Способ получения фторсодержащих простых эфиров целлюлозы

 

!

О П И-С- -А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

3252

1п1 55

Союз Советских

Сойиалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.07.75 (21) 2159423/05 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.04.77. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 26.04,77 (51) M Кч С 08В 11/06

Госуда рствеииый комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 661.728.8 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Ю. И. Смирнов-Замков, Ю. А. Фиалков, Т. Н. Скуратовская и Е. П. Бабин

Украинский научно-исследовательский институт целлюлозно-бумажной промышленности и Институт органической химии АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФТОРСОДЕРЖАЩИХ ПРОСТЫХ

ЭФИРОВ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Изобретение относится к способам синтеза фторсодержащих производных целлюлозы и предназначено для использования в химической, целлюлозно-бумажной промышленности, а также в промышленности полимеров для получения материалов, обладающих повышенной химической и термической устойчивостью, улучшенными диэлектрическими характеристиками, а также масло- и водоотталкивающимп свойствами.

Известен способ получения простого эфира целлюлозы взаимодействием целлюлозы и этиловото эфира перфторакриловой кислоты (1).

Недостатками этого способа является применение дорогостоящих, дефицитных и токсичных фторолефинов и использование в качестве инициатора введения в молекулу целлюлозы фторированного радикала ионизирующего излучения.

Известно использование фреона-22 (дифторхлорметана) для получения дифторметиловых эфиров алифатических спиртов и гетероциклических оксипроизводных (2).

Цель изобретения — получение производных целлюлозы, обладающих повышенной сольватофобностью, высокой температурой разложения, устойчивостью к действию щелочей и высокими диэлектрическими характеристиками. Для этого по предлагаемому способу алкилцеллюлозу обрабатывают при 50 — 80 С дифторхлорметаном в смеси 10 — 20% -ного водного раствора гидроокиси щелочного металла и низших алифатических спиртов или простых циклических эфиров при соотношении

5 1:1.

Предлагаемый способ модификации целлюлозного материала основан на использовании в качестве модифицирующего фторсодержащего агента дешевого, доступного и нетокспч10 ного фреона-22 (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 по15 лучить фторированную алкилцеллюлозу с содержанием фтора до 13%.

Исследование свойств полученных образцов дифторметиловых эфиров алкилцеллюлозы показало, что в отличие от исходной алкплцел20 люлозы, они практически не растворяются в воде и органических растворителях различной природы — нитробензол, бензол, крезол, углеводороды, спирты, ацетон, этилацетат, диметиланилин, диметилформамид, N-метилпирро25 лидон, диметилсульфоксид, тетраметиленсульфон, т. е. обладают ярко выраженным сольватофобными свойствами. Новое фторпропзводное целлюлозы имеет более высокую температуру начала разложения. Дифторметплп30 рованная алкилцеллюлоза является практиче553252

Формула изобретения

Составитель С. Васюхина

Техред Н. Сметанина

Корректор А. Галахова

Редактор Е. Ершова

Заказ 763/14 Изд. Хо 492 Тираж 669 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2.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.

Пример 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 /о-ного раствора NaOH. При энергичном перемешивании реакционную массу нагревают до 60 С и включают подачу дифторхлорметана (фреон-22), 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 r дифторметилцеллюлозы.

НайдЕНО, %, F 8,1; уобщ. 148; (OCHFg 48.

Пример 2. Реакцию проводят описанным в примере 1 способом с теми же количествами исходных веществ. Вместо раствора NaOH используют раствор КОН такой же концентрацпи. Получено 3 r дифторметилметидцеллюлозы.

Найдено, /о 1г 5, 15; уобщ, 131; уоснгз 3 1.

Пример 3, Реакцию проводят описанным в примере 1 способом с теми же количествами исходных веществ, B качестве исходного производного целлюлозы использована метилцеллюлоза марки 100 (у=100). Получено 3,1 г дифторметилметилцеллюлозы.

Найдено, %. F 6,5; уобп,. 135; роснн, 35.

Пример 4. Реакцию проводят описанным в примере 1 способом. В качестве исходного вещества взято 3 r дифторметилметилцеллюлозы, содержащей 8% фтора, полученной в

5 примере 1. Выход дифторметилцеллюлозы

3,0 r.

Найдено, /о F 13,10; говщ. 177, госнии, 77.

Пример 5. Реакцию проводят описанным в примере 1 способом, использовалась алкил10 целлюлоза той же марки. Вместо диоксана был взят этиловый спирт. Выход дифторметилцеллюлозы 3,0 г.

Найдено, % . F 6,0; уобщ. 136, уоснгз 36.

Новый целлюлозный материал, содержащий

15 |фтор, может применяться как сам по себе, так и в качестве добавки для придания полезных свойств целлюлозе и изготовленной из нее продукции — бумаге, картону различных спецназначений, а также как наполнитель для полу20 чения пластмасс в различных отраслях промышленности.

25 Способ получения фторсодержащих простых эфиров целлюлозы обработкой алкилцеллюлозы фторсодержащим агентом в щелочной среде, отличающийся тем, что, с целью получения производных целлюлозы, обладаю30 щих повышенной сольватофобностью, высокой температурой 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 вни40 мание при экспертизе

1. 3. А, Роговин «Химические превращения и модификация целлюлозы», М., изд. «Химия», 1967 г., стр. 107.

2. Авторское свидетельство СССР № 452204;

45 C07D 239/52, 1974.