Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СОЛИ-(4-ОКСИ-3,5-ДИ-ТРЕТ-БУТИЛФЕНИЛ)-ПРОПИОНОВОЙ КИСЛОТЫ В КАЧЕСТВЕ СТАБИЛИЗАТОРОВ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДОВ И СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ
СОЛИ-(4-ОКСИ-3,5-ДИ-ТРЕТ-БУТИЛФЕНИЛ)-ПРОПИОНОВОЙ КИСЛОТЫ В КАЧЕСТВЕ СТАБИЛИЗАТОРОВ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДОВ И СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ

СОЛИ-(4-ОКСИ-3,5-ДИ-ТРЕТ-БУТИЛФЕНИЛ)-ПРОПИОНОВОЙ КИСЛОТЫ В КАЧЕСТВЕ СТАБИЛИЗАТОРОВ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДОВ И СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к металлоорганической химии, а именно к новым соединениям, конкретно к солям (4-окси-3,5-ди-трет-бутилфенил)-пропионовой кислоты общей формулы

где R = C(CH3)3, Me - металл, выбранный из группы: Zn, Ba, Ca, Cd, Al, Sn, Mg, Cr+3, Mn+2, n - валентность металла, n = 2 - 4, которые могут найти применение в качестве стабилизатора полимеров и присадок к маслам. Цель изобретения - синтез новых солей (4-окси-3,5-ди-трет-бутилфенил)-пропионовой кислоты и расширение ассортимента термостабилизаторов для поливинилхлорида. Поставленная цель достигается получением нового химического вещества указанной формулы. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 8 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2150463
Класс(ы) патента: C07C59/52, C07C51/41
Номер заявки: 98117655/04
Дата подачи заявки: 21.09.1998
Дата публикации: 10.06.2000
Заявитель(и): ЗАО Стерлитамакский нефтехимический завод
Автор(ы): Ниязов Н.А.; Сурков В.Д.; Тимофеев В.П.; Дмитриев Ю.К.; Абрамов И.Е.; Мокина Г.Н.
Патентообладатель(и): ЗАО Стерлитамакский нефтехимический завод
Описание изобретения: Изобретение относится к металлоорганической химии, а именно к новым соединениям, конкретно к солям (4-окси-3,5-ди-трет-бутилфенил)-пропионовой кислоты общей формулы:

где R = C(CH3)3);
Me - металл, выбранный из группы: Zn, Ba, Ca, Cd, Al, Sn, Mg, Cr+3, Mn+2;
n - валентность металла;
n = 2 - 4,
которые могут найти применение в качестве стабилизаторов полимеров и присадок к маслам.
Соединения данной структуры и их свойства не описаны ни в патентной, ни в научно-технической литературе.
Наиболее близким соединением по структурной формуле является калиевая соль (4-гидрокси-3,5-дитретбутилфенил)-пропионовой кислоты, имеющая структуру:

где R = C(CH3)3,
которая используется в медицине в качестве противострессового и противоожогового средства, и в сельском хозяйстве в качестве ростового вещества [Aging 1990, V. 2, N. 2, p. 125 - 153].
В настоящее время в качестве стабилизаторов поливинилхлорида используют стеараты металлов [Патент РФ N 2029760, МПК C 07 C 219/10, 1992 г.], но они не обеспечивают достаточную термостабильность поливинилхлоридов.
Цель изобретения - синтез новых солей (4-гидрокси- 3,5-ди-трет-бутилфенил)-пропионовой кислоты (фенозановой), и расширение ассортимента термостабилизаторов для поливинилхлорида.
Поставленная цель достигается новой химической формулой вещества:

где R = C(CH3)3);
Me - металл, выбранный из группы: Zn, Ba, Ca, Cd, Al, Sn, Mg, Cr+3, Mn+2;
n - валентность металла;
n = 2 - 4,
которые получают взаимодействием метилового эфира - (4-гидрокси-3,5-ди-трет-бутилфенил)-пропионовой кислоты с гидроксидом щелочного металла в среде водного и/или спиртового раствора при температуре 25 - 100oC и давлении 1 - 4 атм при мольном соотношении эфир : щелочь равном 1 : 1,0 - 1,1, с последующим взаимодействием полученной щелочной соли пропионовой кислоты с неорганической солью соответствующего металла, при мольном соотношении соль пропионовой кислоты : неорганическая соль равном 1 : 1,0 - 1,05 в водной среде и/или алифатическом C1 - C4 спирте при температуре 45 - 100oC.
В качестве неорганической соли соответствующего металла используют соли соляной, серной или азотной кислот.
Получение нового соединения описывается следующим уравнением реакции:

где: R = C(CH3)3);
M - K, Na, Li;
Me - металл, выбранный из группы: Zn, Ba, Ca, Cd, Al, Sn, Mg, Cr+3, Mn+2;
n = 2 - 4
Структура полученных солей пропионовой кислоты подтверждается данными элементного анализа, ИК- и ПМР-спектроскопии.
Наличие таких отличительных признаков, как использование в качестве сырья на первой стадии фенозана для получения K (Li, Na) солей, на второй стадии - продуктов первой стадии, которые сами по себе могут найти применение [Aging 1990, V. 2, N. 2, p. 125 - 153], т.е. на обеих стадиях получаются полезные продукты, отсутствие каких-либо стоков позволяет сделать заключение, что предложенный способ обладает такими критериями изобретения, как новизна и изобретательский уровень.
Выход солей металлов фенозановой кислоты в данном процессе составляет 94 - 98%, процесс протекает в технологичных условиях, позволяющих использовать данный способ в промышленности.
Возможность получить одновременно два очень нужных продукта с наименьшими затратами, исключающими жидкие стоки, универсальность метода, позволяющие синтезировать целую гамму продуктов в одном реакторе и по одной схеме подтверждают промышленную применимость данного способа.
Способ осуществляют следующим образом.
В железный эмалированный реактор, снабженный механической мешалкой с затвором, обратным холодильником, термометром и краном-дозатором загружают растворитель, метиловый эфир -(4-окси-3,5-ди-трет-бутилфенил)-пропионовой кислоты. Затем включают перемешивание и растворяют фенозан, при необходимости греют реакционную смесь до полного растворения. После чего в течение 15 - 45 мин дозируют отдельно приготовленный раствор K (Na или Li) щелочи в колбу, через кран-дозатор при мольном соотношении метиловый эфир -(4-окси-3,5-ди-трет-бутилфенол)-пропионовой кислоты : K (Na или Li) щелочь равном 1,0 : 1,0 - 1,1. После чего в этот же реактор через кран-дозатор дозируют водный (водно-спиртовый) раствор стехиометрически необходимого количества желаемой соли металла в течение 15 - 90 мин, в зависимости от консистенции реакционной смеси, количества растворителя и температуры проведения реакции. Выдерживают реакционную смесь после окончания дозировки раствора соли металла еще 30 - 60 мин при интенсивном перемешивании. После чего выпавший осадок соли отфильтровывают от растворителя, который направляют на узел регенерации или на факел, а осадок промывают водой от солей K (Na или Li) и сушат. Получают готовый продукт. В случае использования хлоридов металлов промывную воду продукта, содержащего хлорид натрия, можно использовать для коагуляции латексов, а растворитель направляют на регенерацию и после отделения солей Na (K, Li) можно использовать повторно.
Исходные реагенты должны соответствовать следующим требованиям:
KOH - ТУ 6-09-301-74
NaOH - ГОСТ 4328-77
LiOH - ТУ 6-09-3763-85
ZnCl2 - ГОСТ 4529-78
BaCl2 - ГОСТ 4108-72
CaCl2 - ТУ 6-09-4578-81
SnCl2 - ТУ 6-09-3182-82
CdCl2 - ГОСТ 4330 -76
AlCl3 - ГОСТ 3759-75
SnCl2 - ТУ 6-09-3084-83
Pb(NO3)2 - ГОСТ 4236-77
Mg(NO3)2 - ГОСТ 11088-75
Mn(NO3)2 - ТУ-609-01-208-78
Cr(NO3)3 - ГОСТ 4471-78
MnSO4 - ТУ 6-09-01-208-78
Al2(SO4)3 - ГОСТ 3758-75
Сущность способа подтверждается следующими примерами:
Пример 1
Первая стадия:
264 г (1 моль) метилового эфира -(4-окси-3,5-ди-трет-бутилфенил)-пропионовой кислоты растворяют в 1,0 л метилового спирта. При интенсивном перемешивании в течение 40 - 45 мин дозируют с постоянной скоростью или небольшими порциями спиртовый (водно-спиртовый или водный) раствор K (Na или Li) гидроокиси, стехиометрически рассчитанное количество - 40 - 44 г (1,0 - 1,1 моль). Выход K (Na или Li) соли метилата -(4-окси-3,5-ди-трет-бутилфенил)-пропионовой кислоты количественный.
Вторая стадия:
В водно-спиртовый раствор с первой стадии, содержащий 303 г (1 моль) метил -(4-окси-3,5-ди-трет-бутилфенил)-пропионовой кислоты, дозируют водный (водно-спиртовый или спиртовый) раствор BaCl2 (0,5 моль - 0,51 моль) 54,1 - 54,6 г, при интенсивном перемешивании реакционной смеси и нагреве до температуры 50 - 120oC в течение 30 - 90 мин, после окончания дозировки смесь выдерживают в течение 30 - 60 мин и затем охлаждают до нормальной температуры 20 - 25oC, после чего выпавший осадок соли бария фильтруют от растворителя, отмывают водой от ионов хлора и сушат. Образуется 305,5 г бариевой соли фенозановой кислоты, которая может быть использована как стабилизатор поливинилсодержащих композиций. Выход бариевой соли фенозановой кислоты составляет 91,8% от теоретического.
Фильтрат после отделения от целевого продукта разгоняется с целью отгонки и возвращения в рецикл растворителя (метанола или другого алифатического спирта), а водный слой, содержащий хлорид натрия, используется для коагуляции латексов.
Пример 2 - 28 (Представлены в таблице 1).
Осуществляют аналогично описанному в примере 1.
В данных примерах используют различные спирты, соли металлов или их кристаллогидраты. Данные по взятым для реакции веществам, условия проведения процесса, выход целевого продукта и других характеристики приведены в нижеследующих таблицах:
в таблице 1 - условия проведения синтеза и целевой продукт;
в таблице 2 - tпл. или tразл. и элементный состав.
Испытания вновь полученных продуктов в качестве стабилизаторов и пластификаторов проводили по известным методикам в сравнении с серийным - стеаратом кальция.
В качестве объекта исследования была использована пленка ПВХ марки "OH" и лента ПВХ липкая.
Пример N 29 (контр.): на вальцах готовят смесь согласно стандартной рецептуре, мас.ч.: ПВХ - 100, ДОФ - 52, силикат свинца - 3, стеарат кальция - 3.
В рецептуру ленты липкой, ионоляты кальция вводили в количестве 0,5 мас. ч. на 100 мас.ч. ПВХ, вместо 3 мас.ч. серийного стеарата кальция.
Пример N 30: на вальцах готовят смесь согласно рецептуре, мас.ч.: ПВХ - 100, ДОФ - 52, силикат свинца - 6, ионолята кальция - 0,5.
В измененную рецептуру добавляют стеарин.
Пример N 31: на вальцах готовят смесь согласно рецептуре, мас.ч.: ПВХ - 100,ДОФ - 52,силикат свинца - 6,ионолят кальция - 0,5,стеарин - 0,4.
Испытания ленты ПВХ липкой проводили согласно ТУ-6-01-0203314-122-91.
Рецептуры и результаты испытаний рецептур с ионолятом кальция приведены в таблице 3'.
Провели также испытания для композиции пленки ПВХ липкой с ионолятами свинца, заменив в рецептуре вместо стеарата кальция и силикагеля свинца на выше описанные ионоляты свинца.
Испытания проводили согласно выше приведенной ТУ и рецептуры и результаты испытаний с ионолятами свинца приведены в таблицах 4 и 5.
Были также проведены испытания с рецептурами пленки марки "OH" технической, физико-механические константы испытанных композиций приведены в таблице 6 и 7 соответственно.
Провели испытания по возможности использовать ионоляты свинца в композициях кабельного пластиката марки 0-40.
Результаты приведены в таблице 8.
На основании приведенных данных можно сделать выводы: полученные соли фенозановой кислоты являются новыми в металлоорганической химии и могут быть использованы в рецептурах пленки ПВХ марки "OH" и ленте ПВХ липкой и в кабельных пластикатах. заменив серийный стеарат кальция.
Формула изобретения: 1. Соли (4-окси-3,5-ди-трет-бутилфенил)-пропионовой кислоты общей формулы

где R - C(CH3)3;
Ме - металл, выбранный из группы: Zn, Ba, Ca, Cd, Al, Sn, Mg, Cr+3, Mn+2;
n - валентность металла, n = 2 - 4,
в качестве стабилизаторов поливинилхлоридов.
2. Способ получения солей (4-окси-3,5-ди-трет-бутилфенил)-пропионовой кислоты общей формулы
где R - C(CH3)3;
Ме - металл, выбранный из группы: Zn, Ba, Ca, Cd, Al, Sn, Mg, Cr+3, Mn+2;
n - валентность металла, n = 2 - 4,
отличающийся тем, что метиловый эфир (4-гидрокси-3,5-ди-трет-бутилфенил)-пропионовой кислоты подвергают взаимодействию с гидроксидом щелочного металла в среде водного и/или спиртового раствора при температуре 25 - 100oC и давлении 1 - 4 атм при мольном соотношении эфир : щелочь, равном 1 : 1,0 - 1,1, с последующим взаимодействием полученной щелочной соли пропионовой кислоты с неорганической солью соответствующего металла, при мольном соотношении соль пропионовой кислоты : неорганическая соль, равном 1 : 1,0 - 1,05, в водной среде и/или алифатическом C1 - C4 спирте при температуре 45 - 100oC.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве неорганической соли соответствующего металла используют соли соляной, серной или азотной кислот.