Синтез сополиариленфталидов по реакции электрофильного замещения и их свойства (17.11.2010)

Автор: Гилева Наталья Георгиевна

ГИЛЕВА НАТАЛЬЯ ГЕОРГИЕВНА

СИНТЕЗ СОПОЛИАРИЛЕНФТАЛИДОВ ПО РЕАКЦИИ

ЭЛЕКТРОФИЛЬНОГО ЗАМЕЩЕНИЯ И ИХ СВОЙСТВА

02.00.06 ? Высокомолекулярные соединения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора химических наук

УФА ? 2011

Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте органической

химии Уфимского научного центра РАН.

Научный консультант: доктор химических наук,

профессор

Салазкин С.Н.

Официальные оппоненты:

доктор химических наук, профессор Выгодский Я.С.

доктор химических наук, профессор

Пузин Ю.И.

доктор химических наук, профессор

Ахметханов Р.М.

Ведущая организация:

ГОУ ВПО «Волгоградский государственный технический университет»

Защита диссертации состоится «11» февраля 2011 г. в 14оо на заседании диссертационного совета Д 002.004.01 в Учреждении Российской академии наук Институте органической химии УНЦ РАН по адресу: 450054 Башкортостан, г. Уфа, пр. Октября, 71, зал заседаний.

Тел./ \факс: (347)2355560, e-mail: chemorg@anrb.ru

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Уфимского научного центра РАН.

Автореферат разослан « » 2011 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор химических наук, профессор Ф.А. Валеев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы Значение термостойких полимерных материалов для современной техники и её прогресса на сегодняшний день не вызывает сомнения. Актуальным направлением развития химии и технологии высокомолекулярных соединений является создание полимеров и материалов на их основе с повышенной тепло-, термо- и хемостойкостью, предназначенных для работы в агрессивных средах, в условиях повышенных механических нагрузок. Расширение областей применения термостойких полимеров сопровождается ростом требований к их физико-механическим и другим эксплуатационным характеристикам, возможности переработки с помощью стандартных операций на серийном оборудовании.

Среди тепло- и термостойких полимеров особое место занимают полиариленфталиды: кардовые, линейные ароматические полимеры, получаемые по реакции электрофильного замещения при использовании псевдомоно- и дихлорангидридов о-кетокарбоновых кислот. Эти полимеры сочетают высокую термо-, тепло- и хемостойкость с рядом других важных свойств, таких, как хорошая растворимость, пленкообразование, механическая прочность, кроме того, они проявляют специфические электрофизические свойства. Уникальное сочетание ценных химических, физических, в т. ч. и механических свойств полиариленфталидов делает их одними из наиболее перспективных полимерных материалов для использования в различных сферах нашей жизни. В последнее время большое внимание уделяется изучению электрофизических свойств тонких плёнок полиариленфталидов, что обусловлено их уникальностью (например, эффект электронного переключения при различных внешних воздействиях, гигантское магнетосопротивление) и потребностью современной высокотехнологичной техники (электроника, радиотехника, приборостроение и т.д.) в материалах с такими свойствами. Всё это стимулирует дальнейшие исследования синтеза и свойств новых полимеров этого класса с целью получения на основе достигнутых знаний новых материалов с ценными свойствами.

Одним из эффективных путей совершенствования свойств полимеров является синтез сополимеров, поскольку при сополиконденсации возможно вовлекать в синтез сомономеры различного строения, а также варьировать их состав, способ проведения сополиконденсации и, следовательно, применение такого подхода по отношению к полиариленфталидам вполне обосновано и актуально.

Работа выполнена в соответствии с планами научно-исследовательских работ Учреждения Российской академии наук Института органической химии Уфимского научного центра РАН по теме «Синтез новых фталидсодержащих со- и гомополимеров по реакции электрофильного замещения и изучение их свойств» (№ государственной регистрации 0120.0601540), при финансовой поддержке программы Президиума РАН «Программа № 8», Гранта РФФИ 03-03-32551 и Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» (госконтракт № 02.740.11.0648).

Цель работы. Получение знаний о синтезе и свойствах сополиариленфталидов на основе высокореакционноспособных псевдохлорангидридов (как моно-, так и ди-псевдохлорангидридов соответственно моно- и ди(о-кетокарбоновых) кислот) при их участии в сополиконденсации по механизму реакции электрофильного замещения. Синтез на основе этих знаний сополиариленфталидов с комплексом ценных свойств. В связи с поставленной целью предполагалось решить следующие задачи:

- разработка подходов к направленному синтезу сополиариленфталидов, регулированию их состава, микроструктуры и свойств;

- синтез сополиариленфталидов, содержащих фрагменты ароматических и гетероароматических кетонов и арилкетонов, и получение для этого новых симметричных ароматических и гетероароматических кетонов и эфиркетонов на основе хлорангидридов изо- и терефталевых кислот;

- исследование закономерностей как бисополиконденсации псевдомонохлорангидридов орто-кетокарбоновых кислот друг с другом, так и интербисополиконденсации псевдодихлорангидридов бис(орто-кетокарбоновых) кислот с ароматическими (гетероароматическими) углеводородами при использовании смеси одного из типов этих мономеров;

- установление условий селективного проведения сополиконденсации с учётом выявленных закономерностей влияния природы катализатора и его количества, концентрации исходных сомономеров в реакционной смеси, температуры и продолжительности синтеза на характеристическую вязкость, состав и микроструктуру сополиариленфталидов;

- оценка относительной реакционной способности сомономеров, участвующих в сополиконденсации;

- изучение ряда свойств (термических, термомеханических, механических и электрофизических) синтезированных новых сополиариленфталидов и влияния на свойства строения этих сополимеров.

Научная новизна. Развито новое научное направление - синтез сополиариленфталидов по механизму реакции электрофильного замещения как бисополиконденсацией псевдомонохлорангидридов орто-кетокарбоновых кислот друг с другом, так и интербисополиконденсацией псевдодихлорангидридов бис(орто-кетокарбоновых) кислот с ароматическими (гетероароматическими) углеводородами при использовании смеси одного из типов этих мономеров. Реализация этого направления позволила синтезировать многочисленные сополиариленфталиды разнообразного строения и состава с ценными свойствами.


загрузка...