1-ПИПЕРИДИНО-3-(4-ФТОРФЕНОКСИ)ИЗОПРОПИЛОВЫЙ ЭФИР N-МЕТИЛКАРБАМИНОВОЙ КИСЛОТЫ В КАЧЕСТВЕ БИОЦИДНОЙ ДОБАВКИ К СМАЗОЧНЫМ МАСЛАМ Российский патент 1994 года по МПК C07D211/14 C10M133/40 

Изобретение относится к новому химическому соединению, конкретно к 1-пиперидино-3-(4-фторфенокси)-изопропиловому эфиру N-метилкарбаминовой кислоты формулы I
которое может найти применение в качестве биоцидной добавки к смазочным маслам.

В настоящее время важное значение приобретает изучение научно-технических, экономических и экологических проблем биологических повреждений материалов и разработка мер борьбы с ними. Особенно актуальна борьба с биоповреждением смазочных масел. Так микроорганизмы, попадая в масла и непосредственно потребляя углеводородные компоненты масел либо воздействуя на них продуктами своего обмена веществ, вызывают в маслах необратимые изменения и ухудшают их эксплуатационные свойства, в результате чего масла становятся непригодными к употреблению по прямому назначению. В маслах образуются осадки и смолистые вещества, что может привести к ухудшению режима работы двигателей (1).

Для предотвращения микробиологического поражения масел в их состав вводят специальные антимикробные добавки-биоциды. В качестве антимикробных добавок к смазочным маслам предложены 8-оксихинолин и его производные, нафтенаты металлов, соединения, содержащие мышьяк, олово, ртуть, борорганические соединения и т.д. (2-4). Однако большинство из них имеют ряд недостатков, затрудняющих использование в практике - значительная токсичность для человека, узкий антимикробный спектр действия и адаптация к ним микроорганизмов. Поэтому синтез и исследование в качестве биоцидных добавок к смазочным маслам новых классов органических соединений представляет несомненный интерес.

Целью изобретения является расширение ассортимента веществ, проявляющих антимикробную активность в смазочных маслах, и повышение эффективности их действия.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве антимикробной присадки к смазочным маслам предлагается 1-пиперидино-3-(п-фторфенокси)-изопропиловый эфир N-метилкарбаминовой кислоты, который синтезируют взаимодействием 1-пиперидино-3-(п-фторфенокси)-пропанола-2 с метилизоцианатом в присутствии триэтиламина. Исходный 1-пиперидино-3-(п-фторфенокси)-пропанол-2 получен реакцией глицидного эфира п-фторфенола (5) с пиперидином по методу, описанному в (6).

Синтез 1-пиперидино-3-(п-фторфенокси)-изопропилового эфира осуществляли следующим образом.

П р и м е р. К смеси 25,4 г (0,1 моля) 1-пиперидино-3-(п-фторфенокси)-пропано- ла-2, 60 мл сухого четыреххлористого углерода и 0,5 г триэтиламина (катализатор) при перемешивании по каплям добавляют 8 г (1,4 мол) метилизоцианата и перемешивают 7 ч при 30-35^оС. По завершении реакции из реакционной массы отгоняют избыток метилизоцианата, триэтиламина, четыреххлористого углерода и конечный продукт перекристаллизовывали из изооктана.

Получено 24 г (выход 80%) продукта с т.пл. 170^оС.

Найдено, %: C 61,93; H 7,10; N 9,15.

C₁₆H₂₃FN₂O₃.

Вычислено, %: C 61,93; H 7,41; N 9,03.

Строение 1-пиперидино-3-(п-фторфенокси)-изопропилового эфира метилкарбаминовой кислоты доказано методами ИК- и ПМР-спектроскопии.

В ИК-спектре присутствуют полосы поглощения -NHC(O)-группировки с частотой 1270 см^-1 и сложноэфирной группировки - -С(О)-О - в области 1225 см^-1. Полоса поглощения 1715 см^-1 характеризует связь С=О в сложных эфирах, а полосам поглощения с частотами 1205 и 1030 см^-1 принадлежат связи С-О и С-О-С. Связь NH проявляется полосой поглощения 3310 см^-1. Полосы поглощения 700, 750, 820 и 850 см^-1 характеризуют бензольное кольцо.

В ПМР-спектре имеются сигналы протонов дизамещенного бензольного кольца в области 8726 м.д. Протон группы NH проявляется сложным сигналом в области δ 5,35-5,80 м.д. Квадропулет с химсдвигом δ 4,94 м.д. относится к резонансу протона группы СН.

1-Пиперидино-3-(п-фторфенокси)-изо-пропиловый эфир N-метилкарбаминовой кислоты был испытан в качестве антимикробной добавки к маслу M-11. Испытания проводились по ГОСТ 9.05.75 и ГОСТ 9.08.77 методом зональной диффузии с использованием следующих микроорганизмов:
Бактерии: Pseudomonas aeruginosa Mycobacterium lacticolum.

Грибы: Aspergillus niger, Chaеtomium globosum, Cladosporium resinae, Penicillum chrysogenum, Trichoderma viride и дрожжеподобных микроорганизмов.

Для выращивания бактериальных культур был использован мясопептонный агар (МПА), а для грибов и дрожжей - сусло-агар (С/А).

Исследуемое соединение и эталон - пентахлорфенолят натрия были добавлены к маслу М-11 в массовых процентных единицах. Масло М-11 представляет собой смесь дистиллятного и остаточного (не менее 30%) масел фенольной очистки из сернистых нефтей.

Для проведения испытаний в чашки Петри налили питательную среду в количестве 20-25 мл и дали ей застыть. Посев микроорганизмов проводили на поверхности питательной среды. Затем на поверхности среды при помощи стерильного сверла диаметром 10 мм были сделаны 4 лунки глубиной 4-5 мм, в которые добавляли 0,5-0,8 мл масла М-11 с указанным соединением. Далее чашки Петри помещали в термостат и выдерживали в течение 2 сут при использовании бактерий и 3-4 сут для грибов при определенной влажности и температуре 30±2^оС.

Аналогичные испытания проводили с эталонным соединением - пентахлорфенолятом натрия.

Эффективность антимикробного действия 1-пиперидино-3-(п-фторфенокси)-изопропилового эфира N-метилкарбаминовой кислоты определяли по величине диаметра зоны угнетения роста микроорганизмов.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Из данных таблицы видно, что предлагаемое соединение эффективно подавляет рост микроорганизмов, поражающих масло М-11. При этом необходимые концентрации данного соединения меньше, чем при применении пентахлорфенолята натрия. Так, пентахлорфенолят натрия при концентрации 0,25% не подавляет роста как бактериальной, так и грибной микрофлоры. Предлагаемое же нами соединение не только при концентрации 0,25%, но и при 0,12% эффективно подавляет рост микроорганизмов, поражающих масло М-11. Следует также отметить, что испытуемое соединение не оказывает отрицательного влияния на физико-химические свойства масла М-11.

Исходя из результатов испытаний 1-пиперидино-3-(п-фторфенокси)-изопропиловый эфир N-метилкарбаминовой кислоты рекомендуется в качестве биоцидной добавки к смазочным маслам.

Использование изобретения: в качестве биоцидной добавки к смазочным маслам. Сущность изобретения: продукт 1-пиперидино-3-(4-фторфенокси)изопропиловый эфир N-метилкарбаминовой кислоты ф-лы БФ C₁₆H₂₃FN₂O₃ , т. пл.170°С, выход 80%. Реагент 1: 1-пиперидино-3-(4-фторфенокси)пропанол-2. Реагент 2: метилизоцианат. Условия реакции: - в CCl₄ в присутствии триэтиламина при 30 - 35°С в течение 7 ч. 1 табл.

1-Пиперидино-3-(4-фторфенокси)изопропиловый эфир N-метилкарбаминовой кислоты формулы

в качестве биоцидной добавки к смазочным маслам.