САЖА, ПОДВЕРГНУТАЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЮ С ДИАЗОНИЕВЫМИ СОЛЯМИ, И ПРОДУКТЫ Российский патент 2003 года по МПК C09C1/56 C09C3/08 

Текст описания в факсимильном виде (см. в графическую часть).

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано при получении наполнителей для пластмасс, бумаги, резиновых смесей, волокон и текстильных композиций. Сажа взаимодействует с диазониевой солью в протонной среде, например в воде или спирте. Диазониевая соль образуется в процессе взаимодействия с сажей из первичного амина общей формулы A_yArNH₂, где Ar - ароматический или гетероароматический радикал, А - заместитель на этом радикале, например функциональная группа, линейный, разветвленный или циклический углеводородный радикал; у≥1, при у>1 А может быть одинаковым или различным, выбранным из группы, включающей OR, COR, COOR, OCOR, карбоксилатную соль, CN, NR₂, SO₃Н, сульфонатную соль, OSO₃Н, OSO^- ₃, NR(COR), CONR₂, NO₂, ОРО₃H₂, моно- или диосновную фосфатную соль, РО₃Н₂, моно- или диосновную фосфонатную соль, N= NR, N₂ ⁺Х^-, NR₃ ⁺Х^-, PR₃ ⁺Х^-, S_kR, SО₂NRR', SО₂SR, SNRR', SSO₃Н, SSO₃ ^- соли, SNQ, SO₂NQ, CO₂NQ, S-(1,4-пиперазиндиил)-SR, 2-(1,3-дитианил), 2-(1,3-дитиоланил), SOR и SO₂R, R и R' - водород, разветвленный или неразветвленный алкил, алкенил или алкинил, арил, гетероарил, алкиларил или арилалкил, Q-(СН₂)_w, (СН₂)_xО(СН₂)_z, (СН₂)_xNR(СН₂)_z или (СН₂)_xS(CH₂)_z, где х, w и z имеют значения от 1 до 6. 4 с. и 6 з.п. ф-лы, 23 табл.

1. Продукт сажи, имеющий органическую группу, связанную с сажей, полученный способом, включающим стадию взаимодействия, по крайней мере, одной диазониевой соли с сажей в протонной среде, где диазониевая соль образуется in situ из первичного амина, указанная протонная среда является водной средой и первичный амин является амином формулы
A_yArNH₂,
где Ar представляет ароматический или гетероароматический радикал;
А, который может быть одинаковым или различным, когда y больше 1, независимо представляет заместитель на ароматическом радикале, выбранный из функциональной группы, выбранной из группы, состоящей из OR, COR, COOR, OCOR, карбоксилатной соли, CN, NR₂, SO₃Н, сульфонатной соли, ОSО₃Н, OSO₃ ^- соли, NR (COR), CONR₂, NO₂, ОРО₃H₂, моноосновной или диосновной фосфатной соли, РО₃Н₂, моноосновной или диосновной фосфонатной соли, N= NR, N₂ ⁺Х^-, NR₃ ⁺Х^-, РR₃ ⁺Х^-, S_kR, SО₂NRR', SО₂SR, SNRR', SSО₃Н, SSO₃ ^- соли, SNQ, SO₂NQ, CO₂NQ, S-(1,4-пиперазиндиила)-SR, 2-(1,3-дитианила), 2-(1,3-дитиоланила), SOR и SO₂R; линейного, разветвленного, ароматического или циклического углеводородного радикала, замещенного одной или более из указанных функциональных групп и/или галогеном(ами); где R и R', которые могут быть одинаковыми или различными, представляют водород; разветвленный или неразветвленный С₁-С₂₀ незамещенный или замещенный алкил, алкенил или алкинил; незамещенный или замещенный арил; незамещенный или замещенный гетероарил; незамещенный или замещенный алкиларил, или незамещенный или замещенный арилалкил;
k представляет целое число от 1 до 8;
Х^- представляет галогенид или анион, производный минеральной или органической кислоты;
y представляет целое число от 1 до общего числа -СН радикалов, присутствующих в ароматическом радикале;
Q представляет (СН₂)_w, (СН₂)_xО(СН₂)_z, (СН₂)_xNR(СН₂)_z, или (СН₂)_xS(СН₂)_z, где x имеет значение от 1 до 6, z имеет значение от 1 до 6 и w имеет значение от 2 до 6, и где Ar дополнительно может быть замещен галогеном(ами). 2. Продукт сажи по п. 1, где указанная ароматическая группа является группой формулы
A_yAr,
где Ar представляет ароматический радикал, выбранный из группы, состоящей из фенила, нафтила, бензотиазолила и бензотиадиазолила;
А, который может быть одинаковым или отличным, когда у больше 1, независимо представляет заместитель на ароматическом радикале, выбранный из функциональной группы, выбранной из группы, включающей S_kR, SSО₃Н, SО₂NRR', SО₂SR, SNRR', SNQ, SO₂NQ, CO₂NQ, S-(1,4-пиперазиндиила)-SR, 2-(1,3-дитианила), 2-(1,3-дитиоланила), и линейного, разветвленного, ароматического или циклического углеводородного радикала, замещенного одной или более из указанных функциональных групп; где R и R', которые могут быть одинаковыми или отличными, представляют водород, разветвленный или неразветвленный С₁-C₂₀ незамещенный или замещенный алкил, алкенил, алкинил; незамещенный или замещенный арил; незамещенный или замещенный гетероарил; незамещенный или замещенный алкиларил; незамещенный или замещенный арилалкил, арилен, гетероарилен или алкиларилен;
у представляет целое число от 1 до 5, когда Ar является фенилом, от 1 до 7, когда Ar является нафтилом, от 1 до 4, когда Ar является бензотиазолилом, и от 1 до 3, когда Ar является бензотиадиазолилом;
k представляет целое число от 1 до 8;
Q является (СН₂)_w, (СН₂)_xО(СН₂)_z, (СН₂)_xNR(СН₂)_z или (СН₂)_xS(СН₂)_z, где x имеет значение от 1 до 6, z имеет значение от 1 до 6 и w имеет значение от 2 до 6. 3. Продукт сажи по п. 1, где указанная ароматическая группа является группой формулы
A_yAr,
где Ar представляет ароматический радикал, выбранный из группы, состоящей из фенила, нафтила, антренила, фенантренила, бифенила или пиридинила;
А, который может быть одинаковым или отличным, когда y больше 1, независимо представляет заместитель на ароматическом радикале, выбранный из функциональной группы, выбранной из группы, состоящей из OR, COR, COOR, OCOR, COOLi, COONa, СООК, СОО^-NR₄ ⁺, CN, NR₂, SО₃Н, SO₃Li, SО₃Na, SО₃K, SО₃ ^-NR₄ ⁺, NR(COR), СОNR₂, NO₂, РО₃Н₂, PO₃HNa, PO₃Na₂, N= NR, N₂ ⁺Х^-, NR₃ ⁺Х^-, PR₃ ⁺Х^-, S_kR, SOR или SO₂R; и линейного, разветвленного, или циклического углеводородного радикала, замещенного одной или более из указанных функциональных групп и/или галогеном(ами); где R представляет водород, разветвленный или неразветвленный С₁-С₂₀ незамещенный или замещенный алкил, алкенил, алкинил, незамещенный или замещенный арил, незамещенный или замещенный гетероарил; незамещенный или замещенный алкиларил, незамещенный или замещенный арилалкил или арилен;
k представляет целое число от 1 до 8;
Х^- представляет галогенид или анион, производный минеральной или органической кислоты;
y представляет целое число от 1 до 5, когда Ar является фенилом, от 1 до 7, когда Ar является нафтилом, от 1 до 9, когда Ar является антраценилом, фенантренилом или бифенилом, и от 1 до 4, когда Ar является пиридинилом, и где Ar необязательно дополнительно замещен галогеном(ами). 4. Продукт сажи, имеющий ароматическую группу, связанную с сажей, полученный способом, включающим стадию взаимодействия, по крайней мере, одной диазониевой соли с сажей в протонной реакционной среде, где указанная ароматическая группа является группой формулы
A_уAr,
где Ar представляет ароматический или гетероароматический радикал;
А, который может быть одинаковым или отличным, когда y больше 1, независимо представляет заместитель на ароматическом радикале, выбранный из функциональной группы, выбранной из группы, включающей разветвленный или неразветвленный С₁-С₂₀ замещенный алкил, незамещенный или замещенный алкенил, незамещенный или замещенный алкинил, незамещенный или замещенный гетероарил, незамещенный или замещенный алкиларил; незамещенный или замещенный арилалкил; функциональной группы, выбранной из группы, состоящей из OR, COR, COOR, OCOR, карбоксилатной соли, CN, NR₂, SО₃Н, сульфонатной соли, ОSО₃Н, ОSО₃ ^- солей, NR(COR), CONR₂, NO₂, ОРО₃H₂, моноосновной или диосновной фосфатной соли, РО₃H₂, моноосновной или диосновной фосфонатной соли, N= NR, N₂ ⁺X^-, NR₃ ⁺X^-, РR₃ ⁺X^-, S_kR, SO₂NRR', SO₂SR, SNRR', SSO₃H, SSO₃ ^- соли, SNQ, SO₂NQ, CO₂NQ, S-(1,4-пиперазиндиила)-SR, 2-(1,3-дитианила), 2-(1,3-дитиоланила), SOR и SO₂R; линейного, разветвленного, ароматического или циклического углеводородного радикала, замещенного одной или более из указанных функциональных групп и/или галогеном(ами); где R и R', которые могут быть одинаковыми или отличными, представляют водород, разветвленный или неразветвленный С₁-С₂₀ незамещенный или замещенный алкил, алкенил или алкинил, незамещенный или замещенный арил; незамещенный или замещенный гетероарил; незамещенный или замещенный алкиларил, незамещенный или замещенный арилалкил, арилен, гетероарилен или алкиларилен;
k представляет целое число от 1 до 8;
Х^- представляет галогенид или анион, производный минеральной или органической кислоты;
y представляет целое число от 1 до общего числа -СН-радикалов, присутствующих в ароматическом радикале;
Q представляет (СН₂)_w, (СН₂)_xО(СН₂)_z, (СН₂)_xNR(СН₂)_z или (СН₂)_xS(СН₂)_z, где x имеет значение от 1 до 6, z имеет значение от 1 до 6 и w имеет значение от 2 до 6, и где Ar дополнительно может быть замещен галогеном(ами). 5. Продукт сажи по п. 4, где указанная ароматическая группа является группой формулы
A_yAr,
где Ar представляет ароматический радикал, выбранный из группы, состоящей из фенила, нафтила, бензотиазолила и бензотиадиазолила;
А, который может быть одинаковым или отличным, когда y больше 1, независимо представляет заместитель на ароматическом радикале, выбранный из функциональной группы, выбранной из группы, включающей S_kR, SSO₃H, SO₂NRR', SO₂SR, SNRR', SNQ, SO₂NQ, CO₂NQ, S-(1,4-пиперазиндиила)-SR, 2-(1,3-дитианила), 2-(1,3-дитиоланила); и линейного, разветвленного, ароматического или циклического углеводородного радикала, замещенного одной или более из указанных функциональных групп; где R и R', которые могут быть одинаковыми или отличными, представляют водород, разветвленный или неразветвленный С₁-С₂₀ незамещенный или замещенный алкил, алкенил, алкинил; незамещенный или замещенный арил; незамещенный или замещенный гетероарил; незамещенный или замещенный алкиларил; незамещенный или замещенный арилалкил, арилен, гетероарилен или алкиларилен;
y представляет целое число от 1 до 5, когда Ar является фенилом, от 1 до 7, когда Ar является нафтилом, от 1 до 4, когда Ar является бензотиазолилом, и от 1 до 3, когда Ar является бензотиадиазолилом;
k представляет целое число от 1 до 8;
Q является (СН₂)_w, (СН₂)_xО(СR₂)_z, (СН₂)_xNR(СН₂)_z или (СН₂)_xS(СН₂)_z, где x имеет значение от 1 до 6, z имеет значение от 1 до 6 и w имеет значение от 2 до 6. 6. Продукт сажи по п. 4, где указанная ароматическая группа является группой формулы
A_yAr,
где Ar представляет ароматический радикал, выбранный из группы, состоящей из фенила, нафтила, антренила, фенантренила, бифенила или пиридидила;
А, который может быть одинаковым или отличным, когда у больше 1, независимо представляет заместитель на ароматическом радикале, выбранный из функциональной группы, выбранной из группы, состоящей из OR, COR, COOR, OCOR, COOLi, COONa, СООК, COO^-NR₄ ⁺, CN, NR₂, SO₃H, SO₃Li, SO₃Na, SO₃K, SO₃NR₄ ^-, NR(COR), CONR₂, NO₂, PO₃H₂, PO₃HNa, PO₃Na₂, N= NR, N₂ ⁺X^-, NR₃ ⁺X^-, PR₃ ⁺X^-, S_kR, SOR или SO₂R; и линейного, разветвленного или циклического углеводородного радикала, замещенного одной или более из указанных функциональных групп и/или галогеном(ами); где R представляет водород; разветвленный или неразветвленный С₁-С₂₀ незамещенный или замещенный алкил, алкенил, алкинил; незамещенный или замещенный арил; незамещенный или замещенный гетероарил; незамещенный или замещенный алкиларил; незамещенный или замещенный арилалкил или арилен;
k представляет целое число от 1 до 8;
Х^- представляет галогенид или анион, производный минеральной или органической кислоты;
y представляет целое число от 1 до 5, когда Ar является фенилом, от 1 до 7, когда Ar является нафтилом, от 1 до 9, когда Ar является антраценилом, фенантренилом или бифенилом, и от 1 до 4, когда Ar является пиридинилом, и где Ar необязательно дополнительно замещен галогеном(ами). 7. Продукт сажи, включающий сажу и, по крайней мере, одну органическую группу, связанную с сажей, где органическая группа является ароматической группой формулы
A_yAr,
где Ar представляет ароматический или гетероароматический радикал;
А, который может быть одинаковым или отличным, когда y больше 1, независимо представляет заместитель на ароматическом радикале, выбранный из функциональной группы, выбранной из группы, состоящей из OR, COR, COOR, ОСОR, карбоксилатной соли, CN, NR₂, SO₃H, сульфонатной соли, ОSО₃Н, OSO₃ ^- солей, NR(COR), СОNR₂, NО₂, ОРО₃Н₂, моноосновной или диосновной фосфатной соли, РO₃H₂, моноосновной или диосновной фосфонатной соли, N= NR, N₂ ⁺X^-, NR₃ ⁺X^-, PR₃ ⁺X^-, S_kR, SO₂NRR', SO₂SR, SNRR', SSO₃H, SSO₃ ^- соли, SNQ, SO₂NQ, CO₂NQ, S-(1,4-пиперазиндиила)-SR, 2-(1,3-дитианила), 2-(1,3-дитиоланила), SOR и SО₂R; и линейного, разветвленного или циклического углеводородного радикала, замещенного одной или более из указанных функциональных групп и/или галогеном(ами); где R и R', которые могут быть одинаковыми или различными, представляют водород; разветвленный или неразветвленный С₁-С₂₀ незамещенный или замещенный алкил, алкенил или алкинил; незамещенный или замещенный арил; незамещенный или замещенный гетероарил; незамещенный или замещенный алкиларил, незамещенный или замещенный арилалкил, арилен, гетероарилен или алкиларилен;
k представляет целое число от 1 до 8;
Х^- представляет галогенид или анион, производный минеральной или органической кислоты;
у представляет целое число от 1 до общего числа -СН-радикалов, присутствующих в ароматическом радикале;
Q представляет (СН₂)_w, (СН₂)_xО(СH₂)_z, (СН₂)_xNR(СН₂)_z или (СН₂)_xS(СН₂)_z, где x имеет значение от 1 до 6, z имеет значение от 1 до 6 и w имеет значение от 2 до 6, и где Ar может быть дополнительно замещен галогеном(ами). 8. Продукт сажи по п. 7, где указанная ароматическая группа является группой формулы
A_yAr,
где Ar представляет ароматический радикал, выбранный из группы, состоящей из фенила, нафтила, антренила, фенантренила, бифенила или пиридидила;
А, который может быть одинаковым или отличным, когда y больше 1, независимо представляет заместитель на ароматическом радикале, выбранный из функциональной группы, выбранной из группы, состоящей из OR, COR, COOR, OCOR, COOLi, COONa, СООК, COO^-NR₄ ⁺, CN, NR₂, SO₃H, SO₃Li, SO₃Na, SO₃K, SO₃ ^-NR₄ ⁺, NR(COR), CONR₂, NO₂, PO₃H₂, PO₃HNa, PO₃Na₂, N= NR, N₂ ⁺X^-, NR₃ ⁺X^-, PR₃ ⁺X^-, S_kR, SOR или SO₂R; и линейного, разветвленного или циклического углеводородного радикала, замещенного одной или более из указанных функциональных групп и/или галогеном(ами); где R представляет водород; разветвленный или неразветвленный С₁-С₂₀ незамещенный или замещенный алкил, алкенил, алкинил; незамещенный или замещенный арил; незамещенный или замещенный гетероарил; незамещенный или замещенный алкиларил; незамещенный или замещенный арилалкил или арилен;
k представляет целое число от 1 до 8;
Х^- представляет галогенид или анион, производный минеральной или органической кислоты;
y представляет целое число от 1 до 5, когда Ar является фенилом, от 1 до 7, когда Ar является нафтилом, от 1 до 9, когда Ar является антраценилом, фенантренилом или бифенилом, и от 1 до 4, когда Ar является пиридинилом, и где Ar необязательно дополнительно замещен галогеном(ами). 9. Продукт сажи по п. 7, где указанная ароматическая группа является группой формулы
A_yAr,
где Ar представляет ароматический радикал, выбранный из группы, состоящей из фенила, бензотиазолила, бензотиадиазолила;
А, который может быть одинаковым или отличным, когда y больше 1, независимо представляет заместитель на ароматическом радикале, выбранный из функциональной группы, выбранной из группы, включающей S_kR, SSO₃Н, SO₂NRR', SO₂SR, SNRR', SNQ, SO₂NQ, CO₂NQ, S-(1,4-пиперазиндиила)-SR, 2-(1,3-дитианила), 2-(1,3-дитиоланила); линейного, разветвленного или циклического углеводородного радикала, замещенного одной или более из указанных функциональных групп; где R и R', которые могут быть одинаковыми или отличными, представляют водород, разветвленный или неразветвленный С₁-C₂₀ незамещенный или замещенный алкил, алкенил или алкинил; незамещенный или замещенный арил; незамещенный или замещенный гетероарил; незамещенный или замещенный алкиларил; незамещенный или замещенный арилалкил, арилен, гетероарилен или алкиларилен;
k представляет целое число от 1 до 8;
y представляет целое число от 1 до 5, когда Ar является фенилом, от 1 до 4, когда Ar является бензотиазолилом, и от 1 до 3, когда Ar является бензотиадиазолилом;
Q представляет (СН₂)_w, (СН₂)_xО(СH₂)_z, (СН₂)_xNR(СН₂)_z или (СН₂)_xS(СН₂)_z, где х имеет значение от 1 до 6, z имеет значение от 1 до 6 и w имеет значение от 2 до 6. 10. Продукт сажи, имеющий ароматическую группу, связанную с сажей, полученный способом, включающим стадию взаимодействия, по крайней мере, одной диазониевой соли с сажей в протонной реакционной среде, где указанная ароматическая группа является группой формулы
А_уAr,
где Ar представляет ароматический или гетероароматический радикал;
А, который может быть одинаковым или отличным, когда y больше 1, независимо представляет заместитель на ароматическим радикале, выбранный из функциональной группы, выбранной из группы, состоящей из OR, COR, COOR, OCOR, карбоксилатной соли, СN, NR₂, SО₃Н, сульфонатной соли, ОSО₃Н, ОSО₃ ^- соли, NR(COR), СОNR₂, NO₂, OPO₃H₂, моноосновной или диосновной фосфатной соли, PO₃H₂, моноосновной или диосновной фосфонатной соли, N= NR, N₂ ⁺X^-, NR₃ ⁺X^-, PR₃ ⁺X^-, S_kR, SO₂NRR', SO₂SR, SNRR', SSO₃H, SSO₃ ^- соли, SNQ, SO₂NQ, CO₂NQ, S-(1,4-пиперазиндиила)-SR, 2-(1,3-дитианила), 2-(1,3-дитиоланила), SOR и SO₂R; линейного, разветвленного, ароматического или циклического углеводородного радикала, замещенного одной или более из указанных функциональных групп и/или галогенами; где R и R', которые могут быть одинаковыми или отличными, представляют водород, разветвленный или неразветвленный С₁-С₂₀ незамещенный или замещенный алкил, алкенил или алкинил, незамещенный или замещенный арил; незамещенный или замещенный гетероарил; незамещенный или замещенный алкиларил, незамещенный или замещенный арилалкил, арилен, гетероарилен или алкиларилен;
k представляет целое число от 1 до 8;
Х^- представляет галогенид или анион, производный минеральной или органической кислоты;
y представляет целое число от 1 до общего числа -СН радикалов, присутствующих в ароматическом радикале;
Q представляет (СН₂)_w, (СН₂)_xО(СH₂)_z, (СН₂)_xNR(СН₂)_z или (СН₂)_xS(СН₂)_z, где х имеет значение от 1 до 6, z имеет значение от 1 до 6 и w имеет значение от 2 до 6, и где Ar может быть замещен галогеном(ами).