Димер-2,2 @ ,6,6 @ -тетраметилпиперидил-4-фульвена как светостабилизатор полипропилена

 

Димер 2,2.6,6-тетраметилпиперидил4-фульвена формулы зЧ ЯЬ V CHj H,CV СНз н з 1 З как светостабилизатор полипропилена.. Изобретение относится к новому производному пиперидина, конкретно к димеру 2,,6- тетраметилпиперидил-4-фульвен (ТМПФ) формулы Н,С СН., НОднако он является дорогостоящим продуктом с недостаточно высокими светостабилизирующими свойствами, окрашивающим полипропилен в зеленоватый цвет. Целью изобретения является расширение арсенала светостабилизирующих средств для полипропилена. Предлагаемый димер ТМПФ получают конденсацией 2,2,6,6-тетраметил-4-оксопиперидина (триацетонамина) с циклопенЧ тадиеном в спиртовой среде при ю нагревании в присутствии щелочных агеню тов с последующей термообработкой полученного ТМПФ. Нагревание ведут при 00 30°С в течение 2 ч и при 80°С в течение 2-4 ч. Конденсацию проводят в присутствии 00 t,5-10%-Horo раствора щелочи в алифатическом спирте. Количество катализатора 220% (лучше 3-7%) от веса триацетонамина. Термообработку проводят при температуре 100-200°С в течение 2-5 ч. П р и м.е р 1. В реакционную колбу загружают в токе азота раствор NaOH в бутиловом спирте (из 0,9 NaOH в 50 мл бутилового спирта), 18,9 г

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

). () ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

НН3

З З N

С(СН ) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2761242! 04 (22) 03,05.79 (46) 30.11.91. Бюл. ¹ 44 (72) В,А,Беляев, И.M.Патанова, А.Н.Бушин, Г.А.Степанов, Е,Г.Тимофеев, Л.К.Ератов, В.А.Дульцев, Ю.В.Орлов, И.М.Гальперин, В,М.Мелехов, В.Л.Гаев, О.М.Звягин, Н, Н. Городецкая и В.Д.Поздняков (53) 547,822.2(088.8) (56) Химические добавки к полимерам(спр)ГА ., Химия, 1973,с. 106.

Изобретение относится к новому производному пиперидина, конкретно к димеру

2,2,6,6 - тетраметилпиперидил-4-фульвен (TMПcD) формулы

Н,С ССНН

НСН3

83С СН3

Н который может быть использован как светостабилизатор полипропилена.

Известно использование в качестве светостабилизатора полипропилена 5-хлор-(2 окси-3,5 -ди-трет-бутилфенил)-бензтриазола (тинувин-327) формулы

Однако он является дорогостоящим продуктом с недостаточно высокими светостабилизирующими свойствами, окрашивающим полипропилен в зеленоватый цвет.

„,„5U„„792858 Al (я>з C О 7 0 211/70, С 08 К 5/16 (54) ДИМЕР-2,2,6,6 -ТЕТРАМЕТИЛПИПЕРИДИЛ- 4-ФУЛ Ь В Е НА КАК С В ЕТОСТАБИЛИЗАТОР ПОЛИПРОПИЛЕНА (57) Димер 2,2,6,5 -тетраметилпиперидил4-фульвена формулы

Н"1 СН

,3 Н3

Н как светостабилизатор полипропилена.

Целью изобретения является расширение арсенала светостабилизирующих средств для полипропилена, Предлагаемый димер ТМПФ получают конденсацией 2,2,6,6 -тетраметил-4-оксопиперидина (триацетонаминэ) с циклопентадиеном в спиртовой .среде при нагревании в присутствии щелочных агентов с последующей термообработкой полученного ТМПФ. Нагревание ведут при

300С в течение 2 ч и при 80 С в течение 2 — 4 ч. Конденсацию проводят в присутствии

t,5 — 10%-ного раствора щелочи в алифатическом спирте. Количество катализатора 2—

20% (лучше 3 — 7%) от веса триацетонамина.

Термообработку проводят при температуре

100 — 200 С в течение 2-5 ч, Пример 1. В реакционную колбу загружают в токе азота раствор NaOH в бутиловом спирте {из 0,9 NaOH в 50 мл бутилового спирта), 18,9 г (0,122 г/моль) триацетонамина и 8,1 г(0,122 г-моль) циклопентадиена. Скорость подачи циклопентадиена регулируют таким образом, чтобы температура реакционной массы не превышала 30 С. Смесь нагревают 2 ч при 30 С (и далее еще 2 ч при 80 С. Конверсия триаце792858 тонамина 99,5, Промывают 2 раза водой по 20 мл, масляный слой отделяют, отгоняют бутиловый спирт и продукт подвергают сушке и термообработке в течение 2 ч при

150 С, Получают 23,8 г (96/ светло — желтой кристаллической смолы, т.пл. 45 С, молекулярная масса 400 (по расчету 406).

Светостабилизирующие свойства

ТМПФ сравнивали со светостэбилизирующими свойствами Тинувина 327, Образцы полипропилена в виде пленок толщиной 200 мкм, содержащие в качестве добавки димер ТМПФ(молекулярная масса

400) и тинувин 327 облучали ксеноновой лампой в приборе искусственной светопогоды "Ксепотест 150".

Редактор Т,Шарганова Техред M.Ìîðãåíòýë Корректор M.Äåì÷èê

Заказ 4644 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Найдено,%: С 82,43; 8273; Н 10,31;

10,37; N 6,74; 6,69.

C28H42N2

Вычислено, %: С 82,76; Н 10,34;N 6,90, Димер ТМПФ растворим в спиртах, кетонах, ароматических и хлорированных углеводородах, в водных растворах соляной и угольной кислот. Пример 2. В условиях примера 1 из

18,9 г (0,122 г-моль) триацетонамина, 8,1

{0,122 г-моль) циклопентадиена и 0,6 г KOH в 50 мл н-бутилового спирта получают продукт, который подвергают сушке и термооб. работке в течение 5 ч при 100 С. Получают

24,2 г (97,5%)желтой смолы, т.пл. 44 С. Молекулярная масса 400 (по расчету 406).

Найдено, /: С 82,35; 82,54; Н 1041;

10,37: N 6.82; 6,95.

C2S H42N2.

Вычислено, /: С 82,76; Н 10,34; N 6.90.

Пример 3. В условиях примера 1 из

18,9 г (0,122 r-моль) триацетонамина, 0,075

r (0,0915 г-моль) циклопентадиена и 4 r КОН в 50 мл абсолютного метанола получают продукт, который подвергают сушке и термообработке в течение 1 ч при 200 С, Получают 24 r (97 желтой смолы, т,пл. 45 С, молекулярная масса 400 (по расчету 406)

Найдено, : С 82,56; 82,60; Н 10.45;

10,38 ; N 6,91; 6, 87, С 2B 42N2, Вычислено, ; С 82,76; Н 10,34; й6ЯО, Строение полученного димера подтверждено данными УФ- и ИК-спектроскопии.

ИК-спектр {вазелиновое масло, прибор UR — 20), см-1: 1200 — 1300 (С - N); 13655 1380 (С{СНз)2); 1620 — 1640 (С=С-C=C); 28502980 (С - Н); 3200-3300 (NH). УФ-спектры

ТМПФ и его димерэ сняты нэ спектрофотометре фирмы "Хитачи", модель 323 в пределах от 200 до 340 нм в кварцевых кюветах с

10 толщиной слоя 1 см при 20+1 С.

УФ-спектр ТМПФ 0,1 н, соляной кислоте с 4„„263 нм аналогичен типичному спектру диметилфульвена. Исследование

15 спектра продукта конденсации триацетонамина и циклопентадиена указывает на образование димерэ ТМПФ, что подтверждается исчезновением полосы с А„„, 283 нм. соответствующей фульвену, и появлением новой

20 полосы Я к 242 нм, соответствующей тетразамещенным диенам (С = С - С =- С).

Образец с димером ТМПФ сохраняет прочность в течение 30 сут облучения, э образец с тинувином 327 лишь до 20 сут облучени я.

Синтезированный димер ТМПФ не окрашивает полипропилен, его прозрачность

40 сохраняется, тогда как тинувин 327 придает полимеру зеленоватый цвет, что ограничивает область его применения,