Азопроизводные 2 - (2' - окси - 5' - метил) фенилбензотриазола для крашения и защиты от светового старения поливинилхлорида

 

Аэопроизводные 2-

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ВН ПФВ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН н авто сэдмм свидитипьствУ

Н0 М=У

М

К

ГОСУДЮСТВЕНК ЫЙ КОМИТЕТ СССР УМА ЭСЯУЮВФй (21 ) 3381080/23-05 (22) 18 .01. 82 (46) 07..05.83. Вюл. Р 17 (72.) Л. И. Литвиненко, В. 3. Маслош, Н..H.. Крамаренко и В. Н. Свечкарева. (71) Рубежайский филиал Ворошиловградского машиностроительного института (53) 547.556 . 33(088.. 8) (56) 1. Патент CIA В 3148179, кл. 260-157, опублик. 1964 (прото тип) .. (54) АЗОПРОИЗВОДНЫЕ 2-(2 -ОКСИ-5 -МЕТИЛ)ФЕНИЛБЕНЗОТРИАЗОЛА ДЛЯ KPAfllEНИЯ И ЗАЩИТ OT CBETOBOFO СТАРЕНИЯ

ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА

\ (I%SU, А

;цЯ)С 09 В 29 12 С 08 J 3 20

f P (57) Азопроиэводные 2-(2 -окси-5 метил) фенилбензотриазола обвей формулы где R - H, CH3 0СН, C00H, IIO@

МНСОСНЗ, для крашения и защиты от светового старения поливинилхлорида.

1016341

Изобретение относится к аэокрасителям, в частности к азопроиэводным

2-(2 -окси-5 -метил)фенилбенэотриазо- ла для крашения и защиты от светового старения полимерных материалов, в частности поливинилхлорида.

Известен азокраситель фенилбензотриазольного ряда формулы

<3 (бнз)г

cx";-b который получают путем диазотирования 2-ортоаминофенил-2,1, 3-бензотриазола и последующего сочетания с ди- 15 метиланилином в присутствии пиридина Е13.

Известный краситель не обвспечивает защиту окрашенных полимерных материалов, в частности поливинилхло- г0 рида, от светового старения.

Целью изобретения является получение новых аэокрасителей фенилбенэотриаэольного ряда, обеспечивающих окрашивание полимерных материалов 25 и защиту от их светового старения.

Для достижения цели предлагаются азопроизводные 2-(2-окси-5 -метил)фенил-бензотриазола общей формулы

8. к() х=м

Р Д

CMg 35 где К - Н, CH, OCH COOH, МО

ИЧСОСН5, для крашения и защиты от светового старения поливинилхлорида. предлагаемые соединения получают пуэем сочетания диазосоединения на 40 основе амина общей формулы ми„

К гд% к - Н, СН, ОСН СОО, NÎ., ННСОСН, с 2-(2 -окси-5 -метил)-фе"нилбензотриаэолом. Реакцию аэосочетания ведут в водно-щелочной среде, при 0-5О С. Целевой продукт выделяют

При РН 6-6,5. Для улучшения растворимости азосоставляющей 2-(2 -окси-5

1 I метил) -фенилбензотриазол-. реакцию аэосочгегвания можно проводить в присутствии 15-20% диметилформамида. Выход аэопроивзодных фенилбензотриазола составляет 70,2-75,9%. 55 .Полученные соединения окрашивают " поливинилклорид в коричневые тона. Состав полученных соединений подтвержден данными элементного анализа, а строение полученных азопродуктов — 60 данными ИКгг, подтверждающими включение аэогруппы в молекулу оксифенилбензотриавгзла.

Наличие ОН-группы в о -положении, фенилбензотриазола создает водородную связь с триаэоловой группой. Образование псевдоароматического кольца позволяет молекуле гидроксибенэотриаэола поглощать УФ-излучение, вредное для полимеров, преобразуя его в излучение с меньшей энергией, что придает им способность к защите полимеров от светового воздействия.

Использование в качестве азосоставляющвй фенилбвнэотриазола, имеющего ОН-группу в орто- положении, дает возможность использовать традиционные диазосоставляющие ряда анилина, диаэотирование которых не представляет трудностей.

Получение подобных красителей с использованием фенилбензотриаэолового соединения, содержащего ОН вЂ” группу, в качестве диазосоставляющей требует подбора особых условий диаэотирования, что существенно сказывается на выходе целевого красителя и затрудняет промышленное использование метода °

Проведение сочетания в присутствии 10% ДМФА не обеспечивает полного растворения аэосоставляющей, что ведет к снижению выхода, а использование более 20% ДИФА нецелесообразно вследствие перерасхода растворителя, Пример 1. гг-Нитроанилин в количестве 13,8 г растворяют при нагревании в 200 мл воды, содержащей

30 мл концентрированной соляной кислоты. Раствор охлаждают до 0 С внесением льда. Хорошо размешивая, приливают к нему в один прием раствор 7 r .йай02 в 20 мл воды. К концу диазотировайия должен быть небольшой избыток азотистой кислоты (проба на иод— крахмальную бумажку), Полученное диазосоединение добавляют при интенсивном раэмешивании к раствору 22,5 г 2-(2 -окси-5 -метил) фенилбензотриазола в 85 мл 10%ного раствора NaOH Реакция сочетания продолжается 3-4 ч.при 0-5 С, после ее окончания раствор подкисляют до рН 6-6,5.. Выделившийся краситель фильтруют, промывают водой и сушат при 50-60 С. Получают продукт с выходом 70%, окрашивающий поливинилхлорид в коричнево-желтый цвет.

Элементный анализ.

Найдено, %г С 60,80; Н 4,03, М 22,39.

Вычислено, %г С 60,74, Н 3,98, и 22,20, С 9НЮ Н6 Оз

514 нм.

Пример 2. и-Толуидин в количестве 11 г растворяют в 30 мл воды с добавлением 23 мл концентрированной соляной кислоты, охлаждают до О С и диазотируют при перемешиваО нии раствором, содержащим 7 r NaNO в 14 мл воды с добавлением 100 г

1016341 льда. Полученный диазораствор сочетают с 22,5 г 2-(2 -оксн-5-метил)фенилбензотриазола, растворенного в смеси 60 мп 10%-ного раствора и 15 мп диметилформамида. Продолжительность сочетания составляет 2 5-3 ч при о

Ф

0-3 С, затем раствор подкисляют до рН 6,5. Выделившийся краситель фильтруют, пронывают.водой и сушат при

50-60 Ñ. Получают продукт с выходом

75,2%; окрашивающий поливинилхлорид 10 в оранжево-коричневый цвет.

Элементный аналйз °

Найдено,ФС 69,75; H 5,27; И 20,34

СЮ%8И ко

Вычислено, %: С 70,21; Н 5,13;

М . 20,87.

Л,,кс 500 нм.

Примеры 3-10 приведены в табл. 1.

Палученные азопроиэводные фенилбензотриазола.испытаны в крашении . поливинилхлорида.

Кращение образцов проводят следующим образом. К 10%-ному раствору

ПВХ С-70 в циклогексаноне добавляют краситель в количестве 2,5 вес.ч. на

100 вес.ч. полимера..Из окрашенных . растворов. получают пленки, облучают их иефильтрованным светом лампы

ПРК-2.

В табл. 2 приведены сравнительные данные по светостойкости образцов поливийилхлорида (ПВХ), окрашенных полученными азопроизводными фенилбензотриаэола, дисперсным желтым 3 (применяющимся в промышленности для крашения ПВХ (базовый объект), -2-фенил-(2-аэодиметиланилин)-бензотриаэол (известный и неокрашенным об разцом при одинаковой длительности облучения.

Из табл. 2 следует, что у образ-: цов, окрашенных синтезированными красителями, при облучений лампой

ПРК-2 в течение 20 ч наблюдается более медленное изменение показателей (прочности на разрыв 0, вязкос ти l кислотного числа к,ч.) по сравнению с образцами, окрашенными известным красителем и красителем; используемым в промпнпенности для крашения ПВХ.

Исследуемые образцы имеют показа» тели, аналогичные показателям контрольных образцов, облученных .в течение 20 ч., через 40 ч облучения, что соответственно увеличивает их .срок эксплуатации в 2 раза.

Известные красители и базовйй об« разец не обеспечивают повышение устойчивости ПВХ к световому старению,. о чем .свидетельствуют сравнительные показатели окрашенных и неокрашенных образцов.

Таким образом, предлагаемые новые азопроизводные фенилбенэотриазола обладают значительно повышенной спо- . собностью защиты поливинилхлорида от светового старения, позволяющей увеличить срок эксплуатации поливи-. нилхлорида в ? раза.

1016341

1-(аА

an

Ю 69 .а Ь о о

4 4Ч

Ю aO

Ol Oa

3 ° Ф

t4 ва ва вв

I Ю

Ф ввв аб

° Ч

С1

° м в

4Л. 4

% Ь

° Э Ф вм о

acl

М

4O l

4 в

4ВЪ

lO м м с аА и. ca

4ВЪ

° 1

t6 (— о

Ol

° ф

an

° 1

Фб м

Ю

° °

Ф4

fo

Ф о !

, Ф м

Ф о

Ф Ol

М 4 Ъ h ° ва 44

CV . 44

Ю

444

% л

cv ел фь

Ф ао ел

44

Фл

cO I

4O Фв

Ф Ь

Ю 44Ъ м о о

Ь Ь

Ю Ф м !л

° °

an лв о л

44Ъ

ЪР

О

Ю о аО

4О о Oa

44Ъ 44!

49 чав

° Ь М

44Ъ 41

44В Ч»

ln

«»

% в

1

4 В в Ф

О О ., Оав вй Ф- Ф ,д ав сар а (24. О а а 44 з 4.Р ал

О Ф о

Cl

М ю о

an о с"4

О о а

4 \ an, еч ел 44

0! О о

1 &О вв юо,м . М гФ в

О\

О Оа с Ъ

° Ф ъ-4

all

М ь в

Оа

Ю Ф в

М о

6 о

0

ФФ

Ф %

2 к

6 ав В

Фв

1 1

i1 k O) в авн

t goin

В 4В О4Ч

i .а О.вч в е) вв

О и о

Са мл ав уо

Ia е О м O а-4 а

3. !Ох

o:a<

I oe ВВ Ia an

О 4Л о ав ч7 Р+

О в х

ОО о Ю

° л ф

g IO

Q о ав ю а

0Oa о 4а л Оа

$ 4O b

4O O

OO:

В C) ! е

4Е ж о ел ев ф ; It

eu

О 4В ва

Ъ ф

1 о I

4 1

° ° фм ° Щ.1Ь!I I ,3) li

l i I 1É

I Ф!41 I t I Ц а

i 1 .. i i !A I ф!

1 1 Й УФ в в. !и 3

В I i !

1 Вс I

ОФ Р! в 1

1Q1 1

1 C 4б . I а р ! охи к! ! Вл В В 44Ъ аВ I ф ав свл

1 а, К 44 Вф В !

Ыхк,чо!

Ф Ð

1Х а8 вас 31

i ОМФ! 1

I g I

1 Ic 1 к

I Oa

I ф 1

1 1

,4! 1

tI L

0 2

Ооа: ОО

OC l О!В

° «акв лла

О4! Оао юаФ оа у 1 Ьв

4ВЪ бЪ

3) Я!

44 ) !! а в

Oa ао

441 а ) Р!

4.Э

o I ов

44Ъ

1 о!

° .4 1

1ы

ОЪ 1 Ж а в

44Ъ ВО

В I Е м! 4Ч

1 1 в вв в в ц

I

i o

j+ !к

ОО

woe i ав

t gI Я

О 4!, Раэ 1 ил t Q+ 4 О

1 5

1к

Ф

1016341! 1 Я

I х!

В I

4 4 Ч

1 !

I ФЧ ! об ! «teal

I I

1 l

1 1

1 1 1

ЪЧЗ б» CO

4Ъ ° с с а an

ЗЧ ««4Ъ

t«C . «У «Ч с, с с а 44ъ an

4«Ъ с

an a0 t Ф

ao ao lo с а с о о о з» а аО «ЗЗ с с о о

Ъбб аО с о

УГЪ в о о з

° ч

° з« о

t» 4Ч

О 4

«Ч

Cfa

Ф с

° з ч

1 I Ф

Хб

I .I 4

1 11

1 I I

>l rl

1 1 В

Об

4 Ъб. Д! !

1 I

1 ВЬВ

I 1 !

1 о

С4а 4О с с

° Р «Ф о м

Ю« с с

° з «з«

4О

CO с

4Ч

1» с о

4 Ъ 4Ч

l с с о о

4Ч 4Ч ! с ° с о о зч

1 с о о

4Ч ЗЧ

«.4 Ф

СЧ «»

° 4 « ° в

4«Ъ «З« с

° Р «з

1 !

l !

I

I !

I

1

I

1

I

1; 11! I ! 1

l б

4 «l ! х!

1 б

f f

WI б

1 б

ot r 1

4««t I

1 I

1 I б I

1 I

1 1

I l

1 !

atl

aD с о

4» CO !»

l t» ° с с с о о о

Ф 10 CO

t с с с о о о

1 1! «l

1 Мб

° б

4 I Х!

I 1

1 1 !

1 1 !

1 Ф«! 4! - !.о! =

1 «-41 1

I !

I . I

1 ܻ — 4

1 . I

1 I

I I I

1 1Ь!

° 4 ° «З

t» с

4 Ъ 4 Ъ

3»

4" с о «I In

CO CO E с о о

4«Ъ Ch

4» «О

4 4

4Ч

44Ъ

4«Ъ

\D ° 4

an aCa с

Itl an с«ch с с о о

ССа с о

444 444

«ЯЪ Ct« с, с о о

an 44ъ е ес с о о

44Ъ

ЕЧ. ГФ6

Г.б

t

t

I б

I роо

I 4OOQ

I CL C4 4О

1 3 бб Х

° «

i i эо

4«Ъ т

Ci

44 4.4

Х

° -«Х

44

О 4.4 о

° 4 с

И °

° 3 °

CL c«a

В ф

441

В!

I ц ,)I .

I C«I ! Ф

В

1 44

1 Х

1 х

4 Э

1 $

4 О

1.

I 04

1 Э ! v

1 С!

1 Э

1 б

l O бй !

I В

l CO

1 О

1 C«I ! 45

I CL ! o

4 О

1 ! И

1 g н

I Э

Э

4О

I Х

I O

1 4»

I !

I !

I !

I о !» е м an an «t а с» Ф «Ф

М Чб О 4Ъ ф

an «зъ Ъзб - an an 444

«-4 ° 4 З 4 4 в Ф о о

Ф Ф t CO с с а с

4 \ 4«Ъ 4«Ъ 4«Ъ

Е Ю 44Ъ. Е

4О Ф CO CO с с с с о о о о

З» О ° 4 Ф

444 З» Ф !"

4 К ««

4"Ъ б» ОЪ

444. ЧЗ 44Ъ C с с с

4 Ъ 4 Ъ зч 4 Ъ о Ф co an 44«о

Ф з у г «з an

4Ч 4Ч зч 4Ч 4Ч 4Ч

1

l! 4 !

1.l I !

1!

1 4 !

I

1 !

l

I I 1

I

an t !

ЧЗ CO б с с

444 an 1

44ъ Ъз4 1

1О «44 4 с с f о о

1

О 4

«о

«ч !

1! !

Ф 4Ч !

4Ъ О с с

44ъ «n !

I!

44Ъ СО б t» с !

1

ЗЧ 44Ъ !

an e

4 «!

ra an !

CO Ф с с

4 Ъ 4«4!

4П З« с с о о

I

I о

3

grx

Ф

? о

C«

44

OO Ъ, g

Ф Ю