способ получения s-(3,5-дитрет-бутил-4-гидроксибензил)-2- бензтиазолилсульфида

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ S-(3,5-ДИТРЕТ-БУТИЛ-4-ГИДРОКСИБЕНЗИЛ)-2-БЕНЗТИАЗОЛИЛСУЛЬФИДА взаимодействием 2-меркаптобензтиазола с производным 2,6-дитрет-бутилфенола в среде органического растворителя, отличающийся тем, что в качестве производного 2,6-дитрет-бутилфенола берут N,N-диметил (3,5-дитрет-бутил-4-гидроксибензил) амин и процесс ведут в среде ароматического углеводорода при нагревании до 130^oС.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к получению стабилизирующих добавок для полимерных материалов и смазочных масел, а именно к способу получения S-(3,5-дитретр-бутил-4-гидроксибензил)бензтиазолилсульфида формулы:

который используется в качестве стабилизатора полиолефинов, синтетических и натуральных каучуков, присадки к смазочным маслам, пассиватора металлов переменной валентности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения S(3,5-дитрет-бутил-4-гидроксибензил)-бензтиазолилсульфида взаимодействием 3,5-дитрет-бутил-4-гид- роксибензилового спирта с 2-меркаптобензтиазолом (каптаксом) в среде спирта, например, третичнобутилового спирта, в присутствии катализатора концентрированной серной кислоты при комнатной температуре

₊ (I) Выход целевого продукта до 80%

Недостатками известного способа получения соединения I являются:

использование труднодоступного и дорогого сырья 3,5-дитрет-бутил-4-гидроксибензилового спирта, промышленное производство которого отсутствует;

сложность технологии синтеза, связанная с использованием в качестве катализатора концентрированной серной кислоты в количестве до 50 мас. от массы 3,5-дитрет-бутил-4-гидроксибензилового спирта;

необходимость отмывки от нее целевого продукта, в результате чего образуется большое количество сточных вод;

использование кислоты в качестве катализатора вызывает сильную коррозию аппаратуры.

Технической задачей изобретения является создание экологически чистого способа получения S(3,5-дитрет-бутил-4-гид- роксибензил)бензтиазолилсульфида.

Техническая задача решается способом получения S(3,5-дитрет-бутил-4-гидроксибензил)-2-бензтиазолилсульфида путем взаимодействия 2-меркаптобензтиазола с производным 2,6-дитрет-бутилфенола в среде органического растворителя, в котором в качестве производного 2,6-дитрет-бутилфенола берут N,N-диметил(3,5-дит- рет-бутил-4-гидроксибензил)амин, и процесс ведут в среде ароматического углеводорода при нагревании до 130^оС.

Реакция протекает по схеме:



___

Процесс ведут при эквимолярном соотношении компонентов. В качестве ароматического углеводорода используют бензол, толуол, этилбензол, изопропилбензол, ксилол и другие. Реакцию контролируют по количеству выделяющегося в ходе реакции диметиламина, а также методом тонкослойной хроматографии на пластинах силуфол по исчерпыванию исходных реагентов (бензол:ацетон 5:1, проявление в парах иода). Выход целевого продукта составляет до 80%

Целевой продукт представляет собой слегка желтоватый аморфный порошок с Т.пл. 141-142^оС. Растворяется в ацетоне, хлороформе, диэтиловом эфире, четыреххлористом углероде. ЯМР ¹Н (дейтероацетон, , м.д.): 1,43 (СМe₃); 4,6(CH₂ 6,1(OH); 7,3 (H_m); ЯМР ¹³С (ацетон, м.д.): 38,53 (СH₂-S). Чистоту продукта определяют методом тонкослойной хроматографии на пластинах Силуфол в системе бензол:ацетон 5:1, проявление в парах иода (R_f 0,8).

Исходные реагенты, прежде всего основание Манниха, являются крупно-тоннажными сравнительно дешевыми промежуточными продуктами синтеза отечественного стабилизатора "Ионол" на Стерлитамакском нефтехимическом заводе (ТУ 38.103368.81). Каптакс выпускают на Волжском ПО "Оргситез" Волгоградской области (ГОСТ 739-74).

П р и м е р 1. Смесь 13,15 г (0,05 моль) N,N-диметил(3,5-дитрет-бутил-4-гидрокси-бензил)амина (основание Манниха) и 8,35 г (0,05 моль) 2-меркаптобензтиазола (каптакс) в 25 мл толуола (Т.кип. 110^оС) кипятят в токе азота в течение 5 ч. После охлаждения реакционной массы до комнатной температуры выпадает осадок, который отфильтровывают, промывают 20 мл толуола и сушат на воздухе. Т.пл. 141-142^оС. Выход 76,2%

П р и м е р 2. Смесь 13,15 г основания Манниха, 8,35 г каптакса в 25 мл бензола (T.кип. 80^oC) кипятят 5 ч. После охлаждения реакционной массы до комнатной температуры, выпадает осадок, который отфильтровывают, промывают 20 мл бензола. Т.пл. 141-142^оС. Выход 80%

П р и м е р 3. Смесь 13,15 г основания Манниха, 8,35 г каптакса в 25 мл изопропилбензола нагревают до 130^оС и выдерживают при комнатной температуре в течение 4 ч. После охлаждения реакционной массы до комнатной температуры, выпадает осадок, который отфильтровывают, промывают 20 мл изопропилбензола. Т.пл. 141-141,5^оС. Выход 75%

П р и м е р 4. Смесь 13,15 г основания Манниха, 8,35 г каптакса в 25 мл бензола кипятят 4 ч. После охлаждения реакционной массы до комнатной температуры выпавшие кристаллы отфильтровывают, промывают 20 мл бензола. Т.пл. 141-141,5^оС. Выход 78%

П р и м е р 5. Смесь 13,15 г основания Манниха, 8,35 г каптакса в 25 мл толуола кипятят 4 ч. После охлаждения реакционной массы до комнатной температуры выпавшие кристаллы отфильтровывают, промывают толуолом. Т.пл. 141-141,5^оС. Выход 74%

Как видно из примеров конкретного выполнения, предлагаемый способ позволяет улучшить соединение I с выходом до 80% в среде различных ароматических углеводородов, которые легко регенерируются и вновь возвращаются в технологический цикл. Предпочтительно реакцию осуществлять в среде низкокипящих растворителей, таких как бензол, толуол, что позволяет снизить энергозатраты на осушку целевого продукта и регенерацию использованного растворителя. Отсутствие катализатора в заявляемом способе упрощает выделение и очистку целевого продукта и позволяет вновь использовать фильтрат в процессе получения целевого продукта.

Выделяющийся диметиламин может поглощаться водой и использоваться в качестве продажного реагента. В производствах, где выпускаются основания Манниха, диметиламин может быть использован для получения N,N-тетраметиленбисамина, который является исходным реагентом для синтеза основания Манниха.

Таким образом, заявляемый способ является экологически чистым. Преимуществом способа является то, что исходные реагенты для получения целевого продукта выпускаются отечественной промышленностью.