Триметилзамещенные 1"-трихлорметилбензилиденбензойные кислоты-проклеиватели бумаги и картона Советский патент 1976 года по МПК C07C63/52 

Способ получения этих соединений является технологически более простым, а исходные продукты - сравнительно дешевыми и недефицитными.

Триметилаамещенные 1 -трихлорметилбензилиденбенаойные кислоты получают в две стадии путем конденсации метаксилола с хлоральгидратом в присутствии серной кислоты при нагревании с образованием ди-(2,4-диметилфенил)-туихлорметилметапа, Карбоксильная гоуппа образуется при поело-дующем окислепии одис;г i;3 ooKi;r;j ix ;/ ;м11:;,Ных групп разбавленной aaoTHoii кмс. :i)i;oii. При этом полугается смесь каомергтя : к.:и: лот, имеющих близкие констанг и но j i-;-i;;v дяющихся обычными методами (хромате,; .-. фически и кристаллизацией).

Конденсация ксилола с хлоральгидратом протекает достаточно легко и с хорошим выходом, а объемная трихпорметильная группа защищает -СН-СС группу от окисления до кетона, что очень важно, так как кетокислоты не обладают проклеивающими свойствами. Кроме того, трихлорметильная группа служит дополнительным гидрофобным элементом молекулы кислоты.

Смесь мета-ксилола, хлоральгидрата и серной кислоты, взятых в соотнощении (вес.ч 47,8:33,0:41,6 соответственно, нагревают до 80-90 С. При этой температуре и перемешивании смесь вьщерживают 12 час (в конце реакции - отрицательная проба на присутствие хлораля). По окончании реакции, не прекращая нагревания, к реакционной смеси Прибавляют 39,7 вес.ч. мета-ксилола, смесь перемешивают, отстаивают и сливают нижний слой отработанной серной кислоты. Органи(60 ческии слой промывают горячей водой 7О с), 0,5%-ным раствором аммиака. затем

снова горячей водой. После промывки мета-ксилол отгоняют с водяным паром.

Полученный ди- {2,6-диметилфенил) -трихлорметилметан окисляют 22-43%.нойазотнойкислотойпри соотнощении реагентов (вес. ч.) углеводород /кислота- 1:4-6. Реакцию окисления проводят при нагревании смеси до темпера гуры кипения кислоты и интенсивном перемещивании в течение 6-9 час. Затем реакционную массу охлаждают, азотную кислоту сливают, а целевой продукт твердое желтоватое вещество промывают горячей водой и сущат. Неочищенный продукт имеет кислотное число 142-162 и содержит 3-8% неомыляемых, которые отделяют путем pactворения полученных бенаилиденбензойных ки,олот в 1 н. растворе едкого натра и экстракции неомыляемых органическим растворителем, не смешивающимся с водой (эфиром, бензолом), или просто отфильтровыванием осадка от щелочного раствора. Для выделения свободных органических кислот 1смеси изомеров) щелочной раствор подкисляют соляной кислотой и выпавший осадок отфильтровывают.

Проклейку бумаги и картона осуществля. ют нейтральным раствором полностью омыленных щелочью триметилзамещенных 1-три- хпор: 1ет глбу -;з 5лидепбензойных кислот. Клей приготавливают из неочищенных продуктов, неомыляемые оту еляют после охлаждения раствора фильтрованием. Проклеивающее вещество вводят в волокнистую массу в количестве 0,25--3%, считая на абсолютно сухое с,,,: : fk:.4,;v:(iiOT ;;;; дилокне сульфатом ; Гг ,;. ;г;;-;л i-i-i --ДЗ 4,8. И р н м е р попу1 -триу лорметили проклейки буо Г18боргЭ.торвыX

у с л о 3 Li -i /с т

Смесь 226 мл (4,2Ь моля) серной кислоты, 330 г (2 моля) хлоральгидралга и 565 мл (4,5 моля) мета-ксилола вьщержи вают при 80-90 С и перемещивании 12час По окончании реакции, не прекращая нагревания, к реакционной смеси приливают 46О мл мета-ксилола, смесь перемешивают, отстаивают и сливают нижний слой отработанкс;; серной кислоты. Органический слой промы-вают горячей водой, 0,5%-ным раствором аммиака, затем снова водой. уМета-ксилол отгоняют с водяным паром. Полученный ди(2,4-диметилфенил) -трихлорметилметан имеет т.пл. 108-11О С, выход 595 г (87,2%). В литературе т.дд. 111 С, выход

сг о о/ о 3/0.

Триметилзамещенные 1 -трихлорметилбензилиденбензойные кислоты получают нагреванием смеси 200 г {0,59 моля) ди-2,4-диметилфенил -трихлорметилметана и 800 мл (6,68 моля) 42% азотной кислоты ( d2Q 1,258) до температуры кипения в течение 8 час. Для успещного проведения окисления необходимо интенсивно перемешивать реакционную смесь до образования однородной эмульсии. По окончании реакции .массу охлаждают, азотную кислоту сливают а конечный продукт - желтоватое твердое вещество промывают горячей водой и сушат Выход неочищенного продукта 217 г (100% т.пл. 76-88 С, кислотное число 149.

Для очистки полученных кислот 1ОО г вещества растворяют в 15О мл 1 н. раствора едкого натра, неомыляемые экстрагируют эфиром (2 X 50 мл); щелочной раствор кипятят 10 мин с 30 г цинковой пыли, обрабатывают активированным углем, фильтруют и к фильтрату прибавляют концентрированную соляную кислоту до рН 3. Осадок отфильтровывают и промывают водой. Получают 86 г (86%) триметилзамещенных 1 -трихлорметилбензилиденбензойных кислот с т.пл. 105-109°С.

С 36,93;

Н 4,46; .

Найдено,

с,,,

Вычислено, % С S7,20; Н 4,58;

a28,70;fA.B.57-|,f

Полученные триметилзамещенные l -трихлометилбензилвденбензойные кислоты (ТМТХМББ) испытывают в качестве проклеивающих средств. Для этого в стандартных условиях приготавливают отливки бумао

ги массой 70 г/м из сульфитной беленой, сульфатной небеленой целлюлозы, размолотой в лабораторном ролле до 35 ШР. В полученную волокнистую массу вводят проклеивающее вещество в виде 3-6%-ного нейтрального раствора полностью омыленных щелочью

Вид

Проклеивающее целлюлозы вещество

триметилсилтета ескил к;;;:лот, наполнитель и осадите1ь. Клей приготавливают из неочищенных продуктов по К1етодике получения бурого канифольного клея (КФК), вводят его в волокнистое вещество в количестве 0,5-2,0% к абсолютно сухому волокну и осаждают на волокне добавлением раствора сульфата алюминия до рН 4,5-4,7. Результаты определения степени проклейки бумаги в зависимости от расхода синтетического проклеивающего вещества и вида волокнистого сырья, а также аналогичные данные по проклейке бумаги бу рым канифольным клеем из живичной сосновой канифоли высщего сорта приведены в табл. 1.

Таблица 1

Впитываемость ОС (г/м ) (60 сек) в

зависимости от расхода клея, % к абсоулютно сухому волокну

2,0

О,5 1,0

В табл. 2 приведены свойства бумаги типа писчей № 1 в зависимости от вида проклеивающего вещества (состав бумаги,%:

до сульфитная беленая целлюлоза 83, наполнитель - каолин 12, проклеивающее вещество 2, осадитель-глинозем 3).

Разрывная длина в в табл. 3 приведены свойства бумаги типа мешочной состава,%: сульфатная небеленая

Сопротивление изломучисло двойных перегибов

Сопротивление нродавливанию, кг/см

Проклейка, мм

Свойства бумаги типа печатной № 1 сосзва,%: сульфитная беленая целлюлоза 41,5,

Разрывная длина в среднем по двум направлениям, м

Сопротивление излому- число двойных церегибов

Зольность

Белизна, в % белого

Т а б л и ц а

2822

3,7 2,0

наполнитель - каолин 55, проклеивающее вещество 0,5, осадитепь-глинозем 3,0.

Таблица 4 целлюлоза 96,5, проклеивающее вещество,О, осадитель-глинозем 2,5. Таблица 3

ЧТ

1НС

-// -сн