Spôsob prípravy esterov 2,2,6,6-tetrametyl-4-piperidinolu

Číslo patentu: 281448

Dátum: 11.10.1995

Autori: Kavala Miroslav, Magura Miroslav, Komora Ladislav, Sás Ivan

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Spôsob prípravy esterov 2,2,6,6-tetrametyl-4-piperidinolu esterifikáciou vyšších mastných kyselín s 2,2,6,6-tetrametyl-4-piperidinolom pri teplote 160 až 220 °C za prítomnosti (poly)alkylzlúčeniny titánu alebo oxidu zinočnatého ako katalyzátora. Reakciu je výhodné uskutočňovať za prítomnosti azeotropického činidla alebo inertného plynu. Estery podľa vynálezu sú vhodné ako svetelné stabilizátory polymérov, najmä polyolefínov.

Text

Pozerať všetko

Dátum podania 16.03.1994 (13) Druh dokumentu B 6 Číslo priorimej prihlášky (51) 1 m. C 17 Dátum Priority C 07 D 211/46 Krajina priority Dátum zverejnenia 11.10.1995ÚRAD Dátum zverejnenia udeleniaPRIEMYSELNÉHO vo Vestníku 12.03.2001SLOVENSKEJ REPUBLIKY Číslo PCT(72) Pôvodca vynálezu Komora Ladislav, Ing., CSc., Prievidza, SK Kavala Miroslav, Ing., CSc., Prievidza, SK Magura Miroslav, Ing., CSc., Michalovce, SK Sás Ivan, Ing., Michalovce, SK(54) Názov vynálezu Spôsob prípravy esterov 2,2,6,6-tetrametyl-4-piperidinoluSpôsob prípravy esterov 2,2,6,6-tetrametyI-4-piperidinolu esteriñkáciou vyšších mastných kyselln s 2,2,6,6-tetramety 1-4-piperidinolom pri teplote 160 až 220 °C za prítomnosti (poly)alkylzlúčeniny títánu alebo oxidu zinočnatého ako katalyzátora. Reakciu je výhodné uskutočňovať za prítomnosti azeotropického činidla alebo inermćho plynu. Estery podľa vynálezu sú vhodne ako svetelné stabilizátory polymćrov, najmä polyoleflnov.Vynález sa týka spôsobu prípravy esterov vyšších mastných kyselín s 2,2,6,6-tetrametyl-4-piperidinolom, ktoré sa používajú ako svetelné stabilizátory polymćrov, najmä polyoleíinov. stabilizačný účinok je najmä proti účinkom ultraiialového žiarenia.Estery 2,2,6,6-tetrarnetyl-4-piperidinolu s monokarboxylovými kyselinami sú známe Chemische Berichte 45,2060 (l 9 í 2), a to ester kyseliny benzoovej a octovej.Opísaný je postup výroby esterov vyšších mastných kyselín s 2,2,6,6-tetrametyl-4-piperidinolom (čs. AO 229 069). 2,2,6,6-Tetrametyl-4-piperidinol reaguje so zmesou monokarboxylových kyselín Cl., až C 15 normálnych,rozvetvených, prípadne nenasýtench pri teplote 150 až 260 °C s postupným oddestilovaním reakčnej vody. V konkretnom postupe reagoval 2,2,6,6-tetrametyl-4-píperidino 1 so stearínom v priebehu 10 hodín, pričom surový produkt obsahoval 80,2 hmotn. esterov vyšších mastných kyselín a 19,8 hmom. solí pripravených esterov s vyššími mastnými kyselinami. Nevýhodou postupu je potreba oddelenia soli esteru prekryštalízovaním zpetrolćteru, aby sa získal čistý ester, no itak produkt obsahuje 4,5 až 9,8 solí. Keďže samotný surový produkt je hnedej až čiemej farby,okrem prekryštalizovania zvhodného rozpúšťadla, odiiltrovania solí anáslednćho oddestilovania rozpúšťadla, je potrebná aj destilácia produktu. Ďalšou nevýhodou je pomeme dlhý reakčný čas potrebný na dosialmutie prijateľnej konverzie stearínu i tetrametylolpiperidinolu.Aj ostatné známe postupy prípravy esterov 2,2,6,6-tetrametyl-4-piperidinolu (napr. švajčiarske patemy 585 988 a 320 992, japonský patent 47-27981) sa vyznačujú značnou prácnosťou. sprevádzané sú taktiež odpadovými vodami aje potrebné odstraňovať vedľajšie produkty.Podstatou tohto vynálezu je spôsob prípravy esterov 2,2,6,6-tetrametyl-4-piperidínolu esterifikáciou 2,2,6,6-tetrametyl-4-piperidinolu s mastnými kyselinami, pri ktorom sa reakcia uskutočňuje za prítomnosti (poly)alkylzlúčeniny titánu alebo oxidu zinočnatého v množstve 0,03 až 5 hmotn., počítané na 2,2,6,6 tetrametyl-4-piperidinol, pri teplote 160 až 220 °C.Výhodou postupu podľa tohto vynálezu je zníženie esteriiikačnej teploty, pričom sa dá dosiahnuť surový produkt s číslom kyslosti pod 5 mg KOH/g.Produkt je žltkastej farby a nie je ho potrebné prekryštalizovaním zakoncentrovať, ateda následne ñltrovať soli esteru.Spôsob esteritikácie 2,2,6,6-tetrametyl-4-piperidinolu umožňuje uskutočniť esteriñkácíu s mastnými kyselinami za miemejších podmienok s vyšším prereagovaním (konverziou) kyselín na estery, pri ktorom sa použijú katalyzátory na báze titánu a zinku.Ako najaktivnejšie katalyzátory sa preukázali zlúčeniny titá.nu, najmä tetraalkyltitán, tetrabutyltítán, polybutyltitanat, tetraizopropyltitanat aine alkylderiváty, pričom pre katalytickú účinnosť je podstatné, aby bol katalyzátor rozpustný v reakčnej zmesi. Taktiež ikeď s menšou katalytickou aktivitou sa preukázal oxid zinočnatý, ktorý hoci je sám nerozpustný V reakčnej zmesi, reakciou s kyselinamipoužívanými na esteriñkáciu tvorí zmesi, ktoré sú katalyticky účinné. Z tohto dôvodu sa dajú okrem oxidu použiť aj iné zlúčeniny zinku - uhličitany, soli zinku s vyššími mastnými kyselinami a pod.Použitím týchto katalyzátorov je možné potrebnú esterifikačnú teplotu znížiť o 40 až 60 °C v porovnaní s reakciami bez katalyzátora, pričom sa získa ester s nižším číslom kyslosti pod 5 mg KOH/g, resp. pod 3 mg KOH/g, čo sa nepodarilo dosialmuť bez katalyzátora, ani s neúmemým predĺžením reakčného času.Na priebeh esterifikácie je výhodne privádzať inertný plyn do reakčného prostredia a ešte výhodnejšie použitie azeotropického činidla s teplotou varu približne v rozmedzí esterifikačnej teploty, ktorého cieľom je pomôcť odstrániť tvoriace sa vodné pary a tým posuv reakčnej rovnováhy reakcie. Okrem toho azeotropícké čínidlá (xylćn, alkćny steplotou varu výhodne 160 až 180 °C a pod.) tým, že rozpúšťeljú tetrametylpiperidinol, ktorý sublimuje z reakčného prostredia po kondenzáeii, vracajú tento do reakčného prostredia.Príklady uskutočnenia vynálezu Príklad 1 - porovnávaci bez použitia katalyzátoraDo 250 ml banky vybavenej míešadlorrí, teplomerom,esterifikačným nadstavcom na oddeľovanie vody sa nadávkovalo 45 g tetrametylpiperidinolu, obsah 97 hmotn. a 78,6 g stearinu, t. j. technickej kyseliny stearovej (zmes kyseliny stearovej 60 hmotn. apalmitovej 38 hmotn. s nízkym obsahom kyseliny olejovej 0,5 hmotn. s číslom kyslosti 200 mg KOH/g, jódovým číslom 5 g jódu/ 100 g vody). Priebeh esteriñkáeie bol sledovaný na zaklade čísla kyslosti reakčnej zmesi.Násada azariadenie ako v príklade l, t. j. 45 g tetrametylpiperidinolu, 78,6 g stearínu, navyše 0,6 g tetrabutyltitanátu Ti(0 Bu)4.S použitím 1,2 g (t. j. 1 hmotu.) na násadu tetrametylbutyltitanátu pri inak nezmenených podmienkach bol priebeh nasledovnýčas ĚĚIIIIIHH te u lota °C WHWWWWŇWW WProdukt je slabožltý. S použítím 0,6 g tetraizopropyltitanátu bol priebeh reakcie prakticky zhodný ako s použitím li(OBu)4.Vprípadc, že sa použil katalyzátor polybutyltitanátv množstve 0,1 g na normálnu násadu, bol priebeh reakcie nasledovnýS 0,6 g polybutyltitanátu pri teplote 185 až 190 °C bol priebeh prakticky zhodný ako s 0,3 g polybutyltítanátu a po 18 h sa dosiahlo číslo kyslosti 3,3 mg KOH/g.10,0 g destilačný zvyšok z príkladu 2 z produktu s použitím tetrabutyltítanátu po oddestilovaní esteruna molekulovej odparke IHIMHMI IHWHWWWĚ íslo kyslosti 71,7 24,5 14,8 9,4 5,1 2,2 m KOH/Priebeh reakcie bol nasledovnýčas h WWIIHHHHH te lota °C WWWWWWWWAj ked vporovnaní s tetrametyltitanátom bol priebeh reakcie pomalši, katalytický vplyv na reakčnú rýchlosť i konverziu je evidentný.V prípade, že sa nepoužíl xylén ako azeotropické činidlo, ale reakčná zmes bola prefukovaná prúdom dusíka,priebeh reakcii bol podobný, iked na chladných častiach aparatúw bolo vidno vysublímovaný 2,2,6,6-tetrametyl-4-piperidinol.1. Spôsob prípravy esterov 2,2,6,6-tetra 1 netyl-4-piperidínolu esteriñkáciou 2,2,6,6-tetrametyl-4-piperidinolu s mastnýmikyselinami,vyznačujúci sa tým,že reakcia sa uskutočňuje za prítomnosti (poly)alky 1 zlúčeniny titánu alebo oxidu zinočnatého ako katalyzátora v množstve 0,03 až 5 hmotn., počítané na 2,2,6,6-tetra-metyl-4-piperidino 1, pri teplote 160 až 220 °C.2. Spôsobpodľanaroku 1, vyznačuj úci sa tý m , že ako katalyzátor sa použije tetraalkylzlúčenina titánu alebo polybutyltitanát.3. Spôsobpodľanároku Lvyznačujúci sa t ý m , že reakcia sa uskutočňuje za prítomnosti azeotropického činidla steplotou varu vrozmedzí esteriflkačnej teploty.4. Spôsobpodľanároku Lvyznačujúci sa tý m , že do reakčného prostredia sa privádza ineriný

MPK / Značky

MPK: C07D 211/46

Značky: 2,2,6,6-tetrametyl-4-piperidinolu, přípravy, esterov, spôsob

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/3-281448-sposob-pripravy-esterov-2266-tetrametyl-4-piperidinolu.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob prípravy esterov 2,2,6,6-tetrametyl-4-piperidinolu</a>

Podobne patenty