Введение
1 Литературный обзор 6
1.1 СинтезНЕМА-фталата 14
1.2 Синтез 4-МЕТА 15
2ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 18
2.1 Характеристики сырья и оборудования, необходимого для получения
пара-изомера ПМДМ 18
2.2 Методика получения ПМДМ с использованием растворителя (ТГФ) 19
2.3 Разработка методов контроля ПМДМ 20
2.4 Разработка метода получения пиромеллитового диангидрида
диметакрилата (ПМДМ) без растворителя 23
2.5 Получение транс-ПМДМ в полупромышленном масштабе 26
2.6 Получение 2-гидроксиэтилметакрилатфталата (НЕМА-фталат) 28
2.7 Получение хлорангидрида тримеллитовой кислоты 30
2.8 Получение 4-МЕТА 30
3ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 32
3.1 Исследование процесса синтеза транс-ПМДМ 32
3.1.1 Влияние катализатора 32
3.1.2 Влияние соотношения реагентов 36
3.1.3. Влияние растворителя 37
3.2. Получение 2-гидроксиэтилметакрилатфталата (НЕМА-фталата) 41
3.3. Получение 4-МЕТА 44
Выводы 48
Список использованной литературы 49
ПРИЛОЖЕНИЕ
Современная практика восстановления и протезирования зубов базируется на явлении адгезии - физико-химическом процессе, в результате которого, две однородные среды прилипают друг к другу и для их разделения необходимо приложить силу. Это явление положено в основу адгезионной техники восстановления зубных тканей. Основным инструментом адгезионной техники являются материалы или адгезионные системы, которые состоят из:
протравки - вещества растворяющего эмаль или дентин;
праймера - низкомолекулярного мономера, проникающий внутрь дентина (эмали);
вещества, придающего материалу способность к адгезии.
Идеальная адгезионная система должна быть биосовместима, не разрушаться от воздействия ротовых жидкостей, одинаково эффективно связываться с эмалью и дентином, иметь достаточную устойчивость к жевательным нагрузкам, механические свойства близкие к зубной ткани и простую методику применения в клинической практике.
Исследования в области получения веществ, обладающих способностью к адгезии и разработки адгезионных систем, ведутся в АО «ВладМиВа», одном из крупных производителей стоматологических материалов, на базе которого выполнялась данная квалификационная работа.
Целью данной работы была разработка полупромышленных методов получения адгезионных материалов на основе ангидридов поликарбоновых кислот - пиромеллитовогодиангидрида, фталевого и тримелитового.
Объекты исследования - пиромеллитовыйдиангидриддиметакрилат (ПМДМ), метакриловые моноэфиры фталевой и триомеллитовой кислот.
Данные материалы используются в стоматологии в качестве сырьевого компонента при производстве адгезивов, клеевых полимерных композиций, высокоадгезивных покрытий по металлу, керамике и композитам различной природы.
В процессе выполнения работы решались следующие задачи:
- анализ литературных данных о существующих методах получения адгезивных материалов;
- выбор наиболее оптимального варианта, позволяющего достичь необходимых параметров, определяющих количественные, качественные и стоимостные характеристики разрабатываемых материалов сопоставлении с существующими аналогами, в т.ч. мировыми;
- практическое изучение различных способов получения указанных выше соединений.
1. На основе анализа литературных данных о существующих методах
получения адгезивных материалов были выбраны наиболее оптимальные позволяющие достичь необходимых параметров, определяющих
количественные, качественные и стоимостные характеристики
разрабатываемых материалов сопоставлении с существующими аналогами, в т.ч. мировыми.
2. Разработаны лабораторные методики получения
2-гидроскиэтиметакрилового эфира фталевой кислоты (НЕМА-фталат) и 2- гидроскиэтиметакрилового эфира тримеллитовой кислоты.
3. Разработан полупромышленный метод синтеза транс-пиромеллитового диангидрида диметакрилата, получены полупромышленные партии (18 кг) данного соединения.
1. Patent. 278946. Synthesis and evaluation of new oxaspiro monomers for double ring-opening polymerization / Ferracane J.L.Salz U. заявл. 21.07.1949, опубл. 15.11.1951.
2. Buonocore M.G. A simple method of increasing the adhesion of acrylic filling materials to enamel surfaces // J. Dent. Res. 1955. V. 34. P. 849-853.
3. Buonocore M., Wileman W. et al. A report on a resin composition capable of bonding to human dentin surfaces // J. Dent. Res. 1956. V. 35. P. 846¬851.
4. Суровцев М.А. CUHTC3 производных и аналогов
глицидилметакрилата и ихпревращения в полимерные сорбенты и иониты: Дисс. канд. хим. наук. - Ярославль, 2001. - 180 с.
5. Bowen R.L. Adhesive bonding of various materials to hard tooth tissues
II. Bonding to dentin promoted by a surface-active comonomer // J. Dent. Res. 1965. V. 44. P. 895-902.
6. Bowen R.L. Adhesive bonding of various materials to hard tooth tissues - solubility of dentinal smear layer in dilute acid buffers // Int. Dent. J. 1978. V. 28(2). P. 97-107.
7. Fusayama T., Nakamura M. et al. Non-pressure adhesion of a new adhesive restorative resin // J. Dent. Res. 1979. V. 58. P. 1364-1372.
8. Nakabayashi N., Kojima K., et al. The promotion of adhesion by the infiltration of monomers into tooth substrates // J. Biomed. Mater. Res. 1982. V. 16. P. 265-273.
9. Bowen R.L., Cobb E.N., et al. Adhesive bonding of various materials to hard tooth tissues: improvement in bond strength to dentin // J. Dent. Res. 1982. V. 61(9). P. 1070-1076.
10. Patent 4514527 USA. Method for obtaining strong adhesive bonding of composites to Dentin enamel and other substrates / Rafael L. Bowen, Gaithersberg, Md. заявл. 10.01.1983; опубл. 30.03.1985.
11. Misra D.N., Bowen R.L. Adsorption of PMDM, the adduct of pyromeliticdianhydride with 2-hydroxyethyl methacrylate, on hydroxyapatite // Colloids and Surfaces. 1987. V. 26. P.101-108.
12. Sedlakova Z, Bouchal K. et.al. Synthesis of 2-(2-
carboxybenzoyloxy)ethyl methacrylate (CEM) // Die
AngewandteNakromolekulareChimie. 1992. V. 201. №3506. P.22-49.
13. Patent 3,539,526 USA. Ternary eutectic dimethacrylate monomer system and rest orative dental material prepared therefrom / Rafael L. Bowen, Bethesda, Md. заявл.30.01.1968, опубл.10.11.1970.
14. Wislenus R, Berichte Der Deutschen. Einwirkung von EssigesteraufPhtalsaureester // ChemischenCtesellschaft. 1956. №6. P.347-355.
15. Patent 2888465 US. Sintesis of trimellitic anhydrides / Michael Bones. заявл.12.04.2010; опубл.21.10.2010.
16. Миронов Г.С, Шеин В.Д. и др. Некоторые производные
тримеллитовой кислоты // J.Appl.Chem. 1968. №4.P.868 - 873.
17. Barker R.G et al. Anhydride Derivatives of Trimellitic 1,2-Anhydride //
J.Chem.Soc. 1964. V.6. Р. 3471-3475.
18. Suvorov A.N, Semenov N.S. et al. Sintesis of benzene polycarboxylic acid chloride //J.Appl. Chem.1975. V. 48. P.1884-1887.
19. Johnston A. D., Bower R. L. Regioselective synthesis of meta-isomers and para-isomers of PMDM // Journal of Dental Research. 1619. V. 66. P.128-128.
20. Skinner, Phillips et al. The Science of Dental Materials // Chem.Pharm.Bull. 1967. V.7. Р.172 - 176.
21. Patent 3,539,526 USA. Ternary Eutectic Dimethacrylate monomer system and rest orative dental matereal prepared therefrom // Rafael L. Bowen, Bethesda, Md. заявл.25.05.1968, опубл.01.01.1971
22. 2-(Methacryloyloxy)Ethyl Phthalate Monoesterf Электронныйресурс]// chemBlink. Online Database of Chemicals from Around the World. URL.'https://www.chembhnk.com/moreProducts/more27697-00-3.htm (дата обращения: 5.10.2017)