Циклические хлорфосфазены и эпоксидные олигомеры на их основе
Диссертация
Установлено, что с увеличением продолжительности реакции аммонолиза происходит возрастание содержания циклических гексамеров и октамеров в реакционной смеси за счет уменьшения количества тримера и тетрамера. Предложен наиболее вероятный механизм реакции удвоения циклов, включающий образование промежуточных сэндвичевых частиц РзЫзС16-Рз^С15+ и Р4М4С18-Р4^С17+, которые были зафиксированы… Читать ещё >
Содержание
- 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
- 1. 1. Циклохлорфосфазены
- 1. 2. Циклоорганофосфазены
- 1. 3. Полимеры на основе фосфазенов
- 1. 4. Применение материалов на основе фосфазенов
- ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
- 2. СИНТЕЗ ХЛОРЦИКЛОФОСФАЗЕНОВ В ПРИСУТСТВИИ ХпС
- 3. СИНТЕЗ ЭПОКСИФОСФАЗЕНОВ НА ОСНОВЕ ЭВГЕНОЛЬНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ ВЫСШИХ ХЛОРЦИКЛОФОСФАЗЕНОВ
- 3. 1. Эвгенольные и эпоксидные циклотетрафосфазены
- 3. 2. Эпоксифосфазены на основе эвгенольных производных смеси хлорциклофосфазенов
- 4. СИНТЕЗ ФОСФАЗЕНСОДЕРЖАЩИХ ЭПОКСИДНЫХ ОЛИГОМЕРОВ НА ОСНОВЕ ХЛОРЦИКЛОФОСФАЗЕНОВ, ДИФЕНИЛОЛПРОПАНА И ЭПИХЛОРГИДРИНА
- 4. 1. Олигомерные гидроксиарилоксифосфазены на основе гексахлорциклотрифосфазена и смеси хлорциклофосфазенов
- 4. 2. Синтез фосфазенсодержащих эпоксидных олигомеров на основе гидроксиарилоксифосфазенов
- 4. 3. Одностадийный синтез фосфазенсодержащих эпоксидных олигомеров
- 5. Применение синтезированных фосфазенов
- 6. Экспериментальная часть
Список литературы
- Олкок Г. Гетероциклические соединения и полимеры на их основе. — М.: Мир, 1970. —432 с.
- Heston A., Banerjee D., Rinaldi P., Tessier С. NMR Characterization of the Higher Molecular Weight Byproducts Formed During the Synthesis of PC12N.3 // Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials. — 2007. — V. 17. — № 2. — P. 477−481.
- Yuan F., Zhu Y., Zhao J., Zhang В., Jiang D. A Modified Method for Preparation of a Pure Octachlorocyclotetraphosphazene // Phosphorus, Sulfur, and Silicon and the Related Elements. — 2001. — V. 176. — № 1. — P. 77−81.
- Sulkowski W., Makarucha В., Sulkowska A., Kireev V.V. Synthesis and spectroscopic studies of cyclo- and polyphosphazenes // European Polymer Journal. — 2000. — V. 36. —№ 7. — P. 1519−1524.
- Kouril M., Meznik L., Dlabaja L. The synthesis of highly pure octachlorocyclotetraphosphazene (PNC12)4 // Collect. Czech. Chem. Commun. — 1988. — V. 53. —P. 1239−1241.
- Roesky H.W. Lineare und cyclische Chlorphosphazene // Chemische Berichte. — 1972, —V. 105.—№ 4. —P. 1439−1445.
- Emsley J., Udy P.B. Factors influencing the preparation of the cyclic phosphonitrilic chlorides // Journal of the Chemical Society A: Inorganic, Physical, Theoretical. — 1971. — P. 768−772.
- Живухин C.M., Киреев B.B., Попилин В. П., Колесников Г. С. Аммонолиз пятихлористого фосфора хлористым аммонием в присутствии пиридина // Ж. неорган, химии. — 1970. — Т. 15,—№ 5, —С. 1229−1233.
- Emsley J., Udy P.B. Elucidation of the reaction of phosphorus pentachloride and ammonium chloride by phosphorus-31 nuclear magnetic resonance spectroscopy //
- Journal of the Chemical Society A: Inorganic, Physical, Theoretical. — 1970. — P. 3025−3029.
- Живухин C.M., Киреев B.B., Колесников Г. С., Попилин В. П., Филиппов Е. А. Синтез фосфонитрилхлоридов в присутствии катализаторов // Ж. неогран, химии.1969. —Т. 14. —№ 4.
- Becke-Goehring М., Lehr W. Uber Phosphor-Stickstoff-Verbindungen. XVI. Die Synthese der Phosphornitrid-dichloride // Zeitschrift fur anorganische und allgemeine Chemie. — 1964. — V. 327. — № 3−4. — P. 128−138.
- Becke-Goehring M., Lehr W. Uber Phosphorstickstoffverbindungen. XIV. Die Verbindungen mit der Zusammensetzung P2NC17 // Zeitschrift fur anorganische und allgemeine Chemie. — 1963. — V. 325. — № 5−6. — P. 287−301.
- Becke-Goehring M., Fluck E. Phosphonitrilic Chlorides from Phosphorus Pentachloride // Angewandte Chemie International Edition in English. — 1962. — V. 1.6, — P. 281−285.
- Becke-Goehring M. Polymerie Phosphorous-Nitrogen Compounds // Conference on High Temperature Polymer and Fluid Research. — 1962. — P. 531−540.
- Живухин C.M., Толстогузов В. Б., Киреев B.B., Кузнецова К. Г. Синтез фосфонитрилхлоридов // Ж. неорган, химии. — 1965. — Т. 10. — № 2. — С. 332 334.
- Глушкова М.А., Ершова М. М., Буслаев Ю. А. Синтез фосфонитрилхлорида в нитробензоле//Ж. неорган, химии. — 1964. — Т. 10. —№ 4. — С. 1943−1945.
- Патент 2 397 058 В UK, МПК-7 С01 В 21/098. Method for producing cyclic chlorophosphazene oligomers. — № 330 035.7- заявл. 24.12.2003- опубл. 14.07.2004.
- Emsley J., Udy P.B. New catalysts for the preparation of phosphonitrilic chlorides // Chemical Communications (London). — 1967. — № 13. — P. 633−634.
- Allcock H.R., Crane С.A., Morrissey C.T., Olshavsky M.A. A New Route to the Phosphazene Polymerization Precursors, Cl3PNSiMe3 and (NPCbb H Inorganic Chemistry. — 1998. — V. 38. — № 2. — P. 280−283.
- Киреев B.B. Высокомолекулярные соединения. — М.: Высшая школа, 1992.512с.
- Сулковски В., Киреев В. В., Коршак В. В. Об изменении размера циклов в процессе термической полимеризации смесей P3N3CI6 и P4N4C18 // Высокомолек. соед. Б. — 1976. — Т. 18. — С. 220−221.
- Киреев В.В., Митропольская Г. И., Зинович З. К. Полифосфазены // Успехи химии. — 1982. — Т. 51. — № 2. — С. 266−284.
- Bamgboye Т.Т., Bamgboye O.A. Electron impact fragmentation of some mixed cyclotetraphosphazenes // Organic Mass Spectrometry. — 1985. — V. 20. — № 8. — P. 487−491.
- Gleria M., Audisio G., Daolio S., Traldi P., Vecchi E. Mass spectrometric studies on cyclo- and polyphosphazenes. 1. Polymerization of hexachlorocyclophosphazene // Macromolecules. — 1984. — V. 17. — № 6. — P. 1230−1233.
- Brion C.E., Paddock N.L. Phosphonitrilic derivatives. Part XIII. The fragmentation patterns of the phosphonitrilic chlorides // Journal of the Chemical Society A: Inorganic, Physical, Theoretical. — 1968. —P. 388−392.
- Schmuibach C.D., Cook A.G., Miller V.R. Mass spectra of hexachlorotriphosphonitrile and octachlorotetraphosphonitrile // Inorganic Chemistry.1968, —V. 7. —№ 11. —P. 2463−2466.
- Daolio S., Traldi P., Vecchi E., Gleria M. Mass spectrometry studies on cyclo- and poly-phosphazenes: 3—Polymerization of tris (o-diphenylenedioxy)cyclotriphosphazene, рчГР (02СбН4).3 // Organic Mass Spectrometry.1985. — V. 20. — № 8. — P. 492−497.
- Gleria M., De Jaeger R. Polyphosphazenes: A Review // New Aspects in Phosphorus Chemistry V — V. 250. Majoral J.-P. — Springer Berlin Heidelberg, 2005.1. P. 165−251.
- Honeyman C.H., Manners I., Morrissey C.T., Allcock H.R. Ambient Temperature Synthesis of Poly (dichlorophosphazene) with Molecular Weight Control // Journal of the American Chemical Society. — 1995. — V. 117. — № 26. — P. 7035−7036.
- Nelson J.M., Allcock H.R. Synthesis of Triarmed-Star Polyphosphazenes via the «Living» Cationic Polymerization of Phosphoranimines at Ambient Temperatures // Macromolecules. — 1997. — V. 30. — № 6. — P. 1854−1856.
- Олкок Г. Фосфоразотистые соединения. — М.: Мир, 1976. — 560 с.
- Gabler D.G., Haw J.F. Hydrolysis chemistry of the chlorophosphazene cyclic trimer // Inorganic Chemistry. — 1990. — V. 29. — № 20. — P. 4018−4021.
- Vapirov V.V., Zaitsev D.O. Kinetic relationships of hexachlorocyclotriphosphazatriene hydrolysis in aqueous acetonitrile in the presence of triethylamine // Russian Journal of General Chemistry. — 2006. — V. 76. — № 8. — P. 1232−1235.
- Panzner M.J., Youngs W.J., Tessier C.A. A crystallographically isolated dimeric hydrolyzed chlorophosphazene dianion // Acta Crystallographica Section E. — 2009. — V. 65. —№ 1, —P. 105.
- Gleria M., De Jaeger R. Aspects of Phosphazene Research // Journal of Inorganic and Organometallic Polymers. — 2001. — V. 11. — № 1. — P. 1−45.
- Fitzsimmons B.W., Shaw R.A. 338. Phosphorus-nitrogen compounds. Part VII. Alkoxy- and aryloxy-cyclophosphazenes // Journal of the Chemical Society (Resumed). — 1964. —P. 1735−1741.
- Allen C.W. Regio- and stereochemical control in substitution reactions of cyclophosphazenes // Chemical Reviews. — 1991. — V. 91. — № 2. — P. 119−135.
- Киреев B.B., Чистяков E.M., Филатов C.H., Борисов Р. С., Прудсков Б. М. Синтез и модификация олигоарилоксициклотрифосфазенов на основе 4,4'-дигидроксидифенил-2,2'-пропана // Высокомолек. соед. Б. — 2011. — Т. 53. — № 7. —С. 1142−1149.
- Gleria М., Bertani R., Jaeger R.D., Lora S. Fluorine containing phosphazene polymers // Journal of Fluorine Chemistry. — 2004. — V. 125. — № 2. — P. 329−337.
- Биличенко Ю.В. Функциональные производные олигомерных и полимерных фосфазенов. дис.. канд. хим. наук — М., 2008. — 119с.
- Sun J., Wang X., Wu D. Novel Spirocyclic Phosphazene-Based Epoxy Resin for Halogen-Free Fire Resistance: Synthesis, Curing Behaviors, and Flammability Characteristics // ACS Applied Materials & Interfaces. — 2012. — V. 4. — № 8. — P. 4047−4061.
- Qian L., Ye L., Qiu Y., Qu S. Thermal degradation behavior of the compound containing phosphaphenanthrene and phosphazene groups and its flame retardant mechanism on epoxy resin // Polymer. — 2011. — V. 52. — № 24. — P. 5486−5493.
- Liu R., Wang X. Synthesis, characterization, thermal properties and flame retardancy of a novel nonflammable phosphazene-based epoxy resin // Polymer Degradation and Stability. — 2009. — V. 94. — № 4. — P. 617−624.
- Gu X., Huang X., Wei H., Tang X. Synthesis of novel epoxy-group modified phosphazene-containing nanotube and its reinforcing effect in epoxy resin // European Polymer Journal. — 2011. — V. 47. — № 5. — P. 903−910.
- Chen-Yang Y.W., Lee H.F., Yuan C.Y. A flame-retardant phosphate and cyclotriphosphazene-containing epoxy resin: Synthesis and properties // Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry. — 2000. — V. 38. — № 6. — P. 972 981.
- Киреев B.B., Бредов H.C., Биличенко Ю. В., Лысенко К. А., Борисов P.C., Чуев В. П. Эпоксидные олигомеры на основе эвгенольных циклотрифосфазеновых производных // Высокомолек. соед. — 2008. — Т. 50. — № 6. — С. 951−958.
- El Gouri M., Cherkaoui O., Ziraoui R., El Harfi A. Physico-chemical study of DGEBA epoxy resin flame retarded with an ecological flame retardant based on cyclotriphosphazene // J. Mater. Environ. Sci. — 2010. — V. 3. —№ 1. — P. 157−162.
- El Gouri M., El Harfi A. Modifications chimiques de l’hexachlorocyclotriphosphazene-Preparation de retardateurs de flame et de materiaux polymeres ignifuges ecologiques // J. Mater. Environ. Sci. — 2012. — V. 3. — № 1. — P. 17−33.
- Gu X., Wei H., Huang X., Tang X. Synthesis and Characterization of a Novel Curing Agent for Epoxy Resin Based on Phosphazene Derivatives // Journal of Macromolecular Science, Part A. — 2010. — V. 47. — № 8. — P. 828−832.
- Allcock H.R. A Perspective of Polyphosphazene Research // Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials. — 2006. — V. 16. — № 4. — P. 277−294.
- Inoue K., Itaya T. Synthesis and Functionality of Cyclophosphazene-Based Polymers // Bull Chem Soc Jpn. — 2001. — V. 74. — № 8.
- Gleria M., De Jaeger R. Phosphazenes: A Worldwide Insight. — Nova Science Pub., 2004, — 1047 p.
- Zhao Z.P., Guo Q., Li X., Sun J.L., Nie Z.J. Synthesis and thermal degradation characterization of novel poly (phosphazene-aryl amides) // eXPRESS Polymer Letters. — 2012. — V. 6. — № 5. — P. 308−317.
- Modesti M., Zanella L., Lorenzetti A., Bertani R., Gleria M. Thermally stable hybrid foams based on cyclophosphazenes and polyurethanes // Polymer Degradation and Stability. — 2005. — V. 87. — № 2. — P. 287−292.
- Zhang T., Cai Q., Wu Z., Jin R. Synthesis and Characterization of a Novel Cyclomatrix Phosphazene Polymer // Frontiers of Chemistry in China. — 2006. — V. 1. — № 1, —P. 71−76.
- Lu Z., Weizhong Y., Yang P., Xiaozhen T., Xiaobin H. Preparation and characterization of novel polycyclotriphosphazene-co-(4,4'-sulfonyldiphenol). nanofiber matrices // Polymer International. — 2006. — V. 55. — № 12. — P. 13 571 360.
- Zhang T., Cai Q., Wu D., Jin R. Phosphazene cyclomatrix network polymers: Some aspects of the synthesis, characterization, and flame-retardant mechanisms of polymer // Journal of Applied Polymer Science. — 2005. — V. 95. — № 4. — P. 880 889.
- Vantsyan M.A., Bobrov M.F., Popova G.V., Kireev V.V., Tzirel’son V.G. Computer simulation and structure analysis of polypeptide derivatives of cyclotriphosphazene // Polymer Science Series A. — 2007. — V. 49. — № 3. — P. 355−362.
- Alekperov D., Shirosaki T., Sahurai T., Popova G., Kireev V., Ihara H. // Polym. J. —2003. —V. 35, —№ 5. —P. 417.
- Popova G., Kireev V., Spitsyn A., Ihara H., Scherbina M., Chvalun S. Inorganic-Organic Hybrids Basedon Cyclotetraphosphazenes // Molecular Crystals and Liquid Crystals. — 2002. — V. 390. — № 1. — P. 91 -96.
- Bing B., Li B. Synthesis, thermal property and hydrolytic degradation of a novel star-shaped hexap-(carbonylglycinomethylester)phenoxy.cyclotriphosphazene // Science in China Series B: Chemistry. — 2009. — V. 52. — № 12. — P. 2186−2194.
- Cui Y., Ma X., Tang X., Luo Y. Synthesis, characterization, and thermal stability of star-shaped poly (e-caprolactone) with phosphazene core // European Polymer Journal. — 2004. — V. 40. — № 2. — P. 299−305.
- Qo§ ut B., Hacivelioglu F., Durmu§ M., K1I19 A., Ye§ ilot S. The synthesis, thermal and photophysical properties of phenoxycyclotriphosphazenyl-substituted cyclic and polymeric phosphazenes // Polyhedron. — 2009. — V. 28. — № 12. — P. 2510−2516.
- Kireev V.V., Chistyakov E.M., Filatov S.N., Borisov R.S., Prudskov B.M. Synthesis and modification of oligo (aryloxycyclotriphosphazenes) based on 4,4'-dihydroxydiphenyl-2,2-propane // Polymer Science Series B. — 2011. — V. 53. — № 7−8, —P. 412−419.
- Kireev V.V., Bredov N.S., Prudskov B.M., Mu J., Borisov R.S., Sokol’skaya I.B., Chuev V.P. Oligo- and polysiloxanephosphazenes based on eugenol cyclotriphosphazene derivatives // Polymer Science Series B. — 2011. — V. 53. — № 1−2, —P. 64−72.
- Kireev V.V., Bredov N.S., Bilichenko Y., Lysenko K., Borisov R., Chuev V. Epoxy oligomers based on eugenol cyclotriphosphazene derivatives // Polymer Science Series A. — 2008, — V. 50, —№ 6, —P. 609−615.
- Чистяков Е.М. Синтез и превращения олигоарилоксициклотрифосфазенов. дис.. канд. хим. наук. — М., 2011. — 113 с.
- Чуев В.П. Метакрилатсодержание олигофосфазены и олигосилсесквиоксаны и модифицированные ими полимерные композиции для стоматологии, дис.. докт. техн. наук. — М., 2010. — 348 с.
- Патент 2 375 039 РФ, МПК-2006.01 А61К 6/08, С08К 5/5399. Стоматологическая полимерная композиция / Чистяков Е. М., Биличенко Ю. В., Киреев В. В., Гапочкина Л. Л., Посохова В. Ф., Чуев В. П. — № 2 008 102 871/15- заявл. 30.01.2008- опубл. 10.12.2009.
- Andrianov А.К. Polyphosphazenes for Biomedical Applications. — John Wiley & Sons, 2009. — 462 c.
- Lu S., Hamerton I. Recent developments in the chemistry of halogen-free flame retardant polymers // Progress in Polymer Science. — 2002. — V. 27. — № 8. — P. 1661−1712.
- Phosphazene Non-Halogen Flame Retardant электронный ресурс. // Otsuka Chemical Co., Ltd.: [сайт]. [2011] URL: http://www.otsukac.co.jp/en/products/chemical/phosphazene/ (дата обращения: 19.02.2013).
- Патент 20 080 097 014 США, МПК-2006.01 С09К 21/21, С08К 3/40, С08К 5/1545, C08L 71/02. Non-Halogen Flame Retardant and Highly Heat Resistant Phosphorous-Modified Epoxy Resin Compositions. — № 11/886 126- заявл. 10.03.2006- опубл. 24.04.2008.
- Бредов Н.С. Новые функциональные олигосилсесквиоксаны и олигофосфазены для модификации полимерных композиций стоматологического назначения, дис.. канд. хим. наук — М., 2011. — 134 с.
- Stokes H.N. On the chloronitrides of phosphorus // Am. Chem. J. — 1897. — V. 19. —P. 782.
- Патент 4 382 914 США, МПК-3 C01B 25/10. Process for preparing cyclic phosphonitrillic chloride oligomers. — № 244 231- заявл. 16.03.1981- опубл. 10.05.1983.
- Wang L., Ye Y., Ju Z., Zhong S., Zhao Y. The Synthesis and 31P NMR Spectral Studies of Cyclophosphazenes // Phosphorus, Sulfur, and Silicon and the Related Elements. — 2009. — V. 184. —№ 8, —P. 1958−1963.
- Сиротин И.С., Биличенко Ю. В., Сураева O.B., Солодухин А. Н., Киреев В. В. Синтез олигомерных хлорфосфазенов в присутствии ZnCb И Высокомолекулярные соединения. — 2013. — Т. 55. — № 2. — С. 218−224.
- Margrave J.L. Mass Spectrometry in Inorganic Chemistry. — American Chemical Society, 1968.
- Киреев В.В. Исследование в области олигомерных и полимерных фосфазенов. дис.. докт. хим. наук — М., 1974. — 377 с.
- Allcock H.R., Best R.J. Phosphonitrillic compounds: Part 1. The mechanism of phosphonitrillic chloride polymerisation capacitance, conductance, and electron-spin resonance studies // Canadian Journal of Chemistry. — 1964. — V. 42. — № 2. — P. 447−455.
- Киреев В.В., Коршак В. В., Митропольская Г. И., Сулковски В. Термическая полимеризация циклических хлорфосфазенов // Высокомолек. соед. С. А. — 1979. — Т. 21.—№ 1, —С. 100−108.
- Деркач Г. И., Жмурова И. Н., Кирсанов А. В., Шевченко В. И., Штепанек А. С. Фосфазосоединения. — Киев: Наукова думка, 1965. — 284 с.
- Сиротин И.С., Биличенко Ю. В., Солодухин А. Н., Киреев В. В., Бузин М. И., Борисов Р. С. Эвгенольные производные высших хлоциклофсофазенов и эпоксидные олигомеры на их основе // Высокомолекулярные соединения. — 2013. — Т. 55. — № 5, — С. 551−561.
- Сиротин И.С., Биличенко Ю. В., Солодухин А. Н., Сураева О. В., Бригаднов К. А., Панфилова Д. В., Киреев В. В. Эпоксидные олигомеры на основе смеси хлорциклофосфазенов и эвгенола // Успехи в химии и химической технологии. — 2012. — Т. 26. — № 4. — С. 93−98.
- Bridgwater A. Progress in Thermochemical Biomass Conversion. V. 1. — Blackwell Science Ltd, 2001. — 1693 p.
- Сиротин И.С., Биличенко Ю. В., Бригаднов К. А., Киреев В. В. Фосфазенсодержащие эпоксидные олигомеры // Тезисы докладов 8-й Санкт-Петербургской конференции молодых ученых. Санкт-Петергбург: ИВС РАН. — 2012. —С. 46.
- Киреев В.В., Биличенко Ю. В., Сиротин И. С., Шушаров С. О., Солодухин А. Н. Модификаторы эпоксидных олигомеров на основе гексахлорциклотрифосфазена и дифенилолпропана // Успехи в химии и химической технологии. — 2011. — Т. 25, —№ 3. —С. 34−40.
- Ш. Чуев В. П., Гапочкина JI. JL, А. Б.А., Киреев В. В. Метакрцлатсодержащие олигофосфазены как прспективные модификаторы полимерных композиционных материалов для стоматологии // Институт стоматологии. — 2010. — № 3. — С. 9496.
- Верховская З.Н. Дифенилолпропан. — М.: Химия, 1971. — 196 с.
- Сорокин М.Ф., Лялюшко К. А. Практикум по химии и технологии пленкообразующих веществ. — М.: Химия, 1971. — 263 с. J