-винил-2-пиридилбензимидазолы, как мономеры для синтеза комплексообразующих полимеров

 

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

Государственный комнтет

СССР но делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

В . В. Калмыков, Д. Н. Панков и И. Б. Лопух (71) Заявитель

Воронежский технологический институт (54) N-ВИНИЛ-2-ПИРИДИЛВЕНЗИМ1ЩАЗОЛБ) KAK

МОНОМЕРЫ ДЛЯ СИНТЕЗА КОМПЛЕКСООБРЛЗУЮЩИХ

ПОЛИМЕРОВ

Изобретение относится к новым химическим соединениям, конкретно к производным N-винилбензимидаэола, а именно 2-пиридилбенэимидазолам общей фор5 мулы

СН= СН

©: где R = с1- (5 - 4 -пиридил.

N-Винил-2-пиридилбенэимидазолы могут быть использованы для синтеза полимеров с повышенной комплексообразующей способностью. (5

Известны полимеры на основе N-винилбенэимидазола (1), которые используются для синтеза полимерных металлосодержащих комплексов. Введение в молекулу мономера новой группировки с третичным атомом азота приводит к повышению комплексообразующей способ. ности полимера на основе такого моно. мера .

Полученные N-в инил-2-пиридилбензимидаэолы являются новыми соединениями.

Целью изобретения является повышение комплексообразующей способности полимеров .

Эта цель достигается мономером указанной формулы, получаемым взаимодействиемм с оотв етс тв ующих 2-пиридилбензимидазолов с ацетиленом в присутствии ацетата кадмия в среде инертного органического растворителя, преимущественно диоксана, при нагревании, предпочтительно при 180-190оC . Ацетат кадмия берут в количестве 5-10% от исходного. Процесс проводят в автоклаве под давлением 30 — 40 атм в течение 1 ч.

Выход N-винил-?-пиридилбенэимидазолов составляет 60-70%. Полученные соединения представляют собой бесцветные кристаллы, нерастворимые в воде, хорошо растворимые в спиртах, элвире, ацетоне, органических и минеральных кислотах.

Строение полученных соединений подтверждается данными элементного анализа, ИК- и IP1P-спектроскопии.

Пример 1. N-Винил-2 — ()".-пиридил) бензимидазол.

В автоклав емкостью 1 л загружают

13,80 г (0,07 моль) 2- (P-пиридил) бенэимидаэола с т. пл. 247-248 С, 150 мл диоксана, 1,38 г ацетата кадмия и подают ацетилен под давлением 20 атм !

20 C) . Реакцию проводя-., но врао аю709626

4:1

2:1

0 i 003

0,006

2,74:1

2,80:1

0,007

0,007

Ор008

Поли-4-винилпиридин

2,51:1

0,014

1:1,5

0,018

1:2

0,018

1:2 щемся автоклаве при 195 C в течение

1 ч. Реакционную массу фильтруют, отгоняют диоксан и остаток обрабатывают диэтиловым эфиром. Выпавший осадок непрореагировавшего 2-(p-пиридил) бензимидазола отфильтровывают и промывают эфиром. Иэ фильтрата отгоняют эфир и полученное коричневое масло перегоняют в вакууме при 157 С (0,35 мм рт.ст.) . Прозрачное масло при стоянии кристаллизуется. Т. пл.

81-82 С (из циклогексана) . Выход

10,6 г (68,5%) .

Найдено, %: С 76,49; Н 5,23;

N 19,57 И 3

Вычислено, % i С 75, 98 j Н 5, 0 1

N 18,99.

УФ-спектр (н-октан): 219 нм. (с = 8750), 293 нм (Е= 8135) .

Аналогично получают:

N-Винил-2(d.-пиридил)бензимидаэол— бесцветные иглы, т. пл. 72,5-73,5 С (циклогексан), выход 68,4%.

Найдено, %: С 76,21; Н 5,32;

N 18,22

С„,,И„,, Вычислено, %: . С 75, 98, Н, 5, 011

N 18,99.

УФ-спектр (н-октан): 215 нм (Е = 8486), 313 нм (f = 10482);

N-Винил-2- (1пиридил) бензимидазолбесцветные иглы,. т. пл. 94-.95 С (цик логексан), выход 63,6%.

Найдено, %: С 76,32; Н 4,981

N 19,38.

С 4 Н М

Вычислено, %: С 75,98; Н 5,01;

N 18,99, Поливинилбензимидазол

Поли-2-винилпиридин:. атактический изотактический

Поливинил-2 (pL-пиридил)— бензимидазол

Поливинил-2 (P-пиридил)— бензимидазол

Поливинил-2-(3 -пиридил)— бензимидазол

Уб-спектр (н -октан): 7.12 нм (E. = 8552), 294 нм (Е = 7653) .

Для подтверждения возможности ис- пользования синтезированных соединений в качестве мономеров для получения комплексообразующих полимеров проведены испытания, Полимеризацией укаэанных N-винил-2-пиридилбензимидаэолов в блоке в присутствии динитрила азоизомасляной кислоты получены полимеры c ())

0,22-0,55 растворимые в спиртах, диметилформамиде, минеральных кислотах. Температура размягчения полимеров находится в пределах 280-3?О С.

Для получения полимерных комплексов спиртовые растворы полимеров приливают к,спиртовым растворам пятикратного избытка соли металла. Выпадают окрашенные осадки, которые отделяют, промывают многократно спир2() том, сушат. Выход полимерных комплексов 85-95%, Полимеры на основе полученных мономеров с солями металлов образуют металлосодержащие комплексы состава лиганд : соль = 1:1,5 и 1:2 в отличие от поливинилбензимидазола (4:1;

2:1) и поливинилпиридинов (4лl — 2:1) .

В пересчете на количество металла на единицу веса полимера это составляет

0,014-0,018 r экв/г в отличие от

0,003-0,006 r экв/г (поливинилбенэимидазол) и 0,004-0,014 r экв/г (поливинилпиридины) .

Способность полимеров на основе полученных мономеров к комплексообразованию с СОСО < представлена в таблице.

709626

CH= CH

Формула изобретения

Составитель Ж. Сергеева

Редактор T. Девятко Техред О.Андрейко Корректор И.Вигула

Заказ 8698/30 Тираж 495 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Полученные полимеры на основе пред лагаемых мономеров в 2-3 раза превосходят по комплексообразующей способ-ности поливинилбензимидазолы и поливинилпиридины.

Высокая координационная активность полимеров на основе предлагаемых мономеров в водно-спиртовых и спиртовых средах может быть использована для очистки укаэанных сред от примесей металлов.

N-Винил-2-пиридилбенэимидазолы общей формулы где R = d. â€, р вЂ, у -пиридил, как мономеры для синтеза комплексообраэующих полимеров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Скворцова Г. Г. и др. Синтез и модификация поливинилимидазолов. Высокомолекулярные соединения, 1972, А14, 587.