Бензилтриэтиламмониевые соли моноэфиров малеиновых кислот в качестве смачивателей и антистатиков Советский патент 1986 года по МПК C07C69/60 C11C1/08 B01F17/06 

Изобретение относится к новым химическим соединениям, а именно к бенэилтризтиламмониевым солям моно- эфиров малеиновьгх кислот, которые в качестве смачивателей и антистатиков могут найти применение при производстве и переработке химических волоком.

Указанные смачиватели и антистатики имеют формулу:

R-OOC-CH CH-COO-N . Ч

(1)

где R - нормальньй алкил С Н , С„11,

С,2 Н„

Цель изобретения - выявление веществ, обладающих повьшенными смачивающими и антистатическими свойствами, достигаемое с помощью соединений формулы (I),

Предлагаемые малеинаты бензилтри- этиламмония получают как реакцией нетрализации моноэфиров малеиновьгх кислот гидроокисью бензилтриэтиламмония при 20°С, так и реакцией ионного обмена солей моноэфиров малеиновых кислот с бензилтриэтиламмонийхлоридом в среде этанола при 20-25°С в течение 2-3 ч при эквимольном соотношении реагентов. Выход целевого продукта составляет 90-97%.

Полученные соли представляют собой белые мазеобразные вещества, за исключением бензилтриэтиламмониевой соли додецилмалеиновой кислоты (бело твердое вещество с Т„, 58°С). Все они хорошо растворимы в воде и низших спиртах. Соответствие солей предлагаемой структуре подтверждено данными элементного анализа (табл.1) и спектральными характеристиками. ИК-спектры содержат характеристические полосы поглощения карбонила слож ноэфирной - 1730 , карбоксилат

ных - 1590 и 1400 групп, полоса поглощения двойной связи в области l640-1fS80 см , а также набор полос поглощения валентных и деформационных колебаний связей С-Н.

Пример 1. В реактор помещаю 17,5 г (0,1 М) монобутилового эфира малеиновой кислоты. При из капельной воронки добавляют 100 мл эта нольного раствора гидроокиси бензилтриэтиламмония с концентрацией 1 моль/л, мольное соотношение реагентов 1:1, Через 30tlO мин растворитель отгоняют и получают 30,3 г

(100%) бeнзилтpиэтилa мoниeвoй (ВТЭЛ) соли монобутилового эфира малеиновой кислоты в виде белого мазеобразного вещества формулы:

С, Н -OOC-CH-CH-COO-fi - (С, Н 5 ).j

СИ. -С, Н J л

,1

Для определения антистатических свойств получаемых соединений готовят их 6%-ные водные растворы, которые затем с помощью аппликатора наносят на полиамидную нить линейной плотности 29 текс. Обработанную нить выдер- живают в климате 24 ч, удельное электрическое сопротивление обработанной нити определяют на приборе ИЭСН-1.

Поверхностно-активные свойства оценивают, снимая изотерму поверхностно- го натяжения на приборе Ребиндера методом максимального давления пузырька.

Для оценки смачивающих свойств готовят 1%-ные растворы и определяют краевой угол смачивания ими полиэфирной пленки по методу сидящей капли.

Во всех остальных примерах, указанных в описании, поверхностно-активные и антистатические свойства соединений определяют по методикам, приведенным в примере 1.

В табл. 1 приведены данные элементного анализа вещества полученного по примеру 1, а также веществ, полученных по следующим примерам, в табл. 2 представлены свойства их водных растворов.

Пример 2. (Аналогично примеру 1 из 22,8 г (0,1М) монооктило- вый эфир малеиновой кислоты и 100 мл Н-пропанольного раствора гидроокиси бензилтриэтиламмония с концентрацией 1 моль/л получают А2 г (100%) БТЭА - соли монооктилового эфира малеиновой кислоты в В1ше белого мазеобразного вещества формулы

СдН, -OOC-CH CH-COO-Ntc,H,,)3

..

,6

Пример 3. Аналогично примеру 1 из 28,4 г (0,1М) монододецило- вого эфира малеиновой кислоты и 100 мл спиртового раствора гидроокиси бензилтриэтиламмония с концентрацией 1 моль/л получают 47,6 г (100%) ВТЭЛ-соли монододецилового эфира малеиновой кислоты в виде белого аморфного вещества с Т.пл. .

Формула вещества:

С,,, Hj, -ООС-СН-Г.Н-COO-N (СрТЦХ

,5

СН -С.Н,

о ь 5

Пример 4, в реактор помещают 10 г (0,048М) К-соли монобутилового эфира малеиновой кислоты, растворенной в 100 мл этилового спирта и при 20 С из капельной воронки приливают растпора 10,8 г (0,048М) бензилтриэтиламмоний хлорида в 50 мл этанола, перемешивают 2 ч. Выпавший хлорид калия отфильтровывают, отгоня ют этанол и получают 17,1 г (99%) БТЭЛ-соли монобутилового эфира малеиновой кислоты. Внешний вид и формула аналогичны примеру 1.

Пример 5. Аналогично пример 4 из 10 г (0,03711) К-соли моноокти- лового эфира малеиноЕой кислоты, растворенной в 150 мл н-пропилового спирта, и 8,5 г (0,037М) бензилтриэтиламмоний хлорида, растворенного в 50 мл н-пропанола, получают 14,6 (93%) БТЭА-соли монооктилового эфира малеиновой кислоты. Внешний вид и формула аналогичны Примеру 4.

Пример 6. Аналогично приме- ру 4 из 10 г (0,031М) К-соли монодо- децилового эфира малеиновой кислоты, растворенной в 150 мл этилового спирта и 7,1 г (0,031М) бензилтриэтиламмоний хлорида, растворенного в 50 мл этанола, получают 14,16 г (9 9%) БТЭА-соли монододецилового эфира малеиновой кислоты.

Внешний вид и формула аналогичны примеру 3.

Пример 7 (близкий по структуре) . В реактор помещают 28,4 г

С. Н -OOC-CHI CH-COO-N-CH -с н

(С,НД 68,7 10.1

-OOC-CH CH-COO-N CH,-C HJ

() 71.6 9.9

(0, монододецилового зфиря мл- леиновой кислоты и при доблпля- ют 14,9 г (О,1fO триэтаноламиил до рН 7. Получают тризтаноламинорую соЛ1 мояододецилового эфира малеиновой кислоты в виде парафинообразного продукта с Т.пл. 52°С. Выход 100%.

В настоящее время в промышленности химических волокон в качестве антистатика широко используют различные производные поЛиэтиленоксидов, в частности Лаурокс-9 C,,H,COO( кото.рый взят в качестве базового объета. Этот препарат сни цсает электрическое сопротивление полиамидной нити до ю ОМ-см.

В табл. 2 приведены свойства водных растворов веществ.

Из табл. 2 видно, что предлагаемые соединения обладают значительно улучшенными смачивающими и антистатическими свойствами в сравнении с соединениями-аналогами и соединениями,близкими по структуре. Кроме того, полученные соединения проявляют несколько улучшенные поверхностно-активные свойства. Некоторое снижение поверхностей активности БТЭА-соли бутилмалеиновой кислоты не препятствует использованию в качестве антистатика и смачивателя, так как антистатические и смачиваю- Eine свойства у нее значительно лучше, чем у известных соединений.

I

Кроме того, для получения этого

соединения имеется широкая сырьевая база. Все это позволяет использовать предлагаемые соединения в качестве смачивателей и антистатиков в различных отраслях производства.

Таблица 1

Т.пл., с

25

3,8 68.3 10,0 3.8 Белый Т,г„.

мазеобразный

-30

70,9 9.7 3.4 Белый Т,

мазеобразный

.

рмула со«линв1т)г или название препарата

С Н, -ООС-СН«СН-С(ХЬЦЧЖ -С, Н S

(С.Н,),

С,Н„ -ООС-СН-гСН-СОСЬ -СН,-С,Н,

(

C,j й,5-OOC-CHeCH-COO-N-CHj-C, Н

(,

С„ H j-OOC-CH-CH-COO-NH(C,H,011)j (аналог)

С,Нд-О Х:-СН СН-СОО К , (аналог)

Лаурокс - 9 (базовый объект)

«M-t;

f- яфобработанной нити составляет 10Ом-см

Составитель А. Евстигиеев Редактор Л. Анраменко Техред Н.БонкалоКорректор В, Бутяга

Заказ 4376/20Тираж 379Подписное

ВНИИТШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, i

Таблица 2

Ч Краевой угол сма- чивяния IZ-ным вод- растворами полиэфирнойтгленки, гра- ДУс

Удельное электрическое сопротивлениеполиамидной

нити р , OMvCM

3,7 10

4,5 10

5,1 10

9,1-1,0 10

- Ч

H-U

1,0 10 1,6 JO

ч

Бензилтриэтиламмониевые соли моно-зфиров малеиновых кислот общей формулы R-OOC-CK CH-COOл1 х -1-Ч где R - Нормальный алкиЛ С Н , С II , г нч Э 8 п г Hj5 в качестве смачивателей и антистатиков. (Л