-Метилксантогенаты морфолина или пиперидина, являющиеся ускорителями вулканизации кабельных резин Советский патент 1980 года по МПК C07D211/10 C07D265/10 C08K5/34 

Изобретение относится к новым метилксантогенатам морфолина или пиперидина общей формулы R - СН О - С - ЗК }); - -Ч - ,) N которые могут быть применены в ка честве ускорителей вулканизации к бельньох резин. Известны ускорители вулканизац резиновых смесей на основе пипери на или его алкилзамещенных Cll. Недостатком таких ускорителей резин является их неустойчивость повышенная склонность к подвулкан зации. Цель изобретения - получение с единений, обладающих повьвиенными ствами в качестве ускорителей вул канизации кабельных резин. Указанная цель достигается применением Н-метилксантогенатов морфолина или пиперидина, которые получают взаимодействием морфолина или пиперидина с параформальдегидом с последующей конденсацией с сероуглеродом и едким кали в среде органического растворителя при 20-25с. Все синтезированные N-метилксантогенаты соответствующиз аминов являются кристаллическими веществами, стойкими при хранении, хорошо растворимыми в полярных растворителях.. Строение синтезированных соединений подтверждены элементным анализом и ИК-спектром. Способ осуществляется следующим образом. Пример 1. Морфолил-М-метилксантогенат калия. В трехгорлую колбу загружают 8,7мл (0,1 моль) морфолина, 3 г (0,1 моль) параформа, 10-15 мл диоксана и перемешивают 1 ч. Одновременно по каплям добавляют 6,2 мл (0,1 моль) сероуглерода и 5,6 г (0,1 моль) раствора едкого кали. Перемешивание продолжают еще 1,5 ч при 20-25с. Затем образовавшийся осадок отфильтроБывают и высушивают. Продукт очищают перекристаллизацией из этилового спирта.

Выход 19,05 г (82.5% от теоретического). Т. пл. 31(ГС с разложением.

Морфолил-М-метилксантогенат каЛИЯ хорошо растворяется в воде и спирте, в диэтиловом эфире и диоксане не растворяется.

Найдено, %г С 33,19; Н 4,57; N 6,62; S 29,45; К 18,40. .

. .

Вычислено, %: С 33,48; Н 4,65;/N6,51 S 29,75; К 13,14.

Пример 2. Пиперидил-N-Meтилксантогенат калия. .

Аналогично примеру 1 проводят реакцию взаимодействия 10 мл (0,1 моль пиперидина, 3 г (0,1 моль) параформа, 6,2 мл сероуглерода, 5,6 г (0,1 моль) едкого, кали, растворенного в 7-8 мл воды и 10-15 мл диоксана в качестве растворителя. Продолжительность реакции 2,5 ч при 20-25 После отгонки растворителя продукт очищают перекристаллизацией из диоксана.

Выход 19,55 г (85.3% от теоретического). Т. пл. с разложением

Пиперидил-М-метилксантогенат калия хорошо растворяется в ацетона, диоксане и воде. В диэтиловом эфире, бензоле и CCt не растворяется.. Найдено, %: С 36,65; Н 5,75; N 6,26; S 27,74; К 17,37.

.

Вычислено, %: С 37,0; Н 5,28; N 6,16 S 28,19; К 17,27.

П р и м е р 3. 2-МетилпиперидилN-метилксантогенат калия.

Аналогично примеру 1 проводят реакцию взаимодействия 11,5 мл (0,1мол 2-метилпиперидина, Зг (0,1 моль) параформа, 6,2мл (0,1 моль) сероуглерода, 6,6 г (0,1 моль) едкого кали в присутствии диоксана в качестве растворителя. Продолжительность реакции 2 ч при . Растворитель отгоняют и целевой продукт перекристаллизовывают из ацетона.

Выход 12,9 г (61,0% от теоретического) . Т. пл. с разложением.

2-Meтилпипepидил N-мeтилкCaнтoгенат калия хорошо растворяется в воде и спирте. В.диэтиловом эфире, ССЕх -и бензоле не растворяется. Найдено, %: С 39,28; Н 5,53; N 5,47; S 26,05; К 16,71.

CgHuNOS, К

Вычислено, %: С 39,5; Н 5,76; N 5,75 S 26,35; К 16,5.

Пример 4. 3 -Метилпиперидил-Н-метилксантогенат калия.

Аналогично примеру 1 проводят реакцию взаимодействия 11,5 мл (0,1 моль) 3-метилпиперидина, 3 г (0,1 моль) параформа, 6,2 мл (0,1моль

сероуглерода, 5,6 г (0,1 моль) едкого кали в среде диоксана. Реакцию проводят в течение 2 ч при 20-25 с, растворитель отгоняют и .целевой продукт очищают, перекристаллизацией из этилового спирта.

Выход 15,16 г (68,5% от теоретического). Т. пл. 320°С с разложением.

З-Метилпиперидил-М-метилксантогенат калия при нагревании хорошо растворяется в воде, спирте и СС . В диэтиловом эфире, бензоле и ацетоне не растворяется.

Найдено, %: С 39,41; Н 5,53;N 5,47; S 26,31; К 16,42.

C8H..NOSnK

Вычислено, %: С 39,5; Н 5,76; N 5,76 N 26,35; К 16,5.

Пример 5. 4-МетилпиперидилЧ)-метилксантогенат калия.

Аналогично примеру 1 проводят реакцию взаимодействия .11,5 мл (0,1мол 4-метилпиперидина, 3 г (0,1 моль) параформа, 6,2 мл (0,1 моль) сероуглерода, 5,6 г (0,1 моль) едкого кали в среде диоксана. Продолжительность реакции 2 ч при 20-25°с. После сэтгонки растворителя целевой продукт очищают перекристаллизацией из ацетона.

Выход 16,43 г (71,7% от теоретического). Т. пл. с разложением

4-Метилпиперидил-М-метилксантогенат калия растворяется в воде и срйрте. В диэтиловом эфире, диоксане и ацетоне не растворяется. Найдено, %: С 39,57; Н 5,81; N 5,67; 5. 26,42; К 16,58.

К

Вычислено, %: С 39,5; Н 5,76; N 5,76 S 26,35; К 16,5.

Пример 6. 2-Метил-5-этилпиперидил-Н-метилксантогенат калия.

Аналогично примеру 1 проводят реакцию взаимодействия 15 мл (0,1мол 2-метил-5-этилпиперидина, 3 г (ОДмол параформа, 6,2 мл (0,1 моль) сероуглерода, 5,6 г (0,1 моль) едкого кали в среде диоксана. Продолжительность реакции 2 ч при 20-250с. После отгонки растворителя целевой продукт очищают прекристаллизацией из ацетона. .

Выход 15,4, г (57,2% от теорети- ческого). Т. пл. с разложением

2-Метил-5-этилпиперидил-М-метилксантогенат калия растворяется в воде, диоксане и спирте. В диэтиловом эфире и бензоле не растворяется. Найдено, %: С 44,31; Н 6,71; N 4,91; S 23,51; К 14,17.

C,oH,gNO%K

Вычислено, % С 44,23; Н 6,64; N5,16 S 23,61; К 14,39.

Исследование свойств целевых продуктов в качестве ускорителей вулканизации каучуков приводят на основе кабельной резины марки ШВП-50;

Составы резиновой смес.и ШВП-50 приведены в табл. 1.

Таблица 1

Как следует из табл. -1, в качестве ускорителя известной смеси используют каптакс (2-меркаптобензтиазол) в количестве 1,5 вес. ч., что является оптимальной дозировкой по ГОСТ 2609-66.

Каптакс как ускоритель вулканизации довольно широко применяется для вулканизации в паровой среде. В сочетании с тиураном он может быть использован и для вулканизации на воздухе. Однако каптакс плохо диспергируется в каучуке, что приводит к

местной перёвулканизации; при смешении на вальцах при ЭБ-ЮЗ С наблюдается подвулканизация смесей; плато вулканизации (длительность сохранения оптимальных физико-механических показателей резин при температуре вулканизации) небольшое, составляет 20 мин.

. Результаты сравнительных данных по физико-механическим показателям известного и предлагаемых составов резиновой смеси ШВП-50 приводятся в табл. 2.

Таблица 2