CH710304A2 - Polyamides based on terpene lactam. - Google Patents
Polyamides based on terpene lactam. Download PDFInfo
- Publication number
- CH710304A2 CH710304A2 CH01493/15A CH14932015A CH710304A2 CH 710304 A2 CH710304 A2 CH 710304A2 CH 01493/15 A CH01493/15 A CH 01493/15A CH 14932015 A CH14932015 A CH 14932015A CH 710304 A2 CH710304 A2 CH 710304A2
- Authority
- CH
- Switzerland
- Prior art keywords
- terpene
- lactam
- group
- polyamide
- ring
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C209/00—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
- C07C209/44—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of carboxylic acids or esters thereof in presence of ammonia or amines, or by reduction of nitriles, carboxylic acid amides, imines or imino-ethers
- C07C209/48—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of carboxylic acids or esters thereof in presence of ammonia or amines, or by reduction of nitriles, carboxylic acid amides, imines or imino-ethers by reduction of nitriles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C209/00—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
- C07C209/44—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of carboxylic acids or esters thereof in presence of ammonia or amines, or by reduction of nitriles, carboxylic acid amides, imines or imino-ethers
- C07C209/52—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of carboxylic acids or esters thereof in presence of ammonia or amines, or by reduction of nitriles, carboxylic acid amides, imines or imino-ethers by reduction of imines or imino-ethers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C221/00—Preparation of compounds containing amino groups and doubly-bound oxygen atoms bound to the same carbon skeleton
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C227/00—Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton
- C07C227/22—Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton from lactams, cyclic ketones or cyclic oximes, e.g. by reactions involving Beckmann rearrangement
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C253/00—Preparation of carboxylic acid nitriles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D223/00—Heterocyclic compounds containing seven-membered rings having one nitrogen atom as the only ring hetero atom
- C07D223/14—Heterocyclic compounds containing seven-membered rings having one nitrogen atom as the only ring hetero atom condensed with carbocyclic rings or ring systems
- C07D223/32—Heterocyclic compounds containing seven-membered rings having one nitrogen atom as the only ring hetero atom condensed with carbocyclic rings or ring systems containing carbocyclic rings other than six-membered
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
- C08G69/02—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
- C08G69/08—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from amino-carboxylic acids
- C08G69/14—Lactams
- C08G69/16—Preparatory processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
- C08G69/02—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
- C08G69/08—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from amino-carboxylic acids
- C08G69/14—Lactams
- C08G69/16—Preparatory processes
- C08G69/18—Anionic polymerisation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
- C08G69/02—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
- C08G69/08—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from amino-carboxylic acids
- C08G69/14—Lactams
- C08G69/16—Preparatory processes
- C08G69/18—Anionic polymerisation
- C08G69/20—Anionic polymerisation characterised by the catalysts used
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2601/00—Systems containing only non-condensed rings
- C07C2601/02—Systems containing only non-condensed rings with a three-membered ring
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2601/00—Systems containing only non-condensed rings
- C07C2601/04—Systems containing only non-condensed rings with a four-membered ring
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2601/00—Systems containing only non-condensed rings
- C07C2601/06—Systems containing only non-condensed rings with a five-membered ring
- C07C2601/08—Systems containing only non-condensed rings with a five-membered ring the ring being saturated
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Polyamides (AREA)
Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Polyamids, ein so hergestelltes Polyamid, ein Polyamid, aufweisend eine Terpenwiederholungseinheit X 1 -L-X 2 , ein Verfahren zur Herstellung eines Terpendiamins sowie die Verwendung eines deprotonierten Terpenlactams als Katalysatorkomponente bei der Herstellung eines Polyamids sowie ein Metallactamat.The present invention relates to a process for producing a polyamide, a polyamide thus prepared, a polyamide comprising a terpene repeating unit X 1 -LX 2, a process for producing a terpene diamine and the use of a deprotonated terpene lactam as a catalyst component in the production of a polyamide and a metal lactam ,
Description
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Polyamids, ein so hergestelltes Polyamid, ein Polyamid aufweisend eine Terpenwiederholungseinheit X<1>-L-X<2>, ein Verfahren zur Herstellung eines Terpendiamins sowie die Verwendung eines deprotonierten Terpenlactams als Katalysatorkomponente bei der Herstellung eines Polyamids sowie ein Metallactamat. The present invention relates to a method for producing a polyamide, a polyamide produced in this way, a polyamide having a terpene repeat unit X <1> -LX <2>, a method for producing a terpene diamine and the use of a deprotonated terpene lactam as a catalyst component in the Production of a polyamide and a metal lactamate.
[0002] Um fossile Ressourcen zu schonen und den Ausstoss von Treibhausgasen zu reduzieren, besteht grosses Interesse daran, konventionelle Kunststoffe durch solche zu ersetzen, die aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden können. Konventionelle Kunststoffe sind unter anderem Polyamide. Diese Polyamide entstehen durch Verknüpfung von bifunktionellen Monomeren mit Aminogruppen und, bevorzugt aktivierten oder nicht-aktivierten Carboxylgruppen. Dabei können sowohl Diamine mit Dicarbonsäuren als auch Aminosäuren mit Aminosäuren umgesetzt werden. Bei letzteren liegen mit der Aminogruppe und der Carboxylgruppe beide zur Verknüpfung benötigten funktionellen Gruppen im gleichen Molekül vor. Unter anderem können Lactame, wie ε-Caprolactam, durch Ringöffnungspolymerisation zur Herstellung von Polyamiden eingesetzt werden. Zwei industriell wichtige Lactame, die zur Ringöffnungspolymerisation eingesetzt werden, sind ε-Caprolactam zur Herstellung von Polyamid-6 und Laurinlactam zur Herstellung von Polyamid-12. In order to conserve fossil resources and to reduce greenhouse gas emissions, there is great interest in replacing conventional plastics with those that can be made from renewable raw materials. Conventional plastics include polyamides. These polyamides are formed by linking bifunctional monomers with amino groups and, preferably activated or non-activated carboxyl groups. Both diamines can be converted with dicarboxylic acids and amino acids with amino acids. In the latter, the amino group and the carboxyl group are both functional groups required for linkage in the same molecule. Among other things, lactams, such as ε-caprolactam, can be used to produce polyamides by ring-opening polymerization. Two industrially important lactams that are used for ring-opening polymerization are ε-caprolactam for the production of polyamide-6 and laurolactam for the production of polyamide-12.
[0003] ε-Caprolactam wird industriell aus Cyclohexanon und Laurinlactam aus Cyclododecanon hergestellt. Dabei wird das Keton zunächst zum Oxim und dieses Oxim anschliessend durch eine Beckmann-Umlagerung zum Lactam umgesetzt. Alternativ wird das Keton in einer einzigen Reaktion zum Lactam umgesetzt, wobei die Oxim-Bildung in situ erfolgt. [0003] ε-Caprolactam is produced industrially from cyclohexanone and laurolactam from cyclododecanone. The ketone is first converted to the oxime and this oxime is then converted into the lactam by a Beckmann rearrangement. Alternatively, the ketone is converted to the lactam in a single reaction, with oxime formation taking place in situ.
[0004] Lactame von Campher und Menthon wurden in der Literatur beschrieben (Kumar, Med. Chem. Res. 2012, Seite 531). Auch die Lactame aus α-Pinen und 3-Caren sind literaturbekannt (R.E. Gawley, Org. React. 1988, 35, 1). Lochinski et al. (Tetrahedron: Asymmetry, 2000, 11, 1295) offenbart das Lactam aus 3-Caren und die daraus hergestellte ringgeöffnete Aminocarbonsäure. Lactams of camphor and menthone have been described in the literature (Kumar, Med. Chem. Res. 2012, page 531). The lactams from α-pinene and 3-carene are also known from the literature (R.E. Gawley, Org. React. 1988, 35, 1). Lochinski et al. (Tetrahedron: Asymmetry, 2000, 11, 1295) discloses the lactam from 3-carene and the ring-opened aminocarboxylic acid produced from it.
[0005] Es besteht im Stand der Technik der Bedarf an Ausgangsmaterialien für die Herstellung von Polyamiden aus nachwachsenden Rohstoffquellen. There is a need in the art for starting materials for the production of polyamides from renewable raw material sources.
[0006] Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Polyamiden bereitzustellen, wobei als Ausgangsverbindungen nachwachsende Rohstoffe verwendet werden. Insbesondere soll das dadurch hergestellte Polyamid verbesserte Produkteigenschaften, bevorzugt eine verbesserte Transparenz und/oder Festigkeit und/oder Zähigkeit, aufweisen, als aus dem Stand der Technik bekannte Polyamide. Insbesondere sollen die Erdöl-basierten Kunststoffe durch auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden, also biobasierte, Polyamide ersetzt werden, wobei die auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden Polyamide vorteilhafterweise verbesserte Produkteigenschaften aufweisen. Die auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden Polyamide weisen bevorzugt mindestens eine, bevorzugt mehrere, Produkteigenschaften auf, welche ausgewählt sind aus einer verbesserten Transparenz, höherer Festigkeit und höherer Zähigkeit - im Vergleich zu Erdöl-basierten Polyamiden. It is therefore the object of the present invention to provide a process for the production of polyamides, wherein renewable raw materials are used as starting compounds. In particular, the polyamide produced in this way should have improved product properties, preferably improved transparency and / or strength and / or toughness, than polyamides known from the prior art. In particular, the petroleum-based plastics are to be replaced by polyamides based on renewable raw materials, that is to say bio-based, the polyamides based on renewable raw materials advantageously having improved product properties. The polyamides based on renewable raw materials preferably have at least one, preferably several, product properties which are selected from improved transparency, higher strength and higher toughness - compared to petroleum-based polyamides.
[0007] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird insbesondere durch die Lehre der unabhängigen Ansprüche gelöst. [0007] The object of the present invention is achieved in particular by the teaching of the independent claims.
[0008] Insbesondere wird ein Verfahren zur Herstellung eines Polyamids bereitgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: a) Bereitstellen mindestens eines Terpenlactams, b) Polymerisieren des mindestens einen Terpenlactams unter Ringöffnung, sodass ein Polyamid, bevorzugt ein Homopolyamid oder ein Copolyamid, erhalten wird und c) Erhalten des Polyamids, bevorzugt des Homopolyamids oder des Copolyamids, enthaltend mindestens ein ringgeöffnetes Terpenlactam.In particular, a method for producing a polyamide is provided, the method comprising the following steps: a) providing at least one terpene lactam, b) polymerizing the at least one terpene lactam with ring opening, so that a polyamide, preferably a homopolyamide or a copolyamide, is obtained and c) obtaining the polyamide, preferably the homopolyamide or the copolyamide, containing at least one ring-opened terpene lactam.
[0009] Insbesondere wird daher die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines Polyamids gelöst, wobei in einem Schritt a) mindestens ein Terpenlactam bereitgestellt wird. Der Ausdruck «Bereitstellen mindestens eines Terpenlactams» bedeutet im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung, dass mindestens eine Terpenlactamart bereitgestellt wird. Dementsprechend sollen in Schritt a) ein oder mehrere verschiedene Terpenlactame bereitgestellt werden. [0009] In particular, the object is therefore achieved by a method for producing a polyamide, at least one terpene lactam being provided in step a). The expression “providing at least one terpene lactam” means in connection with the present invention that at least one type of terpene lactam is provided. Accordingly, one or more different terpene lactams should be provided in step a).
[0010] Das in Schritt a) bereitgestellte mindestens eine Terpenlactam, das heisst das eine oder die mehreren verschiedenen Terpenlactame, wird/werden anschliessend in einem Schritt b), bevorzugt mit mindestens einem Nicht-Terpenlactam oder mindestens einer bifunktionellen Verbindung, welche endständig zwei Aminogruppen, zwei Carboxylgruppen oder eine Amino- und eine Carboxylgruppe aufweist, miteinander polymerisiert, bevorzugt copolymerisiert. The at least one terpene lactam provided in step a), that is to say the one or more different terpene lactams, is / are then in step b), preferably with at least one non-terpene lactam or at least one bifunctional compound which has two terminal amino groups , two carboxyl groups or one amino and one carboxyl group, polymerized with one another, preferably copolymerized.
[0011] Mit dem vorliegenden Verfahren und mit den vorliegenden hergestellten Produkten wird überraschenderweise ein Polyamid aus nachwachsenden Rohstoffen in einfacher und kostengünstiger Weise hergestellt. Die durch das erfindungsgemässe oder erfindungsgemäss bevorzugte Verfahren hergestellten Polyamide oder die erfindungsgemässen oder erfindungsgemäss bevorzugten Polyamide zeichnen sich insbesondere durch eine verbesserte, insbesondere erhöhte, Transparenz und/oder höhere Festigkeit aus. Alternativ oder zusätzlich zeichnen sie sich bevorzugt auch durch eine höhere Zähigkeit aus. With the present process and with the present manufactured products, surprisingly, a polyamide is made from renewable raw materials in a simple and inexpensive manner. The polyamides produced by the process according to the invention or the process preferred according to the invention or the polyamides according to the invention or according to the invention are characterized in particular by improved, in particular increased, transparency and / or greater strength. As an alternative or in addition, they are preferably also characterized by higher toughness.
[0012] Das Polyamid wird bevorzugt dadurch hergestellt, dass das mindestens eine Terpenlactam bevorzugt mit Hexamethylendiaminadipat oder anderen Nylonsalzen, das heisst Salzen von, bevorzugt längerkettigen, Diaminen und Dicarbonsäuren, copolymerisiert wird. The polyamide is preferably produced in that the at least one terpene lactam is preferably copolymerized with hexamethylene diamine adipate or other nylon salts, that is, salts of, preferably longer-chain, diamines and dicarboxylic acids.
[0013] Die Polymerisation des mindestens einen Terpenlactams, bevorzugt zusammen mit dem mindestens einen Nicht-Terpenlactam oder der mindestens einen bifunktionellen Verbindung, setzt voraus, dass eine Ringöffnung des mindestens einen Terpenlactams erfolgt. Durch die Polymerisation des mindestens einen Terpenlactams, bevorzugt mit den weiteren polymerisierbaren Komponenten, entsteht in Schritt b) ein Polyamid, das als Wiederholungseinheit das mindestens eine ringgeöffnete Terpenlactam enthält. The polymerization of the at least one terpene lactam, preferably together with the at least one non-terpene lactam or the at least one bifunctional compound, requires that the at least one terpene lactam is ring-opened. The polymerization of the at least one terpene lactam, preferably with the further polymerizable components, produces a polyamide in step b) which contains the at least one ring-opened terpene lactam as a repeating unit.
[0014] Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter dem Begriff «Terpen» eine chemische Verbindung verstanden, die eine, zwei oder mehrere Isopreneinheiten aufweist. Die Terpene sind mono-, bi-, tri-, tetra- oder pentazyklisch. Die Gruppe der Terpene umfasst Monoterpene (10 Kohlenstoffatome), Sesquiterpene (15 Kohlenstoffatome), Diterpene (20 Kohlenstoffatome), Sesterterpene (25 Kohlenstoffatome), Triterpene (30 Kohlenstoffatome) und Tetraterpene (40 Kohlenstoffatome). In der aus fünf Kohlenstoffatomen, auch als C-Atome bezeichnet, bestehenden Isopreneinheit sind vier Kohlenstoffatome linear miteinander verknüpft, wobei an der C2-Position ein weiteres Kohlenstoffatom kovalent gebunden ist, d.h. an der C2-Position liegt eine Verzweigung vor. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter dem Begriff «Isopreneinheit» allein die spezifische Verknüpfung der fünf Kohlenstoffatome verstanden. Die Isopreneinheit kann daher keine, eine oder zwei Doppelbindungen aufweisen. Das Terpen weist bevorzugt einen mit mindestens einem Kohlenstoffatom überbrückten Ring auf. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung werden unter «Terpene» auch Derivate von in der Natur vorkommenden Terpenen verstanden, die an einer Doppelbindung oder an einem oder beiden zu einer Alkoholgruppe oder einer Ketogruppe benachbarten Kohlenstoffatomen mittels einer aus dem Stand der Technik bekannten und üblichen chemischen Umsetzung, bevorzugt mittels einer Oxidations-, Reduktions- oder Additionsreaktion, modifiziert sind. Bevorzugt wurde zur Herstellung eines Terpenderivats daher mindestens eine Doppelbindung in einem in der Natur vorkommenden Terpen zu einem Epoxid, Diol, Aldehyd oder Keton umgesetzt. Bevorzugt wurde zur Herstellung eines Terpenderivats daher an mindestens eine Doppelbindung mindestens ein Halogen angelagert oder mindestens eine Doppelbindung oxidiert oder epoxidiert. Alternativ oder zusätzlich bevorzugt ist das Terpenderivat durch zu einer Ketogruppe α-ständige Umsetzung eines Terpenketons mit einem Elektrophil hergestellt worden. Das Terpenderivat weist daher in a-Position zu einer Ketogruppe mindestens eine, bevorzugt genau eine, Hydroxylgruppe, Methylgruppe, Benzylgruppe, Estergruppe, o-NH-Phenylgruppe oder ein Halogen auf. Bevorzugt weist das Terpenderivat an einem oder beiden α-ständigen C-Atomen zu der Ketogruppe mindestens eine, bevorzugt genau ein, Hydroxylgruppe, Methylgruppe, Benzylgruppe, Estergruppe, o-NH-Phenylgruppe oder ein Halogen auf. Alternativ oder zusätzlich bevorzugt weist das Terpenderivat β-ständig zu einer Ketogruppe eine Hydroxylgruppe auf. Alternativ oder zusätzlich wurde zur Herstellung eines Terpenderivats bevorzugt α-ständig zu einer Alkoholgruppe oder Ketogruppe eines in der Natur vorkommenden Terpens mindestens ein Halogen addiert. Alternativ oder zusätzlich wurde mindestens ein zu einer Doppelbindung α-ständige Kohlenstoff zu einer Alkoholgruppe oder einer Ketogruppe oxidiert oder an mindestens ein zu einer Doppelbindung α-ständige Kohlenstoffatom ein Halogen addiert. Bevorzugt ist das Terpenderivat Norbornen, auch als Bicyclo[2.2.1]hept-2-en bezeichnet. In connection with the present invention, the term “terpene” is understood to mean a chemical compound which has one, two or more isoprene units. The terpenes are mono-, bi-, tri-, tetra- or pentacyclic. The group of terpenes includes monoterpenes (10 carbon atoms), sesquiterpenes (15 carbon atoms), diterpenes (20 carbon atoms), sesterterpenes (25 carbon atoms), triterpenes (30 carbon atoms) and tetraterpenes (40 carbon atoms). In the isoprene unit, which consists of five carbon atoms, also known as carbon atoms, four carbon atoms are linearly linked to one another, with another carbon atom being covalently bonded to the C2 position, i.e. there is a branch at the C2 position. In connection with the present invention, the term “isoprene unit” is understood solely to mean the specific linkage of the five carbon atoms. The isoprene unit can therefore have no, one or two double bonds. The terpene preferably has a ring bridged with at least one carbon atom. In connection with the present invention, “terpenes” are also understood to mean derivatives of naturally occurring terpenes which are bonded to a double bond or to one or both of the carbon atoms adjacent to an alcohol group or a keto group by means of a conventional chemical reaction known from the prior art , preferably by means of an oxidation, reduction or addition reaction. In order to produce a terpene derivative, it is therefore preferable to convert at least one double bond in a naturally occurring terpene to an epoxide, diol, aldehyde or ketone. To produce a terpene derivative, at least one halogen was therefore preferably added to at least one double bond or at least one double bond was oxidized or epoxidized. Alternatively or additionally preferably, the terpene derivative has been prepared by reacting a terpene ketone with an electrophile in the α position to form a keto group. The terpene derivative therefore has at least one, preferably exactly one, hydroxyl group, methyl group, benzyl group, ester group, o-NH-phenyl group or halogen in the a-position to a keto group. The terpene derivative preferably has at least one, preferably exactly one, hydroxyl group, methyl group, benzyl group, ester group, o-NH-phenyl group or a halogen on one or both α-carbon atoms in relation to the keto group. Alternatively or additionally preferably, the terpene derivative has a hydroxyl group in the β position to a keto group. As an alternative or in addition, at least one halogen was preferably added in the α position to an alcohol group or keto group of a naturally occurring terpene to produce a terpene derivative. As an alternative or in addition, at least one carbon in the α double bond was oxidized to an alcohol group or a keto group, or a halogen was added to at least one carbon atom in the α double bond. The terpene derivative norbornene, also known as bicyclo [2.2.1] hept-2-ene, is preferred.
[0015] Bevorzugt weist das Terpen und/oder das Terpenlactam genau (10+Nx5) Kohlenstoffatome auf, wobei N bevorzugt einen Wert von 0 bis 6 annimmt. The terpene and / or the terpene lactam preferably has exactly (10 + Nx5) carbon atoms, N preferably having a value of 0 to 6.
[0016] Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter dem Begriff «Polyamid» eine Verbindung verstanden, die Monomerbausteine, auch als Wiederholungseinheiten bezeichnet, aufweist, wobei mindestens zwei der Wiederholungseinheiten über eine Amidbindung miteinander verknüpft sind. Bevorzugt sind mindestens 10%, bevorzugt mindestens 20%, bevorzugt mindestens 30%, bevorzugt mindestens 50%, bevorzugt mindestens 70%, bevorzugt mindestens 90%, bevorzugt mindestens 99%, aller, bevorzugt alle in dem Polyamid vorkommenden Wiederholungseinheiten jeweils über eine Amidverbindung miteinander verknüpft. Der Begriff «Polyamid» umfasst Homopolymere sowie Copolymere. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Wiederholungseinheiten des Polyamids entweder über eine Amidbindung oder über eine Esterbindung miteinander verknüpft. In connection with the present invention, the term “polyamide” is understood to mean a compound which has monomer units, also referred to as repeat units, at least two of the repeat units being linked to one another via an amide bond. Preference is given to at least 10%, preferably at least 20%, preferably at least 30%, preferably at least 50%, preferably at least 70%, preferably at least 90%, preferably at least 99%, of all, preferably all of the repeat units occurring in the polyamide, each via an amide compound connected. The term “polyamide” includes homopolymers and copolymers. In a preferred embodiment, the repeating units of the polyamide are linked to one another either via an amide bond or via an ester bond.
[0017] Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter dem Begriff «Terpenlactam» eine chemische Verbindung verstanden, die mindestens einen Ring, auch als Zyklus bezeichnet, aufweist, wobei der Ring eine Amid-Bindung -NH-CO- enthält. Das Terpenlactam kann bevorzugt aus einem Terpenketon, bevorzugt durch Beckmann-Umlagerung, hergestellt werden. Das Terpenlactam kann alternativ bevorzugt aus einem Terpenoxim durch Beckmann-Umlagerung hergestellt werden. Das Terpenoxim wird bevorzugt durch Umsetzung eines Terpenketons mit einem Hydroxylamin oder Hydroxylaminderivat hergestellt, wobei das Hydroxylaminderivat bevorzugt ausgewählt ist aus Hydroxylamin-O-sulfonsäure und Hydroxylamin-O-acetat. In connection with the present invention, the term “terpene lactam” is understood to mean a chemical compound which has at least one ring, also referred to as a cycle, the ring containing an amide bond -NH-CO-. The terpene lactam can preferably be produced from a terpene ketone, preferably by Beckmann rearrangement. Alternatively, the terpene lactam can preferably be produced from a terpene oxime by Beckmann rearrangement. The terpene oxime is preferably produced by reacting a terpene ketone with a hydroxylamine or hydroxylamine derivative, the hydroxylamine derivative preferably being selected from hydroxylamine-O-sulfonic acid and hydroxylamine-O-acetate.
[0018] Das Terpenlactam kann alternativ bevorzugt aus einem mindestens eine Doppelbindung aufweisenden Terpens hergestellt werden, wobei die mindestens eine, genau eine Doppelbindung des mindestens eine Doppelbindung aufweisenden Terpens mit Nitrosylchlorid (NOCI) umgesetzt wird. Bei dieser Umsetzung wird zunächst ein Terpenoxim gebildet, das sich zu dem entsprechenden Terpenlactam umlagert. The terpene lactam can alternatively preferably be produced from a terpene having at least one double bond, the at least one, exactly one double bond of the terpene having at least one double bond being reacted with nitrosyl chloride (NOCI). In this reaction, a terpene oxime is initially formed, which rearranges to form the corresponding terpene lactam.
[0019] Das Terpenlactam kann alternativ bevorzugt aus einem Terpenketon hergestellt werden, wobei das Terpenketon mit Stickstoffwasserstoffsäure oder Aziden und einer Säure, bevorzugt einer Mineralsäure, zu dem entsprechenden Lactam umgesetzt wird (Curtius-Reaktion oder Schmidt-Reaktion). The terpene lactam can alternatively preferably be prepared from a terpene ketone, the terpene ketone being reacted with hydrazoic acid or azides and an acid, preferably a mineral acid, to give the corresponding lactam (Curtius reaction or Schmidt reaction).
[0020] Das Terpenlactam kann alternativ bevorzugt aus einem Terpenketon hergestellt werden, wobei das Terpenketon mit Hydroxylaminosulfonsäure oder mit Hydroxylamin und Hypochlorid umgesetzt wird. Bei dieser Umsetzung wird die Ketogruppe zunächst zu einem Oxazirtdin umgesetzt, wobei sich die entstandene Verbindung zu dem entsprechenden Terpenlactam umlagert. Alternatively, the terpene lactam can preferably be produced from a terpene ketone, the terpene ketone being reacted with hydroxylaminosulfonic acid or with hydroxylamine and hypochlorite. In this reaction, the keto group is first converted to an oxazirtdin, the compound formed being rearranged to form the corresponding terpene lactam.
[0021] Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter dem Begriff «Terpenketon» ein zyklisches Terpen mit einer Ketogruppe verstanden, wobei die Ketogruppe in mindestens einem Ring, bevorzugt genau einem Ring, des Terpenketons vorliegt. Bevorzugt weist das zyklische Terpen an mindestens zwei Ringen, bevorzugt an genau zwei Ringen, eine Ketogruppe auf. In dieser bevorzugten Ausführungsform können die mindestens zwei, bevorzugt genau zwei, Ketogruppen jeweils zum Lactam umgesetzt werden, sodass durch das Polymerisieren gemäss Schritt b) und die Ringöffnung der mindestens zwei, bevorzugt genau zwei, Ringe eine Verzweigung in dem herzustellenden Polyamid entsteht. Dementsprechend agiert ein Terpenlactam mit zwei Lactamgruppen in zwei unterschiedlichen Ringen des Terpens als Vernetzerkomponente in dem herzustellenden Polyamid. Das Terpenketon kann entweder in dieser Form in der Natur vorliegen oder es kann aus natürlicherweise vorkommenden Terpenen, die bevorzugt eine Doppelbindung oder eine Hydroxylgruppe aufweisen, hergestellt werden. Beispielsweise kann das Terpenketon Menthon durch Oxidation der Hydroxylgruppe des Menthols hergestellt werden. Das Terpenketon, bevorzugt des α-Pinens, kann durch Umsetzung einer in einem Terpen vorhandenen Doppelbindung, bevorzugt des α-Pinens, zum entsprechenden Diol und anschliessender Wasserabspaltung hergestellt werden. Das Terpenketon, bevorzugt des α-Pinens, kann alternativ bevorzugt durch direkte Umsetzung einer in einem Terpen vorhandenen Doppelbindung, bevorzugt des α-Pinens, zu einer Ketogruppe hergestellt werden. In connection with the present invention, the term “terpene ketone” is understood to mean a cyclic terpene with a keto group, the keto group being present in at least one ring, preferably exactly one ring, of the terpene ketone. The cyclic terpene preferably has a keto group on at least two rings, preferably on exactly two rings. In this preferred embodiment, the at least two, preferably exactly two, keto groups can each be converted to lactam, so that the polymerization in step b) and the ring opening of the at least two, preferably exactly two, rings result in a branch in the polyamide to be produced. Accordingly, a terpene lactam with two lactam groups in two different rings of the terpene acts as a crosslinking component in the polyamide to be produced. The terpene ketone can either be present in nature in this form or it can be produced from naturally occurring terpenes which preferably have a double bond or a hydroxyl group. For example, the terpene ketone menthone can be produced by oxidation of the hydroxyl group of menthol. The terpene ketone, preferably α-pinene, can be prepared by converting a double bond present in a terpene, preferably α-pinene, into the corresponding diol and then splitting off water. The terpene ketone, preferably of α-pinene, can alternatively preferably be prepared by direct conversion of a double bond present in a terpene, preferably of α-pinene, into a keto group.
[0022] Unter dem Begriff «Beckmann-Umlagerung» wird vorliegend eine Umlagerung verstanden, wobei aus einem Terpenketon ein Terpenlactam unter Verwendung eines Hydroxylamins oder eines Hydroxylaminderivates, bevorzugt Hydroxylamin-O-sulfonsäure oder Hydroxylamin-O-acetat, hergestellt wird. Die Beckmann-Umlagerung ist mechanistisch nicht vollständig geklärt. Gemäss einem in der Literatur anerkannten Reaktionsmechanismus wird zunächst die Hydroxylgruppe des Ketoxims protoniert. Durch Wanderung der transständigen, am Kohlenstoffatom der Ketoximgruppe kovalent gebundenen Kohlenstoffkette zum Stickstoffatom der Ketoximgruppe wird dort Wasser abgespaltet. Anschliessend wird am positiv geladenen Kohlenstoffatom der entstandenen Imingruppe Wasser angelagert und ein Proton abgespaltet, sodass die Amid-Gruppe entsteht. Durch die Umsetzung eines Terpenketons mit einem Hydroxylamin oder einem Hydroxylaminderivat entstehen bevorzugt zwei unterschiedliche Terpenlactame. The term "Beckmann rearrangement" is understood here to mean a rearrangement, a terpene lactam being produced from a terpene ketone using a hydroxylamine or a hydroxylamine derivative, preferably hydroxylamine-O-sulfonic acid or hydroxylamine-O-acetate. The Beckmann rearrangement has not been fully explained mechanistically. According to a reaction mechanism recognized in the literature, the hydroxyl group of the ketoxime is first protonated. By migration of the trans carbon chain covalently bonded to the carbon atom of the ketoxime group to the nitrogen atom of the ketoxime group, water is split off there. Subsequently, water is attached to the positively charged carbon atom of the resulting imine group and a proton is split off, so that the amide group is formed. The reaction of a terpene ketone with a hydroxylamine or a hydroxylamine derivative preferably produces two different terpene lactams.
[0023] Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter dem Begriff «Aktivatorkomponente» eine chemische Verbindung verstanden, die zum Starten der aktivierten, anionischen Polymerisierung gemäss Schritt b) vorgesehen ist. Die Aktivatorkomponente dient bevorzugt als Startpunkt für das Wachstum einer Polyamidkette. Die Aktivatorkomponente ist bevorzugt ein einen elektrophilen Rest aufweisendes Lactam, und ist bevorzugt ein N-Acyl-Lactam, bevorzugt ein N-Acyl-ε-Caprolactam, ein N-Acyl-Laurinlactam, ein N-Acyl-Terpenlactam oder ein Gemisch davon. Bevorzugt ist die Aktivatorkomponente ein N-Acyl-Terpenlactam. In connection with the present invention, the term “activator component” is understood to mean a chemical compound which is intended to start the activated, anionic polymerization according to step b). The activator component preferably serves as a starting point for the growth of a polyamide chain. The activator component is preferably a lactam having an electrophilic radical, and is preferably an N-acyl-lactam, preferably an N-acyl-ε-caprolactam, an N-acyl-laurolactam, an N-acyl-terpene lactam or a mixture thereof. The activator component is preferably an N-acyl terpene lactam.
[0024] Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter dem Begriff «Katalysatorkomponente» eine chemische Verbindung verstanden, welche die Bildung von Lactamatanionen, bevorzugt von Terpenlactamatanionen, ermöglicht und bevorzugt die anionische Polymerisation katalysiert und bevorzugt auch startet. Als Katalysatorkomponente werden bevorzugt deprotonierte Lactame, bevorzugt deprotonierte Terpenlactame, eingesetzt, bevorzugt in Form eines Salzes, auch als Metalllactamat bezeichnet. In connection with the present invention, the term “catalyst component” is understood to mean a chemical compound which enables the formation of lactamate anions, preferably terpene lactamate anions, and preferably catalyzes and preferably also starts the anionic polymerization. Deprotonated lactams, preferably deprotonated terpene lactams, are preferably used as the catalyst component, preferably in the form of a salt, also referred to as metal lactamate.
[0025] Bevorzugt werden sowohl mindestens eine Katalysatorkomponente als auch mindestens eine Aktivatorkomponente zur Aktivierung eines Lactams, bevorzugt des mindestens einen Terpenlactams, bevorzugt bei der anionischen Polymerisation gemäss Schritt b) eingesetzt. Somit wird bevorzugt ein reaktives System bestehend aus Aktivator- und Katalysatorkomponente verwendet. Both at least one catalyst component and at least one activator component are preferably used to activate a lactam, preferably the at least one terpene lactam, preferably in the anionic polymerization according to step b). A reactive system consisting of activator and catalyst components is therefore preferably used.
[0026] Besonders bevorzugt liegt das molare Verhältnis des mindestens einen in Schritt a) bereitgestellten Terpenlactams und der mindestens einen Katalysatorkomponente bei mindestens 2:1, bevorzugt bei mindestens 10:1, bevorzugt bei mindestens 20:1. Bevorzugt liegt das molare Verhältnis zwischen dem mindestens einen in Schritt a) bereitgestellten Terpenlactam und der mindestens einen Katalysatorkomponente bei maximal 100:1, bevorzugt bei maximal 50:1, bevorzugt bei maximal bei 10:1. Bevorzugt liegt das molare Verhältnis des mindestens einen in Schritt a) bereitgestellten Terpenlactams und der mindestens einen Katalysatorkomponente bei 10.000:1 bis 10:1, bevorzugt 200:1 bis 20:1. The molar ratio of the at least one terpene lactam provided in step a) and the at least one catalyst component is particularly preferably at least 2: 1, preferably at least 10: 1, preferably at least 20: 1. The molar ratio between the at least one terpene lactam provided in step a) and the at least one catalyst component is preferably a maximum of 100: 1, preferably a maximum of 50: 1, preferably a maximum of 10: 1. The molar ratio of the at least one terpene lactam provided in step a) and the at least one catalyst component is preferably from 10,000: 1 to 10: 1, preferably from 200: 1 to 20: 1.
[0027] Besonders bevorzugt liegt das molare Verhältnis des mindestens einen in Schritt a) bereitgestellten Terpenlactams und der mindestens einen Aktivatorkomponente bei mindestens 2:1, bevorzugt bei mindestens 10:1, bevorzugt bei mindestens 20:1. Bevorzugt liegt das molare Verhältnis zwischen dem mindestens einen in Schritt a) bereitgestellten Terpenlactam und der mindestens einen Aktivatorkomponente bei maximal 100:1, bevorzugt bei maximal 50:1, bevorzugt bei maximal bei 10:1. Bevorzugt liegt das molare Verhältnis des mindestens einen in Schritt a) bereitgestellten Terpenlactams und der mindestens einen Aktivatorkomponente bei 10.000:1 bis 10:1, bevorzugt 200:1 bis 20:1. The molar ratio of the at least one terpene lactam provided in step a) and the at least one activator component is particularly preferably at least 2: 1, preferably at least 10: 1, preferably at least 20: 1. The molar ratio between the at least one terpene lactam provided in step a) and the at least one activator component is preferably a maximum of 100: 1, preferably a maximum of 50: 1, preferably a maximum of 10: 1. The molar ratio of the at least one terpene lactam provided in step a) and the at least one activator component is preferably from 10,000: 1 to 10: 1, preferably from 200: 1 to 20: 1.
[0028] Bevorzugt wird als Katalysatorkomponente ein Metalllactamat eingesetzt, wobei das Metall bevorzugt aus den ersten drei Hauptgruppen des Periodensystems ausgewählt ist. Bevorzugt ist das Metalllactamat ein Natriumlactamat oder ein Magnesiumlactamat. Bevorzugt wird als Katalysatorkomponente ein Metalllactamat eingesetzt, wobei das Lactamat ein Terpenlactamat ist. Bevorzugt ist die Katalysatorkomponente in einem wasserfreien Lactam gelöst. Bevorzugt liegt die Konzentration der mindestens einen Katalysatorkomponente in einem Bereich von 0,01 und 10%, bevorzugt 0,5 bis 5% (bezogen auf die molare Menge der zu polymerisierenden Verbindungen). A metal lactamate is preferably used as the catalyst component, the metal preferably being selected from the first three main groups of the periodic table. The metal lactamate is preferably a sodium lactamate or a magnesium lactamate. A metal lactamate is preferably used as the catalyst component, the lactamate being a terpene lactamate. The catalyst component is preferably dissolved in an anhydrous lactam. The concentration of the at least one catalyst component is preferably in a range from 0.01 to 10%, preferably from 0.5 to 5% (based on the molar amount of the compounds to be polymerized).
[0029] Bevorzugt ist die Aktivatorkomponente ein acyliertes Lactam, ein mit einer Schutzgruppe blockiertes oder ein nicht blockiertes Isocyanat, ein Polyisocyanat oder ein Derivat davon, ein Carbodiimid, welches bevorzugt auch in zyklischer Form vorliegen kann. Chemische Verbindungen, die als Aktivatorkomponente verwendet werden können, sind in Frunze et al., Russian Chemical Review, 1979, 48(10), 991-1005 offenbart. The activator component is preferably an acylated lactam, an isocyanate blocked or unblocked with a protecting group, a polyisocyanate or a derivative thereof, a carbodiimide, which can preferably also be in cyclic form. Chemical compounds that can be used as the activator component are disclosed in Frunze et al., Russian Chemical Review, 1979, 48 (10), 991-1005.
[0030] Bevorzugt liegt die Konzentration der mindestens einen Aktivatorkomponente in einem Bereich von 0,01 und 10%, bevorzugt 0,1 bis 10%, bevorzugt 0,5 bis 5% (bezogen auf die molare Menge der zu polymerisierenden Verbindungen). The concentration of the at least one activator component is preferably in a range from 0.01 to 10%, preferably 0.1 to 10%, preferably 0.5 to 5% (based on the molar amount of the compounds to be polymerized).
[0031] Bevorzugt liegt die Katalysatorkomponente in einem während der erfindungsgemäss durchgeführten Polymerisierung im flüssigen Aggregationszustand vorliegenden Lactam oder in einem flüssigen, aprotischen Lösungsmittel gelöst vor. The catalyst component is preferably present in a lactam present in the liquid state of aggregation during the polymerization carried out according to the invention or dissolved in a liquid, aprotic solvent.
[0032] Bevorzugt werden in Schritt a) mindestens zwei unterschiedliche Terpenlactame bereitgestellt. Alternativ bevorzugt wird in Schritt a) genau ein Terpenlactam, bevorzugt genau zwei unterschiedliche Terpenlactame, bereitgestellt. Werden in Schritt a) mindestens zwei unterschiedliche Terpenlactame bereitgestellt, so werden diese auch in Schritt b) copolymerisiert. Bevorzugt werden die mindestens zwei unterschiedlichen Monomere, wobei mindestens eines der beiden Monomere ein Terpenlactam ist, derart in Schritt b) polymerisiert, dass statistische Copolymere, Block-Copolymere oder ein Gemisch daraus entstehen. Bei «statistischen Copolymeren» ist die Verteilung der mindestens zwei unterschiedlichen Monomere in der Kette zufällig, also statistisch verteilt. Bei «Block-Copolymeren» enthält die Polymerkette längere Sequenzen oder Blöcke jeweils eines Monomers. At least two different terpene lactams are preferably provided in step a). Alternatively, precisely one terpene lactam, preferably precisely two different terpene lactams, is preferably provided in step a). If at least two different terpene lactams are provided in step a), these are also copolymerized in step b). The at least two different monomers, at least one of the two monomers being a terpene lactam, are preferably polymerized in step b) in such a way that statistical copolymers, block copolymers or a mixture thereof are formed. In the case of “statistical copolymers”, the distribution of the at least two different monomers in the chain is random, that is, it is distributed statistically. In the case of “block copolymers”, the polymer chain contains longer sequences or blocks of one monomer each.
[0033] Bevorzugt werden in Schritt a) mindestens ein Terpenlactam und mindestens ein Nicht-Terpenlactam bereitgestellt. Alternativ bevorzugt werden in Schritt a) mindestens ein Terpenlactam und mindestens eine bifunktionelle Verbindung bereitgestellt, wobei die bifunktionelle Verbindung ausgewählt ist aus einem Diamin, einer Dicarbonsäure und einer Aminocarbonsäure. Die mindestens eine bifunktionelle Verbindung weist zwei funktionellen Gruppen, nämlich die Aminogruppe und/oder Carbonsäuregruppe, endständig auf, wobei die zwei funktionellen Gruppen bevorzugt durch einen aromatischen, nichtaromatischen, ungesättigten oder gesättigten Kohlenstoffring mit bevorzugt drei bis 20 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 5 bis 11 Kohlenstoffatomen, oder durch eine Kohlenstoffkette mit bevorzugt 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 3 bis 11 Kohlenstoffatomen, miteinander verbunden sind, wobei optional mindestens ein Kohlenstoffatom, bevorzugt maximal die Hälfte der in der Kohlenstoffkette vorliegenden Kohlenstoffatome, durch jeweils ein Heteroatom substituiert worden ist, wobei das Heteroatom unabhängig voneinander ausgewählt worden ist aus der Gruppe bestehend aus O, S, Se, NH, NR. Der Kohlenstoffring und/oder die Kohlenstoffkette ist/sind bevorzugt unsubstituiert. [0033] At least one terpene lactam and at least one non-terpene lactam are preferably provided in step a). Alternatively, at least one terpene lactam and at least one bifunctional compound are preferably provided in step a), the bifunctional compound being selected from a diamine, a dicarboxylic acid and an aminocarboxylic acid. The at least one bifunctional compound has two functional groups, namely the amino group and / or carboxylic acid group, at the end, the two functional groups preferably being formed by an aromatic, non-aromatic, unsaturated or saturated carbon ring with preferably three to 20 carbon atoms, preferably 5 to 11 carbon atoms, or by a carbon chain with preferably 1 to 20 carbon atoms, preferably 3 to 11 carbon atoms, are connected to one another, optionally at least one carbon atom, preferably a maximum of half of the carbon atoms present in the carbon chain, has been substituted by a heteroatom, the heteroatom being independent has been selected from one another from the group consisting of O, S, Se, NH, NR. The carbon ring and / or the carbon chain is / are preferably unsubstituted.
[0034] Bevorzugt ist das mindestens eine Nicht-Terpenlactam ε-Caprolactam und/oder Laurinlactam. The at least one non-terpene lactam is preferably ε-caprolactam and / or laurolactam.
[0035] In einer bevorzugten Ausführungsform werden chirale Terpenlactame in Schritt a) bereitgestellt. Bevorzugt wird allein ein einziges Diastereomer des mindestens einen Terpenlactams in Schritt a) bereitgestellt. Bevorzugt wird als Terpenlactam allein das Terpenlactam von (+)-Campher in Schritt b) polymerisiert. Alternativ bevorzugt wird als Terpenlactam allein das Terpenlactam von (-)-Campher polymerisiert. Alternativ bevorzugt wird als Terpenlactam allein das Terpenlactam von (-)-Campher und (+)-Campher polymerisiert. Bevorzugt wird das Polyamid dadurch hergestellt, dass zunächst allein (-)-Campher polymerisiert wird und unabhängig davon allein (+)-Campher polymerisiert wird und anschliessend das (-)-Campher-Polyamid mit dem (+)-Campher-Polyamid copolymerisiert wird, wodurch ein Mischpolymer, auch als Blend bezeichnet, erhalten wird. Alternativ bevorzugt wird als Terpenlactam ein Gemisch aus (+)-Campher und (-)-Campher in Schritt a) bereitgestellt und in Schritt b) copolymerisiert. In a preferred embodiment, chiral terpene lactams are provided in step a). A single diastereomer of the at least one terpene lactam alone is preferably provided in step a). The terpene lactam of (+) - camphor alone is preferably polymerized as terpene lactam in step b). Alternatively, the terpene lactam alone is preferably polymerized by (-) - camphor as the terpene lactam. Alternatively, the terpene lactam alone is preferably polymerized from (-) - camphor and (+) - camphor as terpene lactam. The polyamide is preferably produced by first polymerizing (-) - camphor alone and, independently of this, polymerizing (+) - camphor alone, and then copolymerizing the (-) - camphor polyamide with the (+) - camphor polyamide, whereby a mixed polymer, also referred to as a blend, is obtained. Alternatively, a mixture of (+) - camphor and (-) - camphor is preferably provided as terpene lactam in step a) and is copolymerized in step b).
[0036] Das in Schritt a) bereitgestellte Terpenlactam wird bevorzugt durch Beckmann-Umlagerung aus einem Terpenoxim erhalten. Das Terpenoxim wird bevorzugt aus einem Terpenketon hergestellt. Das in Schritt a) bereitgestellte Terpenlactam kann alternativ bevorzugt aus einem Terpenketon erhalten werden, wobei die Terpenoxim-Bildung in situ erfolgt. Das Terpenketon ist bevorzugt natürlichen Ursprungs. Alternativ bevorzugt wird das Terpenketon aus Terpenen gewonnen, die eine oxidierbare Doppelbindung oder sekundäre Alkoholgruppen aufweisen. The terpene lactam provided in step a) is preferably obtained from a terpene oxime by Beckmann rearrangement. The terpene oxime is preferably made from a terpene ketone. The terpene lactam provided in step a) can alternatively preferably be obtained from a terpene ketone, the terpene oxime formation taking place in situ. The terpene ketone is preferably of natural origin. Alternatively, the terpene ketone is preferably obtained from terpenes which have an oxidizable double bond or secondary alcohol groups.
[0037] Bevorzugt findet in Schritt b) die Polymerisation, bevorzugt Copolymerisation, aller in Schritt a) bereitgestellten Lactame und bifunktionellen Verbindungen statt. The polymerization, preferably copolymerization, of all the lactams and bifunctional compounds provided in step a) preferably takes place in step b).
[0038] Bevorzugt werden die in Schritt a) bereitgestellten Komponenten, insbesondere das mindestens eine Terpenlactam, bevor sie in Schritt b) polymerisiert werden, geschmolzen. Alternativ bevorzugt liegen die in Schritt a) bereitgestellten Komponenten, insbesondere das mindestens eine Terpenlactam in flüssiger Form vor. Alternativ bevorzugt liegt das mindestens eine Terpenlactam in einem Lösungsmittel, bevorzugt in einem Nicht-Terpenlactam oder einem anderen Terpenlactam, gelöst vor. The components provided in step a), in particular the at least one terpene lactam, are preferably melted before they are polymerized in step b). Alternatively, the components provided in step a), in particular the at least one terpene lactam, are preferably in liquid form. Alternatively, the at least one terpene lactam is preferably dissolved in a solvent, preferably in a non-terpene lactam or another terpene lactam.
[0039] In Schritt b) findet bevorzugt eine Copolymerisation des mindestens einen Terpenlactams und des mindestens einen Nicht-Terpenlactams statt. Bevorzugt wird das mindestens eine Terpenlactam und das mindestens eine Nicht-Terpenlactam in einem Verhältnis von 1:10 bis 10:1, bevorzugt 5:1 bis 1:5, bevorzugt 1:5 bis 1:10 eingesetzt und in Schritt b) copolymerisiert. In step b) there is preferably a copolymerization of the at least one terpene lactam and the at least one non-terpene lactam. The at least one terpene lactam and the at least one non-terpene lactam are preferably used in a ratio of 1:10 to 10: 1, preferably 5: 1 to 1: 5, preferably 1: 5 to 1:10 and are copolymerized in step b).
[0040] Bevorzugt ist ein Verfahren vorgesehen, wobei das Polymerisieren in Schritt b) anionisch oder hydrolytisch erfolgt. Bei der anionischen Polymerisation wird ein Anion, bevorzugt ein deprotoniertes Lactam, bevorzugt deprotoniertes Terpenlactam, bevorzugt als Katalysatorkomponente und bevorzugt in Form eines Salzes, auch als Metalllactamat bezeichnet, eingesetzt. A process is preferably provided in which the polymerisation in step b) takes place anionically or hydrolytically. In the case of anionic polymerization, an anion, preferably a deprotonated lactam, preferably deprotonated terpene lactam, is used preferably as a catalyst component and preferably in the form of a salt, also referred to as a metal lactamate.
[0041] Die anionische Polymerisation ist eine im Stand der Technik übliche Polymerisationsart. Es liegt im fachmännischen Wissen, Verfahrensparameter und Verfahrensbedingungen so einzustellen, dass die in Schritt a) bereitgestellten und in Schritt b) zu polymerisierenden Komponenten erfolgreich in Schritt b) mittels einer anionischen Polymerisation polymerisiert werden (siehe dazu B. Tieke, Makromolekulare Chemie, Wiley VCH 2005). Anionic polymerization is a conventional type of polymerization in the prior art. It is within the skill of the art to set process parameters and process conditions so that the components provided in step a) and to be polymerized in step b) are successfully polymerized in step b) by means of an anionic polymerization (see B. Tieke, Makromolekulare Chemie, Wiley VCH 2005).
[0042] Bei der hydrolytischen Polymerisation erfolgt die Ringöffnung des Terpenlactams bevorzugt unter Zusetzen von katalytischen, stöchiometrischen oder überstöchiometrischen Mengen protischer Lösungsmitteln. Bei der hydrolytischen Polymerisation erfolgt die Ringöffnung des Terpenlactams bevorzugt unter Zusetzen von katalytischen, stöchiometrischen oder überstöchiometrischen Mengen von Wasser, einer wässrigen Säure, einem Alkohol, Ammoniak oder einem Amin. Durch die Anlagerung von Wasser, bevorzugt unterstützt durch die Protonierung des Sauerstoffs der Lactam-Gruppe, öffnet sich der Ring des Lactams. Die endständige Amino-Gruppe des ringgeöffneten Terpenlactams kann in einem weiteren Verfahrensschritt das Kohlenstoffatom eines anderen Lactams oder einer Carbonsäure oder eines Derivates davon angreifen. In hydrolytic polymerization, the ring opening of the terpene lactam takes place preferably with the addition of catalytic, stoichiometric or superstoichiometric amounts of protic solvents. In the hydrolytic polymerization, the ring opening of the terpene lactam takes place preferably with the addition of catalytic, stoichiometric or superstoichiometric amounts of water, an aqueous acid, an alcohol, ammonia or an amine. The addition of water, preferably supported by the protonation of the oxygen in the lactam group, opens the ring of the lactam. The terminal amino group of the ring-opened terpene lactam can attack the carbon atom of another lactam or a carboxylic acid or a derivative thereof in a further process step.
[0043] Die hydrolytische Polymerisation, auch als hydrolytische Polykondensation bezeichnet, ist bevorzugt eine diskontinuierliche oder kontinuierliche thermische hydrolytische Polykondensation (siehe WO 2007/128 512 A2; Kunststoffhandbuch/Polyamide, Bottenbruch/Binsack). Bei der diskontinuierlichen oder kontinuierlichen thermischen hydrolytischen Polykondensation wird das Polyamid in einer oder mehreren Stufen, bevorzugt in genau zwei Stufen, unter Druck, bevorzugt bei 0,1 bis 10 bar, bevorzugt 0,5 bis 5 bar, und einer Temperatur, bevorzugt von 100 bis 350 °C, vorzugsweise 200 bis 270 °C, hergestellt. The hydrolytic polymerization, also referred to as hydrolytic polycondensation, is preferably a discontinuous or continuous thermal hydrolytic polycondensation (see WO 2007/128 512 A2; plastics manual / polyamides, Bottenbruch / Binsack). In the discontinuous or continuous thermal hydrolytic polycondensation, the polyamide is in one or more stages, preferably in exactly two stages, under pressure, preferably at 0.1 to 10 bar, preferably 0.5 to 5 bar, and a temperature, preferably 100 to 350 ° C, preferably 200 to 270 ° C.
[0044] Bevorzugt wird das Polyamid durch aktivierte, anionische Polymerisation hergestellt, bevorzugt in einem RIM- (Reaction in Mould) Verfahren zur Herstellung von Gusspolyamiden, oder durch eine kontinuierliche reaktive Extrusion, bevorzugt mithilfe von Extrudern verschiedener Bauweisen, zur Herstellung von thermoplastisch verarbeitbarem Polyamid. The polyamide is preferably produced by activated, anionic polymerization, preferably in a RIM (Reaction in Mold) process for the production of cast polyamides, or by continuous reactive extrusion, preferably using extruders of various types, for the production of thermoplastically processable polyamide .
[0045] Bevorzugt ist ein Verfahren vorgesehen, wobei in Schritt b) mindestens eine Katalysatorkomponente zugesetzt wird, die bevorzugt ein deprotoniertes Terpenlactam ist. Bevorzugt wird in Schritt b) zusätzlich zu der mindestens einen Katalysatorkomponente mindestens eine Aktivatorkomponente eingesetzt, wobei die mindestens eine Aktivatorkomponente ein N-Acyl-Terpenlactam ist. Die Katalysatorkomponente kann alternativ oder zusätzlich bevorzugt Phosphorsäure, phosphorige Säure oder ein Derivat davon sein. A method is preferably provided, wherein in step b) at least one catalyst component is added, which is preferably a deprotonated terpene lactam. In step b), preference is given to using at least one activator component in addition to the at least one catalyst component, the at least one activator component being an N-acyl terpene lactam. The catalyst component can alternatively or additionally preferably be phosphoric acid, phosphorous acid or a derivative thereof.
[0046] Bevorzugt ist ein Verfahren vorgesehen, wobei das mindestens eine Terpenlactam aus einem zyklischen Terpenketon hergestellt wird. Preferably, a method is provided, wherein the at least one terpene lactam is produced from a cyclic terpene ketone.
[0047] Bevorzugt wird das Terpenketon zu dem Terpenlactam durch Beckmann-Umlagerung umgesetzt. The terpene ketone is preferably converted to the terpene lactam by Beckmann rearrangement.
[0048] Bevorzugt ist ein Verfahren vorgesehen, wobei das zyklische Terpenketon ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus den nachfolgenden Strukturformeln (I) oder Gemischen davon: A method is preferably provided, the cyclic terpene ketone being selected from the group consisting of the following structural formulas (I) or mixtures thereof:
[0049] Bevorzugt ist ein Verfahren vorgesehen, wobei das zyklische Terpenketon ausgewählt ist aus den Strukturformeln 1 bis 12 und Bicyclo[2.2.1]heptan-2-on. A method is preferably provided, the cyclic terpene ketone being selected from the structural formulas 1 to 12 and bicyclo [2.2.1] heptan-2-one.
[0050] Bevorzugt ist ein Verfahren vorgesehen, wobei das zyklische Terpenketon ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Campher, Menthon, Dihydrocarvon, Carvon, Isopiperitenon und den aus Limonen, α-Pinen, β-Pinen, δ-Pinen und 3-Caren hergestellten Ketonen. Preferably, a method is provided, wherein the cyclic terpene ketone is selected from the group consisting of camphor, menthone, dihydrocarvone, carvone, isopiperitenone and those prepared from limonene, α-pinene, β-pinene, δ-pinene and 3-carene Ketones.
[0051] Die aus Limonen, α-Pinen, δ-Pinen und 3-Caren hergestellten Ketone entstehen bevorzugt aus den Terpenen Limonen, α-Pinen, δ-Pinen beziehungsweise 3-Caren durch Oxidation der in diesen Verbindungen vorhandenen Doppelbindung zum Keton. Alternativ bevorzugt wird zur Herstellung des Terpenketons das allylische Kohlenstoffatom des α-Pinen, β-Pinen, δ-Pinen oder 3-Caren zum Keton oxidiert. The ketones produced from limonene, α-pinene, δ-pinene and 3-carene are preferably formed from the terpenes limonene, α-pinene, δ-pinene or 3-carene by oxidation of the double bond present in these compounds to the ketone. Alternatively, the allylic carbon atom of the α-pinene, β-pinene, δ-pinene or 3-carene is preferably oxidized to the ketone for the preparation of the terpene ketone.
[0052] Bevorzugt ist ein Verfahren vorgesehen, wobei das Terpenlactam ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus den nachfolgenden Strukturformeln (II) oder Gemischen davon: A method is preferably provided in which the terpene lactam is selected from the group consisting of the following structural formulas (II) or mixtures thereof:
[0053] Bevorzugt ist das mindestens eine Terpenlactam ausgewählt aus den Strukturformeln 13 bis 36, 3-Azabicyclo[3.2.1]octan-2-on und 2-Azabicyclo[3.2.1]octan-3-on. The at least one terpene lactam is preferably selected from the structural formulas 13 to 36, 3-azabicyclo [3.2.1] octan-2-one and 2-azabicyclo [3.2.1] octan-3-one.
[0054] Bevorzugt wird in Schritt b) als einziges Lactam ein Terpenlactam eingesetzt. Bevorzugt ist das einzige Terpenlactam ein Campher-Lactam. A terpene lactam is preferably used as the only lactam in step b). Preferably the only terpene lactam is a camphor lactam.
[0055] Bevorzugt wird das Polymerisieren gemäss Schritt b) bei einer Temperatur von mindestens 80 °C, bevorzugt von mindestens 100 °C, bevorzugt von mindestens 150 °C, bevorzugt von mindestens 200 °C, bevorzugt 200 °C bis 250 °C. Polymerization in step b) at a temperature of at least 80 ° C, preferably at least 100 ° C, preferably at least 150 ° C, preferably at least 200 ° C, preferably 200 ° C to 250 ° C is preferred.
[0056] Das in Schritt c) erhaltene Polyamid weist bevorzugt ein Molekulargewicht Mnvon 100 bis 10.000.000 g/mol, bevorzugt 200 bis 4.000.000 g/mol, bevorzugt 1.000 bis 1.000.000 g/mol, bevorzugt 5.000 bis 100.000 g/mol (jeweils bestimmt durch Gelpermeationschromatographie). Das in Schritt c) erhaltene Polyamid weist bevorzugt mindestens fünf, bevorzugt mindestens 10, bevorzugt mindestens 50, bevorzugt mindestens 100, bevorzugt mindestens 500, bevorzugt mindestens 1000, monomere Wiederholungseinheiten der in Schritt a) bereitgestellten Verbindungen, bevorzugt des mindestens einen Terpenlactams, auf. Bevorzugt weist das in Schritt c) erhaltene Polyamid maximal 5000, bevorzugt maximal 2000, bevorzugt maximal 1000, monomere Wiederholungseinheiten der in Schritt a) bereitgestellten Verbindungen, bevorzugt des mindestens einen Terpenlactams, auf. The polyamide obtained in step c) preferably has a molecular weight Mn of 100 to 10,000,000 g / mol, preferably 200 to 4,000,000 g / mol, preferably 1,000 to 1,000,000 g / mol, preferably 5,000 to 100,000 g / mol mol (each determined by gel permeation chromatography). The polyamide obtained in step c) preferably has at least five, preferably at least 10, preferably at least 50, preferably at least 100, preferably at least 500, preferably at least 1000, monomeric repeat units of the compounds provided in step a), preferably of the at least one terpene lactam. The polyamide obtained in step c) preferably has a maximum of 5000, preferably a maximum of 2000, preferably a maximum of 1000, monomeric repeat units of the compounds provided in step a), preferably of the at least one terpene lactam.
[0057] Der Anteil des mindestens einen Terpenlactams in dem in Schritt c) erhaltenen Polyamid beträgt 0,01 bis 100 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 100 Gew.-%, bevorzugt 20 bis 100 Gew.-%, bevorzugt 20 bis 80 Gew.-%, bevorzugt 30 bis 70 Gew.-%, bevorzugt 40 bis 60 Gew.-% (jeweils bezogen auf das Gesamttrockengewicht des Polyamids). The proportion of the at least one terpene lactam in the polyamide obtained in step c) is 0.01 to 100% by weight, preferably 1 to 100% by weight, preferably 20 to 100% by weight, preferably 20 to 80 % By weight, preferably 30 to 70% by weight, preferably 40 to 60% by weight (in each case based on the total dry weight of the polyamide).
[0058] Bevorzugt ist das erfindungsgemässe oder erfindungsgemäss bevorzugte Verfahren Lösungsmittel-frei. The method according to the invention or the method preferred according to the invention is preferably solvent-free.
[0059] Bei der hydrolytischen Polymerisation werden bevorzugt protische Lösungsmittel, bevorzugt Alkohole oder Wasser, bevorzugt Wasser, eingesetzt. Die anionische Polymerisation wird bevorzugt frei von aprotischen Lösungsmitteln, bevorzugt frei von etwaigen Lösungsmitteln, durchgeführt. In the hydrolytic polymerization, preference is given to using protic solvents, preferably alcohols or water, preferably water. The anionic polymerization is preferably carried out free of aprotic solvents, preferably free of any solvents.
[0060] Insbesondere wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch ein Polyamid gelöst, das durch Polymerisation mindestens eines Terpenlactams hergestellt wurde. Bevorzugt ist das Polyamid hergestellt durch ein erfindungsgemässes oder erfindungsgemäss bevorzugtes Verfahren. In particular, the object of the present invention is achieved by a polyamide which has been produced by polymerizing at least one terpene lactam. The polyamide is preferably produced by a method according to the invention or a method according to the invention.
[0061] Insbesondere wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch ein Polyamid gelöst, das mindestens eine Terpen-Wiederholungseinheit X<1>-L-X<2><>aufweist, wobei X<1>und X<2>unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus einer NH-Gruppe und einer C=O-Gruppe, wobei die mindestens eine Terpen-Wiederholungseinheit mindestens eine Isopreneinheit aufweist. In particular, the object of the present invention is achieved by a polyamide which has at least one terpene repeating unit X <1> -LX <2> <>, where X <1> and X <2> are independently selected from Group consisting of an NH group and a C = O group, the at least one terpene repeating unit having at least one isoprene unit.
[0062] Bevorzugt weist die Terpen-Wiederholungseinheit X<1>-L-X<2>, bevorzugt zusätzlich, (4 + n5), falls X<1>und X<2>keine NH-Gruppe sind, oder (5 + n5), falls X<1>und X<2>eine NH-Gruppe sind, Kohlenstoffatome auf, wobei n ganzzahlige Werte von 0 bis 7, bevorzugt 1 bis 3, bevorzugt 1 bis 2, bevorzugt von 1, aufweist. The terpene repeat unit X <1> -LX <2> preferably additionally has (4 + n5) if X <1> and X <2> are not an NH group, or (5 + n5) if X 1 and X 2 are an NH group, they have carbon atoms, n having integer values from 0 to 7, preferably 1 to 3, preferably 1 to 2, preferably 1.
[0063] Bevorzugt ist die mindestens eine Terpen-Wiederholungseinheit X<1>-L-X<2>eine Terpen-Wiederholungseinheit [-NH-L-CO-]. The at least one terpene repeat unit X 1 -L-X 2 is preferably a terpene repeat unit [-NH-L-CO-].
[0064] Bevorzugt weist das Polyamid mindestens eine erste Terpen-Wiederholungseinheit X<1>-L<1>-X<2>und mindestens eine zweite Terpen-Wiederholungseinheit X<1>-L<2>-X<2>auf, wobei L1 von L<2>verschieden ist. The polyamide preferably has at least one first terpene repeat unit X <1> -L <1> -X <2> and at least one second terpene repeat unit X <1> -L <2> -X <2>, where L1 is different from L <2>.
[0065] Bevorzugt weist das Polyamid als Wiederholungseinheiten allein Terpen-Wiederholungseinheiten auf. Bevorzugt ist die Terpen-Wiederholungseinheit ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus [-NH-L-CO-], [-NH-L-NH-] und [-CO-L-CO-]. The polyamide preferably has only terpene repeat units as repeat units. The terpene repeating unit is preferably selected from the group consisting of [-NH-L-CO-], [-NH-L-NH-] and [-CO-L-CO-].
[0066] Bevorzugt ist ein Polyamid vorgesehen, wobei die mindestens eine Terpen-Wiederholungseinheit ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus den nachfolgenden Strukturformeln (III) oder Gemischen davon: A polyamide is preferably provided, the at least one terpene repeating unit being selected from the group consisting of the following structural formulas (III) or mixtures thereof:
[0067] Bevorzugt alternativ oder zusätzlich ist ein Polyamid vorgesehen, wobei die mindestens eine Terpen-Wiederholungseinheit ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus den nachfolgenden Strukturformeln (IV) oder Gemischen davon: As an alternative or in addition, a polyamide is preferably provided, the at least one terpene repeating unit being selected from the group consisting of the following structural formulas (IV) or mixtures thereof:
[0068] Das erfindungsgemässe oder erfindungsgemäss hergestellte Polyamid weist bevorzugt mindestens ein Monomer mindestens eines ringgeöffneten Terpenlactams auf. The polyamide according to the invention or produced according to the invention preferably has at least one monomer of at least one ring-opened terpene lactam.
[0069] Das erfindungsgemässe oder erfindungsgemäss hergestellte Polyamid weist bevorzugt mindestens ein Monomer mindestens eines ringgeöffneten Terpenlactams auf, wobei das mindestens eine Terpenlactam aus den Strukturformeln 13 bis 36, 3-Azabicyclo[3.2.1]octan-2-on und 2-Azabicyclo[3.2.1]octan-3-on ausgewählt ist. The polyamide according to the invention or produced according to the invention preferably has at least one monomer of at least one ring-opened terpene lactam, the at least one terpene lactam from the structural formulas 13 to 36, 3-azabicyclo [3.2.1] octan-2-one and 2-azabicyclo [ 3.2.1] octan-3-one is selected.
[0070] Das mindestens eine Terpenlactam wird bevorzugt aus einem zyklischen Terpen mit einer Ketogruppe, einer Alkoholgruppe oder einer Doppelbindung hergestellt, wobei das Terpen bevorzugt einen überbrückten Ring aufweist. The at least one terpene lactam is preferably produced from a cyclic terpene with a keto group, an alcohol group or a double bond, the terpene preferably having a bridged ring.
[0071] Bevorzugt weist das erfindungsgemässe oder erfindungsgemäss hergestellte Polyamid 1 bis 100%, vorzugsweise 5 bis 100%, des mindestens einen ringgeöffneten Terpenlactams auf (bezogen auf alle in dem Polyamid vorhandenen Wiederholungseinheiten). The polyamide according to the invention or produced according to the invention preferably comprises 1 to 100%, preferably 5 to 100%, of the at least one ring-opened terpene lactam (based on all repeat units present in the polyamide).
[0072] Bevorzugt weist das erfindungsgemässe oder erfindungsgemäss hergestellte Polyamid eine Polydispersität D, auch als Polydispersität Q bezeichnet, von weniger als 10, bevorzugt weniger als 5, auf. The polyamide according to the invention or produced according to the invention preferably has a polydispersity D, also referred to as polydispersity Q, of less than 10, preferably less than 5.
[0073] Bevorzugt weist das erfindungsgemässe oder erfindungsgemäss hergestellte Polyamid eine relative Viskosität ηrel von > 1,5, bevorzugt von > 1,5 bis 7, bevorzugt > 1,5 bis 5, auf (gemessen in einer 1-Gew.-%igen Lösung in 96-%iger Schwefelsäure analog zu DIN EN ISO 307). The polyamide according to the invention or produced according to the invention preferably has a relative viscosity η rel of> 1.5, preferably> 1.5 to 7, preferably> 1.5 to 5 (measured in a 1% strength by weight Solution in 96% sulfuric acid analogous to DIN EN ISO 307).
[0074] Das erfindungsgemässe oder erfindungsgemäss hergestellte Polyamid weist zusätzlich zu dem mindestens einen ringgeöffneten Terpenlactam mindestens ein weiteres ringgeöffnetes Lactam, bevorzugt ein ringgeöffnetes Nicht-Terpenlactam, auf, wobei das Lactam, bevorzugt das Nicht-Terpenlactam, 4 bis 12 Kohlenstoffatome aufweist. The polyamide according to the invention or produced according to the invention has, in addition to the at least one ring-opened terpene lactam, at least one further ring-opened lactam, preferably a ring-opened non-terpene lactam, the lactam, preferably the non-terpene lactam, having 4 to 12 carbon atoms.
[0075] Bevorzugt wird das Polyamid in Form eines kompakten Festkörpers, eines Granulats, eines Pulvers, einer Faser, einer Platte, eines Rohres, einer Ummantelung, eines Form- oder Profilstücks oder ähnlichem, erhalten. The polyamide is preferably obtained in the form of a compact solid, granules, a powder, a fiber, a plate, a tube, a casing, a shaped or profile piece or the like.
[0076] Insbesondere wird das technische Problem der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, dass ein Verfahren zur Herstellung mindestens eines Terpendiamins bereitgestellt wird, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: i) Bereitstellen mindestens eines Terpenlactams, ii) ringöffnende Umsetzung des in Schritt i) bereitgestellten mindestens einen Terpenlactams, sodass mindestens ein ringgeöffnetes Terpenlactam mit Amino- und Carboxylgruppe erhalten wird, iii) Umsetzen der Carboxylgruppe des mindestens einen ringgeöffneten Terpenlactams mit Amino-und Carboxylgruppe zu einer Aldehyd-Gruppe, sodass mindestens ein ringgeöffnetes Terpenlactam mit Amino- und Aldehydgruppe erhalten wird, iv) Umsetzen der Aldehyd-Gruppe des mindestens einen ringgeöffneten Terpenlactams mit Amino-und Aldehydgruppe zu einer Aminogruppe, sodass mindestens ein Terpendiamin erhalten wird und v) Erhalten des mindestens einen Terpendiamins.In particular, the technical problem of the present invention is solved in that a method for producing at least one terpenediamine is provided, the method comprising the following steps: i) providing at least one terpene lactam, ii) ring-opening conversion of the provided in step i) at least one terpene lactam, so that at least one ring-opened terpene lactam with amino and carboxyl groups is obtained, iii) conversion of the carboxyl group of the at least one ring-opened terpene lactam with amino and carboxyl groups to form an aldehyde group, so that at least one ring-opened terpene lactam with amino and aldehyde groups is obtained iv) converting the aldehyde group of the at least one ring-opened terpene lactam with amino and aldehyde groups to form an amino group, so that at least one terpenediamine is obtained and v) obtaining the at least one terpenediamine.
[0077] Bevorzugt wird in Schritt iii) die Carboxylgruppe zunächst zu einer Hydroxylgruppe reduziert und die erhaltene Hydroxylgruppe anschliessend selektiv zu der Aldehydgruppe oxidiert. Preferably in step iii) the carboxyl group is first reduced to a hydroxyl group and the hydroxyl group obtained is then selectively oxidized to the aldehyde group.
[0078] Das Umsetzen der Aldehydgruppe in Schritt iv) erfolgt bevorzugt durch reduktive Aminierung oder durch Zugabe von Hydroxylamin und anschliessender Reduzierung der entstandenen Oximgruppe. The reaction of the aldehyde group in step iv) is preferably carried out by reductive amination or by adding hydroxylamine and then reducing the oxime group formed.
[0079] Insbesondere wird das technische Problem der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, dass ein Verfahren zur Herstellung mindestens eines Terpendiamins bereitgestellt wird, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: aa) Bereitstellen mindestens eines Terpenlactams, bb) Umsetzen des in Schritt aa) bereitgestellten mindestens einen Terpenlactams mit Ammoniak, sodass ein ringgeöffnetes Terpenlactam mit Amino- und Nitrilgruppe erhalten wird, cc) Reduzieren der Nitrilgruppe des mindestens einen ringgeöffneten Terpenlactams mit Amino- und Nitrilgruppe zu einer Aminogruppe, sodass mindestens ein Terpendiamin erhalten wird und dd) Erhalten des mindestens einen Terpendiamins.In particular, the technical problem of the present invention is solved by providing a method for producing at least one terpene diamine, the method comprising the following steps: aa) providing at least one terpene lactam, bb) implementing the at least one provided in step aa) a terpene lactam with ammonia, so that a ring-opened terpene lactam with amino and nitrile groups is obtained, cc) reducing the nitrile group of the at least one ring-opened terpene lactam with amino and nitrile groups to an amino group, so that at least one terpene diamine is obtained, and dd) obtaining the at least one terpenediamine .
[0080] Bevorzugt ist das in Schritt iv) oder cc) erhaltene Terpendiamin ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus den nachfolgenden Strukturformeln (V) oder Gemischen davon: The terpenediamine obtained in step iv) or cc) is preferably selected from the group consisting of the following structural formulas (V) or mixtures thereof:
[0081] Insbesondere ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch eine Verwendung mindestens eines deprotonierten Terpenlactams, bevorzugt in Form eines Metall-Terpenlactamats, als Katalysatorkomponente bei der Herstellung eines Polyamids gelöst. Zusätzlich zur Verwendung des mindestens einen deprotonierten Terpenlactams wird mindestens ein N-Acyl-Terpenlactam als Aktivatorkomponente bei der Herstellung eines Polyamids verwendet. In particular, the object of the present invention is achieved by using at least one deprotonated terpene lactam, preferably in the form of a metal terpene lactamate, as a catalyst component in the production of a polyamide. In addition to using the at least one deprotonated terpene lactam, at least one N-acyl terpene lactam is used as an activator component in the production of a polyamide.
[0082] Das N-Acyl-Terpenlactam kann bevorzugt durch Acylierung des Lactam-Stickstoffes eines Terpenlactams hergestellt werden. The N-acyl terpene lactam can preferably be prepared by acylation of the lactam nitrogen of a terpene lactam.
[0083] Als Terpenlactame werden bevorzugt die vorstehenden erfindungsgemässen Terpenlactame verstanden, bevorzugt mit den Strukturformeln (I). Terpene lactams are preferably understood to be the above terpene lactams according to the invention, preferably with the structural formulas (I).
[0084] In einer bevorzugten Ausführungsform gelten alle in Zusammenhang mit dem erfindungsgemässen oder erfindungsgemäss bevorzugten Verfahren und/oder dem erfindungsgemässen oder erfindungsgemäss bevorzugten Polyamid mutatis mutandis auch für das Verfahren zur Herstellung eines Terpendiamins und/oder der Verwendung eines deprotonierten Terpenlactams und/oder eines N-Acyl-Terpenlactams. In a preferred embodiment, all in connection with the inventive or preferred method and / or the inventive or preferred polyamide also apply mutatis mutandis to the method for producing a terpenediamine and / or the use of a deprotonated terpene lactam and / or an N. -Acyl Terpene Lactams.
[0085] Insbesondere wird das technische Problem der vorliegenden Erfindung durch ein Metall-Terpenlactamat gelöst. Das Metall des Metall-Terpenlactamats ist bevorzugt aus den ersten drei Hauptgruppen des Periodensystems ausgewählt. Bevorzugt ist das Metall-Terpenlactamat ein Natrium-Terpenlactamat oder ein Magnesium-Terpenlactamat. In particular, the technical problem of the present invention is solved by a metal terpene lactamate. The metal of the metal terpene lactamate is preferably selected from the first three main groups of the periodic table. The metal terpene lactamate is preferably a sodium terpene lactamate or a magnesium terpene lactamate.
[0086] Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Preferred refinements of the present invention emerge from the subclaims.
[0087] Die vorliegende Erfindung wird anhand des nachfolgenden Beispiels näher erläutert. The present invention is explained in more detail using the following example.
[0088] In allen vorstehenden Strukturformeln 1 bis 108 wird über die Stereochemie der stereochemischen, bevorzugt chiralen, Zentren in den einzelnen Verbindungen keine konkretisierende Aussage getroffen. Liegt/Liegen in den Strukturformeln 1 bis 108 ein oder mehrere stereochemische, bevorzugt chirale, Zentren vor, so sind alle Varianten einer möglichen räumlichen Anordnung der Reste umfasst. In all of the structural formulas 1 to 108 above, no specific statement is made about the stereochemistry of the stereochemical, preferably chiral, centers in the individual compounds. If one or more stereochemical, preferably chiral, centers are present in structural formulas 1 to 108, then all variants of a possible spatial arrangement of the radicals are included.
Beispiel:Example:
Herstellung eines Copolymers aus £-CaproIactam und dem aus Campher synthetisierten Lactam.Production of a copolymer from ε-caprolactam and the lactam synthesized from camphor.
[0089] In einem 250 ml 2-Halskolben mit Magnetrührer, Rückflusskühler und Tropfrichter werden unter Luft-und Feuchtigkeitsausschluss 36,2 g ε-Caprolactam (Merck), 10,0 g des aus Campher hergestellten Lactams, auch als Campher-Lactam bezeichnet, und 0,361 g Acyl-Caprolactam (Aktivator: Brüggemann C20P) vorgelegt und durch Erhitzen auf 200 °C zum Schmelzen gebracht. In a 250 ml 2-neck flask with a magnetic stirrer, reflux condenser and dropping funnel, 36.2 g of ε-caprolactam (Merck), 10.0 g of the lactam produced from camphor, also referred to as camphor-lactam, are removed with exclusion of air and moisture and 0.361 g acyl caprolactam (activator: Brüggemann C20P) and melted by heating to 200 ° C.
[0090] In einem Tropftrichter wird unter Luft- und Feuchtigkeitsausschluss ein auf 80 °C -100 °C erhitztes und damit geschmolzenes Gemisch aus 9,47 g ε-Caprolactam und 3,36 g Natriumlactamat (Brüggemann C10) vorgelegt und in grossen Portionen zur Schmelze im Rundkolben zugegeben. Das Reaktionsgemisch wird 25 Minuten bei 210 °C gehalten, wobei es erstarrt. In a dropping funnel, with the exclusion of air and moisture, a mixture of 9.47 g of ε-caprolactam and 3.36 g of sodium lactamate (Brüggemann C10) heated to 80 ° C.-100 ° C. and thus melted is presented and added in large portions Melt added in the round bottom flask. The reaction mixture is kept at 210 ° C. for 25 minutes, during which it solidifies.
[0091] Nach dem Abkühlen wird das Reaktionsgefäss zerstört und das so erhaltene Produkt mechanisch zerkleinert. After cooling, the reaction vessel is destroyed and the product thus obtained is mechanically comminuted.
[0092] Zur Bestimmung der nicht umgesetzten Restmonomere werden 3,15 g zu Pulver zerkleinertes Polymer mit etwa 10% Restfeuchte in 43 ml entionisiertem Wasser für 24 Stunden zum Rückfluss erhitzt. Die Suspension wird heiss filtriert, der Feststoff getrocknet und die thermischen Eigenschaften per dynamische Differenzkalorimetrie (DSC) bestimmt. Es werden 2,16 g Feststoff erhalten. Das Lösungsmittel der Mutterlauge wird am Vakuum entfernt und der Rückstand ebenfalls getrocknet. Es werden 0,660 g erhalten. Die gaschromatographisch-massenspektroskopische (GC-MS) Analyse dieses extrahierten Materials zeigt ein Verhältnis von ε-Caprolactam zum Campher-basierten Lactam von 1: 9. To determine the unreacted residual monomers, 3.15 g of powdered polymer with about 10% residual moisture in 43 ml of deionized water are refluxed for 24 hours. The suspension is filtered hot, the solid is dried and the thermal properties are determined by dynamic differential calorimetry (DSC). 2.16 g of solid are obtained. The solvent of the mother liquor is removed in vacuo and the residue is also dried. 0.660 g are obtained. The gas chromatographic-mass spectroscopic (GC-MS) analysis of this extracted material shows a ratio of ε-caprolactam to camphor-based lactam of 1: 9.
Claims (15)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014221061.5A DE102014221061B4 (en) | 2014-10-16 | 2014-10-16 | Terpene lactam based polyamides |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CH710304A2 true CH710304A2 (en) | 2016-04-29 |
CH710304B1 CH710304B1 (en) | 2019-08-30 |
Family
ID=55637862
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CH01493/15A CH710304B1 (en) | 2014-10-16 | 2015-10-15 | Terpene lactam based polyamides. |
CH01040/19A CH715224B1 (en) | 2014-10-16 | 2015-10-15 | Process for the preparation of a terpendiamine. |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CH01040/19A CH715224B1 (en) | 2014-10-16 | 2015-10-15 | Process for the preparation of a terpendiamine. |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CH (2) | CH710304B1 (en) |
DE (1) | DE102014221061B4 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114127157A (en) * | 2019-05-20 | 2022-03-01 | 赢创运营有限公司 | Polyamide with cyclic terpenoid substructure |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018203631A1 (en) * | 2018-03-09 | 2019-09-12 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Isomer-enriched 3-caranlactams and polyamides based thereon with high optical purity and adjustable crystallinity for high performance applications |
EP4067409A1 (en) | 2021-04-01 | 2022-10-05 | Ems-Chemie Ag | Renewable cycloaliphatic diamines and polymers thereof |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2810332B1 (en) * | 2000-06-16 | 2002-07-19 | Rhodia Eng Plastics Srl | MODIFIED POLYAMIDES, COMPOSITIONS BASED ON SUCH POLYAMIDES, AND MACROMOLECULAR COMPOUNDS USEFUL FOR THEIR PRODUCTION |
DE10354606A1 (en) * | 2003-11-21 | 2005-06-16 | Bayer Ag | Process for the continuous production of polyamides with improved flow properties |
DE102006021400B4 (en) | 2006-05-08 | 2008-08-21 | Combots Product Gmbh & Co. Kg | Method and device for providing a selection menu associated with a displayed symbol |
US9101138B2 (en) * | 2013-03-14 | 2015-08-11 | The United States Of America, As Represented By The Secretary Of Agriculture | Methods and compositions utilizing lactams derived from camphor, verbenone or cat thyme oil for repelling blood-sucking and biting insects, ticks and mites |
-
2014
- 2014-10-16 DE DE102014221061.5A patent/DE102014221061B4/en active Active
-
2015
- 2015-10-15 CH CH01493/15A patent/CH710304B1/en unknown
- 2015-10-15 CH CH01040/19A patent/CH715224B1/en unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114127157A (en) * | 2019-05-20 | 2022-03-01 | 赢创运营有限公司 | Polyamide with cyclic terpenoid substructure |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102014221061A1 (en) | 2016-04-21 |
CH715224B1 (en) | 2020-01-31 |
CH710304B1 (en) | 2019-08-30 |
DE102014221061B4 (en) | 2019-05-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69609417T2 (en) | BRANCHED STAR-SHAPED POLYAMIDE | |
DE19715679C2 (en) | Process for producing a catalytically active liquid system for triggering the anionic lactam polymerization | |
EP0023956B1 (en) | Process for preparing polyether(ester) amides | |
EP0693515A1 (en) | Process for the preparation of precondensates of semi-crystalline or amorphous semi-aromatic thermoplastic (co)polyamides | |
DE102014221061B4 (en) | Terpene lactam based polyamides | |
DE756818C (en) | Process for converting cyclic amides into linear polyamides | |
US3437627A (en) | Polyamide-dibenzenylbenzene compositions | |
EP0288893B1 (en) | Alpha-amino-epsilon-caprolactam modified polyamides based on dicarboxylic acids/diamines | |
DE10047657B4 (en) | Process for the preparation of polycaprolactam, a polycaprolactam and its use | |
DE2626273A1 (en) | HIGH-IMPACT POLYAMIDE | |
DE19519819A1 (en) | Process for the recycling of aqueous extract solutions which are produced in the production of PA 6 or copolyamides | |
DE3534817A1 (en) | Process for the preparation of polyamide | |
EP3320025B1 (en) | Crosslinking of polyamides in the melt | |
EP1242505A1 (en) | Method for the continuous production of copolyamides based on a lactame (i), a diamine (ii) and a dicarboxylic acid (iii) | |
WO2020234289A1 (en) | Polyamides with cyclic terpenoid substructures | |
WO2014135626A1 (en) | Production of polyamides by hydrolytic polymerization and multiple extraction | |
EP2646494A2 (en) | Crosslinked polyamides | |
DE1940622A1 (en) | Anionically polymerized polycaprolactam and poly compounds | |
WO2002094909A1 (en) | Method for the treatment of oligoamides and for the production of polyamides | |
CH270546A (en) | Method for producing a polyamide. | |
DE1223100B (en) | Manufacture of threads or fibers from polyamides | |
EP1817361B1 (en) | Method for the continuous production of polyamides with improved flow properties | |
DE2647309A1 (en) | Block amide! copolymer prepn. - by dissolving oligo-amide in lactam melt and polymerising the soln. by anionically activated polymerisation | |
EP3762446A1 (en) | Isomer-enriched 3-caranlactams and polyamides based thereon with high optical purity and adjustable crystallinity for high-performance applications | |
DE1198559B (en) | Process for the production of high molecular weight polyoxymethylenes |