Способ получения диметакрилата пиромеллитовой кислоты

Изобретение относится к органической химии и может быть использовано для производства стоматологических адгезивных систем. Смешивают 1 моль диангидрида пиромеллитовой кислоты и 2 моля 2-гидроксиэтилметакрилата, 0,2 моля третичного амина и 0,01 моля 4-метоксифенола. Подогретую массу выдерживают при постоянном перемешивании в течение 1 ч. Проводят однократную перекристаллизацию путем растворения диметакрилата пиромеллитовой кислоты в 130 мл метанола и добавления по каплям дистиллированной воды к подогретому до 65°С раствору до помутнения с последующей выдержкой в течение 24 ч при комнатной температуре. Осадок фильтруют, промывают на фильтре смесью изопропанол:дистиллированная вода в соотношении 1:1 и сушат полученный продукт до постоянной массы. Обеспечивается получение химически чистого диметакрилата пиромеллитовой кислоты, а также улучшение адгезии пломбировочных материалов к твердым тканям зубов. 2 ил., 1 пр.

 

Способ получения относится к органической химии, а именно к способу получения диметакрилата пиромеллитовой кислоты (в англоязычной литературе применяется аббревиатура “PMDM”), используемого для производства стоматологических адгезивных систем, которые улучшают адгезию пломбировочных материалов к твердым тканям зубов.

Известен способ получения диметакрилата пиромеллитовой кислоты описанный в патенте US 4514527 апрель, 1985 [Rafael L.Bowen. Method for obtaining strong adhesive bonding of composites to dental enamel and other substrates]. В указанном патенте способ получения описан следующим образом: 1 моль диангидрида пиромеллитовой кислоты и 2 моля 2-гидроксиэтилметакрилата смешивают в растворителе ксилоле и нагревают, с добавлением небольшого количества монометилового эфира гидрохинона как стабилизатора; далее при охлаждении и отстаивании, образуется кристаллический осадок. В результате фракционной кристаллизации получают две порции продукта. Температура плавления первой неочищенной порции 153°С, второй очищенной порции 163°С. Аналогичный способ описывается в патенте US4521550, июнь 1985 год, в патенте US4659751, апрель 1987 год, опубликованных также под авторством R.L.Bowen.

Недостатком аналогов является необходимость проведения дополнительной стадии по очистке полученной порции неочищенного диметакрилата пиромеллитовой кислоты.

Кроме того, в указанных источниках не приводится подробного описания способа и сведений о качественных и количественных характеристиках получаемого продукта.

За прототип выбран способ получения диметакрилата пиромеллитовой кислоты, опубликованный в источнике [M.Faranahi и R.L.Bowen [M. Farahani, A.D. Johnston, R.L Bowen The effect of catalyst structure on the synthesis of a dental restorative monomer// Journal Dental Research V.70 (1):67-71. 1991], включающий поочередное внесение в емкость соответствующего объема 1 моля диангидрида пиромеллитовой кислоты, 2 моля 2-гидроксиэтилметакрилата, 0.2 моля инертного растворителя триэтиламина, 0.01 моля 4-метоксифенола в качестве ингибитора преждевременной полимеризации полиэфирной смолы и 100 мл апротонного растворителя тетрагидрофурана, перемешивание с последующим нагреванием в течение одного часа. После этого для удаления тетрагидрофурана реакционную смесь разбавляют 500 мл диэтилового эфира. Не прореагировавший диангидрид пиромеллитовой кислоты превращается в пиромеллитовую кислоту и выпадает в осадок, который удаляют фильтруя через пористый стеклянный фильтр. Профильтрованный раствор для полного удаления органического растворителя тетрагидрофурана из реакционной массы перемещают в делительную воронку объемом 1000 мл и последовательно 3-х кратно промывают 150 миллилитрами 1М раствора соляной кислоты, затем 3-х кратно промывают дистиллированной водой, после чего 3-х кратно промывают насыщенным раствором хлорида натрия в количестве 150 мл. Обработанный таким образом раствор переносят в емкость соответствующего объема и концентрируют, продувая сухой воздух в течение 48 часов. Далее после концентрирования проводят трехкратную процедуру перекристаллизации, для чего полученный диметакрилат пиромеллитовой кислоты, растворяют в 130 мл метанола и к подогретому до 65°С раствору по каплям добавляют дистиллированную воду до помутнения и оставляют на 24 часа при комнатной температуре. Конечный продукт высушивают до постоянной массы.

Способ по прототипу имеет ряд недостатков: использование токсичного тетрагидрофурана в качестве апротонного растворителя, что требует по окончании процесса синтеза удаление тетрагидрофурана с применением легко воспламеняющегося диэтилового эфира, который к тому же является прекурсором (включён в Таблицу III списка IV прекурсоров); 3-х кратная промывка 1М раствором соляной кислоты, затем 3-х кратная промывка дистиллированной водой и 3-х кратная промывка насыщенным раствором хлорида натрия, процедура концентрирования путем продувки сухим воздухом в течение 48 часов, а также 3-х кратное повторение процедуры перекристаллизации. Все это в совокупности является причиной высокой трудоемкости процесса и больших временных и материальных затрат.

Задача изобретения направлена на устранение выявленных недостатков прототипа.

Технический результат – получение химически чистого диметакрилата пиромеллитовой кислоты при сокращении временных, материальных и трудозатрат.

Результатом решения задачи является предложенный способ, который включает в себя смешивание 1 моля диангидрида пиромеллитовой кислоты и 2 молей 2-гидроксиэтилметакрилата, 0.2 моля третичного амина и 0.01 моля 4-метоксифенола, выдерживание при постоянном перемешивании подогретой реакционной массы в течение 1 часа, перекристаллизацию путем растворения диметакрилата пиромеллитовой кислоты в 130 мл метанола и добавления по каплям дистиллированной воды к подогретому до 65°С раствору до помутнения с выдержкой полученного раствора в течение 24 часов при комнатной температуре, фильтрацию и сушку полученного продукта до постоянной массы, в который внесены следующие новые признаки:

- в качестве растворителя диангидрида пиромеллитовой кислоты используют непосредственно реагент химической реакции, а именно 2-гидроксиэтилметакрилат, что позволяет исключить ряд этапов, включающих как подготовку органического растворителя тетрагидрофурана, так и длительную процедуру по его удалению из реакционной смеси;

- перекристаллизацию проводят однократно, что сокращает время, затрачиваемое на очистку продукта с 72 часов до 24 часов.

- после перекристаллизации раствор фильтруют и перед сушкой полученный осадок диметакрилата пиромеллитовой кислоты промывают на фильтре смесью изопропанол-дистиллированная вода в соотношении 1:1, что позволяет за одну промывку очистить готовый продукт от примесей, образующихся в процессе реакции.

Новизна и изобретательский уровень заявляемого способа заключается в том, что в качестве растворителя диангидрида пиромеллитовой кислоты использован непосредственно реагент 2-гидроксиэтилметакрилат, являющийся мономером для производства различного рода полимеров, что позволяет исключить необходимость использования органического растворителя тетрагидрофурана, т.е. исключить операции по подготовке органического растворителя тетрагидрофурана путем очистки и высушивания, для чего задействуются перегонные аппараты и такие осушающие вещества как гидрооксид натрия, металлический натрий или кальций хлористый безводный; операции по удалению тетрагидрофурана из реакционной массы посредством применения диэтилового эфира и трехкратных промывок на делительных воронках растворами соляной кислоты, дистиллированной воды и насыщенного раствора хлорида натрия, продувки для концентрирования полученного продукта сухим воздухом в течение 48 часов. Кроме того, сокращение временных затрат при получении химически чистого готового продукта обеспечивает возможность однократной перекристаллизации путем растворения диметакрилата пиромеллитовой кислоты в 130 мл метанола и добавления по каплям дистиллированной воды к подогретому до 65°С раствору до помутнения, выдержку полученного раствора в течение 24 часов при комнатной температуре. Последующая промывка осадка диметакрилата пиромеллитовой кислоты смесью изопропанол-дистиллированная вода в соотношении 1:1 позволяет практически полностью за одну промывку очистить готовый продукт от примесей, образующихся в процессе реакции.

Способ характеризуется изображениями, представленными на фигурах.

Фиг. 1 ПМР-спектр диметакрилата пиромеллитовой кислоты, полученного по предложенному способу.

Фиг. 2. Хроматограмма диметакрилата пиромеллитовой кислоты, полученная на Хроматографе Hitchi Elite LaChrom со спектрофотометрическим детектором. Колонка: EC 150/3 Nucleodur C18 Pyramid 3μm. Подвижная фаза: Изократический режим, Ацетонитрил: Фосфатный буфер в соотношении 28:72 (об.) Температура колонки: 25°С, Длина волны детектирования: 290 нм. Скорость потока: 0.4 мл/мин. Чистота продукта: 95%.

Пример конкретного осуществления предложенного способа получения диметакрилата пиромеллитовой кислоты.

В качестве растворителя для проведения реакции используют 2 моля 2-гидроксиэтилметакрилата, к которому при постоянном перемешивании добавляют 1 моль диангидрида пиромеллитовой кислоты, 0.2 моля триэтиламина и 0.01 моля 4-метоксифенола в качестве ингибитора полимеризации. Реакционную массу подогревают и выдерживают при постоянном перемешивании в течение 1 часа. Далее проводят однократную перекристаллизацию, для чего в реакционную смесь добавляют метанол в количестве 130 мл и оставляют при перемешивании до полного растворения, после чего добавляют к полученному раствору небольшие порции дистиллированной воды, до тех пор, пока раствор не начнет мутнеть, после чего раствор выдерживают в течение 24 часов при комнатной температуре. Образовавшийся осадок отделяют посредством фильтрования и для полного удаления от образовавшихся в процессе реакции примесей промывают на фильтре смесью изопропанол:дистиллированная вода в соотношении 1:1. Промытый осадок просушивают до постоянной массы. Температура плавления полученного продукта равна 160-163°С.

Соответствие полученного продукта качественным показателям диметакрилата пиромеллитовой кислоты подтверждают спектр ПМР (фиг.1) и хроматограмма диметакрилата пиромеллитовой кислоты, полученного по предложенному способу (фиг.2).

Таким образом, поставленная задача и заявленный технический результат по получению химически чистого диметакрилата пиромеллитовой кислоты при сокращении временных, материальных и трудозатрат, достигнуты.

Способ получения диметакрилата пиромеллитовой кислоты, включающий смешивание 1 моля диангидрида пиромеллитовой кислоты и 2 молей 2-гидроксиэтилметакрилата, 0,2 моля третичного амина и 0,01 моля 4-метоксифенола, выдерживание при постоянном перемешивании подогретой массы в течение 1 ч, перекристаллизацию путем растворения диметакрилата пиромеллитовой кислоты в 130 мл метанола и добавления по каплям дистиллированной воды к подогретому до 65°С раствору до помутнения, выдержку полученного раствора в течение 24 ч при комнатной температуре, сушку полученного продукта до постоянной массы, отличающийся тем, что в качестве растворителя диангидрида пиромеллитовой кислоты используют 2-гидроксиэтилметакрилат, после однократной перекристаллизации раствор фильтруют и перед сушкой полученный осадок диметакрилата пиромеллитовой кислоты промывают на фильтре смесью изопропанол:дистиллированная вода в соотношении 1:1.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области ламнированных многослойных упаковочных материалов. Способ изготовления многослойного материала включает покрытие, по меньшей мере, части, по меньшей мере, первой подложки поверхностной радиационно-отверждаемой связующей краской, содержащей диоксид титана; нанесение, по меньшей мере, второй подложки на покрытую часть первой подложки для изготовления многослойного материала; и отверждение многослойного материала.

Изобретение относится к композиции покрытия, включающей по меньшей мере одно соединение (S), имеющее по меньшей мере две α-(1'-гидроксиалкил)акрилатных группы, необязательно по меньшей мере одно соединение (S1), имеющее одну α-(1'-гидроксиалкил)акрилатную группу, по меньшей мере одно соединение (С), имеющее по меньшей мере две тиольных группы, необязательно по меньшей мере один реакционноспособный разбавитель (D), имеющий среднечисловую молекулярную массу Mn менее 1000 г/моль и имеющий по меньшей мере две (мет)акрилатных группы, необязательно по меньшей мере один катализатор (Е), способный ускорять добавление тиольных групп к акрилатным группам, и, необязательно по меньшей мере один фотоинициатор (F).

Изобретение относится к клеевой промышленности. Для соединения субстратов друг с другом наносят слой водной клеевой композиции на первый субстрат и высушивают.

Группа изобретений относится к клеевой промышленности и может быть использована в гибкой упаковке для защиты и сохранения биологического материала. Клеевая композиция на водной основе для связывания множества слоев в многослойной пленочной системе содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: водная дисперсия полимера (60-95), суспензия наночастиц селена 10-2500 ppm (0,5-20), смачивающий агент (0-5), вода (0-5), пеногаситель (0-5).

Группа изобретений относится к клеящей композиции, способу склеивания первой подложки со второй подложкой и к склеенной структуре. Клеящая композиция содержит непрерывную водную среду, а также (i) частицы полимера, диспергированные в водной среде, и (ii) частицы, содержащие амид жирной кислоты и одну или большее количество жирных кислот.

Изобретение относится к области создания высокотемпературных цианатэфирных клеев повышенной теплостойкости (рабочей температурой до 200°C) для соединения полимерных композиционных материалов (ПКМ) методом склеивания, применяемых при изготовлении деталей и сборочных единиц авиационной техники, в том числе, когда склеивание и формование изделий из ПКМ происходит за один технологический цикл.
Изобретение относится к клеевым композициям на основе каучука, используемым в текстильной промышленности. Клеевая композиция включает дихлорметан, синтетический каучук, натуральную резину, синтетическую резину.

Изобретение относится к термически обратимому термоплавкому клею, не содержащему изоцианата. Термически обратимый термоплавкий клей содержит по меньшей мере один многофункциональный диеновый мономер/преполимер L-(X)P и по меньшей мере один многофункциональный диенофильный мономер/преполимер L-(Y)q, где по меньшей мере один из Р или Q больше 2,1.
Изобретение относится к медицине, а именно к хирургии. Пересекают малую грудную мышцу у места прикрепления к 3-5 ребрам.

Изобретение относится к области нанотехнологии и может применяться в отраслях машиностроения, транспорта, строительства, энергетики для повышения прочности и ресурса конструкций из металлических, композиционных полимерных и металлополимерных материалов.

Изобретение относится к способу, позволяющему эффективно получать эфиры (мет)акриловой кислоты. В данном способе производства ароматического эфира (мет)акриловой кислоты осуществляют взаимодействие (мет)акрилового ангидрида с ароматическим соединением карбоната.

Изобретение относится к усовершенствованным способам получения сложных алкиловых эфиров метакриловой кислоты в качестве реакционного продукта, в частности к способу, в котором а) в одном или нескольких реакционных пространствах реакционную смесь, содержащую амид метакриловой кислоты, воду, серную кислоту и, по меньшей мере, один алканол, подвергают реакции этерификации, b) необработанный реакционный продукт, по меньшей мере, в одной ректификационной колонне подвергают операции разделения с получением реакционного продукта, содержащего воду, алкилметакрилат и алканол, с) реакционный продукт, полученный на стадии b), конденсируют в одном или нескольких теплообменниках, d) конденсат разделяют, по меньшей мере, в одном разделяющем устройстве на органическую и водную фазу, е) органическую фазу промывают водой с получением промытой органической фазы и промывочной воды и f) отделенную водную фазу вместе с промывочной водой снова возвращают, по меньшей мере, в одно реакционное пространство.

Изобретение относится к устройству для переэтерификации органической кислоты сложным эфиром, которое включает по меньшей мере один реактор с неподвижным слоем катализатора и по меньшей мере одну дистилляционную колонну, где по меньшей мере один трубопровод между реактором и дистилляционной колонной оснащен средством для повышения давления, а головная часть дистилляционной колонны соединена с разделителем фаз, который в свою очередь, соединен с указанным реактором, и поток к реактору пропускают через теплообменник для регулирования температуры реакции.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения алкил(мет)акрилатов, применяющихся в получении полимеров и сополимеров с другими способными полимеризоваться соединениями, включающему стадию переэтерификации сложного алкилового эфира -гидроксикарбоновой кислоты (мет)акриловой кислотой, сопровождаемую образованием алкил(мет)акрилатов и -гидроксикарбоновой кислоты, и стадию дегидратации -гидроксикарбоновой кислоты, сопровождаемую образованием (мет)акриловой кислоты.

Изобретение относится к области синтеза органических соединений, а именно к способу получения 4-бифенилметакрилата формулы Получаемое соединение применяется в производстве теплостойких и атмосферостойких полимерных материалов.

Изобретение относится к химической технологии, в частности к получению 1,3-диацетоксипропана . .

Изобретение относится к эфирам карбоновых кислот, в частности к получению аллиловых эфиров карбоновых кислот, которые используются в производстве пластмасс. .

Группа изобретений касается стоматологической композиции, ее применения и набора с ее использованием. Предлагаемая стоматологическая композиция содержит наполнитель (F1), содержащий агрегированные наноразмерные частицы в количестве от 30 до 70 мас.

Изобретение относится к органической химии и может быть использовано для производства стоматологических адгезивных систем. Смешивают 1 моль диангидрида пиромеллитовой кислоты и 2 моля 2-гидроксиэтилметакрилата, 0,2 моля третичного амина и 0,01 моля 4-метоксифенола. Подогретую массу выдерживают при постоянном перемешивании в течение 1 ч. Проводят однократную перекристаллизацию путем растворения диметакрилата пиромеллитовой кислоты в 130 мл метанола и добавления по каплям дистиллированной воды к подогретому до 65°С раствору до помутнения с последующей выдержкой в течение 24 ч при комнатной температуре. Осадок фильтруют, промывают на фильтре смесью изопропанол:дистиллированная вода в соотношении 1:1 и сушат полученный продукт до постоянной массы. Обеспечивается получение химически чистого диметакрилата пиромеллитовой кислоты, а также улучшение адгезии пломбировочных материалов к твердым тканям зубов. 2 ил., 1 пр.

Наверх