Введение к работе
Актуальность работы. Важное место в полимерной химии занимают гсхнгшодные акриловой и метакриловой кислот, используемые для получения а к гомополимеров, так и сополимеров с многими широко применяемыми юномерами: бутадиеном, стиролом, нитрилом акриловой кислоты и др. 1,3-Зкоксолановые производные метакриловой кислоты представляют батьшой інтерес для модификации полимерных материалов (каучуков, пластмасс, юлохон). Они могут быгь использованы в протводствеводорастворимых юшшеров, ионообменных смол, сорбентов, клеёв, компаундов, герметиков, юлнфуїпсциональньїх электролитов, флохудянтов, фшаплёнки цветного и крно-белого изображения, электронорезистов, печатных схем и др)тих про-^утегев и изделий. Полимерная цепь при использовании таких мономеров монет образовываться как за счёт раскрытия диоксоланового кольца, так и за ;чёт полимеризации по двойной связи с сохранением тстероцикла. Органиче-;кис стёкла и полимерные плёнки, содержащие гетероциклические звенья, їхцветньї, прозрачны, обладают высокой температурой размягчения. Смо-шные композищга, полученные с использовшшем диоксоланметакрилатов, :пособны отверждаться под действием УФ-излучения и в присутствии ки-:лотных ісатализаторов. В нашей стране нет промышлешсых способов полудни я 1,3 -диоксоланметакрилатов.
Данная работа выполнена в соответствии с Российской Государственной гаучно-техтгаческой программой «Экологически безопасные процессы химии і химической технологии» по направлению «малотоннажіше химические гродукты, направленный синтез и экологически безопасные технологии их [ронзводства», по научно-технической программе Государственного комите-л РФ по высшему образованию «Новые полимерные материалы» по направ-іеяню «Разработка новых методов синтеза и модификации высокомолеку-гярных соединений на основе непредельных мономеров (диенов, циклооле-[шноз, акриловых производных) для применения ігх в микроэлектронной, гефтяной. лакокрасочной и др. областях промышленности» и по научно-схнической программе «Создание научных основ и разработка высокоэф-[іекгавішх технологий сіпггеза сложных функциональнозамещеїшьіх органи-
ческих соединений многоцелевого назначения», тема 301, гос. регистрац ВНТИЦ №01960011777.
Цель работы. Разработка научных основ химіш и технологии нолуч ния новых мономеров - 1,3-диоксоланметакрилатов на основе доступно малотоксичного сырья - глицерина, кетонов и метилметакрилата.
Научная новизна. Разработаны научные основы синтеза 1,3-дио солановых спиртов на основе глицерина и кетонов. Впервые исследэва сравнительная реакционная способность кетонов в реакщш с глицсриію изучено влияшіе растворителя на кинетику и равновесие реакщш, вьісказаі предположение о лимитирующей стадии и выбраны условия для синтеза ря 2,2-замещённых-4-гидроксиметил-1,3-диоксоланов. Подробно иселедоваї взаимодействие глицерина с простейпшм р-дикетоном - ацетилацетоно установлены особенности этой реакции, выделены и идентифицированы п бочные продукты, предложен новый способ существенного повышения селе тивности процесса за счёт переработки побочного продукта в целевой. Опр делены основные кинетические параметры и найдены условия проведеш переэтерификации метилметакрилата 1,3-диоксолановьши спиртами. В полученные продукты охарактеризованы по физико-химическим показателя: Впервые исследованы основные закономерности полимеризации 1,3-диокс лаповых эфиров МАК и определены некоторые свойства полученных пол меров.
Практическая ценность. Предложен эффективный способ синтеза д оксоланметакрилатов, базирующийся на дешёвом и доступном сырье и опт чающийся от синтеза на основе глицидилметакрилата высокой селективна стью, меньшим количеством отходов, более удобной и экологически чисте технологией, пригодной для широкого круга карбонильных соединешш. Ра работала технологическая схема, лабораторньш регламент и ТУ і 2,2-диметил-1,3-диоксолан-4-илметилметакрилат. Наработаны опытные о* разцы мономеров, которые прошли испытания в НИИ Полимеров т В.А.Каргина (г. Дзержинск) и на кафедре химической технологии ергаяич ских покрытий ЯрГТУ.
5 іУііііобация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались следующих конференциях: Межвузовской региональной конференции модах ученых, аспирантов и докторантов. Ярославль, 1997 г; V Международ-і конференции "Наукоёмкие химические технологии", Ярославль, 1998; учло-технической конференции докторантов, аспирантов и молодых учё-х ЯГТУ, Ярославль, 1998 г ; Региональной научно-технической конферен-I, посвященной 55-летию Ярославского государственного технического шерситста, Ярославль, 1999 г; Областной научно-практической конферсн-i "Ярославский край - наше общество в 3-ем тьгсячелетгаї", Ярославль, )9 г; Второй научно-технической конферешщи "Фарберовские чтения-99", ославль, 1999 г.
бликации. По теме работы опубликовано 4 статьи и 16 тезисов докладов конференциях различных уровней.
русстура п объём диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, іска цитируемой литературы и приложешга. Общий объём работы 167 іаеиц, 43 таблицы и 46 рисунков.
ъекты зі методы исследований. Объектами исследований являлись про-тішешіо доступные глицерин, кетоны и метилметакрилат. Для идентифи-пга, доказательства структуры, чистоты и определения свойств синтезиро-шых соедігаєний щмімсіиглись ИК- ЯМР-спектроскопия, потеїщнометриче-ю тит]Х)вание, газожидкостная хроматография.