0,0-Дигексил(4-фениламинофенил)тиофосфонат в качестве ингибитора термоокисления хлоропренового каучука Советский патент 1993 года по МПК C07F9/40 C08K5/5333 

-NI

Изобретение относится к органической химии, а именно, к новому производному трофосфоновой кислоты, которое может быть использовано в качестве ингибитдра термоокисления хлоропренового каучука:

w

S Известно производное тиофосфоновой

кислоты М.М М -трифенил-М-(нафтил)триа- миаотиоФос&эт (1):

Ш-ГЦ-(мнт©))2 о

Ю)5

Недостатком этого соединения является его невысокая эффективность при стаби- лиэации процессов термоокисления хлоропренового каучука при температурах выше 150°С. Известен также промышленный ингибитор, фенил -наФтиламин (2):

- HTO@ v

Недостатком этого соединения является его невысокая эффективность при окислении хлоропренового каучука при температура до 150°С.

Целью изобретения является создание нового ингибитора термоокисления хлоропренового каучука, тормозящего процессы термического окисления при температуре выше 150°С. Соединение I получено фосфо- рилированием дифениламина по известному способу (I) пентасульфидом фосфора с последующим взаимодействием полученного продукта с гексиловым спиртом

П р и м е р 1. В четырехторлой колбе с мешалкой, термометром и обратным холодильником в 180 мл бромбензола проводят реакцию 55 г (0,32 М) дифениламина с 33 г (0,74 М) пентасульфидэ фосфора при температуре кипения растворителя (151°С) в течение 2 ч. Далее реакционную массу охлаждают до 100°С и прибавляют 85 мл нормального гексилового спирта и ведут реакцию при этой температуре в течение 2 ч 40 мин. После охлаждения продукт кристаллизуется, затем его перекристаллизовыва- ют из смеси гептан-ксилол в соотн. 5:1

Ё

00

hO СЯ Ч

Ю

соответственно. Выход продукта 50 г (40%) Мм-414 у.е. Т.пл.-- 119°С. Растворяется в бромбензоле, ксилоле; при нагревании в толуоле, бензоле.

Элементный состав

Вычислено, %: С 69,5; Р 7.26; Н 8,58; N 3,3

Найдено. %: С 68.92; Р 7,64; Н 8,96; N 3.0

Строение соединения I доказано мето- дом ИК-спектроскопии, В ИК-спектрах поглощения имеются полосы в области 3400-3260. 750-700, 1450. 1050-990 , характерные для групп -NH, , C-P, P-N и P-OAIk.

Ингибирующую активность соединения I определяли по падению массы образцов эластомеров методом термогравиметрии о изотермическом режиме и методом ИК- спектроскопии по изменению оптической плотности в окисленных образцах хлороп- ренового каучука при температурах окисления от 150 до 180°С, в области 1720 , характерной для г со карбонильных соединений и в области 3500-3400 , характер- ной для VOH гидроксилсодержащих соединений. Сравнение проводят с аналоговым соединением и объектом сравнения.

П р и м е р 2. Трехкратным переосаждением этанолом из 3%-ного толуольного рас- тоора хлоЧ опренового каучука освобождаются от введенного в каучук промышленного термостабилизатора и вводят в i толуольные растворы каучука ингибиторы в количестве 0,014-0,06 моль/кг.

П р и м е р 3. Для проведения термогравиметрических испытаний из растворов каучука с ингибиторами, полученными, как указано в примере 2, готовят пленки на стеклянных тиглях, толщина пленок 0,5 мм; пленки сушат в вакуумном шкафу и окисляют в блочной печи при температурах от 150 до 180°С о течение 1 ч с постоянной регистрацией изменения массы образца на весах непрерывного взвешивания. Результаты ис- пытаний представлены в табл.1. Как следует из таблицы, соединение I снижает потерю массы хлоропренового каучука при его термоокислении при 180°С в течение 1 ч в 10 раз, по сравнению с объектом сравнения, и в 1.5 раза, по сравнению с аналогом.

П р и м е р 4. При бкислении хлоропренового каучука образуются карбонил- и гид- роксилсодержащие соединения. По изменению их концентрации в процессе окисления каучука в присутствии ингибиторов можно судить об эффективности приме- няемых ингибиторов. Концентрация карбонил- и гидроксилсодержащих соединений определяется по изменению оптической плотности полос поглощения VGO и VOH (1720 и 3500-3200 , соответственно), так как оптическая плотность по закону Бугера-Ламберта-Бера пропорциональна концентрации поглощающего вещества по формуле

D lg у Ecd,

где 10 - интенсивность падающего излучения;

I - интенсивность прошедшего излучения;

d - толщина поглощающего слоя;

с - концентрация вещества,

Для исследования готовят пленки каучу- ков одинаковой толщины на пластинах из NaCI, сушат в вакуумном шкафу до постоянного веса и окисляют в воздушном термостате при 180°С в течение 30 мин. Образцы исследуют на спектрофотометре Specord IR-75. Результаты представлены в табл.2 и 3.

Как следует из табл.2, соединение I снижает оптическую плотность полосы поглощения VGO в 1.5 раза, по сравнению с аналогом,и в 2 разэ,по сравнению с объектом сравнения.

Оптическую плотность гидроксильных групп (табл.3)соединение I снижает в 2 раза, по сравнению с аналогом, и в 6 раз, по сравнению с объектом сравнения.

Формула изобретения

0,0-Дигексил(4-фениламинофенил)тио- фосфонат формулы

СбН5МН-СбН/|-Р(5ХОСбН1з)2 в качестве ингибитора термоокисления хлоропренового каучука.

Таблица 1

Изменение массы образцов хлоропреновогс каучука при термоокислении при 180°С в течение 1 ч (%)

Использование: в качестве ингибитора термоокисления хлоропренового каучука. Сущность изобретения1 Продукт: 0,0-дигек- сил-(4-фениламинофенил)тиофосфонат ф- лы СбН5МН-СбН4-Р(5ХОСбН1з)2, БФ C24H36NPS; выход40%. т.пл. 119°С. Реагент 1. (CeH5)2NH. Реагент 2. Р45ю Реагент 3: СбЖзОН Условия реакции в среде органического растворителя при кипении. 3 табл.

Таблица 2

Изменение оптической плотности VGO при окислении хлоропренового каучука при 180°С (т 30 мин)

5ТаблицаЗ

Изменение оптической плотности vco при окислении хлоропренового каучука при 180°С (t 30 мин)