Способ получения дезинфицирующего средства "экосепт"

 

Изобретение относится к химической технологии, в частности получению дезинфицирующих средств, и может быть использовано как экологически чистое дезинфицирующее средство в медицине, ветеринарии, при очистке сточных вод и сельском хозяйстве. Описывается способ получения дезинфицирующего средства путем двухстадной поликонденсации гуанидингидрохлорида с диамином при повышенной температуре, в качестве диамина используют диаминоэфир или его смесь с алкиленгуанидином, поликонденсацию проводят с эквимолярным количеством гуанидингидрохлорида и диаминоэфира, при этом температура поликонденсации на первой стадии составляет 100 - 110^oC, а на второй стадии 140 - 150^oC. Технический результат - повышение антисептических свойств конечного продукта. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к области химической технологии, в частности к получению дезинфицирующих средств, и может быть использовано как экологически чистое дезинфицирующее средство в медицине, ветеринарии, при очистке сточных вод и сельском хозяйстве.

Известен способ получения дезсредства, включающий взаимодействие гексаметилендиамина (ГМДА) и расплава гуанидингидрохлорида (ГГХ) при нагревании. При этом ГМДА предварительно расплавляют и процесс ведут при молярном соотношении ГМДА и ГГХ, равном 1: (0,85 - 0,95) при равномерном добавлении полученного расплава ГМДА к расплаву ГГХ при 180^oC в течение 2,5 час с последующим повышением температуры до 240^oC и выдержкой при этой температуре в течение 5 час (Авт. св. СССР N 1616898, кл. C 07 C 279/00, Б.И. N48, 1990 г.).

В результате получается антисептик, представленный солями полигексаметиленгуанидина.

К недостаткам известного способа относится токсичность процесса, т.к. используют вещество (ГМДА) I категории опасности. Кроме того, конечный продукт содержит ядовитые примеси, имеет невысокую биоцидность, обусловленную неоптимальным соотношением гидрофильного и гидрофобного фрагментов молекулы.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ получения дезинфицирующего средства путем поликонденсации соли гуанидина с гексаметилендиамином (ГМДА) при нагревании с последующим получением соли полигексаметиленгуанидина (ПГМГ). К полученной соли ПГМГ добавляют воду до получения раствора 10 - 40% концентрации с последующим введением эквимолярного количества кислоты или ее соли (Патент РФ N 2052453, кл. C 07 C 279/02, Б.И. N 2, 1996 г.).

Недостатком известного способа является использование токсичного ГМДА, что ведет к нарушению экологичности процесса и загрязнению токсичными примесями конечного продукта. Кроме того, используемые соли гуанидина не обеспечивают получения дезинфицирующего средства с достаточной биоцидностью.

Технический результат, достигаемый данным изобретением, заключается в повышении антисептических свойств конечного продукта, значительном улучшении его экологических свойств, значительном снижении безопасности процесса.

Для достижения технического результата в способе получения дезинфицирующего средства путем двухстадийной поликонденсации гуанидингидрохлорида с диамином при повышенной температуре, в качестве диамина используют диаминоэфир или его смесь с алкилендиамином, поликонденсацию проводят с эквимольным количеством гуанидингидрохлорида и диаминоэфира или смесью его с алкилендиамином, при этом температура поликонденсации на первой стадии составляет 100 -110^oC, а на второй стадии 140 - 150^oC.

Сущность изобретения поясняется следующим образом.

Использованы промышленно доступные диаминоэфиры - вещества общей формулы H₂N-R¹-O-R²-OR³NH₂ H₂N-R¹-O-R²-O-R³-OR⁴NH₂, где Возможны также различные сочетания полиметиленовых радикалов в одной молекуле диаминоэфира в зависимости от способа его получения.

В качестве алкилендиаминов используют, например, гексаметилендиамин (ГМДА), дека- и додекаметилендиамины.

Диаминоэфиры используются в технике для получения водорастворимых полиамидов. Сырьем для их получения служит окись этилена или тетрагидрофуран. Они обладают рядом существенных преимуществ как компоненты поликонденсации перед α,ω-алкилендиаминами.

Во-первых, они на порядок менее токсичны. Большинство диаминоэфиров, особенно высшие члены ряда являются малотоксичными веществами IV класса опасности.

Во-вторых, в отличие от полиметилендиаминов, диаминоэфиры представляют собой малолетучие жидкости, удобные в обращении и не возгоняющиеся из полимеризационной смеси подобно ГМДА.

Наконец, присутствие эфирных атомов кислорода в молекуле диаминоэфиров существенно увеличивает их водоростворимость, делает полимеры на их основе более пластичными. Тем самым удается получать водорастворимые антисептики с оптимальной гидрофобностью простым подбором исходного диаминоэфира.

Введение диаминоэфиров в поликонденсацию с ГГХ позволяет без использования специальных приемов проводить поликонденсацию их эквимольных смесей с ГГХ. При этом реакция поликонденсации гладко протекает при более низкой чем для полиметилендиаминов температуре (100-150^oC) и приводит для всех перечисленных диаминоэфиров к легкоперерабатываемому и водорастворимому полигуанидиноэфиру. Так же гладко протекает и сополиконденсация ГГХ со смесями диаминоэфиров и алкилендиаминов.

Все синтезированные полиоксиалкиленгуанидины ["ЭКОСЕПТ"] общей формулы: n=2-20; l=1,0; m=1,0; y=6,10,12;


X-Cl, анион неорганической или органической кислоты,
характеризуются пониженной токсичностью и высокими антисептическими свойствами.

Обработка водных растворов полиоксиалкиленгуанидина щелочами приводит к выделению соответствующих оснований, которые добавлением подходящих кислот могут быть превращены в различные соли полигуанидиноэфиров: фосфаты, ацетаты, цитраты и др. Температурные интервалы поликонденсации выявлены на основании экспериментов и являются оптимальными. Это подтверждается данными табл. N 1.

Способ иллюстрируется следующими примерами
Пример 1. К навеске 4,7 г ГГХ в широкой пробирке приливают 8 мл 3,6-диоксаоктан-1,8-диамина. Пробирку помещают в масляную баню. При температуре 100^oC начинается выделение аммиака. Пробирку выдерживают при этой температуре 5 часов, затем температуру бани повышают до 140^oC и выдерживают при этой температуре, периодически помешивая от руки до прекращения выделения аммиака (около 10 часов). По окончании реакции продукт охлаждают и анализируют. Определяют характеристическую вязкость в 0,1 N растворе NaCl, бактерицидность в отношении E. Coli (МЗК,%), токсичность на крысах (LD₅₀ мг/кг). Получают хлорид полиоксиалкиленгуанидина - "ЭКОСЕПТ". Х = Cl^-).

Пример 2. Согласно примеру 1 конденсируют 4,7 г ГГХ с 9 мл 4,7-диоксадекан-1,10-диамина. Получают хлорид полиоксиалкиленгуанидина "ЭКОСЕПТ". ( Х=Cl^-).

Пример 3. По методике примера 1 конденсируют 4,7 г ГГХ с 10 мл 4,9-диоксадодекана-1,12 диамина. Получают хлорид полиоксиалкиленгуанидина "ЭКОСЕПТ". ( Х=Cl^-)
Пример 4. К порции 5,3 г полидиоксододекангуанидина, полученной по примеру N 3, в 5 мл воды добавляют при перемешивании раствор 1 г NaOH в 2 мл воды. Отделяют нижний слой, представляющий собой основание от раствора NaCl, и нейтрализуют его добавлением орто-фосфорной кислоты до pH 7. Полученный раствор обезвоживают до постоянного веса. Получают фосфат полиоксиалкиленгуанидина "ЭКОСЕПТ" (Х= HPO^-₄^-).

Пример 5. По методике примера 1 конденсируют 4,7 г ГГХ с 11 мл 4,7,10-триоксатридекан-1,13 диамина. Получают хлорид полиоксиалкиленгуанидина "ЭКОСЕПТ". ( X=Cl^-).

Пример 6. С порцией 5,5 г полученного по примеру N5 полимера проводят обменное разложение согласно примеру N4 и полученное основание нейтрализуют добавлением лимонной кислоты до pH 7. Получают цитрат полиоксиалкиленгуанидина "ЭКОСЕПТ" (X = C₈H₇O^-₄^-).
Пример 7. В колбочке емкостью 50 мл с обратным воздушным холодильником смешивают 10 г ГГХ, 5,8 г ГМДА и 11 мл 4,9- диоксадодекан-1,12- диамина. Колбу помещают в масляную баню. При температуре 100^oC начинается выделение аммиака. Через час температуру бани повышают до 120^oC и выдерживают при этой температуре 5 часов, поднимают температуру до 150^oC и, периодически помешивая, выдерживают при этой температуре 10 часов. Получают статистический сополимер оксиалкиленгуанидина "ЭКОСЕПТ'а" с хлоридом полигексаметиленгуанидина". ( X = Cl^-, y=6, m=0,5n)
Пример 8. По методике примера 7 сплавляют 10 г ГГХ, 8,7 ГМДА и 5,5 4,9-диоксадодекан - 1,12 - диамина. Получают сополимер оксиалкиленгуанидина "ЭКОСЕПТ" с хлоридом гексаметиленгуанидина". ( X = Cl^-, y=6, m=0,75n).

Пример 9. По методике примера 7 сплавляют 10 г ГГХ, 2,9 ГМДА и 5 1,12-додекандиамина и 11 мл 4,9- диоксадодекан - 1,12-диамина. Получают терполимер оксиалкиленгуанидина "ЭКОСЕПТ'а" с хлоридом гексаметиленгуанидина и додекаметиленгуанидином". ( X= Cl^-).

В таблице N 2 приведены свойства антисептических полиоксиалкиленгуанидинов "ЭКОСЕПТ".

Формула изобретения

1. Способ получения дезинфицирующего средства путем поликонденсации гуанидингидрохлорида с диамином при нагревании, отличающийся тем, что в качестве диамина используют диаминоэфир общей формулы
Н₂N - R¹ - О - R² - ОR³ - NН₂ или Н₂N - R¹ - О - R² - О - R³ - ОR⁴NН₂,
где



или смесь его с алкилендиамином, выбранным из группы, включающей гексаметилендиамин, диаминодекан, диаминдодекан, при эквимолярных соотношениях между гуанидингидрохлоридом и диаминоэфиром или смесью его с алкилендиамином, при этом поликонденсацию осуществляют на первой стадии при 100-110^oC, а на второй стадии - при 140-150^oC.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после прекращения выделения аммиака добавляют щелочь.

3. Способ по п.1, или 2, отличающийся тем, что добавляют неорганическую или органическую кислоту после введения щелочи и отделения раствора хлористого натрия.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2