9,10-Диокси(гидроксиборано)стеарат трибутилолова как антисептик древесины Советский патент 1992 года по МПК C07F7/22 B27K3/36 

Изобретение относится к новым химическим соединениям, которые могут быть использованы как антисептик для защиты древесины от дереворазруиающих микроорганизмов.

Известны соединения общей формулы ()з5п, где X - анион органической или минеральной 1шслоты, обладающие антисептическим действием. Введение этих соединений в древесину обеспечивает надежную, продолзгдательную защиту древесины от разрушения обычными дереворазрушающими грибами. И.з них наиболее близким по химической структуре и достигаемой цели к изобретению является соединение общей формулы С /3 Нз2 О 2Sn(C/,H Рз трибутилоловоолеат, которое используют в качестве антисептика древесины в сочетании, на:пример с динонилсульфидом. Однако спектр фунгицидного действия всех этих соединений,, в том числе трибутилоловоолеата, недостаточно широк, а на некоторые грибы, например

ю White Rotfungi, эти соединения и.пи

VJ совсем не действуют, или действуют

Ю эффективно лишь при больших концентрациях. Для полной защиты древесины

4i обычно используют композиции указанных оловоорганических соединений с другими фунгидидными соединениями. Цель изобретения - повышение эффективности защиты древесины антисептиками.

Указанные свойства определяются структурой нового химического соединения формулы I cн,. D. Соединение 9,10-диокси(гидроксиборано)стеарат трибутилолова (ДБС) синте зировано впервые и в литературе не описано. Синтезируют ДБС путем взаимодейст ВИЯ продукта реакдаи 9,10-дисксиетеа рата натрия и борной кислоты с трибу Т1здоловохпоридом в полярном раствори теле в присутствии соляной кислоты. ДБС представляет собой желтую маслянистую жидкость, нерастворимую в воде, хорошо растворимую в метаноле, этаноле, м-ксилоле, этилацетате, уайт-спирите. Пример. К 31,6 г.цнс-9,10диокс 1с:теариновой кислоты в водноспиртовом растворе добавляли 6,19 г борной кислоты и при перемешивании доводили рН раствора до 10,6 г путем приливания водного раствора (1:1) ед кого натра. Затем отфильтрованный раствор в чашке Петри помещали в вакуум-эксикатор на изотермическое испарение. Оставшийся белый аморфный осадок промывают 30 мл водно-ацетоно вой смеси для удаления избытка едког натра и сушили до постоянного веса. Полученный промежуточный продукт является 9,10-диокси(гИдроксиборано) стеаратом натрия. В герметически закрытый реактор, снабженный обратным холодильником и мешалкой, помещали 10 г полученного промежуточного продукта, приливали 20 МП этанола и 9,0 г трибутилоловохпорида. Реакщюн ную смесь нагревали при интенсивном перемешивании до 75 в течение 4 ч. После окончания выпадения хлорида натрия перемешивание прекращали, фильтровали раствор от осадка хлорид натрия, отгоняли при пониженном давлении летучие компоненты. Полученный конечный продукт 9,10-диoкcи(гидpoкcибopaнo)cтeapaт трибутилолова (ДБС) сушили цеолитом. Получено 16,5 г. Вы ход 97%. Данные химического анализа и неко торые свойства ДБС пр иведены в табл. 1. ИК-спектр соединения по сравнению с ИК-спектрами исходных соединений содержит 2 интенсивные полосы поглощения в сбласти 1532 и 1570 , характерные для валентных колебаний группы 600, связанной с радикалом трибутилолова. Интенсивность полос .в области 1300-1,500 значительно выше интенсивности низкочастотных полос по сравнению с ИК-спектром исходных соединений. Возникновение такого фонового поглощения обусловлено валентными колебаниями )OH. Дублетная полоса поглощения в области 1190-1198 характеризует валентные колебания VB(3)-OH. Таким образом, совокупность изу ченных свойств соединения подтверждает его строение. Антисептическое действие различных химических соединений обусловлено наличием в их молекулах активных группировок на основе трибутилолова или бора, причем действие этих группировок различно по отношению к различным грибам. В молекуле же синтезированного соединения находятся обе активные группы. Это обстоятельство, как нами установлено, позволило усилить его фунгицидное действие. Такое взаимное усиление эффективности действия активных групп может быть объяснено, по-видимому, -синергизмом. Навески ДБС растворяли в смеси полярных растворителей (этанол, ксилол 1:1) и обрабатьшали этими растворами образцы древесины. Проверку биосТойкости древесины, защищенной заявляемьы соединением и препаратом, взятым в качестве прототипа, проводили в соответствии с ГОСТ 16712-71 (Антисептики дпя древесины. Методы испытаний на токсичность) с использованием, стандартного дереворазрушающего гриба Coniophora cerebilla. Обработку древесины приводили путем поверхностного нанесения защитного раствора кистью. Количество запщтного раствора в образце массой 1 г составило при этом 0,15 г. Обработанные, высушенные и взвешенные образцы древесины (по 4 образца в группе) помещали на чистую культуру гриба. Рядом помещали незащищенный контрольный образец. Основным критерием оценки биостойкости образцов древесины, защищенной испытуемыми растворами, служили степень обрастания и потеря массы образ5-11

цов. Результаты двухмесячных испыта- НИИ (табл.2 и 3) показали, что при концентрации ДБС в растворе 0,01-0,2% никаких признаков роста мицелия гриба на образцах не бьто. Слабое, частичное обрастание образцов мицелием гриба наблюдалось лишь при концентрации ДБС в растворе 0,002-0,005%, Потеря массы образцов, защищенных растворами- две.О,002-0,005%-ной концентрации, не превышала 4,0%, концентрации ДБС выше 0,01% потери мас сы образцов совсем не наблюдалось.

Для сравнения исследовали, биостойкость образцов древесины, защищенных Некоторые свойства 9,10-диокси(гидрокси6орано)стеарата

27274 . 6

смесью исходных продуктов или трибутилоловоолеатом. Данные по испытаниям трибутилоловоолеата, борной кислоты, приготовленных при тех же концентрациях, приведены в табл. 2. Из данных таблиц следует, что полная зашита древесины. указанньи составом достигается при концентрации 0,1-0,2%

1Q по канцону компоненту. Таким образом . на основании полученных данных можно сделать вывод, что эффективность защиты древесины соединением ДБС значительно выше, чем смесью исходных Jpojc . дуктов, или трибутилоловоолеата. т а б л и ц а 1 тp 5yтнлoлoвз

9,10-Диокси(гидроксиборано)стеарат трибутилолова формулы . СьЕ %-№i rCH-GH-(CHz)rG, X Q-Sn-O Hs, О О / В I как антисептик древесины.

Найдено: 56,50 9,50 . -1,5018,00 1,494 Вычислено: . 57,10 9,67 12,69 1,71 18,82. Результаты и борной

ДБС с ксилола:

0,005 . 0,01

0,10

0,20 Контрольные образцы

Раствор изомолярной смеси

HgBOg + 0,005 -ь 0,005

0,01 + 0,01 О,ТО + 0,10 0,20 + 0,20

60,0

4,0

15 15 15 15

0,4

О

О

О

О

О

100

51,0

60 40 30 О

25,0.

16 11,0

14,8 4,70 15,0 0,0 15,0 испытаний токсичности составов на основе трибут1толова кислоты для гриба Coniophora cerebella 1,705 107,65 Устойчиво до 75°С, далее разлагается Т а б Л И ц®а

Контрольные образизы Раствор ТВОО в Ксилоле:

0,005 X

0,10

0,20 Контрольные образць

Контрольные, незащищен-:.-, ные образцы в отдельном опыте

П р И м е ч а н и е; ТБОО - трибутилоловоолеат. Данные по результатам предлагаемым соединением

ДБС - 0,005% .

две - 0,01%

ДБС - 0,10%

Цис-9,10-диоксистеариновая кислота, 0,005%, трйбутилоловохлорид 0,005%, борная кислота 0,005%

То же, при концентрациях 0,01%

То же, рри концентрациях 0,10%

То же, при концентрациях 0,20%

Продолжение табл. 2

48,0

100

63,0

100,0

Частичное обрастание некоторых образцов

Нет признаков роста мицелия на образцах

Нет признаков роста мицелия

на образцах

Рост тонкого мицелия на всех образцах

Рост тонкого мицелия на некоторых образцах

Признаки роста мицелия на некоторых образцах

Нет роста мицелия гриба на

образцах испытаний биостойкости древесины, защищенной (ДБС) и составами на основе исходных компонентов .ТаблицаЗ

9,10-Диокси(гидроксибораностеарат натрия раствор

0,5%

2,5%

5,0

to

1 127274

Продолжение табл. 3

Значительное обрастание мицелием гриба поверхности образцов

Рост мицелия гриба на некоторых образцах

Нет признаков роста мицелия на образцах