Способ получения s-(3,5-дитрет-бутил-4-гидроксибензил)-2- бензтиазолилсульфида

 

Использование: в химической технологии в качестве стабилизирующих добавок для полимерных материалов и смазочных масел. Сущность изобретения: продукт - S (3,5 - дитретбутил - 4 - гидроксибензил) - 2 - бензтиазолилсульфид, выход 80%. Реагент 1: 2-меркаптобензтиазол. Реагент 2: N, N - диметил (3,5 - дитрет - бутил - 4 - гидроксибензил) амин. Условия реакции: в среде ароматического углеводорода при нагревании до 130^oС.

Изобретение относится к получению стабилизирующих добавок для полимерных материалов и смазочных масел, а именно к способу получения S-(3,5-дитретр-бутил-4-гидроксибензил)бензтиазолилсульфида формулы: который используется в качестве стабилизатора полиолефинов, синтетических и натуральных каучуков, присадки к смазочным маслам, пассиватора металлов переменной валентности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения S(3,5-дитрет-бутил-4-гидроксибензил)-бензтиазолилсульфида взаимодействием 3,5-дитрет-бутил-4-гид- роксибензилового спирта с 2-меркаптобензтиазолом (каптаксом) в среде спирта, например, третичнобутилового спирта, в присутствии катализатора концентрированной серной кислоты при комнатной температуре ₊ (I) Выход целевого продукта до 80% Недостатками известного способа получения соединения I являются: использование труднодоступного и дорогого сырья 3,5-дитрет-бутил-4-гидроксибензилового спирта, промышленное производство которого отсутствует; сложность технологии синтеза, связанная с использованием в качестве катализатора концентрированной серной кислоты в количестве до 50 мас. от массы 3,5-дитрет-бутил-4-гидроксибензилового спирта; необходимость отмывки от нее целевого продукта, в результате чего образуется большое количество сточных вод; использование кислоты в качестве катализатора вызывает сильную коррозию аппаратуры.

Технической задачей изобретения является создание экологически чистого способа получения S(3,5-дитрет-бутил-4-гид- роксибензил)бензтиазолилсульфида.

Техническая задача решается способом получения S(3,5-дитрет-бутил-4-гидроксибензил)-2-бензтиазолилсульфида путем взаимодействия 2-меркаптобензтиазола с производным 2,6-дитрет-бутилфенола в среде органического растворителя, в котором в качестве производного 2,6-дитрет-бутилфенола берут N,N-диметил(3,5-дит- рет-бутил-4-гидроксибензил)амин, и процесс ведут в среде ароматического углеводорода при нагревании до 130^оС.

Реакция протекает по схеме: ___→
Процесс ведут при эквимолярном соотношении компонентов. В качестве ароматического углеводорода используют бензол, толуол, этилбензол, изопропилбензол, ксилол и другие. Реакцию контролируют по количеству выделяющегося в ходе реакции диметиламина, а также методом тонкослойной хроматографии на пластинах силуфол по исчерпыванию исходных реагентов (бензол:ацетон 5:1, проявление в парах иода). Выход целевого продукта составляет до 80%
Целевой продукт представляет собой слегка желтоватый аморфный порошок с Т.пл. 141-142^оС. Растворяется в ацетоне, хлороформе, диэтиловом эфире, четыреххлористом углероде. ЯМР ¹Н (дейтероацетон, δ, м.д.): 1,43 (СМe₃); 4,6(CH₂ 6,1(OH); 7,3 (H_m); ЯМР ¹³С (ацетон, δ м.д.): 38,53 (СH₂-S). Чистоту продукта определяют методом тонкослойной хроматографии на пластинах Силуфол в системе бензол:ацетон 5:1, проявление в парах иода (R_f 0,8).

Исходные реагенты, прежде всего основание Манниха, являются крупно-тоннажными сравнительно дешевыми промежуточными продуктами синтеза отечественного стабилизатора "Ионол" на Стерлитамакском нефтехимическом заводе (ТУ 38.103368.81). Каптакс выпускают на Волжском ПО "Оргситез" Волгоградской области (ГОСТ 739-74).

П р и м е р 1. Смесь 13,15 г (0,05 моль) N,N-диметил(3,5-дитрет-бутил-4-гидрокси-бензил)амина (основание Манниха) и 8,35 г (0,05 моль) 2-меркаптобензтиазола (каптакс) в 25 мл толуола (Т.кип. 110^оС) кипятят в токе азота в течение 5 ч. После охлаждения реакционной массы до комнатной температуры выпадает осадок, который отфильтровывают, промывают 20 мл толуола и сушат на воздухе. Т.пл. 141-142^оС. Выход 76,2%
П р и м е р 2. Смесь 13,15 г основания Манниха, 8,35 г каптакса в 25 мл бензола (T.кип. 80^oC) кипятят 5 ч. После охлаждения реакционной массы до комнатной температуры, выпадает осадок, который отфильтровывают, промывают 20 мл бензола. Т.пл. 141-142^оС. Выход 80%
П р и м е р 3. Смесь 13,15 г основания Манниха, 8,35 г каптакса в 25 мл изопропилбензола нагревают до 130^оС и выдерживают при комнатной температуре в течение 4 ч. После охлаждения реакционной массы до комнатной температуры, выпадает осадок, который отфильтровывают, промывают 20 мл изопропилбензола. Т.пл. 141-141,5^оС. Выход 75%
П р и м е р 4. Смесь 13,15 г основания Манниха, 8,35 г каптакса в 25 мл бензола кипятят 4 ч. После охлаждения реакционной массы до комнатной температуры выпавшие кристаллы отфильтровывают, промывают 20 мл бензола. Т.пл. 141-141,5^оС. Выход 78%
П р и м е р 5. Смесь 13,15 г основания Манниха, 8,35 г каптакса в 25 мл толуола кипятят 4 ч. После охлаждения реакционной массы до комнатной температуры выпавшие кристаллы отфильтровывают, промывают толуолом. Т.пл. 141-141,5^оС. Выход 74%
Как видно из примеров конкретного выполнения, предлагаемый способ позволяет улучшить соединение I с выходом до 80% в среде различных ароматических углеводородов, которые легко регенерируются и вновь возвращаются в технологический цикл. Предпочтительно реакцию осуществлять в среде низкокипящих растворителей, таких как бензол, толуол, что позволяет снизить энергозатраты на осушку целевого продукта и регенерацию использованного растворителя. Отсутствие катализатора в заявляемом способе упрощает выделение и очистку целевого продукта и позволяет вновь использовать фильтрат в процессе получения целевого продукта.

Выделяющийся диметиламин может поглощаться водой и использоваться в качестве продажного реагента. В производствах, где выпускаются основания Манниха, диметиламин может быть использован для получения N,N-тетраметиленбисамина, который является исходным реагентом для синтеза основания Манниха.

Таким образом, заявляемый способ является экологически чистым. Преимуществом способа является то, что исходные реагенты для получения целевого продукта выпускаются отечественной промышленностью.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ S-(3,5-ДИТРЕТ-БУТИЛ-4-ГИДРОКСИБЕНЗИЛ)-2-БЕНЗТИАЗОЛИЛСУЛЬФИДА взаимодействием 2-меркаптобензтиазола с производным 2,6-дитрет-бутилфенола в среде органического растворителя, отличающийся тем, что в качестве производного 2,6-дитрет-бутилфенола берут N,N-диметил (3,5-дитрет-бутил-4-гидроксибензил) амин и процесс ведут в среде ароматического углеводорода при нагревании до 130^oС.