СИНТЕЗ И СВОЙСТВА ПОЛИМЕТИЛЕН-п-ТРИФЕНИЛОВОГО ЭФИРА БОРНОЙ КИСЛОТЫ
Аннотация
Этерификацией борной кислоты фенолом в о-ксилоле с азеотропной отгонкой воды был получен трифениловый эфир борной кислоты, очищенный перегонкой в вакууме. Данное вещество было использовано в качестве модельного соединения для разработки способа синтеза термостойких полимеров на основе полиметиленэфиров фенолов и борной кислоты. Реакцией трифенилового эфира борной кислоты с 1,3,5-триоксаном (параформальдегидом) был получен новый борсодержащий олигомер – полиметилен-п-трифениловый эфир борной кислоты. Олигомер получали как в присутствии растворителя, так и без его использования, в расплаве трифенилового эфира борной кислоты, так как при температуре 101 °C он полностью переходит в жидкое состояние. Реакцию поликонденсации в обоих случаях проводили в кислой среде. Преимущество второго способа очевидно, так как для начала реакции поликонденсации потребовалось в три раза меньше катализатора, чем в реакции с использованием растворителя. Подтверждение структуры синтезированного олигомера было произведено с помощью элементного анализа, ИК и 1Н, 11B ЯМР спектроскопии. Были изучены реакции модификации полиметилен-п-трифенилового эфира борной кислоты серной системой отверждения, эпоксидной смолой и уротропином. В ИК-спектрах модифицированных материалов наблюдается изменение полос в ароматической области, в частности, характерных для дизамещенного бензола на полосы, характерные для три- и тетразамещенных бензолов. Таким образом, отверждение полиметилен-п-трифенилового эфира борной кислоты происходит в о-положения фенильного кольца с образованием трехмерных структур. Отмеченные реакции отверждения позволяют использовать полиметилен-п-трифениловый эфир борной кислоты в качестве самостоятельного термостойкого связующего и в качестве добавок к композиционным материалам.
Литература
Korshak V.V., Zamyatina V.A., Bekasova N.I. Boror-ganic polymers. M.: Nauka. 1975. 255 p. (in Russian).
Korshak V.V. Heat resistant polymers. M.: Nauka. 1969. 411 p. (in Russian).
Abdalla M.O., Ludwick A., Mitchell T. Boron-modified phenolic resins for high performance applications. Polymer. 2003. V. 44. N 24. P. 7353-7359. DOI: 10.1016/j.polymer.2003.09.019.
Wang D.C., Chang G.W., Chen Y. Preparation and thermal stability of boron-containing phenolic resin/clay nanocomposites. Polym. Degrad. Stabil. 2008. V. 93. N 1. P. 125-133. DOI: 10.1016/j.polymdegradstab.2007.10.021.
Zhu Y.J., Yuan L., Liang G.Z., Gu A.J. Green flame retarding bismaleimide resin with simultaneously good processing characteristics, high toughness and outstanding thermal stability based on a multi-functional organic boron compound. Polym. Degrad. Stabil. 2015. V. 118. P. 33-44. DOI: 10.1016/j.polymdegradstab.2015.04.012.
Gao J.G., Liu Y.F., Wang F.L. Structure and properties of boron-containing bisphenol-A formaldehyde resin. Europ. Polym. J. 2001. V. 37. N 1. P. 207-210. DOI: 10.1016/S0014-3057(00)00095-1.
Wang S.J. Jing X.L., Wang Y., Si J.J. High char yield of aryl boron-containing phenolic resins: The effect of phenylboronic acid on the thermal stability and carboni-zation of phenolic resins. Polym. Degrad. Stabil. 2014. V. 99. P. 1-11. DOI: 10.1016/j.polymdegradstab.2013.12.011.
Ramirez J., Lillo V., Segarra A.M., Fernandez E. Catalytic asymmetric boron-boron addition to unsaturated molecules. Comptes Rendus Chimie. 2006. V. 10. N 3. P. 138-151.
Tan X., Huang N., Shang Y., Li Y., Xue H. Synthesis and characterization of boron-modified phenolic resin with high content of hydroxymethyl groups. Chem. Abstr. 2002. V. 136. N 14. Р. 964.
Morita E. Lubricating oil composition for automotive transmissions: Japan pat. JP 2002 226 882. Chem. Abstr. 2002. V. 137. N 10. Р. 1030.
Kuzuhara N. Immunoassay for quantitating pteridine compounds: Japan pat. JP 08 201 385. Chem. Abstr. 1996. V. 125. N 19. Р. 575.
Korabel'nikov D.V., Lenskii M.A., Ozhogin A.V. Study of the modifying effect of additions of boric acid polymethylene-p-triphenyl ester in rubber-based polymer composites. Internat. Polym. Sci. Technol. 2012. V. 39. P. T/17-T/20.
Korabel'nikov D.V., Lenskii M.A., Ozhogin A.V., Nartov A.S. A study of the modifying effect of additives of polymethylene-p-triphenyl boric acid ester in polymer composite materials based on rubbers. Part 2. Kauchuk Resinal. 2014. N 2. P. 12-15 (in Russian).
Korabel'nikov D.V., Lenskii M.A., Ozhogin A.V., Nartov A.S., Anan'eva E.S. A study of the modifying effect of additions of boric acid polymethylene-p-triphenyl ester in rubber-based polymer composites: part 3. Internat. Polym. Sci. Technol. 2016. V. 43. P. T11-T14.
Korabel'nikov D.V., Lenskii M.A., Ozhogin A.V. Increasing the thermal and wear resistance of polymeric friction compositions with additives of boronic acid polymethylene-p-triphenyl ester. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2012. V. 55. N 7. P. 87-89 (in Russian).
Lenskii M.A., Shul'ts E.E., Androshuk A.A. Tolstikov G.A. Reaction of triphenyl borate with 1,3,5-trioxane. Russ. J. Org. Chem. 2009. V. 45. N 12. P. 1772-1775. DOI: 10.1134/S1070428009120045.
Tarasevich B.N. IR spectra of the main classes of organic compounds. Reference materials. M.: MSU. Lomonosov, khim. faculty, department org. chemical 2012. 55 p. (in Russian).
Prech E., Byulman F., Affolter K. Determination of the structure of organic compounds. Tables of spectral data. Trans. with English. M: Mir; BINOMIAL. Laboratory of knowledge. 2006. 438 p. (in Russian).
Androshchuk A.A., Lenskii M.A., Belousov A.M. Interaction of polyesters and polymethylene ethers of phenols and boric acid with epoxy resin. Plast. Massy. 2009. N 10. P. 22-25 (in Russian).
Knop A., Sheib V. Phenolic resins and materials based on them. Trans. with English. Ed. by F. Shutova. M.: Khimiya. 1983. 280 p. (in Russian).
