4,4-Бис(4-оксифенилизопропенил) -дифенилсульфон как мономер для каркасов ионообменных смол Советский патент 1980 года по МПК C07C147/06 C08K5/41 

Изобретение относится к новому химическому соединению, конкретно к 4,4-бис(4-оксифенилизопропенил)дифе нилсульфону,который может быть использован как мономер для каркасов ионообменных смол. Указанное свойство позволяет предполагать возможность применени его в химической промышленности дл синтеза термостойких полимеров. Известен дивинилбензол, который используют -в качестве мономера для синтеза ионообменных смол 1. Однако полимеры макросетчатой структуры, которые получают на основе дивинклбензола, обладают относительно невысокой проницаемостью для крупных органических ионов. Цель изобретения - синтез мономера для макросетчатых пал цмеров с более высокой проницаемостью для крупных органических ионова Поставленная цель достигается новой химической структурой 4 ,4-бис,(4-оксифёнилизопропенил) дифенилсульфона, которая выражается 1

Конденсацию ДГ и ИЗПФ проводят в атмосфере инертного газа.

В качестве растворителя можно использовать диметилсульфоксид (ДМСО) диметилформалтд (ДМФА), N-метилпирролидон, N-метилкапролактам, пиридин, гексаметапол, предпочтительно ДМСО и пиридин.

Для более полного удаления воды из реакционной массы применяют азеотропнуго отгонку, В качестве компонента для азеотропной отгонки воды применяют бензол, толуол,- ксилол, хлорбензол или их смеси.

Полученный продукт представляет собой порошок белого цвета с температурой размягчения ЭЗ-ЮО С, растворимый в бензоле , хлороформе, ацетоне, эфире, стироле.

.Пример 1. Получение 4,4-бис(4-бксифенилизопропенил)дифенилсульфона.

В четырехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, термометром, .насадкой Дина-Старка и трубкой для вьода аргона, загружают 20,1 г (0,15 моля) ИЗПФ, 250 мл ДМСО, раствор б г (0,) NaOH в 30 мл воды и 30 мл толуола. При интенсивном перемешивании и при постепенном подъеме температуры до-14.0с отгоняют сначала максимально - возможное количество воды, а затем толуол. Далее при температуре реакционной массы не вм.ие 140°С добавляют порциями 18,8 г (0,05 моля) 4,4-дибромдифе.нилсуль.фоиа (ДБДФС) , заменяют .насадку Дина-старка .на обратный холодильник и проводят реакцию в течение 4 ч при указанной температуре.

Реакционную массу охлаждают до комнатной температуры и выливают в 1 л воды при интенсивном перемешивании. Выпавший белый осадок фильтруют и тщательно промывают водой, сушат сначала на воздухе при комнатной температуре, а затем в вакуумном сушильном шкафу при температуре 45-50 и при остаточном давлении 10 мм рт.ст постоянного веса.

Выход 23,09 г (98,5%) . Т,размягчения 94-100с, Мол,вес. 500,

Пример 2, Получение 4, (4- оксйфенилизопропенил) дифенилсульфона.

Процесс проводят по методике, описанной ie примере 1. В качестве реагентов используют 1,34 г (0,01 моля) ИЗПФ, 0,04 г (0,01 моля) NaOH, 1,88 г (0,005 моля) ДБДФС.

Реакцию проводят при в течение 4ч,

Выход 1,79 г (74,0%) , Т.размягчения 90-100°С., мол.вес 470.

Пример 3, Получение 4,4-бис(4-оксифенилиз6пропенил)дифенилсульфона,

Процесс проводят по методике, описанной в примере 1. В качестве

реагентов используют 2,01 г (0,015 мля) ИЗПФ, 0,04 г (0,015 моля) NaOH, 1,44 г (0,050 моля) дихлордифенилсульфона (ДХДФС). В качестве растворителя используют N-метилпирролидон Реакцию проводят при 202°С в течение 2 ч.

Выход 1,02 г (42,2%). Т.размягчения 90-100 с, мол,вес 510,

Пример 4, Получение 4,4-бис(оксифенилизопропенил)дифенилсульфона.

Процесс проводят по методике описанной в примере 1. В качестве, реагентов используют 2,01 г (0,015 мля)ИЗПФ, 0,06 г (0,015 моля) NaOH, 1,44 г (0,005 моля) ДХДФС. Реакцию проводят при 170с в течение 1 ч.

Выход 1(98 г (82,1%), Т.размягчения 90-100 С, мол.вес. 500.

Пример 5. СополимеЕ)изация 4,4-бис (4-оксифенилизопропенил) дифенипсульфона со стиролом.

В стеклянную ампулу емкостью 5 мл загружают 1,04 г 4,4-бис (4-оксифенилизопропенил) дифенилсульфона, 1,04 г стирола и 0,02 г перекиси бензоила. Ампулу запаивают под аргоном и помещают в термостат при 80°С. Через 14 ч температуру поднимают сначала до 100°, затем до 200 и выдерживают при этой температуре 2ч. Далее ампулу охлаждают до комнатной температуры, вскрывают и извлекают полимер янтарного цвета, который не растворяется в органических растворителях.

Полученный полимер очищают горячей экстракцией бензолом в течение 3 ч и сушат в вакуумном сушильном шкафу при до постоянного веса

Выход 1,98 г (95.5%) .

Найдено; %: S 3,30,

Вычислено,%: 3,20.

Теплостойкость, измеренная н приборе ТП-11 при нагрузке 110 кг/см 195, теплостойкость полистирола не более 100.

Степень набухаемости (вес.)2,14 (раствор51тель бензол) . Новое соединение может быть использовано как мономер для каркаса ионообменных смол.

Примере, Получение сульфокатионита.

Сополимер, полученный в примере 5 помещают в колбу с дихлорэтаном на 1 сут. Набухший полимер заливают 60 мл концентрированной серной кислоты и нагревают на.водяной бане при в течение 3 ч. Образовавшуюся смолу отфильтровывают, отмывают разбавленной серной кислотой, водой и сушат до постоянного веса.

Коэффициент диффузии иона метилового голубого в полученный сульфокатионит D 3,28-10-1

Коэффициент диффузии иона метилового- голубого в сульфокатионит на

основе стирола и 8 мол,% дивинилбензола 11. D 7,37-10- .

Сшитый сополимер содержит, полистирольные цепочки, длину которых можно регулировать соотношением исходных реагентов. Отдаленность изопропенильных групп в данном соединении и наличие полистиральных цепочек придает сополимеру довольно рыхлую упаковку. Поэтому полученный сополимер может быть использован ка макросетчатый каркас для ионоо&иенной смолы, что особенно удобно в

тех случаях, когда требуется свободный подход улавливаемого иона к ионоо(енным группам. Кроме того полученная смола может быть использована при более высоких температуpax 160-200 0), чем подобные каркасы на основе дивинилбензола и стирола ().

Формула изобретения

10

4,4-бис(4-оксифенилизопропенил) дифенилсульфон формулы

HjCjкак мономер для каркасов ионообменных смол.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Самсонов Г.В., Т остянская Е.Б., Элькин Г.Э. Ионный обмен.;-Сорбция органических веществ. Л., Наука, 20 1969, с.80.