Фосфониевые производные целлюлозы, обладающие огнестойкими и бактерицидными свойствами и способ их получения

Фосфониевые производные целлюлозы, обладающие огнестойкими и бактерицидными свойствами и способ их получения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Ойй

ДЗОщрp " «Р

К АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕЙЬ. ГВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 100677 (21) 2494306/23-05!

, (51)М. Кл.

1 !

С 08 В 15/00 с присоединением заявки Ê2

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

1 Лз) At (677. 728.

ii .8 (088. 8) !

Опубликовано 25.0130 Б1О31лстень М2

Дата опубликования описани -, 2 0 ..80 (72) Авторы

A. П, Хардик, О. И. Тужиков . . H. 33емасов изобретения (71) Заявитель

Волгоградский политехни- вски,.;.:-; .1;у (5 4 ) ФОСЫ31i «Р ВЫЕ ГРОПБВОП.":ЪП . :,. .П П:э.ПОББ3, ОБ Пс -.-!„";!О iH ". OI ÊÅÑÒÎ !:-; . :? П Б ПГТ.",Р:П1.;, (ПН1=)МИ

СВОЙСТВРМИ И СПОСОБ ." ПО33 :ЕНП;=.

gNH„C) РЕ КР(1.Н OH) 1 1

HO-Ñ)I КС вЂ” OH ф

/1 O с0

Изобретение от11осится к новы1.". химически мо 13 фицированкым производным целлюлозы, конкретно к фосфонисвым производным целлюлозы обюей формуЛЫ

СН ОН гдЕ 11=,1О, С1, Вт, Сй,COO, Ст,."Оо и к способу их получения.

Указанные соединения, их свойства и способ получения в литературе не описаны.

Известен способ получения огнестойких целлюлозных материалов взаимодействием целлюлозных материалов с 25-40%-ным бекзольны13 раствором смеси диалкилфосф.-1та с диизоцианатом, взятых в эквимолекулярком соотношении (Ij .

Целью изобретения является получение фосфониевых пооизводкых целлюлозы с большим содержанием х1п.1ически связанного фосфора, ьысокой гидролитическоч и термическ-й còoét «"«в =-щ " 71j!04Î

-ocòI.=, .-.:оторые могут кайти применение з,".ро11з:од"тве материалов в виде :o .Окон, пряж;., ткакых, нетканых, .:;з=-кь. текстильных материалов и бу;.-;; †..:,. Обяада:ад11х повыше«кой огнестойко=-.=- с О-..;:О".-.-—.,.е="ме11но бактери-. ци -,;-,"..;"тью и г ;:Ii т-эстойкостью, а также и а ii =- p ив 33 0 В с но н 0 0 б. - к н ым и с в Ой ствам11, Су, .;.« сть к .Обретения заключается в ск«тезе фосфок:-1евых производных целлюлозы пг11зедекной формулы, обла..=.-,:, г :;;,;анной огкестойкостью и e=: "":.p« ;I.äi: . :; свойствами, обраoo7Ho ;, «а311:дег1:д теллюлозы триокcH метился асб11:oM в п1311сутствни соединений с 11oдв1гкя-... атомом водорода в сооткоше«ии 1:С, 4:0,4 — 1:3:3 при

20-60 С н ср=-дс растворителя.

B качестве сосдинекий с подвижнь1.1 атомом водорода были ьыбраны ю « 1 к«o с ы 11ике1 аль ные или кар боковые.

Образо33а«...1е фссфокиевых соединений проис::с,гк-. в результате иэомерНЫХ ПРЬ :НРа1 Е«11й тРЕХВаЛЕКТНОГО фОСфо ра ь трио!:Oiтмет«31фосфине в пятиваленткый и присаед:r«å«HH по свободным валек!.кы1.; связям атома углерода альде гид11ОН груп . J 11а Iьде Г идце31люлоэы

711040 и отрицательно заряженного остатка воды, спирта и кислоты (минеральной и карбононой) с образованием ионной связи. Дополнительное введение с фосфором трех оксиметильных групп делают достаточным межмолекулярное взаимодействие.макромолекул фосфониеных производных целлюлозы за счет водородной связи для изготовления на их основе огнестойких тканей и бумаги, а также позволяет улучшить окрашинаемость этих изделий за счет увеличения связи активных красителей с фосфониевыми производными целлюлозы.

В предлагаемом способе используют диальдегидцеллюлозу разной степени окисления.

Проводят взаимодействие диальдегидцеллюлозы с триоксиметилфосфином в присутствии соединений с подвижным атомом водорода в среде растворителей: воде, спирте, диметилформамиде.

Для более полного удаления не вступивших во взаимодействие триоксиметилфосфина и кислот экстракцию и=-онодят многократнЬЙ промывкой н воде,, что обеспечивает полную отмывку исходных реагентов, Сушат как при комнатной температуре и нормальном давлении, так и при более высоких температурах.

В таблице представлены условия взаимсдейстния, весовые отношения исходных реагентов и характеристики полученных фосфониеных производных целлюлозы по предлагаемому способу.

Пример 1. Фосфониевое производное на основе диальдегидцеллюлозы, триоксиметилфосфина и соляной кис оты и мольном отношении 1:3:3.

В трехгорлый реактор, снабженный мешалкой, термо "-тром и обратным холо дильником- загружают 2,4 г (0,02 моль триоксиметилфосфина и приливают растFop 0,72 г (0,02 моль) соляной кислоты и 80 мл воды. Смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 5-10 мин. После этого загружают

2,аО г диальдегкдцеллюлозы (содержа— кие альдегндных групп 2,. 2%). Перемешннаняе ведут при комнатной температуре н течение 1 ч н 1,-5 ч при

50-60"C. По=ле реакции вату промывают 6-8 порциями дистиллированной вэды и спиртом. Сушат при комнатной температуре.

Фосфониевое произнэдное ц.ллюлозы получают с количественным выходом. Содержание химически связанного фосфора сос-тавлнет 4.58%. П1 ." вынесении из пламени вата не горит.

Пример 2. Фосфониевое производное на основе диальдегидцеллюлозы, триоксиметилфосфина и трифторуксусной кислоты в мольном отношении 1:1:1 °

Загружают 0,80 r (0,006 моль) триоксиметилфосфина и приливают раствор

0,74 r (0,006 моль) трифторуксусной кислоты н 80 мл воды. Смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 5-10 мин. После этого загружают 2,4 г диальдегидцеллюлозы (содержание альдегидных групп 12,12Ъ).

Перемешивание ведут при комнатной температуре в течение 1 ч и 1,5 ч при 50-60 С . После реакции вату промывают 6-8 порциями дистиллированной воды и спиртом.

Фосфониеное производное целлюлозы получают с количественным выходом.

Содержание химически связанного фосфора составляет.2,63Ъ. При вынесении

ЗО из пламени вата самоэатухает.

Пример 3. Фосфониеное производное на основе диальдегидцеллюлозы, триоксиметилфосфина и уксусной киспоты в мольном отношении 1:2:2.

35 Загружают 1,6 г (С,013 моль) триоксиметилфосфина и приливают раствор

0,78 r (0,013 моль) уксусной кислоты н 80 мл воды. Смесь перемешинают при комнатной температуре в течение

5-10 мин. После этого загружают 2,4г диальдегидцеллюлозы (содержание аль) дегидных групп 12,12%). Перемешивание ведут при комнатной температуре в течение 1 ч и 1,5 ч при 20 С. После реакции вату промывают 6-8 порциями дистиллированной воды и спиртом.

Фосфониевое производное целлюлозы получают с количественньж выходом.

Содержание химически связанного Фосфора состанляет 2,79%. При вынесении из пламени вата самозатухает.

711040 н х

0 н о

Ch о, е

4 с ъ + Й

1 и х х х аа0, нооо

Х 4 а оеве

4,ХХХ н н х х аа о о л а с Ъ х х их в ео в а

МЪООЛ 3

M лlD Оъ с

Ctl Ч:> (с 33Ъ

4 РЪ1 ° У lA иЪ N lD LA

ОЪ СП С3 Л с с с

CO tt1 О СО

С Ъ lA Зс (с

tA сЪ N CO

10 33Ъ Ю 3 с с с

ОЪ О О <Ч

- N M с Ъ сУ N ОЪ 00

33Ъ t СЧ

° 3 с с

О N:N П лчеь(Ч CO л (Ч Л 33Ъ с с с

< РЪ Ct M р с3 Ill СО

nfl N сО О1 с с

Оллл иЪ РЪ С Ъ РЪ

ОЪ \О О 10

3.- CO СО C) с с с

<Ч ас3Ъа

Ю с3 с3 Ч

Ct îîÎ с с

СЧ 30 1С3 lD

CO CO СО CO с с с с

ЕИ Л оЪ ОЪ

Ю

Ц о

Ц о

С0

Х

0 30 охн

I ÅÎ е х 3 О 3

Х O OVI N с с

Е» О 3СООлГЧ л с

IC

t6 333 х н о о з ХФ ОЪССЗФ

О Олс Ъ3

Х с с с с

> ЫОООл к хн о х

Ц

"o ох

u "...

° Ф CO N (Ч 3 3 с с

ООО

llj ОЪ бЧ с3 ЦР

ЦО лСЧаЪ о с0 О О О О

ЕИ О О О

РЪ C0 lD Ф с с с с

О О л 3Ч

1Ч О О О

РЪ 00 aD M с с с с

ЮОлсЧ

<Ч О О О

РЪ CO Ч, > сф с с с с

ООлСЧ Ч О О О

РЪ CO lD с3 с

О О л Ч сч л с (Ч . л

3Ч

«I с (Ч

Ч (Ч с (Ч

I сй «Ф 3 сй с с с

СЧ СЧ (Ч <с3 Ф 3 :3 с3 с с с с

СЧ NN с3

«Ф W с3 с3 с с 3 СЧ (Ч П3 3 3 с3 сй с с с

> NNN Ф с

ОлСЧМ cI с

C) Ф с

Ю л <Ч сУ с

О л N г Ъ

° ° Ф

РЪ л N г Ъ

° ° ° \ 3 с

CP

Ол<Чт Й с

О

° 4 л л4 сЧ

° В ° 1 л л

- N Yl

° 4 ° ° °

Л Л 3

РЪ

° ° л4

-4 сч

° Ф ФВ л

° Ф л

I о а

И аю е н

X 2 о и х о

0iнО

0хО t e

ВЫВ1 ао

ОЕО1 В х

ЦОО I Oe

Х ttt 3Ц 3 ф Q Я Я

ct е х ц

33 Х О Ц с3Оае хвх z

О 3 ая

Ц

S Э о

Э Ф х о х х оц

eo

o ttt

О С3 вх

Ф I

t3t Э о z х х

o o

О 3С о

Ф х х 0 н с

6) «3

Ц о ф 0, х ц в 4х4 ов хо I

Э о о в о е

-ЬЫ

Ц t3, Я R

Ф во хо х

Ц ф ох

63 Я

ttt

t

t:o х U я н ехо

Е хе о охх

Х Х 3С ов х о;х

0,ОО нвх (с в

Ф

Э Ф 333 о он х х

0atti "o вохo в х аан н н< х х

0 0 о о

Х 4 4 а о в е с.чхх

ГЪ t ГЪ СЧ

СОЛО ч t с с с с

ОлОл сЪ 33Ъ Л cd

N РЪ W Ю соЕоЪ л с с с с

O СЧ <Ч tt ц:> ОЪ ОЪ ОЪ

ОООО с с с с (с3 33Ъ tA О ) 3

3С 3

0. Н

0,О

o t: и о в х х а н 4с о х х о

Э ь хо л,л с

О I

0 5и о и с; в

Э Ф ttt ойдо н д х-в еео g хоо g оцуп х вох о о а

ВХ333 Н о 3 я а

Cg о о

0э о

Х

»

2l х о

Ю Ц х о х х е õ

711040 н х аа о о х а

О 99

,лхх н х а о

Х 4 а

О. 9

4,СЧлХ с

ff м к х

39Х э аэ

p,o v

Щ 4 х е

Ф а м

4 д еэх и Йй

331 М Л 1

СГ1 О СО СЧ с

fA Ch Ch Ch

СЧ М СР fn

М fn CO O ч cOO3 л с

IA сГ Ю СЧ

М С3 Г- Гх

Э Ъ

9 о о х х

O O CO Ch

Г Л< LO л с с с о <ч сч м г-лсо о

iа Г- Ch O с с

ОСЧ<Чс1 х ф а

Е х

И

I х

9 ео а х о и

Э Э н ct co сО сО г ммм с .с с (Ч Ln fn О 1

СО с3 с3 сГ

CO A3 СЧ О3 с с лг г г

I о д д Ц

Э и н

fd

C3 O о

Ц и

» х

I Е о х ц е ион хао

Я О 3;лсчи1гО ц Исч331О331 аoх

3С3 ill ХОО л ч

Э

Я с х 2 е х ц хФЕО

К ф в х о

К 3мЬ

Ц И О <

0 Х с. с

g zoo хоа

Е ЦО Ft4 ооно имад

o |n м г с оо

Х

09134

x z f". v аххо сч о о о м сО Lo сг с с оо лсч

ОлСЧМ сЧ сс1 О fn с с с с

OОлл

Э

2 ц

6 х и

I ц

Й д ео

Ц 1

А Я сч с сч л ж М сС1 Ю и

Э 4 д 3 М 3 с с с гч сч гч гч .3 . Г З с с с

СЧ (Ч СЧ СЧ Ф о л

° ° с

Ю w

1 л 3 3 с о -i сч m

Э I ц ° - 93

ХДХ 9,1 ХХХО

Е O 4 д Е Х Х у 333

1 ЕОХФЭ@ х ц ц и х д е ж рацынн v.иfdц гЧ М

° ° ° о - сч м

° ° 1 л л

8 ох2

9 4 ц д хооо

5 о ц о

Х Х 33

fd c

9 ff3 fd х м а хдо

fd ve и

p,хо

Э Х & ци о е о х ф и и д а и

9 1» ц о аю=u-X и 4 с

IOa оц<

o Rcz

g Ц

Э Э д о о д х еео хоо х х о 0х и д

oд2

6ХГ3

v

0 0. V . o"

3 х o в, о

",3 „ х и хо

ы а

0ео2 ххцн о,х о о н &д с о - 1.

0Zg а я :(I э в вд оцон д х е хоох х х v

OCtfd Х еохо и д

O c3 2 О, х д

Ц о

v 2 х о

1 в и х х х

v 33: о о

Ф х х х

fd

Х

Э о а

9 х х

Ф

Е в х а

711040

t0

Формула изобретения

1. Фосфонкевые производные целлюлозы общей формулы (НОН,С)э РК КР(СН 0 )э

1 ) 20 Н0-СН Н -ОН. Сочетание всех этих ценных свойств в одном материале делает их пригодными для широкого практического использования и имеет важное народно- 2 хозяйственное значение .

Предлагаемый способ получения фосфониевых производных целлюлозы обеспечивает по сравнению с существующим способом следующие преимущества: а) синтез новых фосфониеных про30 изводных целлюлозы с высоким содержа нием фосфора, обеспечивающим высокую огнестойкость, термическую и гидролитическую стойкость, что особенно необходимо для увеличения эксплуатационных возможностей тканей и бумаги; б) получение фосфорсодержащих производных целлюлозы с высоким выходом

0К

Составитель Т, МаРтинскаЯ

Редактор С.. Лазарева Техред Л.Алферова Корректор В . Бут яг а

Заказ 8954/16 Тираж 549 Подписное

11HHH1IH Государственного комитета СССР по делам изобретений I открытий

113035, Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент . г. ужгород, ул. Проектная, 4

Фосфониевые производные целлюлозы . можно использовать для получения пряжи, тканых, нетканых, e,ÿçàíûõ, текстильных материалов и бумаги, обладающих высокой огнестойкостью, светостойкостью, гидролитической и термостойкостью, а также бактерицидными и гнилостойкими свойствами.

Трикотажные и текстильные материалы, полученные на основе фосфониевых производных целлюлозы, обладая хорошей окрашинаемостью, могут найти применение при отделке стен кинотеатров, самолетов, кораблей, а также как негорючий теплоизоляционный и прокладочный материал.

Применение фосфониевых производных в производстве бумаги даст возможность получать на их основе огнестойкие, бактерицидные, гнилостойкие бумаги. и небольшим расходом фосфорсодержа,torего реагекта; в) получение новых фосфорсодержащих производных целлюлозы в более мягких условиях: при невысокой температуре (20-б0 С) и обычном давлении.

Полувоенные новым способом фосфониевые производные целлюлозы являются новым прогре- ñ. èâíûì материалом,,позволяющим решать важные народнохозяйственные проблемы в деле создания негорючих материалов.

CR где R=HO С1 Зт, СНЬСОО, СРДСОО обладающке огнестойкими и бактерицидными свойствами.

2. Способ получения соединений по п.1, отличающийся тем, что дкальдегидцеллюлозу обрабатывают триоксиметилфосфином н присутствии воды илк минеральной или карбоновой кислоты при соотношении 1:0,4:О, 4

1:3:3 соответственно при 20-бО С в среде растворителя.

Источники информации, принятые но ннкманке при экспертизе

Авторское свкдетельство СССР

Р 473722, кл. C 08 В 15/00, 1974 .