Способ получения антиэлектростатика

 

Изобретение касается азотсодержащих гетероциклических соединений, в частности 1,1- Ди(2-оксиэтил)-2- -(гептадецен-8-ил)имидазолиний хлорида (имидостата 0) (l) который может быть использован в препаратах бытовой химии как антистатик. Для повышения растворимости в воде антистатика на основе имидазолина и уменьшения цветности его водных растворов , разработан способ получения нового соединения (1)„ Синтез ведут конденсацией 1-(2-оксиэтил)-2-(гептадецен-8-ил)имидазолина с этиленхлоргидрином при молярных соотношениях продуктов (2-2,5) :1 при 90-100 с отгонкой избытка этиленхлоргидрина при 90- 95°С/20 мм рт.сто, обработкой 30- 40%-iioro водного раствора целевого продукта перекисью водорода в количестве 0,3-15% (в расчете на 100%-ную) в присутствии оксиэтилиденфосфоновой кислоты в количестве 0,1-0,2% от массы соединения (l). Соединение I хорошо растворимо в холодной () воде против горячей (60-65°С) для известного 1,1-ди(2-оксиэтил)-2-гепо тадециламидазолиний хлорида (и). Снижение электрического сопротивления, /Л порядок,для соединения I: на капроне 3; на шерсти с нитроном 2, против соединения II: 0-1 и 1 соответственно . Снижение белизны при одноразовой обработке, %, для соединения I: на х/б 0,3; на капроне О, против соединения II: - 0,8 и - 1,2 соответственно . 4 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1!) А3 (51)4 С 07 Р 233/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И А STOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3939606/23-04 (22) 17.06.85 (46) 15.03.87. Бюл. !! 10 (71) Тульский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института химической промышленности (72) Б. С. Коломиец, Н. И. Кобешева, Н. В. Попп, Л. В. Зарытовская, Т. А. Улитина и В. А. Кручинин (53) 547.781/.785.07(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1!" 555097, кл. С 07 D 233/08, 1975. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНТИЭЛЕКТРОСТАТИКА (57) Изобретение касается аэотсодержащих гетероциклических соединений, в частности l,l-ди(2-оксиэтил)-2-(гептадецен-8«ил)имидаэолиний хлорида (имидостата О) (I) который может быть использован в препаратах бытовой химии как антистатик. Для повышения растворимости в воде ан,тистатика на основе имидазолина и уменьшения цветности его водных растворов разработан способ получения нового соединения (Х). Синтез ведут конденсацией 1-(2-оксиэтил)-2-(гептадецен-8-ил)имидазолина с этиленхлоргидрином при молярных соотношениях продуктов (2-2,5) !1 при 90- 100 С отгонкой избытка этиленхлоргидрина при

90-95 С/20 мм рт.ст., обработкой 3040Х-ного водного раствора целевого продукта перекисью водорода в количестве 0,3-15Х (в расчете íà 100Х-ную) в присутствии оксиэтилиденфосфоновой кислоты в количестве 0,1-0,2Х от массы соединения (I). Соединение Т хорошо растворимо в холодной (10 С) воде против горячей (60-65 С) для известного l,l-ди(2-оксиэтил)-2-гептадециламидаэолиний хлорида (II).

Снижение электрического сопротивления, порядок,для соединвния I: на капроне

3; на шерсти с нитроном 2, против соединения II: 0-1 и 1 соответственно. Снижение белизны при одноразовой обработке, Х, для соединения I: на х/б 0,3; на капроне О, против соединения II: - 0,8 и - 1,2 соответственно. 4 табл.

1 1?96

Изобретение относится к химии гетероцикличесKHx e HeHH, R частности к способам получения антиэлектростатика на основе 1,1-ди(2-оксиэтил)-2-(гептадецен-8-ил)имидазолиний хлорида формулы

СМ2 СН2 ОН

Ь и

,/ С Н2 C Í2 О Н

I (СН2 ) 7 СН=СН (СН2) 7 СН

Д- (i) И который может быть использован в препаратах бытовой химии. t5

Цель изобретения — улучшение растворимости в воде и уменьшение цветности водных растворов антиэлектростатиков на основе производных имидазолина путем использования в качест- 20 ве производного имидазолина 1,1-ди (2-оксиэтил)-21(гептадецен-8-ил)имидаэолиний хлорида (имидостата О) и обработки целевого продукта в водном растворе перекисью водорода в 25

С присутствии оксиэтилидендифосфоновой кислоты.

Приме р 1. В реактор емкостью 10 л, снабженный рубашкой для подачи пара или воды, загружают ЗО

5 кг (0,0143 кмоль) 1-(2-оксиэтил)-2-(гептадецен-8-ил)имидазолина, о нагревают до 85-95 С, отключают пар и при перемешивании дозируют 2,3 кг (0,0286 кмоль) этиленхлоргидрина (ЭХГ) с такой скоростью, чтобы температура реакционной массы не превышала 95««100 С. По окончании загрузки

ЭХГ реакционную массу при перемешивании и 95-100 С выдерживают в тече- 40 ние 2 ч. Отгоняют избыточный ЭХГ при

90-95ОС и остаточном давлении

20 мм рт.ст. Получают 6,1 кг продукта, содержащего 90Х основноговещества и используемого в качестве целево- 45 го без дополнительного выделения основного вещества. ИК-спектр, см .

1620 (С = N). Добавлением 9,1 кг конденсата, образующегося при конденсации пара, получают 40Х-ный водный раствор имидостата О. Осветление проводят при комнатной температуре добавлением 0,0061 кг (О,IХ от массы имидостата) оксиэтилидендифосфоновой кислоты (ОЭДФ), предварительно растворенной в небольшом количестве воды, и 0,61 кг (ЗХ от массы имидостата в пересчете на IООХ H О ) 30%-ного ра1 створа перекиси водорода. Раствор

562 выдерживают прп перемешивзвии в течение E ч и сливают в полиэтиленовые канистры. Нлблюдается снижение пветности в 3,0 раза по сравнению с цветностью исходного продукта (табл. 2).

Пример 2. В условиях примера 1 получают имидостат О, готовят на его основе ЗОХ-ный водный раствор, делят его на пять частей и проводят осветление каждой части отдельно. Цветность 15Х-ного исходного раствора составляет 23,4 ед. по йодной шкале, Пример 3. Осветление проводят добавлением 0,05Х ОЭДФ и ЗХ раствора перекиси водорода (в пересчете на IООХ), Здесь и далее количество добавляемых ОЭДФ и перекиси водорода приводится в процентах от массы имидостата в растворе.

Результаты осветления водных растворов имидостата приведены в табл.

I и2.

Из данных, приведенных в табл, 1, следует, что количество введенной

ОЭДФ практически не влияет на снижение цветности исследуемых растворов. Осветление растворов имидостата без добавок ОЭДФ протекает значительно быстрее во времени, однако осветленные растворы приобретают при хранении более глубокую, чем до осветления, окраску.

Пример 4. В условиях примера 3 проводят осветление добавлением О,IX ОЭДФ и ЗХ перекиси водорода.

Пример 5. Осветление проводят аналогично примеру 3 добавлением 0,2Х ОЭДФ и ЗХ перекиси водорода.

Пример 6. Осветление проводят аналогично примеру 3 добавлением О,ЗХ ОЭДФ и ЗХ перекиси водорода.

Пример 7;. Осветление проводят аналогично примеру 3 добавлением 0,5Х ОЭДФ и ЗХ перекиси водорода, Пример 8. В условиях примера 1 получают имидостат О, приготавливают ЗОХ-ный водный раствор, делят его на восемь частей, проводят осветление каждой части отдельно.

Цветность 15Х-ного исходного раствора составляет 24,2 ед, по йодной шкале.

1296562

Пример 9. Осветление проводят добавлением О,IХ ОЭДФ и О,ЗХ перекиси водорода.

Пример 10. Осветление проводят аналогично примеру 9 добавлением IХ перекиси водорода и О,IХ

ОЭДФ.

Пример 11. Осветление проводят аналогично примеру 9 добавлением 2Х перекиси водорода и О,IХ ОЭДФ.

Пример 12 ° Осветление проводят аналогично примеру 9 добавлением ЗХ перекиси водорода и 0,1Х ОЭДФ.

Пример 13. Осветление проводят аналогично примеру 9 добавлением 5Х перекиси водорода и О,IX ОЭДФ.

Пример 14. Осветление проводят аналогично примеру 9 добавлением 10Х перекиси водорода и О,IХ ОЭДФ.

Пример 15. Осветление проводят аналогично примеру 9 добавлением 15Х перекиси водорода и О,IХ ОЭДФ.

Таким образом, осветление водных растворов имидостата О наиболее эффективно при добавлении 1-5Х перекиси

25 водорода (в пересчете на 100X) от массы имидостата О в присутствии

0,1-0,2Х ОЭДФ. При этом наблюдается уменьшение цветности продукта в 2,43,7 раза. Использование меньшего количества перекиси водорода приводит к незначительному осветлению раствора увеличение количества добавляемой перекиси водорода приводит к ее неоправданно большому расходу. Для определения потребительских свойств образцы осветленного и исходного имидостатов были испытаны на проявление антиэлектростатического, умягчитель- . ного эффектов и на влияние на белиз40 ну обработанных тканей. Результаты приведены в табл. 3.

Испытания проводят при следующих условиях: температура обработки 3040 С; модуль ванны для х/б 1:20, для остальных 1:50; концентрация испытуемого вещества в рабочей ванне

0,2; 0,5; 1,0 г/л.

Техническая характеристика и потребительские свойства имндостатов 0 представлены в табл. 3 в сравнении с образцом имидостата ЭС-17 и серва мином К ОВ 4342В (Голландия), являющимся четвертичной солью 1-(2-оксиэтил)-2-R-имидазолина и диметилсуль55 фата, где R = С„или С, - алкил.

Образцы имидостатов 0 и ЭС-17, представляющих собой неконцентрированные продукты (концентрация основного вещества всего 25-30Х), неодинаково распределяются в воде: имидостат О распределяется даже в холодной (10 C) воде быстро и равномерно; образец имидостата ЭС-17 требует высокой температуры (60-65 С).

Из данных табл. 3 следует, что антиэлектростатйческий эффект всех образцов одинаково высок на полиэфирной ткани, на капроне и шерсти с нитроном, эффект образцов имидостата 0 ! находится на уровне сервамина

КО434213 (Голландия) и превосходит эффект имидостата ЭС-17.

Получаемые по предлагаемому способу продукты обладают хорошей дермофильностью и невысокой токсичностью.

Пороговая концентрация раздражающего действия на кожу 40Х-ного водного раствора целевого продукта ".оставляет З, подпорог 2Х. При указанной подпороговой концентрации препарат обладает сенсибилизирующим действием.

Соединение I.

Количество добавляемой ОЭДФ влияет на стабильность осветления при хранении осветленных растворов. В табл. 4 представлено изменение цветности полученных растворов имидостата в зависимости от длительности хранения °

Результаты, представленные в табл. 4, показывают, что в случае использования 0,05Х ОЭДФ (от массы имидостата О) при хранении (по истечении 10 мес.) наблюдается некоторое ухудшение окраски осветленного раствора. Добавление ОЭДФ в количестве более 0,2Х от массы имидостата практически не влияет на стабильность осветленных растворов.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать антиэлектростатик на основе производного имидазолина, обладающий хорошей раствори» мостью в воде и уменьшенной цветностью водных растворов при сохранении остальных потребительских свойств.

Формула изобретения

Способ получения антиэлектростатика путем конденсации производного имидазолина с этиленхлоргидрином при повышенной температуре с последующей отгонкой избытка этиленхлоргидрина, 5 1296562 6

100 С и выделенный после отгонки избытка этиленхлоргидрнна целевой продукт обрабатывают в.водном растворе концентрации 30-40% перекисью водорода, взятой в количестве 0,315Х (в расчете на 100Х.-ную), в присутствии оксиэтилидендифосфоновой кислоты в количестве 0,1-0,2Х от массы целевого продукта.

Таблица 1

Зависимость осветляюшей способности перекиси водорода от количества добавляемой ОЭДФ отличающийся тем, что, с целью повышения растворимости в воде и уменьшения цветности водных растворов целевого продукта, в качестве производного имидазолина используют 1-(2-оксиэтил-2-(гептадецен-8-ил)имидазолин, взятый в мольном отношении к этиленхлоргидрину

2-2,5;1, процесс проводят при 90тность 15Х-ных ных растворов достата, ед. ной шкалы

Z,/ 100 ) Снижение цв етно с ти оличе

ЭДФ, 6,8

3,44

2,54

0 05

2,36

0,1

2,60

9,0

0,2

0,3

10,9, 2,15

2,13

11,0

0,5

Исходный 23,4

П р и м е ч а н и е. Показатель цветности 157-ного раствора имидостата определяют по оптической плотности на фотоэлектрическом колариметре ипи по йодной шкале (иг,Т /100 мл).

Таблица 2

Результаты осветления растворов имидостата перекисью водорода в присутствии ОЭДФ

0,3

0,1

16,2

1,49

Оэ1

10,0

2,42

0,1

8,2

2,95

11

0,1

0,1

8,0

6,5

3,0

3,72

10

0,1

0,1

5,1

4,2

4,74

5,76

14 о л о

I гл

Сл) л о

С 1 л

СЧ

ОО л о

С Ъ Ю СЧ л л, « о о о ю и

« л л о о о в л « о о Ф о и С4

Ь. О 11 Е

< 4 о а ., о

f4 В г Щ

1 I

C Ц &

О Э Э о3

Р3 о ф

Р о ф

Ф

О

Щ о

N и

1296562

1 с о ф о о о

Р Х, И М

1 I ф

35@

И р о о ецио дон съ О

0v Ф Ф

11

„кЬр фао

ЕО1 4 оооо

Ф\ М & Ф!

296562 а са о е е б

06 СО CO 3 е л е л ю е

° е е °

О О О

hl 4O O an 4 Ч ! е е е е е а со caa а\ е в л ФЧ е ю е а а ! k ° е е б е

О О О О О

Фл an О Ф ъ Фч е . е е a ° a

C4 Oi Ch Ch Ch O фЮ ° е

Фч О cv a в е о э м е б е е б . е .t4 O Q O Ю D о в о е . е«. е

О О) ее а е 1 1

Ю О Ю а О О -е а а

° б е е е е е О О C) О ». е- ФЗ

° ° Ф» а ° ее фЯ а э- е- сф а в л б е е ° е о о о о

МЪ

4 О - o4 М м3 е е е б е

О Ю О О О л cu a

1 б Il

an в в а се

8 О ЧР

О an

Ch Ch У » е, е е

C) CI «»