Synthesis, characterization and thermal polymerization of new 3,4-dihydro-2H-1,3-naphthoxazine monomers

Two new 1,3-naphthoxazine monomers (M-A and M-B) were synthesized via a modified stepwise procedure in which methylene bromide was used for the ring-closure reaction. Condensation of 2-hydroxy-1-naphthaldehyde with 1,6-hexamethylenediamine or 1,4-phenylenediamine gives imine compounds, which were converted to 2-hydroxynaphthylamines by reduction with NaBH₄ in methanol. Ring-closure reaction between the 2-hydroxynaphthylamines and methylene bromide results in the formation of 1,3-naphthoxazine monomers M-A or M-B with good yields. The structures of the synthesized monomers were confirmed using different spectroscopic techniques (including FT-IR, ¹H NMR and ¹³C NMR), mass spectrometry, and elemental analysis. Thermal polymerization of the monomers was investigated by FT-IR and differential scanning calorimetry (DSC). Both the 1,3-naphthoxazine monomers undergo ring-opening polymerization, leading to the formation of the corresponding polynaphthoxazines [P(M-A) and P(M-B)]. The thermal stability of the polynaphthoxazines was thereafter studied by thermogravimetric analysis (TGA).

Za pomocą zmodyfikowanej trójetapowej syntezy, w której do reakcji zamknięcia pierścienia zastosowano bromek metylenu, otrzymano dwa nowe monomery 1,3-naftoksazyny (M-A i M-B). Kondensacja 2-hydroksy-1-naftaldehydu z 1,6-heksametylenodiaminą lub 1,4-fenylenodiaminą pozwala na wytworzenie związków iminowych, które następnie przez redukcję NaBH₄ w metanolu są przekształcane w 2-hydroksynaftylaminy. Reakcja zamknięcia pierścienia pomiędzy 2-hydroksynaftylaminą i bromkiem metylenu prowadzi do utworzenia z dobrymi wydajnościami monomerów 1,3-naftoksazyny M-A i M-B. Struktury zsyntetyzowanych monomerów potwierdzono stosując różne techniki spektroskopowe, spektroskopię masową oraz analizę elementarną. Polimeryzację termiczną monomerów badano za pomącą spektroskopii w podczerwieni z transformatą Fouriera (FT-IR) i różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC). Oba monomery 1,3-naftoksazyny uległy polimeryzacji z otwarciem pierścienia dając odpowiednie polinaftoksazyny [P(M-A) i P(M-B)]. Za pomocą analizy termograwimetrycznej (TGA) zbadano stabilność termiczną otrzymanych polinaftoksazyn.