Алканоаты оксипропилтриметилолпропана - основа синтетических масел Советский патент 1991 года по МПК C10M105/36 C07C69/30 

Изобретение относится к новым химическим соединениям типа несимметричных сложных эфиров оксиалкилиро- ванных неоспиртов и алифатических монокарбоновых кислот нормального строения, в частности к сложным эфирам оксипропилтриметилолпропака и алифатических моноклрбоновых кислот Cj-Cg следующей формулы:

сн3-сн2-с

СМ20(СН-С1120)СПН

С UjOCOR

СИ,

где , К - ,

,3, К

Чн,-г

1

N

О

ОС

I

13 Я|

Целью изоРрсте.шя является СРПТРЗ иг)вых химических соединении, оънадаю их нысоким уровнем вязкости при 100йС, высокими температурам в 1ыг ки, низкими температурами ння, нччкотемпературной потогостью кривых и пги-а «.мы л -: c-usBi ч г лi-гчеJKIIX масел,

Ч г и м г р 1. Для пс/., « ж ч о: о хими сьгто соединения см элчого

чфира монооксипропилированного трмме- гилолпропана и энантовон кислоты следующей формулы:, . г| он;оин-гн;о)сосан|3 cn2or xyi 5

О

70

Jd

в трехгорпую круглодонную колбу, снабженную мешалкой, термометром, капельницей и обратным холодильником, загружают 13,4 г (0,1 моль) трнмети- лоллропанаи 0,1 г (0,5 мас.% на смесь спирта и окиси пропилена) катализатора - твердой гидроокиси натрияs Смесь нагревакп до 30-60°С, при этом триметилолпропан начинает плавиться, затем нагрев прекращают, а к жидкому триметилоппропан из капельницы начинают подавать окись пропилена. При этом температура реакционной смеси снижается до 35-ЗЬ°{, л дальнейшее добавление 5,8 г (0,1 моль) окиси пропилена, что соотме гствует соотпо- niei чю реагирующих компонентов 1:1, лрпноц IT при температуре орошешы последней. После полной подачи рас четного количества окиси пропилена температуру реакционной среды посте пенно попытают до 100-130°С и продол - -лают перемешивание при температуре еще в течение 1,5 .

Далее полученной продукт оксипрс- пилировлпчл подверг т.п г згерификации энантовои кис но ton QJ HSCOOIK Для этого капельницу заменяют родоотделитепьнон ловушкой Дина-Старка. К 19,2 г (О,1 моль) монооксипропилированного триметилолпропана прибавляют 52,0 г (0,4 моль) энантовой числоты, соблюдая соотношение спирта к кислоте 1: t, 71,2 г (100 мае. 7, на спирта л кислоты) растворителя - ксилола t 1,0/ г (1,5 мас.% на слесь спирта и кислоты) катализа она - паоатопуол- j сульфокислогы. Реакционную смесь при перемешивании назреваю г до температуры кипения ксилола и выдерживают при этой температуре до полного выделения воды 5,4 х- (0,3 моль).

После окончания реакции реакцаон ную смесь промывают до нейтральной реакции и сушат над прокаленным сульфатом натрия.Затем от реакционной смеси под слабым вакуумом 50-70 мм рт.ст.отгоняют растворитель. Остаток пбдвергают вакуумной перегонке при остаточном давлении 2-2,5 мм рт.ст., в процессе котоиог сначала отГнрьо. кислоты, а татем продукт этерифик 40

55

ции MD юоксипропилированного триме- тилолгрс)пана и энантовой кислоты.

Количество полученного энантоата монооксипропилированного триметилол- пропапа 43,3 г (82,3 мас.% от теории). Полученный продукт представляет собой подвижную жидкость светло-жел- гого цвета с т.кип. 208-210вС/ /2 tin рт.ст.

Структура полученного соединения идентифицирована методами ИК- и ПМР- спектроскоиии.

I р и м е р 2. Осуществляют аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что для получения сложного эфира диокси- прошшировлнного триметиполпропана и капроновой ь ислоты следующей формулы

i Г H2OiCII СН2ОК OCSH

il п..

в,.„| | CHzPCOCsH,,

2l

d

0

О

5

в 1-otOv загружают 1J,4 г С ), 1 моль) тP-IMCTH юлпропана и 0,12 г (0,5 мас.% иt смесь спирта и окиси пропилена) ь. т а ли аторя - твердой гидроокиси нагрия. Hi капельницы при условиях, указанных в примере 1, по каплям по- U JWT 11,h r (0,2 коль) окиси пропиле- па, чю соответствует условиям соотношения реагирующих компонентов 1:2. )ьсипро илировлние проводят по мето- Д кс, описанной в примере 1.

Чод qciinbw диоксипропилированный . , име 1 илолпропан подвер ают этерифи- щии. Для этого к 25,0 г (0,1 моль) дкокеипропилированного триметилолпро- lU iia приОа пшют 46,4 г (0,4 моль) капроно он кислоты, соблюдая соотношение спирта к кислоте 1:4, 1,07 г 1,5 мае./ на смесь спирта и кислоты) ка 1 5 штатора - паратолуолсульфокисло- т-,;, : 1честве растворителя прибавляют /1,ч г (100 мас.% па смесь спиртл и KHi лоты) ксилола. Реакционную смесь при перемешивании нагревают до темне- Рт м ры кипения ксилола и выдерживают при ггои температуре до полного выделения расчетного количества воды - 5, г (0,J моль). Этерификат обрабатывают по методике, описанной в примере 1, и получают 46,4 г (85,3 мас.% от теории) капроата диоксипропшщро- нанного триметилолпропана, представ- ПЯПЩРГО собой подвижную жидкость светло-желтого цвета с т.кип. 220- 224°С,/2 мм рт.ст.

С, го . к ; vna синтезированного соеди- им(п пдгмп афицирол ч 1 методами ИК- и ilMP-ciiri гроскопии.

51f

Пример 3. Осуществляют энал гично примеру 1 с той лишь ра чпшгч, что для получения сложноin эфи, а полностью оксипропилированно о триме- , тилолпропана и капроновой кислоты следующей формулы:

( Н3 Л12 г Ггм2о(СН CHjOICOCjH,

т-U

в загружают 13,ч г (0,1 моль)

триметилолпропана и 0,15 г (0,5 мае на смесь спирта и окиси пропилена) катализатора - твердой гидроокисч натрии. Из апельницы при условиях, указанных в примере 1, г,о каплям пи дают 17,4 г (О, 1 мс ь) окиси проп .- лена, что соответствуеi соотношению реагирующих ie цес-Тв 1 : i

,и грн hi и опи шровалны триметшк шропан гкдвер ачт ,Ь кации. Алн -sToio к JU,8 i (0,1 пуль триоке-ипропилированного гримети к л - пропана прибавляют 46,4 г (0,4 капроновой кислоты, 1,16 з (1,5 мае на смесь спирта и кислоты.) катализ тора - пар З1олуол1.лъфокис юты и растворителя - ксшют. Реакционною смесь при переметилании нагревают д температуры кипения ксилола и выдерживают при этой температуре до пол ю го выделения расчетно о количества воды 5,4 i (0,3 моль). Этерификат обрабатывают по методике, описание и в примере 1, и поучают 51,7 г (85,) Mic.X от теории) р проата rpi ок нпропилированн(iо г иметиполпроп на, преде гав тяюшс. о с ои и жидкость желтого цвета t т. кил. 60-2ЬЗ°( / 12 мм р г.с г.

Структура спитечирпваннчто соедИ нения идентифицирована методами Ш и ПМР-спе 1рх.оп.ш,

Фиэико-химлче (. ъ lit по)аз1грли сил тезированного соединения представлен в габт.1. Свойства, хаоактери чдие его как о нору гнктгтическо о мзсла в табл.;.

Как ви IHO из пгшмеров 1 S и i чС i 1, 2, качес на южных эфиров окси пропилированно о триметилолпр лан капроновой, тгзнтопои киглог, хара теризующие их ьаг основу синте иче KOI о масла, питие отвечают гребов-1 киям нл ( in cinne i ни гююрныс магг Одновременнт nn ьс с упают пенчьгч cut г е м приме i емым i in .r i (,.,

Ре ) и г j i , i р и и иные, в г т о i,. лчкатыв 1Ь т , IDi- jii 4 нием чп т

J / 96

оксипропильных фрагментов повшик: 1 - ь г м положител } и о i ц -- 11- . гх температурах и темлератчре ь пьпт i. Указанные изменрчия не ока- зы ают особого влияния n,i температуру згч Тз:вания полученных ешненнй. При сравнении данных пр дл TJ иомог сординения с данными iiRecinori наблюдается следующее улучшение показа - теле и: вязкость при 10()°С увеличивается на 29,5/;, при 50°С - на 31,16%, те-пература вспышки повышается на

10

температура застывания снижана -/

о,

молекулярная масса

гигч e- i f иьяпных соел,1ирчии vBenn4nnJ ei я pit oj o 1 раз1. Ьи l it с дм

Г

i iiriTt зиронтч

У llj iMUn, n:

1 j ° HH i

a.iu м п

(P гИ

паi ; iс тi j la i i -,

У

L-OC 1,1 I

i т но-темпе

oo co

i i г i a i e

Л

/IX). Я

P .f, i ,,Г 3,,

-. с en i ч

i t irt3iim .

Л Н lu i

i т - кстрс -ia ii

о - v О u i- НЧ1 Л i Г I

fl

. 01

14 F l

I

ЧХ ,

) x

i l

i Jj

ч i aDciOC4 f етл

I. Ob i, -t r .t

Til. llji1

i т К; и; i о о r.i т Ь Ь, i и го дл ацч , , t

MIicJ IT p) I i TUi , i ,1H Tllf IN Г7 I -il id j ibHOb npfc IM: i L i ир ic i чел 1 i c (.иьени i n о t i(. от ). )- г ьп г т n, paj j : они нм. i, ( i г

ll11 ) ,11 , - с t 1 , , « (

P i HU - S°ia. ir - iB, i i ч о i

i I - (4 I- К 1 (HI MM1 /i 1J - f

t

f 7

л

I

I И ПС

Т 1

Г)

/lJ ОН HOI M U t ,

Гли „p p e ни тан ых пре i

iЛНс НИИ if )i II , i t

L i f i. f ( KHM MI. i

-, v 4a3eiinti i --ниьи ( . ,

си1 ч (лье t e пи ы

Ii4 r KI дов те i РОПЧМГ лат ь sни . на их ot e впоi i no i

и д о чч t a i «. и t i ( iic.

MO it. ля а ьг тслП i1 i , pg i .

м ь ii MH чах .

о i м л a i n f p i i e i- i л

С 1ГЖ1 bit. ЭфИ, ТКП ГООГЫ II 1 iHH PH ТИЛОЛП, ЭПс i i OA h v i П ir , . Hi Ktinr ТНОВЫЧ Ki4 ЮТ i (II С и11 I

I

v || i y -0( И f ( i

i1 .11

1

П

1 Pi t .

A

#4

сн3-сн2-с

CH20(CH-CH20)COR

Таблица t

CHoOCCTR

Изобретение относится к алканоа- iтам оксипропилтриметилолпропана, в частности к сложным эфирам оксипропи- лированного триметилолпропана и одноосновных монокарбоновых кислот общей формулы C - j-i;i.;-C I. -,ОХ ОК,,. - МОз-г, U снао). FJ з-r/M гл гг R - C6hn; ,3, К - bSI 4,J иен . у / счисти гегких ласе,,. Цел-- ния - кы/вление ч.оецннен1ш, бллгар. щих полг- ными СРОЙС гнс.ми. Получение веду ин гриме TILT пропана -i твердой гидроокиси нато.м (катализатор/ о ло г1ецук |ц ч до давлен;-ем «гропи- ле.л. Полученный про т1 , s ггтг.ал- рования подвегга Г i-iep K.Kaan i UIHICdC КИСЛОТОЙ L H.,CC( H С |СДНи J обладают улуч .ч пок-з пе- лями: в-тзкость при 1UJJC ; величин .от - ся на 29,5%, при 50е С - на Л,1о/о , температура вспышки повышает, я на 31°С, температура застычания гни+чег- ся на - 7°С, молекулярная масса синтезированных лоединени /тэели шнаетс . о 2 раза. На основе новых соадиче нии возможна разраГотча синтетических для наземно/J техники, работлс- 1(еи в северных районах страны. 2 таб-i V

СНл

22 С}Н„

33 С,Н„

з-л

Т«влнЦ 2