Введение к работе
Актуальность темы. Повышение качества и конкурентноспособности полимерной продукции, и прежде всего для отечественной промышленности, является важной научно-технической проблемой.
В связи с этим актуальными остаются исследования, направленные на создание эффективных путей методов синтеза и технологии химических добавок к полимерам. В синтезе ряда добавок, таких как стабилизаторы, дезактиваторы металлов, ускорители вулканизации, вулканизующие агенты, широко используются процессы дегидрирования.
В качестве мягких дегидрирующих агентов в синтетической органической химии часто применяются хиноны. Однако, такие активные в реакциях дегидрирования хиноны, как тетрахлорбензохинон-1,4, 2,3-днхлор-5,6-дицианобензохинон, тетрахлорбензохинон-1,2, относительно малодоступны и склонны к побочным реакциям - нуклеофильного замещения, присоединения и диенового синтеза. Этих недостатков, ввиду стерической затрудненности и отсутствия атомов галогенов, в значительной степени лишен 3,3',5,5'-тетра-трет-бутил-4,4'-дифенохинон (дифенохинон). Кроме того, дифенохинон потенциально доступен для промышленного применения, поскольку он - полупродукт в синтезе эффективного антиоксиданта 4,4'-бис(2,6-ди-трет-бутилфенола). Исключительно важной особенностью дифенохинона, как дегидрирующего агента, в отличие от других хинонов, является возможность его легкой регенерации из образующегося 4,4'-бис(2,6-ди-трет-бутилфенола) под действием кислорода воздуха.
В тоже время литературные данные по химии дифенохинона ограничиваются почти исключительно реакциями окислительной ди-меризации фенолов, и в частности, 2,6-ди-трет-бутилфенола.
Целью работы явилась разработка эффективных путей синтеза новых и известных химических добавок к полимерным материалам с использованием мягкого дегидрирующего агента - 3,3',5,5'-тетра-трет-бутнл-4,4'-дифенохинона.
Научная новизна работы:
- исследованы неизвестные ранее реакции дегидрирования с участи
ем 3,3',5,5'-тетра-трет-бутил-4,4'-дифенохинона:
установлены оптимальные условия проведения реакций димериза-ции соединений с SH-связями ;
предложен способ получения 4,4'-бис(2,6-ди-трет-бутилфенола), исключающий применение щелочных и незакрепленных металло-комплексных катализаторов ;
установлено каталитігческое действие 3,3',5,5'-тетра-трет-бутил-4,4'-дифенохинона на процесс окисления 4,4'-бис(2,6-ди-трет-бутилфенола) и 2,6-ди-трет-бутилфенола;
выявлены причины ускоряющего действия и высокой селективности реакции окисления 4,4,-бис(2,6-ди-трет-бутилфенола) и 2,6-ди-трет-бутилфенола в присутствии З^'ДЗ'-тетра-трет-бутил^/Г-дифенохинона.
Практическая значимость работы. Разработан новый технологичный перспективный для промышленного внедрения способ получения 4,4'-бис(2,6-ди-трет-бутилфенола) - эффективного стабилизатора" каучуков, полиолефинов, ПВХ и других полимеров.
Найдены простые способы получения ряда эффективных добавок к полимерным материалам.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на 35th IUPAC Congress (Istanbul, 1995 г.); симпозиуме по органической химии «Петербургские встречи» (Санкт-Петербург, 1995 г.); 8-ой, 9-ой Международных научно-технических конференциях молодых ученых «Синтез, исследование свойств, модификация и переработка высокомолекулярных соединений» (Казань, 1996, 1998 г.г.); Международной научно-технической конференции молодых ученых, студентов и аспирантов «Молодая наука - новому тысячелетию» (Наб. Челны, 1995 г.); 2-ой Международной конференции «Кинетика радикальных жидкофазных реакций» (Казань, 1995 г.); Российских научно-технических конференциях «Сырье и материалы для резиновой промышленности : настоящее и будущее» (Москва, 1995 - 1997 г.г.); первых Кирпичниковских чтениях «Деструкция и стабилизация полимеров. Молодые ученые - третьему тысячелетию» (Казань, 2000 г.); отчетных научно-технических конференциях КГТУ.
Публикации. Основные результаты работы изложены в двух статьях и десяти тезисах доклада.
Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 1М страницах машинописного текста, включает 15 рисунков, 13 таблиц и список литературы из 116ссылок. Работа состоит из введения, трех глав, выводов и списка литературы. Первая глава содержит литературный обзор, в котором рассмотрены известные реакции дифе-нохинона и проблемы получения эффективного стабилизатора 4,4'-бис(2,6-ди-трет-бутилфенола), известного в нашей стране под названием Агидол-5.
Во второй главе обсуждены результаты исследования реакций дегидрирования дифенохиноном соединений различных классов. Разработан способ получения Агидола-5, исключающий применение щелочных и незакрепленных металлокомплексных катализаторов. Рассмотрены причины влияния дифенохинона на скорость и селективность окисления 2,6-ди-трет-бутилфенола и Агидола-5.
