[go: up one dir, main page]

RU2042664C1 - Di-n-oxides of dialkylbenzene dinitriles as low-temperature rubber hardeners with small unsaturation and a method of synthesis of di-n-oxides of dialkylbenzene dinitriles - Google Patents

Di-n-oxides of dialkylbenzene dinitriles as low-temperature rubber hardeners with small unsaturation and a method of synthesis of di-n-oxides of dialkylbenzene dinitriles Download PDF

Info

Publication number
RU2042664C1
RU2042664C1 SU5033106A RU2042664C1 RU 2042664 C1 RU2042664 C1 RU 2042664C1 SU 5033106 A SU5033106 A SU 5033106A RU 2042664 C1 RU2042664 C1 RU 2042664C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dialkylbenzene
oxides
dinitriles
bis
synthesis
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Викторович Бородачев
Екатерина Владимировна Волхонская
Юрий Васильевич Гук
Александр Юрьевич Жуков
Георгий Иванович Цыпин
Светлана Юрьевна Чернышева
Валентина Федоровна Антипова
Наталья Валентиновна Панова
Original Assignee
Игорь Викторович Бородачев
Екатерина Владимировна Волхонская
Юрий Васильевич Гук
Александр Юрьевич Жуков
Георгий Иванович Цыпин
Светлана Юрьевна Чернышева
Валентина Федоровна Антипова
Наталья Валентиновна Панова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Игорь Викторович Бородачев, Екатерина Владимировна Волхонская, Юрий Васильевич Гук, Александр Юрьевич Жуков, Георгий Иванович Цыпин, Светлана Юрьевна Чернышева, Валентина Федоровна Антипова, Наталья Валентиновна Панова filed Critical Игорь Викторович Бородачев
Priority to SU5033106 priority Critical patent/RU2042664C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2042664C1 publication Critical patent/RU2042664C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: organic chemistry. SUBSTANCE: new di-N-oxides of dialkylbenzene dinitriles. Reagent 1: corresponding dialkylbenzene. Reagent 2: formaldehyde, hydrochloric acid, sulfuric acid, acetic acid. Reaction conditions: reagent 1 is treated with reagent 2 in acid medium at 70-85 C for 5-6 h followed by treatment of prepared product with 10-80% aqueous solution of hexamethylenetetramine at the definite conditions. Then extraction, neutralization and oxidation of prepared product were performed. EFFECT: improved method of synthesis. 4 cl, 6 tbl

Description

Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, в частности к производным ароматических нитрилов ди-N-оксидам динитрилов диалкилбензолов формулы

Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000003
где R1,2=C2H5; R3=C ≡
Figure 00000004
_→
Figure 00000005

R1,2=CH3; R3=C ≡
Figure 00000006
_→
Figure 00000007

R1,3=C2H5; R2=C ≡
Figure 00000008
_→
Figure 00000009

R1,3=CH3; R2=C ≡
Figure 00000010
_→
Figure 00000011
низкотемпературным отвердителям каучуков с малой непредельностью.The invention relates to the chemistry of macromolecular compounds, in particular to derivatives of aromatic nitriles di-N-oxides of dinitriles of dialkylbenzenes of the formula
Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000003
where R 1,2 = C 2 H 5 ; R 3 = C ≡
Figure 00000004
_ →
Figure 00000005

R 1,2 = CH 3 ; R 3 = C ≡
Figure 00000006
_ →
Figure 00000007

R 1.3 = C 2 H 5 ; R 2 = C ≡
Figure 00000008
_ →
Figure 00000009

R 1.3 = CH 3 ; R 2 = C ≡
Figure 00000010
_ →
Figure 00000011
low temperature rubber hardeners with low unsaturation.

Изобретение относится также к способу получения указанных веществ. The invention also relates to a method for producing said substances.

Изобретение может быть использовано при производстве эластичных каучуков с широким спектром эксплуатационных характеристик. The invention can be used in the production of elastic rubbers with a wide range of operational characteristics.

Одним из важных показателей физико-химических свойств и химического состава известных видов натуральных и синтетических каучуков, наряду с плотностью, температурой стеклования, средневязкостной массой, содержанием примесей и другими, является показатель процентного содержания непредельных связей. По этому параметру каучуки можно условно разделить на три группы: 1-я группа каучуки, имеющие высокий (до 48 мас. >С=С< связей) процент непредельности, например, натуральные каучуки (Смокед-шитс), изопреновые (СКИ-3), бутадиеновые (СКБ) и др. One of the important indicators of the physicochemical properties and chemical composition of known types of natural and synthetic rubbers, along with density, glass transition temperature, medium viscosity mass, impurity content and others, is an indicator of the percentage of unsaturated bonds. According to this parameter, rubbers can be conditionally divided into three groups: group 1 rubbers having a high (up to 48 wt.> C = C <bonds) percent unsaturation, for example, natural rubbers (Smoked Sheets), isoprene (SKI-3) butadiene (SKB), etc.

2-я группа каучуки, обладающие малой непредельностью (0,2-1,0 мас. >С=С< связей), например, бутилкаучуки (БК-0845ТД, БК-2045Н) и др. The 2nd group of rubbers with low unsaturation (0.2-1.0 wt.> C = C <bonds), for example, butyl rubbers (BK-0845TD, BK-2045N), etc.

3-я группа каучуки с полностью насыщенной основной цепью, к которым можно отнести полиизобутилены (П-155), эпихлоргидриновые каучуки (СКЭХГ-200), фторкаучуки (СКФ-260) и др. [1]
Только на основе каучуков последних двух групп были получены эластичные полимеры, отвечающие современным требованиям по отношению к окислителям (озон, кислород), действию тепла, с высокой газонепроницаемостью и стойкостью к набуханию в различных маслах.
3rd group of rubbers with a fully saturated main chain, which can include polyisobutylene (P-155), epichlorohydrin rubbers (SKEHG-200), fluororubber (SKF-260), etc. [1]
Only on the basis of rubbers of the last two groups, elastic polymers were obtained that meet modern requirements with respect to oxidizing agents (ozone, oxygen), the action of heat, with high gas impermeability and resistance to swelling in various oils.

Для получения эластомеров, как с указанными выше, так и другими специальными свойствами, в процессе вулканизации каучуков применяют разнообразные химические добавки (ингредиенты). К их числу можно отнести вулканизирующие вещества, ускорители, активаторы, замедлители вулканизации, противостарители, наполнители и др. Особую роль в этом ряду занимают вулканизирующие вещества, или отвердители полимеров, так как они, в основном, определяют технологические параметры структурирования полимеров, в том числе температурные режимы. To obtain elastomers, both with the above and other special properties, various chemical additives (ingredients) are used in the process of vulcanization of rubbers. Among them are vulcanizing agents, accelerators, activators, vulcanization inhibitors, antioxidants, fillers, etc. A special role in this series is played by vulcanizing agents, or polymer hardeners, since they mainly determine the technological parameters of polymer structuring, including temperature conditions.

Одним из недостатком известных отвердителей каучуков, например, серы, органических перекисей является необходимость применения в процессе отверждения повышенных температур, как правило, превышающих 100оС [2] Это приводит к существенным энергозатратам при переработке каучуков с малой непредельностью, так как объемы их производства составляют десятки тысяч тонн в год.This leads to substantial energy consumption in the processing of rubbers with low unsaturation have been volumes of their production is a disadvantage of the known hardeners rubbers, for example, sulfur, organic peroxides is the need to use during the curing elevated temperatures usually exceeding 100 ° C [2] tens of thousands of tons per year.

Наиболее старый, но широкоприменяемый до сих пор вулканизатор сера для отверждения каучука требует затрат большого количества энергии, так как только при высокой температуре (выше 150оС) происходит радикальный распад восьмичленного цикла серы, т. е. ее активация, с последующим очень медленным химическим структурированием каучука. Сложность этого процесса возрастает при получении вулканизатов на основе каучуков с малой непредельностью, так как экспериментально установлено, что даже незначительное снижение непредельности с 2% до 0,8% (в от непредельности натуральных каучуков) снижает скорость сшивки почти в четыре раза [3] Применение повышенных температур (в соответствии с аррениусовской зависимостью) не всегда дает положительных результатов из-за увеличения вклада побочных реакций окисления и пиролиза.Most old but shirokoprimenyaemy still vulcanizer of sulfur for curing the rubber requires costs a large amount of energy, as only at high temperature (above 150 ° C) occurs radical decomposition eight- sulfur cycle t. E. Its activation, followed by a very slow chemical structuring rubber. The complexity of this process increases with the preparation of rubber-based vulcanizates with low unsaturation, since it has been experimentally established that even a slight decrease in unsaturation from 2% to 0.8% (in the case of unsaturation of natural rubbers) reduces the crosslinking rate by almost four times [3] elevated temperatures (in accordance with the Arrhenius dependence) does not always give positive results due to the increased contribution of side reactions of oxidation and pyrolysis.

Поскольку вулканизация каучука только элементарной серой является весьма длительным высокотемпературным процессом для его интенсификации используют ускорители вулканизации, в том числе, различного вида карбаматы (МН, ЭН, МЦ, БЦ, ЭФЦ, ДМЦ, ПМП, ЭЭА), тиурамы (ММ, Д, Е, МТ), каптакс, цинкапт, альтакс, сульфенамиды (Ц, 2Ц, М, ТМ, ДТМ, БТ, Ф) и ряд других, а для полимеров с малой непредельностью суперускорители [4] Действие подавляющего числа перечисленных выше ускорителей сводится, главным образом, к сокращению времени процесса вулканизации и не меняет его температурные параметры. Since vulcanization of rubber by elemental sulfur only is a very long high-temperature process, vulcanization accelerators, including various types of carbamates (MN, EN, MC, BC, EFC, DMC, PMP, EEA), thiuram (MM, D, E) are used to intensify it , MT), captax, zincapt, altax, sulfenamides (C, 2C, M, TM, DTM, BT, F) and a number of others, and for polymers with low unsaturation, super accelerators [4] The overwhelming number of the accelerators listed above is reduced mainly , to reduce the time of the vulcanization process and does not change its temperature parameters.

Так, ультраускоритель вулканизации резиновых смесей пентаметилендитиокарбамат пиперидиния, например Карбамат ПМП (СССР), Naugatex 144 (US), Pip-Pip (GB), Vulkacit (Ger), позволяет проводить вулканизацию при температуре не ниже 100-140оС.So, the ultra-accelerator for vulcanization of rubber mixtures of piperidinium pentamethylene dithiocarbamate, for example, Carbamat PMP (USSR), Naugatex 144 (US), Pip-Pip (GB), Vulkacit (Ger), allows vulcanization at a temperature not lower than 100-140 о С.

Для вулканизации каучуков различной природы широкое применение получили органические перекиси: перекись ди-трет-бутила (Пербут), перекись дикумила (Перкум), перекись бензоила (Пербенил). Так, для вулканизации каучуков с небольшой непредельностью, например, кремнийорганических: (СКТВ) достаточно эффективна перекись ди-трет-бутила. Полученные вулканизаты обладают высокой твердостью и прочностью на разрыв. Однако во всех случаях температура вулканизации лежит в интервале 120-170оС, причем процесс ведут в течение длительного времени под давлением, так как температура ее кипения (110оС) ниже температуры ее распада для начала структурирования [1]
Известно также, что для вулканизации непредельных каучуков, а особенно каучуков с малой непредельностью (бутилкаучук, СКЭПТ), используют также фенолформальдегидные смолы, например, n-трет-Бутилфенолформальдегидную смолу (Фенофор Б), n-трет-Октилфенолформальдегидную смолу (Фенофор О), бромметилированную n-трет-бутилфенолформальдегидную смолу (Фенофор ББ). Но и в этом варианте отверждения необходимым условием проведения процесса является температура 140-180оС. Причем по данным работы [1] сложно получить хорошие характеристики вулканизатов при непредельности исходного каучука ниже 1,8% в том числе из-за низкой скорости сшивки и длительности процесса.
Organic peroxides are widely used for vulcanization of rubbers of various nature: di-tert-butyl peroxide (Perbut), dicumyl peroxide (Perkum), benzoyl peroxide (Perbenil). So, for the vulcanization of rubbers with a small unsaturation, for example, organosilicon: (SKTV) di-tert-butyl peroxide is quite effective. The resulting vulcanizates have high hardness and tensile strength. However, in all cases, the vulcanization temperature is in the range 120-170 ° C, wherein the process is conducted for a long time under pressure since its boiling temperature (110 ° C) below the temperature to begin its decay structuring [1]
It is also known that for the vulcanization of unsaturated rubbers, and especially rubbers with low unsaturation (butyl rubber, SKEPT), phenol-formaldehyde resins are also used, for example, n-tert-butylphenolformaldehyde resin (Fenofor B), n-tert-Octylphenol formaldehyde resin, ( bromomethylated n-tert-butylphenol formaldehyde resin (Fenofor BB). However, in this embodiment, the curing process of the necessary condition is the temperature of 140-180 C. Moreover, according to [1] difficult to obtain good characteristics of the original unsaturation vulcanizates when the rubber below 1.8%, including due to the low crosslinking rate and duration process.

Известна низкотемпературная система отверждения каучуков на основе полухлористой серы. Однако при переработке каучуков в присутствии полухлористой серы уже в первые 1-2 мин наблюдается "скорчинг" смеси, что делает их непригодными для дальнейшего использования с целью формования, прессования и не позволяет получать равномерно сшитые эластомеры. Кроме этого, по данным работы [5] низкотемпературное отверждение допустимо только в отношении натуральных, т.е. имеющих максимальный процент непредельности каучуков, причем существенным недостатком этой системы отверждения является то, что в процессе происходит выделение соляной кислоты. Специфика отверждения полухлористой серой заключается также в том, что на ее основе можно получать лишь тонкостенные изделия из-за действия в парах или в бензиновом растворе. Known low-temperature curing system of rubbers based on sulfur chloride. However, during the processing of rubbers in the presence of sulfur chloride already in the first 1-2 minutes, “scorching” of the mixture is observed, which makes them unsuitable for further use for the purpose of molding, pressing and does not allow to obtain uniformly crosslinked elastomers. In addition, according to [5], low-temperature curing is permissible only in relation to natural ones, i.e. having a maximum percentage of unsaturation of rubbers, and a significant drawback of this curing system is that hydrochloric acid is released in the process. The specificity of sulfur cure is also that only thin-walled products can be obtained on its basis due to the action in vapors or in a gasoline solution.

К числу вулканизирующих агентов относятся производные хинонов, например, n-хинондиоксим (ПХДО), превращающийся при действии окислителей, например оксидов свинца (IУ), в n-динитрозобензол, который и обеспечивает поперечное сшивание при 80-100оС [5] Известно, что эти агенты являются взрывоопасными компонентами и повышают склонность смесей к подвулканизации, и сейчас вытесняются фенолформальдегидными смолами. Следует отметить высокую токсичность как свинца, так и n-динитрозобензола [6]
Существует возможность использования при отверждении каучуков с малой непредельностью хиноловых эфиров продуктов взаимодействия n-бензохинондиоксима с 2,4,6-сильнозатрудненными фенолами. Именно при применении таких вулканизирующих агентов было достигнуто существенное улучшение как технологических, так и эксплуатационных свойств резин на основе малонепредельного бутилкаучука [7] Несмотря на удовлетворительные результаты по свойствам конечных эластомеров и в этом варианте отверждения необходимо использовать повышенные температуры для процесса структурирования в интервале 100-143оС [8]
Низкотемпературные отвердители каучуков с малой непредельностью (до 1,0 мас.) неизвестны.
Vulcanizing agents include quinone derivatives, for example, n-quinondioxyme (PCDO), which is converted under the action of oxidizing agents, such as lead oxides (IU), into n-dinitrosobenzene, which provides cross-linking at 80-100 о С [5] It is known that these agents are explosive components and increase the susceptibility of mixtures to vulcanization, and are now being replaced by phenol-formaldehyde resins. It should be noted the high toxicity of both lead and n-dinitrosobenzene [6]
It is possible to use the products of the interaction of n-benzoquinone dioxime with 2,4,6-very difficult phenols when curing rubbers with low unsaturation of quinol esters. It was with the use of such vulcanizing agents that a significant improvement was achieved in both the technological and operational properties of rubbers based on low-unsaturated butyl rubber [7] Despite the satisfactory results on the properties of the final elastomers and in this curing variant, it is necessary to use elevated temperatures for the structuring process in the range of 100-143 about C [8]
Low temperature rubber hardeners with low unsaturation (up to 1.0 wt.) Are unknown.

Не обнаружено сведений о ди-N-оксидах 1,5-динитрил-2,4-диэтилбензола, 1,5-динитрил-2,4-диметилбензола, 1,4-динитрил-2,5-диэтилбензола, 1,4-динитрил-2,5-диметилбензола и их специфических свойствах. No data were found on the di-N-oxides of 1,5-dinitrile-2,4-diethylbenzene, 1,5-dinitrile-2,4-dimethylbenzene, 1,4-dinitrile-2,5-diethylbenzene, 1,4-dinitrile -2,5-dimethylbenzene and their specific properties.

Известен способ получения производных ароматических нитрилов полифункциональных N-оксидов (терефтало-бис-нитрил-N-оксида, окси-бис-4-бензоилкарбонитрил-N-оксида, адипобискарбонитрил-N-оксида) [9] Так, в суспензию 19,8 г оксима терефталевого альдегида в 357 г эфира пропускают NOCl при 0оС до исчезновения зеленой окраски. После удаления эфира и перекристаллизации получают 5,9 г терефтало-бис-оксимоилхлорида с т.пл. 177,5-179оС. К раствору 5 г последнего в 66 г метилового спирта прибавляют при 0оС в течение 1 ч раствор 4,2 г триэтиламина в 1,2 г метилового спирта. Твердый продукт промывают дважды метиловым спиртом и получают 3,17 г терефтало-бис-нитрил-N-оксида. Выход целевого продукта в расчете на исходный оксим составляет около 19,0 мас. (от теор. ). Следует отметить, что исходный оксим требует отдельного синтеза, что, безусловно, означает дальнейшее снижение выхода конечного соединения. Низкий выход N-оксидов и абсолютные условия получения являются препятствием на пути использования известного способа синтеза производных ароматических нитрилов на практике.A known method of producing derivatives of aromatic nitriles of polyfunctional N-oxides (terephthalic-bis-nitrile-N-oxide, oxy-bis-4-benzoylcarbonitrile-N-oxide, adipobiscarbonitrile-N-oxide) [9] Thus, in a suspension of 19.8 g oxime terephthalaldehyde in 357 g ester is passed NOCl at 0 ° C until disappearance of the green color. After removal of the ether and recrystallization, 5.9 g of terephthalo-bis-oximoyl chloride are obtained with a melting point of 177,5-179 C. To a solution of 5 g of the latter in 66 g of methanol was added at 0 ° C for 1 hour, a solution of 4.2 g of triethylamine in 1.2 g of methanol. The solid was washed twice with methyl alcohol to give 3.17 g of terephthalo-bis-nitrile-N-oxide. The yield of the target product, calculated on the starting oxime, is about 19.0 wt. (from theor.). It should be noted that the starting oxime requires a separate synthesis, which, of course, means a further decrease in the yield of the final compound. The low yield of N-oxides and the absolute production conditions are an obstacle to the use of the known method for the synthesis of derivatives of aromatic nitriles in practice.

Полученные известным способом полифункциональные N-оксиды были испытаны в качестве низкотемпературных (25оС) отвердителей цис-1,4-полибутадиена, каучука с высокой непредельностью (48 мас.

Figure 00000012
C=C
Figure 00000013
связей). Действие отвердителей не распространяется на каучуки с малой непредельностью. Кроме того, область потенциального использования этих отвердителей ограничена тем, что процесс отверждения протекает в присутствии растворителя (бензола) и поэтому проведение структурирования в "массе" невозможно.Obtained in known manner polyfunctional N-oxides have been tested as a low-temperature (25 ° C) hardeners cis-1,4-polybutadiene, high Unsaturated rubber (48 wt.
Figure 00000012
C = c
Figure 00000013
connections). Hardeners do not apply to rubbers with low unsaturation. In addition, the area of potential use of these hardeners is limited by the fact that the curing process proceeds in the presence of a solvent (benzene) and therefore the structuring in the mass is impossible.

Известен также способ получения производных ароматических нитрилов-полифункциональных N-оксидов из ароматических альдегидов производных мезитилена, дурола и 1,3,5-триэтилбензола [10]
Синтез N-оксидов включает стадии оксимирования диальдегидов и последующего окисления диоксимов в целевой продукт.
There is also a method for producing derivatives of aromatic nitriles-polyfunctional N-oxides from aromatic aldehydes of derivatives of mesitylene, durene and 1,3,5-triethylbenzene [10]
The synthesis of N-oxides includes the steps of oximedialdehydes and subsequent oxidation of dioximes in the target product.

Так, 2,4,6-триэтилизофталодинитрилоксид получен по следующей схеме:
H

Figure 00000014
H5
Figure 00000015
H5
Figure 00000016
Figure 00000017
Figure 00000018
Figure 00000019
H
Figure 00000020
C
Figure 00000021
H
Figure 00000022
Figure 00000023

К раствору 0,1 моля диальдегида в 300-400 мл этилового спирта прибавляли последовательно при 50оС растворы 0,4 моля NaOH в 20 мл H2О и 0,4 моля NH2OHxHCl в 50 мл Н2О. Реакционную массу кипятили 4 ч. растворитель отгоняли, остаток обрабатывали 50-100 мл СHCl3 в 100 мл Н2О, отделяли органический слой и промывали его водой (3х200 мл). После отгонки СНСl3 остаток перекристаллизовывали из гексана. Т.пл. 122-123,5оС. Выход 74% (от теор.).So, 2,4,6-triethylisophthalodinitrile oxide was obtained according to the following scheme:
H
Figure 00000014
H 5
Figure 00000015
H 5
Figure 00000016
Figure 00000017
Figure 00000018
Figure 00000019
H
Figure 00000020
C
Figure 00000021
H
Figure 00000022
Figure 00000023

To a solution of 0.1 mole of the dialdehyde in 300-400 ml of ethanol were added successively at 50 ° C solution of 0.4 mole of NaOH in 20 ml H 2 O and 0.4 mol NH 2 OHxHCl in 50 ml H 2 O. The reaction mixture was heated For 4 hours, the solvent was distilled off, the residue was treated with 50-100 ml of CHCl 3 in 100 ml of H 2 O, the organic layer was separated and washed with water (3 × 200 ml). After distillation of CHCl 3, the residue was recrystallized from hexane. Mp 122-123.5 about C. Yield 74% (of theory).

К энергично перемешиваемому и охлажденному до 5-7оС водному раствору 0,5 моля 10-15% гипохлорита натрия, содержащему 8-10% NaOH, за 5-10 мин прибавляли раствор 0,1 моля диоксима в 150-250 мл СН2Сl3. Смесь энергично перемешивали 1 ч при постепенном повышении температуры до 15оС, органический слой отделяли, а водный экстрагировали СН2Cl3 (2х50 мл). Объединенный органический слой промывали водой (4х100 мл) и после отгонки растворителя в вакууме остаток перекристаллизовывали из гексана. Т.пл. 93-96оС. Выход диоксида 75% (от теор.). (В расчете на оксим или около 38% в расчете на промежуточный (дихлорметил)-формил триэтилбензол [10, 11]).To a vigorously stirred and cooled to 5-7 ° C an aqueous solution of 0.5 mol of 10-15% sodium hypochlorite containing 8-10% NaOH, 5-10 minutes, added a solution of 0.1 mole in 150-250 ml dioxime CH2 Cl 3 . The mixture was vigorously stirred for 1 hour while gradually raising the temperature to 15 ° C, the organic layer was separated and the aqueous extracted with CH 2 Cl 3 (2x50 mL). The combined organic layer was washed with water (4 x 100 ml) and, after distilling off the solvent in vacuo, the residue was recrystallized from hexane. Mp 93-96 about C. The yield of dioxide 75% (from theory.). (Based on oxime or about 38% based on intermediate (dichloromethyl) -formyl triethylbenzene [10, 11]).

Исходные соединения для этого синтеза диальдегиды получали формилированием в абсолютных условиях соответствующих алкилбензолов (дихлорметил)-метиловым эфиром в присутствии AlCl3 или TiCl4 [11]
В результате реализации известного способа получены N-оксиды, способные вступать в реакцию 1,3-диполярного циклоприсоединения с веществами, содержащими кратные связи, т.е. потенциально способные выступать в качестве отвердителей каучуков. Однако в анализируемом источнике [10] отсутствуют какие-либо конкретные сведения об отвердителях на основе полученных N-оксидов.
The starting compounds for this synthesis were obtained by dialdehydes by formylation under absolute conditions of the corresponding alkylbenzenes with (dichloromethyl) methyl ether in the presence of AlCl 3 or TiCl 4 [11]
As a result of the implementation of the known method, N-oxides capable of reacting a 1,3-dipolar cycloaddition with substances containing multiple bonds, i.e. potentially capable of acting as rubber hardeners. However, in the analyzed source [10] there is no specific information about hardeners based on the obtained N-oxides.

Недостатками известного способа являются многостадийность получения целевого продукта, что снижает его выход в расчете на исходные мезитилен, дурол, 1,3,5-триэтилбензол и, в конечном счете, делает его бесперспективным с практической точки зрения. Кроме того, реагенты синтеза труднодоступны и непрактичны с экологической точки зрения. Продукты, получаемые на каждой стадии, требуют тщательной очистки. The disadvantages of this method are the multi-stage preparation of the target product, which reduces its yield based on the starting mesitylene, durene, 1,3,5-triethylbenzene and, ultimately, makes it unpromising from a practical point of view. In addition, synthesis reagents are difficult to access and impractical from an environmental point of view. Products obtained at each stage require thorough cleaning.

Цель изобретения уменьшение температуры процесса вулканизации и, следовательно, снижение уровня энергозатрат при производстве каучуков с малой непредельностью. The purpose of the invention is to reduce the temperature of the vulcanization process and, therefore, to reduce the level of energy consumption in the production of rubbers with low unsaturation.

Сущность изобретения состоит в том, что предложены новые вещества ди-N-оксиды динитрилов диалкилбензолов формулы

Figure 00000024
Figure 00000025
Figure 00000026
где R1,2=C2H5; R3=C ≡
Figure 00000027
_→
Figure 00000028

R1,3=CH3; R2=C ≡
Figure 00000029
_→
Figure 00000030

R1,3=C2H5; R2=C
Figure 00000031
N
Figure 00000032
O
R1,3= CH3; R2=C ≡
Figure 00000033
_→
Figure 00000034
в качестве низкотемпературных отвердителей каучуков с малой непредельностью и специально разработанный способ их получения, который реализуется следующей совокупностью существенных признаков:
на первой стадии синтеза проводят реакцию селективного бис-хлорметилирования исходного диалкилбензола в кислой среде, содержащей формальдегид, соляную кислоту, серную кислоту, уксусную кислоту, взятых в мольных соотношениях диалкилбензол: формальдегид соляная кислота серная кислота уксусная кислота 1,0 (2,5-3,2) (2,2-3,2) (6,0-14,0) (2,0-4,5) при 70-85оС в течение 2-5 ч;
в качестве диалкилбензола используют 2,4-диэтилбензол, 2,4-диметилбензол, 2,5-диэтилбензол, 2.5-диметилбензол;
на второй стадии последовательно обрабатывают полученный бис(хлорметил)-диалкилбензол 10-80% -ным водным раствором гексаметилентетрамина, взятого в мольном соотношении бис(хлорметил)-диалкилбензол гексаметилентетрамин 1: (2-4) в течение 1-2 ч при температуре кипения и 10-80%-ной водной уксусной кислотой в течение 2-5 ч при нагревании до кипения, с последующей экстракцией продуктов реакции органическим растворителем из ряда хлоралканов и обработкой полученного экстракта гидроксиламином, взятом в мольном соотношении бис(хлорметил)-диалкилбензол гидроксиламин 1:(2-3) при рН 6-8 в течение 0,5-1 ч при 25-50оС, добавлением водной натриевой щелочи для получения рН 12-14, отделением органического растворителя с последующей нейтрализацией водного раствора 6-7 и выделением соответствующего диоксима диальдегида диалкилбензола;
на третьей стадии проводят окислительное хлорирование диоксима 5-15%-ным водным раствором гипохлорита натрия в течение 0,5-1 ч при рН 6-10 и температуре (-10)-(+10)оС с получением целевого соединения.The essence of the invention lies in the fact that proposed new substances di-N-oxides of dinitriles of dialkylbenzenes of the formula
Figure 00000024
Figure 00000025
Figure 00000026
where R 1,2 = C 2 H 5 ; R 3 = C ≡
Figure 00000027
_ →
Figure 00000028

R 1.3 = CH 3 ; R 2 = C ≡
Figure 00000029
_ →
Figure 00000030

R 1.3 = C 2 H 5 ; R 2 = C
Figure 00000031
N
Figure 00000032
O
R 1.3 = CH 3 ; R 2 = C ≡
Figure 00000033
_ →
Figure 00000034
as low-temperature hardeners of rubbers with low unsaturation and a specially developed method for their preparation, which is implemented by the following set of essential features:
at the first stage of the synthesis, a selective bis-chloromethylation reaction of the starting dialkylbenzene is carried out in an acidic medium containing formaldehyde, hydrochloric acid, sulfuric acid, acetic acid, taken in molar ratios of dialkylbenzene: formaldehyde hydrochloric acid sulfuric acid, acetic acid 1.0 (2.5-3 , 2) (2,2-3,2) (6,0-14,0) (2,0-4,5) at 70-85 ° C for 2-5 hours;
2,4-diethylbenzene, 2,4-dimethylbenzene, 2,5-diethylbenzene, 2.5-dimethylbenzene are used as dialkylbenzene;
in the second stage, the obtained bis (chloromethyl) -dialkylbenzene is successively treated with a 10-80% aqueous solution of hexamethylene tetramine taken in a molar ratio of bis (chloromethyl) dialkylbenzene hexamethylenetetramine 1: (2-4) for 1-2 hours at the boiling point and 10-80% aqueous acetic acid for 2-5 hours when heated to boiling, followed by extraction of the reaction products with an organic solvent from a number of chloralkanes and treatment of the obtained extract with hydroxylamine, taken in a molar ratio of bis (chloromethyl) dialkylbenzene idroksilamin 1: (2-3) at pH 6-8 for 0.5-1 hours at 25-50 ° C, by addition of aqueous sodium hydroxide to obtain a pH of 12-14, separating the organic solvent followed by neutralization with an aqueous solution 6-7 and the selection of the corresponding dialkyl dialdehyde dioxide dioxylbenzene;
in the third stage, oxidative chlorination of dioxime is carried out with a 5-15% aqueous solution of sodium hypochlorite for 0.5-1 hours at a pH of 6-10 and a temperature of (-10) - (+ 10) о С to obtain the target compound.

П р и м е р 1. К 33,7 г (30,9 мл; 392 ммоль) 35%-ного водного формалина при комнатной температуре и перемешивании прибавляют последовательно 40,9 г (34,9 мл; 392 ммоль) 36,5%-ной соляной кислоты и 16,5 г (15,7 мл; 275 ммоль) концентрированной уксусной кислоты. Далее к полученной кислотной смеси при указанной температуре приливают 17,6 г (20,4 мл; 131 ммоль) 2,4-диэтилбензола и в течение 25-30 мин дозируют 90,2 г (50 мл; 920 ммоль) 94,5%-ной серной кислоты (соотношения реагентов приведены в табл.2). Нагревают реакционную смесь до 70оС и выдерживают при перемешивании в течение 3 ч. После окончания выдержки продукты реакции охлаждают до 15-25оС, выпавшие кристаллы 1,5-бис(хлорметил)-2,4-диэтилбензола отфильтровывают, промывают на фильтре водой (2х100 мл), 3% -ным раствором бикарбоната натрия (2х50 мл) до рН промывных вод 6-7, водой (2х100 мл) и высушивают до постоянной массы. Получают 29,7 г (98% от теор. ) бис-хлорметильного производного 2,4-диэтилбензола, который используется без дополнительной обработки для последующего синтеза. Для того, чтобы охарактеризовать полученное соединение кристаллизацией из спирта получен образец с т.пл. 63-66оС.PRI me R 1. To 33.7 g (30.9 ml; 392 mmol) of 35% aqueous formalin at room temperature with stirring 40.9 g (34.9 ml; 392 mmol) 36 are added sequentially, 36 5% hydrochloric acid and 16.5 g (15.7 ml; 275 mmol) of concentrated acetic acid. Next, 17.6 g (20.4 ml; 131 mmol) of 2,4-diethylbenzene are added to the obtained acid mixture at the indicated temperature and 90.2 g (50 ml; 920 mmol) of 94.5% are metered in over 25-30 minutes sulfuric acid (the ratio of the reagents are given in table 2). The reaction mixture was heated to 70 ° C and kept under stirring for 3 hours. After aging the reaction products are cooled to 15-25 ° C, the precipitated crystals were 1,5-bis (chloromethyl) -2,4-diethylbenzene is filtered, washed on the filter water (2x100 ml), 3% sodium bicarbonate solution (2x50 ml) to a pH of washings of 6-7, water (2x100 ml) and dried to constant weight. Obtain 29.7 g (98% of theory.) Bis-chloromethyl derivative of 2,4-diethylbenzene, which is used without further processing for subsequent synthesis. In order to characterize the obtained compound by crystallization from alcohol, a sample was obtained with mp 63-66 about S.

Вычислено, С 62,33; Н 6,93; Cl 30,74. Calculated, C 62.33; H 6.93; Cl 30.74.

Найдено, С 62,54; 62,26; Н 7,02; 7,12; Cl 30,46; 30,93;
Мол.м. (масс-спектрометрически): 231.
Found, C, 62.54; 62.26; H 7.02; 7.12; Cl 30.46; 30.93;
Mol.m. (mass spectrometric): 231.

ИК-спектр содержит полосы поглощения, характерные для хлорметильной группы, см-1: С-Cl 1250; 650.The IR spectrum contains absorption bands characteristic of the chloromethyl group, cm -1 : C-Cl 1250; 650.

Спектр ПМР (хлороформ -d3);
Триплет 1,07; 1,14; 1,22 (6Н, СН3);
Квартет 2,48; 2,56; 2,62; 2,70 (4Н, СН2);
Синглеты 4,38 (4Н, СН2Cl);
6,88; 7,08 (2Н, ароматические).
PMR spectrum (chloroform -d 3 );
Triplet 1.07; 1.14; 1.22 (6H, CH 3 );
Quartet 2.48; 2.56; 2.62; 2.70 (4H, CH 2 );
Singlets 4.38 (4H, CH 2 Cl);
6.88; 7.08 (2H, aromatic).

К раствору 25,2 г (180 ммоль) гексаметилентетрамина в 20 мл воды прибавляют 13,9 г (60 ммоль) 1,5-бис(хлорметил)-2,4-диэтилбензола (соотношения реагентов приведены в табл. 3). Реакционную массу нагревают до 95-100оС и выдерживают в течение 1 ч, а затем прибавляют 45 мл концентрированной уксусной кислоты и выдерживают при 95-100оС в течение 3 ч. Из реакционной массы экстрагируют органические продукты четыреххлористым углеродом (2х35 мл), промывают экстракт 100 мл воды. К промытому экстракту приливают 30 мл воды. При перемешивании добавляют 10,5 г (80 ммоль) гидроксиламина гидрохлорида. Нейтрализуют смесь раствором 4 г (100 моль) NaОН в 10 мл воды до рН 7-9 и выдерживают при 25-35оС в течение 30 мин. Далее прибавляют раствор 14 г (350 ммоль) NaOH в 40 мл воды (рН > 12) и делают выдержку 30 мин при 25-35оС. Отделяют органический слой. Водный слой охлаждают до 20оС и нейтрализуют соляной кислотой до рН 7. Выделившийся осадок диоксима 1,5-диальдегид-2,4-диэтилбензола отфильтровывают, промывают на фильтре водой (2х50 мл) и высушивают на воздухе до постоянной массы. Получают 7,5 г (57%) диоксима 1,5-диальдегид-2,4-диэтилбензола с т. пл. 156-160оС. Без дополнительной очистки диоксим может быть использован для получения N-оксида.To a solution of 25.2 g (180 mmol) of hexamethylenetetramine in 20 ml of water was added 13.9 g (60 mmol) of 1,5-bis (chloromethyl) -2,4-diethylbenzene (reagent ratios are given in table 3). The reaction mass is heated up to 95-100 C and kept for 1 hour, then added 45 ml of concentrated acetic acid and kept at 95-100 ° C for 3 hours. From the reaction mixture the organic products extracted with carbon tetrachloride (2h35 ml) the extract is washed with 100 ml of water. 30 ml of water are added to the washed extract. With stirring, 10.5 g (80 mmol) of hydroxylamine hydrochloride are added. The mixture was neutralized with a solution of 4 g (100 mol) NaOH in 10 ml water to pH 7-9 and kept at 25-35 ° C for 30 min. Next, a solution of 14 g (350 mmol) NaOH in 40 ml water (pH> 12) and make the shutter 30 min at 25-35 C. The organic layer was separated. The aqueous layer was cooled to 20 ° C and neutralized with hydrochloric acid to pH 7. The separated precipitate dioxime 1,5-dialdehyde-2,4-diethylbenzene was filtered off, washed on filter with water (2x50 mL) and dried in air until constant weight. Obtain 7.5 g (57%) of dioxime 1,5-dialdehyde-2,4-diethylbenzene with so pl. 156-160 about C. Without additional purification, dioxime can be used to obtain N-oxide.

Вычислено, С 65,45; Н 7,27; N 12,73. Calculated, C 65.45; H 7.27; N, 12.73.

Найдено, С 65,32; 65,21; Н 7,53; 7,70; N 12,38; 12,65. Found, C, 65.32; 65.21; H 7.53; 7.70; N, 12.38; 12.65.

Мол.м. (масс-спектрометрически): 220. Mol.m. (mass spectrometric): 220.

ИК-спектр содержит полосы поглощения, характерные для оксимной группы, см-1: 3300 (ОН); 1610 (С=N); 950, 970 (N-ОН).The IR spectrum contains absorption bands characteristic of the oxime group, cm -1 : 3300 (OH); 1610 (C = N); 950, 970 (N-OH).

Спектр ПМР (хлороформ -d3):
Триплет 1,07; 1,14; 1,22 (6Н, СН3);
Квартет 2,58; 2,66; 2,73; 2,81 (4Н, СН2);
Синглеты 6,93 (2Н, СНN);
7,86; 8,16 (2Н, ароматические).
PMR spectrum (chloroform -d 3 ):
Triplet 1.07; 1.14; 1.22 (6H, CH 3 );
Quartet 2.58; 2.66; 2.73; 2.81 (4H, CH 2 );
Singlets 6.93 (2H, CHN);
7.86; 8.16 (2H, aromatic).

К 60 мл 100% -ного водного раствора гипохлорита натрия (81 ммоль) при перемешивании прибавляют концентрированную соляную кислоту до рН 7-9, а затем 7,9 г (39 ммоль) мелкоизмельченного диоксима 1,5-диальдегид-2,4-диэтилбензола при (-10)-0оС в течение 40 мин. Реакционную массу выдерживают при этой температуре 35 мин. Выпавший кристаллический продукт отфильтровывают, промывают на воронке водой (3х50 мл) и высушивают на воздухе до постоянного веса. Получают 7 г (выход 90%) ди-N-оксида 1,5-динитрил-2,4-диэтилбензола. Тн.и.р. 85-89оС (по данным дериватографии).Concentrated hydrochloric acid is added to 60 ml of a 100% aqueous sodium hypochlorite solution (81 mmol) with stirring to pH 7-9, and then 7.9 g (39 mmol) of finely divided 1,5-dialdehyde-2,4-diethylbenzene dioxime at (-10) -0 ° C for 40 min. The reaction mass is maintained at this temperature for 35 minutes. The precipitated crystalline product is filtered off, washed on a funnel with water (3x50 ml) and dried in air to constant weight. 7 g (90% yield) of 1,5-dinitrile-2,4-diethylbenzene di-N-oxide are obtained. T.n. 85-89 about With (according to derivatography).

Вычислено, С 66,67; Н 5,56; N 12,96. Calculated, C 66.67; H 5.56; N, 12.96.

Найдено, С 66,78; 66,85; Н 5,42; 5,39; N 13,05; 13,10. Found, C, 66.78; 66.85; H 5.42; 5.39; N 13.05; 13.10.

Мол.м. (масс-спектрометрически): 216. Mol.m. (mass spectrometric): 216.

ИК-спектр содержит полосы, характерные для нитрилоксидной группы, см-1: 2310, 1340.The IR spectrum contains bands characteristic of the nitrile oxide group, cm -1 : 2310, 1340.

Спектр ПМР (хлороформ -d3):
Триплет 1,07; 1,14; 1,22 (6Н, СН3);
Квартет 2,66; 2,72; 2,87; 2,90 (4Н, СН2);
Синглеты 7,96; 8,86 (2Н, ароматические).
PMR spectrum (chloroform -d 3 ):
Triplet 1.07; 1.14; 1.22 (6H, CH 3 );
Quartet 2.66; 2.72; 2.87; 2.90 (4H, CH 2 );
Singlets 7.96; 8.86 (2H, aromatic).

Ди-N-оксиды 1,5-динитрил-2,4-диметилбензола, 1,4-динитрил-2,5-диэтилбензола, 1,4-динитрил-2,5-диметилбензола получены аналогично примеру. Di-N-oxides of 1,5-dinitrile-2,4-dimethylbenzene, 1,4-dinitrile-2,5-diethylbenzene, 1,4-dinitrile-2,5-dimethylbenzene were obtained analogously to the example.

Свойства указанных динитрилоксидов сведены в табл. 1, которая характеризует физико-химические свойства промежуточных и конечных продуктов синтеза. The properties of these dinitrile oxides are summarized in table. 1, which characterizes the physicochemical properties of the intermediate and final synthesis products.

Табл.2 иллюстрирует влияние отдельных параметров синтеза на выход промежуточных бис(хлорметил)-диалкилбензолов. Table 2 illustrates the effect of individual synthesis parameters on the yield of intermediate bis (chloromethyl) dialkylbenzenes.

Как видно из данных табл.2, отклонение от указанных в формуле изобретения оптимальных параметров селективного бис-хлорметилирования приводит к снижению выхода промежуточных бис(хлорметил)-диалкилбензолов, что подтверждается, например, результатами, полученными как при снижении, так и при увеличении мольного соотношения ДАБ: формалин:HCl:H2SO4:CH3COOH (см. варианты 2,3; 4,5; 6,7; 8,9).As can be seen from the data of Table 2, a deviation from the optimal parameters of selective bis-chloromethylation indicated in the claims leads to a decrease in the yield of intermediate bis (chloromethyl) dialkylbenzenes, which is confirmed, for example, by the results obtained both with a decrease and an increase in the molar ratio DAB: formalin: HCl: H 2 SO 4 : CH 3 COOH (see options 2.3; 4.5; 6.7; 8.9).

Табл.3 иллюстрирует влияние отдельных параметров синтеза на выход промежуточных диоксимов диальдегиддиалкилбензолов. Table 3 illustrates the effect of individual synthesis parameters on the output of intermediate dialdehyde dialkylbenzenes.

Как видно из данных табл.3, отклонение от оптимальных параметров второй стадии процесса приводит к снижению выхода промежуточных диоксимов диальдегиддиалкилбензолов. As can be seen from the data in Table 3, a deviation from the optimal parameters of the second stage of the process leads to a decrease in the yield of intermediate dioxides of dialdehyde dialkylbenzenes.

Табл. 4 иллюстрирует результаты сравнительных испытаний отверждающего действия ди-N-оксида 1,5-динитрил-2,4-диэтилбензола и традиционных систем отверждения по отношению к различным типам каучуков с малой непредельностью
Табл. 5 иллюстрирует результаты сравнительных испытаний отверждающего действия ди-N-оксида 1,4-динитрил-2,5-диэтилбензола и традиционных систем отверждения по отношению к различным типам каучуков с малой непредельностью.
Tab. 4 illustrates the results of comparative tests of the curing action of 1,5-dinitrile-2,4-diethylbenzene di-N-oxide and conventional curing systems with respect to various types of rubbers with low unsaturation
Tab. 5 illustrates the results of comparative tests of the curing action of 1,4-dinitrile-2,5-diethylbenzene di-N-oxide and conventional curing systems with respect to various types of rubbers with low unsaturation.

Табл.6 иллюстрирует результаты сравнительных испытаний отверждающего действия ди-N-оксидов 1,5-динитрил-2,4-диметилбензола и 1,4-динитрил-2,5-диметилбензола, и традиционных систем отверждения по отношению к различным типам каучуков с малой непредельностью. Table 6 illustrates the results of comparative tests of the curing effect of di-N-oxides of 1,5-dinitrile-2,4-dimethylbenzene and 1,4-dinitrile-2,5-dimethylbenzene, and traditional curing systems with respect to various types of rubbers with low unsaturation.

Как видно из табл.4, 5 и 6, изобретение позволяет решить проблему уменьшения температуры процесса вулканизации и, следовательно, снижения энергозатрат при производстве каучуков за счет использования новых низкотемпературных отвердителей ди-N-оксидов динитрилов диалкилбензолов, полученных способом, пригодным для реализации в промышленности. По уровню физико-механических свойств каучуки, полученные с использованием новых низкотемпературных отвердителей, не уступают, а по эластичности превосходят каучуки, полученные с использованием традиционных многокомпонентных высокотемпературных отвердителей. As can be seen from tables 4, 5 and 6, the invention allows to solve the problem of reducing the temperature of the vulcanization process and, consequently, reducing energy consumption in the production of rubbers through the use of new low-temperature hardeners of di-N-oxides of dialkylbenzenes dinitriles obtained by a method suitable for implementation in industry . The rubbers obtained using the new low-temperature hardeners are not inferior in terms of physical and mechanical properties, and the rubbers obtained using traditional multicomponent high-temperature hardeners are superior in elasticity.

Предлагаемый способ получения ди-N-оксидов динитрилов диалкилэтилбензолов соответствует требованиям химической промышленности к новым технологиям. The proposed method for the production of di-N-oxides of dinitriles of dialkylethylbenzenes meets the requirements of the chemical industry for new technologies.

В отличие от аналога и прототипа вещества, используемые в синтезе исходные диалкилбензолы, водный формалин, кислоты, уротропин, четыреххлористый углерод, являются техническими продуктами, широко производимыми химической промышленностью. Unlike the analogue and prototype, the substances used in the synthesis of the starting dialkylbenzenes, aqueous formalin, acids, urotropine, carbon tetrachloride are technical products widely produced by the chemical industry.

Предлагаемый метод синтеза превосходит аналог и прототип по выходу конечного продукта. The proposed synthesis method is superior to the analogue and prototype in the yield of the final product.

Выход N-оксида следующий: аналог менее 19 мас. (в расчете на исходный оксим, с учетом его синтеза выход конечного продукта значительно уменьшится);
прототип около 38 мас. (в расчете на промежуточный (дихлорметил) формилтриэтилбензол [4, 5]
расчет на алкилбензол приведет к дальнейшему уменьшению выхода соответствующего N-оксида);
изобретение 50 мас. (в расчете на исходный алкилбензол).
The yield of N-oxide is as follows: an analog of less than 19 wt. (based on the starting oxime, taking into account its synthesis, the yield of the final product will significantly decrease);
prototype about 38 wt. (based on intermediate (dichloromethyl) formyltriethylbenzene [4, 5]
based on alkylbenzene will further reduce the yield of the corresponding N-oxide);
the invention of 50 wt. (based on the starting alkylbenzene).

Учитывая тот факт, что вопросы экологии и утилизации отходов производства имеют в настоящее время приоритетное значение, предлагаемый метод синтеза позволяет производить полный рецикл применяемой в процессе уксусной кислоты и органического растворителя традиционными приемами химической технологии (простой перегонкой или ректификацией). Тем самым создаются предпосылки для создания полностью замкнутого технологического процесса при условии решения вопроса регенерации отработанной кислотной смеси на стадии селективного бис-хлорметилирования, что может быть достигнуто насыщением ее доступным серным ангидридом. Избытки реагентов близки к теоретическим, что определяет экономичность метода синтеза. Considering the fact that ecology and recycling of industrial waste are currently of priority importance, the proposed synthesis method allows for the complete recycling of acetic acid and organic solvent used in the process using traditional chemical technology (simple distillation or distillation). This creates the prerequisites for creating a completely closed technological process, provided that the issue of regeneration of the spent acid mixture at the stage of selective bis-chloromethylation is solved, which can be achieved by saturating it with available sulfuric anhydride. Excess reagents are close to theoretical, which determines the efficiency of the synthesis method.

Интервалы варьирования температуры (-10)-(+105)оС и времени процесса по отдельным стадиям (3 ч, 10 ч, 1 ч) и в целом (14 ч) являются обычными и не требуют специального технологического оформления.The intervals of temperature variation (-10) - (+ 105) о С and the process time in separate stages (3 h, 10 h, 1 h) and in general (14 h) are usual and do not require special technological design.

С точки зрения химика-технолога важно то, что предлагаемый метод синтеза не только позволяет достичь высокого качества полу- и целевого продуктов, но и максимально увязывает технологические параметры отдельных стадий (в ходе осуществления синтеза нет необходимости в проведении нерациональной промежуточной сушки или дополнительной непрактичной перекристаллизации). From the point of view of a chemical technologist, it is important that the proposed synthesis method not only allows to achieve high quality semi- and target products, but also maximally relates the technological parameters of individual stages (during the synthesis, there is no need for irrational intermediate drying or additional impractical recrystallization) .

Claims (3)

1. Ди-N-оксиды динитрилов диалкилбензолов общей формулы
Figure 00000035

1. R1, R2=C2H5; R3=C ≡ N _→ O;
2. R1, R2=CH3; R3=C ≡ N _→ O;
3. R1, R2=C2H5; R2=C ≡ N _→ O;
4. R1, R3=CH3; R2=C ≡ N _→ O,
в качестве низкотемпературных отвердителей каучуков с малой непредельностью.
1. Di-N-oxides of dinitriles of dialkylbenzenes of the General formula
Figure 00000035

1. R 1 , R 2 = C 2 H 5 ; R 3 = C ≡ N _ → O;
2. R 1 , R 2 = CH 3 ; R 3 = C ≡ N _ → O;
3. R 1 , R 2 = C 2 H 5 ; R 2 = C ≡ N _ → O;
4. R 1 , R 3 = CH 3 ; R 2 = C ≡ N _ → O,
as low temperature rubber hardeners with low unsaturation.
2. Способ получения ди-N-оксидов динитрилов диалкилбензолов общей формулы
Figure 00000036

где 1. R1, R2=C2H5; R3=C ≡ N _→ O;
2. R1, R2=CH3; R3=C ≡ N _→ O;
3. R1, R3=; R2=C ≡ N _→ O;
4. R1, R3=CH3; R2=C ≡ N _→ 0,
отличающийся тем, что соответствующий диалкилбензол подвергают селективному бис-хлорметилированию в кислой среде, содержащей формальдегид, соляную кислоту, серную кислоту, уксусную кислоту при молярном соотношении диалкилбензол: формальдегид: соляная кислота: серная кислота:уксусная кислота, равном 1,0 2,5 + 3,2 2,2 + 3,2 6,0 14,0 2,0 4,5, при 70 + 85oС в течение 2 5 ч, полученный при этом соответствующий бис(хлорметил) диалкилбензол обрабатывают 10 80% -ным водным раствором гексаметилентетрамина при молярном соотношении бис(хлорметил)диалкилбензол, гексаметилентетрамин 1,0 2 4 в течение 1 2 ч при температуре кипения и 20 80%-ной водной уксусной кислотой в течение 2 5 ч при кипячении, полученный при этом продукт экстрагируют органическим растворителем, выбранным из ряда хлоралканов, экстракт обрабатывают гидроксиламином при молярном соотношении бис-(хлорметил)диалкилбензол:гидроксиламин соответственно, равном 1 2 3, при pH 6 8 в течение 0,5 1 ч при 25 + 50oС, добавляют водный раствор едкого натра для получения pH 12 14, отделяют органический растворитель, нейтрализуют водный раствор кислотой до pH 6 8 с получением соответствующего диоксима, который подвергают окислению гипохлоритом натрия в щелочной среде при температуре 10 10 oС.
2. The method of obtaining di-N-oxides of dinitriles of dialkylbenzenes of the General formula
Figure 00000036

where 1. R 1 , R 2 = C 2 H 5 ; R 3 = C ≡ N _ → O;
2. R 1 , R 2 = CH 3 ; R 3 = C ≡ N _ → O;
3. R 1 , R 3 =; R 2 = C ≡ N _ → O;
4. R 1 , R 3 = CH 3 ; R 2 = C ≡ N _ → 0,
characterized in that the corresponding dialkylbenzene is subjected to selective bis-chloromethylation in an acidic medium containing formaldehyde, hydrochloric acid, sulfuric acid, acetic acid with a molar ratio of dialkylbenzene: formaldehyde: hydrochloric acid: sulfuric acid: acetic acid, equal to 1.0 2.5 + 3.2 2.2 + 3.2 6.0 14.0 2.0 4.5, at 70 + 85 o C for 2 5 hours, the corresponding bis (chloromethyl) dialkylbenzene obtained is treated with 10 80% aqueous solution of hexamethylenetetramine in a molar ratio of bis (chloromethyl) dialkylbenzene, hexame ilentetramine 1.0 2 4 for 1 2 hours at boiling point and 20 80% aqueous acetic acid for 2 5 hours while boiling, the product obtained is extracted with an organic solvent selected from a number of chloralkanes, the extract is treated with hydroxylamine in a molar ratio bis- (chloromethyl) dialkylbenzene: hydroxylamine, respectively, equal to 1 2 3, at pH 6 8 for 0.5 1 h at 25 + 50 o С, add an aqueous solution of sodium hydroxide to obtain a pH of 12 14, separate the organic solvent, neutralize the aqueous acid solution to pH 6 8 to obtain the corresponding dioxime, which is subjected to oxidation with sodium hypochlorite in an alkaline medium at a temperature of 10 10 o C.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве диалкилбензола используют 2,4-диэтилбензол, 2,4-диметилбензол, 2,5-диэтилбензол, 2,5-диметилбензол. 3. The method according to claim 2, characterized in that 2,4-diethylbenzene, 2,4-dimethylbenzene, 2,5-diethylbenzene, 2,5-dimethylbenzene are used as dialkylbenzene.
SU5033106 1992-02-19 1992-02-19 Di-n-oxides of dialkylbenzene dinitriles as low-temperature rubber hardeners with small unsaturation and a method of synthesis of di-n-oxides of dialkylbenzene dinitriles RU2042664C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5033106 RU2042664C1 (en) 1992-02-19 1992-02-19 Di-n-oxides of dialkylbenzene dinitriles as low-temperature rubber hardeners with small unsaturation and a method of synthesis of di-n-oxides of dialkylbenzene dinitriles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5033106 RU2042664C1 (en) 1992-02-19 1992-02-19 Di-n-oxides of dialkylbenzene dinitriles as low-temperature rubber hardeners with small unsaturation and a method of synthesis of di-n-oxides of dialkylbenzene dinitriles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2042664C1 true RU2042664C1 (en) 1995-08-27

Family

ID=21599742

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5033106 RU2042664C1 (en) 1992-02-19 1992-02-19 Di-n-oxides of dialkylbenzene dinitriles as low-temperature rubber hardeners with small unsaturation and a method of synthesis of di-n-oxides of dialkylbenzene dinitriles

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2042664C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0903338A3 (en) * 1997-09-17 2000-05-24 The Goodyear Tire & Rubber Company Synthesis of stable nitrile oxide compounds
US6252009B1 (en) 1999-02-24 2001-06-26 The Goodyear Tire & Rubber Company Process for curing acrylic polymers
US7294678B2 (en) 2005-01-28 2007-11-13 Regent Medical Limited Thin walled polynitrile oxide crosslinked rubber film products and methods of manufacture thereof

Non-Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Энциклопедия полимеров. М.: Советская энциклопедия. 1972, т.1, с.358, 546, 1224. *
10. Якубов А.П., Цыганов Д.В., Беленький Л.И., Краюшкин М.М. Синтез стабильных функционально замещенных нитроксидов ароматического ряда. Изв.А.Н. СССР, Сер.Химия. 1991, N 5 с.1201-1203. *
11. Якубов А.П., Цыганов В.Д.;Беленький Л.И., Краюшкин М.М., Синтез стерически затрудненных альдегидов ароматического ряда. Изв.АН СССР. Сер. Химия. 1991, N 7, с.1609-1614. *
2. Кошелев Ф.Ф., Корнев А.Е., Буканов А.М. Общая технология резины. М.: Химия, 1978, с.156. *
3. Блох Г.А. Органические ускорители вулканизации каучуков. М.: Химия, 1976, с.560. *
4. Маслова И.П. и др. Химические добавки к полимерам. Справочник. М.: Химия, 1973, с.272. *
5. Гофман В. Вулканизация и вулканизирующие агенты. Перев. с нем / под ред. И.Я.Поддубного. Л.: Химия, 1968, с.93, 94, 462. *
6. Коллектив авторов. Вредные вещества в химической промышленности. Изд. 6-е, испр. Л.: Химия, 1971, т.1 и 2, с.609, 445. *
7. Зорик В.В. Комаров В.Ф. Зорик С.Ф. Королев Г.В. Каучук и резина. 1978, N 6, с.15-19. *
8.Левченко С.И. Брыляков В.М., Комаров В.Ф., Черенюк И.П. Вулканизация каучуков общего и специального назначения хиноловым эфиром. Каучук и резина, 1981, N 12, с.32-35. *
9. Патент США N 3390204, 25.6.68. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0903338A3 (en) * 1997-09-17 2000-05-24 The Goodyear Tire & Rubber Company Synthesis of stable nitrile oxide compounds
US6355826B1 (en) 1997-09-17 2002-03-12 The Goodyear Tire & Rubber Company Synthesis of stable nitrile oxide compounds
US6252009B1 (en) 1999-02-24 2001-06-26 The Goodyear Tire & Rubber Company Process for curing acrylic polymers
US7294678B2 (en) 2005-01-28 2007-11-13 Regent Medical Limited Thin walled polynitrile oxide crosslinked rubber film products and methods of manufacture thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3875272T2 (en) RUBBER COMPOUNDS MODIFIED WITH HYDROXY-BENZIMIDAZOLOXIDES.
RU2042664C1 (en) Di-n-oxides of dialkylbenzene dinitriles as low-temperature rubber hardeners with small unsaturation and a method of synthesis of di-n-oxides of dialkylbenzene dinitriles
US3903049A (en) Oxidation resistant sulfur curable rubbery polymers
CN110072847B (en) 1, 3-dipolar compounds with conjugated carbon-carbon double bonds
DE2436722A1 (en) POLYMERS AND METHODS FOR THEIR PRODUCTION
US4754066A (en) Age protection agents, the production thereof and the polymers which contain them
RU2465285C1 (en) Method of producing epoxidated 1,2-polybutadienes
RU2456301C1 (en) Method of producing epoxidated 1,2-polybutadienes
US3767708A (en) Aminomethyl phospholenes
US3809680A (en) Resinous formaldehyde reaction product of vulcanized-scrap-rubber pyrolysis oil and its production
EP0275910B1 (en) Stabilizers and their use in the preparation of stabilized polyamides and rubber materials
US2376264A (en) Compositions from vulcanizable gums and making same
DE3436450A1 (en) METHOD FOR PRODUCING P-AMINOETHYLKETONES
KR900006704B1 (en) Method for preparing oligomeric amines and phenolic degradation inhibitors
US2620325A (en) Polymeric oximes and their preparation
JP3732539B2 (en) Novel polyphenol and method for producing the same
JP2022543617A (en) Molecules with Nitrile Oxide Functionality
EP0180709B1 (en) A novel production of hydroxymethylbutenoic acids
US3992274A (en) Sensitized production of sulfhydryl compounds using ultra violet radiation
US2992233A (en) Spirobi (meta-dioxane) derivatives containing sulfur and halogen
SU1270159A1 (en) Ethylene-propylene rubber-base stock
SU1065412A1 (en) Aminic salts of n-methylxanthogenates of piperidine as accelerators of cable rubber vulcanization
SU1198064A1 (en) N,n&#39;-bis-(piperidinomethyl)-diamide of dithioxalic acid as accelerant of vulcanizing chlorine-containing elastomers
SU1719391A1 (en) Process for producing plasticizer-stabilizer for rubber base polymer compositions
SU572453A1 (en) Tetraperoxides of n-diizopropylbenzol as vulcanization agents