DE1171438B

DE1171438B - Verfahren zur Herstellung von Imidazolidinonen

Info

Publication number: DE1171438B
Application number: DEB73451A
Authority: DE
Inventors: Dr Harro Petersen; Dr Hans Brandeis; Dr Rolf Fikentscher
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1962-09-19
Filing date: 1962-09-19
Publication date: 1964-06-04

Description

Verfahren zur Herstellung von Imidazolidinonen Es ist bereits aus der französischen Patentschrift 1 128 265 bekannt, daß sich 4,5-Dihydroxy-imidazolidinone, die durch die Umsetzung von 1,2-Dicarbonylverbindungen mit Harnstoff erhalten worden sind, in Gegenwart von Säuren mit Alkoholen veräthern lassen. Die erhaltenen Produkte können nach der Abtrennung und Reinigung in üblicher Weise mit Formaldehyd in ihre Methylolverbindungen umgewandelt werden (vgl. USA.-Patentschrift 2764573) und diese gegebenenfalls an den Methylolgruppen veräthert werden. Unter der Einwirkung der Säuren erfolgt jedoch eine teilweise Zersetzung des Monoureins bzw. seiner Äther. So bilden sich als Nebenprodukte bei der Herstellung der Glyoxalmonoureinäther aus Glyoxalmonourein mit Alkoholen unter Einwirkung von Säuren z. B. Hydantoin und Acetylendiharnstoff. Ein so erhaltenes Reaktionsgemisch muß daher noch gereinigt werden, was beim Arbeiten in technischem Maßstab große Schwierigkeiten mit sich bringt. Außerdem enthalten die nach den bekannten Verfahren hergestellten Imidazolidinone je nach der verwendeten Säure- und Laugemenge einen mehr oder weniger hohen Elektrolyt- bzw. Aschegehalt. Die Brauchbarkeit dieser Stoffe als Textilhochveredlungsmittel ist aber von deren Salzgehalt abhängig. Ein reiner, möglichst elektrolytfreier Stoff ergibt die besten Ergebnisse.
Es wurde nun gefunden, daß man Imidazolidinone der allgemeinen Formel in der R Alkylreste bedeutet, durch die Umsetzung von Harnstoff mit 1,2-Dicarbonylverbindungen, Alkoholen und Formaldehyd in Gegenwart von sauren Katalysatoren erhält, wenn man Harnstoff, Formaldehyd, Glyoxal und aliphatische Alkohole in Gegenwart von sauren Ionenaustauscherharzen gleichzeitig miteinander umsetzt.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß man in einem Einstufenverfahren direkt aus einem Gemisch von Harnstoff mit Formaldehyd durch Umsetzung mit Glyoxal und Alkoholen in Gegenwart von Kationenaustauschern zu den sowohl an den Methylolgruppen als auch an den in 4- und 5-Stellung stehenden Hydroxylgruppen verätherten Imidazolidinonen gelangt. Die erhaltenen Produkte können ohne vorherige Reinigung direkt als Textilveredlungsmittel für Cellulosefasern verwendet werden. Es ist dabei zweckmäßig, Harnstoff, Glyoxal und Formaldehyd in einem Molverhältnis von 1:1: 2 anzuwenden.
Als Alkohole verwendet man ein- oder mehrwertige Alkohole, wie Methanol, Äthanol, n-Butanol.
Die bevorzugten Alkohole sind niedere aliphatische Alkohole.
Die als Katalysator verwendeten Kationenaustauscherharze sind Homo- oder Mischpolymerisate von sulfoniertem oder carboxylgruppenhaltigem Polystyrol, das durch Divinylbenzol vernetzt sein kann.
Solche Austauscherharze sind z. B. in der Angewandten Chemie, Bd. 63 (1951), S. 450 bis 457, oder in der Chemiker-Zeitung, Bd. 79 (1955), S. 733 bis 737, beschrieben.
Das Verfahren läßt sich sowohl kontinuierlich als auch diskontinuierlich durchführen. Bei der kontinuierlichen Arbeitsweise werden die Ausgangsstoffe vorher gemischt und durch einen fest angeordneten Katalysator geleitet. Vorzugsweise wird die Alkoholkomponente bei der Umsetzung im Überschuß angewendet. Es ist auch möglich, die Umsetzung in Gegenwart von als Lösungsmittel wirkenden Flüssigkeiten, z. B. Dioxan oder Tetrahydrofuran, vorzunehmen. Die Umsetzung läßt sich vorteilhaft bei Temperaturen zwischen 20 und 1000 C, vorzugsweise zwischen 30 und 800 C, durchführen.
Die im Beispiel angegebenen Teile sind Gewichtsteile.
Beispiel 60 Teile Harnstoff werden in eine Mischung von 91 Teilen einer 640/obigen wäßrigen Glyoxallösung, 156 Teilen einer 370/obigen, mit Methanol stabilisierten wäßrigen Formaldehydlösung, 1000 Teilen Methanol und 100 Teilen eines carboxylgruppenhaltigen Polymerisats auf Basis von Polystyrol, das mit Divinylbenzol vernetzt ist, also eines Austauscherharzes, das als aktive Gruppe die COOH-Gruppe enthält, eingetragen. Das Reaktionsgemisch wird unter Rühren und Rückflußkühlung 7 Stunden bei 55 bis 600 C erwärmt. Nach dem Abfiltrieren des Katalysators wird das überschüssige Methanol zusammen mit dem Wasser unter vermindertem Druck bei 50 bis 600 C Wasserbadtemperatur abgedampft. Es werden 195 Teile 1, 3-Dimethoxyrnethyl-4,5-dimethoxy-imidazolidinon erhalten, das direkt für die Ausrüstung von Cellulosegeweben verwendet werden kann.

Claims

Patentanspruch: Verfahren zur Herstellung von Imidazolidinonen der allgemeinen Formel in der R Alkylreste bedeutet, durch die Umsetzung von Harnstoff mit 1,2-Dicarbonylverbindungen, Alkoholen und Formaldehyd in Gegenwart von sauren Katalysatoren, d a d u r c h gekennzeichnet, daß man Harnstoff, Formaldehyd und aliphatische Alkohole in Gegenwart von sauren Ionenaustauscherharzen gleichzeitig miteinander umsetzt.

In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2764573.