Біс(нонафторбіфеніл)вмісні мономери для отримання поліарилових етерів

Реферат: Біс(нонафторбіфеніл)вмісні мономери загальної формули: F F F F F F R O F F F F F CF3 O O CF3 F для отримання поліарилових етерів. F F F (БМ-1), F O F де R = F F (БМ-2) F F F UA 99345 U (12) UA 99345 U UA 99345 U Корисна модель належить до перфторароматичних органічних сполук, які містять у своєму складі гексафторпропановий або тетрафторбензольний фрагменти, зокрема біс(нонафторбіфеніл)вмісні мономери (БМ) загальної формули: F F F F F F R O F F F F F F O F F F F F F F F CF3 де R = (БМ-1), O (БМ-2) O CF3 F 5 10 F для отримання поліарилових етерів. Одержані біс(нонафторбіфеніл)вмісні мономери можуть бути використані для синтезу термо- та хімічно стійких поліарилових етерів, розчинних в органічних розчинниках, що дозволяє переробляти полімери у вироби, придатні для виготовлення фторовмісних плівкотвірних полімерних матеріалів для застосування в оптиці, електроніці та інших сучасних технологіях [1-3]. Найбільш близькою за хімічною будовою до сполук, які заявляються, є сполука формули [4]: F F F F CH3 F O O F CH3 15 20 25 F F F F Натомість зазначена вище сполука не забезпечує одержання широкого спектра полімерів з позитивним комплексом фізико-хімічних властивостей внаслідок пониженої кількості атомів фтору. При цьому, після заміщення атомів фтору в пара-положенні гідроксильною групою під час поліконденсації, активність фтору в орто-положенні у вказаній сполуці зменшується, що ускладнює отримання високомолекулярних плівкотвірних полімерів. Задачею запропонованої корисної моделі є синтез біс(нонафторбіфеніл)вмісних мономерів, що відповідають загальній формулі, для отримання поліарилових етерів з підвищеними механічними, хімічними, термічними властивостями. Поставлена задача вирішується синтезом біс(нонафторбіфеніл)вмісних мономерів за представленою схемою: 1 UA 99345 U F F F F F F F F F HO + R OH F K2CO3 F F F F F F R O F F F F F F O F F F O F F (БМ-2) F F F CF3 де R = (БМ-1), O CF3 F 5 10 15 20 25 30 F для отримання поліарилових етерів. Вказані біс(нонафторбіфеніл)вмісні мономери, їх властивості та спосіб отримання в літературі не описані. Суть запропонованої корисної моделі пояснюється наступними прикладами. Приклад 1 Синтез 1,2,4,5-тетрафтор-3-[4-(1,1,1,3,3,3-гексафтор-2-{4-[2,3,5,6-тетра-фтор-4(пентафторфеніл)фенокси]феніл}пропан-2-іл)фенокси]-6-(пентафторфеніл)бензолу (БМ-1). До розчину 1 г (0,00297 моль) 4,4'-(гексафторізопропіліден)дифенолу в 50 г диметилформаміду вносили 0,82 г (0,00594 моль) К2СО3, а потім при перемішуванні додавали 7,9 г (0,02376 моль) декафторбіфенілу і реакційну суміш витримували за температури 120 °C протягом 8 год. Після охолодження суміш відфільтрували для видалення неорганічних солей, потім диметилформамід та надлишок декафторбіфенілу відганяли під вакуумом. Отриманий мономер перекристалізовували з ізопропілового спирту. Будова біс(нонафторбіфеніл)вмісного мономеру з гексафторпропановим фрагментом 1 19 доведена даними ІЧ, Н та F ЯМР спектроскопії. Вихід (%) - 85. 1 Н ЯМР (CDCl3), δ, м. д.: 7,04 (д, 4Н, J=8,0 Гц, Ph), 7,40 (д, 4Н, J=8,0 Гц, Ph). 19 F ЯМР (CDCl3), δ, м. д.: -159,91 (т, 4F, J=20,2 Гц, Ph), -151,99 (дд, 4F, J1=24,3 Гц, J2=8,09 Гц, Ph), -149,45 (т, 2F, J=24,3 Гц, Ph), - 137,29 - -136,88 (м, 8F, Ph), -63,74 (с, 6F, -CF3). -1 ІЧ-спектр (см ): 984, 1003 (C-F), 1232 (Ph-O-Ph), 1498, 1610 (Ph). Приклад 2 Синтез 1,2,4,5-тетрафтор-3-(пентафторфеніл)-6-[4-(2,3,5,6-тетрафтор-4-{4-[2,3,5,6тетрафтор-4-пентафторфеніл)фенокси]фенокси}фенокси)-фенокси]бензолу (БМ-2). Мономер БМ-2 отримували аналогічно БМ-1. Як вихідний бісфенол використаний 1,4-біс(4гідроксифенокси)тетрафторбензол замість 4,4'-(гексафторізопроіліден)дифенолу. Вихід (%)- 80. 1 Н ЯМР (CDCl3), δ, м. д.: 6,99-7.06 (м, 8Н, J=8,0 Гц, Ph). 19 F ЯМР (CDCl3), δ, м. д.: -160,91 (т, 4F, J=14,4 Гц, Ph), -154.33 (с, 4F, Ph), -153,38 (дд, 4F, J1=20,l Гц, J2=8,6 Гц, Ph), -150,50 (т, 2F, J=20,1 Гц, Ph), -138,39 (д, 4F, J1=20,1 Гц, J2=8,6 Гц, Ph), -1 137,88 - -137.82 (м, 4F, Ph). ІЧ-спектр (см ): 980, 999 (C-F), 1220 (Ph-O-Ph), 1502 (Ph). 2 UA 99345 U 5 10 15 20 Фторований в ядро поліариловий етер (ФПАЕ) синтезований на основі мономеру БМ-1 та 5,5',6,6'-тетрагідрокси-3,3,3',3'-тетраметил-1,1'-спіробісін-дану. Будова отриманого ФПАЕ 1 19 доведена даними ІЧ, Н та F ЯМР спектроскопії: 1 Н ЯМР (CDCl3), δ, м. д.: 1.33 (с, 6Н, -СН3), 1.38 (с, 6Н, -СН3), 2.20 (д, 2Н, J=10,5 Гц, -СН2-), 2.35 (д, 2Н, J=10,5 Гц, -СН2-), 6.48 (д, 2Н, J=8,8 Гц, Ph), 6.82 (розш.с, 2H, Ph), 7.04 (розш.с, 4Н, Ph), 7.40 (розш.с, 4Н, Ph). 19 F ЯМР (CDCl3), δ, м. д.: -161,78 (розш.с, 2F, Ph), -152.65 (д, 4F, J=24,3 Гц Ph), -140,83 (розш.с, 2F, Ph), -138,13 (розш.с, 2F, Ph), -137,24 (д розш.с, 2F, Ph). -1 ІЧ-спектр (см ): 989, 1009 (C-F), 1227 (Ph-O-Ph), 1481, 1608 (Ph). Джерела інформації: 1. Шевченко В.В., Ткаченко И.М., Шекера О.В. Фторированные в ядро ароматические полиэфиры // Высокомолекулярные соединения, сер. Б. - 2010. - 52, № 7. - С. 1208-1231. 2. Optimizing fluorinated poly(arylene ether)s for optical waveguide applications / J. Jiang, C.L. Callender, C. Blanchetiere et al. // Optical Materials. -2006. - 28, No 3.- P. 189-194. 3. Synthesis and characterizations of highly fluorinated poly(arylene ether)s for quadratic nonlinear optics / K. Aljoumaa, Y. Qi, J. Ding // Macromolecules. -2009. - 42, No 23. - P. 9275-9288. 4. Proton conducting phase-separated multiblock copolymers with sulfonated poly(phenylene sulfone) blocks for electrochemical applications: preparation, morphology, hydration behavior, and transport / G. Titvinidze, K.-D. Kreuer, M. Schuster et al. // Advance of Functional Materials. - 2012. Vol. 22, № 21. - P. 4456-4470. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Біс(нонафторбіфеніл)вмісні мономери загальної формули: 25 F F F F F F R O F F F F F O F F F F F F F CF3 де R = (БМ-1), F O O (БМ-2) CF3 F F для отримання поліарилових етерів. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3 F