Введение к работе
Актуальность проблемы. Гетероциклические полимеры широко используются в различных отраслях техники, что обусловлено комплексом ценных физико-механических и эксплуатационных характеристик. Вместе с тем ассортимент полигетероциклов, освоенных промышленности), невелик. Это связано с ограниченной доступностью исходных диангидридов ароматических тетракарбоновых кислот и со сложностью переработки полимеров на их основе. Поэтому остаются актуальными поиск новых доступных мономеров для синтеза полигетероциклов с улучпенной перерабатываемостыэ, разработка простых технологичных методов синтеза полимеров на их основе.
Одним из способов улучшения перерабатываемое полигетероциклов является введение в основную полимерную цепь объемных арильных заместителей. В этой связи особый интерес представляют диангидриды алициклических трициклодецентетракарбоновых кислот, получаемые фотоконденсацией производных бензола и малеинового ангидрида. Использование биядерных ароматических углеводородов для синтеза таких диангидридов делает возможным получение арилсодер-яавдих алициклических диангидридов и полигетероциклов с боковыми фенлльными заместителями на их основе. Поэтому разработка методов синтеза полигетероциклов с улучшенной перерабатываемостыэ ка базе арилсодержащих диангидридов алициклических тетракарбоновых кислот представляется актуальной задачей.
Целью работы явились синтез алициклических диангидридов с боковыми фенильными заместителями, исследование реакционной способности полученных диангидридов при полиацилировании диаминов, дигидразидов, изучение особенностей образования полиі. -рбоксиами-дов, исследование кинетических закономерностей полиацилировашя, полициклизации в водно-органических средах, разработка оптимальных условий синтеза полиимидов, полиамидоимидов с боковыми фенильными заместителями, изучение свойств синтезированных полигетероциклов .
Научная новизна и практическая ценность работы. В рамках нас-стоящего исследования синтезированы арилзамещенные алициклические диангидриды 7-оксифенилтряцихлодецентетракарбоновой кислоты, 7-то-луилтрициклодецентетранарбонозой кислоты и З-фенилтрицикдододокаен-тетракарбоновей кислоты. Изучена реакционная способность полученных диангидридов в реакции полиацилирования диаминов," дигидразидов. Установлен обратимый характер образования полиамидохиелот на
_ 4 -
основе аридоамещенішх диангидридов. Найдена зависимость констант скоростей от стерических характеристик арильншс заместителей в «олекуяах диангидридов, а также донорно-акцепторных свойств мое-тиковых фрагментов ароматических диаминов. Установлены корреляции величин констант равновесия полиацилирования в зависимости os реакционной способности выбранных мономеров.
Впервые взаимодействием арилзамешенных алициклических диангидридов с диаминами, дягидразидами в водно-органических растворителях при 60-80С в одну стадии получены полиамиды, пэлиамидо-имиды с боковыми арильными заместителями. Взаимодействием диангид-рида окскфенилтрициклодецентетракарбоновой кислоты с 1,12-додека-иатилецдиамииом в водно-органическкх смесях синтезирован пленко-образувщий полиалканимид, растворимый в широком спектре органических растворителей и размягчающийся при П0-130С. Получены количественные данные активации процессов образования поликарбокси-аыидов на основе полученных диангидридов и их циклизации в смесях а;. їдких растворителей с водой и уксусной кислотой. Установлено, что варьированием способа введения мономеров в реакци."інув сиесь можно целенаправленно изменять микроструктуру образующихся полиготерсциклов и физико-механические характеристики полимеров на их jchobo.
Практическая полезность настоящей работы обусловлена тем, что большинство синтезированных полиимидов и поли&мидоимидов обладают существенно лучшей растворимостью, высокими пленкообразующими свойствами. На основе полиалканимида, синтезированного из диангидрида 7-окскфенилтрициклодецентетракарбоновой кислоты и 1,12-додекаметилендиамика получены пленочные изделия, сравнимое по термическим свойствам с промышленными образцами полиалканиуи-дов и превосходяще последние по условиям переработки и прочностным характеристикам.
Личный вклад автора. Автор защищает совокупность научных результатов в области синтеза полигетероциклоа с улучшенной пе-рерабатываемостья на основе арллэамещенных алициклических диангидридов с диаминами, дигидразидош в водно-органических средах, исследования зависимости основные характеристик синтезированных полимеров от их строения. Синтез всех арилзамещенных алициклических диангидридов и полиимидов, полиаыидоимидов на их основе,
изучение реакционной способности диангидридов, закономерностей синтеза полигетероциклов и основных зависимостей между строением и свойствами новых полигетероциклов осуществлены автором лично.
Публикации по теме диссертации. Получено одно положительное решение о выдаче авторского свидетельства СССР, опубликовано 3 статьи и 3 тезиса докладов.
Апробация работы. Результаты работы были представленії на ХХХП конгрессе ИШАК 'Стокгольм, І9Б9 г J на Всесоюзной конференции молодых ученых 'Уфа, ICS37 г.), Всесоюзной конференции молодых ученых и специалистов по физической химии (Москва, 1990 г.).
Структура и объем диссертационной работы. Работа состоит из введения, трех глав основного текста, выводов и списка цитируемой литературы.
