СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИОДПОЛИСТИРОЛА Российский патент 2012 года по МПК C08F8/18 C08F8/22 

Описание патента на изобретение RU2467018C1

Изобретение относится к способу получения иодполистирола (ИПС) и предназначено для синтеза полимерсодержащих реагентов поливалентного иода (например, диацетатиодозополистирола) - мягких и селективных окислителей, имеющих широкое применение в тонком органическом синтезе, а также химической и фармацевтической отраслях промышленности. К основным преимуществам полимерсодержащих реагентов поливалентного иода следует отнести: легкость отделения от целевых продуктов реакции, возможность регенерации и многократного использования без заметной потери активности, низкая токсичность и высокая взрывобезопасность, экологичность.

Известно несколько методов прямого иодирования полистирола (ПС), основанных на реакции электрофильного замещения действием молекулярного иода в присутствии различных окислителей

Известен способ прямого иодирования полистирола молекулярным иодом в присутствии иодноватой кислоты в качестве окислителя, четыреххлористого углерода и 50%-ной серной кислоты в большом количестве нитробензола (например, 52 г полистирола, 51 г иода, 19 г HIO3, 50 мл CCl4, 50 мл 50%-ной серной кислоты в 1,5 литрах нитробензола). Реакционную смесь нагревают на масляной бане до 90°C при постоянном перемешивании и выдерживают в этих условиях 40-50 часов. Степень замещения атомов водорода на атомы иода в полимерной цепи составляет 82% (J.V.Crivello, J.L. Lee. Polymer Bulletin, v.16, 1986, p.243-248).

В другом известном способе прямого иодирования полистирола молекулярным иодом, где в качестве окислителя используют пентаоксид иода I2O5 в схожих условиях (например, 16 г полистирола, 16 г иода, 6 г I2O5, 40 мл CCl4, 30 мл 50%-ной серной кислоты в 0,2 литрах нитробензола при 90°C, в течение 40-50 ч), удается ввести атом иода в 88% звеньев полимерной цепи (Y.Yamada, M. Okawara. Makromol. Chem., v.152, 153, 1972, H.Togo, S.Abe, G.Nogami, M.Yokoyama. Bull. Chem. Soc. Jpn, v.72, 1999, p.2351-2356).

Недостатками данных способов являются:

1) использование дорогих окислителей - I2O5 и HIO3;

2) большое количество органического растворителя - нитробензола;

3) длительность проведения реакции;

4) высокая температура проведения реакции.

Известен также способ прямого иодирования полистирола молекулярным иодом в присутствии фенилиодозотрифторацетата (ФИТФА) в качестве окислителя. По данной методике полистирол иодируется в хлороформе при комнатной температуре в течение 1-3 часов при эквимолярных количествах реагентов или при 10-20%-ном избытке ФИТФА. Степень замещения атомов водорода на атомы иода в звеньях полистирольной цепи составляет в зависимости от соотношения реагентов 0,5-1 (Е.Б.Меркушев, Г.М.Ковешникова, Н.Д.Юдина. Авторское свидетельство №829634 (СССР), 1981; N.D.Yudina, V.S.Raida, O.L.Vasil'eva, V.V.Deniskin, M.P.Stepanets and A.S.Sitnikov. Polymer Science U.S.S.R., v.31, is.6, 1989, p.1318-1323).

Этот способ наиболее близкий по технической сущности к заявляемому изобретению (прототип). Основным недостатком прототипа является высокая стоимость ФИТФА.

Целью заявляемого способа являются удешевление процесса и повышение экологичности.

Способ получения иодполистирола, заключающийся в том, что к раствору полистирола в хлороформе добавляют молекулярный иод, трифторуксусную кислоту (ТФУК) (в соотношении 1:5 к хлороформу), 40-45% водный раствор надуксусной кислоты (НУК) в качестве окислителя и выдерживают в течение 1,5 часов при 50-60°C.

Заявляемый способ получения иодполистирола достигается за счет использования в качестве окислителя 40-45%-ной надуксусной кислоты, что позволяет отказаться от использования нитробензола, снизить температуру проведения реакции, сократить время реакции и значительно удешевить процесс (НУК в 10 раз дешевле ФИТФА).

Указанные отличительные признаки предлагаемого способа определяют его новизну и существенные отличия, в сравнении с известным уровнем науки и техники в области прямого иодирования полистирола, как способа, позволяющего значительно сократить количество используемых ресурсов и существенно ускорить процесс.

Сущность предлагаемого способа и отличия от прототипа поясняет пример его конкретного осуществления.

Структуру полученного продукта идентифицируют методом ИК-спектроскопии и количественным анализом на иод колбовым методом Шенигера.

Пример. В колбу, снабженную магнитной мешалкой и обратным холодильником, вносят 1,09 г (0,01 моль) полистирола и 25 мл хлороформа. К полученному раствору полистирола прибавляют 1,90 г (0,0075 моль) тонко растертого иода и 5 мл ТФУК. Реакционную смесь нагревают на водяной бане до 50-60°C. При интенсивном перемешивании в реакционный сосуд в течение 20 минут из капельной воронки постепенно добавляют 10 мл 40-45% водного раствора НУК. Реакционную массу выдерживают в течение 1,5 ч до перехода окраски из красно-бурой в желтую. По окончании реакции (рис.1), реакционную смесь промывают дважды водой, затем 5% водным раствором сульфита натрия, высаживают продукт в гексан. И после фильтрования и высушивания получают продукт с выходом 90-96% и степенью замещения водорода атомами иода в звеньях полистирольной цепи 85-90%. ИК: 1005, 816, 759, 700 см-1.

Сравнительная характеристика способов иодирования полистирола приведена в таблице.

Окислитель Условия проведения реакции иодирования Температура,°C Время, ч Степень замещения, % Растворитель ФИТФА 18-20 1-3 0,5-1 хлороформ I2O5 90 40-50 0,88 нитробензол HIO3 90 40-50 0,82 нитробензол НУК 50-60 1,5 0,8-0,9 смесь ТФУК: хлороформ (1:5)

Похожие патенты RU2467018C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ИОДИРОВАНИЯ АРОМАТИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ 2010
  • Читтерио Аттилио
  • Латтуада Лучано
  • Ферригато Аурелия
  • Фретта Роберта
  • Маццон Роберта
  • Мели Габриеле
  • Леонарди Габриелла
  • Уггери Фульвио
  • Виньяле Эвелин
  • Визигалли Массимо
RU2506254C2
ВОДОРАСТВОРИМЫЙ РЕАГЕНТ ДЛЯ ОРГАНИЧЕСКОГО СИНТЕЗА И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 2012
  • Юсубов Мехман Сулейманович
  • Жданкин Виктор Владимирович
  • Юсубова Роза Явидовна
  • Дрыгунова Лариса Александровна
  • Зыкова Мария Владимировна
  • Жолобова Галина Александровна
  • Галактионова Александра Сергеевна
  • Ларькина Мария Сергеевна
  • Передерина Ирина Александровна
  • Безматерных Татьяна Сергеевна
RU2524316C2
СПОСОБ ЙОДИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДНЫХ ФЕНОЛА 2011
  • Читтерио Аттилио
  • Баттистини Элиза
  • Бельноме Давиде
  • Буонсанти Федерика
  • Латтуада Лучано
  • Леонарди Габриелла
  • Уггери Фульвио
  • Виньяле Эвелин
  • Визигалли Массимо
RU2563645C2
Способ получения иодсодержащего сополимера 1984
  • Гибиетис Янис Янович
  • Пуце Андра Агревна
  • Зицманис Андрис Хугович
SU1219588A1
Способ получения иодированногопОлиСТиРОлА 1979
  • Меркушев Евгений Борисович
  • Ковешникова Галина Михайловна
  • Юдина Наталья Дмитриевна
SU829634A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНОГО ЭФИРА ЦЕЛЛЮЛОЗЫ 2000
  • Шабалин В.Г.
  • Чемерис М.М.
  • Чемерис Н.А.
  • Саньков Р.Б.
  • Гузеев Н.Ю.
  • Коньшин В.В.
RU2186784C2
Способ получения полистирола 1976
  • Николаев Анатолий Федорович
  • Белогородская Кира Викториновна
  • Дзиковский Олег Михайлович
  • Яковлев Сергей Анатольевич
SU654625A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 11БЕТА, 17АЛЬФА, 21-ТРИГИДРОКСИ-16АЛЬФА-МЕТИЛ-9АЛЬФА-ФТОРПРЕГНА-1,4-ДИЕН-3,20-ДИОНА (ДЕКСАМЕТАЗОНА) ИЗ ФИТОСТЕРИНА 2013
  • Казанцев Алексей Витальевич Alexey Vitalievich)
  • Савинова Татьяна Степановна Tatyana Stepanovna)
  • Лукашёв Николай Вадимович Nikolay Vadimovich)
  • Довбня Дмитрий Владимирович Dmitry Vladimirovich)
  • Хомутов Сергей Михайлович Sergei Mikhailovich)
  • Суходольская Галина Викторовна Galina Viktorovna)
  • Шутов Андрей Анатольевич Andrei Anatolievich)
  • Фокина Виктория Валерьевна Viсtoria Valerievna)
  • Николаева Вера Максимовна Vera Maximovna)
  • Донова Марина Викторовна Marina Viktorovna)
  • Егорова Ольга Валерьевна Olga Valerievna)
  • Суровцев Виктор Васильевич Viktor Vasilievich)
RU2532902C1
Способ получения иодпроизводных аминонафто- или аминоантрахинонов 1984
  • Шварцберг Марк Самуилович
  • Мороз Александр Аникеевич
  • Пискунов Александр Владимирович
  • Ивашкина Наталья Викторовна
SU1182025A1
УЛУЧШЕННЫЙ СИНТЕЗ ГОНОКИОЛА 2016
  • Ярацз Станислав
  • Козловски Мариса
  • Еун Ли Йоунг
  • Ким Сун Мин
RU2727202C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 467 018 C1

Реферат патента 2012 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИОДПОЛИСТИРОЛА

Настоящее изобретение относится к способу получения иодполистирола. Описан способ получения иодполистирола, заключающийся в том, что к раствору полистирола в хлороформе добавляют молекулярный иод, отличающийся тем, что в реакционную смесь прибавляют трифторуксусную кислоту (ТФУК) (в соотношении 1:5 к хлороформу), 40-45% водный раствор надуксусной кислоты (НУК) в качестве окислителя и выдерживают в течение 1,5 часов при 50-60°С. Технический результат - удешевление процесса и повышение его экологичности. 1 ил., 1 табл., 1 пр.

Формула изобретения RU 2 467 018 C1

Способ получения иодполистирола, заключающийся в том, что к раствору полистирола в хлороформе добавляют молекулярный иод, отличающийся тем, что в реакционную смесь прибавляют трифторуксусную кислоту (ТФУК) (в соотношении 1:5 к хлороформу), 40-45% водный раствор надуксусной кислоты (НУК) в качестве окислителя и выдерживают в течение 1,5 ч при 50-60°С.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2012 года RU2467018C1

Способ получения иодированногопОлиСТиРОлА 1979
  • Меркушев Евгений Борисович
  • Ковешникова Галина Михайловна
  • Юдина Наталья Дмитриевна
SU829634A1
N.D.Yudina, V.S.Raida, O.L.Vasil'eva, V.V.Deniskin, M.P.Stepanets, A.S.Sitnikov "Aspects of direct iodination of polystyrene in presence of [bis-(TRIFLUOROACETOXY)IODO]BENZENE" Polymer science U.S.S.R, v.31, №6
Механизм для сообщения поршню рабочего цилиндра возвратно-поступательного движения 1918
  • Р.К. Каблиц
SU1989A1
J.V.Crivello and J.E.Lee "The synthesis and characterization of polymer-bound

RU 2 467 018 C1

Авторы

Сиянко Пётр Иванович

Функ Татьяна Валерьевна

Даты

2012-11-20Публикация

2011-04-26Подача