Способ получения водорастворимого антисептического продукта

 

Использование: в бумажной, кожевенной , кабельной отраслях промышленности в качестве антисептика и антикоррозионного материала. Продукт: водорастворимый антисептический продукт - вязкая масса желтого цвета, растворимость в воде 100%, средняя мол.м. 434,2, рН водного раствора 8,2. Сущность изобретения: терпентин из живицы смолы вводит во взаимодействие с малеиновым ангидридом при 165-175°С в течение 1-2 ч в присутствии сульфополистирольного катионитз КУ-2 в количестве 2-5% от массы реагентов. Полученную реакционную массу охлаждают до , нейтрализуют до рН 8,1-8,3 и выдерживают при 130-135°С. 1 табл. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4864030/04 (22) 10.07,90 (46) 07.09.92, Бюл. ч 33 (71) Институт физико-органической химии

АН БССР (72) А.С, Дегтяренко, И.В. Антонович, Т.А, Биткина, B,В, Выродова и Л.В. Половинкин (56) И.И. Бардышев, А.С. Дегтяренко, Сандаракопимаровая кислота — компонент бальзамов семейства сосновых. Известия АН

БССР, с.х.н., !. 5, 1977. с. 74 — 78.

Краткая химическая энциклопедия. M.:

Сов, энцикл., 1983, т.2, с.299 — 306.

И, И. Барды ше в, А.С. Дегтя рен ко, К.Ф.

Кадужина, Т.Н. Смирнова, Н.А. Гусева, А,А.

Шаповалов. О свойствах и биологической активности солей смоляных кислот. Весц!

Акадэм!! навук БССР, с.х.н„М 6, 1982, с.68—

72.

Изобретение относится к химии терпеноидов, а именно к способу получения водорастворимого а нтисептического продукта, который может быть использован в бумажной, кожевенной, кабельной отраслях промышленности.

В настоящее время для защиты промышленных материалов от микробного повреждения широко применяется нафтенат ,меди (ГОСТ 9549-80).

Недостатком нафтената меди является воэможность разложения его при повышенных температурах, а также в процессе естественного старения. Образующиеся при этом водорастворимые медные соли вызывают интенсивную коррозию металлических оболочек при нарушении целостности эаSU 1759830 А1 (5!)5 С 07 С 51/353, С 07 D 307/93, С 07

С 51/41, А 01 N 33/04 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРАСТВОРИМОГО АНТИСЕПТИЧЕСКОГО ПРОДУКТА (57) Использование: в бумажной, кожевенной, кабельной отраслях промышленности в качестве антисептика и антикоррозионного материала, Продукт: водорастворимый антисептический продукт — вязкая масса желтого цвета, растворимость в воде 100, средняя мол.м. 434.2, рН водного раствора

8,2, Сущность изобретения: терпентин из живицы смолы вводят во взаимодействие с малеиновым ангидридом при 165 — 175 С в течение 1 — 2 ч в присутствии сульфополистирольного катионита КУ-2 в количестве 2 — 5 от массы реагентов, Полученную реакционную массу охлаждают до 80 — 90 С, нейтрализуют до рН 8,1 — 8,3 и выдерживают при

130-135" С. 1 табл. щитного покрова и попадании в него почвенной влаги.

Известен способ получения аминовых (,л солей дитерпеновых кислот (прототип), за- О ключающийся в том, что растворенную в (р органическом растворителе кислоту при

55 С нейтрализуют амином, растворенным в том же растворителе при той же температуре, до слабощелочной реакции. Выпадающую при этом аминовую соль растворяют и оставляют на кристаллизацию. Выкристал- ъ лизовавшуюся аминовую соль отфильтровывают, промывают растворителем и высушивают, Полученная по прототипу моноэтаноламиновая соль смесей дитерпеновых кислот сосновой живичной канифоли растворима в воде, из 10 г канифоли получили 11, t г моноэтаноламиновой соли.

1759830

Недостатками известного способа яв- левой продукт имеет светло-желтый цвет, ляются сравнительно невысокий выход це- По окончании реакции он оседает на дно левого продукта, использование реактора и его удаляют механическим пуорганического растворителя, наличие сточ- тем. ных вод, использование трудоемких при- 5 Положительный эффект предлагаемого емов (кристаллизация, отфильтровывание, способа достигается увеличением выхода в промывание, высушивание). 1,7 раза по сравнению с прототипом, провеЦель изобретения — увеличение выхода дением реакций в расплаве без использоваи упрощение процесса получения продукта ния растворителя, отсутствием сточных вод, с одновременным улучшением его качества. 10 отсутствием трудоемких процессов криЦель достигается способом получения сталлизации, фильтрования, промывания водорастворимого антисептического про- продукта. дукта, включающим нейтрализацию терпе- Увеличение выхода целевого продукта ноидов моноэтаноламином при достигается тем, что в предлагаемом спосоповышенной температуре, в качестветерпе- 15 бе нейтрализации моноэтаноламином идет ноидов используют терпентин, который не только по карбоксильным группам, но и подвергают взаимодействию с малеиновым происходит раскрытие ангидридных циклов ангидридом при 165 — 175 С в течение 1 — 2 ч в полученных аддуктах, в присутствии сульфополистирольного ка- Предлагаемый продукт обладает антитионита КУ-2 в количестве 2 — 5 g от массы 20 коррозионной активностью к стали, низкой реагентов, полученную реакционную массу токсичностью, охлаждают до 80-90 С, нейтрализуют до рН Изобретение иллюстрируется следую8,1-8,3 и выдерживают при 130 — 135 С. щими примерами, Технология получен ия водораствори- Пример 1. Загружают в реактор мого антисептического продукта осуществ- 100 г терпентина, 43 r малеинового ангидляется в две последовательные стадии; 25 рида и 4,3 r катионита КУ-2 (3%), Реакцион1.Получение терпеноидомалеиновой ную смесь нагревают до 100 С, затем смолы конденсацией составных компонен- нагрев отключают. Реакция экзотермична, тов терпентина, имеющих сопряженную си- температура реакционной смеси повышаетстему двойных связей, с малеиновым ся до 160 С. Не дожидаясь охлаждения реангидридом в присутствии сульфополисти- 30 акционной смеси, включаю обогрев и ведут рольного катионионита КУ-2. реакцию в течение 2 ч при 170 С. Отбирают

2.Нейтрализация терпеноидомалеино- пробу для контроля. Катализатор удаляют. вой смолы моноэтаноламином. После охлаждения до 90 С к полученной

Терпеноидомалеиновая смола пред- терпеноидомалеиновой смоле при разместавляет собой смесь терпеноидомалеино- 35 шивании прибавляют 50 г моноэтаноламивых аддуктов с не вступившими в реакцию на, Реакция экзотермична, температура диенового синтеза отдельными компонен- реакционной смеси повышается до 135 С, тами терпентина. Этот продукт получен при этой температуре при постоянном развпервые, В предлагаемом способе в качест- мешивании проводят реакцию в течение 1 ч. ве катализатора диенового синтеза впервые 40 Полученный продукт представляет соиспользован катионит КУ-2. бой вязкую массу желтого цвета, реакция

Таким образом, предлагаемый способ водного раствора слабощелочная (рН 8,2), соответствует критерию новизны и сущест- Выход 192,3 г, Растворимость в воде 100,, венных отличий. средняя мол,м, 434,2. ИК-спектр, г, см

- 1, Вторая стадия получения водораство- 45 1385, 1550 (COO), 3350 (широкая полоса, римого антисептического продукта осуще- ОН). ствляется нейтрализацией полученной Пример 2. Загружают в реактор 100 терпеноидомалеиновой смолы моноэтано- г зерпентина, 43 г малеинового ангидрида, ламином до слабощелочной реакции водно- 7,1 г катионита КУ-2 (5 ), реакционную масго раствора целевого продукта (рН 8,1 — 8,3). 50 су нагревают до 100 С, обогрев отключают.

Катионит КУ-2 — это сульфополисти- Реакция экзотермична, температура реакрольный сильнокислый монофункциональ- ционной смеси повышаетсядо165 С, Вклюный катионит, содержит кислотную группу чают обогрев и ведут реакцию при 165 С в

ЯОзН. Обладает высокой поглотительной течение 1 ч. Отбирают пробу для контроля. способностью, механической прочностью, 55 Катализатор удаляют. После охлаждения химической устойчивостью. Катализатор не терпеноидомалеиновой смеси до 80 С притолько ускоряет реакцию диенового синте- бавляют при постоянном перемешивании за. но и адсорбирует из реакционной массы 50 г моноэтаноламина. Смесь разогреваетвсе окисленные вещества. В результате це- ся до 130 С, при этой температуре проводят

1759830 реакцию в течение 1,5 ч. Продукт представляет собой вязкую массу, желтого цвета, реакция водного раствора слабощелочная (рН 8,1), Выход 194 7 г, средняя мол.м. 434,2, растворимость в воде 100 . ИК-спектр, v, см: 1385, 1550 (СОО ), 3350 (широкая полоса, ОН).

Пример 3. В реактор помещают 10 г терпентина, 4,3 г малеинового ангидрида и

0,57 г(4%) катионита КУ-2. Смесь нагревают до 100 С и отключают обогрев, Реакция экзотермична, смесь разогревается до 160 С.

Не дожидаясь ее охлаждения, включают обогрев и продолжают реакцию в течение

1,5 ч при 185 С. Отбирают пробу для контроля, Катализатор удаляют. После охлаждения реакционной смеси до 90 С к ней при постоянном перемешивании прибавляют

5 г моноэтаноламина. Реакция нейтрализации экзотермична, смесь разогревается до

135 С, при этой температуре проводят реакцию в течение 1 ч. Полученный продукт представляет собой вязкую массу желтого цвета, реакция водного раствора слабощелочная (рН 8,2). Выход 19,3 г, средняя мол.м, 434,2, растворимость в воде 100%, ИКспектр. v, cM: 1385, 1550 (COO ), 3350 (широкая полоса, ОН).

Пример 4. В реактор помещают 10 г терпентина, 4,3 r малеинового ангидрида и

0,29 г (2%) катионита КУ-2, Смесь разогревают до 100 С и обогрев отключают, Реакция экзотермична, температура реакционной смеси повышается до 1б0 С.

Не дожидаясь снижения температуры реакционной смеси, включают обогрев и продолжают реакцию при 175 С в течение 2 ч.

Отбирают пробу для контроля, Катализатор удаляют. После охлаждения реакционной смеси до 90 С прибавляют при размешивании 5 г моноэтаноламина. Реакция нейтрализации экзотермична, смесь разогревается до 130 С, при этой температуре проводят реакцию в течение 1 ч. Продукт представляет собой вязкую массу желтого цвета, реакция водного раствора слабощелочная (рН 8,3). Выход 19,0 г, средняя мол.м. продукта 434.2, растворимость

100 . ИК-спектр, v, см . 1385, 1550 (СОО ), 3350 (широкая полоса, ОН).

Таким образом, предлагаемый способ получения водорастворимого антисептического продукта имеет следующие преимущества по сравнению с прототипом: увеличение выхода в 1.7 раз исходя из массы исходных терпеноидов; упрощение процесса за счет проведения реакций в расплавах без использования растворителя. отсутствие сточных вод, отсутствие трудоемких процессов кристаллизации, филь1 рования, промывания продукта; улучшение качества целевого продукта (менее загряз нен, а следовательно, более реакционноспособен, не требует специального

5 осветления, экологически безопасен).

Испытание водорастворимого продукта на стойкость к воздействию плесневых грибов.

П р и м ер 5. Сущность метода заключа10 ется в выдерживании материалов, зараженных спорами плесневых грибов, в условиях. оптимальных для их развития, с последующей оценкой грибоустойчивости.

Испытания проводили при 28 ч 2 C и

15 относительной влажности воздуха 98 . Водорастворимый состав был подвергнут заражению плесневыми грибами.

Продолжительность испытаний 30 сут в термостате в чашках Петри. Оценку проявляе20 мой активности проводили в баллах по

ГОСТ 9.049-75, метод Б.

Водорастворимый антисептический продукт выдержал испытания на грибоустойчивость с оценкой О.

25 Определение коррозионной активности продукта по отношению к стали (ГОСТ 355975).

Пример б. Коррозионную активность продукта оценивали путем сравнения ско30 рости коррозии металлических образцов в

3 -ном NaCI и 3 -ного NaCI с добавками и родукта.

Металлические образцы размером

50х25 мм зачищали наждачной шкуркой, 35 обезжиривали и взвешивали на аналитических весах с точностью 0,0001 г, после чего помещали в электролит.

Продукты коррозии снимали со стальных образцов механическим путем.

40 Скорость коррозии определяли по формуле корр. =- гlм хсут, М1 М2 2 т. Я

45 где M1 — вес образца до испытаний, г;

М2 — вЕС Обрааца пОСлЕ иСпытаний, г;

z — время испытаний, сут;

S — площадь поверхности образца, м .

50 Скорость коррозии рассчитывали как среднее значение по пяти параллельным измерениям. Результаты испытаний представлены в таблице, 55 Из таблицы видно, что скорость коррозии стали в электролите с добавкой водорастворимого продукта после 21 сут

1759830

Составитель А. Дегтяренко

Техред М.Моргентал Корректор Н. Ревская

Редактор

Заказ 3153 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 испытаний в 1,7 раз ниже коррозии в 3 (ном растворе NaCI, Изучение токсичности водорастворимого препарата показало, что однократное введение 50 g,-ного водного раствора в дозах 5-7,5 r/êã в желудок белых крыс гибели животных не вызывает на протяжении 14суточного периода наблюдения. Таким образом, продукт относится к четвертому классу опасности, то есть малоопасен.

Формула изобретения

Способ получения водорастворимого антисептического продукта, включающий нейтрализацию терпеноидов моноэтаноламином при повышенной температуре, о тлича ющийся тем,что,сцельюповышения выхода и упрощения процесса, в качест5 ве терпеноидов используют терпентин, который подвергают взаимодействию с малеиновым ангидридом при 165-175 С в течение 1-2 ч в присутствии сульфополистирольного катионита КУ-2 в

10 количестве 2 — 5 от массы реагентов, полученную реакционную массу охлаждают до

80 — 90 С, нейтрализуют до рН 8,1-8,3 и выдерживают при 130-135 С.