Изобутил-2-(триметиламмонио)этилфосфат хлорид в качестве влагочувствительного материала в датчиках влажности
Изобретение относится к химии фосфорорганических соединений, в частности к иэобутил-2-(тиметиламмонио)- этилфосфатхлориду, который может быть использован в качестве влагочувствительного материала в датчиках влажности . Цель изобретения - выявление соединений , обладающих полезными свойствами . Получение ведут путем постадийного синтеза из этиленхлоргидрина, хлорокиси фосфора, изобутанола и триметиламина. 1 ил.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ
6 . Е.Ii3HA3 (Ь (л (Л
О
ОО соединение 1
2-я стадия
ll
СН -0 РСl + (СН 1 C H—
О
1 — СН -ОН вЂ” СН Cl — СН вЂ” О- P- О—
2 1
Cl — СН СН(СН,), + НС1
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ fHHT СССР (21) 47211 44/04 (22) 19.07.89 (46) 23.06.91. Бюл. Ф 23 (71) Ленинградский технологический институт им.Ленсовета и Ленинградский электротехнический институт им.В.И.Ульянова (Ленина) (72) В .А.Карасев, Н .А .Куликова и В, В, Луч инин . (53) 547.26 118(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 1296918, кл. С Ol N .27/04, 1987. (54) ИЗОБУТИЛ-2-(ТРИМЕТИЛАИИОНИО). ЭТИЛФОСФАТХЛОРИД В КАЧЕСТВЕ ВЛАГОИзобретение относится к фосфорорганической химии, к новым соединениям иэ группы эфиров фосфорных кислот, а именно к изобутил-2-(триметиламмонио)— этилфосфатхлориду формулы
II (СН )2СН вЂ” СН2-0-Р-0-СН -СН—
1Ч(СН ) С1 OH в качестве влагочувствительного материала в датчиках влажности, Целью изобретения является разработка доступных синтетических, устойчивых к действию кислорода новых фосфорорганических производных, обладающих влагочувствительными свойствами, что позволяет их испольэовать в датчиках влажности, основанных на принципе измерения электрического сопротивления.. SU„, 1657508 А1 (gg)g С 07 Р 9/09, G 01 N 27/04
ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ИАТЕРИАЛА В ДАТЧИКАХ
ВЛАЖНОСТИ (57) Изобретение относится к химии фосфорорганических соединений, в частности к иэобутил-2-(тиметиламмонио)— зтилфосфатхлориду, который может быть использован в качестве влагочувствительного материала в датчиках влажности. Цель изобретения — выявление соединений, обладающих полезными свойствами. Получение ведут путем постадийного синтеза из этиленхлоргидрина, хлорокиси фосфора, изобутанола и три метиламина. 1 ил.
Пример. Изобутил-2-(триметиламмонио)-этилфосфатхлорид получают путем постадийного синтеза из этиленхлоргидрина, хлорокиси фосфора, изобутанола и триметиламина.
Реакция идет по следующей схеме.
1-я стадия
СН С1-CH — ОН + РОС1—
- СН С1 — Сн — 0 — VC«HC1
t г
1657508 соединение II
3-я стадия
0 5
СН ) СН-СН вЂ” 0-Р— 0-СН -CH Cl +
Н О + пиридин (СН 1 СН- СН—
1 — 0- P- 0-ÑÍ- СН,С1 + сотнокислыи
ОН пиридин
15 соединение Ш
4-я стадия
0
I (CH / C H- СН - 0- P — 0- СН - CH Cl +
ОН 0
+ (СН,)зя (СИ,1,СН-СН -Î- Р-ОOH
25 — СН - СН вЂ” N(CHg)gC1 изобутил-2-(триметиламмонио) -этилфос30 фатхлорид.
Смесь 80, 5 r (1 моль) этиленхлоргидрина и 100 мл сухого четыреххлористого углерода интенсивно перемешивают в процессе добавления 153„5 г (1 моль) POCI в течение 1-1,5 ч.
3 о
Далее реакцию продолжают при 70 С при перемешивании беэ доступа влаги до прекращения выделения НС1. Затем смесь осторожно упаривают при пони-.
40 женном давлении, поддерживая температуру ниже 60 С, до полного удаления о
СС1 и прекращения выделения НС1. Продукт отгоняют при 108-110 С 15 мм рт.ст. с выходом 91 r (46X от теоре° ° i
<5 тического) . Получают бесцветную подвижную жидкость с резким запахом— соединение I.
64 r соединения I и 25 г (31 мл) изобутанола в 200 мл СС1 кипятят с обратным холодильником 10 ч до прекращения выделения НС1. Четыреххлористый углерод отгоняют под вакуумом, получая соединение II с примесью диизобутильного производного. К полученному продукту постепенно при переме-. » шивании. добавляют 160 мл смеси воды с пиридииом (1:3), Для предотвращения сильного разогревания колбу охлаждают водой. После окончания реакции смесь нейтрализуют 1 07-ной НС1 до слабокислой реакции, при этом соединение III выпадает в осадок в виде тяжелой маслянистой жидкости. Продукт переводят в хлороформ и трижды промывают водой для удаления остатков солянокислого пиридина. Хлороформенный экстракт сушат над безводным серно-. кислым натрием.
Далее хлороформ отгоняют под вакуумом и проводят очистку соединения III от примесей диизобутильного аналога.
В колбу, содержащую неочищенный продукт IIIi добавляют 120 мл воды и при медленном перемешивании добавляют
5М Na0H до рН 8-9. Непрореагировавший со щелочью осадок диизобутил-2-хлорэтилфосфата (маслянистая жидкость) удаляют, а водную фазу подкисляют
107.-ной НС1 до слабокислой реакции.
Образовавшееся в виде эмульсии очищенное соединение III переводят в хлороформ, промывают водой и растворитель отгоняют под вакуумом. Выход соединения III 60 r (661 от теоретического).
К 40 r соединения III добавляют
150 мл 337.-ного триметиламина (метанольный раствор), 200 мл метанола и проводят синтез конечного продукта в ампулах из пирексного стекла, при нагревании в течение 24 ч при 100 С.
После отгонки метанола изобутил-2(триметиламмонио) -этилфосфатхлорид получают кристаллизацией на холоде.
После повторной перекристаллизации выход продукта составляет 21 г (50X от теоретического), т.пл, 295 С (разл.) .
Данные масс-спектрального анализа: масса молекулярного иона 275 (теоретически вычисленная 275,71 а.е.м); масса иона изобутил-2- (триметиламмонио) -зтилфосфата 240; масса характерных осколков: (СН,), М 59 ! — СН вЂ” СН вЂ” 0 — Р— 0 — СН вЂ” СН вЂ” -!62
Il
0 !
-СН -0 — Р-0-СН вЂ” -124 г
ИК-спектр (в KBr), см : 947 (С-О, с., сим.); 954 (С-О, с., сим);! ряют психрометром.
На чертеже приведены средние результаты из двух и.вменений Одного и того же образца в интервале влажности от 25 до 80 . Из графика следует, что сопротивление изобутил-2-(триме— тиламмонио)- этилфосфатхлорида линейно снижается с увеличением относительной влажности (в изученном интервале примерно в 100 раз).
Полученные данные дозволяют сделать вывод, что синтезированное вещество изобутид-2-(риметиламмонио)— зтилфосфатхлорид обладает влагочувствительными свойствами и может быть использовано в датчиках влажности резистивного типа. При этом оно устойчино к действию кислорода и синтс з
Изобутил-2 — (триметиламмоиио)— этилфосфатхлорид формулы
О
11 (СН ) СН СН O -V -O-С1 СН СН,),Cl О Ц качестве влагочувствительного материала в датчиках влажности. Измерения проводят после нанесения раствора исследуемого вещества (0 5 мг в 1Омкл этанола) на гребенчатый электрод и
I в качестве влагочувствитедьного материала в датчиках вдажн с ти.
1657508
1030 (P-О-R, ср., асим.); 1080 (C-N, регистрируют с помощью универсально— сл., асим ); 1240 (P O, сл., сим ); го вольтметра 87-26. Впажнс.сть изме1395 ((СН ) СН-СН2-, ср. сим.); 1402 (ср., сим.); 1490 (СН -СН, с.,асим);
2970 (P-ОН, ср., асим.); 3025 (СН вЂ”, ср., асим. ); 3400 (-N,,СН ), ср., сим.) .
НМР Н-спектр ц, прибор BRUKER ! (ФРГ), рабочая частота 200 МГи, внутр. стандарт ДСС, спектр регистрируют в
0 0 (2/-ный раствор, м.д. 0,92: (СН1) СН-, д., 6Н); 4,3 ((СН ) СН-СН и., 1Н); 3,3 (-CH2-0-, д. 2H); 10 8 (HO-P=O, с., 1Н); 3,68 (-CH>-CH —, 15 т., 4Н); 2,87 (CH>)>N —, с., 9Н) .
Наличие влагочувствительных свойств у изобутил-2-(триметиламмонио) -этилфбсфатхлорида подтверждается тем, что при относительной влажности 35 . 20 это соединение находится в кристаллическом состоянии, а при увеличении
Относительной влажности соответствен- его не предс1авляет трудностей но на 20 и 40 кристаллы переходят в жидкое состояние. При снижении отно- 25 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я сительной влажности до исходной снова наблюдается кристаллическое состояние ° Переходы фазового состо- яния предлагаемого вещества сопровождаются изменениями его электропроводности.
Проводят испытание изобутил-2(триметиламмонио) -этилфосфатхлорида на возможность использования его в
1657508
70 д6 0 @ sg qg 7o ео
% Отиасияелюоц 6дркносяц
Составитель 0.Иинаева ,Редактор И.Дербак Техред И.Дидык Корректор Т.Палий
Заказ 1 688 Тирам 239 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Иосква, Ж-35, Раувская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Умгород, ул. Гагарина, 101
