Новое химическое соединение бис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропил)фосфонат

Изобретение относится к новому соединению, которое может быть использовано в качестве антиоксиданта при стабилизации каучуков и смазочных масел, бис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропил)-фосфонат формулы:

Технический результат - получено новое химическое соединение, являющееся эффективным антиоксидантом. 2 табл., 6 пр.

 

Изобретение относится к области органической химии, синтезу фосфорорганических соединений с пространственно-замещенными фенольными фрагментами. Пространственно-замещенные фенольные соединения являются веществами, способными вступать в реакции с алкильными, пероксидными и алкокси-радикалами. Указанные соединения широко используются в качестве антиоксидантов, стабилизаторов полимеров и ловушек радикалов [1-3], в качестве медицинских препаратов [4, 5].

Нами впервые синтезировано новое химическое соединение - бис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропил)фосфонат. Одним из аспектов применения бис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропил)фосфоната может стать его использование в качестве антиоксиданта для термостабилизации смазочных масел, систем на основе высокомолекулярных соединений, например на основе синтетического или натурального каучуков.

Аналогов по структуре бис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропил)фосфоната или соединений, имеющих два 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенилпропильных фрагмента при атоме фосфора, в литературе не найдено.

Аналогами по назначению бис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропил)фосфоната являются фенольные антиоксиданты 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол, пентаэритрит-тетраокси-(3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат), 4,4'-бис-2,6-ди-трет-бутилфенол, используемые для стабилизации каучуков, пластмасс и смазочных масел.

Сравнительным недостатком рассматриваемых аналогов является их низкая эффективность при стабилизации смазочных масел и каучуков.

Целью изобретения является синтез нового химического соединения, имеющего две реакционноспособные пространственно-замещенные алкилфенольные группы, присоединенные к атому фосфора.

Следствием бифункциональности должны стать более высокие антиокислительные характеристики бис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропил)фосфоната в сравнении с существующими аналогами.

Поставленная цель достигается новым химическим соединением бис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропил)фосфонатом, которая выражается формулой (I):

Представленное соединение синтезировано впервые и в литературе прежде не описывалось. Заявляемое соединение получается реакцией переэтерефикации дибутилфосфита с 2,6-ди-трет-бутил-4-окси-фенилпропиловым спиртом в присутствии металлического натрия и представляет собой прозрачную светло-желтую смолу с температурой размягчения 40-50°С, растворимую при обычной температуре в органических растворителях.

Пример 1. Получение бис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропил)фосфоната. В круглодонную колбу помещают 22,0 г дибутилфосфита, 59,9 г 2,6-ди-трет-бутил-4-окси-фенилпропилового спирта и 0,05 г металлического натрия. Реакционную смесь постепенно нагревают в бане Вуда (температура в бане Вуда достигает 210°С), следя за тем, чтобы температура отгоняющегося вещества в парах была не выше 75-77°С. Реакцию завершают после того, как отгоняется близкое к вычисленному количество н-бутилового спирта. Полученную реакционную массу очищают от непрореагировавших легколетучих веществ в вакууме 5 мм рт.ст. при температуре в бане Вуда 300°С. Все операции проводились в атмосфере аргона. Выход конечного продукта 91,6%.

Элементный анализ бис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропил)фосфоната проводился на спектрометре энергетической дисперсии INCAX-MAX (Oxford Instruments), установленном на микроскопе AURIGA Cross Beam (Carl Zeiss). Данные элементного анализа, %:

Вычислено: С 78,6; О 15,4; Р 5,97

Найдено: С 75,1; О 18,72; Р 5,44

Брутто формула соединения следующая: С34Н55О5Р

Исследование бис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропил)фосфоната методом ЯМР спектроскопии (Спектр ЯМР 1Н записан на спектрометре Bruker Avance 600 (600.13 МГц) относительно сигналов остаточных протонов дейтерированного растворителя (CDCl3). Спектр ЯМР 13С записан на спектрометре Bruker Avance 600 (150.90 МГц) относительно сигналов остаточных протонов дейтерированного растворителя (CDCl3). Спектр ЯМР 31Р записан на спектрометре Bruker MSL 400 (161.94 МГц) с использованием 85% раствора Н3РО4 в воде в качестве внешнего стандарта) показало:

- спектр ЯМР 1Н (CDCl3, 600 МГц), δ, м.д.: 1.42 (уш.с, 18Н, С1Н), 1.97-2.01 (м, 2Н, С7Н), 2.61-2.65 (м, 2Н, С6Н), 4.10-4.13 (м, 2Н, С8Н), 5.10 (с, 1Н, ОН), 6.97 (с, 2Н, С4Н).

- спектр ЯМР 13С (CDCl3, 150 МГц), δ, м.д.: 30.37 (С1), 31.70 (С7), 32.44-32.50 (С6), 34.33 (С2), 65.27-65.33 (С8, ), 124.91 (С4), 131.37 (С5), 135.96 (С3), 152.09 (С9).

- спектр ЯМР 31Р (CDCl3, 160 МГц), δ, м.д.: 7.86.

ИК-спектр бис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропил)фосфоната записан в спектре отражения на ИК-Фурье спектрометре Perkin Elmer Spectrum Two. В спектре наблюдается характерная полоса в области 3642 см-1, отнесенная к валентным колебаниям и 1213 см-1, отнесенная к деформационным колебаниям ОН группы фенола; 968 см-1, отнесенная к группе P-O-Alk; 1232 см-1, отнесенная к группе Р=O; 2872 см-1, 2914 см-1 и 3069 см-1 отнесенные к валентным колебаниям CH3 группы; 1434 см-1, отнесенная к деформационным колебаниям CH3 группы; 1390 см-1, отнесенная к деформационным колебаниям и 1250 см-1, отнесенная к скелетным колебаниям C(CH3)3 группы.

Полученные спектры ЯМР и ИК спектроскопии так же, как и данные элементного анализа, подтверждают представленные строение и состав синтезированного бис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропил)фосфоната.

Эффективность использования бис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропил)фосфоната в качестве антиоксиданта для стабилизации смазочных масел демонстрируется примером 2.

Пример 2. Стабильность минерального масла марки И-40А к окислению, стабилизированного бис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропил)фосфонатом, определяли по ГОСТ 981-75. Исходная концентрация бис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)-пропил)фосфоната в минеральном масле 0,25% масс.

Условия испытания окисления масла в примерах 2-6 приведены в табл. 1.

Результаты испытаний стойкости минерального масла марки И-40А к окислению в присутствии испытуемых антиоксидантов приведены в табл. 2.

Пример 3. По примеру 2 с заменой антиоксиданта бис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропил)фосфоната на антиоксидант пентаэритрит-тетраокси-(3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат). Исходная концентрация пентаэритрит пента-эритрит-тетраокси-(3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионата) в минеральном масле 0,25% масс.

Пример 4. По примеру 2 с заменой антиоксиданта бис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропил)фосфоната на антиоксидант 2,6-ди-третбутил-4-метилфенол. Исходная концентрация 2,6-ди-третбутил-4-метилфенола в минеральном масле 0,25% масс.

Пример 5. По примеру 2 с заменой антиоксиданта бис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропил)фосфоната на антиоксидант 4,4'-бис-2,6-ди-трет-бутилфенол. Исходная концентрация 4,4'-бис-2,6-ди-трет-бутилфенола в минеральном масле 0,25% масс.

Пример 6. По примеру 2 без антиоксиданта.

Из таблицы 2 видно, что предлагаемый антиоксидант бис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропил)фосфонат при стабилизации минерального масла марки И-40А превосходит по эффективности аналоги по назначению по всем показателям: содержанию легколетучих молекулярных кислот, кислотному числу и содержанию осадка.

Источники информации

1. Эффективность 4,4'-бис(2,6-ди-трет-бутилфенол)а при стабилизации изопренового каучука и полипропилена / P.M. Ахмадуллин, Д.Р. Гатиятуллин, Л.А. Васильев, А.Г.; Ахмадуллина, Н.А. Мукменёва, Е.Н. Черезова, Минину Йанг (Mingshu Yang) // Журнал прикладной химии, 2015. - Т. 88. - Вып. 5. - С. 792-797.

2. Маслова И.П. Библиотечное дело: Химические добавки к полимерам. Справочник. / И.П. Маслова, К.А. Золотарёва, Н.А. Глазунова // М.: Химия, 1973. - 83 с.

3. Н.А. Мукменева, С.В. Бухаров, Е.Н. Черезова, Г.Н. Нугуманова. Фосфорорганические Антиоксиданты и цветостабилизаторы полимеров. Монография. Казань, КГТУ, 2010, 287 с.

4. Фенольные биоантиоксиданты / Н.К. Зенков, Н.В. Кандалинцева, В.З. Ланкин, Е.Б. Меньшикова, А.Е. Просенко. - Новосибирск: СО РАМН, 2003. - 328 с.

5. Carbonic anhydrase inhibitors. Inhibition of human erythrocyte isozymes I and II with a series of antioxidant phenols. / C.T. Supuran // Bioorganic and Medicinal Chemistry, 2009.- №17.- C. 3207-3211.

Новое химическое соединение бис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропил)-фосфонат формулы



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу снижения скорости вызываемого поверхностным током разрушения компонентов гидравлической системы, подвергаемых воздействию гидравлической жидкости на основе эфиров фосфорной кислоты.

Изобретение относится к способу снижения ползучей коррозии на печатных платах, к печатным платам с покрытием и к применению специфических полимеров для снижения ползучей коррозии.

Изобретение относится к полимерным покрытиям, и, более конкретно, к галогенуглеводородному полимерному покрытию для электрических устройств. Технический результат - предотвращение окисления или коррозии металлических поверхностей, могущих помешать формированию прочных паяных соединений или могущих сократить срок службы таких соединений.

Изобретение относится к химическим веществам, обладающим антигипоксической активностью, которые могут найти применение в области медицины, в частности в фармакологии, нормальной физиологии и патофизиологии.
Изобретение относится к антиоксидантам для промышленных, автомобильных и авиационных смазочных материалов. .

Изобретение относится к способу получения композиции с антиоксидантными свойствами на основе наноразмерного порошка кремния. .

Изобретение относится к новой кристаллической модификации 2,2',2''-нитрило[триэтил-трис-(3,3', 5,5'-тетра-трет-бутил- 1,1'-бифенил-2,2'-диил)фосфита] , способу получения указанной модификации и ее использованию для стабилизации органических материалов, чувствительных к окислительной, термической или инициированной светом деструкции.

Изобретение относится к новым химическим соединениям, к никельсодержащим дитиофосфаторганическим производным, в частности к 0,0-ди-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)дитиофосфату никеля формулы I где X C(CH3)3, в качестве ингибитора фотоокисления углеводородов фракции 300-400оС тяжелого газойля каталитического крекинга.

Изобретение относится к композиции эфиров метоксиметилфосфоновой кислоты на основе этиленгликоля и способу ее получения, которая может применяться в качестве компонента, повышающего термостойкость и понижающего горючесть композиционных материалов специального назначения, используемых предприятиями авиационной и вертолетной промышленности для изготовления теплозащитных покрытий.

Изобретение относится к композиции эфиров метоксиметилфосфоновой кислоты на основе пентаэритрита и способу ее получения, которая может применяться в качестве компонента, повышающего термостойкость и понижающего горючесть композиционных материалов специального назначения, используемых предприятиями авиационной и вертолетной промышленности для изготовления полимерсотопластов.

Изобретение относится к соединениям, выбранным из указанной ниже группы, а также их фармацевтически приемлемым солям, которые обладают ингибирующей активностью в отношении STAT3 и/или STAT5.

Настоящее изобретение относится к пригодным для применения в качестве контрастного вещества для магнитно-резонансной томографии наноструктурам, содержащим парамагнитные ионы марганца (II), введенные в хелатообразующую полимерную структуру, где наноструктура имеет почти сферическую форму и средний размер 3-7 нм; где молярное отношение Р/Mn составляет 7-20; где полимерная структура образована путем полимеризации мономера, представляющего собой с использованием спонтанного гидролиза и конденсации, где степень полимеризации составляет от 25 до 3000000 мономеров; где ионы марганца (II) введены в полимерную структуру путем контактирования полимера с раствором солей марганца (II); где указанная наноструктура необязательно содержит биологически инертные группы -(CH2CH2O)nCH3, где n=4, которые прививают к остаточным фосфоновым или силанольным группам полимера после хелатирования марганца путем взаимодействия с ,причем количество биологически инертных групп на каждой единице наноструктуры от 10 до 1000.

Изобретение относится к мономеру фталонитрила, способу его получения, связующее и препрег на его основе, которые могут быть использованы в химической промышленности.

Изобретение относится к соединению формулы (I), где кольцо А представляет собой возможно замещенную фенильную группу, где возможный заместитель представляет собой фтор или метокси; кольцо В представляет собой возможно замещенную фенильную группу, где возможный заместитель выбран из метокси, 1 или 2 атомов фтора, -CH2CN, -О-СН2-С3циклоалкила, изопропокси; изоксазола (который может быть замещен 1 или 2 метильными группами), -О-CH2-CN и -O-СН2-С(O)ОН; X представляет собой связь или -СН2О-; Y представляет собой -CH2O-; Z представляет собой связь или -(CR5R6)-; L представляет собой -СО2Н; R1 представляет собой OR7; R2 представляет собой кольцо, выбранное из группы, состоящей из С3-С12 циклоалкила, С6арилконденсированногоС3-С6 циклоалкила, и возможно замещенного С6 арила, причем каждый возможный заместитель выбран из метила, фтора, метокси, циано и метансульфонила; каждый R3, R4, R5 и R6 независимо выбран из группы, состоящей из Н, CN, ОН, CONH2, С1-С12 алкила, С2-С12 алкинила, С6 арила и возможно замещенного C1-C18 гетероарила, выбранного из изоксазола, причем изоксазол может быть замещен 1 или 2 метильными группами, или любые два из R3, R4, R5 и R6 совместно с атомами, к которым они присоединены, могут образовывать возможно замещенный С3-циклоалкил или двойную связь между атомами, к которым они присоединены; R7 выбран из группы, состоящей из Н, возможно замещенного С1-С12 алкила, причем возможные заместители выбраны из 3 атомов фтора или -N(СН3)2 или фенила, С2-С12 алкенила, С3-С12 циклоалкила и С6 арила; r равен 1; или его фармацевтически приемлемой соли.

Изобретение относится к способу получения и разделения O-изобутилметил-фосфоната и O,O'-диизобутилметилфосфоната, который может быть использован для метрологического контроля.

Изобретение относится к безопасному способу получения O-пинаколилметилфосфоната, который может использоваться в химической промышленности. В предложенном способе О-пинаколилметилфосфонат получают со значением массовой доли основного вещества в продукте не менее 96% масс.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения ди-(метакрилокси-3-хлорпропокси-2)метилфосфоната, используемого в химической промышленности в качестве сомономера в составе связующих на основе непредельных полиэфирных смол при производстве полимерных композиционных материалов пониженной горючести, формулы: Предложен способ получения ди-(метакрилокси-3-хлорпропокси-2)метилфосфоната, заключающийся во взаимодействии дихлорангидрида метилфосфоновой кислоты с глицидилметакрилатом при нагреве и перемешивании в присутствии катализатора, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют метилфосфоновую кислоту или ее производные, взятые в количестве 0,1-3,0% от массы исходных реагентов, а способ реализуют при температуре 65-70°С.
Изобретение относится к способу получения этилиден-диамидо-диизопропилиден-O,O′-динатрий-дифосфоната формулы [(NaO)2P(O)CH2-CH(CH3)C(O)NH-(CH2)]2, который может использоваться в качестве адсорбента солей кальция и магния при водоподготовке в системах теплоснабжения.

Изобретение относится к новому соединению, которое может быть использовано в качестве антиоксиданта при стабилизации каучуков и смазочных масел, биспропил)-фосфонат формулы: Технический результат - получено новое химическое соединение, являющееся эффективным антиоксидантом. 2 табл., 6 пр.

Наверх