Способ получения антисептика для защиты древесиныПатент на изобретение №: 2054429 Автор: Тульчинский Э.А., Кипер А.И., Дыкман А.С., Федорцова Е.В., Идлис Г.С., Максименко Н.А., Зиненков А.В., Гильмутдинов Г.З. Патентообладатель: Дыкман Аркадий Самуилович Дата публикации: 20 Февраля, 1996 Адрес для переписки: подача заявки19.05.1992 публикация патента20.02.1996 Изображения  Использование: в химии борсодержащих веществ, в частности в способе получения борсодержащих соединений-антисептиков для защиты древесины. Сущность изобретения: продукт - борсодержащий антисептик на основе многоатомного спирта, выход 82 - 85%. Реагент 1: водный раствор борной кислоты. Реагент 2: высококипящие побочные продукты синтеза 4,4-диметилдиоксана-1,3. Условия реакции: при 140 - 160oС и давлении 4 - 6 атм в присутствии 0,05 - 0,1 мас.% щавелевой, муравьиной или фосфорной кислоты и при непрерывной отгонке выделяющихся реакционной воды и формальдегида. 3 табл. , ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУИзобретение относится к области основного органического синтеза, точнее к способам получения борсодержащих антисептиков для защиты древесины от гнили и плесени. Известно, что борные эфиры одно- и многоатомных спиртов обладают активным биологическим действием по отношению к дереворазрушащим грибам и насекомым, в том числе и термитам, и могут найти применение как эффективные антисептики для защиты древесины и целлюлозы. Кроме того, борные эфиры многоатомных спиртов используются в качестве компонентов тормозных и смазочно-охлаждающих жидкостей биоцидных добавок к маслам и топливам, исходных веществ для синтеза других полезных продуктов. Борные эфиры многоатомных спиртов обладают целым комплексом ценных технических свойств (высокая термостойкость, достаточно высокая вязкость, прозрачность, наличие биоцидной и отсутствие коррозионной активности и т.д.). Однако широкому использованию этих соединений на практике препятствует их низкая гидролитическая стойкость. Абсолютное большинство эфиров при соприкосновении с влагой распадаются на исходные компоненты с выпадением борной кислоты в осадок. Известны способы получения циклических борных эфиров 3-метилбутандиола-1,3 (МБД), являющегося одним из компонентов высококипящих побочных продуктов (ВПП) первой стадии технического процесса синтеза изопрена из изобутилена и формальдегида, заключающиеся в том, что водный раствор борной кислоты, насыщенный солями металлов I или II групп периодической системы элементов, контактирует с растворами МБД в воде или в органических растворителях. Выделенная смесь боратов МБД, растворимая как в воде, так и в органических растворителях, используется как антисептик для защиты древесины и целлюлозы (техническое название Kobor [3] Так, в работе [1] водный раствор борной кислоты, насыщенный хлоридами магния или натрия, взаимодействует с хлороформенным раствором МБД при комнатной температуре 1-2 ч. После этого из органического слоя реакционной массы отгоняют хлороформ. Выход боратов МБД составляет 31,2% в расчете на загруженный диол. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения [3] смеси циклических эфиров МБД (Kobor). По прототипу Kobor получают при взаимодействии МБД или т.н. диольной фракции, выделенной ректификацией из состава общей фракции ВПП, с водным раствором борной кислоты или маточником производства борной кислоты, содержащей около 1,9-2,1% В2О2, насыщенным 20% MgSO4 и подкисленным 0,5% серной кислоты, при комнатной температуре. Реакционной смеси дают отстояться, затем разделяют ее на водную и органическую фазы. Верхнюю органическую фазу отстаивают еще в течение суток, а затем отфильтровывают от выпавшего в осадок сульфата магния и используют как антисептик. Способ получения борсодержащего актисептика Kobor по прототипу отличается сложностью технологического оформления, низкой производительностью оборудования, необходимостью применения высоколегированных сталей из-за коррозионной среды и низким выходом целевого продукта. Кроме того, отличительной особенностью образующегося антисептика является легкость его гидролитического расщепления под воздействием даже незначительных количеств воды с выпадением кристаллической борной кислоты, что существенно ограничивает его техническое использование. С целью повышения антисептических свойств и одновременного увеличения стойкости борсодержащего антисептика к гидролизу предлагается синтез его осуществлять следующим образом. Исходное сырье высококипящие побочные продукты (ВПП) синтеза 4,4-диметилдиоксана-1,3 (I стадия процесса производства изопрена), представляющие собой трудноразделимую смесь кислородсодержащих соединений различной молекулярной массы, относящихся к различным классам органических веществ производным 1,3-диоксана, 5,6-дигидропирана, симметричным и несимметричным формалям, простым эфирам и т.д. [3] В условиях промышленного синтеза при установившемся режиме фракция ВПП содержит, мас, 3-метилбутандиол-1,3 0,5; 4,4-диметил-5-гидроксиметилдиоксан-1,3 6,3-12,7; 4,4-диме- тил-5-гидроксиэтилдиоксан-1,3 23,5-45,0; 4-гидроксиизопропилдиоксан-1,3 3,0-4,5; сумма неидентифицированных "тяжелых" продуктов (главным образом формалин диоксановых спиртов) 67,2-37,8. Процесс получения водорастворимых боратов многоатомных спиртов проводят следующим образом. Водную эмульсию всей фракции ВПП (без ее предварительной переработки) в автоклаве (или кубе ректификационной колонны, работающей при избыточном давлении) подвергают взаимодействию с борной кислотой, взятой в массовом отношении к ВПП, равном 0,16-0,20, в присутствии 0,05-0,10 мас. щавелевой, муравьиной или фосфорной кислот. Смесь нагревают до 140-160оС и при этой температуре и давлении 4-6 ати отгоняют выделяющийся при реакции формальдегид и воду. В результате проведения реакции в указанных условиях образуется смесь борнокислых эфиров многоатомных спиртов, обладающих высокой гидролитической стойкостью и растворимостью в воде, что является неочевидным для реакций борной кислоты с ВПП. Строение полученных эфиров гликолей и триолов подтверждено результатами ЯМР-спектроскопии (по В11). Выход эфиров до 85% на загруженные ВПП. Полученные водорастворимые борные эфиры на основе ВПП первой стадии синтеза изопрена из изобутилена и формальдегида обладают эффективным антисептическим и инсектицидным действием для защиты древесины и лаковых покрытий от древоразрушающих грибов и термитов. Спектр действия полученного актисептика охватывает широкую массу опасных для дерева и других природных материалов видов плесневых грибков, например, coniophora cerebella, aspergillus, penicillium, paecilomyces, scopulariopsis. Помимо противогрибковых свойств данный препарат обладает выраженной бактерицидной активностью, что позволяет применять его в качестве биоцидного компонента целого ряда технических составов, например, смазочно-охлаждающих жидкостей, дезинфицирующих препаратов и т. д. Установлено, что полученный препарат (10-12%-ный водный раствор) подавляет жизнедеятельность целой группы культур бактерий: pseudomonos, desulfobrio, eschperichia, achromobacter, acrobacter и др. Препарат является также достаточно эффективным инсектицидом, в частности обладает мощным противотермитным действием. По всем этим показателям, а также по своей технологичности полученный препарат превосходит антисептик Kobor. Достаточно указать, что на образцах древесины, пропитанных при погружении в 4-6%-ный водный раствор Kobor, уже в процессе сушки появляется белый налет кристаллов борной кислоты, в то время как на образцах, пропитанных водным раствором предлагаемого препарата, налет борной кислоты не появляется в течение неопределенно долгого срока. На одном из заводов химической промышленности была получена опытная партия водорастворимых борных эфиров ВПП, чем была доказана возможность промышленного производства данного продукта. П р и м е р 1. В автоклав вместимостью 1000 мл, снабженный мешалкой и электрообогревом, загружают шихту, содержащую 200 г ВПП следующего состава, мас. 3-метилбутандиол-1,3 0,5; 4,4-диметил-5-гидроксиметилдиоксан-1,3 8,5; 4-метил-4- гидроксиэтилдиоксан-1,3 26,7; 4-гидроксиизопропилдиоксан-1,3 4,5; сумма неидентифицированных "тяжелых" продуктов остальное, 500 г воды, 35 г (6,5% ) борной кислоты (борная кислота/ВПП 0,175) и 0,4 г (0,055%) щавелевой кислоты. Включают перемешивающее устройство, с помощью азота поднимают давление до 3 ати и нагревают содержимое автоклава от 25 до 160оС (давление при этом возрастает до 6 ати). Выдерживают реакционную смесь при 160оС в течение 20 мин. Затем в течение 25 мин отгоняют через охлаждаемый водой холодильник водный раствор формальдегида. Отогнанный раствор собирают в ловушке. После того как давление в автоклаве снизится до атмосферного отбор прекращают, охлаждают реакционную смесь до 90-95оС и выгружают через нижний штуцер темно-красную вязкую жидкость, представляющую собой смесь борнокислых эфиров многоатомных спиртов, содержащую по данным анализа 4,14% бора. Материальный баланс опыта имеет следующий вид: Загружено, г: Фракции ВПП 200 Воды 500 Н3ВО3 35 (COOH)2x2H2O 0,4 Всего 735,4 Выгружено, г: Куб: Борных эфиров 164,7 в т.ч. воды 20 СН2О 2,1 Погон: водный слой 517,3 в т.ч. СН2О 34,7 Н3ВО3 1,4 Сумма орг.в-в 9,6 орган.слой 36,0 в т.ч. воды 5,5 СН2О 0,4 Всего 718 Потери: 17 г (2,3% от загрузки) Таким образом, выход борнокислых эфиров составляет 83,3% в расчете на загруженные ВПП, выход формальдегида 18 мас. В спектре ЯМР1Н выделенных из реакции борных эфиров многоатомных спиртов наблюдаются сигналы на 0,2 м.д. и на 0,35 м.д. в более сильном поле по сравнению с борной кислотой. Эти сигналы соответствуют сигналам боратов I и II, полученных встречным синтезом из 3-метилпентантриола-1,3,5 и борной кислоты. При гидролизе выделенной смеси борных эфиров эти сигналы уменьшаются, а сигнал борной кислоты (6 м.д.) увеличивается. C C O OH (I) (II) Молекулярная масса полученных борных эфиров многоатомных спиртов равна 370-380. Элементный состав, мас. 1. Образец борных эфиров многоатомных спиртов: С 56,2 Н 10,3 В 3,5 О 30,0 2. Борат II (расчетный) С 51,7 Н 8,61 В 5,26 О 34,4 Плотность смеси борных эфиров многоатомных спиртов: d420 1,146-1,147 г/см3. Показатель преломления: nD20 1,720--1,4723. Фунгистатическую и фунгицидную активность выделенной смеси борных эфиров многоатомных спиртов изучали методом серийных разведений в жидком сусле; питательную ценность методом серийных разведений в дистиллированной воде. В качестве тест-культур использовали смесь грибов по ГОСТ 9.048-75. Наблюдение продолжали в течение 20 сут. Полученные результаты (табл.1) показывают, что борные эфиры многоатомных спиртов обладают фунгистатической активностью в разведении 1:20. В дистиллированной воде они задерживают рост грибов в разведении до 1:80. В больших разведениях (1:160 и 1:320) они не оказывают влияния на интенсивность роста грибов по сравнению с контролем, т.е. не используются грибами в качестве источника питания. П р и м е р 2. Опыт проводят аналогично примеру 1, однако при этом температуру и давление в автоклаве поддерживают в районе 140оС и 4 ати. Массовое отношение борная кислота/ВПП составляет 0,16, концентрация щавелевой кислоты 0,110 мас. Смесь борнокислых эфиров многоатомных спиртов содержит по данным анализа 3,54% бора. Материальный баланс опыта имеет следующий вид: Загружено, г: Фракции ВПП 200 Воды 500 Н3ВО3 32 (COOH)2x2H2O 0,4 Всего 732,4 Выгружено, г: Куб: Борных эфиров 160,5 в т.ч. воды 18 СН2О 2,0 Погон: водный слой 525,3 в т.ч. СН2О 34,7 Н3ВО3 1,2 Сумма орг.в-в 8,6 орган.слой 36,0 в т.ч. воды 5,0 СН2О 0,3 Всего 721,8 Потери: 10,6 г (1,5% от загрузки) Таким образом, выход борнокислых эфиров составляет 80,3% в расчете на загруженные ВПП, выход формальдегида 18,5 мас. П р и м е р 3. Опыт проводят аналогично примеру 1, однако, при этом температуру и давление в автоклаве поддерживают в районе 150оС и 5 ати. Массовое отношение борной кислоты к ВПП составляет 0,16, концентрация фосфорной кислоты 0,08 мас. Смесь борнокислых эфиров многоатомных спиртов содержит по данным анализа 3,74% бора. Материальный баланс опыта имеет следующий вид: Загружено, г: Фракции ВПП 200 Воды 500 Н3ВО3 35 (СООН)2х2Н2О 0,6 Всего 732,6 Выгружено, г: Куб: Борных эфиров 170,0 в т.ч. воды 23 СН2О 2,6 Погон: водный слой 521,8 в т.ч. СН2О 31,9 Н3ВО3 1,8 Сумма орг.в-в 5,7 орган.слой 28,0 в т.ч. воды 3,0 СН2О 0,1 Всего 719,8 Потери: 12,8 г (1,75% от загрузки) Таким образом, выход борнокислых эфиров составляет 85,0% в расчете на загруженные ВПП, выход формальдегида 17,3 мас. П р и м е р 4. Опыт проводят аналогично примеру 1, однако при этом температуру и давление в автоклаве поддерживают на уровне 160оС и 6 ати. Массовое отношение кислоты к ВПП составляет 0,20, концентрация фосфорной кислоты 0,10 мас. Смесь борнокислых эфиров многоатомных спиртов содержит по данным анализа 4,04% бора. Материальный баланс опыта имеет следующий вид: Загружено, г: Фракции ВПП 200 Воды 500 Н3ВО3 40 (COOH)2x2H2O 0,74 Всего 740,74 Выгружено, г: Куб: Борных эфиров 168,2 в т.ч. воды 25 СН2О 2,8 Погон: водный слой 517,0 в т.ч. СН2О 35,4 Н3ВО3 1,3 Сумма орг.в-в 7,4 орган.слой 38,9 в т.ч. воды 3,4 СН2О 0,5 Всего 724,1 Потери: 16,6 г (2,24% от загрузки) Таким образом, выход борнокислых эфиров составляет 84,1% в расчете на загруженные ВПП, выход формальдегида 19,3 мас. П р и м е р 5. Опыт проводят аналогично примеру 1, однако при этом температуру и давление в автоклаве поддерживают в пределах 160оС и 6 ати. Массовое отношение борной кислоты к ВПП составляет 0,20, концентрация муравьиной кислоты 0,08 мас. Смесь борнокислых эфиров многоатомных спиртов содержит по данным анализа 3,96% бора. Материальный баланс опыта имеет следующий вид: Загружено, г: Фракции ВПП 200 Воды 500 Н3ВО3 40 (COOH)2x2H2O 0,4 Всего 740,4 Выгружено, г: Куб: Борных эфиров 164,6 в т.ч. воды 23,8 СН2О 1,8 Погон: водный слой 521,5 в т.ч.СН2О 67,8 Н3ВО3 1,4 Сумма орг.в-в 9,2 орган.слой 40,1 в т.ч.воды 5,3 СН2О 0,8 Всего 726,2 Потери: 14,2 г (1,95% от загрузки). Таким образом, выход борнокислых эфиров составляет 82,3% в расчете на загруженные ВПП, выход формальдегида 20,0 мас. Выделенная смесь борных эфиров многоатомных спиртов была подвергнута испытанию на токсичность по отношению к дереворазрушающему грибу caniophora cerebella по ГОСТ 16721-71. Полученные результаты приведены в табл.2. В результате испытаний установлено, что исследованная смесь обладает токсичными действиями по отношению к древоразрушающим грибам и защищает древесину при минимальном их испытанных поглощений (разбавление в 6 раз). Потеря массы образцов, наблюдающаяся в данных исследованиях, происходит за счет частичного вымывания антисептика из древесины. П р и м е р 6. Опыт проводят аналогично примеру 1, однако при этом температуру и давление в автоклаве поддерживают на уровне 160оС и 6 ати. Массовое отношение борной кислоты к ВПП составляет 0,20, концентрация муравьиной кислоты 0,10 мас. Смесь борнокислых эфиров многоатомных спиртов содержащих по данных анализа 4,03% бора. Материальный баланс опыта имеет следующий вид: Загружено, г: Фракции ВПП 200 Воды 500 Н3ВО3 40 (СООН)2х2Н2О 0,5 Всего 740,5 Выгружено, г: Куб: Борных эфиров 185,7 в т.ч.воды 24,7 СН2О 2,0 Погон: водный слой 522,5 в т.ч.СН2О 38,9 Н3ВО3 1,3 Сумма орг.в-в 8,8 орган.слой 42,0 в т.ч.воды 5,1 СН2О 0,4 Всего: 730,2 Потери: 10,3 г (1,38% от загрузки). Таким образом, выход борнокислых эфиров составляет 82,9% в расчете на загруженные ВПП, выход формальдегида 20,65 мас. Основные результаты проведенных опытов сведены в табл.3.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯСПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНТИСЕПТИКА ДЛЯ ЗАЩИТЫ ДРЕВЕСИНЫ взаимодействием водного раствора борной кислоты с многоатомным спиртом, отличающийся тем, что в качестве источника многоатомного спирта используют высококипящие побочные продукты синтеза 4,4-диметилдиоксана-1,3 и процесс проводят при 140 - 160oС и 4 - 6 ати в присутствии 0,05 - 0,10 мас.% щавелевой, муравьиной или фосфорной кислоты при непрерывной отгонке выделяющихся реакционной воды и формальдегида.Популярные патенты: 2496298 Узел крепления пальцев подборщика ... также заклинивание подбираемого материала между витками пружин пальца и поверхностью скобы в месте их прилегания друг к другу с теми же негативными для процесса подбора последствиями.Упрощение конструкции узла крепления пальцев на несущем элементе достигнуто в конструкции барабанного подборщика к уборочным сельскохозяйственным машинам [Изаксон Х.И. Самоходные комбайны СК-3 и СК-4. 3-е перераб. изд. - М.: Сельхозиздат, 1963. - с.136-140], устанавливаемого на жатке зерноуборочного комбайна СК-4. Данный подборщик является наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению. Пружинные пальцы барабанного подборщика закреплены на граблинах и совершают вместе с ними ... 2060651 Бытовой инкубатор ... 3 представлена в двух проекциях конструкция инкубатора и приведена его электрическая схема. Инкубатор состоит из теплоизолированного корпуса, включающий днище 1, продольные 2 и поперечные 3 стенки, а также крышку 4, внутри которого с зазором относительно поперечных стенок 3 установлен лоток, выполненный в виде подвижного поддона, содержащего сетку 5, закрепленную на многорамочном каркасе 6, и поперечные упоры 7 яиц, закрепленные концами в продольных стенках 2. Под лотком установлены нагреватель, выполненный в виде шаговой намотки проводом 8 на рамочном каркасе 9, закрепленном в корпусе, и испаритель 10 с капиллярным подсосом жидкости из кюветы 11 через фитили 12, размещенные на ... 2468582 Инсектицидно-фунгицидный состав и способ борьбы с вредителями и болезнями крестоцветных культур ... согласно изобретению содержит в качестве инсектицида имидоклоприд (КОМАНДОР), в качестве фунгицида трифлоксистробин (ЗАТО), а в качестве стимулятора роста и развития растений - РАДИФАРМ, при следующих соотношениях компонентов, мас.%: КОМАНДОР6,7-13,3 ЗАТО 0,7-1,3МиБАС 13,3-20,0 РАДИФАРМ 0,4-0,7Вода остальное Технический результат достигается также тем, что в заявляемом способе борьбы с вредителями крестоцветных культур путем предпосевной обработки семян составом, включающим инсектицид, фунгицид, МиБАС - микроэлементный биологически активный состав, стимулятор роста и развития растений и воду, согласно изобретению в качестве состава используют состав по п.1 формулы ... 2272840 Способ молекулярного маркирования пола хмеля обыкновенного (humulus lupulus l) ... DensityАнглия Keyworth's Midseason (происходит от Y90 - дикорастущий из Нью Мексико) × мужское растение английского происхождения 51 157Olympic США(Brewer's Gold2 × Fuggle-Fuggle S) × (Brewer's Gold2 × East Kent Golding - Bavarian Seedling) 52158 CascadeСША [(Fuggle × (Серебрянка × Fuggle)] × свободное опыление53 159Galena СШАBrewer's Gold × свободное опылениеВ«-В» родословная неизвестнаМужские растения №п/п №ДНКНазвание образна Место оригинального происхожденияРодословная Материнская форма-сорт Отцовская форма и ее происхождение 131 2-6 НИПТИХИстринский 15 ПМФ23 (Истринский 15 × от комбинации сорта ... 2261583 Выгрузное устройство бункера зерноуборочного комбайна ... комбайнера. Проверка соответствия заявленного изобретения требованию изобретательского уровня показала, что изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, т.к. из последнего не выявлено влияния предписываемых изобретением преобразований, характеризуемых отличительными от прототипа существенными признаками на достижение технического результата.На фиг.1 изображено выгрузное устройство бункера зерноуборочного комбайна в разрезе; на фиг.2а, б, в - кинематическая схема механизма регулировки заслонок. Выгрузное устройство бункера зерноуборочного комбайна содержит установленный в бункере 1 горизонтальный шнек 2 под охватывающими по всей длине ... |
Еще из этого раздела: 2241327 Многоопорная дождевальная машина 2054862 Гидравлический режущий аппарат 2479198 Способ ведения сильнорослых сортов винограда 2257713 Способ производства пестицида (варианты) 2154296 Зерноуборочная машина, преимущественно зерноуборочный комбайн, с мультипроцессорным управляющим устройством 2027346 Лесозаготовительная машина 2269243 Капсулированный посадочный материал с регулируемыми свойствами и способ его получения 2216923 Способ выращивания льна-долгунца 2489835 Гнездовой высевающий аппарат для посева проросших семян овощных культур 2307495 Пневматический высевающий аппарат |
Изобретения в сельском хозяйстве
Обработка почвы в сельском и лесном хозяйствах
Посадка, посев, удобрение
Уборка урожая, жатва
Обработка и хранение продуктов полеводства и садоводства
Садоводство, разведение овощей, цветов, риса, фруктов, винограда, лесное хозяйство
Новые виды растений или способы их выращивания
Производство молочных продуктов
Животноводство, разведение и содержание птицы, рыбы, насекомых, рыбоводство, рыболовство
Поимка, отлов или отпугивание животных
Консервирование туш животных, или растений или их частей
Биоцидная, репеллентная, аттрактантная или регулирующая рост растений активность химических соединений или препаратов
Хлебопекарные печи, машины и прочее оборудование для хлебопечения
Машины или оборудование для приготовления или обработки теста
Обработка муки или теста для выпечки, способы выпечки, мучные изделия
|
|
||