Способ получения фторсодержащих простых эфиров целлюлозы

(и 55 Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Дополнительное свид-в 1/06 51) М) Приоритет Государственный комите Совета Министров СССР по делам изобретенийи открытий 3) УДК 661.728.8(72) Авторы изобретен Ю. И. Смирнов-Замков, Ю. А, фиалков, Т. Н. Скуратовски Е, П, БабинУкраинский научно-исследовательский институпромышленности и Институт органической хим т целлюлозно-бумажной ии АН Украинской ССР 1) Заявител РЖАЩИХ ПРОСТЫХЗЫ ЧЕНИЯ фТОРСО фИРОВ ЦЕЛЛЮ 54) С Б 2 Изобретение относится к способам синтеза фтор содержащих производных целлюлозы и предназначено для использования в химической, целлюлозно-бумажной промышленности, а также в промышленности полимеров для по лучения материалов, обладающих повышенной химической и термической устойчивостью, улучшенными диэлектрическими характеристиками, а также масло- и водоотталкивающимп свойствами. 10Известен способ получения простого эфира целлюлозы взаимодействием целлюлозы и этиловото эфира перфторакриловой кислоты (1),Недостатками этого способа является применение дорогостоящих, дефицитных и ток сичных фторолефинов и использование в качестве инициатора введения в молекулу целлюлозы фторированного радикала ионизирующего излучения.Известно использование фреона(дифтор хлорметана) для получения дифторметиловых эфиров алифатических спиртов и гетероциклических оксипроизводных (2).Цель изобретения - получение производных целлюлозы, обладающих повышенной 25 сольватофобностью, высокой температурой разложения, устойчивостью к действию щелочей и высокими диэлектрическими характеристиками, Для этого по предлагаемому способу алкилцеллюлозу обрабатывают при 50 - 80 С 30 дифторхлорметаном в смеси 10 - 20% -ного водного раствора гидроокиси щелочного металла и низших алифатических спиртов или простых циклических эфиров при соотношении 1: 1.Предлагаемый способ модификации целлюлозного материала основан на использовании в качестве модифицирующего фторсодержащего агента дешевого, доступного и нетокспчного фреона(дифторхлорметана). Этот способ технологически прост и удобен, не требует для своей реализации какой-либо специальной аппаратуры. По указанному способу в зависимости от условий процесса можно получить фторированную алкилцеллюлозу с содержанием фтора до 13%.Исследование свойств полученных образцов дифторметиловых эфиров алкилцеллюлозы показало, что в отличие от исходной алкплцеллюлозы, они практически не растворяются в воде и органических растворителях различной природы - нитробензол, бензол, крезол, углеводороды, спирты, ацетон, этилацетат, диметиланилин, диметилформамид, К-метилпирролидон, диметилсульфоксид, тетраметиленсульфон, т. е, обладают ярко выраженным сольватофобными свойствами, Новое фторпропзводное целлюлозы имеет более высокую температуру начала разложения. Дифторметплпрованная алкилцеллюлоза является практиче553252 Формула изобретения Составитель С. ВасюхинаТехред Н. Сметанина Корректор А. Галахова Редактор Е. Ершова Заказ 763/14 Изд, Мо 492 Тираж 669 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5.ки устойчивой к действию щелочных воднодиоксановых растворов при нагревании до 70 С,Исследование диэлектрических свойств полученных образцов дифторметильных эфиров алкилцеллюлозы показало, что определенная на приборе ДПБ величина тангенса диэлектрических потерь сохраняется постоянной в широком интервале температур.Благодаря указанным обстоятельствам новый тип фторпроизводных алкилцеллюлозы может быть использован для получения электроизоляционных материалов с улучшенными физико-механическими характеристиками,П р и м е р 1, В четырехгорлый реактор, снабженный мешалкой, обратным холодильником, барботером и термометром, помещают 3 г метилцеллюлозы (марка 8, =100), добавляют 50 мл диоксана и 50 мл 30%-ного раствора ХаОН. При энергичном перемешивании реакционную массу нагревают до 60 С и включают подачу дифторхлорметана (фреон), Реакцию проводят в течение 8 час. После окончания реакции продукт отфильтровывают на пористом фильтре, выпавшую дифторметилметилцеллюлозу промывают водой до нейтральной реакции и отсутствия ионов фтора в промывных водах и сушат при 60 - 70 С в течение 5 час. Получено 3 г дифторметилцеллюлозы.Найдено, %, 1. 8,1; уобщ. 148; уоснр 2 48, П р и м е р 2. Реакцию проводят описанным в примере 1 способом с теми же количествами исходных веществ. Вместо раствора ХаОН используют раствор КОН такой же концентрацпи. Получено 3 г дифторметилметилцеллюлозы.Найдено, %; Р 5,15; уобщ, 131; уоснгг 31.П р и м е р 3, Реакцию проводят описанным в примере 1 способом с теми же количествами исходных веществ, В качестве исходного производного целлюлозы использована метилцеллюлоза марки 100 (у=100). Получено 3,1 г дифторметилметилцеллюлозы.Найдено, %. Р 6,5; уобщ. 135; уосуп 35 П р и м е р 4. Реакцию проводят описаннымв примере 1 способом. В качестве исходного вещества взято 3 г дифторметилметилцеллюлозы, содержащей 8% фтора, полученной в 5 примере 1. Выход дифторметилцеллюлозы3,0 г.Найдено, % Г 13,10; уобщ. 177, уоснгз 77 П р и м е р 5. Реакцию проводят описаннымв примере 1 способом, использовалась алкил целлюлоза той же марки. Вместо диоксанабыл взят этиловый спирт. Выход дифторметилцеллюлозы 3,0 г.Найдено, %. 1," 60 уобщ. 136, уоснр 2 36.Новый целлюлозный материал, содержащий 15 фтор, может применяться как сам по себе, таки в качестве добавки для придания полезных свойств целлюлозе и изготовленной из нее продукции - бумаге, картону различных спецназначений, а также как наполнитель для полу чения пластмасс в различных отраслях промышленности. 25 Способ получения фторсодержащих простыхэфиров целлюлозы обработкой алкилцеллюлозы фторсодержащим агентом в щелочной среде, отличающийся тем, что, с целью получения производных целлюлозы, обладаю щих повышенной сольватофобностью, высокойтемпературой разложения, устойчивостью к действию щелочей и высокими диэлектрическими характеристиками, алкилцеллюлозу обрабатывают при 50 - 80 С дифторхлорметаном 35 в смеси 10 - 20%-ного водного раствора гидроокиси щелочного металла и низших алифатических спиртов или простых циклических эфиров при соотношении 1; 1.Источники информации, принятые во вни мание при экспертизе1. 3, А, Роговин Химические превращенияи модификация целлюлозы, М., изд. Химия, 1967 г., стр. 107.2. Авторское свидетельство СССР Ив 452204;45 С 07 Р 239/52, 1974.