Файл: Томилов А.П. Адиподинитрил и гексаметилендиамин.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 205

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

В табл. 11 приведены свойства некоторых соединений, синтези­ рованных рассмотренным методом1 1 5 - 1 1 8 .

Т а б л и ц а 11. Свойства некоторых эфиров адипиновой кислоты, полученных из адиподинитрила и гликолей

 

 

 

Эфир

 

 

 

Выход,

Т. пл.,

г,20

^20

 

 

 

 

 

 

%

°С

D

ч

 

 

 

 

 

 

 

н о --

(СН.2 )4 --

О О С --

№ ) , - -СОО--

(СН2 )4 - О Н

96,5

1,4660

1,1042

н о --

(СН2 )В --

о о с --

( С Н 2 ) 4 --

СОО--

(СН2 )6 --

О Н

92,1

19,5

1,4695

1,0674

н о --

(СН2 )6 --

О О С --

( С Н 2 ) 4 --

СОО--

(СН2 )в --

о н

84,3

24,0

1,4605

1,0438

н о --

(СН2 )4 --

о о с -~(СН 2 ) 4 --

CN

 

 

80,0

1,4588

1,0791

н о --

№ ) , - - О О С --

( С Н 2 ) 4 --

CN

 

 

97,6

36,0

 

N C --

№ ) . - -

СОО --

( С Н 2 ) 4 --

о о с --

(СН2 )4 --

C N

97,4

1,4643

1,0891

N C --

№ ) 4 - - с о о --

№ ) . - -

ООС--

(СН2 )4 --

C N

98,0

1,4579

1,0546

N C --

№ ) 4 - - СОО -ч с н 2 ) 6 --

о о с --

(СН2 )4 --

C N

82,0

1,4521

1,0263

Наконец, с фенолами могут быть получены соответствующие оксикетоны. Эта реакция (синтез Геша) осуществляется конденса­ цией фенола с нитрилом в присутствии хлористого водорода и хло­ ристого цинка. В частности, при взаимодействии адиподинитрила с фенолом в присутствии НС1 1 1 9 получено два продукта, образование которых может быть изображено схемой:

+ Св Н50Н

/7—^

 

2

о

^—.

 

Н 2 °

 

— * H O - Q > - ^ - ( C H 2 ) 4

- C N

>

Н О — f _ J — СО—(СНа )4 —CN

 

 

 

 

 

NH-HC1

 

 

 

NC—(СН2)4—CN

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

+2Н2 о

| _ Н 0 - ^ - С - ( С Н 2

) 4

- С - О - 0 Н

~ ^ с Г

 

HC1-NH

NH-HC1

 

 

—> НО—\Jy—СО—(СН2)4—СО—\^у—он

38


В случае флороглюцина выделен только один продукт:

 

, ОН

 

NC—(СН2 )4 —CN +

2 Н О — < f \

 

.ОН

HO N

 

н о - ^ > - с о - ( с н 2 ) 4 — o c - < f

V-он

•-но

н е

 

Однако выходы всех этих продуктов незначительны.

Реакции с карбоновыми кислотами

При взаимодействии нитрилов с карбоновыми кислотами (если нитрильная и карбоксильная группы связаны с разными алкильными остатками) наряду с образованием вторичных амидов протекает реакция «перенитрилирования»:

R'CN + RCOOH z=± RCONHCOR' <—» RCN + R'COOH

Возможность такого «перенитрилирования» зависит от того,

насколько легко

в

условиях

реакции

происходит

образование

и распад вторичного

амида; реакция

катализируется

кислотами1 2 0 :

 

RC ^ Н

 

 

RC

Н

 

КС—О

i A

 

Rr CO

А

 

R C = N H

 

^ = ± Г R C N H C R '

 

 

R f c = N H

O - C R

 

О

О

 

 

O - C R

А

 

 

 

 

"

 

о

 

 

 

 

 

о

 

А Я

'

 

R'C = N

+

R C O O H +

Н А

RCO ^

А

 

 

 

 

 

39



«Перенитрилирование» протекает практически до конца, если образующийся низкокипящий нитрил в условиях реакции отго­ няется. Выход продуктов удовлетворительный, когда электронные эффекты заместителей R и R' близки между собой. Например, при нагревании адиподинитрила с низшими карбоновыми кислотами али­ фатического ряда в присутствии фосфорной кислоты или я-толуол- сульфокислоты могут быть получены алифатические нитрилы Сх—С7 .

 

 

 

Особое место занимает взаи­

 

 

 

модействие

адиподинитрила

с

 

 

 

адипиновой

кислотой. Установ­

 

 

 

лено1 2 1 , что при высокой темпе­

 

 

 

ратуре (~200

°С)

 

адиподинит­

 

 

 

рил с адипиновой

кислотой

 

об­

 

 

 

разует в основном б-циановале-

 

 

 

риановую кислоту

и небольшое

 

 

 

количество

адипимида,

причем

 

 

 

выход продуктов возрастает

по

 

 

 

мере увеличения

времени

кон­

 

Время, ч

 

такта (рис.

14).

Реакцию' уско­

 

 

ряют кислоты,

причем

катали­

Рис . 14. Изменение состава продуктов

тическое действие

увеличивает­

реакции в зависимости от продолжи­

ся с ростом

их константы дис­

тельности

взаимодействия

адипиновой

социации. Кислоты

более

сла­

кислоты и

адиподинитрила

при 200 °С.

бые, чем адипиновая (уксусная,,

 

 

 

 

 

 

себациновая,

стеариновая,

а

также борная), не ускоряют реакции. Диоксан и пиридин, напротив, в заметной степени ингибируют взаимодействие между кислотой и

нитрилом.

 

 

Реакция, аналогичная «перенитрилированию», протекает при

на­

гревании адиподинитрила с диамидом

адипиновой кислоты1 2 2

до

220 °С:

 

 

NC—(СН2 )4 —CN + H2 NOC—(СН2 )4 —CONH2

> 2NC— (СН2 )4 —CONH2

 

Реакции с альдегидами

В результате конденсации динитрилов с альдегидами Б присутст­ вии концентрированной серной кислоты получаются полиамиды1 2 3 . Например, адиподинитрил с формальдегидом в среде триоксана обра­ зует полиамид 1,6:

 

NC—(СН2 )4 —CN + НСНО

H 8 S O 4

 

—н2о

• NC—(СН2 )4 —С— NHCH2 NHC—(СН2 )4 —С-

-NHCH2 NHC—(СН2 )4 —CN.

О

о

о

О

40


Молекулярный вес полученного полиамида колеблется от 10 до 20 тысяч. Полиамид 1,6 легко разрушается кислотами. Пленка из

такого полимера выдерживает

 

температуру 275—-290 °С без разру­

шения, но при этом становится

нерастворимой

в бензоле,

разруше­

ние наступает

лишь при 300—325 °С.

 

 

 

Другие альдегиды реагируют с адиподинитрилом более медлен­

но, и для проведения реакции необходима

95—96%-ная серная

кислота. В табл. 12 приведены условия

конденсации адиподинитри­

ла с альдегидами и некоторые свойства

образующихся полиамидов.

Т а б л и ц а

12.

Условия конденсации

адиподинитрила с альдегидами

 

и некоторые свойства образующихся полиамидов

 

 

 

Время

 

 

 

 

Относительная

 

 

 

Темпера­

 

Выход

вязкость

Т. пл.

Альдегид

реак­

 

полиамида

ции,

 

тура,

полиамида,

в растворе

полиамида,

 

 

ч

 

°С

 

%

крезола

°С

 

 

 

 

 

 

 

(при 25 °С)

 

Ацетальдегид

 

3

 

0—5

 

13

0,14

237—239

Хлора ль

 

4

 

0—5

 

50

0,10

200—228

Пропионовый альдегид

3

 

0 - 5

 

27

0,14

237—244

Масляный альдегид

27

 

2—4

 

40

0,36

210

Валериановый альдегид

~ 3

 

0—5

 

0,80

200—205

Гекса гидробензальдегид

3

 

0—3

 

0,80

206—220

Реакции с аминомеркаптанами, дицианодиамидом и гидроксиламином

Конденсация алифатических нитрилов с р-тиоэтил амином при­ водит к образованию тиазолинов1 2 4 . Эту реакцию используют для синтеза 1,4-ди-(тиазолинил-2')-бутана из адиподинитрила:

СН 2 — NH 2

- N

N -

2 |

+ NC—(СН2 )4 —CN »

 

СН2 —SH

- 2 N H\3 ! - ( с н 2 ) 4 Д

Процесс проводят при нагревании равных количеств исходных компонентов в течение 1 ч при 130 °С и последующей дистилляции реакционной массы в вакууме; выход продукта 67,8%.

41