Способ получения карбоцепных гомо- и сополимеров Советский патент 1977 года по МПК C08F26/06 

1

Изобретение относится к области получения карбонепных полимеров и сополимеров с гетероциклами в боковой цепи, которые обладают свойствами диэлектриков, комплексообразователей и могут выступать в качестве основы для получения полифункциональных высокомолекулярных соединений.

Известен способ получения физиологически активных гомо- и сополимеров в растворе путем радикальной полимеризации при нагревании, где в качестве мономеров применяют акриловые производные гетероциклического соединения - N-акрилоил и N-метакрилоилбензоксазолов 1.

Однако указанные полимеры и сополимеры не обладают свойствами диэлектриков и комплексообразователей.

Цель изобретения - получение полимеров, обладающих свойствами диэлектриков и комплексообразователей.

Это достигается тем, что в качестве акриловых производных гетероциклических соединений используют N-акрилоил- и N-метакрилоил-2,3-дикетоиндол, что дает возможность получить новые цветные высокомолекулярные соединения, цвет которых обусловлен структурой. Такие продукты обладают свойствами комплексообразователей и среднечастотных диэлектриков. Полимеризацию и сополимеризацию проводят в бензоле, диоксане, хлороформе, этилацетате, дихлорэтане, ДМФА и других растворителях. Радикальными инициаторами могут быть азодиизобутиронитрил, перекись бензоила.

N-акрилоил- и К-метакрилоил-2,3-дикетоиндол сополнмерлззются с различными моно- и бифункциональными мономерами, такими, как например стирол, дивинилбензол, бис-(4метакрилоилоксифенил-алканы.

Полученные на основе КЬакрилоил-2,3-дикетоиндола гомополимеры представляют собой порошки ярко-желтого цвета, которые могут растворяться в ДМСО, ДМФА, диоксаие, ацетофеноне. В зависимости от условий проведения процесса можно получать растворимые полимеры с широким диапазоном величины характеристической вязкости, а также нерастворимые продукты.

Сополимеры, полученные при использовании Х -акрилоил-К -метакрилоил-2,3-дикетоиндола, могут быть как растворимыми, так и сетчатой структуры в случае использования бифукциональных производных.

Гомо- и сополимеры обладают свойствами средиечастотиых диэлектриков и проявляют комплексообразующую способность.

Пример 1. Полимеризация N-акрилоил2,3-дикетоиндола в растворе.

В ампулу в атмосфере инертного газа помещают 2 г (0,01 моль) -акрилоил-2,3-дикетоиндола, 0,02 г (1 вес. %) азодиизобутиронитрила и 5,8 мл абсолютного диоксана. Ампулу запаивают и термостатируют 6 час при 70°С. Полимер высаживают метанолом, экстрагируют кипящим бензолом и сушат в вакууме при 60-70°С до постоянного веса. Получают 1,9 г (95% от теоретического) порошкообразного полимера ярко-желтого цвета, растворимого в ДМФА, ДМСО, диоксане и ацетофеноне, но нерастворимого в воде, бензоле, хлороформе, этилацетате, метилэтилкетоне. Полимер не растворяется также в уксусной и соляной кислотах.

ИК-спектры указывают на полимеризацию за счет раскрытия С С-связей акрилоильного радикала.

Пайдено, %: С 65,99; И 3,57; N 6,58.

СнН7НОз.

Вычислено, %; С 65,68; Н 3,48; N 6,98.

Характеристическая вязкость в ДМФА при 20°С (ri)0,45 дл/г удельный вес 1,093 г/см. Полученный полимер характеризуется следующими электрофизическими характеристиками при 20°С: диэлектрическая проницаемость к 2,82 (10 гц), тангенс угла диэлектрических потерь ttj6 0,44-10-2(103 гц). Электропроводность при 60°С Y S-IO ом--смПример 2. Сополимеризация N-акрилоил2,3-дикетоиндола со стиролом в растворе.

3 г смеси Н-акрилоил-2,3-дикетоиндола со стиролом в весовом соотношении 2 : 1 (молярном 1:1), 0,03 г (1 вес. %) азодиизобутиронитрила и 8,7 мл диоксана помещают в ампулу в среде инертного газа, ампулу запаивают и нагревают 10 час при 70°С. Сополимер высаживают метанолом, экстрагируют четыреххлористым углеродом от мономеров и полистирола, после чего растворяют в бензоле, фильтруют от поли-Ы-акрилоил-2,3-дикетоиндола и высаживают петролейным эфиром. Сушат в вакууме при 70°С. Выход ярко-желтого порошка составляет 1,65 г (55% от теоретического). Сополимер растворим в диоксаие, хлороформе, метилэтилкетоне, бензоле. Характеристическая вязкость в ДМФА при 20°С г 0,1 дл/г. Удельный вес 1,091 г/см.

Найдено, %: N 5,46. Соотношение элементарных звеньев в макроцепи сополимера из N-aкpилoил-2,3-дикeтoиндoлa и стирола соответственно составляет 2:1.

Сополимер имеет следующие электрофизические характеристики, определенные при 20°С: диэлектрическая проницаемость е 3,20 (10- гц) тангенс угла диэлектрических потерь tgб 0,60-10- (10 гц). Электропроводность при 60°С Y 8-10-14 ОМ-1-СМ-1.

Пример 3. Сополимеризация N-метакрилоил-2,3-дикетоиндола с бис-4-метакрилоилоксифенил-циклогексаном-1,1 в растворе.

В ампулу загружают 1,1 г (0,005 моль) N - метакрилоил - 2,3 - дикетоиндола, 2,02 г (0,005 моль) бис--(4-метакрилоилоксифенил)циклогексана-1,1, 0,066 г (2 вес. %) азодиизобутиронитрила и 8,5 мл диоксана. Реакцию

проводят 5 час при 70°С в атмосфере инертного газа. Выделенный сополимер очищают, экстрагируя его последовательно диоксаном и бензолом, сушат в вакууме при 50-60°С/5 торр в течение 24 час. Получают нерастворимый сополимер желтого цвета с выходом 2,83 г (91% от теоретического). Удельный вес продукта 1,279 г/см.

Найдено, %: N 1,25. Соотношение элементарных звеньев Ы-метакрилоил-2,3-дикетоиндола и бис-(4-метакрилоилоксифеиил)-циклогексана-1,1 соответственно составляет 1 : 2.

Сополимер обладает следующими электрофизическими характеристиками, измеренными при 20°С: диэлектрическая проницаемость

8 3,2 (10 гц), тангенс угла диэлектрических потерь tg6 0,55-10 2(10з гц). Электропроводность при 60° Y .

Формула изобретения

Способ получения карбоцепных гомо- и сополимеров путем полимеризации акриловых производиых гетероциклических соединений

или их смесей с ненасыиденными мономерами в присутствии радикальных инициаторов, отличающийся тем, что, с целью получения полимеров, обладающих свойствами диэлектриков и комплексообразователей, ъ качестве

акриловых производных гетероциклических соединений используют N-акрилоил- и N-метакрилоил-2,3-дикетоиндол.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авт. св. № 443868, кл. С 08F 4/00, 1974 (прототип).