2-метокси-4-морфолил-6-карбоксиметилтио-1,3,5-триазин в качестве антиоксиданта

Формула изобретения

2-Метокси-4-морфолил-6-карбоксиметилтио-1,3,5-триазин строения



в качестве антиоксиданта растительных масел.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области органической химии и масложировой промышленности, конкретно к новому производному сим-триазина - 2-метокси-4-морфолил-6-карбоксиметилтио-1,3,5-триазину (КМТТ) строения



который является активной добавкой, ингибирующей процессы окисления масел (антиоксидантом).

Увеличение объема производства косметической и масложировой промышленности требует создания новых и расширения ассортимента существующих доступных и эффективных антиоксидантов для увеличения сроков хранения жиров, кремов, масел, смазочных материалов и т.п.

Известны 2-амино(амидо)-4-морфолино-6-пропил-1,3,5-триазины (АМТ) строения



где R₁ и R₂ - одинаковые или разные и равны Н, алкил, циклоалкил, оксиалкил, или производные триазина, содержащие в положении 2 остатки ацет- или бензиламида и др. Эти соединения рекомендуют для получения фармацевтически приемлемых кислотно-аддитивных солей и для потенциализации холинэргического эффекта, улучшающего память и способность к обучению [см. А.с. СССР , 1806142, 1822403 и 1838312, по М.кл. С 07 D 413/04/ Коссман Э., Гобер Ж., Буаден Р., Матье Ж. - Опубл. 15.08.89] - (прототип по строению).

Применение АМТ в качестве антиоксиданта - неизвестно.

Известен также метиловый эфир 4-оксибензойной кислоты строения



Под торговой маркой "Нипагин" это соединение рекомендуют применять в качестве антиокислительной добавки (антиоксидант) в составе кремов и др. косметических средств [см. Р. А. Фридман. Косметика и парфюмерия. - М.: Пищевая промышленность, 1968. - 487 с.] - (прототип по применению).

Недостатками применения "Нипагина" являются относительно низкая антиокислительная активность по отношению к способности снижать скорость накопления перекисных соединений и органических кислот, о чем свидетельствует возрастание перекисного и кислотного чисел во времени. Применение его в качестве антиоксиданта в составе растительного масла - неизвестно.

Техническим решением задачи является синтез более активного и пригодного для использования в составе растительного масла антиоксиданта.

Задача достигается тем, что для увеличения антиокислительной активности предлагается использовать вновь синтезированный антиоксидант 2-метокси-4-морфолил-6-карбоксиметилтио-1,3,5-триазин (КМТТ) строения



Новизна заявленного изобретения усматривается в том, что предлагается синтез нового соединения - антиоксиданта КМТТ, использование которого в составе растительного масла позволяет существенно увеличить устойчивость масла к возрастанию кислотного и перекисного чисел в сравнении с известным антиоксидантом "Нипагином".

При этом, прототип по применению - "Нипагин" используют в виде торгового препарата марки "хч". Исходный цианурхлорид (технический продукт) очищают двухкратной кристаллизацией из ССl₄ (t_пл.=146^oС). 2-Хлор-4-метокси-6-морфолил-1,3,5-триазин получают известными методами в согласии с [Г.М. Погосян, В. А. Панкратов, В.Н. Заплишный, С.Г. Мацоян. Политриазины. - Ереван: Изд-во АН Арм.ССР, 1987 - 615 с.]. Хлороформ очищают и высушивают по [А. Гордон, Р. Форд. Спутник химика. - М.: Мир, 1976 - 541 с.]. Метанол, морфолин и тиогликолевую кислоту непосредственно перед использованием очищают фракционной разгонкой; их константы соответствуют лит. данным.

Конкретные примеры синтеза предлагаемого КМТТ в качестве антиоксиданта представлены ниже.

Пример 1. 2-триметиламмонийхлорид-4-метокси-6-морфолил-1,3,5-триазин (ТМТ).

Через раствор 3 г (13 ммоль) 2-хлор-4-метокси-6-морфолил-1,3,5-триазина в 20 мл абсолютного бензола, в постоянном, медленном токе сухого азота, при перемешивании и температуре 81^oС в течение 1 ч барботируют сухой триметиламин. Насыщенную триметиламином реакционную смесь оставляют при 20^oС на 12 ч, образовавшийся обильный осадок отфильтровывают, промывают (3х15 мл) абс. бензола и высушивают в вакууме до постоянной массы. Получают 3,69 г (98%) ТМТ в виде белого, мелкокристаллического порошка с Т_пл. 145^oС (плавится с разложением).

Найдено, %: С 45,78; Н 7,24; N 24,30; Cl 12,47.

С₁₁Н₂₀N₅СlO₂.

Вычислено, %: С 45,59; Н 6,96; N 24,17; Cl 12,24.

ИКС, , см^-1: 1620, 1570, 1510 (С=С- и C=N- сопр.); 1010, 1140 (С-O-С).

ПМР спектр, , м. д.: 3,62...3,88 м. (8Н, -ОСН₂, N-CH₂); 3,47 м. (9Н, N(CH₃)₃); 4,0 с. (3Н, -ОСН₃).

Пример 2. 2-Метокси-4-морфолил-6-карбоксиметилтио-1,3,5-триазин (КМТТ).

К раствору 1 г (0,003 моль) 2-триметиламмоний-хлорид-4-метокси-6-морфолил-1,3,5-триазина в 10 мл воды при перемешивании и температуре 0-51^oС прикапывают раствор смеси 0,2763 г (0,003 моль) тиогликолевой кислоты и 0,340 г (0,006 моль) едкого кали в 5 мл воды. Смесь перемешивают еще 3 ч при этой же температуре и оставляют на 12 ч при 6-10^oС. Затем реакционную смесь осторожно подкисляют 10%-ной НСl до рН5, выпавший осадок отфильтровывают, промывают водой до отсутствия хлорид-иона в промывных водах и высушивают до постоянной массы. После очистки кристаллизацией из смеси ССl₄:СН₃СN (3:1) получают 0,45 г (48%) КМТТ в виде белого цвета мелкокристаллического порошка с т.пл. 172-173^oС.

Найдено, %: С 42,3; Н 5,21; N 19,70. С₁₀Н₁₄N₄SO₄.

Вычислено, %: С 41,95; Н 4,93; N 19,57.

ИКС, , см^-1: 3330-3550 (ОН кисл.); 1740 (С=O); 1590, 1570, 1525, 1510 (C=C- и C=N- сопр.); 1270 (-S-CH₂); 1170, 1150, 1105, 1050 (С-O-С).

ПМР-спектр, , м. д.: 12,44...12,61 уш.с. (1Н, -ОН); 3,86 с. (2Н, -S-СН₂); 3,82 с. (3Н, -ОСН₃); 3,59...3,78 м. (8Н, -ОСН₂, NCH₂).

Пример 3. 2-Метокси-4-морфолил-6-карбоксиметилтио-1,3,5-триазин (КМТТ).

В условиях, аналогичных примеру 2, из тех же количеств исходных, с той лишь разницей, что прибавление смеси тиогликолевой кислоты и едкого кали осуществляют при 01^oС в течение 2 ч, получают 0,52 г (55,4%) КМТТ в виде белого цвета мелкокристаллического порошка с т.пл. 172-173^oС.

Найдено, %: С 42,3; Н 5,21; N 19,70. C₁₀H₁₄SO₄.

Вычислено, %: С 41,95; Н 4,93; N 19,57.

ИКС, , см^-1: 3330-3550 (ОН кисл.); 1740 (С=О); 1590, 1570, 1525, 1510 (С=С- и C=N-coпp.); 1270 (-S-CH₂); 1170, 1150, 1105, 1050 (С-O-С).

ПМР-спектр, , м. д.: 12,44...12,61 уш.с. (1Н, -ОН); 3,86 с. (2Н, -S-СН₂); 3,82 с. (3Н, -ОСН₃); 3,59...3,78 м. (8Н, -ОСН₂, NCH₂).

Конкретные примеры использования КМТТ в качестве антиоксиданта растительного масла представлены в таблице (см. примеры 4-8 в конце описания). При этом объектом исследования служило свежевыработанное рафинированное подсолнечное масло производства Краснодарского масложиркомбината, имеющее исходные значения перекисного и кислотного чисел, равные 3,88 ммоль О/кг и 0,21 мг КОН/г соответственно. Заявленные антиоксиданты и известное соединение "Нипагин" вводили в масло в виде конц. растворов в хлороформе в количестве 0,001-0,01 мас.% из расчета на ДВ. Для сравнения, в качестве аналога по строению выбрали АМТ, содержащий диметиламинный заместитель в положении 2 триазинового цикла, добавку которого в масло использовали в количестве 0,001 мас. %. В качестве контроля служило масло, не содержащее добавок антиокислителей.

Исследование процесса окисления масла проводили непрерывным ускоренным кинетическим методом в изотермических условиях при 50^oС, на воздухе в кварцевых термостатируемых открытых кюветах в течение 50 сут. Через заданные интервалы времени для отобранных проб масла определяли значения перекисного и кислотного чисел по ГОСТ 26593-85 и 5476-80 соответственно. Устойчивость масла к окислению в % определяли по формуле

а-в_i/в_i100%,

где a и в_i - значения перекисного или кислотного числа контрольного варианта и опытного соответственно. Результаты сведены в таблицу.

Как видно из данных примеров 4-8 таблицы, применение предлагаемого КМТТ в качестве антиоксиданта растительного масла позволяет увеличить устойчивость последнего к возрастанию значения перекисного числа в сравнении с контролем во времени через 7, 15, 21 и 50 дней на 40,35-70,53; 28,95-66,23; 28,29-41,59 и 26,3-40,85% соответственно (27,15-32,99; 66,75-86,06; 118,03-130,26 и 711,49-793,18 ммоль O/кг соответственно), в то время как в присутствии известного андиоксиданта "Нипагин" этот показатель возрастает лишь на 11,22; 9,97; 10,16 и 7,5% соответственно. Устойчивость к возрастанию значения кислотного числа растительного масла во времени через 7, 15, 21 и 50 сут в присутствии добавок предлагаемого КМТТ увеличивается на 56,92-73,00; 38,57-48,26; 47,25-60,79 и 86,65-117,8% соответственно (0,2304-0,254; 0,3015-0,3226; 0,301-0,3287 и 0,843-0,984 мг КОН/г соответственно), в то время как в присутствии известного антиоксиданта "Нипагин" этот показатель возрастаетет лишь на 10,5; 13,25; 14,96 и 20,09% соответственно. Из таблицы видно также, что аналог по строению АМТ в качестве антиокислителя подсолнечного масла вообще не работает.

Таким образом, применение предлагаемого КМТТ в качестве антиоксиданта растительных масел позволяет заметно увеличить устойчивость масел к возрастанию значений перекисного и кислотного чисел во времени, а также расширяет ассортимент известных антиоксидантов.