CC BY
20
УДК 541.64:547.241
Колпинская Н.А., Карнаух К.М., Тупиков А.С.
СИНТЕЗ АЗОМЕТИНСОДЕРЖАЩЕГО АРИЛОКСИФОСФАЗЕНА НА ОСНОВЕ ПАРА-ФОРМИЛФЕНОКСИЦИКЛОТРИФОСФАЗЕНА И АЛЛИЛАМИНА
Колпинская Наталья Александровна, студент бакалавриата 4 курса кафедры химической технологии пластмасс; Карнаух Ксения Максимовна, студент бакалавриата 4 курса кафедры химической технологии пластмасс; Тупиков Антон Сергеевич, аспирант, учебный мастер кафедры химической технологии пластмасс; e-mail: antupikov@mail.ru;
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева; Россия, 125047, Москва, Миусская пл., д. 9.
В работе описан метод синтеза фосфазенсодержащего основания Шиффа. Полученное соединение охарактеризовано с помощью 31Р и 1Н ЯМР спектроскопии. Термические свойства полученного соединения анализировались с помощью ДСК анализа.
Ключевые слова: фосфазены, арилоксифосфазены, фенолиз хлорфосфазенов, основания Шиффа.
SYNTHESIS OF AZOMETHIN-CONTAINING ARYLOXYPHOSPHAZENE BASED ON PARA-FORMYLPHENOXYCYCLO-TRIPHOSPHAZENE AND ALLYLAMINE
Kolpinskaya N. A., Karnaukh K. M., Tupikov A. S.
D. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia
The method of synthesis of the phosphazene-containing Schiff base. The resulting compound was characterized by 31P and 1Н NMR spectroscopy. The thermal properties of the resulting compound were analyzed by DSC analysis.
Keywords: phosphazenes, aryloxyphosphazenes, phenolysis of phosphazenes, Shiff base.
Фосфазены - важный класс соединений, комплексообразователей [11], модификаторов
включающий в себя вещества как линейного, так и полимерных материалов [12] и пластификаторов
циклического строения, имеющий широкое [13]. Кроме этого, интересными являются новые
применение в различных областях науки и комплексы переходных металлов на основе
медицины [1-3].Стоит отметить, что благодаря своей фосфазенов, которые потенциально могут быть
устойчивости к нагреванию и гидролизу, а также использованы в электрооптических приборах, для
отсутствию фосфазен-фосфазановой синтеза металломезагенов, противоопухолевых
перегруппировки, наиболее перспективными лекарств и в производстве красителей. являются функциональные арилоксифосфазены. Для синтеза фосфазенсодержащего основания
Особенностью данных соединений является их Шиффа было использовано п-
способность улучшать следующие гидроксибензальдегидное производное
эксплуатационные свойства материалов: термо- и циклотрифосфазена, полученное по методике,
теплостойкость, светостойкость, устойчивость к описанной в статье [6]. Производное обрабатывалось
горению, а также механические свойства [3-7]. аллиламином в присутствии осушающего агента, как
Благодаря своим уникальным свойствам фосфазены показано на рисунке 1. Реакция протекает при
нашли применение в стоматологии [8,9], комнатной температуре в растворителе хлороформе. электронике [10], в качестве
Рис. 1. Схема синтеза фосфазенсодержащего основания Шиффа
Полученное в результате реакции соединение представляет собой прозрачный кристаллический продукт желтого цвета. Вещество было
посредством
1Н ЯМР-
охарактеризовано спектроскопии.
Синглет на фосфорном подтверждает, что реакция фосфазеновый цикл молекулы.
Получаемое соединение большинстве органических растворителях, таких как тетрагидрофуран, хлороформ, ацетон. Протонный ЯМР спектр (рис.3) подтверждает отсутствие побочных реакций в органических радикалах.
спектре (рис.2) не затронула
растворимо в
л 3, 1 п [0 5 0 1 л -в а -а л
5г, ад.
Рис. 2. 31Р ЯМР спектр фосфазенсодержащего основания Шиффа
р^ч—о
1 2
=ч 3 4 5 6
сн=ы—сн2-сн=сн2
9.0 8.5 8.0 7.5 7.0 6.5 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 5Н, м.д.
Рис. 3. 'н ЯМР спектр фосфазенсодержащего основания Шиффа
Температура плавления полученного соединения была измерена методом ДСК и составила 81,7 оС. Вещество гидролитически нестабильно, длительное хранение на воздухе приводит к помутнению кристаллов и значительному снижению растворимости.
Экспериментальная часть
В круглодонную колбу 50 мл загружали п-гидроксибензальдегидное производное
циклотрифосфазена (1 г, 0,0012 моль) и растворяли его в 20 мл хлороформа, затем добавляли прокаленный сульфат магния, после чего добавляли аллиламин (0,58 мл, 0,0072 моль). Реакционную смесь выдерживали при комнатной температуре и постоянном перемешивании в течение 24 часов.
Продукт перекристаллизовывали из смеси хлороформ-гептан. Выход 0.986 г, 78,2 %.
Спектры ЯМР 1Н и 31Р ЯМР снимали на спектрометре «Вгикег АМХ 200». В качестве внутреннего стандарта в ЯМР 1 Н использовали тетраметилсилан, в качестве эталона в 31Р ЯМР выступала фосфорная кислота.
Выводы
Был получен функциональный
циклотрифосфазен - азометиновое производное гекса-п-формилфеноксициклотрифосфазена. Вещество было охарактеризовано методом ЯМР -спектроскопии, а методом ДСК определена его температура плавления. Была исследована реакция вещества на длительное пребывание на воздухе и его растворимость в различных органических растворителях.
Список литературы
1. Панфилова Д., Чистяков Е., Киреев В. Разработка добавки для повышения адгезии стоматологических материалов // Ресурсо-и энергосберегающие технологии в химической и нефтехимической промышленности. VII Международная конференция. - Р. 168.
2. Терехов И., Чистяков Е., Филатов С., Киреев В., Бузин М. Гекса-пара-аминофеноксициклотрифосфазен в качестве отвердителя-модификатора эпоксидных смол // Пластические массы. - 2014. - № 3-4. - Р. 18-20.
3. Панфилова Д., Тупиков А., Чистяков Е., Филатов С. Огнестойкие и негорючие эпоксидные олигомеры. : Волгоградский государственный технический университет (Волгоград), конференция: V международная конференция-школа по химии и физикохимии олигомеров «0лигомеры-2015» Волгоград, 01-06 июня 2015 г.
4. Никовский И., Тупиков А., Чистяков Е., Киреев В. Модификаторы полимерных материалов на основе дикетосодержащих циклофосфазенов. V международная конференция-школа по химической технологии, Волгоград, 16-20 мая 2016 г. - Р. 512513.
5.Терехов И., Чистяков Е., Филатов С., Киреев В. Модификаторы промышленных эпоксидных смол на
основе карбоксилсодержащих фосфазенов // Успехи в химии и химической технологии. - 2012. - V. 26. -№ 11. - P. 46-50.
6. Терехов И., Чистяков Е., Филатов С., Деев И., Куршев Е., Лонский С. Факторы, влияющие на огнестойкость эпоксидных композиций, модифицированных эпоксисодержащими фосфазенами //Вопросы материаловедения. - 2018. -Т. 93. - №. 1. - С. 159-168.
7. Киреев В., Чистяков Е., Филатов С., Борисов Р., Прудсков Б. Синтез и модификация олигоарилоксициклотрифосфазенов на основе 4, 4'-дигидроксидифенил-2, 2'-пропана // Высокомолек. соед. Б. - 2011. - V. 53. - № 7. - P. 1142-1149.
8. Гапочкина Л.Л., Чуев В.П., Посохова В.Ф., Бредов Н.С., Чистяков Е.М., Санжиева Е.В., Киреев В.В. Модифицированные метакриловыми производными органоксифосфазенов полимерные композиты стоматологического назначения // Химическая промышленность сегодня. - 2010. - № 10. - P. 26-31.
9. Чистяков Е., Киреев В., Филатов С., Иванова Ю. Синтез органо-неоганических гибридных олигомеров для стоматологии // Успехи в химии и химической технологии. - 2010. - V. 24. - P. 85-91.
10. Bolink H.J., Santamaría S.G., Sudhakar S., Zhen C., Sellinger A. Solution processable phosphorescent dendrimers based on cyclic phosphazenes for use in organic light emitting diodes (OLEDs) // Chemical Communications. - 2008. - № 5. - P. 618-620.
11. Тупиков А., Чистяков Е., Киреев В. Синтез.-дикетона на основе гекса-параметилкарбоксифеноксициклотрифосфазена // Успехи в химии и химической технологии. - 2012. -V. 26. - № 4 - P. 114-117.
12. Terekhov I., Chistyakov E., Filatov S., Kireev V., Buzin M. Hexa-para-aminophenoxycyclo-triphosphazene as a curing agent/modifier for epoxy resins // International Polymer Science and Technology. - 2015. - V. 42. - № 7. - P. T31.
13. Эрькина М., Никовский И., Тупиков А., Поляков В. Получение фосфазен-содержащего пластификатора полимерных материалов // Успехи в химии и химической технологии. - 2017. - V. 31. -№ 11 - P. 149-151.
