vuzbiochemiИзвестия вузов. Прикладная химия и биотехнологияProceedings of Universities. Applied Chemistry and Biotechnology2227-29252500-1558ИРНИТУ10.21285/2227-2925-2021-11-4-517-522vuzbiochemi-702Research ArticleХИМИЧЕСКИЕ НАУКИCHEMICAL SCIENCESРеакционная способность 2,3-дихлорпропена в реакциях радикальной сополимеризацииReactivity of 2,3-Dichloropropene in free-radical copolymerization reactionshttps://orcid.org/0000-0003-2442-613XБадановС. В.BadanovS. V.

Сергей Вячеславович Баданов, аспирант

664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83

Sergey V. Badanov, Postgraduate Student

83, Lermontov St., Irkutsk, 664074

badanov_sergei@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9967-9639УрумовА. В.UrumovA. V.

Андрей Васильевич Урумов, аспирант

664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83

Andrey V. Urumov, Postgraduate Student

83, Lermontov St., Irkutsk, 664074

aurum1995@ya.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0999-6313БаяндинВ. В.BayandinV. V.

Виктор Владимирович Баяндин, к.т.н., доцент

664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83

Victor V. Bayandin, Cand. Sci. (Chemistry), Associate Professor

83, Lermontov St., Irkutsk, 664074

bayandinvv@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7889-0574ШаглаеваН. С.ShaglaevaN. S.

Нина Савельевна Шаглаева, д.х.н, профессор

664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83

Nina S. Shaglaeva, Dr. Sci. (Chemistry), Professor

83, Lermontov St., Irkutsk, 664074

shaglaevans@yandex.ruИркутский национальный исследовательский технический университетРоссияIrkutsk National Research Technical UniversityRussian Federation202106012022114517522Copyright © Баданов С.В., Урумов А.В., Баяндин В.В., Шаглаева Н.С., 20222022Баданов С.В., Урумов А.В., Баяндин В.В., Шаглаева Н.С.Badanov S.V., Urumov A.V., Bayandin V.V., Shaglaeva N.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vuzbiochemi.elpub.ru/jour/article/view/702

Методом радикальной сополимеризации получены сополимеры 2,3-дихлорпропена с винилхлоридом, метилметакрилатом и со стиролом разного состава. Константы сополимеризации для сомономеров найдены из зависимости состава сополимера от содержания исходной смеси. Установлено, что увеличение содержания 2,3-дихлорпропена в исходной смеси для всех систем приводит к уменьшению выхода и характеристической вязкости сополимера. Оценка реакционной способности 2,3-дихлорпропена в сополимеризации проведена по обратной величине константы сополимеризации винилхлорида, метилметакрилата и стирола, которая показывает активность дихлорсодержащего мономера при взаимодействии с радикалами сомономеров. Установлено, что 2,3-дихлорпропен наиболее активен в реакции с радикалом стирола. Активность его с радикалом метилметакрилата уменьшается в 0,88 раз по сравнению с радикалом стирола. Самая низкая реакционная способность 2,3-дихлорпропена наблюдается при взаимодействии с радикалом винилхлорида. Синтезированные сополимеры являются перспективными соединениями для их дальнейшей модификации путем замещения атомов хлора на функциональные группы.

The copolymers of 2,3-Dichloropropene with vinyl chloride, methyl methacrylate, and styrene of different compositions were obtained via free-radical copolymerization. The copolymerization constants for the comonomers were found from the dependence of the copolymer composition on the initial mixture content. An increase in the content of 2,3-Dichloropropene in the initial mixture was found to decrease the yield and intrinsic viscosity of the copolymer for all systems. The reactivity of 2,3-Dichloropropene in copolymerization reactions was assessed according to the reciprocals of the copolymerization constants of vinyl chloride, methyl methacrylate, and styrene, which indicate the reactivity of the dichlorinated monomer when interacting with comonomer radicals. It was found that 2,3-dichloropropene is the most active in the reaction with a styrene radical. However, its reactivity with a methyl methacrylate radical decreases by a factor of 0.88 as compared to the styrene radical. The lowest reactivity of 2,3-Dichloropropene is observed when interacting with a vinyl chloride radical. The synthesized copolymers can be further modified by replacing chlorine atoms with functional groups.

23-дихлорпропенвинилхлоридметилметакрилатcтиролсополимеризация23-Dichloropropenevinyl chloridemethyl methacrylatestyrenecopolymerizationРабота выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект 19-08-00342 А).This work was financially supported by the Russian Foundation for Basic Research (project 19-08-00342/19).ReferencesJin F.-L., Li X., Park S.-J. Synthesis and application of epoxy resins: A review // Journal of Industrial and Engineering Chemistry. 2015. Vol. 29. P. 1–11. https://doi.org/10.1016/j.jiec.2015.03.026.Jin F.-L., Li X., Park S.-J. Synthesis and application of epoxy resins: A review. Journal of Industrial and Engineering Chemistry. 2015;29:1–11. https://doi.org/10.1016/j.jiec.2015.03.026.Hamed A. A., Saad G. R., Elsabee M. Z. Synthesis and characterization of modified epoxy resins and novel E-glass-/spectra-reinforced composites // High Performance Polymers. 2016. Vol. 29, no. 3. P. 328–340. https://doi.org/10.1177/0954008316643767.Hamed A. A., Saad G. R., Elsabee M. Z. Synthesis and characterization of modified epoxy resins and novel E-glass-/spectra-reinforced composites. High Performance Polymers. 2016;29(3):328–340. https://doi.org/10.1177/0954008316643767.Verma C., Olasunkanmi L. O., Akpan E. D., Quraishi M. A., Dagdag O., El Gouri M., et al. Epoxy resins as anticorrosive polymeric materials: A review // Reactive and Functional Polymers. 2020. Vol. 156, no. 1. P. 104741. https://doi.org/10.1016/j.reactfunctpolym.2020.104741.Verma C., Olasunkanmi L. O., Akpan E. D., Quraishi M. A., Dagdag O., El Gouri M., et al. Epoxy resins as anticorrosive polymeric materials: A review. Reactive and Functional Polymers. 2020;156(1):104741. https://doi.org/10.1016/j.reactfunctpolym.2020.104741.Lim Y. J., Han J., Kim H. W., Choi Y., Lee E., Kim Y. An epoxy-reinforced ceramic sheet as a durable solid electrolyte for solid state Na-ion batteries // Journal of Materials Chemistry A. 2020. Vol. 8, no. 29. P. 14528–14537. https://doi.org/10.1039/d0ta06024k.Lim Y. J., Han J., Kim H. W., Choi Y., Lee E., Kim Y. An epoxy-reinforced ceramic sheet as a durable solid electrolyte for solid state Na-ion batteries. Journal of Materials Chemistry A. 2020;8(29):14528–14537. https://doi.org/10.1039/d0ta06024k.Montarnal D., Capelot M., Tournilhac F., Leibler L. Silica-like malleable materials from permanent organic networks // Science. 2011. Vol. 334, no. 6058. P. 965–968. https://doi.org/10.1126/science.1212648.Montarnal D., Capelot M., Tournilhac F., Leibler L. Silica-like malleable materials from permanent organic networks. Science. 2011;33(6058): 965–968. https://doi.org/10.1126/science.1212648.Эпихлоргидрин: обзор мирового производства и рынка // Евразийский химический рынок. 2010. N 3. С. 2–7.Epichlorohydrin: review of world production and market. Evraziiskii khimicheskii rynok = Eurasian chemical market. 2010;3:2–7. (In Russian).Chen J., Chu N., Zhao M., Jin F.-L., Park S.-J. Synthesis and application of thermal latent initiators of epoxy resins: A review // Journal of Applied Polymer Science. 2020. Vol. 137, no. 48. P. 49592. https://doi.org/10.1002/app.49592.Chen J., Chu N., Zhao M., Jin F.-L., Park S.-J. Synthesis and application of thermal latent initiators of epoxy resins: A review. Journal of Applied Polymer Science. 2020;137(48):49592. https://doi.org/10.1002/app.49592.Рахманкулов Д. Л., Кимсанов Б. Х., Локтионов Н. А., Дмитриев Ю. К., Чанышев Р. Р. Эпихлоргидрин. Методы получения, физические и химические свойства, технология производства. М.: Химия, 2003. 244 с.Rakhmankulov D. L., Kimsanov B. Kh., Loktionov N. A., Dmitriev Yu. K., Chanyshev R. R. Epichlorohydrin. Production methods, physical and chemical properties, production technology. Mos-cow: Khimiya; 2003. 244 p. (In Russian)Danov S. M., Sulimov A. V., Ovcharova A. V. Effect of technological parameters on the process of epichlorohydrin synthesis // Russian Journal of Applied Chemistry. 2012. Vol. 85, no. 1. P. 62–66. https://doi.org/10.1134/S1070427212010120.Danov S. M., Sulimov A. V., Ovcharova A. V. Effect of technological parameters on the process of epichlorohydrin synthesis. Russian Journal of Applied Chemistry. 2012;85(1):62–66. https://doi.org/10.1134/S1070427212010120.Li J., Zhao G., Gao S., Lv Y., Li J., Xi Z. Epoxidation of allyl chloride to epichlorohydrin by a reversible supported catalyst with H2O2 under solvent-free conditions // Organic Process Research and Development. 2006. Vol. 10, no. 5. P. 876–880. https://doi.org/10.1021/op060108k.Li J., Zhao G., Gao S., Lv Y., Li J., Xi Z. Epoxidation of allyl chloride to epichlorohydrin by a reversible supported catalyst with H2O2 under solvent-free conditions. Organic Process Research and Development. 2006;10(5):876–880. https://doi.org/10.1021/op060108k.Milchert E., Krzyżanowska A., Wołosiak-Hnat A., Paździoch W. The Influence of technological parameters on dehydrochlorination of dichloropropanols // Industrial and Engineering Chemistry Research. 2012. Vol. 51, no. 9. P. 3575–3579. https://doi.org/10.1021/ie202630n.Milchert E., Krzyżanowska A., Wołosiak-Hnat A., Paździoch W. The Influence of technological parameters on dehydrochlorination of dichloropropanols. Industrial and Engineering Chemistry Research. 2012;51(9):3575–3579. https://doi.org/10.1021/ie202630n.Ding L., Yin J., Tong W., Peng R., Jiang J., Xu H., Wu P. Selective synthesis of epichlorohydrin via liquid-phase allyl chloride epoxidation over a modified Ti-MWW zeolite in a continuous slurry bed reactor // New Journal of Chemistry. 2021. Vol. 45, no. 1. P. 331–342. https://doi.org/10.1039/d0nj04491a.Ding L., Yin J., Tong W., Peng R., Jiang J., Xu H., Wu P. Selective synthesis of epichlorohydrin via liquid-phase allyl chloride epoxidation over a modified Ti-MWW zeolite in a continuous slurry bed reactor. New Journal of Chemistry. 2021;45(1):331– 342. https://doi.org/10.1039/d0nj04491a.Шаглаева Н. С., Баяндин В. В., Пожи даев Ю. Н. Пути переработки хлорорганических отходов производства эпихлоргидирина // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2012. N 1 (2). С. 135–140.Shaglaeva N. S., Bayandin V. V., Pozhidaev Y. N. Ways of processing organochlorine wastes of epichlorohydrin production. Izvestiya Vuzov. Prikladnaya Khimiya i Biotekhnologiya = Proceedings of Universities. Applied Chemistry and Biotechnology. 2012;1:135–140. (In Russian).Воронков М. Г., Корчевин Н. А., Руссавская Н. В., Силинская Я. Н., Томин В. П., Дерягина Э. Н. Переработка отходов призводства эпихлоргидрина в серорганические продукты и материалы // Химия в интересах устойчивого развития. 2001. Т. 9. N 5. С. 541–546.Voronkov M. G., Korchevin N. A., Russavskaya N. V., Silinskaya Ya. N., Tomin V. P., Deryagina E. N. Recycling of epichlorohydrin production waste into organosulfur products and materials. Khimiya v interesakh ustoichivogo razvitiya = Chemistry for Sustainable Development. 2001;9(5):541–546. (In Russian).Воронков М. Г., Татарова Л. А., Трофимова К. С., Верхозина Е. И., Халиуллин А. К. Переработка промышленных хлор- и серосодержащих отходов // Химия в интересах устойчивого развития. 2001. Т. 9. N 3. С. 393–403.Voronkov M. G., Tatarova L. A., Trofimova K. S., Verkhozina E. I., Khaliullin A. K. Recycling of industrial chlorine-and sulfur-containing waste. Khimiya v interesakh ustoichivogo razvitiya = Chemistry for Sustainable Development. 2001;9(3):393–403. (In Russian).Чернышева Е. А., Грабельных В. А., Леванова Е. П., Корчевин Н. А. Применение серосодержащего сорбента на основе лигнина для извлечения ртути из водных растворов // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2017. Т. 7. N 3. С. 169–177. https://doi.org/10.21285/2227-2925-2017-7-3-169-177.Chernysheva E.A., Grabelnykh V.A., Levanova E.P., Korchevin N.A. The using of sulfurcontaining lignin based sorbent for extraction of mercury from aqueous solutions. Izvestiya Vuzov. Prikladnaya Khimiya i Biotekhnologiya = Proce-edings of Universities. Applied Chemistry and Biotechnology. 2017;7(3):169–177. (In Russian). https://doi.org/10/21285/2227-2925-2017-7-3-169-177.Dmitriev Yu. K., Loktionov N. A., Sangalov Yu. A., Karchevskiy S. G., Maidanova I. O., Lakeev S. N. Thiokol-like polymers based on byproducts of epichlorohydrin production // Chemistry for Sustainable Development. 2004. Vol. 12, no. 6. P. 657–662.Dmitriev Yu. K., Loktionov N. A., Sangalov Yu. A., Karchevskiy S. G., Maidanova I. O., Lakeev S. N. Thiokol-like polymers based on by-products of epichlorohydrin production. Chemistry for Sustainable Development. 2004;12(6):657–662.Trofimova K. S., Dronov V. G., Shaglaeva N. S., Sultangareev R. G. New approach to processing of chlorine-containing wastes: Synthesis of 2,3-dichloropropene from 1,2,3-trichloropropane // Russian Journal of Applied Chemistry. 2008. Vol. 81, no. 4. P. 730–731. https://doi.org/10.1134/S1070427208040332.Trofimova K. S., Dronov V. G., Shaglaeva N. S., Sultangareev R. G. New approach to processing of chlorine-containing wastes: Synthesis of 2,3-dichloropropene from 1,2,3-trichloropropane. Russian Journal of Applied Chemistry. 2008;81(4):730–731. https://doi.org/10.1134/S1070427208040332.Shaglaeva N. S., Trofimova K. S., Sultangareev R. G., Dronov V. G., Zabanova E. A., Myachina G. F. Quaternary ammonium salts based on 2,3-dichloroprop-1-ene // Russian Journal of Organic Chemistry. 2010. Vol. 46, no. 3. P. 450–451. https://doi.org/10.1134/S1070428010030267.Shaglaeva N. S., Trofimova K. S., Sultangareev R. G., Dronov V. G., Zabanova E. A., Myachina G. F. Quaternary ammonium salts based on 2,3-di-chloroprop1-ene. Russian Journal of Organic Chemistry. 2010;46(3): 450–451. https://doi.org/10.1134/S1070428010030267.Shaglaeva N. S., Bayandin V. V., Pozhidaev Y. N. Synthesis and properties of copolymers of N,N-dimethyl-N,N-bis(β-chloroallyl)ammonium chloride with acrylamide // Russian Journal of General Chemistry. 2015. Vol. 85, no. 7. P. 1721–1724. https://doi.org/10.1134/s1070363215070257.Shaglaeva N. S., Bayandin V. V., Pozhidaev Y. N. Synthesis and properties of copolymers of N,N-dimethyl-N,N-bis(β-chloroallyl)ammonium chloride with acrylamide. Russian Journal of General Chemistry. 2015;85(7): 1721–1724. https://doi.org/10.1134/s1070363215070257.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.