194300. lajstromszámú szabadalom • Tűzálló biológiailag lebontható munkafolyadék
1 szubsztituense. Meglepő módon kitűnt, hó©- a találmány szerint alkalmazott brómtartalinú difenil-metán-származékok környezetvédelmi tulajdonságai lényegessen jobbak, mint a technika állásából ismert halogénezett diarilazármazékokéi és ugyanakkor kiváló fizikai tulajdonságokat mutatnak, amelyek különösen alkalmassá teszik arra, hogy munkafolyadékoknak, pl. hidraulikus munkafolyadéknak vagy villamos készülék szigetelőfolyadékának fő alkotójaként használjuk. Meglepő módon kitűnt továbbá, hogy a találmány szerint alkalmazott, mindkét benzolgyűrűn szubsztitutált - (HI), (IV), (V) képletü — brómtartalmú difenikmetán-származékok biológiailag akadálytalanul lebonthatók, amely jelenség éppen a már említett EP-71 338. sz. szabadalmi bejelentésben és GB~1, 504,655 sz. szabadalmi leírásban foglaltak ismeretében tekinthető meglepőnek. Ezen túlmenő, ugyancsak meglepő előnye a találmány szerije alkalmazott - (HI), (IV), (V) képletű - brómtartalmú difenil-metán-származék oknak, hogy a szokásos alkalmazási feltételek között folyékony halmazállapotnak és különösen kedvező a viszkozitás-hőmérséklet jelleggörbéjük. További előnyök: magas lobbanáspont, csekély mérgező hatás, kevéssé korrodálnak és szakszerűtlen kezelés folytán fellépő túlhevulés esetén sem képződnek erősen mérgező dioxin termékek, amelyek esetenként felléptek políklórozott difenií-származékokkal kapcsolatos baleseteknél. Azt is megállapítottuk, hogy a találmány szerint alkalmazott brómtartalmú difenil-metán-származékok kiváló kompatibilitást mutatnak a tomítőelemekkel; a kívánt alkalmazások területén így meglepően előnyös a találmány szerint kiválasztott vegyületek csoportja. A találmány szerinti munkafolyadékban alkalmazott brómtartalmú difenil-metán-származékok között van olyan vegyület is, amely a már említett EP-71 338. sz. szabadalmi bejelentésben megadott általános képlet körébe esik. Az idézett irodalmi forrás általános képlete vegyületek hatalmasan nagy körét fogja át és a nú találmányunk szerint kiválasztott vegyületeket ez a fonás sem expressis verbis nem nevezi meg, sem példákban nem utal azokra. A találmány szerint kiválasztott és alkalmazott - (III), (IV), (V) képletü - vegyületek a GB-l,504,655 sz. szabadalmi leírásban ismertetett, biológiailag lebontható brómtartalmú difenil-metán-származékoktól abban különböznek,hogyszubsztituálásuknem asámmetiikus, mindkét benzolgyűrűn van szubsztituens ás mégis fennállnak a meglepően előnyös tulajdonságok. A találmány szerint alkalmazott brómtartalmú difenfi-metán-származékok előállítása ismert módszerek alkalmazásával különbözőképpen történhet. Az egyik lehetőség, hogy a megfelelő, még nem halogénezett difenil-metán vegyületet halogénezzük elemi bróm reagens alkalmazásával, halogénezéskor szokásosan alkalmazott valamely katalizátor jelenlétében amely lehet pl. vas, FeCl3, FeBr3, A1C13, TiCL» vagy hasonló. A reakció szobahőméreéjcleten is végbemegy, a mindenkori alkalmazott katalizátortól függően a reakció hőmérséklet tartománya —5 és +40°C közötti. Egy további előnyös eljárás a találmány szerint alkalmazott brómtartalmú difenil-metán-származékok előállítására abban áll, hogy a megfelelő (VI) általános képletű vegyületet a megfelelő (VII) általános képletű 2 vegyülettel kondenzáltatjuk. E képletekben z jelentése 0 vagy 1, x’ jelentése 0 vagy láz’ jelentése 1 vagy 2, míg Hal jelentése brómatom vág;/ klóratom. Adott esetben a kondenzációs reakcióban Fríedel-Crafts katalizátort alkalmazhatunk, amely lehet pl. FeCl3, Fe Br3, A1C13 és/vagy T1CI4, feled eg ben alkalmazva a (VI) általános képletű kiindulási anyagot. ■ Az EP-88 650 sz. közzétett szabadalmi bejelentésből ismert klórozott vegyöletekkel szemben a találmány szerint alkalmazott brómtartalmú difenil-metán származékok annyiban előnyösek, hogy a tűzállóság foka lényegesen jobb és ugyanakkor lényegesen jobb a viszkozitás-hőmérséklet jelleggörbőjük is. A GB-1,504,655 Isz. szabadalmi leírásból ismert, aszimmetrikusan szubsztituált dibróm-difenil-metánszármazékok hátránya, hogy a vegyület szobahőmérsékleten megdermed, míg a mindkét benzolgyűrűn brómozott izomer csak —25°C-ia lehűlve dermed, and különösen előnyös a vegyület hidraulikus munkafolyadékkénti, illetve szigetelőfolyadékkénti alkalmazásánál. Így tehát a találmány szerint alkalmazott brómtartalmú difenil-metán-származékok beváltak mind hidraulikus munkafolyadékokhoz, mind villamos készülékek - pl. kondenzátorok, transzformátorok és hasonlók — szigetelőfolyadékához való alkalmazásnál nemcsak a kedvező viszkozitás-hőmérséklet jelleggörbéjüknél fogva, hanem különösen kedvező lobbanásgátló hatásuknál fogva is. Ennek következtében a találmány szerinti munkafolyadékok különösen előnyös alkalmazási területe a tűzálló hidraulikus munkafofyadékok, illetve tűzálló szigetelőfolyadékok köre, a csekély mérgező hatásuk, jó biológiád lebonthatőságukés annak folytán, hogy csekély a mérgező bomlástermékek képzésére való hajlamuk, a találmány szerinti munkafolyadékok jelentősen gazdagítják a tech nikát. A találmányt a továbbiakban példák keretében ismertetjük részletesebben. Előállítási példa Dibróm-metil-difenil-metán előállítása bróm-toluol és bróm-benzíl-bromid kondenzációja útján A célvegyület előállításához először toluolt brómozunk elemi bróm alkalmazásával vízmentes FeCl3 jelenlétében, majd a kapott bróm-toluolt oldalláncán brómozzuk. Ehhez 8,3 mólnyi bróm-toluolt 0,5 g-nyi gyokláncinidátor (a, a’-azobiszizobutironitril) jelenlétében 80°C hőmérsékletre hevítünk. 300 W teljesítményű UV-lámpával végzett besugárzás és hűtés közben 1,66 mólnyi brómot csepegtetünk hozzá. A keletkezett hidrogén-bromidot hűtött vízzel mosópalakcban abszorbeáljuk. A lehűtött elegyet ezután a kondenzációs reakcióhoz 30°C hőmérsékleten becsepegtetjük egy szuszpenzióba, amely 1,66 mólnyi bróm-toluolban 6 g FeCl3-t tartalmaz. A keletkező gázállapotú hidrogénbromidot a már említett módon, hűtött vízzel abszorbeáljuk mosópalackban. Ennél a kondenzációs reakciónál a melléktermék-képződést (brómozott dibenzil -toluol) úgy nyomjuk el, hogy nagy feleségben alkalmazzuk a bróm-toluol köztiterméket. Az adagolás befejezése után a reakcióelegyet 30 percen át 50°C-ra melegítjük, majd lehűtjük és mossuk előbb 1 liter vízzel, majd 10 tömeg%-ban nátrium-hidroxidot tartalmazó 1 liter vizes oldattal, végül ismét 1 Hter vízzel. A szerves fázír- szárítjuk, a bróm-toluol felesleget leóeszti!Irtjuk. A folyékony maradékot 0,4 mbar nyomáson rekti-194 300 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
