Процессы поликонденсации, являющейся важным общим методом синтеза полимеров, в последнее время пополнились рядом новых реакций. При этом было синтезировано много новых полимеров разнообразного строения. Нужно отметить, что наряду с .конструкционными материалами во все большем количестве получаются полимеры, обладающие комплексом интересных физических свойств. Так, следует отметить полимеры с Высокой, теплостойкостью, электропроводящие и полупроводниковые, фоточувствительные, ионообменные и т. п. Указанные успехи в области поликонденсации подробно освещены в специальных монографиях, в частности в монографиях В. В. Коршака и С. В. Виноградовой (В. В. Коршак, С. В. Виноградова, Равновесная поликонденсация, «Наука», М., 1968; В. В. Коршак, С. В. Виноградова, Неравновесная поликонденсация, «Наука», М., 1972). Получение поликонденсационных полимеров с таким разнообразием структуры и свойств стало возможным в результате широко развитого поиска в области органического синтеза, приведшего к созданию многочисленных мономеров. В связи с этим возникла необходимость обобщения всех достижений в области синтеза мономеров для поликонденсации. Эта задача успешно решена в данной монографии.
Книга представляет фундаментальный труд, содержащий подробное описание поликонденсационных мономеров, или, как их правильнее называть, исходных веществ для синтеза полимеров методами поликонденсации. В монографии приведено подробное описание способов синтеза многих мономеров, их химических и физических свойств, а также анализа и методов получения полимеров на их основе.
В ряду представленных мономеров следует выделить дикарбоновые кислоты, среди которых особенно подробно рассмотрена адипиновая кислота — один из исходных компонентов в синтезе такого многотоннажного полиамида, как найлон. Две главы книги посвящены алифатическим и ароматическим диаминам. Как известно, один из представителей алифатических диаминов — гексаметилендиамин — применяется в больших количествах вместе с адипиновой кислотой в производстве найлона-6,6. Интерес к ароматическим диаминам обусловлен использованием их для получения ряда новых высокотермостойких полимеров (например, производства волокна фенилон). Изделия из этих полимеров в настоящее время широко применяются в таких областях современной техники, как авиа- и ракетостроение, электроника и электротехника.
Довольно подробно рассмотрены гликоли (гл. 3), в частности этилен-гликоль, применяющийся в производстве полиэтилентерефталата (волокно лавсан).
Глава «Оксикислоты» (гл. 4) написана Дж. Икономи, одним из создателей эконола — высокотеплостойкого кристаллического полиэфира п-окси-бензойной кислоты.
В разделах, посвященных диизоцианатам (гл. 5), на основе которых получают полиуретаны, главное внимание сосредоточено на новых спо-
собах синтеза диизоцианатов и новых или малоизученных их представителей, например элементоорганических диизоцианатов.
Видное место в ряду^мономеров для поликонденсационных полимеров занимают карбонильные соединения (гл. 9), простейший представитель которых — формальдегид — является исходным продуктом для получения интереснейшего конструкционного полимера полиформальдегида. ,
Ряд глав (гл. 6—8, 10) посвящен в основном мономерам для термостойких полимеров, получаемых с помощью различных реакций поликонденсации. В их числе бисфенолы, ароматические ди- и тетракарбоновые кислоты и их производные, ароматические ди- и тетрамины и тетракетоны.
Из основных классов конденсационных мономеров здесь, пожалуй, не представлены только аминокислоты, ароматические представители которых сейчас находят применение для получения полиамидов, дающих высокопрочные и высокомодульные волокна.
Важно отметить, что наряду с лабораторными методами синтеза рассматриваются и промышленные методы получения мономеров.
Нельзя не отметить большую работу, проведенную составителями коллективной монографии, собравшими огромную библиографию, которая насчитывает более 3,5 тысяч названий.
Учитывая стремительное развитие работ по синтезу мономеров для термостойких полимеров и появление большого числа публикаций в этой области, не отраженных в данной книге, нами сделаны дополнения, содержащие описание методов синтеза и свойств ряда новых мономеров, применяющихся при синтезе термостойких полимеров, а также методик очистки мономеров, рассмотренных в этой книге. Эти дополнения включают обзор литературы вплоть до 1975 г. Дополнения составлены С. Н. Салазкиным (к гл. 6 и 8), Я. С. Выгодским (к гл. 7) и А. Л. Русановым (к гл. 10).
В целом рассматриваемая монография представляется нам весьма полезной для каждого научного работника — специалиста в области органического синтеза и получения высокомолекулярных соединений. Для работников заводских лабораторий она будет служить ценным справочным пособием.
Несомненно, книга будет широко использоваться также преподавателями, аспирантами и студентами химических вузов, специализирующимися в области синтеза мономеров и полимеров.
В. Коришк
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие............................... 5
Предисловие редактора американского издания.............. 7
Глава 1, Алифатические дикарбоновые кислоты И. Прайд, Дж. Коу?н ... 9
I. Общие сведения........................ 9
A. Введение.......................... 9
Б. Химические свойства.................... 9
B. Синтез........................... 14
Г. Физические свойства.................... 16
Д. Аналитические данные................... 16
Е. Токсичность ........................ 17
УК,. Применение для производства полимеров .......... 17
II. Щавелевая кислота...................... 17
A. Введение.......................... 17
Б. Химические свойства............,........ 18
B. Синтез........................... 19
Г. Физические свойства.................... 21
Д. Аналитические данные ................... 23
Е. Токсичность ........................ 23
Ж- Применение для производства полимеров .......... 24
III. Малоновая кислота...................... 25
A. Введение.......................... 25
Б. Химические свойства.................... 25
B. Синтез........................... 26
Г. Физические свойства.................... 28
Д. Аналитические данные................... 29
Е. Токсичность........................ 29
Ж- Применение для производства полимеров .......... 30
IV. Янтарная кислота ....................... 30
A. Введение.......................... 30
Б. Химические свойства.................... 31
B. Синтез........................... 31
Г. Физические свойства.................... 34
Д. Аналитические данные.................... 35
Е. Токсичность ........................ 35
Ж- Применение для производства полимеров .......... 35
V. Глутаровая кислота ...................... 36
A. Введение.......................... 36
Б. Химические свойства.................... 37
B. Синтез........................... 37
Г. Физические свойства.................... 38
Д. Аналитические данные................... 39
Е. Токсичность........................ 39
Ж- Применение для производства полимеров.......... 39
VI. Адипиновая кислота....................... 39
А. Введение.......................... 39
Б. Химические свойства.................... 40
В.[Синтез........................... 41
Г.^Физические свойства.................... 51
Д. Аналитические данные................... 51
Е. Токсичность ........................ 53
Ж- Применение для производства полимеров .......... 54
VII. Пимелиновая кислота ..................... 54
A. Введение.......................... 54
Б. Химические свойства.................... 54
B. Синтез........................... 55
Г. Физические свойства .................... 56
Д. Аналитические данные................... 56
Е. Токсичность........................ 57
Ж- Применение для производства полимеров .......... 57
VIII. Пробковая кислота ...................... 57
A. Введение.......................... 57
Б. Химические свойства.................... 57
B. Синтез........................... 58
Г. Физические свойства.................... 60
Д. Аналитические данные................... 61
Е. Токсичность........................ 61
Ж- Применение для производства полимеров .......... 61
IX. Азелаиновая кислота...................... 61
А. Введение.........................' . . 61
Б. Химические свойства.................... 62
В. Синтез............................ 62
Г. Физические свойства.................... 68
Д. Аналитические данные................... 69
Е. Токсичность........................ 69
Ж- Применение для производства полимеров .......... 70
X. Себациновая кислота ...................... 70
A. Введение.......................... 70
Б. Химические свойства.................... 70
B. Синтез........................... 71
Г. Физические свойства..................... 75
Д. Аналитические данные................... 76
Е. Токсичность ........................ 76
Ж- Применение для производства полимеров .......... 76
XI. Додекандикарбоновая кислота................. 76
A. Введение.......................... 76
Б. Химические свойства.................... 77
B. Синтез........................... 77
Г. Физические свойства .................... 81
Д. Аналитические данные ................... 82
Е. Токсичность ........................ 82
Ж- Применение для производства полимеров .......... 82
XII. Брассиловая кислота...................... 82
A. Введение.......................... 82
Б. Химические свойства.................... 83
B. Синтез........................... 83
Г. Физические свойства .................... 85
Д. Аналитические данные................... 85
Е. Токсичность ........................ 85
Ж- Применение для производства полимеров .......... 85
XIII. Димерная кислота....................... 86
A. Введение.......................... 86
Б. Химические свойства.................... 86
B. Синтез........................... 87
Г. Физические свойства.................... 89
Д. Аналитические данные................... 89
Е. Токсичность ........................ 90
Ж- Применение для производства полимеров .......... 90
XIV. Дикарбоновые кислоты с С19.................. 91
A. Введение.......................... 91
Б. Химические свойства.................... 92
B. Синтез........................... 92
Г. Физические свойства .................... 99
Д. Аналитические данные................... 100
Е. Токсичность ........................ 100
Ж- Применение для производства полимеров .......... 100
1сок литературы............................ 101
та 2. Алифатические диамины. П. Кап................ 125
I. Введение........................... 125
II. Сведения о промышленном производстве и применении...... 125
III. Химические свойства...................... 128
A. а,ш-Нормальные диамины ................. 128
Б. Алициклические диамины.................. 134
B. Пиперазины .......•................. 135
Г. Ксилилендиамины...................... 137
IV. Синтез............................. 137
A. Этилендиамин........................ 137
Б. 1,2-Пропилендиамин..................... 142
B. 1,3-Пропилендиамин..................... 142
Г. 1,4-Бутилендиамин ..................... 144
Д. 1,5-Пентаметилендиамин................... 146
Е. 1,6-Гексаметилендиамин................... 148
Ж. N, М'-Диметил-1,6-гексаметилендиамин............ 155
3. 1,7-Гептаметилендиамин................... 157
И. 4,4-Диметил-1,7-гептаметилендиамин............. 159
К. Октаметилендиамин..................... 160
Л. 1,10-Декаметилендиамин................... 163
М. 1,12-Додекаметилендиамин.................. 165
Н. бис-(«-Аминоциклогексил)метан ............... 167
О. 1,3-Диаминоциклогексан................... 169
П. 1,4-Диаминоциклогексан................... 170
Р. Метилдиаминоциклогексаны................. 171
С. Пиперазин......................... 171
Т. 2-Метилпиперазин...................... 173
У. 2,5-Диметилпиперазин.................... 174
Ф. 2,6-Диметилпиперазин.................... 176
X. м- и п-Ксилилендиамины .................. 177
V. Физические свойства...................... 179
VI. Аналитические данные..................... 184
A. Титрование соляной кислотой в воде............. 185
Б. Титрование соляной кислотой в метаноле.......... 185
B. Титрование хлорной кислотой в уксусной кислоте...... 185
VII. Оценка чистоты мономеров поликонденсацией.......... 186
A. Поликонденсация в расплаве................. 186
Б. Межфазная поликонденсация................. 187
B. Поликонденсация в растворе................. 190
VIII. Токсичность, хранение и условия работы............ 192
A. Этилендиамин........................ 193
Б. 1,2-Пропилендиамин..................... 194
B. 1,3-Пропилендиамин..................... 194
Г. Высшие алифатические диамины............... 194
Д. Пиперазин......................... 195
IX. Синтез полимеров и области их применения........... 195
A. Полиамиды......................... 196
Б. Полиуретаны........................ 198
B. Полимочевины....................... 199
Г. Другие полимеры...................... 200
Список литературы............................ 201
Глава 3. Гликоли и бисхлорформиаты. Ю. Хорт .............. 206
I. Введение............................ 206
II. Химические свойства...................... 207
А. Гликоли.......................... 207
Б. Бисхлорформиаты...................... 210
III. Синтез............................. 211
A. а-Диолы.......................... 211
Б. р-Диолы.......................... 215
B. -у-Диолы и высшие гликоли................. 218
Г. Циклоалифатические диолы................. 222
Д. Арилалифатические диолы.................. 227
Е. Бисхлорформиаты...................... 227
IV. Физические свойства...................... 229
A. Источники данных..................... 229
Б. Обсуждение табличных данных ............... 229
B. Растворимость гликолей................... 232
Г. Физические свойства бисхлорформиатов ........... 233
V. Аналитические данные..................... 233
VI. Хранение, условия работы и токсичность............ 234
А. Гликоли.......................... 234
Б. Бисхлорформиаты...................... 234
VII. Поликонденсация и области применения полимеров ....... 235
А. Поликонденсация гликолей................. 235
Б. Поликонденсация бисхлорформиатов............. 240
Список литературы ........................... 242
Глава 4. Оксикислоты. С. Коттис, Дж. Иконами............. 247
I. Введение............................ 247
II. Общие пути синтеза оксикарбоновых кислот............ 248
A. Введение карбоксильной группы в спирты или фенолы ..... 248
Б. Введение гидроксильной группы в карбоновые кислоты .... 249
B. Одновременное введение гидроксил- и карбоксилобразующих групп в молекулу ..................... 251
Г. Декарбоксилирование поликарбоновых кислот ........ 251
III. Синтез мономеров........................ 251
A. С2Н4О3 ........................... 252
Б. С3Нв03........................... 253
B. С4Н803 ........................... 255
Г. C6Hio03 ........................... 257
Д. C6Hi2O3 ........................... 259
Б. Полимеризация....................... 541
В. Токсичность ........................ 542
IX. Тиокарбонилфторид....................... 542
А. Синтез........................... 543
Б. Полимеризация....................... 545
X. Фторангидриды высших фтортиокислот и перфтортиокетоны .... 546
A. Синтез........................... 546
Б. Полимеризация....................... 547
B. Физические свойства..................... 547
Список литературы............................ 548
Глава 10. Тетрафункциональные мономеры. Дж. Стилл, М. Фрибургер, У. Ол-
стон, Е. Майнен........................ 551
I. Введение............................ 551
II. Тетракарбоновые кислоты и их диангидриды........... 551
A. Диангидрид пиромеллитовой кислоты ............ 553
Б. Диангидрид 3,3 ,4,4'-бензофенонтетракарбоновой кислоты . 554
B. Диангидрид 3,3',4,4'-дифенилтетракарбоновой кислоты . . . 555 Г. Диангидрид 1,4,5,8-нафталинтетракарбоновой кислоты . . . 556 Д. Диангидрид 3,4,9,10-перилентетракарбоновой кислоты . . . 557 Е. Диангидрид 2,3,6,7-нафталинтетракарбоновой кислоты . . . 557 Ж- Диангидрид 2,3,5,6-дифенилтетракарбоновой кислоты . . . 558 3. Диангидрид 2,2',б,6'-дифенилтетракарбоновой кислоты . . . 559
И. Диангидрид 2,2',3,3'-дифзнилтетракарбоновой кислоты ..... 559
К. Диангидрид 3,3',4,4 -дифенилоксидтетракарбоновой кислоты 560
Л. Диангидрид 3,3',4,4'-дифенилсульфонтетракарбоновой кислоты 560
М. Другие тетракарбоновые кислоты и их диангидриды..... 561
III. Тетракетоны, оксихиноны и диглиоксали............. 562
A. 4,5,9,10-Пирентетракетон .................. 564
Б. 3,3,6,6-Тетраметил 1,2,4,5-циклогексантетракетон....... 564
B. 1,2,5,6-Тетракетоантрацен.................. 565
Г. 2,5-Диокси-п-бензохинон, 2,5-диокси-3,6-дихлор-п-бензохинон и
2,5-диокси-3,6-дифтор-п-бензохинон.............. 565
Д. Дигидраты 1,4-диглиоксалилбензола и 1,3-диглиоксалилбензола 566 Е. Дигидраты 4,4'-диглиоксалилдифенилсульфида и 4,4'-диглиокса-
лилдифенилсульфона.................... 567
Ж. Дигидрат 4,4'-диглиоксалилдифенилоксида.......... 567
3. 4,4 -Дибензил и 4,4'-дибензилоксид.............. 568
IV. Тетрамины........................... 568
A. 3,3'-Диаминобензидин.................... 569
Б. 1,2,4,5-Тетраминобензол................... 571
B. 1,3-Дифениламино-4,6-диаминобензол и 1,3-диметиламино-4,6-диа-минобензол......................... 571
Г. 3,3'4,4'-Тетраминодифенилсульфид и 3,3',4,4'-тетраминодифенил-
сульфон.......................... 572
Д. 3,3'4,4'-Тетраминодифенилоксид............... 574
Е. 1,4,5,8-Тетраминонафталин ................. 574
Ж- 2,3,6,7-Тетраминодибензодиоксан .............. 575
V. Другие Тетрафункциональные мономеры............. 575
A. 6,7-Диамино-2,3-дифеноксихиноксалин и гидрат дихлоргидрата 6,7-диамино-2,3-диоксихиноксалина.............. 576
Б. Тетраокси-, тетрахлор- и тетрафеноксипроизводные 2,2',3,3'-тетразамещенного 6,6'-бисхиноксалина и 2,3,6,7-тетразамещенно-
го 1,4,5,8-тетразоантрацена ................. 577
B. Дихлоргидрат 4,6-диаминорезорцина ............... 579
Г. 3,3'-Димеркаптобензидин .................. 579
Д. 1,4-<5ис-(Бромацетил)бензол.................. 580
Е. 4,4'-Диамино-3,3'-дифенилдикарбоновая кислота ....... 580
Ж- 3,3'-Диоксибензидин и 3,3'-диамино-4,4'-диоксидифенил . . . 581
Дополнение к русскому изданию.......................
Тетрафункциональные мономеры: препаративные методы синтеза и новые
представители ............................ 581
A. Диангидриды тетракарбоновых кислот ............ 581
Б. Тетракетоны ..................,..... 584
B. Тетрамины......................... 588
Г. Диантраниловые кислоты.................. R94
Д. Бисамидразоны дикарбоновых кислот............ 597
Е. бис-(о-Аминофенолы)................... 600
Список литературы .......................... 605
Предметный указатель.......................... 611
Цена: 600руб.
