PL222846B1 - Sposób otrzymywania monomerów alifatycznych z ugrupowaniem sulfonianowym - Google Patents
Sposób otrzymywania monomerów alifatycznych z ugrupowaniem sulfonianowymInfo
- Publication number
- PL222846B1 PL222846B1 PL403973A PL40397313A PL222846B1 PL 222846 B1 PL222846 B1 PL 222846B1 PL 403973 A PL403973 A PL 403973A PL 40397313 A PL40397313 A PL 40397313A PL 222846 B1 PL222846 B1 PL 222846B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- sulfonate
- water
- moiety
- monomers
- new
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 30
- 239000000178 monomer Substances 0.000 title claims description 17
- 125000001273 sulfonato group Chemical group [O-]S(*)(=O)=O 0.000 title claims description 12
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 title claims description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 14
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 title description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- -1 alkali metal salts Chemical class 0.000 claims description 16
- KLQXHFJDMJUPEH-UHFFFAOYSA-N 1-(2,3-dihydroxypropanoyloxy)propane-1-sulfonic acid Chemical compound CCC(S(O)(=O)=O)OC(=O)C(O)CO KLQXHFJDMJUPEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- PAKCOSURAUIXFG-UHFFFAOYSA-N 3-prop-2-enoxypropane-1,2-diol Chemical compound OCC(O)COCC=C PAKCOSURAUIXFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- VFNGKCDDZUSWLR-UHFFFAOYSA-L disulfate(2-) Chemical compound [O-]S(=O)(=O)OS([O-])(=O)=O VFNGKCDDZUSWLR-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 7
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 6
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 21
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 11
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 9
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 7
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 7
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 6
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 6
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M potassium benzoate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 6
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 235000019256 formaldehyde Nutrition 0.000 description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 4
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 4
- CARJPEPCULYFFP-UHFFFAOYSA-N 5-Sulfo-1,3-benzenedicarboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC(C(O)=O)=CC(S(O)(=O)=O)=C1 CARJPEPCULYFFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- CWMYWRMDANXCSB-UHFFFAOYSA-N 1-oxoethanesulfonic acid Chemical compound CC(=O)S(O)(=O)=O CWMYWRMDANXCSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LZDXRPVSAKWYDH-UHFFFAOYSA-N 2-ethyl-2-(prop-2-enoxymethyl)propane-1,3-diol Chemical compound CCC(CO)(CO)COCC=C LZDXRPVSAKWYDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N Phthalic anhydride Natural products C1=CC=C2C(=O)OC(=O)C2=C1 LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JHIWVOJDXOSYLW-UHFFFAOYSA-N butyl 2,2-difluorocyclopropane-1-carboxylate Chemical compound CCCCOC(=O)C1CC1(F)F JHIWVOJDXOSYLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 2
- QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N isophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 2
- KAQHZJVQFBJKCK-UHFFFAOYSA-L potassium pyrosulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OS([O-])(=O)=O KAQHZJVQFBJKCK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- KCXFHTAICRTXLI-UHFFFAOYSA-N propane-1-sulfonic acid Chemical compound CCCS(O)(=O)=O KCXFHTAICRTXLI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- JXAZAUKOWVKTLO-UHFFFAOYSA-L sodium pyrosulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S(=O)(=O)OS([O-])(=O)=O JXAZAUKOWVKTLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- QOOLLUNRNXQIQF-UHFFFAOYSA-N sodium;5-sulfobenzene-1,3-dicarboxylic acid Chemical compound [Na].OC(=O)C1=CC(C(O)=O)=CC(S(O)(=O)=O)=C1 QOOLLUNRNXQIQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N succinic acid Chemical class OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006277 sulfonation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- 229920006337 unsaturated polyester resin Polymers 0.000 description 2
- KEQGZUUPPQEDPF-UHFFFAOYSA-N 1,3-dichloro-5,5-dimethylimidazolidine-2,4-dione Chemical compound CC1(C)N(Cl)C(=O)N(Cl)C1=O KEQGZUUPPQEDPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MTZKAUGWBARMBW-UHFFFAOYSA-N 1,4-dihydroxybutane-2,3-disulfonic acid Chemical compound OCC(C(CO)S(=O)(=O)O)S(=O)(=O)O MTZKAUGWBARMBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SMLUSBSEZKNHEG-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxyprop-1-ene-1-sulfonic acid Chemical compound OCC=CS(O)(=O)=O SMLUSBSEZKNHEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YPFUJZAAZJXMIP-UHFFFAOYSA-N 3-sulfopropanediol Chemical class OCC(O)CS(O)(=O)=O YPFUJZAAZJXMIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010001488 Aggression Diseases 0.000 description 1
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004879 Na2S2O5 Inorganic materials 0.000 description 1
- ZQOMKIOQTCAGCM-UHFFFAOYSA-L [Na+].[Na+].OS(O)(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O Chemical compound [Na+].[Na+].OS(O)(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O ZQOMKIOQTCAGCM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007824 aliphatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 1
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 125000004106 butoxy group Chemical group [*]OC([H])([H])C([H])([H])C(C([H])([H])[H])([H])[H] 0.000 description 1
- 150000007942 carboxylates Chemical group 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- XTHPWXDJESJLNJ-UHFFFAOYSA-N chlorosulfonic acid Substances OS(Cl)(=O)=O XTHPWXDJESJLNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000006184 cosolvent Substances 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- KZTYYGOKRVBIMI-UHFFFAOYSA-N diphenyl sulfone Chemical group C=1C=CC=CC=1S(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 KZTYYGOKRVBIMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CZZYITDELCSZES-UHFFFAOYSA-N diphenylmethane Chemical compound C=1C=CC=CC=1CC1=CC=CC=C1 CZZYITDELCSZES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZRVNHXQGRJLLIT-UHFFFAOYSA-L dipotassium hydrogen sulfate Chemical compound [K+].[K+].OS([O-])(=O)=O.OS([O-])(=O)=O ZRVNHXQGRJLLIT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002433 hydrophilic molecules Chemical class 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBOIHMRHGLHBPB-UHFFFAOYSA-N hydroxymethyl Chemical compound O[CH2] CBOIHMRHGLHBPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000554 ionomer Polymers 0.000 description 1
- 150000002531 isophthalic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 1
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N phenylbenzene Natural products C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- HRZFUMHJMZEROT-UHFFFAOYSA-L sodium disulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S(=O)S([O-])(=O)=O HRZFUMHJMZEROT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000010262 sodium metabisulphite Nutrition 0.000 description 1
- RAMLLVDCGMNLFB-UHFFFAOYSA-M sodium;3-(2,3-dihydroxypropoxy)propane-1-sulfonate Chemical compound [Na+].OCC(O)COCCCS([O-])(=O)=O RAMLLVDCGMNLFB-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000001384 succinic acid Substances 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NUBZKXFFIDEZKG-UHFFFAOYSA-K trisodium;5-sulfonatobenzene-1,3-dicarboxylate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)C1=CC(C([O-])=O)=CC(S([O-])(=O)=O)=C1 NUBZKXFFIDEZKG-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania monomerów alifatycznych z ugrupowaniem sulfonianowym.
Do hydrofilizacji żywic poliestrowych stosowane są często monomery o budowie jonowej zawierające w swojej cząsteczce ugrupowania karboksylanowe nadające im charakter hydrofilowy. Są one otrzymywane w reakcji zobojętniania aminami aktywnych grup karboksylowych wprowadzonych uprzednio do polimeru. Wadą tak otrzymanych hydrofitowych produktów polimerowych jest wydzielanie się podczas procesu utwardzania powłok lotnych amin, które są szkodliwe dla środowiska i zdrowia człowieka.
Hydrofilizacja poliestrów z użyciem ugrupowań sulfonianowych jest pozbawiona powyższych wad i pozwala uzyskać wodorozcieńczalne żywice poliestrowe z pominięciem konieczności stosowania lotnych amin oraz szkodliwych rozpuszczalników organicznych lub z istotnym ich ograniczeniem. Żywica tego typu po naniesieniu na podłoże w postaci powłoki i utwardzeniu charakteryzuje się korzystnymi właściwościami fizyko-mechanicznymi.
Przykładem często stosowanego do otrzymywania wodorozcieńczalnych żywic poliestrowych monomeru z ugrupowaniem sulfonianowym jest sól sodowa kwasu 5-sulfoizoftalowego. Z opisów patentowych PL 188292, US 7,220,815 oraz US 7,129,299 znane jest stosowanie soli sodowej kwasu 5-sulfoizoftalowego do hydrofilizacji poliestrów. Otrzymywanie wodorozcieńczalnych żywic poliestrowych najczęściej prowadzi się w procesie dwustopniowym, w którym do wnętrza łańcucha poliestrowego wbudowuje się sól sodową kwasu 5-sulfoizoftalowego. Dzięki tak prowadzonemu procesowi ogranicza się wpływ pochodnej kwasu izoftalowego na kwasowość produktu końcowego.
Z opisu patentowego US 5,891,944 znane jest stosowanie poliestrów otrzymanych z użyciem pochodnych soli sodowej kwasu 5-sulfoizoftalowego, jako środków powierzchniowo czynnych i emulgatorów.
Oprócz soli sodowej kwasu 5-sulfoizoftalowego do otrzymywania wodorozcieńczalnych żywic poliestrowych stosuje się również inne związki aromatyczne, zawierające ugrupowania sulfonianowe przy pierścieniu benzenowym, naftalenowym, lub sulfonianowe pochodne difenylowe, difenylometanowe lub difenylosulfonylowe, znane z opisów patentowych US 7,115,686 oraz US 4,990,593.
Do syntezy wodorozcieńczalnych poliestrów z hydrofilowymi ugrupowaniami sulfonianowymi, oprócz monomerów aromatycznych, można stosować wielofunkcyjne związki alifatyczne, co przedstawiono w opisie patentowym US 6,509,408. Z opisów patentowych US 6,562,899 oraz US 6,521,679 znane jest stosowanie w tym celu np. soli sulfonowych kwasu bursztynowego.
Znane sposoby syntezy związków hydrofilowych z ugrupowaniem sulfonianowym charakteryzują się stosunkowo agresywnym środowiskiem prowadzenia reakcji i zastosowaniem trudno dostępnych i drogich surowców. Sól sodową kwasu 5-sulfoizoftalowego otrzymuje się w reakcji kwasu izoftalowego z oleum. Z literatury znane są różne sposoby sulfonowania związków organicznych. W metodzie opisanej w publikacji L. Wang, G.M.Zhu, J.Q.Li, C.M.Gao, Polym. Bull. 2011, 66, 925-937 do sulfonowania aromatycznych związków organicznych stosowano kwas chlorosulfonowy. Znane jest też z publikacji M.L. Di Vona et al, Polymer 2005, 46, 1754-1758 stosowanie w tym celu stężonego kwasu siarkowego.
Z publikacji Y. Zhao, J. Yin, European Polymer Journal 2010, 46, 592-601; X. Zhang et al., Journal of Membrane Science 2005, 258, 78-84 znane jest sulfonowanie w związkach chemicznych, w tym w polimerach, wiązań nienasyconych kwasem acetylosulfonowym. Jednak kwas acetylosulfonowy musi być otrzymywany tuż przed reakcją sulfonowania, co stanowi dodatkową trudność.
Do otrzymywania wodorozcieńczalnych żywic poliestrowych stosuje się również alifatyczne monomery sulfonianowe korzystnie takie jak: sole metali alkalicznych kwasu 3-hydroksy-1-propenosulfonowego (PL206453), sole metali alkalicznych kwasu 2,3-dihydroksypropanosulfonowego (PL206452, PL218121), sole metali alkalicznych kwasu 1,4-dihydroksybutano-2,3-disulfonowego (PL218120), sole metali alkalicznych kwasu 3-[(2,2'-bishydroksymetylo)butoksy]propano-1-sulfonowego (PL218119). Otrzymywanie tych związków wymaga jednak stosunkowo długiego czasu prowadzenia reakcji - nawet powyżej 70 godzin.
Głównym problemem związanym z otrzymywaniem wodorozcieńczalnych poliestrów są trudności związane z efektywnym wbudowaniem silnie hydrofilowych monomerów sulfonianowych w łańcuch poliestru w reakcji polikondensacji. Hydrofilowe monomery o wydłużonym łańcuchu węglowodorowym „odsuwającym” grupę sulfonianową od reaktywnych grup funkcyjnych biorących udział w reakcji
PL 222 846 B1 polikondensacji opisane są w publikacji Jaeger, David A.; Jamrozik, Janusz; Golich, Timothy G.; Clennan, Malgorzta Wegrzyn; Mohebalian, Jamshid, Journal of Society, 1989, voll 111, #8 p. 3001-3006 CAS 20858-17-7.
Sposób według niniejszego wynalazku pozwala otrzymać hydrofilowe monomery alifatyczne z ugrupowaniem sulfonianowym, o dużej zawartości części węglowodorowej w cząsteczce, w sposób prosty technicznie (proces jednoetapowy), w znacznie krótszym czasie niż według dotychczasowych rozwiązań, bez konieczności stosowania katalizatora, a także w sposób efektywny oraz przyjazny środowisku. Ponadto, wytworzone produkty sposobem według wynalazku nie wymagają oczyszczania przed dalszym zastosowaniem ich do syntezy wodorozcieńczalnych żywic poliestrowych, a surowce do ich otrzymywania są tanie i łatwo dostępne. Sulfonianowe monomery, dzięki swojej budowie chemicznej, są kompatybilne ze środowiskiem reakcji polikondensacji.
Sposób wytwarzania monomerów alifatycznych z ugrupowaniem sulfonianowym, którymi są sole metalu alkalicznego kwasu 3[(2,3-dihydroksy)propanoksy]propano-1-sulfonowego, według wynalazku polega na tym, że 3-alliloksy-1,2-propanodiol miesza się z disiarczanem(IV) dimetalu alkalicznego, następnie dodaje się wodę aż do całkowitego rozpuszczenia substratów i prowadzi reakcję w temperaturze 25-100°C, po czym mieszaninę reakcyjną schładza się i oddziela otrzymany produkt znanymi metodami, a następnie suszy.
Korzystnie jest 3-aIliloksy-1,2-propanodiol poddać reakcji z disiarczanem(IV) dimetalu alkalicznego w temperaturze 90-95°C.
Korzystnie jest 3-aililoksy-1,2-propanodiol poddać reakcji z disiarczanem(IV) dimetalu alkalicznego w stosunku molowym wynoszącym od 1:0,6 do 1:0,76.
Korzystnie jest wodę do układu reakcyjnego dodawać wkraplając przez 1,5-3 godziny.
Sole metali alkalicznych kwasu 3[(2,3-dihydroksy)propanoksy]propano-1-sulfonowego, są związkami o budowie krystalicznej, białej barwie i są rozpuszczalne w wodzie. Mają one zastosowanie głównie, jako monomery do otrzymywania wodorozcieńczalnych żywic poliestrowych. Wbudowany w cząsteczkę polimeru monomer z ugrupowaniem sulfonianowym umożliwia uzyskanie stabilnej dyspersji wodnej bez użycia współrozpuszczalników organicznych. Żywice tego typu, zawierające w swojej strukturze monomer sieciujący, tworzą dobrej jakości powłoki sieciowane za pomocą promieniowania UV na różnego typu podłożach. Ponadto, sole metali alkalicznych kwasu 3[(2,3-dihydroksy)propanoksy]propano-1-sulfonowego mogą być stosowane do wytwarzania jonomerowych żywic poliuretanowych, środków powierzchniowo czynnych, emulgatorów, środków dyspergujących w przemyśle farb i lakierów, tworzyw sztucznych, papierowym.
Sposób według wynalazku przedstawiono w przykładach.
Przykład 1
Otrzymywanie soli sodowej kwasu 3[(2,3-dihydroksy)propanoksy]propano-1-sulfonowego
Do reaktora o pojemności 500 cm wyposażonego w płaszcz grzejny, chłodnicę zwrotną, mieszadło mechaniczne, czujnik temperatury i dopływ gazu obojętnego, wprowadzono 116,33 g (0,88 mola) 3-alliIoksy-1,2-propanodiolu oraz 83,67 g (0,44 mola) disiarczanu(IV) disodu (Na2S2O5). Następnie, po uzyskaniu temperatury mieszaniny reakcyjnej 90-95°C, wkraplano 236,91 g wody przez 2 godziny. Proces prowadzono przez 24 godziny, aż do zaniku sygnałów od protonów przy atomach węgla połączonych wiązaniem podwójnym ( H NMR). Po ostudzeniu do temperatury pokojowej produkt wyodrębniono poprzez odparowanie wody a następnie suszono w suszarce próżniowej w temperaturze 30°C. Otrzymano 149,7 g soli sodowej kwasu 3[(2,3-dihydroksy)propanoksy]propano-1-sulfonowego z wydajnością 72%. Strukturę produktu potwierdzono za pomocą analizy spektroskopowej.
1H NMR (400 MHz, D2O): 5(ppm) = 2,07 (2tt, CH2CH2CH2SO3Na), 3,03 (m, CH2CH2CH2SO3Na),
3,56 (m, CH2O), 3,68 (m, CH2OH), 3,71 (m, CHOH), 3,95 (m, OCH-CH-CH-SO^^Na).
Produkt jest ciałem stałym o postaci krystalicznej i białej barwie. Masa molowa wynosi 236,2 g/mol.
Przykład 2
Otrzymywanie soli sodowej kwasu 3[(2,3-dihydroksy)propanoksy]propano-1-sulfonowego 3
Do reaktora o pojemności 500 cm3 wyposażonego w płaszcz grzejny, chłodnicę zwrotną, mieszadło mechaniczne, czujnik temperatury i dopływ gazu obojętnego, wprowadzono 107,35 g (0,81 mola) 3-alliloksy-1,2-propanodiolu oraz 95,65 g (0,49 mola) disiarczanu(IV) disodu (Na2S2O5). Następnie, po uzyskaniu temperatury mieszaniny reakcyjnej 90-95°C, wkraplano 262,34 g wody przez 2 godziny.
Proces prowadzono przez 24 godziny, aż do zaniku sygnałów od protonów przy atomach węgla połączo1 nych wiązaniem podwójnym (1H NMR). Po ostudzeniu do temperatury pokojowej, produkt wyodrębniono poprzez odparowanie wody a następnie suszono w suszarce próżniowej w temperaturze 30°C.
PL 222 846 B1
Otrzymano 171,2 g soli sodowej kwasu 3[(2,3-dihydroksy)propanoksy]propano-1-sulfonowego z wydajnością 82%. Strukturę produktu potwierdzono za pomocą analizy spektroskopowej.
1H NMR (400 MHz, D2O): 5(ppm) = 2,07 (2tt, CH2CH2CH2SO3Na), 3,03 (m, CH2CH2CH2SO3Na),
3,56 (m, CH2O), 3,68 (m, CH2OH), 3,71 (m, CHOH), 3,95 (m, OCH/CH/CH/SO^Na).
Produkt jest ciałem stałym o postaci krystalicznej i białej barwie. Masa molowa wynosi 236,2 g/mol.
Przykład 3
Otrzymywanie soli sodowej kwasu 3[(2,3-dihydroksy)propanoksy]propano-1-sulfonowego
Do reaktora o pojemności 500 cm wyposażonego w płaszcz grzejny, chłodnicę zwrotną, mieszadło mechaniczne, czujnik temperatury i dopływ gazu obojętnego, wprowadzono 96,21 g (0,73 mola) 3-alliloksy-1,2-propanodiolu oraz 103,79 g (0,55 mola) disiarczanu(IV) disodu (Na2S2O5). Następnie, po uzyskaniu temperatury mieszaniny reakcyjnej 90-95°C, wkraplano 293,89 g wody przez 2 godziny.
Proces prowadzono przez 24 godziny, aż do zaniku sygnałów od protonów przy atomach węgla połą1 czonych wiązaniem podwójnym ( H NMR). Po ostudzeniu do temperatury pokojowej, produkt wyodrębniono poprzez odparowanie wody a następnie suszono w suszarce próżniowej w temperaturze 30°C. Otrzymano 182,6 g soli sodowej kwasu 3[(2,3-dihydroksy)propanoksy]propano-1-sulfonowego z wydajnością 87%. Strukturę produktu potwierdzono za pomocą analizy spektroskopowej.
1H NMR (400 MHz, D2O): 5(ppm) = 2,07 (2tt, CH2CH2CH2SO3Na), 3,03 (m, CH2CH2CH2SO3Na),
3,56 (m, CH2O), 3,68 (m, CH2OH), 3,71 (m, CHOH), 3,95 (m, OC^CH2CH2SO3Na).
Produkt jest ciałem stałym o postaci krystalicznej i białej barwie. Masa molowa wynosi 236,2 g/mol.
Przykład 4
Otrzymywanie soli sodowej kwasu 3[(2,3-dihydroksy)propanoksy]propano-1-sulfonowego 3
Do reaktora o pojemności 500 cm wyposażonego w płaszcz grzejny, chłodnicę zwrotną, mieszadło mechaniczne, czujnik temperatury i dopływ gazu obojętnego, wprowadzono 81,47 g (0,62 mola) 3-alliloksy-1,2-propanodiolu oraz 68,53 g (0,31 mola) disiarczanu(IV) dipotasu (K2S2O5). Następnie, po uzyskaniu temperatury mieszaniny reakcyjnej 90-95°C, wkraplano 250,04 g wody przez 2 godziny.
Proces prowadzono przez 24 godziny, aż do zaniku sygnałów od protonów przy atomach węgla połą1 czonych wiązaniem podwójnym (1H NMR). Po ostudzeniu do temperatury pokojowej, produkt wyodrębniono poprzez odparowanie wody a następnie suszono w suszarce próżniowej w temperaturze 30°C. Otrzymano 116,7 g soli potasowej kwasu 3[(2,3-dihydroksy)propanoksy]propano-1-sulfonowego z wydajnością 75%. Strukturę produktu potwierdzono za pomocą analizy spektroskopowej.
1H NMR (400 MHz, D2O): 5(ppm) = 2,22 (2tt, CH2CH2CH2SO3K), 3,19 (m, CH/CK-CH/SO^K),
3,75 (m, CH2O), 3,85 (m, CH2OH), 3,87 (m, CHOH), 4,10 (m, OCH/CH/CH/SO^K).
13C NMR (400 MHz, D2O): 5(ppm) = 25,12 (CH2CH2CH2SO3K), 48,76 (CH2CH2CH2SO3K), 63,63 (CH2O), 70,17 (CH2O), 71,31 (CH2CH2CH2SO3K), 72,05 (CHOH).
Produkt jest ciałem stałym o postaci krystalicznej i białej barwie. Masa molowa wynosi 252,3 g/mol.
Przykład 5
Otrzymywanie soli potasowej kwasu 3[(2,3-dihydroksy)propanoksy]propano-1-sulfonowego 3
Do reaktora o pojemności 500 cm3 wyposażonego w płaszcz grzejny, chłodnicę zwrotną, mieszadło mechaniczne, czujnik temperatury i dopływ gazu obojętnego, wprowadzono 74,65 g (0,56 mola) 3-alliloksy-1,2-propanodiolu oraz 75,35 g (0,34 mola) disiarczanu(IV) dipotasu (K2S2O5). Następnie, po uzyskaniu temperatury mieszaniny reakcyjnej 90-95°C, wkraplano 274,93 g wody przez 2 godziny.
Proces prowadzono przez 24 godziny, aż do zaniku sygnałów od protonów przy atomach węgla połą1 czonych wiązaniem podwójnym (1H NMR). Po ostudzeniu do temperatury pokojowej, produkt wyodrębniono poprzez odparowanie wody a następnie suszono w suszarce próżniowej w temperaturze 30°C. Otrzymano 137,4 g soli potasowej kwasu 3[(2,3-dihydroksy)propanoksy]propano-1-sulfonowego z wydajnością 88%. Strukturę produktu potwierdzono za pomocą analizy spektroskopowej.
1H NMR (400 MHz, D2O): 5(ppm) = 2,22 (2tt, CH2CH2CH2SO3K), 3,19 (m, CH/CK-CH/SO^K),
3,75 (m, CH2O), 3,85 (m, CH2OH), 3,87 (m, CHOH), 4,10 (m, OCH/CH/CH/SO^K).
13C NMR (400 MHz, D2O): 5(ppm) = 25,12 (CH2CH2CH2SO3K), 48,76 (CH2CH2CH2SO3K), 63,63 (CH2O), 70,17 (CH2O), 71,31 (CH2CH2CH2SO3K), 72,05 (CHOH).
Produkt jest ciałem stałym o postaci krystalicznej i białej barwie. Masa molowa wynosi 252,3 g/mol.
Przykład 6
Otrzymywanie soli potasowej kwasu 3[(2,3-dihydroksy)propanoksy]propano-1-sulfonowego 3
Do reaktora o pojemności 500 cm3 wyposażonego w płaszcz grzejny, chłodnicę zwrotną, mieszadło mechaniczne, czujnik temperatury i dopływ gazu obojętnego, wprowadzono 66,32 g (0,50 mola) 3-alliloksy-1,2-propanodiolu oraz 83,68 g (0,38 mola) disiarczanu(IV) dipotasu (K2S2O5). Następnie,
PL 222 846 B1 po uzyskaniu temperatury mieszaniny reakcyjnej 90-95°C, wkraplano 305,32 g wody przez 2 godziny. Proces prowadzono przez 24 godziny, aż do zaniku sygnałów od protonów przy atomach węgla połączonych wiązaniem podwójnym ( H NMR). Po ostudzeniu do temperatury pokojowej, produkt wyodrębniono poprzez odparowanie wody a następnie suszono w suszarce próżniowej w temperaturze 30°C. Otrzymano 144,2 g soli potasowej kwasu 3[(2,3-dihydroksy)propanoksy]propano-1-sulfonowego z wydajnością 92%. Strukturę produktu potwierdzono za pomocą analizy spektroskopowej.
1H NMR (400 MHz, D2O): 5(ppm) = 2,22 (2tt, CH2CH2CH2SO3K), 3,19 (m, CH2CH2CH2SO3K),
3,75 (m, CH2O), 3,85 (m, CH2OH), 3,87 (m, CHOH), 4,10 (m, OCH2CH2CH2SO3K).
13C NMR (400 MHz, D2O): 5(ppm) = 25,12 (CH2CH2CH2SO3K), 48,76 (CH2CH2CH2SO3K), 63,63 (CH2O), 70,17 (CH2O), 71,31 (CH2CH2CH2SO3K), 72,05 (CHOH).
Produkt jest ciałem stałym o postaci krystalicznej i białej barwie. Masa molowa wynosi 236,2 g/mol. Wodorozcieńczalne nienasycone żywice poliestrowe uzyskano w procesie polikondensacji (jako produkt uboczny oddestylowywano wodę). Otrzymaną według wynalazku sól sodową kwasu 3[(2,3-dihydroksy)propanoksy]propano-1-sulfonowego poddano reakcji z bezwodnikiem maleinowym, bezwodnikiem ftalowym, glikolem dietylenowym, eterem allilowym trimetylolopropanu. Otrzymany tym sposobem poliester tworzył stabilne dyspersje wodne bez konieczności użycia rozpuszczalników organicznych. Wytworzone dyspersje mogą być stosowane, jako materiał powłokotwórczy stanowiący spoiwo do farb, w których rozpuszczalnikiem jest woda. Taki sam efekt uzyskano stosując do syntezy monomer w postaci soli potasowej kwasu 3[(2,3-dihydroksy)propanoksy]propano-1-sulfonowego. Powłoki utwardzano promieniowaniem UV w obecności 0,5-2,0% fotoinicjatora.
Uzyskano powłoki o twardościach względnych mierzonych wahadłem Persoza powyżej 0,5. Wodorozcieńczalne nienasycone żywice poliestrowe uzyskano również, w procesie kopolimeryzacji (bez oddestylowywania produktu ubocznego). Otrzymane według wynalazku sole metali alkalicznych kwasu 3[(2,3-dihydroksy)propanoksy]propano-1-sulfonowego poddano reakcji z epichlorohydryną, bezwodnikiem maleinowym, bezwodnikiem ftalowym, glikolem alifatycznym, eterem allilowym trimetylolopropanu. Uzyskano poliestry, które tworzyły dyspersje wodne bez konieczności stosowania rozpuszczalników organicznych, a następnie dobrej jakości powłoki na różnego typu podłożach. Powłoki utwardzano promieniowaniem UV w obecności 0,5-2,0% fotoinicjatora, uzyskując twardości względne mierzone wahadłem Persoza powyżej 0,5.
Claims (4)
1. Sposób wytwarzania monomerów alifatycznych z ugrupowaniem sulfonianowym, którymi są sole metalu alkalicznego kwasu 3[(2,3-dihydroksy)propanoksy]propano-1-sulfonowego, znamienny tym, że 3-alliloksy-1,2-propanodiol miesza się z disiarczanem(IV) dimetalu alkalicznego, następnie dodaje się wodę aż do całkowitego rozpuszczenia substratów i prowadzi reakcję w temperaturze 25-100oC, po czym mieszaninę reakcyjną schładza się i oddziela otrzymany produkt znanymi metodami, a następnie suszy.
2. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że 3-alliIoksy-1,2-propanodiol poddaje się reakcji z disiarczanem(IV) dimetalu alkalicznego w temperaturze 90-95°C.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że 3-alliloksy-1,2-propanodiol poddaje się reakcji z disiarczanem(IV) dimetalu alkalicznego w stosunku molowym wynoszącym od 1:0,6 do 1:0,76.
4. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że wodę do układu reakcyjnego dodaje się wkrapiając przez 1,5-3 godziny.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL403973A PL222846B1 (pl) | 2013-05-20 | 2013-05-20 | Sposób otrzymywania monomerów alifatycznych z ugrupowaniem sulfonianowym |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL403973A PL222846B1 (pl) | 2013-05-20 | 2013-05-20 | Sposób otrzymywania monomerów alifatycznych z ugrupowaniem sulfonianowym |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL403973A1 PL403973A1 (pl) | 2014-11-24 |
| PL222846B1 true PL222846B1 (pl) | 2016-09-30 |
Family
ID=51902505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL403973A PL222846B1 (pl) | 2013-05-20 | 2013-05-20 | Sposób otrzymywania monomerów alifatycznych z ugrupowaniem sulfonianowym |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL222846B1 (pl) |
-
2013
- 2013-05-20 PL PL403973A patent/PL222846B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL403973A1 (pl) | 2014-11-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhang et al. | Waterborne isocyanate-free polyurethane epoxy hybrid coatings synthesized from sustainable fatty acid diamine | |
| CN109761834B (zh) | 一种水可分散的聚天门冬氨酸酯树脂及水性聚脲涂料的制备方法和应用 | |
| JP5851428B2 (ja) | 放射線硬化性水性コーティング組成物 | |
| CN106459331A (zh) | 用于合成噁唑烷酮化合物的催化剂 | |
| WO2016164196A1 (en) | Curable benzoxazine-based phenolic resins and coating compositions thereof | |
| US20160115347A1 (en) | Resole phenolic resins curable with functional polyesters | |
| Wang et al. | Making alkyd greener: Modified cardanol as bio-based reactive diluents for alkyd coating | |
| CN101687833B (zh) | C10链烷酸缩水甘油基酯及其用途 | |
| WO2016069572A1 (en) | Resole phenolic resins curable with functional polyesters | |
| US6569953B1 (en) | Phenolic resin polyols and polymers derived from the polyols | |
| Peng et al. | A facile route to realize the copolymerization of L-lactic acid and ε-caprolactone: sulfonic acid-functionalized Brønsted acidic ionic liquids as both solvents and catalysts | |
| Mestry et al. | Development of waterborne polyurethane dispersions (WPUDs) from novel cardanol-based reactive dispersing agent | |
| EP3158017B1 (en) | Resin, composition and use | |
| Razavi-Esfali et al. | Design of functional isocyanate-free poly (oxazolidone) s under mild conditions | |
| WO2014043720A1 (en) | Blocked bio-based carboxylic acids and their use in thermosetting materials | |
| JP2592473B2 (ja) | 尿素アルデヒド重縮合物の製造方法 | |
| Alkan et al. | One-pot cascade polycondensation and Passerini three-component reactions for the synthesis of functional polyesters | |
| TWI606072B (zh) | 製造縮合樹脂之方法及其用途 | |
| PL222846B1 (pl) | Sposób otrzymywania monomerów alifatycznych z ugrupowaniem sulfonianowym | |
| CN102627748A (zh) | 一种酸性离子液体间苯二酚甲醛树脂共聚材料的制备方法 | |
| JP6745617B2 (ja) | 架橋ポリウレタンを調製するための周囲温度硬化性のイソシアネート不含組成物 | |
| CN111201262A (zh) | 来自芳烷基化酚的聚合物分散剂 | |
| PL218119B1 (pl) | Nowe monomery alifatyczne z ugrupowaniem sulfonianowym oraz sposób ich otrzymywania | |
| Gündüz et al. | Synthesis and characterization of solvent-free hybrid alkyd resin with hyperbranched melamine core | |
| PL218120B1 (pl) | Sposób wytwarzania soli metali alkalicznych kwasu 1,4-dihydroksybutano-2,3-disulfonowego |