CH502973A - Coupling adamantane groups by 3-4C polyethylene bridges by (a) forming a soln. of (I) a 10-20 C adamantane or alkyladamantane contg. at least one unsubstd. brid - Google Patents

Coupling adamantane groups by 3-4C polyethylene bridges by (a) forming a soln. of (I) a 10-20 C adamantane or alkyladamantane contg. at least one unsubstd. brid

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CH502973A CH915668A CH915668A CH502973A CH 502973 A CH502973 A CH 502973A CH 915668 A CH915668 A CH 915668A CH 915668 A CH915668 A CH 915668A CH 502973 A CH502973 A CH 502973A
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Abstract

Coupling adamantane groups by 3-4C polyethylene bridges by (a) forming a soln. of (I) a 10-20 C adamantane or alkyladamantane contg. at least one unsubstd. bridged main C atom, and no tert. alkyl C atom, and (II) a 3-4 C alkyl chloride or bromide, in a molar ratio relative to hydrocarbon greater than 1:1, but below 2:1, (b) maintaining the soln. at -20 to 50 deg.C while AlCl3 or AlBr3 is mixed with the soln. until the greater part of the adamantane hydrocarbon has reacted, and (c) recovering the pdt. contg. adamantane groups linked by 3-4 C polymethylene bridges between bridged main positions. The method enables linear and crosslinked polymers to be produced, as well as pdts. of the bis-type. The bis-type products can be converted of monomers useful for prodn. of new polymers, such as polyesters and polyamides.

Description

  

  
 



  Verfahren zur Verknüpfung von Adamantan-Ringen durch C3- oder C4-Polymethylenketten
Diese Erfindung bezieht sich auf ein   Verfahren    zur Verknüpfung von Adamantanringen   durch      (IB-    oder C4-Polymethylenketten. Auf diese Weise können neue Verbindungen hergestellt werden, welche 2 oder mehr   Adamantanringe    im Molekül aufweisen.



   Die   Ausgangs-Adamantankohienwasserstoffe    besitzen 10-20 C-Atome und bestehen   aus      Adamantan    oder einem Alkyladamantankohlenwasserstoff mit wenigstens einem unsubstituierten Brückenkopf-C-Atom, wobei das Alkyladamantan keine tertiäre Alkylgruppe als Substituent aufweist.



   Die käfigartige Struktur des Adamantanringes kann auf verschiedene Weise dargestellt werden, z. B. durch folgende Formel:
EMI1.1     

Aus dieser Formel sieht man, dass der Adamantanring aus 3 kondensierten   Cyclohexanringen    besteht, die so angeordnet sind, dass 4 einander gleichwertige   Brük    kenkopf-C-Atome vorliegen. Die Herstellung von Methyl- und/oder   ithyl-substituierten    Adamanten durch Isomerisierung von tricyclischen Naphthenen mit   Aiu-    miniumhalogenid oder einem   HF-BF3-Katalysator    wurde an verschiedenen Stellen beschrieben: Schneider US-Patent   Nr. 3 128 316;    Janoski et al.

  US-Patent   Nr. 3 274 700;    Schleyer et   al.,    Tetrahedron Letters   Nr. 9,    Seiten 305-309 (1961); und Schneider et al., JACS,   Vol.    86, Seiten 5365-5367 (1964). Die Isomerisationsprodukte können die Methyl- und/oder Äthylgruppen mit dem   Adamantanring    entweder durch Brückenkopfstellung oder ohne diese   odef    durch beide   Binidungsarten    verbunden haben, obgleich die Beendigung der Isomerisation die Brückenkopfsubstitution fördert.

  Beispiele für solche Alkyladamantane, die durch Isomerisation hergestellt wurden, sind Methyladamantane, Dimethyladamantane,    > 2ithyladamantane,    Methyl   äthyladramantane,    Dimethyläthyladamantane, Trime   thyladamantan e    und Tetramethyladamantane.



   Die Herstellung von   Adamantankohienwasserstof-    fen, die höhere Alkylgruppen aufweisen, wurde von Spengler et al., Erdöl und Kohle-Erdgas-Petrochemie,   Vor. 15,    Seiten 702-707 (1962) beschrieben. Diese Autoren wendeten die Wurtz-Synthese an, d. h. die Umsetzung von   l-Bromadamantan    mit   Alkalialkylen,    um die Alkylgruppe für den Bromsubstituenten auszutauschen. Auf diese Weise wurde   l-n-Butyladamantlan    und   l-n-Hexyladamantan    hergestellt.



   Kürzlich beschrieb Hoek et al., Recueil Band 85 (1966), Seiten 1045-1053 einen anderen Weg, um butyl-substituiertes Adamantan herzustellen. Dieses Verfahren umfasst die Umsetzung von   l-Bromadaman-    tan oder 2-Bromadamantan mit Thiophen unter Verwendung von   SnCl4    als Katalysator   rn    Gegenwart eines Überschusses an Thiophen als Lösungsmittel, um Adamantylthiophene zu bilden, welche dann anschliessend zu den Butyl-substituierten Adamantanen hydriert werden.



   Gerzon et al.,   J.Med. Chem.,    6, 760-763 (1963), und Gerzon US-Patent Nr. 3 096 72 entdeckten Reaktionen von Adamantan. Adamantan wurde in einer verhältnismässig grossen Menge Cyclohexan mit t-Butylchlorid, welches einen   AlCl3-Promotor    enthielt, umgesetzt.

  Unter den angewendeten Reaktionsbedingungen bestand die   Hauptreaktion    aus einem Wasserstoff Chlor-Wechsel zwischen den zwei Ausgangsstoffen, unter Bildung von   l-Chloradamlantan.    Zwischen den Aus   gangsmaterialien    dieses Verfahrens sowie den Ausgangsmaterialien des erfindungsgemässen Verfahrens besteht eine gewisse Ähnlichkeit, aber, wie später beschrieben wird, bestehen grundlegende Unterschiede zwischen den   Reaktionsbedingungen    und Endprodukten; die Reaktion verläuft auf andere Weise, so dass eine Verknüpfung von Adamantanringen auftritt.



   Die vorliegende   Erfindung    bezieht sich auf ein Verfahren zur Umwandlung von   Adamantankohlenwassef-    stoffen in neue Produkte, die 2 oder mehr Adamantankerne pro Molekül aufweisen können, welche durch   C8-    oder   Cl-Polymethylenketten    miteinander verknüpft  sind. Produkte, die nur zwei verknüpfte Adamantan   kerne    aufweisen, kann man entweder aus 1,3-disubstituierten Propanen oder   1,4-disubstituierten    Butanen herstellen, wobei die Substituenten den   Ausgangs-Ada-      mantankohlenwasserstoffen    oder solchen Kohlenwasserstoffatomen entsprechen, aber noch zusätzlich 1 oder 2 Halogenatome als Brückenkopfstellungen besitzen.

  Erfindungsgemäss können auch neue polymere Produkte hergestellt werden, die mehr als 2 Adamantanringe, welche durch   C8-    oder C4-Polymethylkenketten miteinander verknüpft sind, aufweisen. Es handelt sich um lineare und kreuzverbundene Polymere. Das Verfahren umfasst die Umsetzung von   Ausgangs-Adamantankoh-    lenwasserstoffen mit einem   C8-    oder   C4-Alkylchlorid    oder -bromid in Gegenwart von   ASC13    oder   Als3.   



   Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man a) eine Lösung aus 1. einem   Ct0-C20-Adamantan-    kohlenwasserstoff, bestehend aus Adamantan oder einem Alkyladamantan, mit wenigstens einem nichtsubstituierten   Brückenkopf-CAtom,    wobei das Alkyladamantan keine teritäre Alkylgruppe als Substituent aufweist, und 2. aus einem   C3-C4-Alkylchlorid    oder -bromid herstellt, worin das   MolekularverhFältnis    Alkylhalogenid zu Adamantankohlenwasserstoff mehr als
1:1 beträgt, aber weniger als 2 :

  :1, wenn das Alkylhalogenid tertiäres Butylhalogenid ist, und wobei das Alkylhalogenid ein primäres oder sekundäres Alkylhalogenid darstellt, wenn der Kohlenwasserstoff Adamantan ist, b) in dieser Lösung bei   -200    C bis + 500 C   A1Ci3    oder   AlBr3    auflöst und rührt, bis sich   der    Hauptteil des Adamantankohlenwasserstoffes umgesetzt hat, wobei die Reaktionstemperatur höher als 100 C ist, wenn das Alkylhalogenid tertiäres   Butylhaiogenid    ist, und c) aus der Reaktionsmischung das Produkt isoliert, in welchem je 2   Adamantanringe    zwischen Brückenkopfstellungen durch eine   C3-C4-Polymethylenkette    verknüpft sind.



   Die Reaktionsbedingungen sind vorzugsweise solche, dass die Reaktionsmischung homogen ist.



   Das Verfahren kann so reguliert werden, dass die Herstellung von   disubstituiertem    Propan oder Butan erhöht wird oder dass man hauptsächlich polymere Produkte mit einer grösseren Anzahl Adamantanringe pro Molekül erhält.



   Zur Einfachheit sollen die Produkte mit 2 Adamantanringen als    Bis-Produkte     bezeichnet werden und diejenigen mit mehr als 2 Adamantanringen als  Polymere .



   Die Bis-Produkte umfassen sowohl Verbindungen, die kein Halogenatom enthalten, wie auch Halogenderivate davon, die 1 oder 2 Halogenatome aufweisen.



  Diese Produkte entsprechen der folgenden Formel:    X-A(CH2)11-A-X    worin A ein Adamantanring mit 0-3 Alkylsubstituenten ist, X einen Brückenkopf-Substituenten, der aus Chlor, Brom, Alkyl mit keinem tert. C-Atom oder Wasserstoff besteht, bedeutet, und n 3 oder 4 ist. Die Gesamtzahl der C-Atome in jedem -A-X-Teil beträgt 10 bis 20.



  Falls die   Ausgangs-Adamantankohlenwasserstoffe    2 oder mehr unsubstituierte Brückenkopfstellungen besitzen, so besteht in vielen Fällen der Hauptteil des erhaltenen Bis-Produktes aus   dem      Dihalogenprodukt,    in welchem jeder X-Substituent der obigen Formel Chlor oder Brom ist. Wenn man z. B. n-Butylchlorid mit   1-Äthyladamantan    unter Bedingungen umsetzt, welche hauptsächlich zur Bildung von Bis-Produkten führen, so wird der Hauptbestandteil im allgemeinen die folgende Verbindung sein:
EMI2.1     

In der Regel wird das   Bis-Produkt    auch wesentliche Mengen der entsprechenden   Monochlorvefbindung    sowie auch der entsprechenden   Kohlenwasserstoffe      enthal-    ten.

  Auf ähnliche Weise kann man Bis-Produkte mit einer   Trimethylenverknüpfung    anstelle einer Tetra   methylenverknüpfung    herstellen, wenn man   n-Propyl-    chlorid anstelle von n-Butylchlorid verwendet.



   Polymere Verbindungen, welche man erfindungsgemäss herstellen kann, umfassen lineare und vernetzte Produkte, zum grossen Teil von der Anzahl der nicht substituierten Brückenkopfstellungen im Adamantan   kohienwasserstoff    abhängig. Zum Beispiel wenn der Ausgangskohlenwasserstoff   1,3 -Dimethyladamantan    ist, erhält man nur die lineare Verbindung. Solche Polymere weisen die folgende Struktur auf, wenn zur Verknüpfung ein   C1-Alkylhalogem.d    verwendet wurde:
EMI2.2     
 Wenn man   1 -Äthyl-3 -methyladamantan    verwendet, erhält man gewöhnlich eine analoge polymere Verbindung mit einer Äthylgruppe anstelle der   einen    Methylgruppe in jedem Ring.

  Für die Darstellung solcher line   arer    polymerer Verbindungen müssen die Ausgangs Adamantankohlenwasserstoffe insbesondere zwei unsubstituierte   Brückenkopf C-Atonle    im Kern aufweisen. Auf der anderen Seite, wenn die   Auslgangskohlen-    wasserstoffe 3 oder 4 unsubstituierte   Brückenkopfstel-      lungen    besitzen, kann eine Vernetzung zwischen den Ketten über die Tri- oder Tetramethylenbindungen zwischen den Adamantankernen in jeder Kette auftreten, und man erhält die vernetzten Polymere.

  Beispiele für   Adlamantankohlenwasserstoffe,    aus welchen man die vernetzten polymeren Verbindungen herstellen kann, sind
Adamantan,   1 -Äthyladamantan,   
2-Methyladamantan,
1 -Äthyl-2-methyladamantan,
1 -Athyl-4-methyladamantan, weiter irgendwelche der   Dimethyiadamantan-Isomeren    oder der Trimethyladamantan-Isomeren oder   Athyldi-    methyladamantan-Isomeren, in welchen nicht mehr als eine der Alkylgruppen sich in einer Brückenkopfstellung befindet,   n-Hexyladamantane,    n-Decyladamantane und ähnliche.

 

   Im allgemeinen kann man im gleichen Verfahren beide Typen dieser polymeren Produkte herstellen. Die Art des Hauptreaktionsproduktes hängt vom   Ada an    tankohlenwasserstoff ab, weiter von den Verhältnissen der verwendeten Alkylhalogenide, ob das Alkylhalogenid primär, sekundär oder tertiär ist, und von der Re  aktionstemperatur. Die Adamantankerne sind durch   Ca-    oder C4-Polymethylenketten miteinander verknüpft, und sie bestehen   entweder    aus Bis-Produkten oder Polymeren oder aus einer Mischung dieser Verbindungen.



   Bei einer typischen Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens löst man 100 Mol 1,3-Dimethyladamantan in 150 Mol   t-Butylchiorid.   



   Man mischt bei Zimmertemperatur und gibt kleine Mengen (jede 0,5 Mol)   AlCla    während 2 Stunden bis zu einer Gesamtmenge von 5 Mol hinzu. Das Aluminiumchlorid geht in Lösung, und gasförmiger   Chiorwasser-    stoff und Isobutan werden frei, es bildet sich aber kein gesonderter Katalysatorkomplex. Nachdem die Reaktion genügend weit fortgeschritten ist, wird die Reak   tionsmischung    fest. Die Hauptreaktion kann durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden (Wasserstoffatome sind nicht angegeben):
EMI3.1     

Unter diesen Bedingungen (Molverhältnis von t-Bu   tylchiorid    zu   Adamantan=      1 5.    1 und Temperatur etwa   250 C)    erhält man wesentliche Mengen eines Bis Produktes.

  Der Hauptbestandteil dieses Bis-Produktes ist 1   ,4-Bis(3-chlor-5,7-dimethyl-1-adamantyl)butan,    wie in der   Reaktionsglelchung    gezeigt wurde, und hat einen Schmelzpunkt nach der Reinigung von   215-217     C. In geringeren Mengen erhält man andere Bis-Produkte, welche Chlor enthalten können. Sie werden durch die folgenden Formeln dargestellt:
EMI3.2     

EMI3.3     
 Durch chromatographische Analyse wurden diese drei Bis-Produkte als drei verschiedene Spitzen ermittelt, mit der Dichlorverbindung in der Hauptmenge. Es ist hier   beachtenswert,    dass das   t-Butylchlorid,    welches den Verknüpfungsteil des   Produktes    liefert, verzweigt ist, die Verbindung aber unverzweigt entsteht.

  Wenn man t-Butylhalogenid durch n-Butyl-, Isobutyl- oder sek. Butylchlorid oder -bromid ersetzt, erhält man die   glei    chen   1 ,4disubstftuierten    Butane. Wenn man anstelle von    1,3 -Dimethyl-Adamantan       1 -Athyl-3    -methyladamantan verwendet, so ist das Hauptprodukt    1,4-Bis(3-halogen-5-äthyl-7-methyl-
1 -adamrantyl)butan.   



   Auf die gleiche Weise können mit n-Propyl- oder Isopropylhalogeniden und   1,3 -Dimethyladamantan    unter den weiter oben erwähnten   lteaktionsbedingungen    Bis-Produkte, die   1,3-disubstituierte    Propane sind, und sonst die gleichen, vorher erwähnten Produkte entstehen. Im allgemeinen ist das Hauptprodukt das Dihalogen-Bis-Produkt, nämlich   1,3-Bis(3-halogen-5,7-dime-      thyl-1-adamantyl)propan.    Auf gleiche Weise kann man durch Verwendung von   l-ç2ithyl-3¯methyladamantan    anstelle von   1 3-Dimethyladamantan    das   1 ,3-Bis(3-halo-    gen-5-äthyl-7-methyl-1-adamantyl)propan als Hauptprodukt erhalten.

  Während in der obigen Beschreibung die Anwendung von tertiären Halogeniden   angegeben    ist, werden in der Praxis vorteilhafter die primären oder sekundären Alkylhalogenide verwendet. Tert. Butylchloride oder -bromide werden in der Regel nur unter gewissen Bedingungen Bis-Produkte liefern, sie   haben    insbesondere die Neigung, eine Brückenkopfhalogenierung des Adamantanringes zu bewirken, wie im US-Patent Nr. 3 485 880 angegeben ist. Eine Verknüpfung der Adamantanringe tritt gewöhnlich viel seltener ein.



  Um eine Verknüpfungsreaktion über tert. Butylchlorid oder -bromid zu bewirken, ist es wichtig, dass 1. die Temperatur insbesondere 10 bis   500 C,    vorzugsweise   20-40     C, beträgt, und 2. dass das   Molekularverhältiris    vom tert. Butylhalogenid zum   Adamantankohlenwasser-    stoff weniger als   2 :1,    aber mehr als 1:1 beträgt. Es ist ebenfalls wichtig, dass der Adamantankohlenwasserstoff ein Alkyladamantan und nicht   Adamantan    selber ist, da die Verknüpfung des letzteren nur mit einem primären oder sekundären Alkylhalogenid bewirkt werden kann.



   Wenn der Ausgangskohlenwasserstoff 2 oder mehr unsubstituierte Brückenkopfstellungen aufweist und das Alkylhalogenid ein primäres oder sekundäres Chlorid oder Bromid ist, so kann man eine Hauptmenge an Bis-Produkten erhalten, wenn ein molares Verhältnis vom   Alkylhalogenid    zum   Ausgangskohlenwasserstoff    von   1:1    bis 3   1    verwendet wird. Anderseits wird die Bildung der polymeren Verbindung begünstigt, wenn man das Verhältnis vergrössert, nämlich wenn es mehr als 3   :1    beträgt, nämlich 6-20   1.   



   Wenn der   Ausgangskohlenwasserstoff    nur eine offene Brückenkopfstellung besitzt, so kann man nur ein Bis-Produkt ohne Halogen erhalten. So z. B. erhält man durch Umsetzung von   l-Athyl-3,5-dimethyladamantan    mit Iso- oder n-Propylchlorid oder -bromid unter den Reaktionsbedingungen des vorliegenden Verfahrens nur die folgende Verbindung:

  :
EMI3.4     
 In einem anderen Beispiel, wenn man ein Tetramethyladamantan verwendet, welches nur einen seiner Methyl Substituenten in einer Nicht-Brückenkopfstellung   auf    weist, nämlich   1,3,5,6-Tetramethyladamantan,    so erhält man im allgemeinen eine isomere Verbindung des  weiter oben gezeigten Kohlenwasserstoffes, aber mit einer Brückenkopf- und einer Nicht-Brückenkopf-Methylengruppe für jede   Sithylgruppe.    Diese Kohlenwasserstoffe und andere Bis-Produkte können nach dem vorliegenden Verfahren in Form hochschmelzender Feststoffe hergestellt werden.



   Es ist ein wichtiges Merkmal des Verfahrens zur Herstellung von Bis-Produkten oder polymeren Verbindungen, dass ein homogenes System aufgestellt und während der Reaktion aufrechterhalten wird, ohne dass sich eine wesentliche Menge einer getrennten Katalysatorphase bildet. Aluminiumchlorid oder   Aiuminiumbro-    mid reagieren höchstwahrscheinlich in der Reaktionsmischung mit dem Alkylhalogenid und bilden einen Komplex, welcher mindestens teilweise als aktiver Katalysator dienen kann. Es ist jedoch eher möglich, dass gelöstes Aluminiumchlorid oder Aluminiumbromid den Katalysator darstellen und dass im Falle vom   Alumi-    niumchlorid der gebildete Komplex notwendig ist, um das   Aluminiumchlorid    in Lösung zu bringen.

  Auf jeden Fall ist es nötig, zur Ausführung des erfindungsgemä ssen Verfahrens eine Homogenität zu bewirken sowie aufrechtzuerhalten, dadurch, dass der Alkylhalogenidgehalt der Mischung genügend   gross    ist, um den Komplex in Lösung zu halten, und dass sich keine getrennte Phase bildet. Wenn sich das   Aluminiumhalogenid    nicht in der Reaktionsmischung auflöst oder der Katalysator komplex aus der Mischung ausfällt, so wird vor allem durch den Katalysator hauptsächlich eine Wasserstoff Halogen-Austauschreaktion gefördert, und nicht die gewünschte Verknüpfungsreaktion zur Herstellung der Bis-Produkte oder polymerer   Verbindungen.    Zum Beispiel bei Verwendung grosser Mengen gesättigter Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel, wie z. B.

  Cyclohexan, bleibt der Katalysatorkomplex im wesentlichen in der Mischung ungelöst und bildet eine getrennte Phase. Dadurch wird die   Wasserstoff-Halogen-Austauschreaktion    katalysiert, und nicht die   Verknüpfun!gsreaktion.    Das ist ein Grund dafür, warum bei der Verwendung von Adamantan mit t-Butylchlorid in Gegenwart von   Cyolo-    hexan eher   l-Chloradamantan    gebildet wurde und nicht das verknüpfte Produkt.



   Ein anderer Grund, dass vor allem   l-Chloádaman-    tan anstelle der Produkte dieses Verfahrens gebildet wird, beruht darauf, dass man als   Ausgangsverbindun-    gen tert.   Butyihalogenid    mit Adamantan zusammen verwendet. Tert. Butylchlorid oder tert. Butylbromid haben die Neigung, den   Wasserstoff-Halogen-Austlausch    zu fördern, und diese Neigung ist viel grösser als diejenige der primären oder sekundären   C3-C4-Hlalogenide    und insbesondere, wenn der   Ausgangskohlenwas serstoff    Adamantan ist. Daraus folgt also, dass, wenn man als Ausgangsverbindung Adamantan verwendet, nur primäre oder sekundäre Halogenide Anwendung finden sollten, wie z. B. n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, Isobutyl- oder sek.-Butylchlorid oder -bromid.

  Um eine Verknüpfung herbeizuführen, kann man mit Alkyladamantanen   tert. Butylhalogenide    verwenden, wenn das Molverhältnis zum   AWyladamantan    1:1 bis 2:1 beträgt und die Temperatur oberhalb von 100 C liegt, wie weiter oben erwähnt wurde. Auf jeden Fall ist es am besten, wenn man die Reaktion entweder mit einem primären oder mit einem sekundären Halogenid ausführt.



   Aus der weiter oben dargestellten   Reaktionslglei-    chung sieht man, dass bei der Verwendung von tert.



  Butylhalogenid die Verbindung zwischen den   Adamlan-    tanringen unerwarteterweise keine Methylgruppe aufweist und man nur   1,4-disubstituierte      Butan    erhält.



  Das heisst mit anderen Worten, dass normale, sekundäre und tertiäre Butylchloride oder -bromide gewöhnlich alle eine Tetramethylenverbindung zwischen den Ada   mantankernen    bewirken.



   Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist auf die Verwendung von Alkylchloriden oder -bromiden mit   34    C-Atomen begrenzt. Die gewünschten Reaktionsprodukte werden nicht erhalten, wenn man   Äthyl-    chlorid oder -bromid verwendet, auch nicht unter Anwendung von   Alkylhalogeniden    mit 5 oder mehr C-Atomen. Unter den Reaktionsbedingungen dieses Verfah   rens    sind die   Äthylhalogenide    im wesentlichen inert.



  Anderseits haben die höheren Halogenide mit 5 oder mehr C-Atomen die Neigung, einen unlöslichen Kataly   satorschlamm    zu bilden und nicht den gewünschten aktiven Komplex, welcher sich in Lösung befinden würde und die Reaktion in der gewünschten Richtung katalysieren könnte.



   Die Reaktionstemperaturen für dieses Verfahren liegen in einem Gebiet von   -200    C bis + 500 C. Bei Verwendung von primären oder sekundären Alkylhalogeniden verwendet man insbesondere eine Temperatur von   0-300    C. Zur Herstellung von   polymeren    Verbindungen sollte man bei einer Temperatur von mehr als 150 C arbeiten, insbesondere bei einer Temperatur von   20-300    C. Zum Verlauf der Reaktion sind nur verhältnismässig geringe Mengen an Aluminiumchlorid oder Aluminiumbromid nötig, und es ist im allgemeinen   wünschenwert,    dass das gesamte molare Verhältnis davon in bezug zum Alkylhalogenid kleiner als 0,2 ist, insbesondere 0,001-0,1; am besten   arbeitet    man in dem Gebiet von 0,005-0,1.

  Das gewünschte   Alund-    niumhalogenid wird vorzugsweise in kleinen Mengen während der gesamten Reaktionsdauer unter heftigem Rühren der Mischung hinzugefügt. Während der Reaktion bilden sich Chlorwasserstoff und Propan oder Isobutan. Diese werden gewöhnlich aus dem Reaktionssystem abgeleitet. Im allgemeinen ist die Reaktion nach einstündigem Rühren der Reaktionsteilnehmer und des Katalysators beendet.



   Nach beendigter Reaktion kann man unter Rühren Methanol in die Reaktionsmischung geben, um den Katalysator inaktiv zu machen. Es ist möglich, die Reaktionsmischung nach bekannten Methoden aufzuarbeiten, um die Endprodukte zu isolieren. Wenn Bis-Produkte vorliegen, so trennt man vorzugsweise die Monohalogen-   und    Kohlenwasserstoffprodukte von dem Dihalogenprodukt und voneinander durch fraktionierte Kristallisation unter Verwendung eines geeigneten Lösungsmittels wie Tetrachlorkohlenstoff oder Methylendichlorid. Wenn gewünscht, so kann man die Ausgangsprodukte wieder in das Reaktionssystem zurückleiten, um die Ausbeute des Dihalogenproduktes zu erhöhen.

 

  Polymere Produkte, falls sie nicht zu stark vernetzt sind, können in einem Lösungsmittel wie Benzol gelöst werden. Man kann dann Fraktionen verschiedenen Mole   kuiargewichts    aus der Lösung abtrennen, indem man ein geeignetes Anti-Lösungsmittel, wie z. B. Aceton, in bestimmten Mengen hinzugibt, um eine stufenweise Ausfällung zu bewirken.



   In den folgenden Beispielen werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. In den meisten Beispielen war der Ausgangskohlenwasserstoff 1,3 Dimethyladamantan, mit der Bezeichnung  DMA  abgekürzt. Die daraus erhaltenen Bis-Produkte haben 0, 1  oder 2 Chloratome pro Molekül und wurden auf folgende Weise für Beispiele, in welchen   Alkylchloride    mit 4 C-Atomen verwendet wurden, bezeichnet:    1.

  H-(DMA)-(CH2)4-(DMA)-H   
1 ,4-Bis-(3   ,S -dimethyl- 1    -adamantyl)-butan
II.   Cl-(DMA)-(CH2)4-(DMA)-H   
1   -(3-Chlor-5'7-dimethyl-l    -adamantyl)
4-(3   ,5)-dimethyl- 1    -adamantyl)-butan
III.   Cl-(DMA)-(CH2)4-(DMA)-CI       1 ,4-Bis-(3-chlor-5,7-dimethyl- l-adamantyl)-    butan Die Produkte wurden durch folgende Analysen be stimmt: Gaschromatographie, IR, NMR und Massenspektren. Analysen der Reaktionsprodukte in den   lot-      genden    Beispielen werden auf Basis   alkylchioridfreier    Verbindungen angegeben.



   Beispiel I
In diesem Beispiel wird die Umsetzung von DMA mit   n-Butylchlorid    unter   Reaktionsbeldingungen,    die hauptsächlich zum Bis-Produkt führen, beschrieben.



  Eine Mischung von 2,25 g (0,0243 Mol) n-Butylchlorid und 2,00 g (0,0122 Mol) DMA   (Molekuiarverhältnis =    2,0) wurde bei 280 C gerührt. Man fügte 0,1 g   AlCI3    hinzu. Das   Aluminiumchiorid    löste sich unter Bildung einer homogenen,   gelbgrünen    Lösung auf, und es trat eine heftige Gasentwicklung ein. Nach 7 Minuten wurde die Lösung trüb, nach 12 Minuten dickflüssig und undurchsichtig, und nach 17 Minuten wurde sie fest durch eine Ausfällung. Nach 38 Minuten konnte die Mischung nicht länger gerührt werden. Nach 60 Minuten verrührte man die Mischung mit 1 ml Methanol. Man erhielt eine plastische Masse.

  Durch Erhitzen mit 4   mi    Toluol trat vollständige Lösung ein, und durch   Abküh;    lung der Lösung auf Zimmertemperatur erzielte man eine heftige Kristallisation. Die Gaschromatographieanalyse des gesamten Reaktionsproduktes ist in folgender Tabelle A angegeben, die Resultate sind in   Gb    wichtsprozent auf einer Butylchlorid-freien Basis.



   Tabelle A
Beispiel 1 Beispiel 2    (n-Butyl-C1; (n-Butyl-C1;   
280 C) Oo C)
DMA   4,3 %      0,4 %    l-Chlor-DMA 15,4 8,2 unbekannt A 1,1 1,0
1,3-Dichlor-DMA 5,6 7,0    aChlorbutyl-DMAe     (einige Spitzen) 8,8 9,0
Chlorbutyl-DMA-chloride 0,4 keine unbekannt B 0,2 2,9 unbekannt C 2,2 2,9
Bis-Verbindung I 0,9 keine
Bis-Verbindung II 15,4 6,2
Bis-Verbindung III 45,9 65,3    polymer    keine keine
Die Resultate in Tabelle A für Beispiel 1 zeigen, dass das Reaktionsprodukt hauptsächlich aus der Bis Verbindung besteht, nämlich die   Dichior-Bis-Verbin-    dung III,   1 ,4-Bis(3 -chlor-5 ,7imethyl- 1 -adamantyl)-    butan.



   Beispiel 2
Die Reaktionsmischung war im wesentlichen die gleiche wie im vorhergehenden Beispiel, mit der Ausnahme, dass man 0,2 g   Aluminiumchlorid    verwendete.



  In diesem Fall betrug die   Reaktionstemperatur      0     C.



  Die Reaktion begann langsam, und es schien, dass die Reaktion etwas beschleunigt wurde, wenn sich das Alu   miniumchlorid    langsam   auflöst.    Es bildete sich keine getrennte Phase des Katalysatorkomplexes. Nach 47 Minuten wurde die Mischung fest. Man liess sie über Nacht bei   0     C stehen, und dann   arbeitete    man sie durch Verreiben mit Methanol auf, und es wurde filtriert. Der erhaltene Feststoff hatte einen Schmelzpunkt von 135 bis 2000 C. Er war leicht in Toluol löslich, sogar bei   0     C.



  Die   gaschromatographischen    Resultate dieses Beispiels sind in Tabelle A angegeben. Aus dieser Tabelle ersieht man, dass das Bis-Dichlor-Produkt unter Verwendung einer niedrigeren Reaktionstemperatur mit noch grö sserer Ausbeute erhalten wird.



   Beispiel 3
In diesem Versuch wurden sekundäres Butylchlorid (2,26 g), DMA (2,00 g) und 0,1 g   AlCl3    bei einer Reaktionstemperatur von   0     C verwendet. Das Molekularverhältnis von Alkylchlorid zu DMA betrug wieder 2,0.



  Das Aluminiumchlorid löste sich sehr schnell und bildete eine grünliche,   homogene    Lösung, und es trat eine   reichliche    Gasentwicklung ein. Nach etwa 15 Minuten wurde die Reaktionsmischung fest. Man liess 2 Tage bei Zimmertemperatur stehen, mischte die Mischung mit Methanol und filtrierte. Der Rückstand   wurde    in Toluol gelöst und durch Gaschromatographie analysiert. Die Resultate sind in Tabelle B dargestellt.



   Beispiel 4
Als   Alkylchlorid    wurde hier tert. Butylchlorid verwendet, und die Umsetzung mit DMA führte man bei etwa 260 C mit einem   Molekularverhältnis    von Alkylchlorid zu DMA von 1,4 aus. Man verwendete 100 g (0,609 Mol) DMA und 80,4 (0,869 Mol) tert. Butylchlorid bei   Zimmertempefatur    und Normaldruck. Zu dieser Mischung gab man 0,5 g Aluminiumchlorid. Das Aluminiumchlorid löst sich sofort auf, und Gasentwicklung trat ein. Die Lösung   färbte    sich   dunkelgeib.    In Intervallen von 1   Stunde    gab man 0,5 g Aluminiumchlorid hinzu, bis die Gesamtzugabe 2,5 g   A1C13    betrug. Bei diesem Zeitpunkt trat eine reichliche   Kristalli-      satin des    Produktes ein.

  Schliesslich gab man noch 2,5 g zusätzliches Aluminiumchlorid (0,0375 Mol-Total) hinzu und rührte die dicke Mischung noch eine Stunde lang. Alles   Aiumininmchiorid      Cging    in Lösung, und es schied sich keine Phase des Katalysatorkomplexes, welche sich während der Reaktion gebildet hatte, ab. Das Produkt wurde wie üblich durch Zugabe von 200 ml Wasser aufgearbeitet, dann erhitzt und die Mischung auf einem Dampfbad gerührt. Die   erhaltene    organische Phase war leicht gelb und hatte die Konsistenz einer melassenartigen Flüssigkeit. Man löste eine kleine Probe in Toluol. Die Analysenresultate sind in Tabelle B   zusammengestellt.    Den Rückstand vermischte man mit 200 ml Methylenchlorid, aber es löste sich nicht alles auf. 

  Nach dem Waschen der Lösung mit 10 % iger Natronlauge   kristailisierte    man das Reaktions  produkt, indem man die grössten Teile des Lösungsmittels durch Erhitzen entfernte. Man filtrierte und erhielt etwa 48 g eines hochschmelzenden Feststoffes. Die ser Stoff wurde dreimal aus Tetrachlorkohlenstoff umkristallisiert, und man erhielt ein weisses,   salzähnliches,    kristallines Produkt mit einem Schmelzpunkt von   215-217     C. Dieses Produkt war im wesentlichen die Dichlor-Bis-Verbindung III, welche weiter oben beschrieben wurde.



   Tabelle B
Beispiel 3 Beispiel 4  (sek.   Butyl-Cl;      (t-Butyl-C1;   
260 C) 260 C) DMA   1,3 %      18,5 %      l-Chlor-DMA    11,0 39,4 unbekannt A 1,0 2,7   1,3-Dichlor-DMA    6,3 3,4   Chlorbutyl-J)MA,     (einige Spitzen) 10,4 1,1 Chlorbutyl-DMA-chloride   101,4    keine unbekannt B keine 0,2 unbekannt C 0,5 1,0 Bis-Verbindung I 3,2 3,9 Bis-Verbindung II 42,0 8,7 Bis-Verbindung III 24,4 21,1 Polymer keine keine
Die Resultate von Beispiel 3 zeigen, dass sek.-Butylchlorid als Hauptprodukt der Reaktion auch das Bis Produkt lieferte, aber in diesem Fall war die Monochlor-Bis-Verbindung II vorherrschend, obwohl auch beträchtliche Mengen der Dichlor-Bis-Verbindung III gebildet wurden.

  Ein Vergleich von Beispiel 4 mit anderen Beispielen zeigt, dass   tert.-Butylchlerid    eine wesentlich niedrigere Ausbeute der Bis-Verbindung ergibt als wie andere sekundäre oder normale   Butylchioride.   



  Auch hat diese Verbindung die Neigung, lediglich Brük   kenkopf-Chlorierun.gspro dukte    des   Adamantankohien-    wasserstoff-Ansatzes zu bilden. Entsprechend ist das tert.-Butylchlorid das am wenigsten bevorzugte Alkylchlorid, um die erfindungsgemäss hergestellten Produkte darzustellen.



   Aus den vorhergehenden Beispielen sollte ausserdem der Schluss gezogen werden, dass alle Bis-Produkte (I, II und III) unverzweigte Verbindungen (Tetramethylen) zwischen den   Adamantanringen    aufweisen, unabhängig davon, ob ein primäres, sekundäres oder tertiäres Alkylhalogenid in der Reaktion verwendet wurde.



   Beispiel 5
In diesem Beispiel sollte der Reaktionsverlauf zwischen sekundärem Butylchlorid und DMA gezeigt werden (Molekularverhältnis   =    5,2). Man setzte die Proedukte bei   0     C um und nahm nach 2, 6 und 18 Minuten grössere oder kleinere Proben für eine Analyse. Eine spezifische Mischung bestand aus 0,901 g (0,00548 Mol) DMA   lmd    2,61 g (0,0282 Mol) sek.-Butylchlorid. Diese Mischung befand sich in einer   Reaktionsampulle    und wurde in einem   niedrigen    Temperaturbad auf   -80     C gekühlt. Bei dieser Temperatur fügte man der Mischung 0,2 g (0,0015 Mol) Aluminiumchlorid zu. Es trat keine Reaktion ein.

  Die Ampulle wurde dann bei   0     C in ein anderes Bad gegeben, man rührte die Mischung, worauf diese eine schwach grüne Farbe   abnahm,    und die Entwicklung von Chlorwasserstoff begann. Nach 2 Minuten kühlte man die Ampulle in einem   NiedrigTempera-    turbad schnell ab und nahm eine kleine Probe für die Analyse. Man gab die Ampulle in das zweite Bad für zusätzliche 4 Minuten (zusammen 6 Minuten) und nahm abermals auf die gleiche Weise eine Probe ab. Das Verfahren wurde wiederholt und eine dritte Probe nach der Gesamtreaktionszeit von etwa 18 Minuten in dem zweiten Bad abgenommen. Die Analysenresultate sind in Tabelle C zusammengestellt.



   Tabelle C
Reaktion von sek.-Butylchlorid und DMA   OC    Probenahme nach Minuten 2 6 18 DMA   0,4%      0,4%      0,1%       l-Chlor-DMA    23,1 16,8 12,3 unbekannt A 1,8 1,5 1,0
1,3-Dichlor-DMA 10,7 8,9 6,7   Chlorbutyl-DMAe     (einige Spitzen) 27,0 31,5 29,1   Chlorbutyl-DMA-chloride     (einige Spitzen) 10,7 13,3 12,7 unbekannt B 0,2 Spuren keine unbekannt C 1,1 0,6 0,5 Bis-Verbindung I 9,0 13,0 21,3 Bis-Verbindung II 4,0 9,8 11,8
Bis-Verbindung III 2,0 4,3 4,5
Polymer kein kein kein
Die Angaben in Tabelle C geben einen Aufschluss über den Reaktionsmechanismus, durch welchen die Adamantanringe durch eine Polyalkylenbindung miteinander verknüpft werden.

  Der erste Schritt dieser Reaktion scheint ein   Wasserstoff-Haiogen-Austausch    zwischen dem DMA und einem Alkylchlorid durch einen Kohlenstoffion-Mechanismus zu sein, um   l-Chlor-DMA    zu bilden, welches dann mit dem Alkylchlorid zu einer Anzahl von   Chlorbutyl-DMA    reagiert. Nach 2 Minuten Reaktionszeit erhält man 37 % dieser isomeren Chlorbutyl-DMA-Verbindungen. Einige dies er Verbindungen unterliegen scheinbar einer   Wasserstoff-Halogen-Aus-      taus chreaktion    zu Chlorbutyl-DMA-Chloriden, welche in Tabelle C einen Maximalwert nach etwa 6 Minuten erreichen (13,3 %).

  Es erscheint, dass diese Bis-Verbindungen durch Umsetzung dieser verschiedenen
Chlorbutyl-substituierten-Zwischenverbindungen mit 1 Chlor-DMA durch einen anschliessenden Kohlenstoff ion-Mechanismus gebildet werden. Aus Tabelle C sieht man, dass nach 18 Minuten Reaktionszeit die 3 Bis-Produkte 37,6 Gew.% des Reaktionsproduktes ausmachen, wobei der Bis-Kohlenwasserstoff I unter den Reaktionsbedingungen dieses Versuches das   Hauptprodukt    war.



  Eine weitere Reaktion würde die Ausbeute der Bis   Produkte    sowie die relativen Verhältnisse der haloge nieten Bis-Verbindungen erhöhen.



   Obgleich in Beispiel 5 ein hohes Molekularverhältnis (5,2) von Alkylchlorid zum DMA verwendet wurde,  erhielt man keine polymere Verbindung. Das ist darauf zurückzuführen, dass die Reaktionstemperatur niedrig war. Es erscheint, dass eine Temperatur über   0  C      (z. B.     >    150 C)      verwendet    werden sollte, um das gewünschte polymere Produkt zu erhalten.



   Beispiel 6
Dieses Beispiel wurde ausgeführt, indem man eine   ungenügende    Menge an n-Butylchlorid   verwendete.    Es bildete sich eine getrennte Phase des   Katalysgatorkom-    plexes, und hier sollte die nachteilige Wirkung der Verwendung einer ungenügenden Menge an Alkylhalogenid gezeigt werden. Das   Molarverhältnis    von n-Butylchlorid zu DMA betrug 0,28. Eine Mischung von 2,0 g (0,0122 Mol) DMA und 0,32 g (0,00346 Mol)   n-Butyl-    chlorid wurde zu 0,05 g Aluminiumchlorid gegeben und diese Mischung bei 280 C gerührt. Es trat eine langsame   Chlorwasserstoffentwicklung    ein, das   Aluminiumchlo-    rid löste sich, und nach einigen Minuten schied sich eine gelbe Komplex-Schicht ab.

  Nach einstündigem Rühren der Mischung wurde mit Wasser hydrolysiert und anschliessend analysiert. Die Resultate sind in Tabelle D dargestellt.



   Tabelle D
Reaktion von DMA mit einer ungenügenden Menge an n-Butylchlorid
Beispiel 6
DMA   63,0%       l-Chlor-DMA    30,0 unbekannt A 1,3    1 ,3-Dichlor-DMA    2,6
Chloralkyl-DMA 0,4 unbekannt B 0,2 unbekannt C 0,3
Bis-Verbindung I 1,8
Bis-Verbindung II 0,5
Bis-Verbindung III keine
Die Angaben in Tabelle D zeigen, dass die Reaktion im wesentlichen nicht über den Wasserstoff-Halogen Austausch der Bildung von   l-Chlor-DMA    hinausgeht und dass keine wesentliche Mengen der Bis-Verbindung erhalten wurden. Daraus ergibt sich, die Reaktion mit einer genügenden Menge des Alkylhalogenids auszuführen, um den   ÄluminiumcitloridKomplex    in Lösung zu   erhalten.   



   Beispiel 7
Adamantan (1,00 g, 0,00734 Mol) wurde mit tert. Butylchlorid (0,847 g, 0,00915 Mol) im wesentlichen nach der im US-Patent   Nr. 3    096 372 beschriebenen Weise umgesetzt. Als Lösungsmittel für Adamantan verwendete man Cyclohexan (3,5   mol).    Die Mischung wurde bei Zimmertemperatur gerührt, und man fügte 0,05 g   Aluminiumchllorild    zu dieser Mischung. Das Alu   miniumchlorid    löste sich nicht auf, bildete aber eine gelbe Komplex-Schicht, unter leichter Entwicklung eines Gases. Nach 15 Minuten Rühren fügte man weitere 0,05 g   Als13    hinzu und rührte zusammen noch 90 Minuten. Die Katalysator-Komplex-Phase war eine braune Flüssigkeit, während die organische Phase eine gelbliche Farbe aufwies. Die letztere wurde mit Wasser gewaschen und analysiert.

  Die Resultate sind in Tabelle E zusammengestellt.



   Tabelle E
Reaktion von Adamantan und t-Butylchlorid in Cyclohexan
Beispiel 7
Adamantan 13,6 %    l-Chloradamantan    77,6
1,3-Dichloradamantan 8,8
100,0
Aus den Angaben in Tabelle E kann ersehen werden, dass unter den Reaktionsbedingungen von Beispiel 7 Adamantan keine Bis-Produkte liefert. Es trat nur ein   Halogen-Wasserstoff-Austausch    zwischen dem   A1-    kylchlorid und den Brückenkopf-Wasserstoff-Atomen des Adamantanringes auf.



   Beispiel 8
In diesem Beispiel wird die Umsetzung von n-Propylchlorid mit DMA bei einem Gesamtmolekularverhältnis von 4,1 gezeigt. Man gibt das Alkylchlorid in 2 Portionen zur Reaktionsmischung. Eine Mischung von 1,91 g (0,0243 Mol) n-Propylchlorid, 2,0 g (0,0122 Mol) DMA und 0,05 g (0,000375 Mol) Alu   mmiumchlorid    wurde bei 260 C gerührt. Das zugefügte Aluminiumchlorid löste sich auf, und man erhielt eine gelbe Lösung, welche Chlorwasserstoff entwickelte, nach etwa 10 Minuten dick wurde und schliesslich kristallisierte. Man fügte einen Teil des n-Propylchlorids (2,01 g, 0,0256 Mol) hinzu und rührte die Suspension noch 2 Stunden lang, und es erschien, dass sie dicker wurde. Dann mischte man das Reaktionsprodukt mit überschüssigem Methanol und filtrierte, und man erhielt einen Feststoff, der einen Schmelzpunkt von 160 bis 1800 C hatte.

  Eine Probe dieses rohen Produktes wurde zweimal aus heissem Benzol umkristallisiert, und man erhielt eine Verbindung, die einen Schmelzpunkt von   215-2220    C hatte. Andere Proben wurden zweimal aus heissem Tetrachlorkohlenstoff umkristallisiert und ergaben ein weisses Pulver mit einem Schmelzpunkt von   211-2230 C.    Diese Verbindung war das Bis-Produkt.



  Dieses Produkt wurde nicht speziell identifiziert, war aber höchstwahrscheinlich wegen des hohen Schmelzpunktes die Dichlorverbindung   1,3-Bis(3-Chlor-5,7-      dimethyl- 1 damantyl) propan.    Nach Verdampfung von Tetrachlorkohlenstoff der vereinigten Filtrate aus zwei   Umkristallis ationen    erhielt man einen weiteren Feststoff mit einem Schmelzpunkt von   165-1750    C. Dieses Produkt schien eine Mischung aus dem Bis-Kohlenwasserstoff und der   Monechlor-Bis-Verbindung    zu sein (analog, bzw. zu I und II, supra).

 

   Beispiel 9
In diesem Beispiel wurden   Isopropylchlerid    (1,91 g) und DMA (2,00 g) miteinander umgesetzt. Man mischte die Mischung dieser Verbindungen mit   Aluminiumchlo-    rid (0,005 g), und die Reaktionstemperatur betrug   0     C.



  Nach etwa 20 Minuten wurde die Reaktionsmischung trüb und verdickte sich unter Bildung eines   Nie der    schlages. Die Mischung wurde bei Zimmertemperatur  etwa eine Stunde lang gerührt. Nach dieser Zeit wurde sie zu dick, um weiter zu rühren. Dann   verrieb    man mit einem Überschuss an Methanol und filtrierte. Man erhielt ein farbloses Pulver mit einem Schmelzpunkt von   135-1620    C. Durch Umkristallisation aus Tetrachlorkohlenstoff wurde der Schmelzpunkt auf   188-1980 C    erhöht, und eine zweite Umkristallisation aus Tetrachlorkohlenstoff lieferte einen Schmelzpunkt von 200 bis 2040 C. Diese Verbindung stellt das Bis-Produkt dar, aber die mittlere Anzahl der Chloratome pro Molekül wurde nicht speziell bestimmt.

  Durch diese Reaktion   (Alkylchlofid: DMA      Molekulfarverhältnis    = 2,0) erhielt man im wesentlichen kein polymeres Produkt.



   Beispiel 10
Dieses Beispiel umfasst die   Umsetzung    von Isopropylchlorid mit DMA. Das   Molekularverhäitnis    betrug 4,2, so dass Bis-Produkte und polymere Verbindungen gebildet werden konnten. Die Reaktionsmischung bestand aus 4,00 g (0,051 Mol) Isopropylchlorid, 2,00 g (0,0122 Mol) DMA und 0,16 g Aluminiumchlorid. Das Reaktionsgefäss war mit einem Rückflusskühler   verse-    hen, um das während der Reaktion gebildete   Isopropyl.-    chlorid in die Reaktionsmischung zurückzuleiten. Man begann die Reaktion bei   0     C, und nach 5 Minuten erwärmte man auf 260 C. Es trat eine heftige Chlorwasserstoffentwicklung ein, und nach 10 Minuten wandelte sich die Reaktionsmischung in einen gelben Feststoff um. Nach 20 Minuten erwärmte man die Mischung auf 400 C.

  Es entwickelte sich immer noch   Chlorwasser-    stoff, und Isopropylchlorid wurde durch Rückfluss zurückgeleitet. Nach 45 Minuten Reaktionszeit erhitzte man schnell auf 800 C, fügte 20 ml Methanol hinzu und kochte am Rückfluss. Es entstanden etwa 2,30 g eines farblosen, in Methanol unlöslichen Produktes. Es wurde zweimal aus heissem Toluol umkristallisiert, und man erhielt etwa die Hälfte eines Rückstandes, welcher einen Schmelzpunkt von   237-2410C    hatte. Dieser Stoff konnte nicht aus einer   HochTemperatur-Gas-    chromatographie-Kolonne   eluiert    werden und stellte das polymere Produkt dar. Der in Toluol lösliche Stoff wurde aus dem Filtrat durch Verdampfen des Toluols gewonnen und stellte eine viskose Flüssigkeit dar, die eine Neigung aufwies, bei Zimmertemperatur zu kristallisieren.

  Durch Gaschromatographie konnte man feststellen, dass diese Verbindung sich zum grossen Teil aus dem Bis-Produkt des Beispiels 8 zusammensetzte.



   Beispiel 11
Eine Mischung von 1,00 g (0,00609 Mol)   l- thyl-    adamantan und 4,00 g (0,0509 Mol)   n-Propylchlorid    wurde bei 260 C mit 0,03 g Aluminiumchlorid gemischt. Das Aluminiumchlorid löste sich, die Lösung bekam eine gelbe Farbe, und reichlich   Chlorwasserstoff    entwickelte sich. Die Mischung wurde dicklich und fast fest. Nach einer Stunde gab man zusätzlich noch 0,89 g (0,0113 Mol)   n-Propylchlorid    und 0,03 g Aluminiumchlorid zu der Mischung. Aus der Lösung entwickelte sich weiter Gas, und die Mischung wurde dick. Die erhaltene Mischung wurde in Methylenchlorid gelöst, dann fügte man Methanol hinzu, und man erhielt ein gummiartiges Produkt.

  Das letztere wurde mit Methanol verrieben, und der   entstandene    feste Stoff wurde aus der Mischung durch Filtration isoliert und anschliessend getrocknet. Dieser Stoff bestand hauptsächlich aus der Bis-Verbindung, enthielt aber auch kleinere Mengen chlorierten   Athyladramantans.    Mit einem Schmelpunktmikroskop konnte das folgende Verhalten festgestellt werden:
1/5 schmilzt bei    < 910 C       1/,    schmilzt bei   91-1440 C       5/5    schmelzen bei   144-1790C   
Beispiel 12
In diesem Beispiel wird die Herstellung eines polymeren Stoffes aus n-Butylchlorid und DMA (Molekularverhältnis 4,4) bei 260 C beschrieben. Die Ausgangsmischung besteht aus 5,00 g (0,054 Mol) n-Butylchlorid, 2,00 g (0,01218 Mol) DMA und 0,05 g Aluminiumchlorid.

  Zuerst tritt eine heftige Chlorwasserstoffentwicklung ein, welche dann langsam abnimmt. Während einer Stunde werden noch 3 weitere Portionen von 0,05 g   Aluminiumchlorid    hinzugefügt, und man lässt die Lösung über Nacht stehen. Es entstand eine viskose Lösung, aber keine Abtrennung des Katalysatorkomplexes fand statt, und es wurde auch kein kristallines Produkt erhalten. Nach dem Mischen der Lösung mit Methanol erhielt man einen gummiartigen Niederschlag, den man abtrennte, mit weiterem Methanol verrieb und dann in Benzol   auflöst.    Es entstand eine ziemlich undurchsichtige Lösung. Diese wurde durch Diatomeenerde filtriert, und man fügte Aceton hinzu, um eine gummiartige Schicht zu erhalten. Diese verrieb man mit weiterem Aceton, wobei Körner entstanden.

  Nach Verdampfen des Acetons erhielt man eine leicht gelbe polymere Verbindung, welche einen Schmelzpunkt bis fast 1000 C hatte und nach dem Kühlen undurchsichtig wurde. Dieser Stoff, welcher etwa   i/3    des Reaktionsproduktes darstellte, hatte ein Molekulargewicht (osmometrisch) von 1186 und entsprach der folgenden Formel:
EMI8.1     
 Nach dem Eindampfen der Benzol-Methanol-Schicht erhielt man eine ölige, polymere Verbindung, die ein niedriges   Molekulargewicht    aufwies und   Vs    des Reaktionsproduktes darstellte. Diese Verbindung konnte nicht kristallisiert werden.

 

   Beispiel 13
In diesem Beispiel wird die Herstellung vernetzter, polymerer Verbindungen aus   Adamantan    und   n-Butyl-    chlorid beschrieben. Das letztere fügt man portionenweise zur Reaktionsmischung. Eine Ausgangsreaktionsmischung bestand aus 1,1 g (0,0081 Mol) Adamantan, 2,2 g (0,024 Mol) n-Butylchlorid und 0,05 g Alumi   niumchlorid.    Diese wurde bei 260 C gerührt, wobei sie homogen wurde und sich Chlorwasserstoff entwickelte.



  Nach 20 Minuten war die Lösung ziemlich viskos, und die   Chiorwasserstoffentwicklung    wurde etwas langsamer. Zu diesem Zeitpunkt gab man 1,77 g (0,019   Mol)     n-Butylchlorid hinzu, wobei eine heftige   Chlorwasser-    stoffentwicklung wieder stattfand und die Mischung homogen blieb. Zugabe von 0,88 g (0,0095 Mol) n-Bu   tyichiorid    verursachte das Aufhören der Reaktion. Es blieb eine viskose Lösung zurück. Nach dem Verdampfen von Butylchlorid aus einer kleinen Probe blieb ein klarer Film   zurück.    Man rührte zusätzlich 0,01 g Alu   miniumchlorid    in die Reaktionsmischung hinein, wobei eine Schaumbildung eintrat und die Mischung fest und gummiähnlich wurde.

  Durch Verreiben mit Methanol und Rühren erhielt man eine Suspension von harten, farblosen Teilchen, die man durch Filtrieren abtrennte und trocknete. Durch mikroskopische Schmelzpunktbestimmungen dieses Produktes konnte man erkennen, dass sich in der Morphologie beim Erhitzen bis auf 3500 C nichts änderte. Dadurch konnte man annehmen, dass eine   vernetzte,    polymere Verbindung erhalten wurde.



   Beispiel 14
Adamantan und n-Propylchlorid setzte man auf gleiche Weise zu einer vernetzten, polymeren Verbindung um. Bei Zimmertemperatur mischte man 1,0 g (0,0073 Mol) Adamantan, 5,80   g (0,074      Mol)    n-Propylchlorid und 0,03 g Aluminiumchlorid. Es trat eine heftige   Blasenbi3dung    ein, und die Mischung färbte sich gelb und blieb nach Auflösung des   Aluminiumchlorids    homogen. Nach 30 Minuten hatte sich die Mischung zu einem festen Schaum gesetzt. Dieser wurde mit Methanol und Methylenchlorid verrieben, man erhielt eine Suspension eines harten körnigen Produktes, welches durch Filtrieren abgetrennt wurde. Anschliessend trocknete man dieses Produkt. Diese Verbindung war auch eine vernetzte, polymere Verbindung mit einem Schmelzpunkt von mehr als 3500 C.



   Beispiel 15
Für   Vergleichszwecke    wurde in diesem Versuch n-Hexylchlorid zur Verbindung von DMA-Molekülen verwendet, um das Bis-Produkt herzustellen. Man rührte eine Mischung von 2,00 g (0,0122 Mol) DMA und 2,94 g (0,0244 Mol) n-Hexylchlorid bei Zimmertemperatur und gab zu dieser Mischung 0,1 g gepulvertes   Aluminiumchlorid.    Es trennte sich sofort eine dun   keibraune      Klatalysator-Komplex-Phase    ab. Keine Bis Verbindung oder Produkte mit höherem Molekulargewicht wurden gebildet. Dadurch erkennt man, dass zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens C3oder   C4-Alkylhalogenlilde      verwendet    werden müssen und dass die Reaktion mit höheren   Alkylhalogeniden    nicht verläuft.



   Wesentlich gleiche Resultate werden erhalten, wenn man   G3-    oder   C-Alkylbromide    anstelle der entsprechenden Chloride und Aluminiumbromid anstelle von Alu   miniumchlorid      verwend'et.    Auf die gleiche Weise werden die Ringe von anderen   Alkyladamantan-Kohlenwasser-    stoffen als wie die hier erwähnten zu   Bis-Verbindungen    oder polymeren Produkten oder beiden   verbunden.   



   Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Bis-Produkte sind nützlich als Zwischenverbindungen für die Herstellung von Monomeren. Aus diesen neuen Monomeren können verschiedene neue Polymere hergestellt werden. Die Dihalogen-Bis-Verbindungen können nach der Koch-Reaktion (Koch et al., Liebing's   Ann.    Chem., 618, 251-266, 1958) mit Ameisensäure oder CO in Gegenwart starker Schwefelsäure umgesetzt werden, und man erhält die Disäuren durch Substitution einer Carboxylgruppe anstelle jedes Halogenatoms. So z. B. kann man   1,4-Bis(3-Chlor-5,7-di-      methyl-l adamantyl)butan    in   1,4-Bis(3-carboxy-5,7-di-      methyl- 1 damantyl)butan    umwandeln. Solche Disäuren stellen neue monomere Verbindungen dar, aus welchen neue polymere Verbindungen, wie z. B. 

  Polyester oder Polyamide, hergestellt werden können. Auf die gleiche Weise kann man auch die   Dihfalogen-Bis-Verbindungen    in Diole durch alkalische Hydrolyse   umwandeln,    oder auch zu Diamiden durch die   Ritter-Relaktion.    Die auf diese Weise erhaltenen monomeren Verbindungen können zur Herstellung von polymeren Verbindungen, die Adamantanringe aufweisen, verwendet werden.



   Die erfindungsgemäss hergestellten Monohalogenoder   Kohlenwasserstoff-Bis-Produkte    können zur weiteren Umwandlung in das Verfahren zurückgeleitet werden, um die Ausbeute der   Dihalogen-Bis-Verbindungen    zu erhöhen. 



  
 



  Method for linking adamantane rings by C3 or C4 polymethylene chains
This invention relates to a method of linking adamantane rings by (IB or C4 polymethylene chains. In this way, novel compounds can be prepared which have 2 or more adamantane rings in the molecule.



   The starting adamantane hydrocarbons have 10-20 carbon atoms and consist of adamantane or an alkyladamantane hydrocarbon with at least one unsubstituted bridgehead carbon atom, the alkyladamantane not having a tertiary alkyl group as a substituent.



   The cage-like structure of the adamantane ring can be represented in various ways, e.g. B. by the following formula:
EMI1.1

This formula shows that the adamantane ring consists of 3 condensed cyclohexane rings, which are arranged in such a way that there are 4 bridgehead carbon atoms of equal value. The preparation of methyl- and / or ethyl-substituted adamants by isomerization of tricyclic naphthenes with aluminum halide or an HF-BF3 catalyst has been described in various places: Schneider US Pat. No. 3,128,316; Janoski et al.

  U.S. Patent No. 3,274,700; Schleyer et al., Tetrahedron Letters No. 9, pp. 305-309 (1961); and Schneider et al., JACS, Vol. 86, pp. 5365-5367 (1964). The isomerization products can have the methyl and / or ethyl groups connected to the adamantane ring either by bridgehead position or without this or by both types of bond, although the termination of the isomerization promotes bridgehead substitution.

  Examples of such alkyladamantanes which have been prepared by isomerization are methyladamantanes, dimethyladamantanes,> 2ithyladamantanes, methyl ethyladramantanes, dimethylethyladamantanes, trimethyladamantanes and tetramethyladamantanes.



   The production of adamantane hydrocarbons, which have higher alkyl groups, was described by Spengler et al., Erdöl und Kohl-Erdgas-Petrochemie, Vor. 15, pp. 702-707 (1962). These authors used the Wurtz synthesis, i. H. the reaction of l-bromoadamantane with alkali alkyls to replace the alkyl group for the bromine substituent. In this way, 1-n-butyl adamantane and 1-n-hexyl adamantane were produced.



   Recently, Hoek et al., Recueil Volume 85 (1966), pages 1045-1053, described another way to prepare butyl-substituted adamantane. This process comprises the reaction of 1-bromoadamantane or 2-bromoadamantane with thiophene using SnCl4 as a catalyst in the presence of an excess of thiophene as solvent to form adamantylthiophenes, which are then hydrogenated to the butyl-substituted adamantanes.



   Gerzon et al., J. Med. Chem., 6, 760-763 (1963), and Gerzon U.S. Patent No. 3,096,72 discovered reactions of adamantane. Adamantane was reacted in a relatively large amount of cyclohexane with t-butyl chloride, which contained an AlCl3 promoter.

  Under the reaction conditions used, the main reaction consisted of a hydrogen / chlorine change between the two starting materials, with the formation of l-chloroadamlantane. There is a certain similarity between the starting materials of this process and the starting materials of the process according to the invention, but, as will be described later, there are fundamental differences between the reaction conditions and end products; the reaction proceeds in a different way so that a linkage of adamantane rings occurs.



   The present invention relates to a process for converting adamantane hydrocarbons into new products which can have 2 or more adamantane cores per molecule which are linked to one another by C8 or Cl polymethylene chains. Products which have only two linked adamantane nuclei can be prepared either from 1,3-disubstituted propanes or 1,4-disubstituted butanes, the substituents corresponding to the starting adamantane hydrocarbons or such hydrocarbon atoms, but also 1 or 2 halogen atoms own as bridgehead positions.

  According to the invention, it is also possible to produce new polymer products which have more than 2 adamantane rings which are linked to one another by C8 or C4 polymethyl chains. They are linear and cross-linked polymers. The process comprises the reaction of starting adamantane hydrocarbons with a C8 or C4 alkyl chloride or bromide in the presence of ASC13 or Als3.



   The process according to the invention is characterized in that a) a solution of 1. a Ct0-C20-adamantane hydrocarbon, consisting of adamantane or an alkyladamantane, with at least one unsubstituted bridgehead carbon atom, wherein the alkyladamantane has no tertiary alkyl group as a substituent, and 2. from a C3-C4 alkyl chloride or bromide in which the molecular ratio of alkyl halide to adamantane hydrocarbon is more than
1: 1 but less than 2:

  : 1, when the alkyl halide is tertiary butyl halide, and where the alkyl halide is a primary or secondary alkyl halide when the hydrocarbon is adamantane, b) dissolves in this solution at -200 C to + 500 C A1Ci3 or AlBr3 and stirs until the The main part of the adamantane hydrocarbon has reacted, the reaction temperature being higher than 100 C if the alkyl halide is tertiary butyl halide, and c) the product isolated from the reaction mixture, in which 2 adamantane rings are linked between bridgehead positions by a C3-C4 polymethylene chain.



   The reaction conditions are preferably such that the reaction mixture is homogeneous.



   The process can be regulated to increase the production of disubstituted propane or butane or to obtain mainly polymeric products with a greater number of adamantane rings per molecule.



   For the sake of simplicity, the products with 2 adamantane rings should be referred to as bis-products and those with more than 2 adamantane rings as polymers.



   The bis-products include both compounds which do not contain a halogen atom and halogen derivatives thereof which have 1 or 2 halogen atoms.



  These products correspond to the following formula: X-A (CH2) 11-A-X wherein A is an adamantane ring with 0-3 alkyl substituents, X is a bridgehead substituent consisting of chlorine, bromine, alkyl with no tert. C atom or hydrogen, and n is 3 or 4. The total number of carbon atoms in each -A-X part is 10 to 20.



  If the starting adamantane hydrocarbons have 2 or more unsubstituted bridgehead positions, in many cases the majority of the bis-product obtained consists of the dihalo product in which each X substituent of the above formula is chlorine or bromine. If you z. B. reacting n-butyl chloride with 1-ethyladamantane under conditions which mainly lead to the formation of bis-products, the main component will generally be the following compound:
EMI2.1

As a rule, the bis-product will also contain substantial amounts of the corresponding monochlorine compound and also of the corresponding hydrocarbons.

  In a similar manner, bis-products with a trimethylene linkage instead of a tetra methylene linkage can be prepared if n-propyl chloride is used instead of n-butyl chloride.



   Polymeric compounds which can be prepared according to the invention include linear and crosslinked products, largely dependent on the number of unsubstituted bridgehead positions in the adamantane hydrogen. For example, if the starting hydrocarbon is 1,3-dimethyladamantane, only the linear compound is obtained. Such polymers have the following structure when a C1-alkyl halide was used for the linkage:
EMI2.2
 Using 1-ethyl-3-methyladamantane usually results in an analogous polymeric compound having one ethyl group in place of the one methyl group in each ring.

  For the preparation of such linear polymeric compounds, the starting adamantane hydrocarbons must in particular have two unsubstituted bridgehead carbon atoms in the core. On the other hand, if the starting hydrocarbons have 3 or 4 unsubstituted bridgehead positions, interchain crosslinking via the tri- or tetramethylene bonds between the adamantane cores in each chain can result in the crosslinked polymers.

  Examples of adlamantane hydrocarbons from which the crosslinked polymeric compounds can be prepared are
Adamantane, 1 -ethyladamantane,
2-methyladamantane,
1-ethyl-2-methyladamantane,
1-ethyl-4-methyladamantane, further any of the dimethyladamantane isomers or the trimethyladamantane isomers or ethyldimethyladamantane isomers in which not more than one of the alkyl groups is in a bridgehead position, n-hexyladamantanes, n-decyladamantanes and the like.

 

   In general, both types of these polymeric products can be made in the same process. The nature of the main reaction product depends on the amount of hydrocarbon in the tank, further on the proportions of the alkyl halides used, whether the alkyl halide is primary, secondary or tertiary, and on the reaction temperature. The adamantane cores are linked by Ca or C4 polymethylene chains and they consist of either bis-products or polymers or a mixture of these compounds.



   In a typical embodiment of the process according to the invention, 100 moles of 1,3-dimethyladamantane are dissolved in 150 moles of t-butyl chloride.



   Mix at room temperature and add small amounts (each 0.5 mole) of AlCla over 2 hours to a total of 5 moles. The aluminum chloride goes into solution and gaseous hydrogen chloride and isobutane are released, but no separate catalyst complex is formed. After the reaction has progressed sufficiently, the reaction mixture becomes solid. The main reaction can be expressed by the following equation (hydrogen atoms are not indicated):
EMI3.1

Under these conditions (molar ratio of t-butyl chloride to adamantane = 1.5. 1 and temperature about 250 ° C.), substantial amounts of a bis product are obtained.

  The main component of this bis-product is 1,4-bis (3-chloro-5,7-dimethyl-1-adamantyl) butane, as shown in the reaction equation, and has a melting point after purification of 215-217 C. In Other bis-products, which may contain chlorine, are obtained in smaller quantities. They are represented by the following formulas:
EMI3.2

EMI3.3
 By chromatographic analysis, these three bis-products were identified as three different peaks, with the dichloro compound in the bulk. It is noteworthy here that the t-butyl chloride, which provides the linking part of the product, is branched, but the compound is formed unbranched.

  If t-butyl halide is replaced by n-butyl, isobutyl or sec. Replaced butyl chloride or bromide, the same 1,4-disubstituted butanes are obtained. If 1-ethyl-3-methyladamantane is used instead of 1,3-dimethyl-adamantane, the main product is 1,4-bis (3-halogen-5-ethyl-7-methyl-
1-adamrantyl) butane.



   In the same way, with n-propyl or isopropyl halides and 1,3-dimethyladamantane under the reaction conditions mentioned above, bis-products, which are 1,3-disubstituted propanes, and otherwise the same products mentioned above, can arise. In general, the main product is the dihalo-bis product, namely 1,3-bis (3-halo-5,7-dimethyl-1-adamantyl) propane. In the same way, 1,3-bis (3-halo-5-ethyl-7-methyl-1-adamantyl) propane can be obtained as the main product by using 1,2-ethyl-3-methyladamantane instead of 1,3-dimethyladamantane .

  While the above description indicates the use of tertiary halides, in practice the primary or secondary alkyl halides are more advantageously used. Tert. Butyl chlorides or bromides will generally only yield bis-products under certain conditions; in particular, they tend to cause bridgehead halogenation of the adamantane ring, as indicated in US Pat. No. 3,485,880. Linking of the adamantane rings is usually much less common.



  To a linking reaction via tert. To effect butyl chloride or bromide, it is important that 1. the temperature is in particular 10 to 500 C, preferably 20-40 C, and 2. that the molecular ratio of the tert. Butyl halide to adamantane hydrocarbon is less than 2: 1, but more than 1: 1. It is also important that the adamantane hydrocarbon be an alkyl adamantane and not adamantane itself, since the linkage of the latter can only be effected with a primary or secondary alkyl halide.



   If the starting hydrocarbon has 2 or more unsubstituted bridgehead positions and the alkyl halide is a primary or secondary chloride or bromide, a major amount of bis-products can be obtained if a molar ratio of alkyl halide to starting hydrocarbon of 1: 1 to 3 1 is used. On the other hand, the formation of the polymeric compound is favored if the ratio is increased, namely if it is more than 3: 1, namely 6-20 1.



   If the starting hydrocarbon only has an open bridgehead position, only a bis-product without halogen can be obtained. So z. B. by reacting l-ethyl-3,5-dimethyladamantane with iso- or n-propyl chloride or bromide under the reaction conditions of the present process, only the following compound is obtained:

  :
EMI3.4
 In another example, if one uses a tetramethyladamantane which has only one of its methyl substituents in a non-bridgehead position, namely 1,3,5,6-tetramethyladamantane, one generally obtains an isomeric compound of the hydrocarbon shown above, but with one bridgehead and one non-bridgehead methylene group for each sithyl group. These hydrocarbons and other bis-products can be produced in the form of high melting point solids by the present process.



   It is an important feature of the process for the preparation of bis-products or polymeric compounds that a homogeneous system is established and maintained during the reaction without a substantial amount of a separate catalyst phase being formed. Aluminum chloride or aluminum bromide most likely react in the reaction mixture with the alkyl halide and form a complex which can at least in part serve as an active catalyst. However, it is more likely that dissolved aluminum chloride or aluminum bromide represent the catalyst and that, in the case of aluminum chloride, the complex formed is necessary in order to bring the aluminum chloride into solution.

  In any case, it is necessary to carry out the process according to the invention to bring about and to maintain a homogeneity by the fact that the alkyl halide content of the mixture is sufficiently high to keep the complex in solution and that no separate phase is formed. If the aluminum halide does not dissolve in the reaction mixture or if the catalyst precipitates out of the mixture as a complex, the catalyst mainly promotes a hydrogen-halogen exchange reaction and not the desired linkage reaction for the preparation of the bis-products or polymeric compounds. For example, when using large amounts of saturated hydrocarbon solvents, such as. B.

  Cyclohexane, the catalyst complex remains essentially undissolved in the mixture and forms a separate phase. This catalyzes the hydrogen-halogen exchange reaction and not the linkage reaction. This is one reason why when adamantane was used with t-butyl chloride in the presence of cyolohexane, l-chloroadamantane was formed rather than the linked product.



   Another reason that l-chloádamantane in particular is formed instead of the products of this process is based on the fact that tert is used as the starting compound. Butyihalide used together with adamantane. Tert. Butyl chloride or tert. Butyl bromide have a tendency to promote hydrogen-halogen exchange, and this tendency is much greater than that of the primary or secondary C3-C4 halides, and especially when the starting carbon is adamantane. It follows from this that if you use adamantane as the starting compound, only primary or secondary halides should be used, such as. B. n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl or sec-butyl chloride or bromide.

  To bring about a link, you can tert with alkyladamantanes. Use butyl halides if the molar ratio to A-y adamantane is 1: 1 to 2: 1 and the temperature is above 100 ° C., as mentioned above. In any event, it is best to carry out the reaction with either a primary or a secondary halide.



   From the reaction equation presented above it can be seen that when using tert.



  Butyl halide the connection between the adamlan- tane rings unexpectedly does not have a methyl group and only 1,4-disubstituted butane is obtained.



  In other words, normal, secondary and tertiary butyl chlorides or bromides usually all cause a tetramethylene bond between the adamantan cores.



   The process of the present invention is limited to the use of alkyl chlorides or bromides with 34 carbon atoms. The desired reaction products are not obtained when using ethyl chloride or bromide, not even when using alkyl halides having 5 or more carbon atoms. The ethyl halides are essentially inert under the reaction conditions of this process.



  On the other hand, the higher halides with 5 or more carbon atoms tend to form an insoluble Kataly satorschlamm and not the desired active complex, which would be in solution and could catalyze the reaction in the desired direction.



   The reaction temperatures for this process are in a range from -200 C to + 500 C. When using primary or secondary alkyl halides, a temperature of 0-300 C. is used in particular. For the preparation of polymeric compounds, a temperature of more than 150 should be used C work, especially at a temperature of 20-300 C. Only relatively small amounts of aluminum chloride or aluminum bromide are necessary for the course of the reaction, and it is generally desirable that the total molar ratio thereof in relation to the alkyl halide is less than 0.2 is, especially 0.001-0.1; one works best in the range of 0.005-0.1.

  The desired aluminum halide is preferably added to the mixture in small amounts during the entire reaction period with vigorous stirring. Hydrogen chloride and propane or isobutane are formed during the reaction. These are usually derived from the reaction system. In general, the reaction has ended after the reactants and the catalyst have been stirred for one hour.



   After the reaction has ended, methanol can be added to the reaction mixture with stirring in order to make the catalyst inactive. It is possible to work up the reaction mixture by known methods in order to isolate the end products. When bis-products are present, it is preferred to separate the monohalogen and hydrocarbon products from the dihalogen product and from each other by fractional crystallization using a suitable solvent such as carbon tetrachloride or methylene dichloride. If desired, the starting materials can be fed back into the reaction system in order to increase the yield of the dihalogen product.

 

  Polymeric products, if they are not too strongly crosslinked, can be dissolved in a solvent such as benzene. You can then separate fractions of different moles kuiargewichts from the solution by using a suitable anti-solvent, such as. B. acetone, added in certain amounts to cause a gradual precipitation.



   Preferred embodiments of the invention are described in the following examples. In most of the examples the starting hydrocarbon was 1,3 dimethyladamantane, abbreviated to DMA. The bis-products obtained therefrom have 0, 1 or 2 chlorine atoms per molecule and were designated in the following way for examples in which alkyl chlorides with 4 carbon atoms were used: 1.

  H- (DMA) - (CH2) 4- (DMA) -H
1,4-bis (3, S -dimethyl-1-adamantyl) -butane
II. Cl- (DMA) - (CH2) 4- (DMA) -H
1 - (3-chloro-5'7-dimethyl-1-adamantyl)
4- (3, 5) -dimethyl-1-adamantyl) -butane
III. Cl- (DMA) - (CH2) 4- (DMA) -Cl 1, 4-bis- (3-chloro-5,7-dimethyl- l-adamantyl) - butane The products were determined by the following analyzes: gas chromatography, IR, NMR and mass spectra. Analyzes of the reaction products in the examples below are given on the basis of alkyl chloride-free compounds.



   Example I.
This example describes the reaction of DMA with n-butyl chloride under reaction conditions which mainly lead to the bis-product.



  A mixture of 2.25 g (0.0243 mol) of n-butyl chloride and 2.00 g (0.0122 mol) of DMA (molecular ratio = 2.0) was stirred at 280.degree. 0.1 g of AlCl 3 was added. The aluminum chloride dissolved to form a homogeneous, yellow-green solution and vigorous evolution of gas occurred. After 7 minutes the solution became cloudy, after 12 minutes thick and opaque, and after 17 minutes it became solid with a precipitate. After 38 minutes the mixture could no longer be stirred. After 60 minutes, the mixture was stirred with 1 ml of methanol. A plastic mass was obtained.

  Complete solution occurred by heating with 4 ml of toluene, and by cooling; When the solution was brought to room temperature, vigorous crystallization was achieved. The gas chromatographic analysis of the entire reaction product is given in Table A below; the results are in Gb weight percent on a butyl chloride free basis.



   Table A.
Example 1 Example 2 (n-Butyl-C1; (n-Butyl-C1;
280 C) Oo C)
DMA 4.3% 0.4% 1-chloro-DMA 15.4 8.2 unknown A 1.1 1.0
1,3-dichloro-DMA 5.6 7.0 a-chlorobutyl-DMAe (some peaks) 8.8 9.0
Chlorobutyl DMA chlorides 0.4 none unknown B 0.2 2.9 unknown C 2.2 2.9
Bis-connection I 0.9 none
Bis Compound II 15.4 6.2
Bis-compound III 45.9 65.3 polymer none none
The results in Table A for Example 1 show that the reaction product consists mainly of the bis compound, namely the dichloro-bis compound III, 1,4-bis (3-chloro-5, 7-dimethyl-1-adamantyl) - butane.



   Example 2
The reaction mixture was essentially the same as in the previous example, except that 0.2 g of aluminum chloride was used.



  In this case the reaction temperature was 0 C.



  The reaction started slowly, and it appeared that the reaction was speeded up somewhat as the aluminum chloride slowly dissolves. No separate phase of the catalyst complex was formed. After 47 minutes the mixture solidified. It was left to stand at 0 C overnight and then worked up by trituration with methanol and filtered. The solid obtained had a melting point of 135 to 2000 C. It was easily soluble in toluene, even at 0 C.



  The gas chromatographic results of this example are given in Table A. It can be seen from this table that the bis-dichloro product is obtained with an even greater yield using a lower reaction temperature.



   Example 3
In this experiment, secondary butyl chloride (2.26 g), DMA (2.00 g) and 0.1 g AlCl3 were used at a reaction temperature of 0 ° C. The molecular ratio of alkyl chloride to DMA was again 2.0.



  The aluminum chloride dissolved very quickly to form a greenish, homogeneous solution and there was copious evolution of gas. After about 15 minutes the reaction mixture solidified. The mixture was left to stand at room temperature for 2 days, mixed with methanol and filtered. The residue was dissolved in toluene and analyzed by gas chromatography. The results are shown in Table B.



   Example 4
The alkyl chloride was here tert. Butyl chloride was used and the reaction with DMA was carried out at about 260 ° C. with a molecular ratio of alkyl chloride to DMA of 1.4. 100 g (0.609 mol) DMA and 80.4 (0.869 mol) tert were used. Butyl chloride at room temperature and normal pressure. To this mixture was added 0.5 g of aluminum chloride. The aluminum chloride dissolves immediately and evolution of gas occurred. The solution turned dark yellow. At 1 hour intervals, 0.5 g of aluminum chloride was added until the total addition was 2.5 g of A1C13. At this point in time, an abundant crystalline satin of the product occurred.

  Finally, 2.5 g of additional aluminum chloride (0.0375 mol total) were added and the thick mixture was stirred for a further hour. All of the aluminum chloride C went into solution, and no phase of the catalyst complex which had formed during the reaction separated out. The product was worked up as usual by adding 200 ml of water, then heated and the mixture stirred on a steam bath. The organic phase obtained was slightly yellow and had the consistency of a molasses-like liquid. A small sample was dissolved in toluene. The analysis results are summarized in Table B. The residue was mixed with 200 ml of methylene chloride, but not all of it dissolved.

  After washing the solution with 10% sodium hydroxide solution, the reaction product was crystallized by removing most of the solvent by heating. It was filtered and about 48 g of a high-melting solid were obtained. This substance was recrystallized three times from carbon tetrachloride, and a white, salt-like, crystalline product with a melting point of 215-217 ° C. was obtained. This product was essentially the dichloro-bis-compound III, which was described above.



   Table B.
Example 3 Example 4 (sec. Butyl-Cl; (t-Butyl-C1;
260 C) 260 C) DMA 1.3% 18.5% 1-chloro-DMA 11.0 39.4 unknown A 1.0 2.7 1,3-dichloro-DMA 6.3 3.4 chlorobutyl-J ) MA, (some peaks) 10.4 1.1 chlorobutyl-DMA-chloride 101.4 none unknown B none 0.2 unknown C 0.5 1.0 bis-compound I 3.2 3.9 bis-compound II 42.0 8.7 bis-compound III 24.4 21.1 polymer none none
The results of Example 3 show that sec-butyl chloride also provided the bis product as the major product of the reaction, but in this case the monochloro-bis-compound II was predominant, although considerable amounts of the dichloro-bis-compound III were also formed.

  A comparison of Example 4 with other examples shows that tert-butyl chloride gives a significantly lower yield of the bis-compound than does other secondary or normal butyl chloride.



  This compound also has the tendency to only form bridgehead chlorination products of the adamantane hydrogen approach. Accordingly, the tert-butyl chloride is the least preferred alkyl chloride for preparing the products according to the invention.



   It should also be concluded from the preceding examples that all bis-products (I, II and III) have unbranched compounds (tetramethylene) between the adamantane rings, regardless of whether a primary, secondary or tertiary alkyl halide was used in the reaction.



   Example 5
This example should show the course of the reaction between secondary butyl chloride and DMA (molecular ratio = 5.2). The products were reacted at 0 ° C. and after 2, 6 and 18 minutes, larger or smaller samples were taken for analysis. A specific mixture consisted of 0.901 g (0.00548 moles) DMA and 2.61 g (0.0282 moles) sec-butyl chloride. This mixture was in a reaction vial and was cooled to -80 ° C. in a low temperature bath. At this temperature, 0.2 g (0.0015 mol) of aluminum chloride was added to the mixture. There was no reaction.

  The ampoule was then placed in another bath at 0 C, the mixture was stirred, whereupon it turned a pale green color and the evolution of hydrogen chloride began. After 2 minutes, the vial was quickly cooled in a low temperature bath and a small sample was taken for analysis. The ampoule was placed in the second bath for an additional 4 minutes (6 minutes total) and a sample was again drawn in the same manner. The procedure was repeated and a third sample was taken in the second bath after the total reaction time of about 18 minutes. The analysis results are summarized in Table C.



   Table C.
Reaction of sec-butyl chloride and DMA OC sampling after minutes 2 6 18 DMA 0.4% 0.4% 0.1% 1-chloro-DMA 23.1 16.8 12.3 unknown A 1.8 1.5 1.0
1,3-dichloro-DMA 10.7 8.9 6.7 chlorobutyl-DMAe (some peaks) 27.0 31.5 29.1 chlorobutyl-DMA chlorides (some peaks) 10.7 13.3 12.7 unknown B 0.2 traces none unknown C 1.1 0.6 0.5 bis-compound I 9.0 13.0 21.3 bis-compound II 4.0 9.8 11.8
Bis Compound III 2.0 4.3 4.5
Polymer no no no
The information in Table C provides information about the reaction mechanism by which the adamantane rings are linked to one another by a polyalkylene bond.

  The first step in this reaction appears to be a hydrogen-halogen exchange between the DMA and an alkyl chloride through a carbon ion mechanism to form 1-chloro-DMA, which then reacts with the alkyl chloride to form a number of chlorobutyl-DMA. After a reaction time of 2 minutes, 37% of these isomeric chlorobutyl-DMA compounds are obtained. Some of these compounds apparently undergo a hydrogen-halogen exchange reaction to give chlorobutyl-DMA chlorides, which in Table C reach a maximum value after about 6 minutes (13.3%).

  It appears that these bis-compounds by implementing these different
Chlorobutyl-substituted intermediate compounds with 1 chloro-DMA are formed by a subsequent carbon ion mechanism. From Table C it can be seen that after a reaction time of 18 minutes the 3 bis-products make up 37.6% by weight of the reaction product, the bis-hydrocarbon I being the main product under the reaction conditions of this experiment.



  Another reaction would increase the yield of the Bis products as well as the relative proportions of the halogenated Bis compounds.



   Although a high molecular ratio (5.2) of alkyl chloride to DMA was used in Example 5, no polymeric compound was obtained. This is because the reaction temperature was low. It appears that a temperature above 0 C (e.g.> 150 C) should be used to obtain the desired polymeric product.



   Example 6
This example was carried out using an insufficient amount of n-butyl chloride. A separate phase of the catalyst complex was formed and this was to demonstrate the adverse effect of using an insufficient amount of alkyl halide. The molar ratio of n-butyl chloride to DMA was 0.28. A mixture of 2.0 g (0.0122 mol) DMA and 0.32 g (0.00346 mol) n-butyl chloride was added to 0.05 g aluminum chloride and this mixture was stirred at 280.degree. There was a slow evolution of hydrogen chloride, the aluminum chloride dissolved, and after a few minutes a yellow complex layer separated out.

  After stirring the mixture for one hour, it was hydrolyzed with water and then analyzed. The results are shown in Table D.



   Table D
Reaction of DMA with an insufficient amount of n-butyl chloride
Example 6
DMA 63.0% 1-chloro-DMA 30.0 unknown A 1.3 1, 3-dichloro-DMA 2.6
Chloralkyl-DMA 0.4 unknown B 0.2 unknown C 0.3
Bis compound I 1.8
Bis compound II 0.5
Bis-compound III none
The data in Table D show that the reaction did not essentially go beyond the hydrogen-halogen exchange of the formation of 1-chloro-DMA and that no substantial amounts of the bis-compound were obtained. The result is to carry out the reaction with a sufficient amount of the alkyl halide to obtain the aluminum citloride complex in solution.



   Example 7
Adamantane (1.00 g, 0.00734 mol) was treated with tert. Butyl chloride (0.847 g, 0.00915 moles) was reacted in essentially the manner described in U.S. Patent No. 3,096,372. Cyclohexane (3.5 mol) was used as the solvent for adamantane. The mixture was stirred at room temperature, and 0.05 g of aluminum chloride was added to this mixture. The aluminum chloride did not dissolve, but formed a yellow complex layer with slight evolution of a gas. After stirring for 15 minutes, a further 0.05 g of Als13 was added and the mixture was stirred for a further 90 minutes. The catalyst complex phase was a brown liquid, while the organic phase was yellowish in color. The latter was washed with water and analyzed.

  The results are shown in Table E.



   Table E.
Reaction of adamantane and t-butyl chloride in cyclohexane
Example 7
Adamantane 13.6% l-chloradamantane 77.6
1,3-dichloroadamantane 8.8
100.0
From the information in Table E it can be seen that under the reaction conditions of Example 7, adamantane does not give any bis-products. There was only a halogen-hydrogen exchange between the alkyl chloride and the bridgehead hydrogen atoms of the adamantane ring.



   Example 8
This example shows the reaction of n-propyl chloride with DMA at an overall molecular ratio of 4.1. The alkyl chloride is added to the reaction mixture in 2 portions. A mixture of 1.91 g (0.0243 mol) of n-propyl chloride, 2.0 g (0.0122 mol) of DMA and 0.05 g (0.000375 mol) of aluminum chloride was stirred at 260.degree. The added aluminum chloride dissolved and a yellow solution was obtained which evolved hydrogen chloride, became thick after about 10 minutes and finally crystallized. A portion of the n-propyl chloride (2.01 g, 0.0256 mol) was added and the suspension was stirred for an additional 2 hours and it appeared to be thicker. The reaction product was then mixed with excess methanol and filtered, and a solid which had a melting point of 160 to 1800 ° C. was obtained.

  A sample of this crude product was recrystallized twice from hot benzene to give a compound which had a melting point of 215-2220 ° C. Other samples were recrystallized twice from hot carbon tetrachloride to give a white powder with a melting point of 211-2230 C. This compound was the bis product.



  This product was not specifically identified but was most likely the dichloro compound 1,3-bis (3-chloro-5,7-dimethyl-1 damantyl) propane because of its high melting point. After evaporation of carbon tetrachloride of the combined filtrates from two recrystallizations, another solid was obtained with a melting point of 165-1750 C. This product appeared to be a mixture of the bis-hydrocarbon and the monechlor-bis compound (analogous to, or to I and II, supra).

 

   Example 9
In this example, isopropyl chloride (1.91 g) and DMA (2.00 g) were reacted together. The mixture of these compounds was mixed with aluminum chloride (0.005 g) and the reaction temperature was 0 C.



  After about 20 minutes, the reaction mixture became cloudy and thickened to form a shock. The mixture was stirred at room temperature for about an hour. After this time it became too thick to continue stirring. It was then triturated with an excess of methanol and filtered. A colorless powder with a melting point of 135-1620 ° C. was obtained. The melting point was increased to 188-1980 ° C. by recrystallization from carbon tetrachloride, and a second recrystallization from carbon tetrachloride gave a melting point of 200 to 2040 ° C. This compound constitutes the bis product but the average number of chlorine atoms per molecule has not been specifically determined.

  This reaction (alkyl chloride: DMA molecular ratio = 2.0) gave essentially no polymeric product.



   Example 10
This example includes the reaction of isopropyl chloride with DMA. The molecular ratio was 4.2 so that bis-products and polymeric compounds could be formed. The reaction mixture consisted of 4.00 g (0.051 mole) isopropyl chloride, 2.00 g (0.0122 mole) DMA, and 0.16 g aluminum chloride. The reaction vessel was provided with a reflux condenser in order to feed the isopropyl chloride formed during the reaction back into the reaction mixture. The reaction was started at 0 ° C. and after 5 minutes the mixture was heated to 260 ° C. Vigorous evolution of hydrogen chloride occurred and after 10 minutes the reaction mixture turned into a yellow solid. After 20 minutes, the mixture was heated to 400 C.

  Hydrogen chloride was still evolving and isopropyl chloride was returned by reflux. After a reaction time of 45 minutes, the mixture was quickly heated to 800 ° C., 20 ml of methanol were added and the mixture was refluxed. About 2.30 g of a colorless, methanol-insoluble product were obtained. It was recrystallized twice from hot toluene, and about half of a residue was obtained which had a melting point of 237-2410C. This material could not be eluted from a high-temperature gas chromatography column and was the polymeric product. The material soluble in toluene was recovered from the filtrate by evaporation of the toluene and was a viscous liquid that tended to be at room temperature to crystallize.

  It was found by gas chromatography that this compound was largely composed of the bis-product of Example 8.



   Example 11
A mixture of 1.00 g (0.00609 mol) of l-ethyladamantane and 4.00 g (0.0509 mol) of n-propyl chloride was mixed with 0.03 g of aluminum chloride at 260.degree. The aluminum chloride dissolved, the solution turned yellow, and copious amounts of hydrogen chloride evolved. The mixture became thick and almost firm. After one hour, 0.89 g (0.0113 mol) of n-propyl chloride and 0.03 g of aluminum chloride were also added to the mixture. Gas continued to evolve from the solution and the mixture became thick. The resulting mixture was dissolved in methylene chloride, then methanol was added to it, to give a gummy product.

  The latter was triturated with methanol, and the resulting solid was isolated from the mixture by filtration and then dried. This substance mainly consisted of the bis compound, but also contained smaller amounts of chlorinated ethyladramantane. With a melting point microscope the following behavior could be determined:
1/5 melts at <910 C 1 /, melts at 91-1440 C 5/5 melts at 144-1790C
Example 12
This example describes the production of a polymeric substance from n-butyl chloride and DMA (molecular ratio 4.4) at 260.degree. The starting mixture consists of 5.00 g (0.054 mol) of n-butyl chloride, 2.00 g (0.01218 mol) of DMA and 0.05 g of aluminum chloride.

  First there is a violent evolution of hydrogen chloride, which then slowly decreases. Three more 0.05 g portions of aluminum chloride are added over one hour and the solution is left to stand overnight. A viscous solution resulted, but no separation of the catalyst complex took place and no crystalline product was obtained either. Mixing the solution with methanol gave a gummy precipitate which was separated, triturated with more methanol and then dissolved in benzene. A rather opaque solution emerged. This was filtered through diatomaceous earth and acetone was added to give a rubbery layer. This was rubbed with more acetone, producing grains.

  After evaporation of the acetone, a pale yellow polymeric compound was obtained which had a melting point of almost 1000 ° C. and which became opaque after cooling. This substance, which represented about 1/3 of the reaction product, had a molecular weight (osmometric) of 1186 and corresponded to the following formula:
EMI8.1
 Evaporation of the benzene-methanol layer gave an oily polymeric compound which had a low molecular weight and was Vs of the reaction product. This compound could not be crystallized.

 

   Example 13
This example describes the production of crosslinked, polymeric compounds from adamantane and n-butyl chloride. The latter is added in portions to the reaction mixture. A starting reaction mixture consisted of 1.1 g (0.0081 mole) adamantane, 2.2 g (0.024 mole) n-butyl chloride and 0.05 g aluminum chloride. This was stirred at 260 ° C. during which it became homogeneous and hydrogen chloride evolved.



  After 20 minutes the solution was quite viscous and the evolution of hydrogen chloride slowed somewhat. At this point in time, 1.77 g (0.019 mol) of n-butyl chloride were added, with vigorous evolution of hydrogen chloride again taking place and the mixture remaining homogeneous. Addition of 0.88 g (0.0095 mol) of n-butyl chloride caused the reaction to stop. A viscous solution remained. A clear film was left after evaporation of butyl chloride from a small sample. An additional 0.01 g of aluminum chloride was stirred into the reaction mixture, foaming occurring and the mixture becoming solid and rubber-like.

  Trituration with methanol and stirring gave a suspension of hard, colorless particles which were separated off by filtration and dried. Microscopic determination of the melting point of this product showed that the morphology did not change when heated up to 3500 ° C. This suggested that a crosslinked polymeric compound was obtained.



   Example 14
Adamantane and n-propyl chloride were converted into a crosslinked, polymeric compound in the same way. 1.0 g (0.0073 mol) of adamantane, 5.80 g (0.074 mol) of n-propyl chloride and 0.03 g of aluminum chloride were mixed at room temperature. Vigorous formation of bubbles occurred and the mixture turned yellow and remained homogeneous after the aluminum chloride had dissolved. After 30 minutes the mixture had set into a solid foam. This was triturated with methanol and methylene chloride, a suspension of a hard, granular product was obtained, which was separated off by filtration. This product was then dried. This compound was also a cross-linked, polymeric compound with a melting point greater than 3500 C.



   Example 15
For comparison purposes, n-hexyl chloride was used to join DMA molecules in this experiment to produce the bis product. A mixture of 2.00 g (0.0122 mol) of DMA and 2.94 g (0.0244 mol) of n-hexyl chloride was stirred at room temperature, and 0.1 g of powdered aluminum chloride was added to this mixture. A dark-brown clatalyst complex phase separated immediately. No Bis compound or higher molecular weight products were formed. This shows that C3 or C4 alkyl halides must be used to carry out the process according to the invention and that the reaction with higher alkyl halides does not proceed.



   Substantially the same results are obtained if G3 or C alkyl bromides are used instead of the corresponding chlorides and aluminum bromide instead of aluminum chloride. In the same way, the rings of alkyl adamantane hydrocarbons other than those mentioned here are linked to form bis compounds or polymeric products, or both.



   The bis-products prepared by the process of the present invention are useful as intermediates for the preparation of monomers. Various new polymers can be made from these new monomers. The dihalogen bis compounds can be reacted with formic acid or CO in the presence of strong sulfuric acid according to the Koch reaction (Koch et al., Liebing's Ann. Chem., 618, 251-266, 1958), and the diacids are obtained by substitution a carboxyl group in place of each halogen atom. So z. B. one can convert 1,4-bis (3-chloro-5,7-dimethyl-1 adamantyl) butane into 1,4-bis (3-carboxy-5,7-dimethyl-1 damantyl) butane . Such diacids represent new monomeric compounds from which new polymeric compounds, such as. B.

  Polyesters or polyamides, can be produced. In the same way, the Dihfalogen-Bis compounds can be converted into diols by alkaline hydrolysis, or into diamides by the Ritter reaction. The monomeric compounds obtained in this way can be used for the preparation of polymeric compounds having adamantane rings.



   The monohalogen or hydrocarbon bis-products prepared according to the invention can be fed back into the process for further conversion in order to increase the yield of the dihalogen bis-compounds.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH PATENT CLAIM Verfahren zur Verknüpfung von Adamantan-Ringen durch Q- oder C4-Polymethylenketten, dadurch gekennzeichnet, dass man a) eine Lösung aus 1. einem Clo-c9o-Adamlantlan- kohlenwasserstoff, bestehend aus Adamantan oder einem Alkyladamantan mit wenigstens einem nichtsubstituierten Brückenkopf-C-Atom, wobei das Alkyladamantan keine tertiäre Alkylgruppe als Substituent aufweist, und 2. aus einem C3-C4-Alkylchlorid oder -bromid herstellt, worin das Molekularverhältnis Alkylhalo- genid zu Adamantankohlenwasserstoff mehr als 1:1 beträgt, aber weniger als 2: Process for linking adamantane rings by Q- or C4-polymethylene chains, characterized in that a) a solution of 1. a Clo-c9o-Adamlantlan- hydrocarbon consisting of adamantane or an alkyladamantane with at least one unsubstituted bridgehead C- Atom, where the alkyl adamantane has no tertiary alkyl group as a substituent, and 2. produces from a C3-C4 alkyl chloride or bromide, in which the molecular ratio of alkyl halide to adamantane hydrocarbon is more than 1: 1 but less than 2: :1, wenn das Alkylhalogenid tertiäres Butylhalogenid ist, und wobei das Alkylhalogenid ein primäres oder sekundäres Alkylhalogenid darstellt, wenn der Kohlenwasserstoff Adamantan ist. : 1 when the alkyl halide is tertiary butyl halide, and where the alkyl halide is a primary or secondary alkyl halide when the hydrocarbon is adamantane. b) in dieser Lösung bei -200 C bis + 500 C A1C13 oder A'lBr3 auflöst und rührt, bis sich der Hauptteil des Adamantankohlenwasserstoffes umgesetzt hat, wobei die Reaktionstemperatur höher als 100 C ist, wenn das Alkylhalogenid tertiäres Butylhalogenid ist, und c) aus der Reaktionsmischung das Produkt isoliert, in welchem je 2 Adamantanringe zwischen Brücken kopfsteilungen durch eine C3-C4-Polymethylenkette verknüpft sind. b) Dissolve A1C13 or A'lBr3 in this solution at -200 C to + 500 C and stir until the main part of the adamantane hydrocarbon has reacted, the reaction temperature being higher than 100 C if the alkyl halide is tertiary butyl halide, and c) the product is isolated from the reaction mixture, in which 2 adamantane rings are linked between bridge headings by a C3-C4 polymethylene chain. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das molare Verhältnis des Alkylhaloge- nids zum Adamantankohlenwasserstoff 1 : 1 bis 3: 1 beträgt und dass das Endprodukt 2 Adamantan'ringe aufweist und der folgenden Formel entspricht: X-A(CH,A-X worin A ein Adamantanring mit 0-3 Alkylsubstituenten ist, X einen Brückenkopf-Rest, der aus Chlor, Brom, Alkyl oder Wasserstoff besteht, bedeutet und n 3 oder 4 ist. SUBCLAIMS 1. The method according to claim, characterized in that the molar ratio of the alkyl halide to the adamantane hydrocarbon is 1: 1 to 3: 1 and that the end product has 2 Adamantan'ringe and corresponds to the following formula: XA (CH, AX where A is Is adamantane ring with 0-3 alkyl substituents, X is a bridgehead radical consisting of chlorine, bromine, alkyl or hydrogen and n is 3 or 4. 2. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass A 1-2 Brückenkopf-Alkylsubstituen- ten, bestehend aus Methyl oder Äthyl, aufweist und X Chlor oder Brom ist. 2. The method according to dependent claim 1, characterized in that A 1-2 bridgehead alkyl substituents, consisting of methyl or ethyl, and X is chlorine or bromine. 3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Aikylhalogenid ein C3-Halogen,id, der Adtamantankohlenwasserstoff 1,3 -Dimethyladamantan oder l-Sithyl-3-methyl-adamantan darstellt und man 1,3 ,3-Bis(3-haiogen-5,7-dimethyl- l-adamantyl)propan bzw. 3. The method according to claim, characterized in that the alkyl halide is a C3 halogen, id, the adtamantane hydrocarbon is 1,3-dimethyladamantane or l-sithyl-3-methyl-adamantane, and 1,3,3-bis (3-halo -5,7-dimethyl-l-adamantyl) propane or 1,3-Bis (3 -halogen-5 -äthyl-7-methyl- 1 adamantyl)propan erhält. 1,3-bis (3-halo-5-ethyl-7-methyl- 1 adamantyl) propane. 4. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Alkylhalo- genid ein C4-Halogenid ist, der Adamantankohienwas- serstoff 1,3-Dimethyladamantan oder 1 -Äthyl-3 -methyladamantan darstellt und man 1,4-Bis(3-halogen-5,7-dimethyl- 1-adamantyl)butan bzw. 4. The method according to claim and dependent claim 2, characterized in that the alkyl halide is a C4 halide, the adamantane hydrogen is 1,3-dimethyladamantane or 1-ethyl-3-methyladamantane and one 1,4-bis (3-halo-5,7-dimethyl- 1-adamantyl) butane or 1,4-Bis(3-halogen-5-äthyl-7-methyl 1-adamantyl)butan erhält. 1,4-bis (3-halo-5-ethyl-7-methyl 1-adamantyl) butane. 5. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Alkylhalogenid ein primäres oder sekundäres Alkylhalogenid ist und der Adamantankohlenwasserstoff mindestens 2 unsubstituierte Brückenkopfstellungen aufweist, das molare Verhältnis vom Alkylhalogenid zum Adamantankohlenwasserstoff 3 :1 überschreitet und das Endprodukt eine polymere Verbindung mit mehr als 2 Adamantanringen ist, welche durch C3- oder C4-Polymethylen-Kettèn miteinander verbunden sind. 5. The method according to claim, characterized in that the alkyl halide is a primary or secondary alkyl halide and the adamantane hydrocarbon has at least 2 unsubstituted bridgehead positions, the molar ratio of the alkyl halide to the adamantane hydrocarbon exceeds 3: 1 and the end product is a polymeric compound with more than 2 adamantane rings which are connected to one another by C3 or C4 polymethylene chains. 6. Verfahren nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Alkylhalogenid ein Alkylchlorid und das Aluminiumhalogenid AlCl3 ist. 6. The method according to dependent claim 5, characterized in that the alkyl halide is an alkyl chloride and the aluminum halide is AlCl3. 7. Verfahren nach Unteransprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Adamantankohlenwasserstoff 1,3 -Dimethyladamantan oder 1 -Äthyl-3 -methyl- adamantan ist und die Temperatur mehr als 150 C beträgt. 7. The method according to dependent claims 5 and 6, characterized in that the adamantane hydrocarbon is 1,3-dimethyladamantane or 1-ethyl-3-methyladamantane and the temperature is more than 150C.
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