2, 2, 6, 6-тетраметилпиперидиламид 2, 2, 6, 6 тетраметилпиперидиламиноуксусной кислоты в качестве неокрашивающего свето-термостабилизатора полимерных материалов

ОЮЗ СОВЕТСНИОЦИАЛИСТИЧЕРЕСПУБЛИН А 671 4 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ КА НОМУ СВИДЕТЕЛ Н-сН,с КН1 ританииопублик. 1975. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Патент ВеликобУ 1398413, кл. С 2 С,(54) 2, 2, 6, 6-ТЕТРАМЕТИЛПИПЕРИДИЛ АМИД, 2, 6, б ТЕТРАМЕТИЛПИПЕРИДИЛ АМИНОУКСУСНОИ КИСЛОТЫ В КАЧЕСТВЕ(5 С 07 Э 211/58 С 08 К ОКРАШИВАВШЕГО СВЕТО-, ТЕРМОСТАБИЛ ЗАТОРА ПОЛЯРНЫХ МАТЕРИАЛОВ, (57) 2,2,6,6-Тетраметилпиперидил 2, 2,б,б-тетраметилпиперидиламино уксусной кислоты общей формулы3 С 3 З С СН 3 НЗС СН 0 НС СК 3 в качестве неокрашивающего свето термостабилиэатора полимерных ма риалов.Изобретение относится к синтезунового химического соединения, конкретно к синтезу 2,2,6,6-тетраметилпиперидиламиду 2,2,6,6-тетраметилпиперидиламиноуксусной кислоты в 5качестве неокрашивающего свето-,термостабилизатора полимерных материалов,Укаэанные свойства предполагают возможность применения его при10получении полипропиленового илиполиамидного волокна и использования в промьпппенности пластмасс.Известны амиды 2,2,6,6-тетраметилпиперидилуксусной кислоты общейформулы НУ Нс с О 30 35 пп С СН 5 . НЗС СН 3 45 К НС СН С СН 2, 2,6,6-Тетраметилпиперидиламид 2,2,6,6-тетраметилпиперидил ам уксусной кислоты представляет белый кристаллический порошок т.пл. 151-153 С растворимый в форме, алифатических спиртах,Указанное соединение форму получают на основе двух однов инособойсхлоро 5 где А - алифатический, насыщенный 25 или ненасыщенный углеводородный радикал, содержащий С - Скоторые могут быть использованы в качестве стабилизаторов полимерных материалов 11.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. 402,2,6,6- Тетраметилпиперидиламида 2,2,6,6-тетраметилпиперидиламиноуксуской кислоты формулыегоеВыход 23,3 г (66,08% от теоретического, считая на этиловый эфирмонохлоруксусной кислоты).Температура плавления 148-153 С.После перекристаллизации из петролейного эфира т.пл. 151-153 С.Элементный состав С Н,И ОВычислено,%: С 68, 13; Н 11, 43;И 15,89,Найдено,%: С 68,08; Н 11,34;И 15,60.В ИК-спектре полученного соеди 4нения содержатся полосы при 3355 см(9 й-н)1670 см" (1 с=о ф Амид 1),1540 см- ( 1-н, Амид Х 1), подтвержно,идущих реакций: амидирования эфиров карбоновых кислот и аминирования галоидпроизводных аминами с тем отличием, что впервые в качестве исходного амина использовался 4 - амино,2,6,6-тетраметилпиперидин. Это дает воэможность получить новое полифункциональное соединение, содержащее наряду с двумя фрагментами 2,2,6,6-тетраметилпиперидина и амидной группировки вторичную аминогруппу.Согласно предлагаемому изобретению низшие эфиры монохлоруксусной кислоты подвергают взаимодействию с 2,2,6,6-тетраметил- аминопиперидином при температуре 120-130 С с использованием в качестве акцептора выделяющегося хлористого водорода избытка амина с последующим выделением целевого продукта известными приемами.П р и м е р 1, 2,2,6,6-Тетраметилпиперидиламид 2,2,6,6-тетраметилпиперидиламиноуксусной кислоты (С).В четырехгорлую колбу емкостью 250 мл, снабженную мешалкой, обратным холодильником и термометром, загружают 109,38 г (0,7 г-моль) 2,2,6,6-тетраметил-аминопиперидина (АТАА) и 12,22 г (О, 1 г-моль) этилового эфира монохлоруксусной кислоты.Реакционную массу вьдерживают при 120-130 С в течение 10 часов, охлаждают до 80 С 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 горяч толуола. Из фильтрата при охлажд нии выпадает целевой продукт.30 35 40 45 50 дающие строение полученного соединения,.П р и м е р 2. В условиях примера 1 из 109,38 (0,7 г-моль) 4-амино.2,2,6,6-тетраметилпиперидина и 10,85 г (О, 1 г-моль) метилового эфира монохлоруксусной кислоть; получают 17, 1 г продукта (48,5% от теоретического, считая на метиловый эфир).Температура плавления: 147-149 ОС,После перекристаллизации из петролейного эфира т.пл. 152-153 С,П р и м е р 3. В условиях примера 1 из 109,38 г (0,7 г-моль) 4-амино, 2,6,6-тетраметилпиперидина и 13,65 г изо-пропилового эфира монохлоруксусной кислоты получают 19, 71 г (О, 1 г-моль) продукта (55,89% от теоретического, считая на изо-пропиловый эфир монохлоруксусной кислоты).Температура плавления: 149,5- 150 фС.После перекристаллизации из петро лейного эфира т.пл. 151-152 С.Соединение Сявляется новым светостабилизатором, неокрашивающим полипропилен и поликапроамид, а также нити из них. Испытание этого соединения в качестве светостабилизаторапроводилось в лабораторных условиях на полипропиленовых и капроновых мононитях линейной плот ности 12-14 ;екс.1. Испытание на полипропиленовьм нитях.Светостабилизатор Сиспытывался 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.Иэ результатов лабораторных испытаний следует, что Собладает хорошей термо- и светостабили зирующей эффективностью, не окра 5 10 15 20 шивает полимер, Отсутствие окрашивающего действия позволяет использовать это соединение и его композиции и фенольными антиоксидантами для стабилизации полипропиленовых нитей, предназначенных для широкого ассортимента изделий.11, Испытание на поликапроамидной нити.Синтез поликапроамида проводили на лабораторной установке. Ссмешивали 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(ГОСТ 6825-61), спектр излучения которых близок к солнечному. Для определения устойчивости нити к тепловому старению нить прогревали в сушильном шкафу в течение двухОчасов при 200 С. Светостойкость (теплостойкость) определяли по сохранению прочности нити после облучения (прогрева),Для сравнения в аналогичныхусловиях бып получен полимер и мононить из него беэ стабилизатора и с известным светостабилизатором тинувином. Результаты испытаний представлены в табл. 2. Как видно из данных, приведенных в табл. 2, соединенные Собладает высоким стабилизирующим действием. Введение 0,3% весовых позволяет сохранить прочность нити до 90% за 30 суток облучения, в то время как мононить с тинувином - 327 сохраняет 40% исходной прочности а нестабилизированная нить за это время разрушается. Отсутствие окрашивающего действия и высокой стабилизирующий эффект, проявленный соединением С, позволяет использовать это соединение для свето-термостабилизации поликапроамидной нити.671245 Таблица 1 Светотермостойкость полипропиленовых мононитей,стабилизированных Си композицией на егооснове, а также импортной стабилизирующей смесью Содер.стаб.,7 Цвет нити Светостойкость40 сут ТермостЮ п/п 20 сут Доразр.,сутки Стабилизато- ры сохранение, Х проч- ность удли- проч- удлинение ность нение 1. СБесцвет,0 81,0 91,0 70,0 132 126ный 30 сут. 0,5 Ь 2. То же 85,8 69,0 93,.3 78,7 97 196 0,5 0,5 3,0,5 18 98 20 100 0,3 4,Светложелтый ДЛТДП О, 5 Тинувин0,5 фДЛТДП - дилауриптиодипропионат. Таблица 2 Эффективность стабилизаторов в процессефото- и термоокислительной деструкции 0,3 Бесцветный 10 С96 20 30 90 Тинувин0,3 Бледножелтый 10 80 20 58 Разрушилось 30 40 С Топанол КАТопанол КАТопанол КА при150 доразр.часы671245 Продолжение табл.2 Без стабили.затора Безцветный 10 69 20 41 Разрушилось 30 25 Корректор И, Эрдейи Редактор П. Горькова Техред М,Кузьма Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 4494/2 Тираж 384ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5