Способ выделения и очистки N,N @ -диметилимида 2,2-бис-[4-(3,4-дикарбоксифенокси)-фенил]пропана Советский патент 1993 года по МПК C07D209/48 

Изобретение относится к технологии получения, выделения и очистки N.N -диме- тилимида 2,2-6ис- 4-(3,4-дикарбоксифенок- си)-фанил пропана (бисэфироимида) на основе 4-нитро-М-метилфталимида и щелочной соли 4,4 -диоксидифенилпропана (бисфенола А). Бис(эфироимид) может быть использован для получения диангидрида 2,2-бис- 4-(3,4-дикарбоксифенокси)-фенил}- пропана (бисэфироангидрида), который является исходным мономером в синтезе термопластичных полиэфироимидов. Неочищенный биффироимид) ухудшает чистоту мономера (бисэфироангидрида), что приводит к снижению термических свойств полимеров, поэтому технологии выделения и очистки бис(эфироимида) уделяют особое внимание.

Целью изобретения является повышение безопасности процесса и повышение чистоты целевого продукта.

Поставленная цель достигается предлагаемым способом, в котором реакционную смесь, содержащую примеси исходных и

промежуточного продуктов, обрабатывают 3-5% раствором водной щелочи 10-30 мин при 20-25°С с последующим отделением бис(эфироимида) из раствора фильтрованием и промывкой сначала водной щелочью, а затем водой. Целевой продукт после сушки имеет температуру плавления 147-149°С. Изменение указанных условий очистки (использование концентрированных растворов щелочей, повышение температуры и увеличение продолжительности очистки) приводит к отрицательному результату, т.е. целевой продукт подвергается гидролизу и растворению. Определение условий очистки, при которых примеси переходят в раствор, а целевой продукт не подвергается гидролизу, является удачным решением изобретения.

Существенными отличиями предлагаемого способа очистки являются использование водных растворов щелочной вместо органических растворителей, проведение очистки в мягких условиях, превращение

сл

с

00

ю

со

Ч

сл

примесей в водорастворимые органические соли щелочного металла. Это позволяет достичь положительный эффект - устранение органических растворителей, что обеспечивает нетоксичность и безопасность процес- са, снижение температуры очистки на 50°С и повышение чистоты целевого продукта на 3%, о чем свидетельствует температура плавления, элементный анализ и ТСХ.

, Чистоту N.N -диметилимида 2,2-бис- 4- (3,4- дикарбоксифенокси)фенил -пропана определяли на пластинках силуфол производства ЧСФР. В качестве элюента служила система: гексан 40 мл, ацетон 20 мл, метанол 1,5 мл и вода 3 капли. После сушки пластинку обрабатывали в УФ-свете и получали пятна с веществами.

Пример 1. Смесь 206 г (1 моль) 4-нитро-М-метилфталимида и 350 мл ДМСО нагревают до 75°С и при перемешивании добавляют 136,04 г (0,5 моля) Na-соли бис- фенола А, содержащей 0,03% влаги (присутствие влаги способствует образованию побочного моноэфироимида и обусловливает наличие исходных веществ, что сказывает- ся на чистоте и выходе целевого продукта). Реакционную смесь выдерживают 1 ч при 75°С и охлаждают до 20°С.

Выделение и очистку целевого продукта проводят следующим образом.

В охлажденную реакционную смесь добавляют 400 мл 3% раствора водной NaOH и перемешивают 30 мин при комнатной температуре. Целевой продукт в виде белых кристаллов отделяют фильтрацией, промы- еают сначала щелочью, затем водой и сушат. Выход целевого бис(эфироимида) составляет 87,4%. Продукт не требует дополнительной перекристаллизации, о чем свидетельствуют данные ТСХ. Температура плавления 147-149°С.

ИК-спектр, 745, 1380, 1710 и 1770 (имидный цикл), 1235 (ароматические эфи- ры), 1180 (изопропильная группа).

Найдено, %: С 72,60, Н 4,67; N 5,10.

СззН2бОб№.

Вычислено, %: С 72,52: Н 4,79; О 17,56; N5,13.

Пример 2. Синтез бис(эфироимида) проводят так же, как описано в примере 1, но с содержанием влаги в соли 0.5%. Выделение и очистка осадка так же, как в примере 1. Получают белый порошок биффироимида), выход которого составляет 60.9%. Температура плавления 147-149°С.

Пример 3. Синтез бис(эфироимида) проводят так же, как описано в примере 1, но с содержанием влаги в соли 1. Выделение и очистку целевого продукта проводят следующим образом. В охлажденную реакционную смесь добавляют 400 мл 5% раствора водной NaOH и перемешивают 10 мин при 25°С. Получают белый порошок бис(эфироимида), выход которого составляет 38,2%. Температура плавления 147-149°С.

Примеры 1-3 показывают, как количество влаги влияет на чистоту и выход бис(эфироимида), а предлагаемый способ очистки позволяет при наличии примесей до 60% получать целевой продукт с высокой степенью чистоты.

Пример 4.5гнеочищенногобис(эфи- роимида) (ТСХ показывает присутствие 4- HHTpo-N-метилфталимида, моноэфироимида и бисфенола А), температура плавления которого 119-122°С, подвергают обработке 5%-ным раствором водной щелочи при комнатной температуре в течение 30 мин. Белый осадок отделяют фильтрацией, отмывают водой и сушат. Получают очищенный бис(эфироимид), который не содержит примесей (ТСХ показывает одно пятно, соответствующее целевому продукту). Температура плавления 147-149°С. Выход 93,7%.

Таким образом, из сравнения с прототипом видно, что предлагаемый способ очистки бис(эфироимида) позволяет заменить при экстракции пожароопасные и ядовитые органические растворители водным раствором щелочи и получить целевой продукт с температурой плавления 147-149°С в более мягких условиях без нагревания в процессе экстракции.

Формула изобретения

Способ выделения и очистки N,N -димети- лимида 2,2-бис 4-(3,4-дикарбоксифенокси)-фе- нил пропана, полученного взаимодействием бисфенола и 4-нитро -метилфталимида, экстракцией примесей растворителем, отделением целевого продукта фильтрованием и промывкой растворителем и водой, о т л и- ч а ю щ и й.с я тем, что, с целью повышения безопасности процесса и чистоты целевого продукта, в качестве растворителя используют 3-5%-ный водный раствор щелочи и экстракцию ведут 10-30 мин при 20-25°С.

Сущность изобретения: выделение и очистка продукта-М.М -диметилимида 2,2- - (3,4-дикар6оксифенокси)фенил про- пана, полученного взаимодействием бисфенола и 4-нитро-М-метилфталимида, экстракцией примесей 3-5%-ным водным раствором щелочи в течение 10-30 мин при 20-25°С, с последующим фильтрованием и промывкой полученного продукта сначала водной щелочью, а затем водой, т.пл. продукта 147-149°С, вых. 93.7%.