Способ получения ароматического полиэфиркетона

Настоящее изобретение относится к способу получения ароматических полиэфиркетонов методом высокотемпературной поликонденсации. Способ получения ароматического полиэфиркетона включает взаимодействие 2,2-бис(4-гидроксифенил)пропана с гидроксидом натрия или калия в присутствии диметилсульфоксида, отгонку азеотропной смеси при 130-140°С и далее, после охлаждения смеси до 25-30°С добавляют 5%-ный избыток 4,4'-дифтордифенилкетона. Реакцию проводят в диметилсульфоксиде при 170°С в течение часа. Технический результат - упрощение способа получения ароматических полиэфиркетонов.

 

Изобретение относится к способам получения высокомолекулярных соединений, в частности к способам получения полиэфиров высокотемпературной поликонденсацией.

Известны способы получения полиэфиров высокотемпературной поликонденсацией в высококипящих растворителях при 200-350°С в течение 12-36 часов. Известны также способы получения полиэфиркетонов в различных органических растворителях при 200-350°С в течение 10-30 часов с использованием монофункциональных мономеров для регулирования молекулярной массы полимера и карбонатов K и Na для получения дифенолятов и уменьшения гель-фракции в продуктах синтеза. Недостатками этих способов являются жесткие условия, трудоемкость отмывки конечного продукта от избытков карбонатов и растворителей, образование гель-фракции [1-5].

В качестве наиболее близкого способа-аналога может быть получение полиэфиркетонов [6], из которого известно, что полиэфиркетоны получают реакцией 4,4'-дифторбензофенона с калиевым дифенолятом 2,2-бис(4-гидроксифенил)пропана в N,N-диметилацетамиде. Недостатками такого способа являются продолжительность синтеза - 10 часов и более после завершения отгонки азеотропной смеси хлорбензол : вода; необходимость использования избытка K₂СО₃ или Na₂CO₃ (до 30%); необходимость и трудоемкость отмывки полимера; образование большого количества гель-фракции.

Задачей изобретения является упрощение способа получения ароматических полиэфиркетонов.

Задача решается получением ароматических полиэфиркетонов взаимодействием 2,2-бис(4-гидроксифенил)пропана с 4,4'-дифтордифенилкетоном в диметилсульфоксиде.

Сущность заключается в том, что 2,2-бис(4-гидроксифенил)пропан превращают в динатриевую или дикалиевую соль воздействием щелочи, отгоняют воду с толуолом при 130-140°С, охлаждают реакционную массу до 25-30°С, добавляют 4,4'-дифтордифенилкетон, температуру поднимают до 170°С в течение 10-15 минут и синтез проводят в течение 1 часа в среде инертного газа.

Пример. В трехгорлую коническую колбу, снабженную мешалкой, трубкой для подачи инертного газа, термометром, системой для азеотропной отгонки воды (ловушка Дина-Старка: насадка Вюрца, водяной обратный холодильник, приемник, счетчик пузырьков), вносят 5,1366 (0,0225 моль) 2,2-бис(4-гидроксифенил)пропана, 40 мл диметилсульфоксида, 30 мл толуола и при нагревании и перемешивании добавляют 4,59 мл 9,8 н. раствора NaOH. В токе азота при температуре 130-140°С отгоняют воду с толуолом. После полной отгонки воды и толуола реакционную массу охлаждают до 25-30°С и добавляют 5,1495 (0,0236 моль) 4,4'-дифтордифенилкетона. Температуру реакционной массы доводят до 170°С в течение 10-15 минут и реакцию проводят в течение 1 часа. Реакционную массу разбавляют 40 мл диметилсульфоксида и высаждают в дистиллированную воду, подкисленную щавелевой кислотой (5%-ный раствор). Пятикратно промывают горячей дистиллированной водой и дважды горячим изопропанолом и сушат при температуре 100-120°С в течение 12 часов и при 150°С под вакуумом в течение 24 часов.

Ароматический полиэфиркетон представляет собой белые гранулы или нити. Выход продукта 97-98% от теоретического, η_пр=0,5-0,6 дл/г. Из полученного продукта поликонденсации методом полива из раствора получены прозрачные бесцветные пленки.

Технический результат изобретения заключается в упрощении способа получения ароматического полиэфиркетона за счет использования диметилсульфоксида и 5%-ного избытка дигалогенида, что выражается в сокращении времени синтеза до 1 часа (после отгонки азеотропной смеси), исключении образования гель-фракции, упрощении процесса отмывки полимера от растворителя и низкомолекулярных веществ.

Источники информации

1. Заявка 3700808 (ФРГ). Способ получения полиариленэфиркетонов.

2. Заявка 61-176627 (Япония). Ароматические простые полиэфиркетоны и способ их получения.

3. Заявка 3836582 (ФРГ). Способ получения полиариленэфирсульфонов и полиариленэфиркетонов.

4. Заявка 3901072 (ФРГ). Способ получения полиариленэфиркетонов.

5. Шапошникова В.В., Салазкин С.Н., Сергеев В.А. и др. Закономерности реакции 4,4'-дифторбензофенона с калиевым дифенолятом 2,2-бис(4-гидроксифенил)пропана. Изв. АН. Сер. Химическая, 1996, №10. С.2526-2530.

6. Шарапов Д.С., Шапошникова В.В., Салазкин С.Н. Синтез полиариленэфиркетонов в высококипящих амидных растворителях. Высокомолек. соед. Т.36, №4. С.639-643.

Способ получения ароматического полиэфиркетона на основе 2,2-бис(4-гидроксифенил)пропана и 4,4'-дифтордифенилкетона, включающий взаимодействия 2,2-бис(4-гидроксифенил)пропана с гидроксидом натрия или калия в присутствии диметилсульфоксида и толуола, отгонку азеотропной смеси вода-толуол при температуре 130-140°С, отличающийся тем, что 5%-ный избыток 4,4'-дифтордифенилкетона вносят в реакционную массу после охлаждения до 25-30°С, поднимают температуру за 10-15 мин до 170°С и синтез проводят в течение 1 ч в диметилсульфоксиде.