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DE1193031B - Verfahren zur Herstellung von Estern des p-Isopropenylphenols - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Estern des p-Isopropenylphenols

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Publication number
DE1193031B
DE1193031B DEF35457A DEF0035457A DE1193031B DE 1193031 B DE1193031 B DE 1193031B DE F35457 A DEF35457 A DE F35457A DE F0035457 A DEF0035457 A DE F0035457A DE 1193031 B DE1193031 B DE 1193031B
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DE
Germany
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acid
isopropenylphenol
mol
solution
chloride
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Pending
Application number
DEF35457A
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English (en)
Inventor
Dr Heinrich Krimm
Dr Hermann Schnell
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Bayer AG
Original Assignee
Bayer AG
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Publication date
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Description

  • Verfahren zur Herstellung von Estern des p-Isopropenylphenols Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von p-Isopropenylphenylestern, das darin besteht, daß man p-Isopropenylphenol mit anorganischen oder organischen Säurechloriden oder Säureanhydriden in Gegenwart von merten organischen Lösungsmitteln oder Wasser und gegebenenfalls mit Wasser nicht mischbaren inerten organischen Lösungsmitteln und in Gegenwart säurebindender Mittel bei einem pH-Wert von mindestens 4 bis 5 bei Temperaturen unterhalb 50"C, vorzugsweise unterhalb 25"C, umsetzt.
  • Der Benzoesäureester des p-Vinylphenols sowie der entsprechende 4-Nitro- bzw. 3,5-Dinitrobenzoesäureester sind zwar aus einer Veröffentlichung bekannt, in welcher die Herstellung von Vinylphenolen und Isopropenylphenolen, z. B. durch Dehydrieren von Athylphenol bzw. Decarboxylieren von Benzoyloxyzimtsäure sowie durch thermische oder katalytische Spaltung von 2,2-Bis-(p-hydroxylphenyl)-propan beschrieben ist (vgl. The Journal of Organic Chemistry, Bd. 23, 1958, S. 544 bis 549). Die Herstellung dieser Benzoesäureester des p-Isopropenylphenols ist nicht angegeben, erfolgte jedoch nach einer der dort genannten Verfahren. Dies ergibt sich besonders aus dem Hinweis, daß 2,2-Bis-(p-hydroxyphenyl)-propandiacetat thermisch und katalytisch gespalten wurde.
  • Die Möglichkeit zur Herstellung von p-Isopropenylphenylestern in beachtlich guten Ausbeuten aus p-Isopropenylphenol durch Umsetzung mit Säurechloriden oder -anhydriden ohne Beeinträchtigung der p-Isopropenylgruppe unter den Bedingungen des Verfahrens der Erfindung ist überraschend, da das z. B. durch Spaltung von 2,2-(4,4'-Dihydroxydiphenyl)-propan in Gegenwart basischer Katalysatoren leicht zugängliche p-Isopropenylphenol stark zum Polymerisieren neigt. Es geht schon beim gelinden Erwärmen in der Schmelze oder in der Lösung, besonders leicht in Gegenwart schwach saurer, aber auch basischer Katalysatoren, in harzartige oder kristallisierte oligomere Verbindungen über, während es in Gegenwart starker Säuren ein kristallisiertes Trimeres bildet.
  • Für das Verfahren der Erfindung sind folgende Ausgangsstoffe geeignet: Als anorganische Säurechloride sind zu nennen: Phosphortrichlorid, Phosphoroxychlorid, Thionylchlorid, Sulfurylchlorid, Siliciumtetrachlorid und Bortrichlorid; als organische: Acetylchlorid, Butyrylchlorid, Stearoylchlorid, Benzoylchlorid, Oxalylchlorid, Succinylchlorid, Aidipinsäurechlorid, Phthalsäurechlorid, Isophthalsäurechlorid, Terephthalsäurechlorid, Acrylsäurechlorid, Crotonsäurechlorid, Un- decylensäurechlorid, Ulsäurechlorid, Linolsäurechlorid, Linolensäurechlorid, Fumarsäurechlorid und Dihydromuconsäurechlorid, Phosgen und Chlorameisensäureester ein- und mehrwertiger Alkohole und Phenole, wie Chlorameisensäureäthylester, Chlorameisensäurephenylester und Bis-(chlorameisensäureester) von 2,2-(4,4'-Dihydroxydiphenyl)-alkanen und -sulfonen, ferner Säurechloride organischer Sulfonsäuren oder Phosphonsäuren, wie p-Toluolsulfonsäure und Phenylphosphonsäure.
  • An Stelle der Säurechloride können auch Säureanhydride, wie Essigsäureanhydrid, Phthalsäureanhydrid oder Maleinsäureanhydrid, verwendet werden.
  • Geeignete säurebindende Mittel sind Alkali- und Erdalkalihydroxyde und -carbonate sowie tertiäre Amine, z. B. Triäthylamin, Dimethylcyclohexylamin, Dimethylanilin und Pyridin.
  • Als gegebenenfalls zu verwendende, mit Wasser nicht mischbare inerte organische Lösungsmittel seien beispielsweise genannt: Methylenchlorid, Äthylenchlorid, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Äther, Benzol und Toluol.
  • Bei der Verwendung wäßriger Alkalihydroxyd-oder -carbonatlösungen als säurebindende Mittel, besonders bei der Mitverwendung eines mit Wasser nicht mischbaren organischen Lösungsmittels der vorstehend erwähnten Art, ist es mitunter zweckmäßig, katalytische Mengen eines tertiären Amins zuzusetzen, um die Umsetzung zu beschleunigen.
  • Dies ist besonders bei der Herstellung von Di- oder Triestern von Vorteil, wenn die Bildung von Teilestern als Nebenprodukte zu befürchten ist, z. B. bei der Herstellung des Di-(p-isopropenylphenyl)-carbonats die Bildung des p-Isopropenylphenylchlorameisensäureesters.
  • Zur Durchführung der Umsetzung kann man das Säurechlorid oder Säureanhydrid oder deren Lösung zu einer Lösung des p-Isopropenylphenols in überschüssigem wäßrigem Alkali oder in überschüssigem tertiärem Amin tropfen. In manchen Fällen ist es zweckmäßig, die Lösung des p-Isopropenylphenols im säurebindenden Mittel und das Säurechlorid oder Säureanhydrid, gegebenenfalls in einem organischen Lösungsmittel gelöst, gleichzeitig in das Reaktionsgefäß einzutragen.
  • Die Herstellung gemischter Kohlensäureester des p-Isopropenylphenols gelingt auf zweierlei Weise.
  • Entweder man setzt den nach der Erfindung hergestellten Chlorameisensäureester des p-Isopropenylphenols mit einem anderen ein- oder mehrwertigen Alkohol oder Phenol in üblicher Weise um, oder man läßt den nach üblichen Verfahren hergestellten Chlorameisensäureester eines ein- oder mehrwertigen Alkohols oder Phenols unter den Bedingungen der Erfindung mit p-Isopropenylphenol reagieren.
  • Die p-Isopropenylphenylester sind im Gegensatz zum p-Isopropenylphenol überraschend beständig gegen Wärme, Säuren und Alkalien. Sie sind bis zu Temperaturen von 300"C im allgemeinen ohne Zersetzung destillierbar. Von wäßrigen Säuren und Alkalien werden sie nur nach längerem Kochen angegriffen und verseift. Sie sind als Ausgangsstoffe bzw. Zischenprodukte zur Herstellung von Kunststoffen und Lackrohstoffen verwendbar.
  • Beispiel 1 In eine Lösung von 402 g (3 Mol) p-Isopropenylphenol in 3 1 eiskalter 2normaler wäßriger Natronlauge leitet man nach der Zugabe von 11 Methylenchlorid und 2 g Triäthylamin innerhalb 1112 Stunden bei 20"C 223 g (2,25 Mol) Phosgen ein. Nach 2 Stunden trennt man die wäßrige Schicht ab, trocknet die Methylenchloridlösung über Kaliumcarbonat und destilliert diese. Bei 172 bis 1800C und einem Druck von 0,2 mm Quecksilbersäule gehen 388 g Di-(p-isopropenylphenyl)-carbonat als farblose, kristallin erstarrende Masse über; der Schmelzpunkt beträgt 83 bis 84"C nach dem Umlösen aus Cyclohexan, die Ausbeute 88% der Theorie.
  • Beispiel 2 In eine Lösung von 134 g (1 Mol) p-Isopropenylphenol in 11 eiskalter 2normaler wäßriger Natronlauge tropft man nach der Zugabe von 250 cm3 Methylenchlorid bei 5"C innerhalb 45 Minuten eine Lösung von 91,5 g (0,5 Mol) Adipinsäurechlorid in 200 cm3 Methylenchlorid. Nach 3stündigem Rühren der Mischung bei Zimmertemperatur wird die Lösungsmittelschicht abgetrennt, über Natriumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel bei 1500C Innentemperatur abdestilliert. Der kristallisierte Rückstand des Di-(p-isopropenylphenyl)-adipinats beträgt 174 g, das sind 920/0 der Theorie; der Schmelzpunkt beträgt 96"C nach dem Umlösen aus Cyclohexan Beispiel 3 In eine Lösung von 134 g (1 Mol) p-Isopropenylphenol in 11 eiskalter 2normaler wäßriger Natronlauge tropft man nach der Zugabe von 200 cm3 Methylenchlorid bei 5"C innerhalb 30 Minuten eine Lösung von 101,5 g (0,5 Mol) Terephthalsäurechlorid in 200cm3 Methylenchlorid. Nach 15stütz digem Rühren der Mischung bei Zimmertemperatur wird der kristallisierte Terephthalsäuredi-(p-isopropenylphenylester) abgesaugt, mit Wasser neutral gewaschen und getrocknet. Die Ausbeute beträgt 170 g, das sind 85,50/0 der Theorie, der Schmelzpunkt 227 bis 228"C. Nach dem Umkristallisieren aus Toluol bleibt der Schmelzpunkt unverändert.
  • Beispiel 4 In 400 cm3 auf -5"C gekühltes Methylenchlorid tropft man eine Lösung von 134 g (1 Mol) p-Isopropenylphenol in 750 cm3 2normaler wäßriger Natronlauge und leitet gleichzeitig 109 g (1,1 Mol) Phosgen innerhalb 13/4 Stunden ein. Nach weiterem 1/2stündigem Rühren der Mischung bei - 30 C wird die Methylenchloridlösung über Natriumsulfat getrocknet und destilliert. Bei 83 bis 87"C und einem Druck von 0,5 mm Quecksilbersäule gehen 125 g p-Isopropenyl-chlorameisensäureester über. Die Ausbeute beträgt 63,50/o der Theorie.
  • Beispiel 5 In eine Lösung von 402 g (3 Mol) p-Isopropenylphenol in 2500 cm3 2normaler wäßriger Natronlauge tropft man nach der Zugabe von 800 cm3 Methylenchlorid 153,5 g (1 Mol) Phosphoroxychlorid bei 0°C innerhalb einer halben Stunde und hält die Temperatur weitere 3 Stunden bei 0°C. Sodann läßt man die Temperatur in 2 Stunden auf 200 C ansteigen. Die Lösungsmittelschicht wäscht man mit 2normaler wäßriger Natronlauge und trocknet sie über Kaliumcarbonat. Nach dem Abdestillieren des Lösungsmittels bleiben 330g, das sind 74°lo der Theorie, roh es Tri-(p-isopropenylphenyl)-phosphat zurück.
  • Der Ester wird durch Destillieren gereinigt, indem man ihn im Hochvakuum in einen auf 300"C erhitzten Claisenkolben eintropfen läßt. Die Menge des Destillats beträgt 285 g = 640/o der Theorie. Der Siedepunkt beträgt 245 bis 255"C bei einem Druck von 0,2 mm Quecksilbersäule, der Schmelzpunkt 51 bis 52"C nach dem Umlösen aus Leichtbenzin.
  • Beispiel 6 In eine Lösung von 402 g (3 Mol) p-Isopropenylphenol in 1,5 1 Methylenchlorid und 335 g (3,3 Mol) Triäthylamin tropft man bei -5"C innerhalb 30 Minuten 150 g (1 Mol) Phosphoroxychlorid. Man läßt die Temperatur dann auf 20"C ansteigen, setzt der Mischung Wasser zu, bis zwei klare Schichten gebildet sind, wäscht dann die organische Schicht nach dem Abtrennen mit verdünnter Natronlauge, verdünnter Salzsäure und Wasser, trocknet sie über Kaliumcarbonat und destilliert den Rückstand nach dem Abdestillieren des Lösungsmittels in der im Beispiel 5 angegebenen Weise. Man erhält 330g Tri-(p-isopropenylphenyl)-phosphat. Die Ausbeute beträgt 74°/o der Theorie.
  • Beispiel 7 In eine Lösung von 402 g (3 Mol) p-Isopropenylphenol in 3 1 eiskalter 2normaler wäßriger Natron- lauge tropft man nach der Zugabe von 1,5 1 Methylenchlorid bei 5 bis 8"C innerhalb 40 Minuten 490g (4,8 Mol) Essigsäureanhydrid und läßt die Mischung 1 Stunde nachreagieren. Man trocknet die Methylenchloridlösung über Natriumsulfat und erhält durch Destillieren der Mischung 425 g p-Isopropenylphenylacetat mit dem Siedepunkt 125"C bei einem Druck von 10 mm Quecksilbersäule als farblose Flüssigkeit. Die Ausbeute beträgt 80°/o der Theorie.
  • Beispiel 8 In eine Lösung von 134gel Mol) p-Isopropenylphenol in 750 cm3 2normaler wäßrigerNatronlauge tropft man nach der Zugabe von 350 cm3 Methylenchlorid bei 10"C innerhalb einer Stunde eine Lösung von 176,5 g (0,5 Mol) 2,2-(4,4'-Dihydroxydiphenyl)-propan-bis-chlorameisensäureester in Methylenchlorid.
  • Danach läßt man innerhalb 2 Stunden die Temperatur der Mischung auf 20"C ansteigen. Die abgetrennte organische Schicht wird über Natriumsulfat getrocknet und eingedampft. Es bleiben 265 g des Bis-(p-isopropenylphenylcarbonats) des 2,2-(4,4'-Dihydroxydiphenyl)-propans mit dem Schmelzpunkt von 1150 C zurück. Nach dem Umkristallisieren des Carbonats aus Cyclohexan liegt der Schmelzpunkt bei 121 bis 122"C. Die Ausbeute beträgt 96,5°/o der Theorie.
  • Beispiel 9 In eine Lösung von 67 g (0,5 Mol) p-Isopropenylphenol in 500 cm3 2normaler wäßriger Natronlauge tropft man nach der Zugabe von 150 cm3 Äther bei 10°C innerhalb 25 Minuten 101 g (0,25 Mol) Undecylensäurechlorid. Nach 1 stündigem Nachreagieren der Mischung bei 20"C trocknet man die abgetrennte organische Schicht über Natriumsulfat und destilliert den Ätherrückstand. Bei 152 bis 154"C und einem Druck von 0,1 mm Quecksilbersäule gehen 132 g Undecylensäure-p-isopropenylphenylester über. Die Ausbeute beträgt 880/o der Theorie.
  • Beispiel 10 In eine Lösung von 134 g (1 Mol) p-Isopropenylphenol in 750 cm3 2normaler wäßriger Natronlauge tropft man nach der Zugabe von 100 cm3 Methylenchlorid bei 5"C innerhalb 50 Minuten eine Lösung von 76,5 g (0,5 Mol) Fumarsäurechlorid in 75 cm8 Methylenchlorid. Man läßt die Mischung noch 1/2 Stunde bei 10"C nachreagieren und saugt sodann den kristallisierten Ester ab. Man erhält nach dem Waschen mit Wasser 131 g Fumarsäure-di-p-isopropenylphenylester; der Schmelzpunkt beträgt 161 bis 162, umgelöst aus Toluol, die Ausbeute 750wo der Theorie.
  • Beispiel 11 Zu einer Lösung von 134 g (1 Mol) p-Isopropenylphenol in 750 cm3 2normaler wäßriger Natronlauge (1,5 Mol) gibt man nach dem Zusatz von 300 cm2 Methylenchlorid langsam 100g (1,1 Mol) Acryl- säurechlorid, mit 100 cm3 Methylenchlorid verdünnt, bei 50 C. Man rührt die Mischung noch 15 Minuten, trennt die organischen Schichten ab und trocknet sie über Natriumsulfat. Man entfernt das Lösungsmittel bei 50 Torr und destilliert den Acrylsäure-p-isopropenylphenylester nach Zugabe von 2 g Hydrochinon bei Kp.ls= 134°C. Die Ausbeute beträgt 165 g, das sind 870/o der Theone.
  • Beispiel 12 In eine Lösung von 134 g (1 Mol)p-Isopropenylphenol in 750 cm3 2normaler wäßriger Natronlauge (1,5 Mol) läßt man näch der Zugabe von 300cm3 Methylenchlorid 48 g (0,35 Mol) Phosphortrichlorid, in 400 cm3 Methylenchlorid gelöst, bei 5"C langsam laufen. Man trennt die organischen Schichten ab, trocknet sie über Natriumsulfat, entfernt das Lösungsmittel und destilliert das Trip-isopropenylphenyl)-phosphit im Hochvakuum; Kp.o'os = 215°C; die Ausbeute beträgt 56 g, das sind 39°/o der Theorie.
  • Beispiel 13 In eine Lösung von 67 g (0,5 Mol) p-Isopropenylphenol in 375 cm3 2normaler wäßriger Natronlauge (0,75 Mol) läßt man bei 20"C eine Lösung von 105 g (0,55 Mol) p-Toluolsulfonsäurechlorid, in 350 cm3 Methylenchlorid gelöst, laufen und rührt das Gemisch 6 Stunden. Man engt die abgetrennte organische Schicht ein und destilliert den kristallisierenden p - Toluolsulfonsãure - p - isopropenylphenylester im Hochvakuum, wodurch 104 g erhalten wurden; Kpo.s = 175 bis 180"C; der Schmelzpunkt beträgt 88 bis 89"C; die Ausbeute 82,60/0 der Theorie.
  • Beispiel 14 In eine Lösung von 107 g (0,8 Mol) p-Isopropenylphenol in 300 cm3 Toluol und 89 g Triäthylamin tropft man bei 20"C 34g (0,2 Mol) Siliciumtetra- chlorid und erwärmt das Reaktionsgemisch 24 Stunden auf 45"C. Man saugt vom ausgefallenen Triäthylaminhydrochlorid ab, wäscht den Rückstand mit Toluol nach und destilliert das Filtrat nach der Zugabe von 0,5 g Hydrochinon. Der Kieselsäurep-isopropenylphenylester geht bei 245"C und einem Druck von 0,05 Torr über. Der Schmelzpunkt beträgt 84 bis 85°C, die Ausbeute 89 g, das sind 79,50/o der Theorie.
  • Beispiel 15 In eine Lösung von 67 g (0,5 Mol) p-Isopropenylphenol in 500 cm3 2normaler wäßriger Natronlauge (1 Mol) läßt man nach der Zugabe von 200cm3 Methylenchlorid bei -5"C eine Lösung von 42g Thionylchlorid in 200cm3 Methylenchlorid laufen.
  • Man saugt das Reaktionsgemisch über einer großen Filternutsche ab, trennt die Schichten, trocknet die Methylenchloridlösung über Natriumsulfat und destilliert das Lösungsmittel bei 50 Torr ab. Man gewinnt das Di-(p-isopropenylphenyl)-sulfit als leicht bewegliche Flüssigkeit; die Ausbeute beträgt 40g, das sind 510/0 der Theorie; Kp.l = 165"C.
  • Das Sulfit zersetzt sich teilweise beim Destillieren unter Abspaltung von Schwefeldioxyd.
  • Beispiel 16 In eine Lösung von 33,5 g (0,25 Mol) p-Isopropenylphenol in 250 cm3 (0,5 Mol) 2normaler wäßriger Natronlauge läßt man nach der Zugabe von 100 cm3 Methylenchlorid bei der Siedetemperatur des Lösungsmittels eine Lösung von 75 g (0,25 Mol) Linolensäurechlorid, Kp.o,g = 155"C, zufließen und hält diese Temperatur noch 2 Stunden. Die abgetrennte organische Schicht wird über Natriumsulfat getrocknet und destilliert. Bei 210 bis 215"C und einem Druck von 0,06 Torr gehen 88 g Linolensäure-p-isopropenylphenylester über. Die Ausbeute beträgt 89010 der Theorie.
  • Beispiel 17 In eine Lösung von 67 g (0,5 Mol) p-Isopropenylphenol in 400 cm3 (0,8 Mol) 2normaler wäßriger Natronlauge läßt man nach der Zugabe von 150 cm3 Methylenchlorid eine Lösung von 53,6 g (0,275 Mol) Phenylphosphonsäurechlorid, Kp.15 = 1250C, in 200 cm3 Methylenchlorid bei 5"C fließen. Nach 15minütigem Rühren trocknet man die abgetrennte organische Schicht über Natriumsulfat und destilliert sie. Bei 232 bis 240°C und einem Druck von 0,25 Torr gehen 75g Phenylphosphonsäure-di-p-isopropenylphenylester über. Der Schmelzpunkt beträgt 108 bis 109"C, die Ausbeute 77°/o der Theorie.

Claims (1)

  1. Patentanspruch: Verfahren zur Herstellung von Estern des p-Isopropenylphenols, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß man p-Isopropenylphenol mit anorganischen oder organischen Säurechloriden oder Säureanhydriden in Gegenwart von inerten organischen Lösungsmitteln oder Wasser und gegebenenfalls mit Wasser nicht mischbaren inerten organischen Lösungsmitteln und in Anwesenheit säurebindender Mittel bei einem pH-Wert von mindestens 4 bis 5 und bei Temperaturen unterhalb 50"C, vorzugsweise unterhalb 25"C, umsetzt. ~~~~~~~ In Betracht gezogene Druckschriften: The Journal of Organic Chemistry, Bd. 23, 1958, S. 544 bis 549.
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