DE1768240C3

DE1768240C3 - Verfahren zur Herstellung von Alkylenglykol-bis eckige Klammer auf (meth) acrylamidomethyl eckige Klammer zu-äthern

Info

Publication number: DE1768240C3
Application number: DE19681768240
Authority: DE
Inventors: Harro Dr. 6710 Frankenthal Petersen
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Filing date: 1968-04-19
Publication date: 1977-04-28

Description

HO —CH-CH-CH-OH

R R

oder

40 HO—CH-CH-OH

R R

worin die Reste R gleich oder verschieden sein und Wasserstoff oder Alkyl darstellen können, oder mit Neopenlylglykol vorteilhaft herstellen kann, wenn man die Umsetzung mit einem Molverhältnis von N-Hydroxymethyl-(meth)acrylamid zu Dialkohol von etwa 2 : 1 in Gegenwart von 2 bis 30 Gewichtsprozent Phthalsäure, bezogen auf die Menge des Dialkohols. durchführt und das bei der Reaktion gebildete Wasser aus dem Reaktionsgemisch entfernt.

Die Umsetzung läßt sich für den Fall der Verwendung von N-Hydroxymethyl-acrylamid und Äthylenglykoi durch die folgenden Formeln wiedergeben:

2CH₁=CH-CO NH-CH₁OH+ HO -CH,- CH, OH CH₂=CH-CO- NH -CH₂-O -CH-CHv=CH-CO Nil CH, O (II,

ϊ 2 H₁0

Das Verfahren nach der Erfindung lieferl überraschend Alkylenglvkol-bis[(melh)acrvlaniidornetliyl]-äther auf einfachem Wejv in guter Ausbeute und Reinheit, ohne daß die gi luinnten Nebenreaktionen eine wesentliche Rolle spielen.

Bevorzimlc Dialkohole der Formeln

HO CH CH- CH OH

R R

HO CH CH--OH

ι j

R R s

sind solche, in deren Formeln R ein Wassersioffatom oder einen Alkylrcst mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen bedeutet. Es können z. B. folgende Dialkohole als Ausgangsstoffe verwendet werden: Äthylengljkol, ,₀ 1.2-Propylenglykol, 1,3-Propylenglykol, Neopentylglvkol, 2.3-Butyknglykol, 2,4-Pentylenglykol.

Die Umsetzung wird im allgemeinen bei einer Temperatur zwischen 50 und 140 C. vorzugsweise zwischen 90 und 120 C, drucklos i,der unter Druck. kontinuierlich oder diskontinuierlich durchgeführt. Man vei wendet bei der Reaktion Phthalsäure in einer Menge von 2 bis 30, vorzugsweise von 4 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf die Menge an Dialkohol. Vorteilhaft können unter den Reaklionsbedingungen inerte, organische, nicht mit Wasser mischbare Lösungsmittel, wie aromatische Kohlenwasserstoffe, z. B. Toluol, Xylol, angewendet werden. Eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens verwendet ein entsprechendes Lösungsmittel. /. B. 2s Toluol, mit dem während der Reaktion gleichzeitig das Reaktionswasser ausgekreist wird. Im allgemeinen wird das Lösungsmittel in einer Menge von 50 bis 200 Gewichtsprozent, bezogen auf die Menge an Dialkohol, -verwendet. ,0

Die Reaktion kann wie folgt durchgeführt werden: Die Ausgangsstoffe. Phthalsäure und gegebenenfalls das Lösungsmittel werden etwu 2 bis 5 Stunden bei der Reaktionstemperatur gehalten, wobei gegebenenfalls das gebildete Wasser gleichzeitig abgetrennt wird. Dann wird das Reaktionsgemisch abgekühlt und neutralisiert, wobei sich zwei Phasen bilden. Die untere Phase wird abgetrennt und mil einem zur Umkristallisation geeigneten Lösungsmittel, ζ Β. Methanol, versetzt. Der aus dem Gemisch auskristallisierte Endstoff wird abgetrennt.

Die nach dem Verfahren der Erfindung herstellbaren Verbindungen sind wertvolle Ausgangsstoffe für die Herstellung von Kunststoffen. Kunstharzen und Weichmachern.

Die in dem Beispiel genannten Teile bedeuten Gewichtsteile.

Beispiel

In einer Rührapparalur mit einem Wasserabscheider wird eine Mischung aus 1010 Teilen N-Hydroxymethyl-acrylamid, KXX) Teilen Toluol. 310 Teilen ÄthvTenghkol and 20 Teilen Phthalsäure auf Rückflußtemperatur erhitzt. In einem Zeitraum von 3 Stunden werden bei einer Temperatur von 105 bis 112 C m.sg<.\s,wn! JSO Teile Wasser ausgekrei.si Das Reaktionsgemiseh wird auf 50 C abgekühlt und mit 2()%iger Natriinnmethyiatlösung neutralisiert. Die liniere der gebildeten zwei Phasen wird über einen Scheidetrichter abgetrennt und mit 200 Teilen Methanol versetzt. Nach eintägigem Stehen bei 0 C wird das abgeschiedene kristalline Produkt abfiliriert und «ictrocknet. Es werden 992 Teile Äthylenglykol-bis-(acrylamidomethyl)-äther erhallen. Das entspricht einer Ausbeute von 87% der Theorie. Zur Reinigung kann das Produkt aus Essigester umkristallisicrt werden.

Schmelzpunkt: 98 C.

AnaKse für C₁₁₁Hu₁O₄N t^»

Berechnet ... C 52.6. H 7,02. O 28.1. N 12.3.

ClKO 26.3;
gefunden ... C 52.4. H 7.0. O 28.0. N 12.1.

CH, O 26.1.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Alkylenglykolbis[(meih)acrylamidoniethyl]-äthern duivh Umsetzung von N-Hydroxymethyl-acrylamid oder N-Hydroxymethyl-methacrylamid mit einem 1.2- oder 1.3-DialkohoI der Formeln

HO-CH—CH-CH OH

oder

HO—CH- CH- OH

worin die Reste R gleich oder verschieden sein und Wasserstoff oder Alkyl darstellen können. oder mit Neopentylglykol. dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung mit einem Molverhältnis von N-Hydroxymethyl-(methlacrylamid zu Dialkohol von etwa 2:1 in Gegenwart von 2 bis 30 Gewichtsprozent Phthalsäure, bezogen auf die Menge des Dialkohols. durchführt und das bei der Reaktion gebildete Wasser aus dem Reaktionsgemisch entfernt.

2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in Gegenwart eines unter den Reaktionsbedingungen inerten, organischen, nicht mit Wasser mischbaren Lösumismittels durchführt.

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Alkylenglykol-bis[(meth)acrylamidoinethy I]-äthern durch Umsetzung von (Meth)acrylamid-N-hydroxymethylverbindungen mit Dialkoholen.

Es ist aus Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie. 4. Auflage, Band XI V/2, S. 371 ff. bekannt, daß man N-Hydroxymethylverbindungen von Carbonsäureamiden mit Alkoholen in Gegenwart von Säuren zu N-Alkoxymethyl-carbonsäurearniden umsetzen kann. Im allgemeinen werden hierfür Mineralsäuren, z. B. Salzsäure oder Schwefelsäure, verwendet. Neben den gewünschten Alkoxymethylverbindungen entstehen hierbei jedoch auch Verseifungsprodukte sowie Methylendicarbonsäureamide und Perhydrotriazine. Der Alkohol wird deshalb bei der Umsetzung mit einem N-Hydroxymethyl-carbonsäureamid stets in einem großen Überschuß angewendet. Bei der Umsetzung der Hydroxymethylverbindungen vr._n Acrylsäureamid oder Methacrylsäurcamid mit einem Alkohol in Gegenwart einer Mineralsäure werden im allgemeinen nur unbefriedigende Ausbeuten erhalten, da hierbei Polymerisationen eintreten und zum TeU die Säure auch an die Doppelbindung addiert wird.

Aus der belgischen Patentschrift 6 95 700 ist bekannt. Alkyleiiglykol-bis[(meth)acrylamidometh\!] äther durch Umsetzung von N-Hydroxymeih)!-Derivaten von Amiden, wie Acrylamid oder Melhacrvlamid. mit linearen oder verzweigten Polyalkohole!]. wieGlykol. 1,2-Propandiol. 1.3-Propaiidiol. Butandiol oder Neopentylglykol, herzustellen.

In der Praxis bereitet jedoch die Hersteilung der N-Hydroxymethyl-acrylamidäther des Äihjlen- und Propylenglykols sowie anderer 1,2- oder 1.3-Dialkohole besondere Schwierigkeiten. Neben den oben für die Herstellung von Monoäthern erwähnten Schwierigkeiten tritt bei Verwendung eines Überschusses des Dialkohols im wesentlichen nur eine Verätherung einer Hydroxylgruppe ein. Bei Verwendung eines Unterschusses bilden sich Verbindungen vom Typ der Methylen-diacrylamide und Triamloylperhydrotriazine.

Der vorliegenden brfindung liegi daher die Aufszabe zugrunde, das Verfahren zur Herstellung der Diäther aus 1,2- oder 1.3-Dialkoholcn und N-Hydroxymethyl-(mcth)acrylamid so zu verbessern, daß die Endprodukte einfach in hohen Ausbeuten hergestellt werden können.

Es wurde nun gefunden, daß man AikvlengKkolbis[(meth)acrylamidomethy!]-äther durch Umsetzung von N-Hydroxymelhyl-acrylamid oder N-Hydroxymethyl-methacrylamid mit einem 1.2- oder !.3-Dialkohol der Formeln