2,2,6,6-тетраметилпиперидиламид 2,2,6,6- тетраметилпиперидиламиноуксусной кислоты в качестве неокрашивающего свето-термостабилизатора полимерных материалов
2,2,6,6-Тетраметилпиперидиламид 2,2,6,6-тетраметилпиперидиламнноуксусной кислоты общей формулыНзСсн3НзС^ СНз,^:/Ч HNr/-NH-cH«cNH4 'т>&с II VHjC СНз^ "зС СНзв качестве неокрашивающего свето-, термостабилизатора полимерных материалов .(Лс
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOhhY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2579775/23-04 (22) 14.02.78 (46) 23.06.85. Бюл. У 23 (72) 3. Г. Попова, Л.А. Скрипко,,Т.А. Панкова, P.Ä. Филина, Е.Ф. Бурмистров, В.M. Левин, Г.Н. Антипина и E.Â. Меркурьева (53) 547.822.3(088.8) (56) 1. Патент Великобритании
У 1398413, кл. С 2 С, опублик. 1975. (54) 2, 2, 6, б-ТЕТРАМЕТИЛПИПЕРИДИЛАМИД-2, 2, 6, 6 ТЕТРАМЕТИЛПИПЕРИДИЛАМИНОУКСУСНОИоКИСЛОТЫ В КАЧЕСТВЕ НЕ„„SU„„671 45 А
4(5!) С 07 D 211/58 С 08 К 5/34
ОКРАШИВАНИ11ЕГО СВЕТО-, ТЕРМОСТАБИЛИЗАТОРА IIOJIHMEPHblX МАТЕРИАЛОВ, (57) 2,2,6,6-Тетраметилпиперидиламид
2,2,б,б-тетраметилпиперидиламиноуксуской кислоты общей формулы
ЗС СН3 НЗ С СН3
HN КН сН cNH 5H
ll 3 4 "3 -" 3 в качестве неокрашивающего свето-, термостабилиэатора полимерных материалов.
671245
Изобретение относится к синтезу нового химического соединения, конкретно к синтезу 2,2,6,6-тетраметилпиперидиламиду 2,2,6,6-тетраметилпиперидиламиноуксусной кислоты в качестве неокрашивающего свето-, термостабилизатора полимерных материалов, Укаэанные свойства предполагают возможность применения его npu получении полипропиленового или полиамидного волокна и использования в промьпппенности пластмасс.
Известны амиды 2,2,6,6-тетраметил пиперидилуксусной кислоты общей формулы
HN СН CNN А
II
Нс сн о где А — алифатический, насыщенный или ненасыщенный углеводородный радикал, содержащий С вЂ” С „ которые могут быть использованы в качестве стабилизаторов полимерных материалов (1 ).
Однако указанные соединения не обладают высокой эффективностью при стабилизации полимерных материалов, а также получаются на основе труднодоступного сырья.
Цель изобретения заключается в улучшении свето- и термостабилизирующих свойств известных соединений.
Поставленная цель достигается новой химической структурой.
2,2,6,6- Тетраметилпиперидиламида
2,2,6,6-тетраметилпиперидиламиноуксуской кислоты формулы
Н,С СН, 4С С 4 ц gg-СН сяв ЫН
2п н,с СН, О Н3с с 4
2,2,6,6-Тетраметилпиперидиламид
2,2,6,6-тетраметилпиперидил аминоуксусной кислоты представляет собой белый кристаллический порошок с т.пл. 151-153 С растворимый в хлороформе, алифатических спиртах.
Указанное соединение формулы (I) получают на основе двух одновремен5
10 !
40 но,идущих реакций: амидирования эфиров карбоновых кислот и аминирования галоидпроизводных аминами с тем отличием, что впервые в качестве исходного амина использовался 4 — амино-2,2,6,6-тетраметилпиперидин. Это дает воэможность получить новое полифункциональное соединение, содержащее наряду с двумя фрагментами 2,2,6,6-тетраметилпиперидина и амидной группировки вторичную аминогруппу.
Согласно предлагаемому изобретению низшие эфиры монохлоруксусной кислоты подвергают взаимодействию с
2,2,6,6-тетраметил-4 — аминопиперидином при температуре 120-130 С с использованием в качестве акцептора выделяющегося хлористого водорода избытка амина с последующим выделением целевого продукта известными приемами.
Пример 1. 2,2,6,6-Тетраметилпиперидиламид 2,2,6,6-тетраметилпиперидиламиноуксусной кислоты (С-537).
В четырехгорлую колбу емкостью
250 мл, снабженную мешалкой, обратным холодильником и термометром, загружают 109,38 г (0,7 r-моль)
2,2,6,6-тетраметил-4-аминопиперидина (АТАА) и 12,22 г (О, 1 r-моль) этилового эфира монохлоруксусной кислоты.
Реакционную массу вьдерживают при 120-130 С в течение 10 часов, охлаждают до 80 С и приливают 200 мл толуола. Содержимое колбы выдерживают на кипящей водяной бане в течение 20-30 мин и отфильтровывают солянокислую соль АТАА, промывая последнюю на фильтре 50 мл горячего толуола. Из фильтрата при охлаждении выпадает целевой продукт.
Выход 23,3 г (66,08% от теоретического, считая на этиловый эфир монохлоруксусной кислоты).
Температура плавления 148-153 С.
После перекристаллизации из петролейного эфира т.пл. 151-153 С.
Элементный состав С „Н,N О
Вычислено,X: С 68, 13; Н 11,43;
N 15,89.
Найдено,%: С 68,08;. Н 11,34;
N 15,60.
В ИК-спектре полученного соеди.4 нения содержатся полосы при 3355 см (н н), 1670 см " (4c=o Амид 1), 1540,см (1щ-н, Амид II), подтверж671245
30
50 дающие строение полученного соединения..
Пример 2. В условиях примера 1 из 109,38 (0,7 г-моль) 4-амино2,2,6,6-тетраметилпиперидина и
10,85 r (О, 1 г-моль) метилового эфира монохлоруксусной кислоть; получают 17 1 г продукта (48 5% от теоретического, считая на метиловый эфир).
Температура плавления: 147-149ОС.
После перекристаллизации из петролейного эфира т.пл. 152-153 С.
Пример 3. В условиях примера 1 из 109,38 r (0,7 r-моль) 4-амино-2, 2,6,6-тетраметилпиперидина и
13,65 г изо-пропилового эфира монохлоруксусной кислоты получают
19, 71 г (О, 1 r-моль) продукта (55,89% от теоретического, считая на изо-пропиловый эфир монохлоруксусной кислоты).
Температура плавления: 149,5150 С.
После перекристаллизации из петро лейного эфира т.пл. 151-152 С.
Соединение С-537 является новым светостабилизатором, неокрашивающим полипропилен и поликапроамид, а также нити из них. Испытание этого соединения в качестве светостабилизатора- проводилось в лабораторных условиях на полипропиленовых и капроновых мононитях линейной плот ности 12-14,екс.
Испытание на полипропиленовьм нитях.
Светостабилизатор С-537 испытывался как индивидуально, так и в со- . четании с фенольным антиоксидантом
Топанолом КА. Одновременно проводилось испытание известной импортной стабилизирующей смеси и Топонола КА.
Облучение нитей УФ-светом производилось при приборе ИС (ГОСТ 10761-64) испытание на термостойкость производилось в термошкафу при 150 С (в мо-. точках). Результаты испытаний представлены в табл. 1.
Иэ результатов лабораторных испытаний следует, что С-537 обладает хорошей термо- и светостабили зирующей эффективностью, не окра5
20 шивает полимер. Отсутствие окрашивающего действия позволяет использовать это соединение и его композиции и фенольными антиоксидантами для стабилизации полипропиленовых нитей, предназначенных для широкого ассортимента изделий.
II. Испытание на поликапроамидной нити.
Синтез поликапроамида проводили на лабораторной установке. С-537 смешивали с Е-капролактамом перед полиамидированием. Из полученного полимера формовали и вытягивали мононить, которая затем подвергалась ускоренному свето- и термостарению.
Ускоренное фотохимическое старение проводили на приборе ИС (ГОСТ 10761-64), где в качестве источника облучения используются люминесцентные лампы ЛДЦ-30 (ГОСТ 6825-61), спектр излучения которых близок к солнечному. Для определения устойчивости нити к тепловому старению нить прогревали в сушильном шкафу в течение двух
О часов при 200 С. Светостойкость (теплостойкость) определяли по сохранению прочности нити после облучения (прогрева) .
Для сравнения в аналогичных
\ условиях бып получен полимер и мононить из него беэ стабилизатора и с известным светостабилизатором тинувином-327. Результаты испытаний представлены в табл. 2.
Как видно из данных, приведенных в табл. 2, соединенные С-537 обладает высоким стабилизирующим действием. Введение 0,3% весовых позволяет сохранить прочность нити до 90% за 30 суток облучения, в то время как мононить с тинувином—
327 сохраняет 40% исходной прочности а нестабилизированная нить за это время разрушается.
Отсутствие окрашивающего действия и высокой стабилизирующий эффект, проявленный соединением С-537, позволяет использовать это соединение для свето-термостабилизации поликапроамидной нити.
671245
Таблица 1
Светотермостойкость полипропиленовых мононитей, стабилизированных С-537 и композицией на его основе, а также импортной стабилизирующей смесью
Содер. стаб., Ж
Цвет нити
Светостойкость
40 сут
Термо. ст °. 99 п/п
20 сут
До разр., сутки
Стабилизаторы сохранение, Ж прочность удли- проч- удлинение ность нение
1. С-537
Бесцвет- 102,0 81,0 91,0 70,0 132 126 ный 30 сут.
0,5
2.
То же 85,8 69,0 93,.3 78,7 97 196
0,5
0 5
0,5
18 98
20 100
0,3
Светложелтый
ДЛТДП 0,5
Тинувин-327 0,5
+ДЛТДП вЂ” дилаурилтиодипропионат.
Таблица 2
Эффективность стабилизаторов в процессе фото- и термоокислительной деструкции
0,3 Бесцветный 10
С-537
20
30
Тинувин-327
0,3 Бледножелтый 10
20
Разрушилось
40
С-537
Топанол КА
Топанол КА
Топанол КА при
150 до разр. часы
671245
Продолжение табл.2
Без стабили.затора
Безцветный 10
20
Разрушилось
25
Корректор И. Эрдейи
Редактор П. Горькова Техред М.Кузьма
Подписное
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Заказ 4494/2 Тираж 384
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
