12 н, 16н-диизоиндоло-/2,1-а: 2,1 - а,/-бензо/1,2- :5,4- , диимидазол-12,16-диондикарбоновая кислота в качестве мономера для получения термостойких полимеров

 

О П И (1. A ) ""Т

Союз Советси№к

С©Q¹6A¹CT¹¹9CK¹X

Ржпубп№к

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СБИДЕТГЛЬС I BÓ (6 ) Допод11ител),ное к авт. свн11-яу— (22) Зайвлено 060 .76 (21) 285 !180 . 8-01 с присое1тииеннем заявки t3 (23) Приорите (4Я Опуо "иковано 2505.78.т- 1о: "евень % 19 (51) М. Кл.

C 07 З 487/04

Гвцррвтвввы)) вивтвт

Ввввтв Мввввтрвв ИОР вв рввв вввврвтвввв а втврйтвв (5 ) М 5 4 7 7 5 9 . 4 . 547.781 (088,8) (45) Лата оп бднковаиий отти(..;11 .ий 28047 8

К. K. Хоменкова, Л.11. 1ончаре.:.:ко, Э.?т. Набутовская и Г.А.Янголь (7в) зайв№тедь институт х;.мин высокомолекуля- =. :::- соединений Ан Украинской ссР (54) 12Н, 16Н-ДИИЗОИНДО 10- (2, 1 — a: 2, 1 —. а) — БЕНЗО— (1, 2 — ц: 5, 4 — d ) — ДИИ11ИДАЗОЛ-12, 16-ДИОНДИКАРБО—

НОВАЯ КИСЛОТА В КАЧЕСТВЕ МО1:ОБЕРА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

ТЕР МО СТОЙКИ Х ПО11И 1(ЕРОВ

1 2

Предлагается новое соеди ение, а 1 еакцию проводят в растворе полифосименно 12Н, 16Н-диизоиндоло-(2,1 — а форной кислоты. Температура проведения 2 1 -,а)-бензо-(1,2- Д: 5,4- d )-диими- процесса 190-210 С. Соотношение компо,дазол-12, б-диондикарбоновой кислоты, нентов-(ангидрид : тетрамин) 2:1. которая может быть использована в 5 Повышение содержания ангидрида в качестве мономера для получения тер- реакционной смеси способствует обрамостойких.полимеров, эованию побочных продуктов, снижает

Известен термостойкий полиамнд на выход целевого продукта. Проведя основе терефталевой кислоты и фенилен- конденсацию ангидрида тримеллитовой . диамина (1) . кислоты и 1, 2, 4, "-тетраминобен зола при

Целью изобретения является изыскание мольных соотношениях исходных компоновых мономеров, обеспечивающих полу- нентов ангидрид: тетраминобензол, чение полимеров -c улучшенной термо- равных 2; 2,2; 2,5 и 3, Продукт реак.стойкостью,. что является актуальной ции — дикарбоксисоединение -после вызадачей. 15 деления его из реакционной смеси превПредлагается новое вещество струк- рашают в дихлорангидрид. Определение турной формулы содержания хлора в дихлорангидриде позволяет выбрать оптимальные соотно)! il . шения компонентов в реакции. Повыше, Я9 ние избытка ангидрида приводит к обй() . разованию побочных продуктов, по-видимому, разветвленных молекул, содер-.

/ жащнх имидные циклы.

B табл. 1 показано влияние мольного соотношения ангидрид: амин на выход целевого продукта.

Продукт реакции выделяют из реакционной смеси выливанием ее в воду, фильтрованием и многократной промывкой осадка на фильтре до нейтральной

БООИ из которого может быть получен поли- 25 мер с более высокой термостойкостью.

Новый мономер получают конденсацией ангидрида-тримеллитовой кислоты с 1,214,5-тетрааминобензолом в токе инертного газа. 30

607834 реакции промывных вод. Затем осадок промывают на фильтре спиртом и высушивают в пистолете Фишера.

Строение указанного соединения подтверждают получением его производных, а также данными анализа и HK-спек- трами.

В примере 1 приведена методика получения предлагаемой дикарбоновой кислоты, з примерах 2 и 3 методики получения производных 12Н, 16Н-диизоиндоло-(2, 1=а: 2,1 -а ) — бенэо- (1,2

5 4 — Д )-диимидаэол-12, 16-диондикарбоксидихлорангидрида и дизфира.

Эти примеры подтверждают химическую структуру описанной в примере 1 дикар- 15 боновой кислоты.

П р и м, е р 1. 12Н, 16Н-дииэоиндоло- (2, 1-e: 2 „1 -а ) — бензо- (1, 2 — Д

5, 4 — 8 ) -диимидазол-12, 16-дионцикарбонодая кислота. 20

2,3 ангидрида тримеллитовой кислоты, 1,7 г 1,2,4,5-тетрааминобензола в 50 мл полифосфорной кислоты при пеД! ремешивании нагревают при 200-210 С в течение 2 час, непрерывно пропуская 25 над реакционной смесью инертный газ.

Затем реакционную массу ьыливают в холодную воду. Осадок отфильтровывают, промывают водой, небольшими количествами зтанола и эфира и высушивают в пистолете Фишера. Полученный продукт не плавится при 400 С, растворим в растворе щелочи, выход 60%.

Найдено.%: ){ 12,55; 12,67.

СД Н „М4 ОБ

Вычислено,%: g 12,44.

Пример 2. 12Н, 16Н-диизоиндоло- (2, 1-а -. 2 1 -а ) -бензо- (1, 2 -Д

5,4 — Д )„-диимидаэол-12,16-дионди(хлорформил).

0,4 г 12Н 16Н-диизоиндоло-(2,1-а

2,1 — а )-бензо-(1,2 -d: 5,4 — d )диимидаэол-12, 16-диондикарбокси и

5 мл хлористого тионила и кипятят в течение 50 час. Осадок отфильтровывают, промывают на фильтре сухим бензолом и высушивают в вакууме. Оранжевокрасный продукт разлагается при 400 С, а не плавясь, растворяется при нагревании в спирте, диметилформамиде, тетрагидрофуране, диметилсульфоксиде. 50

Выход продукта 0,41 г (95%).

Найдено,%:Й 11,52; 11,59; С8 14,59;

14,79.

СД4 Н8С К И404

Вычислено,%: g 11,50; Ср 14,50. 55

Пример 3. 12Н, 16Н-диизоиндо» ло-(2,1 — а : 2,1 — а )-бенэо-(1,2б: 5, 4 — с() -диимидаэол — 12, 16-диондиметоксикарбонил. с

О, 2 г 12Н, 1 бН-дииэоиндоло- (2, 1 — а

2, l — а )-бенэо-(1,2 -d: 5,4 — d ;— диимидазол-12,1б-диондихлорформила, 10 мл метанола и 2 мл тризтиламина кипятят в течение 2 час. Отгоняют метанол, остаток размешивают с небольшим количеством воды, отфильтровывают, промывают осадок на фильтре водой и высушивают. Продукт желтого цвета с температурой размягчения 190 С растВорим в спирте, ацетоне, тетрагидрофуране, диметилформамиде, диметилсульфоксиде, хлороформе. Выход 0,16 r (84%)

Найдено,%: g 10,56; 10,72, С„Н)4 О ), Вычислено,%: )(11,08.

Иэ 12Í, 16Н-диизоиндоло-(2,1-а

2,1 — а )-бензо-(1,2-4: 5,4 — d )диимидазол-12,16-диондикарбокси получают полиамид. Термическую устойчивость полиамида изучали методом динамической термогравиметрии при скорости нагрева 2 град/мин в присутствии воздуха. В табл,2 приведена зависимость потери в весе полимера на основе нового мономера (1) и известного полиамида из терефталевой кислоты и

Фенилендиамина (2) от температуры.

Из приведенныХ данных видно, что полимер, полученный на основе нового соединения, по стабильности не уступает, а при повышенных температурах превосходит известный полимер. Так при 20(1-280 С, сравниваемые полимеры имеют практически одни и те же потери веса. При 28/-360 С потери веса доя полимера 1 несколько выше, чем для полимера 2. Однако при температурах выше .360 С полимер 1 по термостабильности заметно превосходит полимер 2, так при 380ОС потери веса полимера 1 составляют 18,0%, полимера 2

26,7%, при 400 С потери веса полимера 122,4%, полимера 2 39,2%.

Таким образом, исследования показа-. ли, что полиамид, полученный иэ 12Н, 16Н-дииэоиндоло-(2,1-а : 2,1 — а )бенэо-(1,2- д: 5,4 — d )-диимидаэол-12,16-диондикарбокси отличается значительной термостабильностью и не уступает при высоких температурах термостабильности известного полиамида на основе терефталевой кислоты и фенилендиамина.

607834

Т а б л и ц а 1

Чольное соотношение ангидрид : амин

Содержание хлора в дихлор ангидриде,% "

2,2

2 5

3,0

Ф

Вычислено: СК 14,58%.

Таблиц а 2

Температура о.

Потери веса полимера, %

1 2 в качестве мономера для получения термостойких полимеров.

31

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

Формула изобретения

16Н-дни эоиндоло- (2, 1 B

-а }-бензо-(1 2 - Д ° 5 4 ()

Давал-12, 16-диондикарбоновая кислота общей формулы

0 О

l1 И лоос м ооон г

Кудрявцев Г.И. и др

40 о термостабильности ароматических полиамидов и пОлиимидов. Журнал высокомолекулярных соединений, т.2, 9 10, 1970, с. 2205-2210.

Составитель И.Бочарова

Техред Н.Бабурка КоРРектор А.Власенко

Редактор О.Кузнецова

Заказ 2736715 Тираж 559 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4

280 .320

400

13, 96

13,53

13,24

12,45 о

2,2

4,5

4,5

11,2

15,6

18,0

18,0

18,0

22,4

3,1

4,2

5,8

5,8

7,5

10 5

16,2

26,7

39,2