4,4-бис(4-оксифенилизопропенил) -дифенилсульфон как мономер для каркасов ионообменных смол

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

< «734198 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1909.77 (21) 25 29 778/23-04 с присоединенйем заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 150580.Бюллетень Ì9 18

Дата опубликования описания 150580

С 07 С 147/Об

С 08 К 5/41

Государственнь«й номнтет

СССР но делам изобретений и отнрь«ти и (53) УДК547.544 (088,8) В.А.Сергеев, В.И.Неделькин, В. Я.Лепилин, С.М.Алиев, М. Р. Байрамов и Х. И. Керова (72) Авторы изобретения

Ордена Ленина институт элементоорганических соецинений

АН СССР (71) Заявитель (54) 4, 4 -БИС (4-ОКСИФЕНИЛИЗОПРОПЕНИЛ) ДИФЕНИЛСУЛЬФОН

КАК MOHONEP ДЛЯ КАРКАСОВ ИОНООБМЕННЫХ СМОЛ

Однако полимеры макросетчатой структуры, которые получают на основе дивинилбензола, обладают относительно невысокой проницаемостью для крупных органических ионов.

Цель изобретения — синтез мономера для макросетчатых полимеров с более высокой проницаемостью для крупных органических ионов.

Поставленная цеЛь достигается новой химической структурой

4,4-бис,(4-оксифенилизопропенил)дифенилсульфона, которая выражается формул ой 1

15 н,с= С o go, с«ббн бн.З Сиз

Соединение формулы 1 получают кон-2Q денсацией 4, 4-дигалоидароматического соединения формулы II

Х ое Х, 25 где Х вЂ” галоген с солью щелочного металла изопропенилфенола (ИЗПФ) в среде абсолютного ЗП

Изобретение относится к новому химическому соединению, конкретно к (4, 4-бис (4-оксифенилизопропенил) дифенилсульфону, который может быть использован как мономер для каркасов ионообменных смол.

Укаэанное свойство позволяет предполагать возможность применения его в химической промышленности для синтеза термостойких полимеров.

Известен дивинилбензол, который используют в качестве мономера для синтеза ионообменных смол (1). полярного органического растворителя о при температуре 140-202 С в течение

1-4 ч.

Конденсацию проводят при зквимолекулярном соотношении исходных соедине. ний или с избытков ИЗПФ, Избыток ИЗПФ необходим для более полного превращения дигалоидароматического соединения (ДГ), так как образующаяся соль

ИЗПФ в процессе конденсации может частично осмоляться.

734198

Конденсацию ДГ и ИЗПФ проводят в атмосфере инертного газа.

В качестве растворителя можно испольэовать диметилсульфоксид (ДМСО), диметилформамид (ДМФА), N-метилпирролидон, N-метилкапролактам, пиридин, гексаметапол, предпочтительно ДМСО и пиридин.

Для более полного удаления воды из реакционной массы применяют азеотропную отгонку. В качестве компонента для азеотропной отгонки воды применяют бензол, толуол, ксилол, хлорбензол или их смеси.

Полученный продукт представляет собой порошок белого цвета с температурой размягчения 95-100 С, раст- 15 воримый в бензопе, хлороформе, ацетоне, эфире, стиропе.

Пример 1. Получение 4,4-бис/ (4-оксифенилизопропенил) дифенипсульфона 20

В четырехгорлую колбу, сиабженную механической мешалкой, термометром, .насадкой Дина-Старка и трубкой дпя вьода аргон а, з агружают 20, 1 r (О, 15 моля) ИЗПФ, 250 мп ДМСО, раст- д вор 6 r (О, 15-моля) NaOH в 30 мл воды и 30 мл топуопа. При интенсивном перемешивании и ори постепенном

О подъеме температуры до 140 С отгоняют сначала максимально возможное количество воды, а затем толуол.

Далее при температуре реакционной массы не выше 140 С добавляют порциями 18,8 г (0,05 моля) 4,4-дибромдифенилсульфоиа (ДБДФС), заменяют насад35 ку Дина-Старка на обратный холодильник и проводят реакцию в течение 4 ч при указанной температуре.

Реакционную массу охлаждают до комнатной температуры и выливают в 1 л воды при интенсивном перемеши- 40 вании. Выпавший белый осадок Фильтруют и тщательно промывают водой, сушат сначала на воздухе при комнатной температуре, а затем в вакуумном сушильном шкафу при температуре 45-50 и при остаточном давлении 10 мм рт.ст. постоянного веса.

Выход 23,09 r (98,5Ъ) . T.размягчения 94-100 C. .Мол.вес 500.

П р и и е р 2. Получение 4,4-бис(4 оксифенилизопропенил)дифенилсульфона.

Процесс проводят по методике, описанной в йримере 1. В качестве реагентов используют 1,34 r (0,01 моля) ИЗПФ, 0,04 г (0,01 моля) Na0H, 1,88 г (0,005 моля) ДБДФС.

Реакции проводят при 170 С в течение 4 ч.

Выход 1,79 r (74,0Ъ), T.ðàçìÿã÷åния 90-100 С,, мол.вес 470. Щ

Пример 3. Получение 4,4-бис(4-оксифенипизопропенил)дифенилсуль фон a ..

Процесс проводят по методике, описанной в примере 1. В качестве 65 реагентов используют 2,01 г (0,015 моля) ИЗПФ, 0,04 г (0,015 моля) NaOH, 1,44 r (0,050 моля) дихпордифенилсульфона (ДХДФС) . В качестве растворителя используют N-метилпирролидон.

Реакцию проводят при 202 С в течение 2 ч.

Выход 1,02 г (42,2Ъ) . Т.размягчения 90-100 С, моп.вес 510.

/ . Пример 4. Получение 4,4-бис(оксифенилизопропенил)дифенил-. сульфона.

Процесс проводят по методике„ описанной в примере 1. В качестве реагентов используют 2,01 г (0,015 моля)ИЗПФ, 0,06 г (0,015 моля) NaOH, 1,44 г (0,005 моля) ДХДФС. Реакцию проводят при 170 С в течение 1 ч.

Выход 1 98 r (82,1Ъ) . T.размягчения 90-100 С, мол.вес 500.

Пример 5. Сопопимеризация

4,4-бис(4-оксифенилизопропенил)дифенипсульфонà со стиропом.

В стеклянную ампулу емкостью 5 мп

I загружают 1,04 r4,,4-бис (4-оксифенилизопропенип) дифенилсульфона, 1,04 r стирола и 0,02 r перекиси бензоила.

Ампулу запаивают под аргоном и помещают в термостат при 80 С. Через

14 ч температуру поднимают сначала до 100, затем цо 200 и выдерживают при этой температуре 2 ч, Далее ампулу охлаждают до комнатно л температуры, вскрывают и извлекают полимер янтарного цвета, который не растворяется в органических растворителях.

Полученный полимер очищают горячей экстракцией бенэолом в течение

3 ч и сушат в вакуумном сушильном шкафу при 100 С до постоянного веса.

Выход 1,98 г (95.5Ъ), Найдено; Ъ: S 3,30. .Вычислено,Ъ: 3,20.

Теплостойкость, измеренная на приборе ТП-11 при нагрузке 110 кг/см

195О, теплостойкость полистирола не более 100.

Степень набухаемости (вес.)=2,14 (растворитель бензол). Новое соединение может быть использовано как мэномер для каркаса ионообменных смол °

Пример 6. Получение сульфокатионита.

Сополимер, полученный в примере 5, помещают в колбу с дихлорэтаном на

1 сут. Набухший полимер заливают

60 мп концентрированной серной кислоты и нагревают на водяной бане при 80 С в течение 3 ч, Образовавшуюся смолу отфильтровывают, отмывают разбавленной серной кислотой, водой и сушат до постоянного веса.

Коэффициент диффузии иона метилового голубого в полученный супьфокатионит D = 3,28 10 .

Коэффициент диффузии иона метилового голубого в сульфокатионит на

734198

Составитель Т. Левашова

Техред И. Ас талош Корректор И.Вигула

Редактор Л.Емельянова

Заказ 2000/33 Тираж 495 Подписное

ЦИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 основе стирола и 8 мол. t днвннилбензола (1). D = 7,37 ° 10 " .

Сшитый сополимер содержит, поли« стирольные цепочки, длину которых можно регулировать соотношением исходных реагентов. Отдаленность иэопропенильных групп в данном соединении и наличие полистирольных цепочек придает сополимеру довольно рыхлуе упаковку. Поэтому полученный сополимер может быть использован как макросетчатый каркас для ионообменной смолы, что особенно удобно в как мономер для каркасов ионообменных смол.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе тех случаях, когда требуется свободный подход улавливаемого иона к ионообменным группам. Кроме того„ полученная смола может быть использована при более высоких температурах 160-200 С), чем подобные каркасы на основе дивинилбензола и стирола (100 С) °

Формула изобретения с

4, 4- бис (4-оксифенилизопропенил) дифенилсульфон формулы

1. Самсонов Г.В., тростянская Е.Б., Элькин Г.Э. Ионный обмен. : Сорбция органических веществ. Л., Наука, 2О 19б9, с.80.