_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Различия между двумя маршрутами синтеза PEEK

Обзор различий технических маршрутов

1. Маршрут нуклеофильного замещения (основной метод)
   Большинство ведущих компаний используют метод нуклеофильного замещения. Патенты различных компаний в основном касаются выбора конденсирующих агентов.

• Компания Victrex (Великобритания) впервые успешно разработала синтез PEEK в 1970-х годах.

• Промышленное производство началось в 1987 году по маршруту с использованием фторкетона и гидрохинона.

• Большинство китайских компаний также используют этот метод.

2. Маршрут электрофильного замещения (менее распространён)

• Solvay приобрела индийскую компанию Gharda, которая ранее подала патент на электрофильный маршрут.

• Неизвестно, использует ли Solvay этот маршрут в настоящее время.

• Согласно исследованию Фуданьского университета (Жэнь Вэньцин), промышленное производство PEEK в основном осуществляется по нуклеофильному маршруту.

Патенты по электрофильному маршруту

1. Европейский патент EP0174207

• Описывает синтез PEEK через реакцию ацилирования Фриделя-Крафтса.

2. Патент США US 6881816 (патент Gharda)

• Использует феноксифенокси-бензойную кислоту (PPBA) в качестве мономера.

• Реакция проходит в метансульфоновой кислоте (MSA) с участием ангидрида или других конденсирующих агентов.

• Кислота взаимодействует с эфиром для образования кетонной связи с выделением воды.

  
  

Различия в свойствах продукта

Методы синтеза влияют на молекулярную массу и распределение:

• Нуклеофильный маршрут

• Более высокая молекулярная масса

• Узкое распределение молекулярной массы

• Электрофильный маршрут

• Низкая молекулярная масса

• Широкое распределение молекулярной массы

Механизмы реакции

Нуклеофильное замещение

• Реактивы: фторсодержащие мономеры и основания

• Механизм: ароматическое нуклеофильное замещение (SNAr)

• Результат: молекулярная масса >50,000 Да, PDI 1.2–1.5

Электрофильное замещение

• Реактивы: ацилированные хлориды, AlCl₃

• Механизм: ацилирование Фриделя-Крафтса

• Результат: молекулярная масса <20,000 Да, PDI >2.5

Сравнительная таблица (4 аспекта)

1. Тип реакции

• Нуклеофильная: основание, SNAr

• Электрофильная: кислота, Friedel–Crafts

2. Катализаторы

• Нуклеофильная: Na₂CO₃/K₂CO₃

• Электрофильная: AlCl₃, PPBA-COCl

3. Молекулярные характеристики

• Нуклеофильная: Mw 30,000–80,000, PDI 1.3–2

• Электрофильная: Mw ~15,000, PDI >3

4. Чистота и эффективность

• Нуклеофильная: >95%

• Электрофильная: ниже, ограничена промышленно

Заключение

Хотя электрофильный маршрут интересен с научной точки зрения, для промышленного производства PEEK используется в основном нуклеофильное замещение благодаря более высоким характеристикам.