PL75452B2 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 31.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 20.02.1975 75452 KI. 12o,26/01 MKP C07f 9/02 CZYTELNIA Urzedu Patentowen^ Twórcy wynalazku: Jerzy Perka, Stanislaw Ropuszynski Uprawniony z patentu tymczasowego: Politechnika Wroclawska, Wroclaw (Polska) Sposób otrzymywania fosforanów estrów pentaerytrytu i kwasów tluszczowych Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywa¬ nia fosforanów estrów pentaerytrytu i kwasów tluszczowych, takich jak laurynowego, mirystyno¬ wego, palmitynowego, stearynowego i oleinowego, lub estrów mieszanin tych kwasów.Wyjsciowe estry pentaerytrytu z kwasami tlusz¬ czowymi otrzymuje sie przez ogrzewanie równosc¬ iowych ilosci reagentów w temperaturze 170—250°C w atmosferze gazu obojetnego. Fosforany estrów pentaerytrytu i kwasów tluszczowych nie sa do¬ tychczas znane.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu otrzymywania fosforanów estrów pentaerytrytu i kwasów tluszczowych na drodze bezposredniej re¬ akcji z pieciotlenkiem fosforu.Cel ten osiagnieto w ten sposób, ze ester pen¬ taerytrytu i kwasu tluszczowego rozpuszcza sie w bezwodnym rozpuszczalniku organicznym, wrza¬ cym powyzej 100QC i nie reagujacym z P205, ta¬ kim jak na przyklad toluenie, ksylenie, merytyle- nie, a nastepnie dodaje sie P2O5 w stosunku mo¬ lowym od 1:2 do 1:5. Ciezar czasteczkowy wyj¬ sciowego estru pentaerytrytu i kwasu tluszczowego oblicza sie z oznaczonej liczby hydrokrylowej L.OH.Tak sporzadzona mieszanine reakcyjna utrzymuje sie przez 4^6 godzin w temperaturze 90—140° naj¬ korzystniej w temperaturze 98—105°C przy ciag¬ lym mieszaniu. Po zakonczeniu reakcji fosforylo- wania, mieszanine reakcyjna chlodzi sie, filtruje przez bibule, dla oddzielenia produktów zesmole- 10 15 20 25 30 nia i nieprzereagowanego P dami nieorganicznymi lub organicznymi, wyodreb¬ niajac otrzymany produkt w formie soli sodowych, potasowych, amonowych, etanolo- lub alkiloamino- wych. Reakcje fosforylowania prowadzi sie rów¬ niez bez rozpuszczalnika, ogrzewajac reagenty w podanych wyzej stosunkach molowych w tempe¬ raturze okolo lOO^C przez 5 godzin przy ciaglym mieszaniu w atmosferze 'gazu obojetnego.Po zakonczeniu reakcji fosforylowania, ochlo¬ dzony produkt rozpuszcza sie w bezwodnym aro¬ matycznym rozpuszczalniku, takim jak toluen, ben¬ zen lub ksylen, filtruje przez bibule i zobojetnia analogicznie jak poprzednio. Otrzymane sole fosfo¬ ranów estrów pentaerytrytu i kwasów tluszczo¬ wych stanowia zwiazki powierzchniowo czynne o cennych wlasnosciach emulgujacych, wykazujace bardzo dobre zdolnosci dyspergowania pigmentów lakierniczych.Uzycie P2Os w wyzszym stosunku molowym, okolo 1 : 2 w stosunku do estru, prowadzi do pel¬ niejszego fosforylowania wolnych grup -OH w czasteczce estru. Mozna osiagnac okolo 80°/o ze- stryfikowania tych grup w stosunku do ilosci te¬ oretycznej. Najlepsze wlasnosci zmniejszania napie¬ cia powierzchniowego w roztworach wodnych wy¬ kazuja sole fosforanów estrów pentaerytrytu i kwasów tluszczowych zawierajace do 2,0°/o fosforu.Sposób wedlug wynalazku objasniony jest w przykladach wykonania. 75 45275 452 Przyklad I. W kolbie czteroszyjnej, zaopa¬ trzonej w mieszadlo z zamknieciem rteciowym, ter¬ mometr i doprowadzenie azotu przez belkotke, umieszcza sie 136,5 g (0,5 mola) stearyniany pen¬ taerytrytu o LOH = 205,5. Zawartosc kolby ogrza¬ no do stopienia i dodano 14,2 g (0,1 mola) P205.Nastepnie utrzymuje sie w kolbie temperature okolo 95°C w ciagu 5 godzin przy ciaglym mie¬ szaniu i przeplywie azotu. Po zakonczeniu reakcji zawartosc kolby chlodzi sie do okolo 45°C i wle¬ wa sie do niej 600 ml benzenu, mieszajac do roz¬ puszczenia. Otrzymany roztwór filtruje sie przez bibule odrzucajac pozostalosc na saczku. Filtrat zobojetnia sie dodajac przy mieszaniu weglan so¬ dowy do osiagniecia reakcji obojetnej. Zobojetnio¬ ny roztwór filtruje sie powtórnie przez bibule. Z przesaczu odpedza sie benzen przez ogrzewanie na lazni wodnej pod zmniejszonym cisnieniem (pom¬ pka wodna). Otrzymuje sie biale cialo stale o kon¬ systencji wosku^j&wjerajace 0,45% fosforu. Jego temperatura topnienia wynosi 50—51°C. Zwiazek ten jest trudnorozpuszczalny w wodzie. l°/o-owy dodatek tego zwiazku do równowagowej mieszani¬ ny wody i ksylenu powoduje powstanie emulsji, która zaczyna sie rozwarstwiac po okolo 5 godzi¬ nach.Przyklad II. W kolbie trój szyjnej, zaopatrzo¬ nej w mieszadlo z zamknieciem rteciowym, termo¬ metr i chlodnice zwrotna, umieszcza sie 95,0 g (0,4 mola) oleinianu pentaerytrytu (LOH = 237,6) rozpuszczonego w 400 ml suchego toluenu i do te¬ go roztworu dodaje sie 14,2 g (0,1 mola) P205 przy ciaglym mieszaniu. Nastepnie przez 5 godzin utrzy¬ muje sie w kolbie temperature okolo 100°C przy ciaglym mieszaniu mieszaniny reakcyjnej. Po za¬ konczeniu reakcji i ochlodzeniu, zawartosc kolby filtruje sie przez bibule i filtrat dzieli sie na dwie równe czesci. Jedna z tych czesci zobojetnia sie przez dodanie Na2C03, a nastepnie filtruje przez saczek bibulowy dla oddzielenia nadmiaru Na2C03.Z przesaczu odpedza sie rozpuszczalnik na wrzacej lazni wodnej pod próznia pompki wodnej. Otrzy¬ muje sie 34,5 g soli sodowej fosforanu oleinianu pentaerytrytu w postaci bialej mazistej substancji, zawierajacej 0,75% fosforu. 0,25%-owy roztwór wodny tego zwiazku wykazuje napiecie powierz¬ chniowe 37,1 dyn/cm, a 1%-owy dodatek tworzy emulsje wody w ksylenie trwala ponad 200 godzin, oraz zmniejsza objetosc sedymentacyjna zólcieni zelazowej w ksylenie do 60% objetosci slepej próby.Druga czesc filtratu zobojetnia sie przez dodanie monoetanoloaminy do odczynu obojetnego. Naste¬ pnie odpedza sie rozpuszczalnik na wrzacej lazni wodnej pod zmniejszonym cisnieniem, otrzymujac 37,0 g soli monoetanoloaminowej fosforanu oleinia¬ nu pentaerytrytu w postaci ciemno-pomaranczo- wej, lepkiej cieczy zawierajacej 0,87% fosforu. 0,25%-owy roztwór wodny tego zwiazku wykazuje napiecie powierzchniowe 46,5 dyn/cm, zas 1%-owy 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 dodatek tworzy emulsje woda-ksylen trwala powy¬ zej 300 godzin i zmniejsza objetosc sedymentacyjna zólcieni zelazowej w ksylenie do 12,5% w stosunku do slepej próby.Przyklad III. Poddaje sie reakcji 101,45 g <0,6 mola) laurynianu pentaerytrytu (LOH = 331,8), rozpuszczonego w 500 ml suchego ksylenu, z 28,4 g (0,2 mola) P^05 w analogiczny sposób jak w przy¬ kladzie II, ogrzewajac w temperaturze 125—130°C.Otrzymuje sie 39,0 g bialej, pólstalej substancji, za¬ wierajacej 1,56% fosforu, soli sodowej fosforanu laurynianu pentaerytrytu. 0,25%-owy roztwór wo¬ dny tego zwiazku obniza napiecie powierzchniowe do 43,8 dyn/cm. 1%-owy dodatek tworzy równo¬ wagowa emulsje ksylen-woda trwala ponad 80 go¬ dzin i zmniejsza objetosc sedymentacyjna zólcie ii zelazowej do 18,8% objetosci slepej próby. Ponadto otrzymuje sie 51,2 g soli monoetanoloaminowej fo¬ sforanu laurynianu pentaerytrytu w postaci bialej, mazistej substancji, zawierajacej 1,92% fosfora. 0,25%-owy roztwór wodny tego zwiazku wykazuje napiecie powierzchniowe 45,5 dyn/cm. Utworzona przez 1%-owy dodatek tego zwiazku równowagowa emulsja wody i ksylenu rozwarstwia sie dopiero po okolo 300 godzinach. 0,5%-owy roztwór tego zwiazku w ksylenie obniza objetosc sedymentacyj¬ na zólcieni zelazowej do 16,7% objetosci slepej próby.Przyklad IV. W sposób analogiczny jak w przykladzie II poddaje sie reakcji 109,2 g (0,4 mola) stearynianu pentaerytrytu, rozpuszczonego w 500 ml suchego toluenu i 28,4 g (0,2 mola) P205. Otrzy¬ muje sie 41,1 g soli sodowej fosforanu stearynia¬ nu pentaerytrytu w postaci jasnoszarego ciala stalego o konsystencji wosku i temperaturze top¬ nienia 51^53°C, oraz 4,0% zawartosci fosforu. Jest to zwiazek trudno rozpuszczalny w wodzie, dobrze emulgujacy uklad ksylen-woda. Trwalosc emulsji wynosi okolo 150 godzin. Ponadto otrzymuje sie 49,6 g soli monoetanoloaminowej fosforanu steary¬ nianu pentaerytrytu w postaci bialego ciala sta¬ lego o temperaturze topnienia 48—49,5°C, zawiera¬ jacego 4,06% fosforu. Zwiazek ten wykazuje bar¬ dzo dobre wlasnosci emulgujace, gdyz utworzona emulsja przez 1%-owy dodatek tego zwiazku nie wykazuje sladów rozwarstwienia jeszcze po uply¬ wie 600 godzin. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób otrzymywania fosforanów estrów penta¬ erytrytu i kwasów tluszczowych, znamienny tym, ze mieszanine reakcyjna stanowiaca laurynian, mi- rystynian, palmitynian, stearynian lub oleinian pentaerytrytu, badz mieszanine tych estrów i pie¬ ciotlenku fosforu w stosunku molowym od 5:1 do 2 : 1 ogrzewa sie przez 4—6 godzin w temperaturze 90—140°C, najkorzystniej w temperaturze 98— —105°C, w rozpuszczalniku organicznym nie reagu¬ jacym z P205, lub bez rozpuszczalnika w atmosfe¬ rze gazu obojetnego. Pab. Zakl. Graf. zam. 1826-74, nakl. 110+20 egz. Cena 10 zl. PL