Способ получения поли(нафтоиленбензимидазолов)
Союз Советсимк
Соцмалмстмчвсимк
Республик
<и 652194 (6!) дополнительное к авт. свиа-ву
2 (51) М. Кл.
С 08 (3 73/18 (22) Заявлено 09.08.76 (21) 2395846/23-05 с присоединением заявки №
Грвудлрствекный квметет
СССР в делам еэобретеией н еткрытей (23) ПриоритетОпублнковано15.03.79. Бюллетень №10
Дата опубликования описания 16.03.79
{53) УДК 678.675 (088.8) В. В. Коршак, А. Л, Русанов, А. М. Берлин и С. Х, Фидлер, (72) Авторы изобретения
Ордена Ленина институт элементоорганических соединений
AH СССР (71) Заявитель (54) СП, СОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИ(НАФТОИЛЕНБЕНЗИМИДАЗОЛОВ)
МНй %Не
I нн, юн . — lknHg0
Изобретение относится к области высокомолекулярных соединений, а именйо к синтезу, огне-, термо-, и теплостойких полимеров, которые могут быть использованы в различных областях техникй.
Известен способ получения поли(наф тоиленбензимидазолов) путем взаимодей/ ствия ароматйческях бис(о-диаминов) с диангидридом 1,4,5,8-нафталинтетракарбоновой кислоты в органическом растворйтеле, реакцию проводят в присутствии сильной кислоты, полученные полупродук= ты подвергают деконденсааии и циклизации в слабом растворе полифосфорной о кислоты (ПФК) при 180 С или нагоеванием в твердой фазе п,ри 250-360 С при пониженном давлении (1), . с Ос
О О
Недостатком способа является прове- дение нропесса и две стадии, применение полифосфорной кйслотй, обладающей боль шой коррозионной активностью, высокие температуры второй стадии процесса. Известным спсобом нельзя получить высоко-. молекулярные полимеры вйсокой чистоты;
Белью изобретения является устранение указанных недостатков, а именно улучшение техйологии процесса и свойств получающихся полимеров.
Бель осуществляется тем, что процесс проводят в присутствии слабых органических кислот в количестве 0,01-2,5 моль на 1 моль мономера при 150-190 С, Реакция идет в течение 3-24 час по схеме.
652194
О 0
И Il с . с
Ж N
< АГ- нетыРВх1вленанай араюитиюесд ий риридид 1
Строение полученных полимеров под- ния составляет 500-520 С, по данным о тверждено данными ИК- и УФ-спектро- термомеханики: они не размягчаются до скопин; все они являются термо- и тепло- 500 C). стойкими полимерами (по данным ТГА íà, 1> Пример 1. воздухе температура начала их разложе N
»» (II
С
С
II
0 сгг б N кислоты, 0,2444 г (0,002 моль) с/ бензойной кислоты, (г. е, 1 моль ка(тализатора на 1 моль мономера) по« луча ют в 20 мл M -к ре зола в теПолимер нз 0,5566 r (0,002 моль)
3,3,4,4 -тетрааминодифенилсульфона, 0,5364 г (0,002 моль) диангидрида 1,4,5,8-нафталинтетракарбоновой
В трехгорлую колбу с мешалкой и И вводом для инертного газа помещают
20 мл М- крезола, подогревают до 7080 С, добавляют 0,4606 г (О,ООР моль) .3,3, 4,4 -тетрааминодифенилового эфира, 0,5364 г (0,002 моль) диангидрида 30
1,4,5, 8-нафталинтетракарбоновой кислоты, О,1588 г (0,0013 моль) бензойной кислоты (т.е. 0,65 моль на 1 моль ис ходного реаг нта), поднимают температуру до .190 С и выдерживают ее на ЗФ этом уровне 3 час.Выпавший полимер отфильтровывают; промывают метанолом, экстрагируют метанолом и сушат. Выход полимера количественный. q м„„В ж
2,6 дл/г (0,5%-ный раствор в Н ЪО4 при 40
25 С), . П р r, м е р 2. Синтез полимера осуществляют в соответствии с методикой, приведенной в примере 1, с той разницей, что бензойную кислоту вводят в количестве 0,5796 r, т.е. 2 моль катализатора на 1 моль мономера. Выход полимера количественный; д „1,Q дл/г.
Пример 3. Синтез полимера осуществляют в соответствии с методикой, приведенной в примере 1, с той разницей, что бензойную кислоту вводят s количестве 0,0024 г, т.е. 0,01 моль катализа- тора на 1 моль мономера, а продолжительность реакции достигает 24 час. Выход полимера количественный;
g „р„"- 0,9 дл/г.
Пример 4. Синтез полимера осуществляют в соответствии с методикой, приведенной в примере 1, с той разницей, что вместо .м- крезола в качестве растворителя используют трикрезол. Выход полимера количественный; Ърив=0,8 JLh./г.
Пример 5.
О
N»
С.
Il
О Я
СГГ
И
ЦНИИ ПИ Заказ 981/26 Тираж 584 Подписное
Филиал ППП Патент, r. Ужгород, yri". Г(роектьйя, 4. 5 6521 .! чение 24 час при 190 С Выделение полимера осуществляют по методике, описанной в примере 1. ВыО
Полимер из 0,4846 г (0,002 моль)
3,3,4, 4 -тетрааминобенэофенона, 0,5364 г (О,Г)02 моль) диангидрида
1, 4, 5, 8-нафталинтетракарбоновой кис- И лоты, 0,6105 г (0,005 моль) бензойной кислоты (т,е, 2,5 моль катализатора на 1 моль мономера) получают в 20 мл нитробензола при 190 С в течение 12 час, Выделение полимера осушествлякт
° 20 цо методике, описанной в примере 1, Вы30
Полимер из 0,4566 г (0,002 моль)
3,3 4,4 -тетрааминодифенилметана, 1 /
0,5364 r (0,002 моль) диангидрида
1,4,5,8-нафталинтетракарбоновой кислоты и 0,2762 г (0,002 моль) tl-оксибенэойной кислоты (1 моль, катализатора на 1 моль мономера) получают в 20 мл м-крезола при 190 С в течение 12 час .
Выход полимера количественный; „„
1,3 дл/г.
Применение данного способа позволяет избавиться от всех недостатков, присущих способу с использованием ПФК; сократить продолжительность реакции;многократно использовать растворитель после простой 45 перегонки, поскольку в процессе реакции происходит количественное выпадение полимера из реакционной среды; получать полимеры в виде очень мелкодисперсного порошка, что избавляет от необходимости у> дополнительного переосаждения их при использовании для ряда целей; получать полимеры, совершенно свободные от следов геля; в зависимости от природы исC),f б ход полимера количественный Чпри в
=- 0,4 дл/г;
Пример 6.
ll l1
О ход полимера количественный 1 приа .1,7 дл/г
Пример 7.
Синтез полимера осуществляют по методике, описанной в примере 6, с той разницей, что в качестве растворителя используют м -крезол, а реакцию проводят при 150 С в течение 24 час. Выход полимера количественныйl () др
=1,2 дл/г.
Пример 8. польэуемого растворителя получать полимеры с большей или меньшей степенью кристалличности, тогда как все полимеры, полученные в ПФК, аморфны.
Формула изобретения
Способ получения поли(нафтоилейбенэимидазолов) путем взаимодействия ароматических бис(О -диаминов) с диангидридом 1,4,5,8-нафталинтетракарбоновой кислочы в органическом растворителе, о тлич а ющий с я тем, что, с целью улучшения технологии процесса и свойств получающегося полимера, процесс проводят в присутствии слабых органических кислот в количестве 0,012,5 моль на 1 моль мономера при 150190 С..
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент США % 3783137 кл. 260-47, 1974.
