2,2,6,6-Тетраметилпиперидиламид 2,2,6,6-тетраметилпиперидиламиноуксусной кислоты в качестве неокрашивающего свето-термостабилизатора полимерных материалов Советский патент 1985 года по МПК C07D211/58 C08K5/34 

О)

го

4

сл

2,2,6,6-Тетраметилпиперидиламид 2,2,6,6-тетраметилпиперидиламнно- уксусной кислоты общей формулыНзСсн3НзС^ СНз,^:/Ч HNr/-NH-cH«cNH4 'т>&с II VHjC СНз^ "зС СНзв качестве неокрашивающего свето-, термостабилизатора полимерных материалов .(Лс

«

I -s

ПТБ

Изобретение относится к синтезу нового химического соединения, конкретно к синтезу 2,2,6,6-тетраметилпиперидиламиду 2,2,6,6-тетраметилпиперидиламиноуксусной кислоты в качестве неокрашивающего свето-, термостабилизатора полимерных материалов .

Указанные свойства предполагают возможность применения его при получении полипропиленового или полиамидного волокна и использования в промьшшенности пластмасс.

Известны амиды 2,2,6,6-тетраметш пиперидилуксусной кислоты общей формулы

сн.

CHoCNH 11 О

где А - алифатический, насыщенный или ненасыщенньй углеводородный радикал, содержащий С,,, которые могут быть использованы в качестве стабилизаторов полимерных материалов Cl 1.

Однако указанные соединения не обладают высокой эффективностью при стабилизации полимерных материалов, а также получаются на основе труднодоступного сырья.

Цель изобретения заключается в улучшении свето- и термостабилизирующих свойств известных соединений

Поставленная цель достигается новой химической структурой.

2,2,6,6- Тетраметилпиперидиламид 2,2,6,6-тетраметилпиперидиламиноуксусной кислоты формулы

НзС СИ,НзС СНз

нкГУкн-снхкн-О

Х- 11 Ы

НзС снз о «зС снз

2,2,6,6-Тетраметилпиперидиламид 2,2,6,6-тетраметш1пиперидил аминоуксусной кислоты представляет собой белый кристаллический порошок с т.пл. 151-153 С растворимый в хлороформе, алифатических спиртах.

Указанное соединение формулы (I) получают на основе двух одновременно, идущих реакций: амидирования эфиров карбоновых кислот и аминирования галоидпроизводных аминами с тем отличием что впервые в качестве исходного амина использовался 4 - амино-2,2,6,6-тетраметилпиперидин. Это дает возможность получить новое полифункциональное соединение, содержащее наряду с двумя фрагментами 2,2,6,6-тетраметилпиперидина и амидной группировки вторичную аминогруппу.

Согласно предлагаемом изобретени низшие эфиры монохлоруксусной кислоты подвергают взаимодействию с 2,2,6,6-тетраметил-4 - аминопиперидином при температуре 120-130°С с использованием в качестве акцептора вьщеляющегося хлористого водоРода избытка амина с последующим выделением целевого продукта известными приемами.

Пример. 2,2,6,6-Тетраметилпиперидиламид 2,2,6,6-тетраметилпиперидиламиноуксусной кислоты (С-537)

В четырехгорлую колбу емкостью 250 мл, снабженную мешалкой, обратным холодильником и термометром, загружают 109,38 г,(О,7 г-моль) 2,2,6,6-тетраметил-4-аминопиперидина (АТАА) и 12,22 г (0,1 г-моль) этилового эфира монохлоруксусной кислоты.

Реакционную массу вьщерживают при 120-130С в течение 10 часов, охлаждают до и приливают 200 мл толуола. Содержимое колбы выдерживают на кипящей водянойбане в течение 20-30 мин и отфильтровывают солянокислую соль АТАА, промывая последнюю на фильтре 50 мл горячего толуола. Из фильтрата при охлаждении выпадает целевой продукт. j

Выход 23,3 г (66,08% от теоретического, считая на этиловый эфир монохлоруксусной кислоты).

Температура плавления 148-153°С. После перекристаллизации из петролейного эфира Т.1Ш. 151-153 С.

Элементный состав.

Вычислено,%: С 68,13; Н 11,43; N 15,89.

Найдено,%: С 68,08; Н 11,34; N 15,60.

В ИК-спектре полученного соединения содержатся полосы при 3355 см ()N-н), 1670 см- (л). Амид I), 1540.ем (-JN-H , Амид II), подтверждающие строение полученного соедин ния . . Пример 2. В условиях приме ра 1 из 109,38 (0,7 г-моль) 4-амин 2,2,6,6-тетраметилпиперидина и 10,85 г (0,1 г-моль) метилового эфира монахлоруксусной кислоты получают 17,1 г продукта (48,5% от т ретического, считая на метиловый эфир). Температура плавления: 147-149° После перекристаллизации из пет ролейного эфира т.пл. 152-153С. ПримерЗ. В условиях прим ра 1 из 109,38 г (0,7 г-моль) 4-ами но-2,2,6,6-тетраметилпиперидина и 13,65 г изо-пропилового эфира монохлоруксусной кислоты получают 19,71 г (0,1 г-моль) продукта (55,89% от теоретического, считая на изо-пропиловый эфир монохлоруксусной кислоты). Температура плавления; 149,5150С. После перекристаллизации из петр лейного эфира т.пл. 151-152 С. Соединение С-537 является новым светостабилизатором, неокрашивающим полипропилен и поликапроамид, а также нити из них. Испытание этого соединения в качестве светостабилизатора- проводилось в лабораторных условиях на полипропиленовых и капроновых мононитях линейной пло ности 12-14 Геке. i. Испытание на полипропиленовых нитях. Светостабилизатор С-537 испытывался как индивидуально, так и в со четании с фенольным антиоксидантом Топанолом КА. Одновременно проводилось испытание известной импортной стабилизирующей смеси и Топонола КА Облучение нитей УФ-светом производилось при приборе ИС (ГОСТ 10761-64 испытание на термостойкость производилось в термошкафу при 150°С (в моточках). Результаты испытаний представлены в табл. 1. Из результатов лабораторных испытаний следует, что С-537 обла- . дает хорошей термо- и светостабили зирующей эффективностью, не окра54шивает полимер. Отсутствие окрашивающего действия позволяет использовать это соединение и его композиции и фенольными антиоксидантами для стабилизации полипропиленовых нитей, предназначенных для широкого ассортимента изделий. II. Испытание на поликапроамидной нити. Синтез поликапроамида проводили на лабораторной установке. С-537 смешивали с Е-капролактамом перед полиамидированием. Из полученного полимера формовали и вытягивали мононить, которая затем подвергалась ускоренному свето- и термостарению. Ускоренное фотохимическое старение проводили на приборе ИС (ГОСТ 10761-64), где в качестве источника облучения используются люминесцентные лампы ЛДЦ-30 (ГОСТ 6825-61), спектр излучения которых близок к солнечному. Для определения устойчивости нити к тепловому старению нить прогревали в сушильном шкафу в течение двух часов при 200 С. Светостойкость (теплостойкость) определяли по сохранению прочности нити после облучения (прогрева) . Для сравнения в аналогичных условиях был получен полимер и мононить из него без стабилизатора и с известным светостабилизатором тинувином-327. Результаты испытаний представлены в табл. 2. Как видно из данных, приведенных табл. 2, соединенные С-537 обладает высоким стабилизирующим действием. Введение 0,3% весовых позволяет сохранить прочность нити до 90% за 30 суток облучения, в то время к.ак мононить с тинувином 327 сохраняет 40% исходной прочности а нестабилизированная нить за это время разрушается. Отсутствие окрашивающего действия и высокой стабилизирующий эффект, проявленньш соединением С-537 позволяет использовать это соединение для свето-термостабилизации поликапр оамидной нити.

Светотермостойкость полипропиленовых мононитей, „ стабилизированных С-537 и композицией на его основе, а также импортной стабилизирующей смесью

С-537

0,5 Бесцвет- 102,0 ный

ДЛТДП - дилазфиптиодипропионат.

Эффективность стабилизаторов в процессе фото- и термоокислительной деструкции

Таблица 1

81,0 91,0 70,0

126

132 ЗОсут.

Таблица 2

Без стабили.затора

Продолжение Ta6n.Z

Безцветный 10 20 30

69 41 25

Разрушилось