1,3-БИС-[2-(N-М-ФТОРБЕНЗИЛИДЕНАМИНО)ЭТИЛ]АДАМАНТАН В КАЧЕСТВЕ ПРОТИВОСТАРИТЕЛЯ ВУЛКАНИЗАЦИИ КАУЧУКОВ Российский патент 2004 года по МПК C08K5/19 C07C251/16 

Описание патента на изобретение RU2233295C2

Изобретение относится к новому химическому соединению, а именно к 1,3-бис-[2-(N-м-фторбензилиден)этил]адамантану, который может быть использован в качестве противостарителя вулканизации каучуков.

Известен димер кротонилиден-α-нафтиламина (амин), формулы

как противостаритель для резин (А.С. 696012, МКИ С 07 С 119/00, С 08 К 5/29, 1979).

Однако амин недостаточно эффективен, поскольку при его получении используют кротоновый альдегид, который в условиях синтеза при температуре 140°С склонен к полимеризации, а так же применение большого количества (до 10%) щавелевой кислоты или бензолсульфокислоты в качестве катализатора приводит к загрязнению продукта. Кроме того, при его использовании в качестве противостарителя для резин требуется дополнительное введение в резиновую смесь защитного воска (Цезерин-80).

Димер кротонилиден-α-нафтиламина дает низкие показатели теплостойкости вулканизатов.

Известно также использование в качестве противостарителей вулканизации каучуков N-n-метоксифенил-м-феноксифенилметанимин (патент РФ №2117001, МКИ С 07 С 251/24, С 08 К 5/29, 1998), N-о-гидрокси-фенил-м-феноксифенилметанимин (патент РФ №2117000, МКИ С 07 С 251/24, С 08 К 5/29,1998), N-фенил-м-феноксифенилметанимин (патент РФ №2116999, МКИ С 07 С 251/24, С 08 К 5/29, 1998).

Однако использование данных веществ не обеспечивает достаточно эффективные показатели теплостойкости вулканизированных смесей.

Наиболее близким по структуре и по назначению является N,N’-n-изо-пропилфенил-n-фенилендиамин (диафен ФП) (Справочник резинщика. - М.: Химия, 1971. - 608 с).

Однако при использовании данного вещества в качестве противостарителя вулканизированные каучуки обладают невысокой стойкостью к тепловому старению, что приводит к необратимым изменениям их ценных технических свойств.

Задачей предлагаемого изобретения является получение нового противостарителя, который при введении в резиновую смесь обеспечивает получение резиновых изделий, стойких к тепловому старению.

Техническим результатом при использовании предлагаемых соединений является увеличение теплостойкости вулканизатов.

Технический результат достигается тем, что в качестве противостарителя вулканизации каучуков используется новое соединение 1,3-бис-[2-N-м-фторбензилиден)этил]адамантан общей формулы

Предлагаемый нами новый 1,3-бис-[2-(N-м-фторбензилиден)этил]-адамантан (диимин) получают при взаимодействии 1,3-диаминоэтиладамантана с м-фторбензальдегидом.

Наличие двух систем сопряженных связей, а так же наличие в молекуле диимина двух подвижных атомов водорода увеличивает вероятность взаимодействия их с активным кислородсодержащим радикалом окисляющегося углеводорода каучука, которые образуются при длительном действии температуры и действии многократных деформаций, что увеличивает вероятность обрыва окислительной цепи, и, таким образом, снижает скорость окисления каучука, т.е. увеличивает теплостойкость вулканизатов. Присутствие в молекуле диимина адамантильного радикала повышает сопротивление резин разрушению при многократных деформациях. Наличие в структуре диимина-м-фторгруппы увеличивает растворимость соединения в резиновых смесях, а также снижает токсичность диимина.

1,3-бис-[2-N-м-фторбензилиден)этил] адамантан

1,3-Бис-[2-N-м-фторбензилиден)этил]адамантан получают по классической реакции конденсации альдегидов с аминами. 1,3-Диаминоэтиладамантан подвергают взаимодействию с ароматическим м-фторбензальдегидом в присутствии растворителя - этилового спирта при температуре 40-60°С в течение 1,5-2 часов.

Выпавший после охлаждения продукт отфильтровывают. Сточные воды и отходы в производстве отсутствуют. Диимин представляет собой кристаллическое вещество белого цвета, растворимый в хлороформе, ацетоне, бензоле. Продукты практически нетоксичны.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. В четырехгорлый реактор, снабженный мешалкой, термометром и обратным холодильником, загружают 16.8 г (0.135 моль) м-фторбензальдегида и 15.0 г (0.0675 моль) 1,3-диаминоэтиладамантана в 50 мл этилового спирта. Реакционную массу выдерживают при температуре 40-60°С в течение 1,5-2 часов. Выпавший при охлаждении кристаллический продукт отфильтровывают. Выход диимина составляет 97%. Т. пл. 82-84°С.

Найдено,%: С 78.27, Н 6.95, N 6.63. Вычислено,%: С 77.42, Н 5.88, N 6.42. ИК-спектр. ν, см-1: 1576,1532 (Ar), 1648 (CH=N), 1312, 1108, 960 (Ad). ЯМР1Н (ДМСО), δ, м.д.: 6.67-7.49 м (8Н; Аr), 8.18 с (1Н, -CH=N), 1.91 т (2Н, Ad-СН2), 3.46 т (2Н, -CH2-N), 1.44 м (14Н, Ad).

Пример 2. 1,3-Бис-[2-(N-м-фторбензилиденамино)этил]адамантан испытывают в типовых резинах, состав которых указан в табл. 1. Диимин вводят вместо диафена ФП в количестве 2 массовых частей на 100 массовых частей каучука. Резины испытывают на стойкость к старению и износу при температуре 100°С (ГОСТ 9024-74, ГОСТ 270-75, ГОСТ 9026-74). Результаты испытаний представлены в табл. 2.

Как следует из представленных данных, 1,3-бис-[2-(N-м-фторбензилиденамино)этил]адамантан (диимин) является эффективным противостарителем, несколько превосходящим диафен ФП.

При применении 1,3-бис-[2-(N-м-фторбензилиденамино)этил]адамантана в качестве противостарителя резиновых смесей (пример 2) условная прочность при растяжении после старения в воздушной среде при 100°С в течение 24 часов изменяется на 74,5%, а относительное удлинение после старения в воздушной среде в тех же условиях улучшается на 37,3%. Изменение твердости после старения увеличивается на 28,6. Остальные показатели остаются на уровне прототипа.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:

- средство, воплощающее заявленное изобретение при его использовании, предназначено для использования в качестве противостарителя резиновых смесей;

- для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке и известных до даты приоритета средств и методов;

- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию “промышленная применимость”.

Похожие патенты RU2233295C2

название год авторы номер документа
1,3-БИС-[2-N-N-МЕТОКСИБЕНЗИЛИДЕНАМИНО)ЭТИЛ]АДАМАНТАН В КАЧЕСТВЕ ПРОТИВОСТАРИТЕЛЯ ВУЛКАНИЗАЦИИ КАУЧУКОВ 2002
  • Новаков И.А.
  • Попов Ю.В.
  • Корчагина Т.К.
  • Ермакова Т.А.
  • Новопольцева О.М.
  • Танков Д.Ю.
RU2232782C1
N-АДАМАНТИЛ-2-ПРОПИЛ-(3-М-ФЕНОКСИФЕНИЛ)-ПРОПИЛИДЕНАМИН В КАЧЕСТВЕ ПРОТИВОСТАРИТЕЛЯ ВУЛКАНИЗАЦИИ КАУЧУКОВ 2002
  • Новаков И.А.
  • Попов Ю.В.
  • Корчагина Т.К.
  • Степочкина Д.Г.
  • Новопольцева О.М.
  • Танков Д.Ю.
RU2212399C1
ПРОТИВОСТАРИТЕЛЬ ВУЛКАНИЗАТОВ КАУЧУКОВ 2002
  • Тужиков О.И.
  • Хохлова Т.В.
  • Лукасик В.А.
  • Тужиков О.О.
  • Пак Т.В.
  • Платонова М.В.
RU2246506C2
ПРОМОТОР АДГЕЗИИ РЕЗИНЫ К ТЕКСТИЛЮ И ПРОТИВОУТОМИТЕЛЬ ВУЛКАНИЗАЦИИ КАУЧУКОВ 2000
  • Новаков И.А.
  • Попов Ю.В.
  • Корчагина Т.К.
  • Чичерина Г.В.
  • Новопольцева О.М.
  • Ермакова Т.А.
RU2174131C1
N-ФЕНИЛ-М-ФЕНОКСИФЕНИЛМЕТАНИМИН В КАЧЕСТВЕ ПРОТИВОСТАРИТЕЛЯ И АНТИОЗОНАНТА ВУЛКАНИЗАЦИИ КАУЧУКОВ 1996
  • Новаков И.А.
  • Попов Ю.В.
  • Корчагина Т.К.
  • Чичерина Г.В.
  • Новопольцева О.М.
RU2116999C1
N-П-МЕТОКСИФЕНИЛ-М-ФЕНОКСИФЕНИЛМЕТАНИМИН В КАЧЕСТВЕ ПРОТИВОСТАРИТЕЛЯ ВУЛКАНИЗАЦИИ КАУЧУКОВ 1996
  • Новаков И.А.
  • Попов Ю.В.
  • Корчагина Т.К.
  • Чичерина Г.В.
  • Новопольцева О.М.
RU2117001C1
N-О-ГИДРОКСИФЕНИЛ-М-ФЕНОКСИФЕНИЛМЕТАНИМИН В КАЧЕСТВЕ ПРОТИВОСТАРИТЕЛЯ И ПРОТИВОУТОМИТЕЛЯ ВУЛКАНИЗАЦИИ КАУЧУКОВ 1996
  • Новаков И.А.
  • Попов Ю.В.
  • Корчагина Т.К.
  • Чичерина Г.В.
  • Новопольцева О.М.
RU2117000C1
N-БЕНЗИЛ-М-ФЕНОКСИФЕНИЛМЕТАНИМИН В КАЧЕСТВЕ ПРОМОТОРА АДГЕЗИИ РЕЗИНЫ К ТЕКСТИЛЮ И ПРОТИВОУТОМИТЕЛЯ ВУЛКАНИЗАЦИИ КАУЧУКОВ 2000
  • Новаков И.А.
  • Попов Ю.В.
  • Корчагина Т.К.
  • Чичерина Г.В.
  • Новопольцева О.М.
  • Ермакова Т.А.
RU2168496C1
N-п-НИТРОФЕНИЛ-м-ФЕНОКСИФЕНИЛМЕТАНИМИН В КАЧЕСТВЕ ПРОМОТОРА АДГЕЗИИ РЕЗИНЫ К ТЕКСТИЛЮ 2000
  • Новаков И.А.
  • Попов Ю.В.
  • Корчагина Т.К.
  • Чичерина Г.В.
  • Новопольцева О.М.
  • Ермакова Т.А.
RU2168495C1
ПРОТИВОСТАРИТЕЛЬ ДЛЯ РЕЗИН 2006
  • Кейбал Наталья Александровна
  • Бондаренко Сергей Николаевич
  • Каблов Виктор Федорович
RU2304595C1

Реферат патента 2004 года 1,3-БИС-[2-(N-М-ФТОРБЕНЗИЛИДЕНАМИНО)ЭТИЛ]АДАМАНТАН В КАЧЕСТВЕ ПРОТИВОСТАРИТЕЛЯ ВУЛКАНИЗАЦИИ КАУЧУКОВ

Изобретение относится к новому химическому соединению, а именно к 1,3-бис-[2-(N-м-фторбензилиденамино)этил] адамантану формулы:

которое может быть использовано в качестве противостарителя вулканизации каучуков. Техническим результатом при использовании предлагаемого соединения является увеличение теплостойкости вулканизатов. 2 табл.

Формула изобретения RU 2 233 295 C2

1,3-бис-[2-(N-м-фторбензилиденамино)этил]адамантан формулы

в качестве противостарителя вулканизации каучуков.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2004 года RU2233295C2

ПОПОВ Ю.В
и др
Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
Журнал органической химии
- С-Пб.: Наука, 2000, т.36, вып.4, с.625
ПОПОВ Ю.В
и др
Синтез и свойства карбоциклических оснований Шиффа
Журнал органической химии
- С-Пб.: Наука, 2002, т.38, вып.3, с.350-354
Каталог "Enamine Products Listing"
Электрический фонарь - испытательный прибор 1912
  • Полонский С.М.
SU503A1
CAS Registry No
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХПОЛИМЕРОВ 0
SU328110A1
Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. 1921
  • Богач Б.И.
SU3A1

RU 2 233 295 C2

Авторы

Новаков И.А.

Попов Ю.В.

Корчагина Т.К.

Ермакова Т.А.

Новопольцева О.М.

Танков Д.Ю.

Даты

2004-07-27Публикация

2002-11-04Подача