 2,6-диметилфенола, 14,71 г (0,106 моль) предварительно прокаленного и тщательно измельченного K2СO3, 164 мл N,N-диметилацетамида и 82 мл хлорбензола. Реакционную массу перемешивают в токе аргона при постепенном подъеме температуры масла в бане до 185°С в течение часа. После завершившейся за это время отгонки азеотропной смеси хлорбензол - вода и избытка хлорбензола продолжают перемешивание при кипячении около 16 ч. Затем реакционную массу охлаждают и фильтруют для удаления непрореагировавшего K2СO3 и образовавшегося KF. N,N-Диметилацетамид отгоняют на роторном испарителе, остатки ДМАА экстрагируют диэтиловым эфиром. Далее реакционную массу растворяют в 300 мл дистиллированной воды, добавляют активированный уголь и оставляют на час при перемешивании при комнатной температуре. Для удаления угля раствор фильтруют через складчатый фильтр и подкисляют концентрированной соляной кислотой (до рН=1-2). Выпавший продукт отфильтровывают, тщательно промывают водой, сушат при постепенном подъеме температуры от 60 до 120°С в течение 20 ч и перекристаллизовывают из бензола. Получают 2-[4'-(2",6"-диметилфенокси)бензоил]бензойную кислоту в виде белого твердого вещества (т. пл. 193,0-193,7°С) с выходом 77%.

Вычислено, %: С 76,30; Н 5,20. C22H18O4. Найдено, %: С 76,39; Н 5,14.

1Н ЯМР-спектр (d6-ацетон), δ, м.д.: 2,104 (6Н, с, Н21, Н22); 6,822-6,844 (1Н, м, Н18); 7,104-7,186 (4Н, м, Н11, Н13, Н17, Н19); 7,410-7,428 (1H, д, Н4, J=7,3 Гц); 7,635-7,753 (3Н, м, Н3, Н10, Н14); 8,088-8,107 (2Н, м, Н2, Н5).

13С ЯМР-спектр (d6-ацетон), δ, м.д.: 15,435 (С21, С22); 114,26 (С11, С13); 125,69 (С18); 127,53 (С6); 129,19 (С16, С20); 129,31 (С5); 129,41 (С2); 130,09 (С17, С19); 130,84 (С4); 131,54 (С9); 131,69 (С10, С14); 132,36 (С3); 142,62 (С7); 150,51 (С15); 161,40 (С12); 166,29 (С8); 205,35 (С1).

ИК-спектр (KBr): 3436 (сл., νOH), 3065 (сл., νC-H в ароматическом кольце), 2952 (сл., νasCH3), 2853 (сл., νsCH3), 2661, 2549 (сл. колебания ОН-группы), 1688 (оч. с., νCO в карбоксильной группе), 1674 (оч. с., νCO кетогруппы), 1600 (оч. с. колебания ароматического кольца), 1586 (с. колебания ароматического кольца), 1241(оч. с. колебания простой эфирной связи) см-1.

(2) Взаимодействие кислоты (V) с хлористым тионилом с образованием целевого продукта (I). В колбу, снабженную обратным водяным холодильником, загружают 5,00 г (0,014 моль) 2-[4'-(2",6"-диметилфенокси)бензоил]бензойной кислоты и 2,60 мл (0,036 моль) хлористого тионила. Реакционную массу нагревают на масляной бане при 70°С в течение 4 ч, затем отгоняют в вакууме избыток хлористого тионила и получают псевдохлорангидрид I в виде бордовой стеклообразной массы, температура размягчения 146-152°С, практически с количественным выходом.

Вычислено, %: С 72,43; Н 4,66; С1 9,74. С22Н17СlO3. Найдено, %: С 72,39; Н 4,68; С1 9,66.

ИК-спектр (KBr): 3043 (сл., νC-Н в ароматическом кольце), 2952 (сл., νasCH3), 2855 (сл., νsCH3), 1792, 1770 (оч. с., νCO в лактонном цикле, «кристаллическое расщепление»), 1233 (оч. с. колебания простой эфирной связи), 688 (ср, колебания C-C1) см-1.

Пример 2. Получение полиариленфталида VI. В четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником, термометром и трубкой для ввода газа, загружают 5,00 г (0,014 моль) псевдохлоргангидрида 2-[4'-(2",6"-диметилфенокси)бензоил]бензойной кислоты, 6,86 мл нитробензола, 0,1 мл (0,78 ммоль) пятихлористой сурьмы и нагревают при перемешивании в токе аргона при 85°С в течение 10 ч. Затем реакционную массу охлаждают и растворяют в хлороформе. Продукт высаждают в метиловый спирт, отфильтровывают, промывают метиловым спиртом и ацетоном и сушат в сушильном шкафу при постепенном подъеме температуры от 60 до 180°С в течение 16 ч. Получают полиариленфталид V в виде белых волокон с выходом 96%. Приведенная вязкость его раствора в хлороформе ηпр=0,74 дл/г.

Вычислено, %: С 80,49; Н 4,88. С20Н16O3. Найдено, %: С 80,25; Н 4,96.

1Н ЯМР-спектр (CDCl3), δ, м.д.: 2,060 (6Н, с, Н21, Н22); 6,670-6,690 (2Н, м, Н17, Н19); 7,067 (2Н, с, Н11, Н13); 7,164-7,184 (2Н, м, Н10, Н14); 7,258 (1H, с, Н4); 7,547-7,564 (1H, м, Н2); 7,695-7,712 (1H, м, Н3); 7,958-7,940 (1H, м, Н5).

13С ЯМР-спектр (CDCl3), δ, м.д.: 16,616 (С21, С22); 91,318 (С1); 114,56 (С11, С13); 124,08 (С2); 125,53 (С6); 126,03 (С4); 127,53 (С16, С20); 129,03 (С10, С14); 129,38 (С5); 131,55 (С17, С19); 133,70 (С18); 134,19 (С3); 137,65 (С9); 150,93 (С15); 152,23 (С7); 157,68 (С12); 169,78 (С8).

ИК-спектр (KBr): 3022 (сл., νC-H в ароматическом кольце), 2955 (сл., νasCH3), 2860 (сл., νsCH3), 1772 (оч. с., νCO в лактонном цикле), 1233 (оч. с. колебания простой эфирной связи) см-1.

Таким образом, впервые получен псевдохлорангидрид 2-[4'-(2",6"-диметилфенокси)бензоил]бензойной кислоты формулы I и показана возможность его использования в качестве мономера для синтеза полиариленфталида.

Технический результат заявляемого изобретения состоит в создании нового фталидного мономера, из которого можно получать ароматические полимеры, в частности полиариленфталиды, причем реакция поликонденсации при их получении не осложняется процессами разветвления и сшивания.

1. Псевдохлорангидрид 2-[4'-(2ʺ,6ʺ-диметилфенокси)бензоил]бензойной кислоты формулы I

.

2. Соединение по п. 1 в качестве мономера для получения ароматических полимеров.

3. Способ получения соединения по п. 1, включающий взаимодействие 2-(4'-фторбензоил)бензойной кислоты с 2,6-диметилфенолом в присутствии K2CO3 при нагревании в N,N-диметилацетамиде и последующую обработку образовавшейся 2-[4'-(2",6"-диметилфенокси)бензоил]бензойной кислоты хлористым тионилом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к 2-[4'-(2'',6''-диметилфенокси)бензоил]бензойной кислоте (I), которая может быть использована в качестве полупродукта в синтезе полиариленфталидов c ценными свойствами.

Настоящее изобретение относится к сопряженным полимерам. Описан сопряженный полимер, содержащий полностью сопряженную полимерную последовательность по меньшей мере двух чередующихся триад, содержащих первое повторяющееся звено, представляющее собой одно или более звеньев алкилендиокситиофена, и второе повторяющееся звено, выбранное из одного или более ароматических звеньев, причем сопряженный полимер является желтым в нейтральном состоянии и демонстрирует максимум поглощения между 300 и 500 нм, а при окислении является пропускающим между 400-750 нм, при этом полимерная последовательность имеет структуру где А представляет собой ароматическое звено, х представляет собой 0 или 1, у представляет собой 0 или 1, n составляет от 2 до 200 000; X представляет собой S, a R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 и R8 независимо представляют собой Н, С2-С30 алкенилокси, где кислород находится в любом положении, и где А выбран из: или , где X представляет собой CR2, и R независимо представляет собой Н или C1-С30 алкил.

Изобретение относится к новому полимеру бензодитиофена, способу его получения, к полимерной смеси и составу, используемым в качестве полупроводников в органических электронных устройствах, к применению полимера, а также к оптическому, электрооптическому или электронному компоненту или устройству.

Изобретение относится к области электротехники и может найти широкое применение при создании преобразователей внешнего воздействия физических полей в электрический сигнал.

Изобретение относится к области органической электроники, а именно к сопряженному полимеру на основе карбазола, бензотиадиазола, бензола и тиофена формулы (Poly-1), где n=5-200.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и защите окружающей среды, в частности к средствам для дезактивации почв, зараженных радиоактивными элементами. Средство для дезактивации почв, зараженных радиоактивными элементами, содержит в своем составе поли-N,N-диалкил-3,4-диметиленпирролидиний галогенид общей формулы в которой R1 и R2 означают независимо друг от друга линейный или разветвленный алкил с 1-6 атомами углерода и X означает фтор, хлор, бром, йод или тетрафторборат, причем средняя молекулярная масса полимера составляет от 75000 до 100000 г/моль.

Изобретение относится к сопряженным полимерам, содержащим бензо-бис(силолотиофеновые) звенья или их производные, к способам их получения, и к применению полимеров в органических электронных (ОЕ) устройствах, и к ОЕ устройствам, содержащим полимеры.

Изобретение относится к донорно-акцепторному конъюгированному полимеру (DA-CP) и способу его получения. .
Изобретение относится к клеевой композиции на основе фенольной смолы и ее использованию для форм и стержней форм. .

Изобретение относится к соединению, представленному формулой (I), или к его фармакологически приемлемым солям, где R1 представляет собой водород, галоген, нитро, амино, циано, С1-8 алкил, С1-8 алкокси, C1-8 алкил, замещенный галогеном, C1-8 алкокси, замещенный галогеном, C2-8 ацил или С6-10 арил; R2 представляет собой водород, С1-8 алкил, C1-8 алкил, замещенный галогеном, C1-8 алкил, замещенный C1-8 алкокси, С6-10-арил или аралкил, состоящий из С6-10 арила и С1-8 алкилена; каждый из R3, R4, R3 и R6 независимо представляет собой водород или C1-8 алкил; Х представляет собой серу; Y представляет собой кислород, NR8 или связь, где R8 представляет собой водород или С1-8 алкил; р равно 0 или 1; А представляет собой кислород, СН2 или N-OR9, где R9 представляет собой водород, C1-8 алкил или аралкил, состоящий из С6-10 арила и С1-8 алкилена; которые используют в качестве активатора PPAR.

Изобретение относится к новым соединениям, представленным формулой (I): где каждые радикалы R-R5 и Y имеют значения, определенные в описании, или его солям, которые обладают модулирующим действием в отношении функции рецептора GPR40.

Изобретение относится к соединениям формулы (1) и (2) или к их гидрату, сольвату, соли или таутомерной форме, где R1 независимо представляет собой Н или галоген; R2 представляет собой Н или --R10 -NR11R12, где R10 представляет собой C1-С6 алкилен; R11 и R 12 независимо представляют собой Н, C1-C 4 алкил; и R3 независимо представляет собой Н или галоген.

Изобретение относится к соединениям карбоновой кислоты, представленным формулой (I), где R1 представляет (1) атом водорода, (2) С1-4 алкил; Е представляет -СО-; R2 представляет (1) атом галогена, (2) С1-6 алкил, (3) тригалогенметил; R3 представляет (1) атом галогена, (2) С1-6 алкил; R4 представляет (1) атом водорода; R5 представляет (1) С1-6 алкил; представляет фенил; G представляет (1) С1-6 алкилен; представляет 9-12-членный бициклический гетероцикл, содержащий гетероатомы, выбранные из 1-4 атомов азота, одного или двух атомов кислорода; m представляет 0 или целое число от 1 до 4, n представляет 0 или целое число от 1 до 4, и i представляет 0 или целое число от 1 до 11, где R2 могут быть одинаковыми или разными, когда m равно 2 или более, R3 могут быть одинаковыми или разными, когда n равно 2 или более, и R5 могут быть одинаковыми или разными, когда i равно 2 или более; и R 12 и R13, каждый независимо, представляют (1) С1-4 алкил, (2) атом галогена, (3) гидроксил или (4) атом водорода, или R12 и R13, взятые вместе, представляют (1) оксо или (2) С2-5 алкилен, и где, когда R12 и R13, каждый, одновременно представляют атом водорода, соединение карбоновой кислоты, представленное формулой (I), представляет соединение, выбранное из группы, состоящей из соединений (1)-(32), перечисленных в п.1 формулы изобретения.

Изобретение относится к области синтеза новых аналитических реагентов комплексообразующего типа, пригодных для допирования наночастиц и использования в области люминесцентно-спектрального анализа, технологии биочипов, а также в качестве экстрагентов ионов тяжелых и редкоземельных металлов.

Изобретение относится к новые производным бензофурана формулы II или их фармацевтически приемлемым солям,где R1 представляет собой H или C1-C10 алкил;R 2 представляет собой H или C1-C10 алкил;n обозначает 0 до 4; p обозначает от 0 до 1;R3 и R 4 представляют собой Н, а также к фармацевтическим композициям на их основе и способам лечения аритмии сердца с использованием этих композиции.

Изобретение относится к новым замещенным феноксиуксусным кислотам (I), в которых: Х представляет собой галоген, циано, нитро или С1-4алкил, который замещен одним или более чем одним атомом галогена; Y выбран из водорода, галогена или C1-С6алкила, Z представляет собой фенил, нафтил или кольцо А, где А представляет собой шестичленное гетероциклическое ароматическое кольцо, содержащее один или два атома азота, или может представлять собой 6,6- или 6,5-конденсированный бицикл, содержащий один атом О, N или S, или может представлять собой 6,5-конденсированный бицикл, содержащий два атома О, причем фенил, нафтил или кольца А все, возможно, замещены одним или более чем одним заместителем, независимо выбранным из галогена, CN, ОН, нитро, COR9, CO2R6, SO2 R9, OR9, SR9, SO2 NR10R11, CONR10R11 , NR10R11, NHSO2R9 , NR9SO2R9, NR6CO 2R6, NR9COR9, NR6CONR4R5, NR6SO 2NR4R5, фенила или C1-6 алкила, причем последняя группа, возможно, замещена одним или более чем одним заместителем, независимо выбранным из галогена; R1 и R2 независимо представляют собой атом водорода или С1-6алкильную группу, R4 и R5 независимо представляют собой водород, С3 -С7циклоалкил или C1-6алкил, R6 представляет собой атом водорода или C1-6алкил; R 8 представляет собой С1-4алкил; R9 представляет собой C1-6алкил, возможно, замещенный одним или более чем одним заместителем, независимо выбранным из галогена или фенила; R10 и R11 независимо представляют собой фенил, 5-членное ароматическое кольцо, содержащее два гетероатома, выбранных из N или S, водород, С3-С7циклоалкил или C1-6алкил, причем последние две группы, возможно, замещены одним или более чем одним заместителем, независимо выбранным из галогена или фенила; или R10 и R11 вместе с атомом азота, к которому они присоединены, могут образовывать 3-8-членное насыщенное гетероциклическое кольцо, возможно, содержащее один атом или более чем один атом, выбранный из О, S(O)n (где n=0, 1 или 2), NR8.

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 , 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.

Изобретение относится к псевдохлорангидриду 2-[4-бензоил]бензойной кислоты формулы I, который может быть использован в качестве мономера в синтезе полиариленфталидов, а также к способу получения соединения I, включающему взаимодействие 2-бензойной кислоты с 2,6-диметилфенолом в присутствии K2СО3 при нагревании в N,N-диметилацетамиде и последующую обработку образовавшейся 2-[4-бензоил]бензойной кислоты хлористым тионилом. Технический результат - получение нового фталидного мономера, из которого можно получать ароматические полимеры, в частности полиариленфталиды, и при этом реакция поликонденсации не осложняется процессами разветвления и сшивания. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 пр.

Наверх