Способ получения полимеров Советский патент 1976 года по МПК C08F120/18 C08F220/18 

1

Изобретение касается получения полимеров, обладающих свойствами жидких кристаллов, которые могут найти применение в качестве поляроидов, температурно-чувствительных индикаторов и для модификации термореологических свойств низкомолекулярных жидких кристалочов.

Известен способ- получения полимеров, содержащих холестерин в боковой цепи, путем радикальной полимеризации мономерных соединений, полученных взаимодействием

холестерина с хлораигидоидами мс-т .кр; ловой кислоть i.

Однако пол чопные полимепь; не обладают свойствами жидких крисгаллоа. Цель изобретения - получение полимеров,

обладающих жидкокр 1сталл1гчоскими свойствами .

Это достигается тем, что в качестве ме- такриловых соединений используют холестериновые эфлры N -метакрилоил- w -аминокарбоновых кислот общей формулы ры

01

-е,

NH-(CH2) Исходные мономеры, холестериновые эфи- вых кислот (ХМАК), ранее КР нг N -метакрилоил- -аминокарбоно-получают по схеме: СНг-с + NH2-(cn2)rrr соон - СН2- с- СНз I НС1I

CHg- С(СНз) NH--(CH2)nrCOOH 1о -H2Q СН2 С-СНз NH-(CH2)mCOO Полимеоизацию Ц или сополимеризацию П с н-алкилакрилатами (АА) или н-алкилметакрилатами (АМА) ведут, испояь зуя обычные приемы радикальной полимери зации. Рентгенографически и оптически показано, что пленки из соответствующих полиме ров и сополимеров обладают свойствами жи ких кристаллов. Пример 1. Получение холестерино вого эфира N -метакрилоил- -аминолауриновой кислоты (ХМАК- II ). А. Получение N -метакрилоил- CV -аминолауриновой кислоты (МАК- II ). В бОО мл 0,6 н. раствора NaOH раств ряют 20 г -аминолауриновой кислоты ( тп 11). К раствору прибавляют ЗО г хлорангидрида метакриловой кислоты и ведут реакцию при перемешивании в течение 3 час - 3 час 30 мин. Затем прибавление раствора НС6 доводят рН реакционной среды до 3. Выпавший осадок растворяют в 400 мл хлороформа. Раствор промывают раствором N0( вэдэй до нейтральной реакции, упаривают и полученный мономер МАК-11 перекристаллизовывают из смеси ацетон-петролейный эфир. Выход 70%; т. пл. 72°С. Найдено,%: С 67,0; Н 9,69; N.5,19. С, Вычислено,%: С 67,8; Н .10,25; N4,9 В ИК-спектре имеются следующие характерные полосы поглощения; АМА-н-алкилметакрилаты 1700 см - колебания (сн2)з-снJсн. с:н-(сн2)з-сн в COOK, 1650 колебанияС Ов СО NH (амид 1), 1615 см колебанияС С -связи, 1530 см - колебания С - N в CONH(амид II ). Б. Получение ХМАК- II В колбу помещают 5,5 г МАК- 11,7,5 г холестерина, ОД г толуолсульфокислоты, 0,5 г гидрохинона и 20О мл абсолютного бензола. Смесь нагревают до кипения и отгоняют азеотропную смесь бензола с водой. Остаток отмывают водой от толуолсульфокислоты и гидрохинона. Мономер ХМАК- II очищают перекристаллизацией из смеси эфирметанол. Выход 4О%. Найдено, %: С 79,7; Н 11,5; N 2,12 4зН7.НО, Вычислено, %: С 79,5; Н 11,1;М 2Д6 В ИК-спектре мономера 1 имеются . характерные полосы поглощения: 17,35 см колебания в COOR, 1650 см -колебания С в CONH. 1615см -колебания С С-связи, 153О см С - N в CON HI 1О2О см - колебания С-0 в COOR Мономер II имеет две кристаллические модификации: форма А образуется при кристаллизации из расплава, форма В - пои кристаллизации из раствора. При 34 С форма В переходит в форму А, которая плавится при 102°с. При охлаждении изотропного расплава при 81 С происходит переход в холестерическое жидкокристаллическое состояние, что фиксируется по появлеПИЮ характепной текстуры в скрещенных :м. оптического микроскопа. Пример 2. Получение холестеринового эфира поли N -метакрилоил- 4V -аминолауршювой кислоты (ПХМАК- И ). Полимеризацаю ХМАК- II (1 г) ведут i. r.cyrcre:ml 0,001 г di,d. -азобисизобу .. (ДАК) в бензоле в атмосфере .1пгона при 60 С в течение 4О час. Полимер ПХМАК- II высаживают ацетоном. Выход 90%, т 0,43 (хлороформ, 25°С) т.ст. 165°С. Рентгенографическое исследование поли хмера показывает наличие двух дифракцион;шх . в областях 19, 9А и и значительного аморфного рассеяния (5, ЗА ). Анализ рентгенограмм ориентирЪванных образцов полимера свидетельС1-вуст о том, что основные цепи полимера олсполагаются в параллельных плоскосхИх на расстояниях, равных длине бокового 01аетвления. Исследование пленок из полимера в скрещеннмх николях оптического микроскопа показывает наличие жидкокристаллической текстуры, существующей до 1. и вновь появляющейся при охлаждении нагретого выще этой температуры расплава до 170 С. Пример 3. Получение сополимера ХМАК- II с децилметакрилато ;. Сополимеризацию ХМАК- II (2,88 г с децилметакрилатом (1 г) в присутствии 0,ОО4 г ДАК в бензоле ведут в атмосфере аргона при 6О°С течение 48 час. Сопол СН2 С-СНз N Н - f CHz) тгГ с 00 где т 5-11, или смеси указанных эфиров с алкилакрилатами или метакрилатами, взятых в количестве, по крайней мемер высаживают ацетоном. Выход 80%, т.ст. х70°С; т.тек. 5: 120°С. :Н идкокристаллическая текстура сохраняется до 170 С. Пример 4. Получение сополимера ХМАК- II с бутилакрилатом. Сополимеризацию ХМАК- И (0,89 г) с бутилакрилатом (О,23 г) ведут ь присутствии О,О01 г ДАК в бензоле в атмосфере аргона в течение 4О час. Сополимер высаживают ацетоном . Выход 90%, т.ст.60 С; т.тек. . Жидкокристаллическая текстура сохраняется до 160°С. Пример 5. Получение холестеринового эфира поли- N -метакрилоил- vx/ -аминокапроновой кислоты (ПХМАК-5). Холестериновый эфир N -метакрилоилNX/ -аминокапроновой кислоты ( ) получают так же, как в примере 1. Полимеризацию ХМАК-5 (0,5 г) ведут в присутствии 0,001 г ДАК в бензоле Б атмосфере аргона при 60 С в течение 30 час. Полимер высаживают ацетоном. Выход 90%; т.ст. 19О С. Жидкокристаллическая текстура устойчива до 20О С. Формула изобретения Способ получения полимеров путем радикальной полимеризации метакриловых соединений, содержащих холестерин в боковой цепи, отличающийся тем, что, с целью получения полимеров, обладающих жидкокристаллическим свойствами, в качестве метакриловых соединений используют холестериновые эфиры N -метакрилоил- W -аминокарбоновых кислот общей формулыСН-(СН2)з-СН СНз /Ч r :J ре, ЗО мол. % от суммы мономеров Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. П., А-2, 10,261, 1972.