Isocianatos de tetralina.
Isocianatos que corresponden a la fórmula: **Fórmula**
en la que n es 2,
se selecciona de: diisocianato de 2, 3-tetralina, diisocianato de 2, 4-tetralina, diisocianato de 3, 4-tetralina o diisocianato de 2, 5-tetralina.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2003/014011.
Solicitante: BAYER MATERIALSCIENCE LLC.
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: 100 BAYER ROAD PITTSBURGH, PA 15205-9741 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.
Inventor/es: ADKINS, RICK, L., PARSONS, HAROLD, R.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- C07B61/00 QUIMICA; METALURGIA. › C07 QUIMICA ORGANICA. › C07B PROCESOS GENERALES DE QUIMICA ORGANICA; SUS APARATOS (preparación de ésteres de ácidos carboxílicos por telomerización C07C 67/47; procesos para la preparación de compuestos macromoleculares, p.ej. telomerzación C08F, C08G). › Otros procesos generales.
- C07C263/10 C07 […] › C07C COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos macromoleculares C08; producción de compuestos orgánicos por electrolisiso electroforesis C25B 3/00, C25B 7/00). › C07C 263/00 Preparación de derivados del ácido isociánico. › por reacción de aminas con halogenuros de carbonilo, p. ej. con fosgeno.
- C07C263/18 C07C 263/00 […] › Separación; Purificación; Estabilización; Empleo de aditivos.
- C07C265/12 C07C […] › C07C 265/00 Derivados del ácido isociánico. › que tienen grupos isocianato unidos a átomos de carbono de ciclos aromáticos de seis miembros.
- C07C265/14 C07C 265/00 […] › que contienen al menos dos grupos isocianato unidos a la misma estructura carbonada.
- C07C267/00 C07C […] › Carbodiimidas.
- C08G101/00 C […] › C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES. › C08G COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES DISTINTAS A AQUELLAS EN LAS QUE INTERVIENEN SOLAMENTE ENLACES INSATURADOS CARBONO - CARBONO (procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para sintetizar un compuesto dado o una composición dada o para la separación de isómeros ópticos a partir de una mezcla racémica C12P). › Fabricación de productos celulares.
- C08G18/00 C08G […] › Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos.
- C08G18/06 C08G […] › C08G 18/00 Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos. › con compuestos que tienen hidrógeno activo.
- C08G18/70 C08G 18/00 […] › caracterizados por los isocianatos o isotiocianatos utilizados.
- C08G18/76 C08G 18/00 […] › aromáticos.
- C08J9/00 C08 […] › C08J PRODUCCION; PROCESOS GENERALES PARA FORMAR MEZCLAS; TRATAMIENTO POSTERIOR NO CUBIERTO POR LAS SUBCLASES C08B, C08C, C08F, C08G o C08H (trabajo, p. ej. conformado, de plásticos B29). › Producción de sustancias macromoleculares para producir artículos o materiales porosos o celulares; Su tratamiento posterior (aspectos mecánicos del modelado de materias plásticas o sustancias en estado plástico para la fabricación de objetos porosos o celulares B29C).
PDF original: ES-2377560_T3.pdf
Descripción:
Isocianatos de tetralina
Campo de la invención La presente invención se refiere a nuevos isocianatos aromáticos obtenidos por hidrogenación parcial de naftalenoasí como los procedimientos para prepararlos, y a su uso como un componente de isocianato en la producción de poliuretanos.
Antecedentes de la invención Entre los poliisocianatos orgánicos de importancia comercial y económica como materiales de partida para poliuretanos, se sabe que tanto espumas rígidas como flexibles, en particular espumas flexibles, mezclas dediisocianato de difenilmetano (MDI) , poliisocianatos de polifenileno y polimetileno, prepolímeros a base de tales materiales y diisocianato de tolueno (TDI) son adecuados para preparar espumas flexibles. Véanse, por ejemplo, laspatentes de EE.UU. 4.239.856, 4.256.849, 4.261.852 y 4.365.025, 5.070.114, 4.478.960, 4.945.117, 5.369.138, 4.876.292, 5.521.225.
También se conocen en la técnica isocianatos modificados con alofanato. Se desvelan diversos isocianatos quecontienen grupos alofanato y procedimientos para su producción por ejemplo, en las patentes de EE.UU Nos. 4.738.991, 4.866.103, 5.319.053 y 5.319.054 y las Patentes Europeas 0.031.650 y 0.393.903.
Se requirió que un isocianato mejorado presentara propiedades físicas mejoradas sobre TDI, así se requería quefuera líquido (una ventaja sobre MDI) y presentara una presión de vapor mayor que TDI (por lo tanto presentaestructura de peso molecular superior) . Sorprendentemente, tal espuma también presenta mejora en las propiedades de la espuma.
Las espumas de dureza variable, propiedades físicas razonables y buenas deformaciones permanentes porcompresión con maduración en húmedo se pueden formular con los presentes isocianatos de tetralina. Mejoraronpropiedades físicas tales como elongación y desgarro.
Sumario de la invención La presente invención se refiere a isocianatos que corresponden a la fórmula:
en la que n es 2.
Descripción detallada de la invención La presente invención se refiere a isocianatos que corresponden a la fórmula:
en la que n es 2.
Con n = 2, el isocianato es diisocianato de 2, 3-tetralina, diisocianato de 2, 4-tetralina, diisocianato de 3, 4-tetralina, diisocianato de 2, 5-tetralina o mezclas de los mismos.
Los nuevos isocianatos de la presente invención se producen haciendo reaccionar tetralindiamina con fosgeno. Lasdiaminas de partida se pueden producir mediante procedimientos ya conocidos (Véase "Nitrobenzene and Nitrotoluenes", Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 4ª ed, vol 17, 1.996 y "Diaminotoluenes", ibid, vol2, 1.992.) . Por ejemplo, se puede convertir tetrahidronaftaleno (tetralina) en la diamina mediante hidrogenación catalítica. En particular, la reacción de tetralina con ácido nítrico da como resultado dinitrotetralina, que después sehidrogena catalíticamente para proporcionar tetralindiamina.
El tetrahidronaftaleno es un producto comercialmente disponible, que se puede preparar mediante hidrogenaciónparcial de naftaleno.
La diamina anterior se convierte en el isocianato de la presente invención haciéndola reaccionar con fosgeno. Se puede emplear fosgeno en forma líquida o gaseosa, preferiblemente forma líquida. La tetralindiamina se disuelve enuna mezcla de diglime/1, 2-diclorobenceno y se añade a la disolución de fosgeno. La temperatura del medio dereacción oscila desde 90 a 190º C, preferiblemente de 110 a 170º C.
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El di o isocianato de tetralina también se puede preparar a partir de la amina usando propuestas sin fosgeno talescomo escisión de poliuretano.
El nuevo isocianato de la presente invención se puede usar en los mismos campos en que se han usado lospoliisocianatos aromáticos de la técnica anterior. Por ejemplo, se puede usar en los campos tal como poliuretanohaciendo reaccionar diversos compuestos, incluyendo polímeros, que contienen grupos hidrógeno activos tales como polioles, así como compuestos intermedios, para producir otros compuestos o polímeros nuevos, etc. Losnuevos isocianatos según la presente invención se pueden usar en vez de TDI y/o MDI en todos los procedimientospara la producción de poliuretanos usando estos poliisocianatos conocidos.
Ejemplos La invención se describe con más detalle con ayuda de los siguientes ejemplos.
Ejemplo 1: Preparación de Tetralindiamina Se añadió una cantidad de 2.000 g de disolución de ácido nítrico (39, 2% en peso en ácido sulfúrico) a un matraz de5 litros. Se añadió lentamente 1, 2, 3, 4-Tetrahidronaftaleno (tetralina) manteniendo una temperatura de 70º C. Se agitóla mezcla de reacción a 70º C durante tres (3) horas, después se lavó con agua (2x1 l) y bicarbonato sódico al 10% (2x0, 5 l) . Se secó la dinitrotetralina y se hizo reaccionar con hidrógeno a 103, 5 bares (1.500 psig) y 160º C durante dos (2) horas para proporcionar tetralindiamina.
Ejemplo 2: Preparación de Diisocianato de tetralina
Se enfrió 1, 2-diclorobenceno (1, 5 l) a 0º C y se añadió fosgeno a una velocidad de 3 moles/hora durante 1, 8 horas.Se disolvió tetralindiamina (150 g) en una mezcla 50:50 de diglime/1, 2-diclorobenceno y se añadió a la disolución defosgeno. La disolución de reacción se calentó lentamente a 135º C y se mantuvo a esa temperatura durante 1 hora. Se purgó la mezcla resultante con nitrógeno y se destiló a vacío el disolvente (134 – 136º C a 3, 6 mbares ( (2, 7 mmde Hg) ) para proporcionar un líquido amarillo claro con un contenido en %NCO de 34, 5.
Ejemplo 3: Espumas de poliuretano usando Diisocianato de tetralina La tabla a continuación ilustra los resultados obtenidos cuando se usa diisocianato de tetralina en una formulación de espuma TDI clásica. También se espumó TDI para proporcionar una muestra de control. El poliol usado es un poliol a base de glicerina/propilenglicol con un índice de hidroxilo de 56. El catalizador es una mezcla comprendidapor Dabco T-9, Dabco T-12 y Polycat 70. L-620 es un tensioactivo de silicona.
Como se puede ver, las tracciones fueron muy similares. Además, el diisocianato de tetralina mostró una mejora del24% en la resistencia tanto a la elongación como al desgarro.
Tabla 1
ISO TDI Diisocianato de Tetralina Índice 100 100 Formulaciones:
Poliol 100 100
Agua 4, 00 4, 40
L-620 0, 8 0, 8
Catalizador 0, 5 1, 0 Propiedades de la Espuma Densidad, kg/m3 (pcf) 20, 8 (1, 30) 21, 0 (1, 31) Tracción, kPa (psi) 122, 0 (17, 7) 119, 3 (17, 3) Elongación, % 168
208 Desgarros, kg/m (lbs/in) 30, 71 (1, 72) 38, 04 (2, 13)
Reivindicaciones:
1. Isocianatos que corresponden a la fórmula:
en la que n es 2, se selecciona de: diisocianato de 2, 3-tetralina, diisocianato de 2, 4-tetralina, diisocianato de 3, 4-tetralina o diisocianato de 2, 5-tetralina.
2. Un procedimiento para preparar isocianatos según la reivindicación 1, que corresponde a la fórmula:
en la que n es 2 que comprende las etapas de: a) hacer reaccionar 1, 2, 3, 4-tetrahidronaftaleno con ácido nítrico para producir dinitrotetralina; b) hidrogenación catalítica de dinitrotetralina para producir tetralindiamina.
c) fosgenación de tetralindiamina para producir un producto resultante y d) destilar dicho producto resultante.
3. Una espuma de poliuretano obtenible en un procedimiento en el que se usa el isocianato según la reivindicación 1.
4. Una espuma de poliuretano según la reivindicación 3, en la que dicha espuma es una espuma flexible.
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