Способ получения полибензимидазолохиназолинов
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 734224
Авторы: Гвердцители, Коршак, Русанов, Тугуши, Цотадзе
Текст
Союз Сееетскик Социаанстнческих Республик(53)м. Кл. с присоединением заявки йо С 08 6 73/18 Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытийТбилисский ордена Трудового Красного Знаменигосударственный университет к Ордена Ленинаинститут элементо-органических соединений АН СССР 71) Заявители(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИБЕНЗИМИДАЗОЛОХИНАЗОЛИНОВ гИзобретение относится к области высокомолекулярных соединений, а именно к синтезу огне-,термо- и теплостойких полимеров, которые могут быть использованы в различных областях техники. Известен способ получения полибензимидаэолохинаэолинов, основанный на реакции взаимодействия аромати ческих диаминов, содержащих в о-положениях к аминогруппам бензимидазольные циклы, с дигалоидангидридами ароматических дикарбоновых кислот в условиях низкотемпературной поликонденсации в среде амидных растворителей с последующей твердофаэной полициклодегидратацией образовавшихся промежуточных полимерных продуктов при 350-.370 оС 1 . 20Йедостатком данного способа является то, что используете в качестве мономеров ароматические диамины обладают низкой нуклеофильной реакционной способностью вследствие на личия бензимидаэольных о-заместителей у аминогрупп,что ограничивает возможность получения полибензимидаэолохиназолинов с высоким молекулярным весом. Кроме того, осуществле-ЗО ние процесса полкциклодегидратацккпромежуточных полимерных продуктовпри очень высоких температурах(370 оС) вызывает протекание побочныхпроцессов - сшивки, деструкциии т,д., что приводит к образованиюполибензимкдаэолохинаэолкнов, растворимых только в сильных кислотныхрастворителях,Известен также способ получения долибензимидазолохиназолкнов, основ анный на высокотемпературной полкклоконденсации бис- (о-фенилендкаминов) с бис-бензоксазинонамк при 350- 370 С 2 .Недостатки известного способа получения полибензимидаэолохкнаэолинов следующие:необходимость использования в качестве мономеров относительно труднодоступных и легко окксляющихся бкс - (о-фенилендиамкнов);низкая электрофильная реакционная способность бисбенэоксаэинонов, используемых в качестве мономеров, затрудняющая получение полимеров с высоким молекулярным весом;необходимость проведения процесса полициклоконденсацик прк 350 С, что21 734224 22 Н,В/Н,Г,Д 150-1200 5 г,д/ 8 е ч е.А- раст воримрителях (ди диметнлаце пирролидон амндных раствометилформами, амиде Н-метилиметилсул В Г нгидрид о,о-слоты0-Х итрония дигало карбоновой формула и зо ени Х -О И -ЯО - -С- (о-нитро)" циклизуют азолов, за полицикло Вг-о - ф ые пол навливаю о)бензи подверг Н,)(ИН,Аг 02 К МОде Аг =ртиэеСССР69,СССР69 к 2 к -СН - ф -0- в ; -О 3 о ВО ю са в качеств е злектрофильного итель Л, ПлатоноваИ. Асталош КорректорГ. Назаро Соста Техре овальчук акт Подписноекомитета СССРи открытийкая наб д, 4/ 549дарственногм иэобретениг Жю Рауш Тир ЦНИИПИ Го по дел 3035, Москкаэ 2206/ Филиал ППП 1 Патент 1, г, Ужгород, ул. Проектная Способ получения полибензимидаэолохиназолинов поликонденсацией о,о -Ф -диэамещенного ароматического диамина и электрофильного соединения с последующими превращениями образующихся промежуточных продуктов, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью придания полимерам растворимости и повышения )молекулярного веса, в ка честве о,о-диэамещеиного ароматического диамина используют бис-о-нитроанилин Формулы растворим в д ьФоксиде .растворим в сульФолане.растворим в смеси тетрахлорэтана с Фенолом (3:1). растворим в м-крезоле.растворим в концентрированных Н 80 , НСООН и СРзСООНБ/Н,В/Н,Г/Н,Д/Н,Е/Н - растворим нагреванием до 100 С в соответствующих растворителях. х Г, С г 2= - ; и получен амиды восст поли-(о-ами ацилируют и гидрат ации . Источники инФормации,принятые во внимание при эксп 1. Авторское свидетельство Р 304276, кл. С 08 С 73/18, 1 2, Авторское свидетельство В 275389, кл. С 08 6 73/18, 1в, нрмико) ами 2 п)(2 О Яг С ии,н.)(ли- (о 45 Синтез инов в соотвметодом явлпроцессом икак в видевыделениемпродуктов п/Ь, М 55 с-н п имидаэо ениязолохи идент рныхпроцес Раздельныйметода синтезаэолинов провФфикации промепродуктов на процесс прове полибензимид дится с целью точных полим аждой стадиик, - С =К аз оло хин аэ о не толька затрудняет технологическое оформление процесса, но и приводит к образованию значительного количества гель-фракции в целевых полибензимидаэолохиназолинах что, соответственно, предопределяет их растворимость только в сильных кислотных растворителях,Цель изобретения - придание полимерам повышенной растворимости и повышение молекулярного веса.Предлагаемый способ получения полибенэимидазолохиназолинов заключается в последовательных реакциях взаимодействия бис-о-нитроанилинов с дигалоидангидридами о,одинитродикарбоновых кислот, восстановлении и полициклодегидратации полученных таким образом поли-(о-нитро) амидов до поли-(о-амино) бенэимидазолов,ацилировании и полициклодегидратации последних с образованием полибенэимидазолохиназолинов.Принципиальная схема реакции может быть представлена следующим образом: ЖЧ гмн 2 х-Ос сО хАг + и Огк МО, 02 К . К 02 2 Н К п-С-, -Я-Я- В - любой одновалентный- lрадикал Лг =ф Еотсутствует) -О-; -СН - ; -ЯО- -Я- х = Г, С 6, Вг у = -НаС- О-С-КПрименение данного метода позволяет использовать вместо бис-(о-фенилендиаминов) бис-(о-нитроанилины), являющиеся промежуточными соединениями при синтезе первых, более дешевых и доступных, кроме того, бис-(о-ниэроанилины) устойчивее к окислению по сравнению с бис-(о-фенилендиаминами);испольэовать вместо бис-бензоксазинанов дигалоидангидриды о,о -динитродикарбоновых кислот, являющиеся высокореакционно способными злектрофильными соединениями, позволяющие получать высокомолекулярные полив (о-нитро) амиды различными способами ниэкотемпературной поликонденсации, превращение которых приводит, соответственно, к высокомолекулярным полибензимидазолохиназолинам;проводить процессы восстановления, ацилирования и циклизации поли-(о-нитро)амидов в мягких условиях, 6 среде органических растворителей беэ протекания процессов гелеобраэования, что обусловливает высокую растворимость промежуточных и конечных полимерных продуктов в широком кругу ганических растворителей,Все зто свидетельствует о преимуществах использования бис-(о-нитроанилинов) перед бис-(о-фенилендиаминами),а дигалоидангидридов о,о-динитродикарбоновых кислот перед бис-бензоксазинонами,олибензимидазолохиназолиетствин с предлагаемюм яется многостадийным может быть осуществлен раздельных процессов с промежуточных полимерных оли-(о-нитро)амидов, поли- мидов, поли-(о-амино) олов, поли-(о-амидо) бенэ так как в виде совмещенноа без выделения вышеперечис межуточных полимерных про 73422430 По данным динамического термограэиметрического анализа поли-(о-амико)бензимидаэолы не деструктируются навоздухе до 360 С. На их основе получаются серые, прозрачные и эластичные пленки, обладающие прочностью на 60разрыв равной, по меньшей мере,900 кг/см при 25 С,Для идентиФикации поли-(о-амидо)амидов восстановление поли(о-нитро)амидов следует осуществить методом Я Первую стадию процесса - синтезполив (о-нитро)амидов - можно осуществить различными методами полиамидирования - на границе разделаФаэ, эмульсионной низ котемпературной в растворе и акцепторнокаталитической поликонденсацией.Наиболее высокомолекулярные полив(о-нитро) амигы образуются при взаимодействии строго эквимолярныхколичеств дигалоидангидркдов о, о -гинитродикарбоновых кислот с бис-о(О-нитроанилинами в среде апротонныхамидных растворителей, типа диметилацетамида, И-метилпирролидона, гексаметилфорФорамида и др., являющихсяодновременно акцепторами галоидводо- )5родов - побочных продуктов реакцииполиамидирования при температурахне выше 0 С или в среде высокомолекулярных инертных органических растворителей В присутствии третичных 20аминов в качестве акцепторов галоидводородов при 20-25 С, При этомобразуются высокомолекулярные полив(нитро)амиды, полностью растворимыев диметилФормамиде, а также муравьиной, тркФторуксусной и серной кислотах и Обладающие приведенной вяз -костью 0,5-ных растворов в органических растворителях, равной по меньшей мере, О, 4 дл/г,По данным динамического термогравиметрического анализа полностьюароматические полив (о-нитро)амиды недеструктируются на воздухе до 300 С.Восстановление поли-(о-нитро)амидов в поли-(о-амино) амиды и циклиза 35цию последних с образованием поли-(а-амино) бензимидаэолов предпочтительнопроводить в виде совмещенных процессов с использованием металлов или ихсолей (например, Ге или БпСС ) с хлористым водородом, являющимся одновременно катализатором образования бензимидазольного цикла,в среде амидныхрастворителей при 150-180 С. Приэтом образуются высокомолекулярныеполи-(о-амино) бензимидазолы, полностью растворимые в м-крезоле, смеситетрахлорэтана с Фенолом (3:1), ввышеперечисленных биполярных апротонкых и сильных кислотных растворителях 50и обладающие приведенной вязкостью0,5-ных растворов в органическихрастворителях, равной, по меньшеймере, 0,5 дл/г,каталитического восстановления молеКУЛЯРНЫМ ВОДОРОДОМ В ПРИ СУТСТ ВКИтаких катализаторов, как М 1 .Ренея,Р 1/С,Рд/С,Р 1 или других в средеамидных растворителей при температурах не выше О С, чтобы избегатьциклоэамыкание образовавшихся э процессе восстановления о-амико-амидныхФрагментов в бензимидазольные, Приэтом образуются высокомолекулярныеполи-(о-амино)-амиды, полностью растворимые в вышеперечисленных биполяр"ных амчдных и сильных кислотных растворителях и обладающие приведеннойвязкостью 0,5-ных растворов в органических растворителях, равной, поменьшей мере, 0,45 дл/г.Циклизацию поли-(о-амико)амидовв поли-(о-амино) бензимидазолы можноосуществить как термически в твердойФазе, так и химически в растворе,однако, термическая циклиэация поли - (о-амино) амидов приводит к образованию полк- (о-амико) бензимидаэолов,растворимых только в сильных кислотных растворителях, в то время, какхимическая циклизация приводит кполучению полимеров, обладакпцкх свойствами идентичными свойствам полив(о-амино) бензимидазолов, полученныхвьюеописанным совмещенным способом,Последующую стадию процессаацилирование голи в (о-амино) бензимидазолов с образованием поли-(о-амидо)бензимидазолов - можно осуществитьлюбыми монокарбоновыми кислотами илиих производными, наиболее предпочтительными среди которых являются галоидангидриды и ангидриды, обладающиенаиболее высокой реакционной способностью,Превращение поли- (о-амино) бензимидазолов в поли- (о-амкдо) бензимидазолы наиболее целесообразно осуществлять обработкой полимерных растворов поли - (о-амкно) бенэимидаэолов всреде апротонных амидных растворителей галоидангидридами кли ангидридамимонокарбоновых кислот в условияхниэ котемпературной конденсации. Приэтом получаются высокомолекулярныеполи- (о-амидо) бензимидазолы, пол -ностью растворимые в Вышеупомянутыхбиполярных апротонных и сильных кислотных растворителях и Обладающиеприведенной вязкостью 0,5-ныхрастворов в органических растворителях х ра вн ой, по мен ьшей мере,О, 55 дл/г,.По данным динамического термогравиметрического аналкэа полностьюароматические поли- (о-амидо) бенэимидазолы теряют 10 от первоначальноговеса в температурном интервале 350370 С, а затем устойчивы до 550 С.Эти результаты указывают на то,чтопри температуре выше 350 С протекает твердоФазная полкциклодегкдратацкя поли-(о-амидо) бенэимидазолоэ собразованием полибецзимидазолохиназолинОВг что псдтве 1)жцается та.(жеДаННЫМИ СПЕКтРаЛЬНЫХ И ЭЛЕМЕЦТЦОгОанализов, (еа основе поли- (о-аг.гг гго)бензимидазоло в полу чагот ся серые,прозрачные и эластичные плецкигобладающие прочно ст ью и а разрыв, Р авНай Г ПО МЕНЬщЕй МЕг)Е Г 800 КЕ"/Смпри 25 С,Последнюю стадию процесса. - Етр Вращение поли-(с-амида) бензимидазолов(гЕв пслибензимидаэолахицазолины -.;МОЖНО О УЩЕ Ст ВЕТ Ь гЕГ)гЛГ 1 ЧЕ, 1 О г 1 Его Ка"талитически, кае( В твердсй фазе,таки В расплаВе или Б растворе (цаигх)леепредпочтительным среди них являетсяХИМИЧЕСКаЯ ГЕОЛЕгггиКЛОДЕГИДОВТ)аЦЦЯ г )поли - (О"-амиДО) бензимидазслсВ в СРе Цеапрстонных ами,гдных раст г арителей,В при сут ст Вин хлари сто ГО ВОдарода)При этом образуются Высокомолекулярные полибецзимидазолахиназолины, 7 Ополностью раст Ворцмь. В дггметгглг 1)срмаМИДЕ, ДИМЕТИЛВЕЕЕтаМЛ,ЕЕЕ г ДИГЕтИЛСУЛЬ фо,сиде, 11-метилпирралидоне, сульфалане, м-креэоле, смеси тетрахларэтана с фенслом (3: 1), хлорирсван 2 эНЫХ фЕНОЛаХ, а таКжЕ В МУРВВЬИЦсйгтрифторуксусной, манохлорукс; анойи серной кислотах с образовациег;1 высае(сконцентриг)ованн 11 х 1)астг)ОРОВ, Пг)11 ВЕДЕННаЯ ВЯЗКОСЬ Ог 5:.г-гэги )аатпсров полибензимидазолохиназолинагз3 ОВ ОРГа)ЕИЕ ЧЕСКИ Х РастВОЭИТЕЛЕ 1 Х 1)аВЕЕЯЕТ -ся, по меньей мере, 0,7 дл/Г,На основе полибецзимцдазолохиназолинов получаются серне. прозрачныеИ ЭЛаотИЧНЫЕ ПЛЕНКИ, ОбЛадаЮдЕИЕ35прочностью на разрыв, равной, поменьшей мере, 1000 кг/смэ при 25 )СПолученные гюлибензимидазалсхинаэоЛИНЫ ОбЛадаЮТ ВЫСОКИ)ли ТЕРЕЕИЧЕСКИМИхарактеристиками - полностью арама в ггтические полимеры це теряют В весе,соГласна дае 1 ным ди 1 ам)1 ческоГО и термогравиметрическага аналцза ца всэдУхе, до 550 С, а пголимерыг вклю;ающие алифатические фрагментыдо460 дС,( 5ПроведЕние г 1 ро 1 есса поли 1 иклсдегидратации поли- (с-амида) -бензимидаэо лов в среде сильных кислотных растворителей типа муравьиной, манохлоруксусной, полифосфарной и других кислот при 159-200"С приводит к образованию полибенэцмидазалохицаэалинсв, обладающих свойства)ли, и,центич.ными свойствам палибензимидазолохиназолинов, полученных в результате химиеской полицие(ладе"идрагации поли-(о-амида) бензимидаэолсэ В среде апротонных амидных растворителей в присутствии хлористого водорода,Б отлички от раэдельнога спа(.аба получения полибензимидазалахиназоли- НОВ СОВМЕЕЯЕННЫй СПОСОб синтеза .,казанных полимеров наибо)1 ее достуг;но осуществить путем проведения всех виаеперечислене(ыгх стадий процесса Всреде Ег-метилпирролидсна без выде- ЛОЦИЯ Враг(ЕЖ(гтогЕНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ ПРО- дуктов, сбразовавггпгхся ца первых трех стадиях процесса, т. е. в реакционный раст вар пали - (а-нитро) амида, полученный на первой стадии процесса полиамидирования В среде К-метилпирролидона, вводят восстановленное железо при непрерывном насыщении реакционной смеси хлористым водородом и процесс проводят при 160 ОС до полного израсходования железа (3 ч), После скончания процесса восстановления реакционный раствор полученного таким образом поли-(о-амина) бензимидазала охлаждают до 30 С и доводят путем Введения акцептора хлористого водорода (например триэтиламина) до нейтральной реакции (рН равно 7) .Превращенке пали-(о-амина)бенэимидаэола В г)сли-(а-амида) бензимидазол осуществляется введением в реакционную смесь пали(о-амина) бенэимидазола 2 молей ацилирующего агента,(например хлористого бенэаила) в расчете ца элементарное звено полив (о-амина) бензимидазала и процесс ацилиравания продолжают еще 3 ч при 25 С. По окончании процесса ацилирования реакционную смесь полученного таким образам полив (О-амиДО) бензимиДдэсла ДОВодят путем введения кислоты (например НСг,) до слабакислой реакции (рН = 5) прц 25 С. Цикладе гидратацию гюли-(о-амида) бензимидазала до полибензим)гдазолахицазалина проводят при 180-200 С в течение 5-6 ч.Полученные таким образом поли- Г)ее 1 зимидазслсхиназалины обладают Свай Ст Ва)Я г ИДЕНТИЧНЫМИ СВайСтВаМ поли бец з и мидазоло хин азали нон г полученных разд льным способом.Синтезированные промежуточные полимерные продукты и полибензимидазолахиназолицы характеризуются пс гтрИВЕдЕцнай ВяЗКастц ИХ раетВараМ В органических растьорителях, уф- и ИК-СГЕЕЭКТРаМг СРаВНЕНИЕМ СПЕКтРаЛЬНЫХ характеристик со спектрами модельных соединений и полимеров, полученных Ееезависии ми метадаме 1, данным элементногоа анализ а, реэ ул ьт ат ам динами че ского и изотермического анализа, а также .свойствам пленок полученных на их основе. П р г 1 мер 1 Г-ио о (2 2 В трехгорлую колбу емкостью 150 мл снабженную мешалкой и вво - дом для инертного газа, загружают 2,902 г (0,01 моль) бис-(3-нитро- -агинафене 1 л) -оксида и 15 мл свежеперегнанного Ы-мети.г 1-2-пирралидона. При перемешивании В токе инертного/ 0 МН-ОСМ 0 и 25 0 Условия син вязкостные хар растворов поли лидоне приводя еза полим ктеристик еров в Л- ся в табл13. ров иО, 5-ныхетилпирро 1. 0 рим но оди ке, опи са д полимера к иная Вяэ кост а полимера в и 25 С 1,04 ют аналогично ме в примере 1. Вых ственный, Привед 0,5-ного раство тилпирролидоне п лич-ме/г. о) бенэимидмы поглощесм(дубгруппы, и терный для ого цикла, максимумы- л 02 газа при -5 С к реакционному раствору в течение 30 мин прибавляют 2,930 г (О, 01 моль) дихлорангидрида 4,6-динитроизофталевой кислоты, а затем снимают охлаждение и темпера- тура реакции самопроизвольно поднимается до 25 С, Реакционный раст 0вор перемешивают при 25 С в течение одного часа и выливают его в 500 мл дистиллированной воды, получая оранжевые волокна, которые отфильтровывают, про)ывают водой до отрицательной реакции на ион С, зкстрагируют метанолом и сушат в вакууме прио100 С до постоянного веса, Выход полимера количественный. Приведенная вязкость 0,5-ного раствора полимера В трех горлую колбу емко ст ью 500 мл, снабженную мешалкой и термометром, загружают 3,823 г (0,01 моль) бис-(3-нитро-аминофенил)-гидрохинона, 100 мл сухого сульфолана и при интенсивном перемешивании прибавляют 2,8 мл (0,02 моль) триэтипамина, Затем к полученному реакционному раствору добавляют эа один прием 3, 412 г (О О 1 моль) дихлорангидрида бис-(3-нитро-карбоксифенила) при 25 С. Перемешивание продолжают один час и реакционный раствор полученного поли-(о-нитро)амидавыливают в 1,0 л дистиллированной воды. Промывку и сушку полимера осуществляют аналогично методике, описанной в примере 1. Выход полимера 92 от теоретического. Приведенная вязкость 0,5-ного раставора поли- (о-нитро-) амидав Л-метилпирролидоне 0,81 дл/г. 5,0 г поли- (о-нитро) амида, описанного в примере 1, растворяют в 30 мл М-метилпирролидона при перемешивании и прибавляют 10 г восстановленн ного желе з а, э атем ре акционную смесь насыщают газообразным НСР с постепенным увеличением темпе ратуры реакции от 25 С до 180 С. Пр этой температуре реакционную смесь выдерживают до полного израсходования железа (3 ч), По окончании процесса восстановления реакционную массу разбавляют 30 мл пиаметилф формамида и охлаждают ее до 60 С, Вь деление и сушку поли. лера осуществля при 25 С в Л-метилпирролидонеО, 73 дл/г.В ИК-спектре полимера содержатсямаксимумы поглощения в областях3300-3200 и 1670 см , характерные5 для ИН и СО групп амидной связи имаксимумы поглощения в областях1550 и 1350 смхарактерные длял 0 группы.Полученный поли-(о-нитро)-амид-,растворяется в таких органическихрастворителях, как И-метилпирролидон, диметилформамид, гексаметилформамид, диметилацетамид, диметилсульфоксид, сульфолан и сильных кислотных растворителях,5 Пр и мер 2. ИК-спектр полимера аналогиченК-спектру поли- (о-нитро) амида писанного в примере 1,П р и м е р ы 3-12По методике описанной в примере 1, синтезированы 10 поли-(о-нитро) амидов (111 Х 11) на основе 0,01 моль бис(о-нитроанилина) и 0,01 моль ди-, хлорангидрида о,о -динитродикарбоновых кислот. Выходы полимеров во всех случаях количественные; ИК- спектры синтезированных полн-(онитро) амидов аналогичны ИК-спектру полимера, описанного в примере 1. ИК-спектр поли-(о-амин аэолаа содержит максиму ния в областях 3300-3500 0 лет), характерные рля Нв области 1610 см , харак С=И группы бензимидазольн соот вет ст вен нои сче э ают/Н )(Ыр Н,(".0 - ИИ группы; щения и ственны эают по ные для сохраняетсяв области 16за амиднуюосы гоглощенТТОг группыаксимум 0 см вязь, и я, хара по глотнетисчетерПример 2-С -Яп1) 0 ы 26-35, По мере 25, син д)бенэиидаэооснове поли(111 а-ХТ 1 а) 4 (смтабл,ойвп - (о-ами 11 б) н дазоло рах 15 к н м тоди е, езиро аны ов о-амино)- писанных описан 10 пол (111 ббенэими в прим Полученный таким образом поли- (о- -аминО) бензимкДаэола раст ВоряетсЯ В биГодлНЬХ алротОННЫХ И СИЛЬНЫХ ннслотных растворителях, перечисленных В примере 1. 5 р 0 г поли- (О-нктрО) амиДар ОпиС а Н Н С тС ВГГОИ МЕр Е 2 5 0 МЛ ДИ М т И ацетамида к каталитическое коли- ЧЕСтВО 14. ТЕНЕЯ ЭаГОужаЮт В антО- клав и под давлением молекулярного Водорода (120 ат, проводят прОцесс Восстановления при 250 С В течение 10 НПО Окончании процесса нос:танс 2 Клен и я реакционную смесь Отфкльт -2" В.,в а.Ю Рт Кат Л Э а ГОРа ВЬДЕГ 1 Ел И Е и сущку Гтолкмера ОсущестБляют аналоги чн О матодк ке Опн санной В примере 1Выхо Д Гюлимр а коли че ст Вен ный Вяз кост ь О 5ного растноРа поли - (О-аминО 2 амида В Л метилпирролидоне прк 25 С О, 54 дл гНК-спекто полимера содержит макс Иму МЫ 1 л 2 ГТГГЫ ПОГЛОщЕНИ Я В ОбЛКСТЯХ 3 "00-3500 см характерные для Т 4 НВ трехторлую колбу, емкостью50 л набженную мещалкой и термометром загружают 5,0 поли-(о-амино) бенэнмидазолаа и 50 мл И-метилпиррс 2 лидона, реакционную смесь перемешивают до образования гомогенного РаСТВОГлл а ЭатЕМ ДОбаВЛЯЮТ 282 МЛ снежеперегнанного хлористого бензоила РеакциюпрО Водят при комна.т - ной температуое (25 С) в течение 34 ч.Выделение и сущку полимера осуществляют аналогично методике, описанной В примере 1 Вь 1 ход полимер а количественный. Приведенная вязкость 05-ного раствора полимера в Ы-метклпирролидоне 0,96 дл/ г,В НК-спектре полимера содержатся максимумы поглощения в областях 3300-3200, 1670, 1550 к 710 см характерные для амидной связи, соотвЕтственно исчезают максимумы поглощения, характерные для первичной амин о группы.Полученный поли-(о-амидо) бензимндазолб, растворяется во всех бкпрлярных апротонных и сильных кислотных оастворктелях, перечисленных В примере . Иэ 20-ного раствора пс" "мера В дкметилацетамиде поНэ 20-ного раствора полимера в диметилацетамиде получают прозрачные, эластичные пленки, имеющие Ггоочность на разрыв 960 ккг/см при 25 С.Пример 14. П р к м е р ы 15-24 ПО методике описанной в примере 13, синтеэированы 10 поли-(о-амкно) бенэимкдаэоловф (111 а-Х 11 а) на основе поли-(о-нитро) -амидон (111-Х 11), описанных в примерах 3-12, соответственно (см, табл,1) .Выходы полимеров во всех случаях ъколичественные ИК-спектры синтезированных поли- (о-амино) бенэимидазолов и приведенные вязкости 0,5-ных растворов полимеров в М-метилпирролидоне даются н табл.2. лучают серые, прозр ыпленки, обладающие з40 рыв 870 кг/смВ ИК-спектре поли- (о-амидо) бенэимидаэолаб, подвергнутого термической обработке в вакууме (остаточноедавление 10мм рт. ст . ) в температур45 ном интервале 350-370 С в течениеб ч, содержится максимум поглощенияв области 1380 см, характерныйдля третичного атома азота; соответственно, исчезают полосы поглощения,5 О ответственные за МН бенэимидаэола иамидную связь,Полибенэимидазолохиназолин, полученный тнердофазной полициклодегидратацией поли- (о-амидо) бенэимид 55 аэолаб, растворяется только нсильных кислотных растворителях иобладает приведенной вязкостью0,5-ного раствора полимера в Н 80при 25 С равной 0,96 дл/г, 734224Выходы полимеров во всех случаях количественные. ИК-спектры синтезированных поли-(о-амидо) бенэимидазолов аналогичны ИК-спектру поли-(о-амидо) бензимидазола.Условия синтеза поли-(о-амидо) бензимидаэолов и их некоторые характеристики приведены в табл,З,Пример 36.I )(с схо- и Йя - С=К К=С вп 15 40 В трехгорлую колбу емкостью150 мл, снабженную мешалКой, термометром и барботером для газообразного НСР, загружают 5,0 г поли-(о-амидо) бенэимидаэола, 10 мл М-метилпирролидона и реакционную смесь перемешивают до образования гомогенногораствора, Затем начинают насыщатьреакционный раствор газообразнымНС 6 с постепенным увеличением температуры реакции от 26 до 180 С,При достижении указанной температурыпрекращают подачу НСО и процесс полициклодегидратации продолжается втечение 5 ч. По окончании реакциициклизации реакционную массу охлаждают до 60 С, а выделение и сушку ЗОполимера осуществляют аналогичнометодике, описанной в примере 1.ИК-спектр полученного таким образом полибенэимидазолохиназолинавидентичен ЛК-спектру полибенэимидаэолохинаэолина, синтезированного твердофазной полици клоде гидрат ациейполи-(о-амидо) бензимидазола.Полимер обладает растворимостьюкак в сильных кислотных растворителях, так и в м-крезоле, смеси тетрахлорэтана с фенолом (3:1),диметилацетамиде, М-метилпирролидоне,.диметилсульфоксиде, сульфолане, гексаметилфосфорамиде, и других органических растворителях. Приведеннаявязкость 0,5-ного раствора полимерав диметилсульфоксиде при 25 С равняется 1,44 дл/г.Из 25-ного раствора полибензимидаэолохинаэолинав в дчметилацетамиде получают серые, прозрачные иэластичные пленки, имеющие прочность на разрыв 1360 кг/смф при25 С. П р и м е р ы 37-46, По методике,описанной в примере 36, полученыполнбензимидазолохиназолины (111 вХ 11 в) на основе поли-(о - амидо) бензимидазолов (111 б-Х 116), описанныхв примерах 26-35 (см,табл.З),Выходы полибензимидазолохиназолинов во всех случаях количественные,ИК-спектр каждого синтезированНогополибензимидаэолохинаэолина аналогичен ИК-спектру Полибенэимидазолохинаэолина, описанного в примере 36.Условия циклизации и основные характеристики полибензимидазолохиназолинов (111 в-Х 11 в) даются в табл.4,Свойства полимеров, полученныхсогласно примерам 36-46, представлены в табл.5.Номера полимеров соответствуютполимерам, описанным в соответствующих примерах описания изобретения.П р и м е р 47. Совмещенный способ получения полибензимидазолохиназолинов без выделения промежуточных йолимерных продуктовРеакционный раствор поли-(о-нитро) амида(см. пример 1) насыщают газообразным НС 6 в присутствии восстановленного железа и процесс восстановления проводят аналогично методике, описанной в примере 14, Полученный таким образом реакционный раствор поли-(о-амино) бензимидазола в И-метилпирролидоне охлаждают до 60 ОС и при интенсивном перемешивании вводят тризтиламин в качестве акцептора хлористого водорода в количестве, достаточном для связывания свободного НС 1 в .реакционной смеси (рН = 7). Затем в реакционную смесь вводят 0,03 моль хлористого бенэоила при 25 С и процесс ацилирования продолжается в течение 3 ч.Полученный таким образом реакционный раствор поли-(о-амидо) бензимидаэола насыщают газообразным НСС и процесс полициклодегидратации осуществляют аналогично методике, опи- . санной в примере 36.Полученный таким образом полибенэимидаэолохиназолин обладает свойствами, идентичными свойствам полибензимидазолохиназолинав,полученного методом постадийного синтеза (см. пример 36) .-аминофенил) ДХА биснитро-карбоксифенил)ок ок М-МП 0,44 ДХА би с- ( 3 нитро-кароксифенил)сульфона 2 Х 1 ДХА бис-(3-нитро-карбоксифенила) е ДХА - ди хлор ан гидрид 1ДИАА - И, И -диметилаце-(о -ни ро при веденнаявязкость,дл/г мидМ Ге + НССГе + НСОО 11 ГМФ 15 1 У ДМ 0 Ч 1 а 1 И 0,51 СН СО ЧЕ 1 19 Ч У 111 Ч 111 ГМФ 2 Ге + Ре + (СООН),б 2 осстанавливающей смеси берутся х: НСС - газообразный; НСООН и трированные; (СООН) - твердый 16 Уксусный ангидрид А 111 а Чб 0 тый бен ДМ Ч 2 1 б 0,4 Ангидрид акрилвой кислоты 8 МФА 31 Ч 111 ХА перхлорбензойной кислоты 1 Хб 2 1 3 П Х 1 3 Х 11 б О, б Кислотные компонентследующих концентраСН СООН - высококон(безводный),Ре + НСВГе + (СООН)2 е + (СО е+ НСЕ ХА пербромбензойной кислоты 0,95 0,58 88
СмотретьЗаявка
2545159, 21.11.1977
ТБИЛИССКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ, ОРДЕНА ЛЕНИНА ИНСТИТУТ ЭЛЕМЕНТООРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ АН СССР
КОРШАК ВАСИЛИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ, ГВЕРДЦИТЕЛИ ИЛЬЯ МИХАЙЛОВИЧ, РУСАНОВ АЛЕКСАНДР ЛЬВОВИЧ, ТУГУШИ ДАВИД СЕРГЕЕВИЧ, ЦОТАДЗЕ МАНАНА ВИКТОРОВНА
МПК / Метки
МПК: C08G 73/18
Метки: полибензимидазолохиназолинов
Опубликовано: 15.05.1980
Код ссылки
<a href="https://patents.su/11-734224-sposob-polucheniya-polibenzimidazolokhinazolinov.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ получения полибензимидазолохиназолинов</a>
Предыдущий патент: Способ получения политриазолохиназолинов
Случайный патент: Устройство для аэрации жидкости