CZ3896A3

CZ3896A3 - Process for preparing dendritic macromolecule

Info

Publication number: CZ3896A3
Application number: CZ9638A
Authority: CZ
Inventors: Brabander-Van Den Berg Elle De; Anna Maria Cornelia Castelijns; Man Hendrikus Cornelis Joha De; Rafael Wilhelmus Eli Reintjens
Original assignee: Dsm Nv
Priority date: 1993-07-08
Filing date: 1994-07-04
Publication date: 1996-04-17
Also published as: CA2166720A1; RU2134275C1; CN1044254C; WO1995002008A1; NZ269602A; NO960006L; EP0707611A1; JPH08512345A; CN1129455A; AU7391494A; PL174811B1; BR9407013A; BE1007260A3; DE69405570T2; HU215471B; DK0707611T3; ES2107854T3; HU9503709D0; DE69405570D1; SK1696A3

Description

Způsob přípravy dendritické makromolekuly

Oblast -techniky

Vynález se týká způsobu přípravy dendritické makromolekuly, při kterém se podíl molekuly tvořící jádro obsahující přinejmenším jednu funkční skupinu rozpustí v rozpouštědle, načež potom následuje střídavé provádění adiční reakce a hydrogenační reakce, přičemž při provádění adiční reakce se vinylkyanidové jednotky přidávají do roztoku, který reaguje s funkčními skupinami takovým způsobem, že se tvoří dendritické makromolekuly s koncovými kyanidovými skupinami, a během hydrogenační reakce se tyto kyanidové skupiny redukuj í v roztoku působením vodíku a vhodného katalyzátoru takovým způsobem, že se tvoří funkční aminové skupiny.

Dosavadní stav techniky

Pokud se týče dosavadního stavu techniky, potom je v publikované mezinárodní patentové přihlášce PCT V0-A-9314147 popisován postup, při kterém se diaminová sloučenina, jako je například 1,4-diaminobutan, rozpustí v methanolu, načež se přidá vinylkyanidová sloučenina, jako je například akrylonitril. V průběhu Michaelovy adiční reakce se přebytkový podíl vinylkyanidové sloučeniny oddestilovává, čímž se získá reakční produkt s koncovými kyanidovými skupinami. V následující fázi tohoto postupu se tento reakční produkt s koncovými kyanidovými skupinami redukuje ve vodě za použití vodíku jako redukčního činidla. Tímto způsobem se získá reakční produkt s koncovými aminovými skupinami, který se oddělí odpařením vody. Tyto dvě reakce se provádí střídavě, čímž se získá dendritická makromolekula o požadované generaci.

Ovšem tento postup podle V0-A-9314147 má nevýhodu v tom, že koncentrace reakčního produktu s koncovými kyanidovými skupinami je během provádění hydrogenacní reakce relativně nízká. Na jedné straně tato nízká koncentrace znamená, že je nutno odstraňovat po provedení hydrogenacní reakce velké množství rozpouštědla, a na druhé straně tato nízká koncentrace znamená, že kapacita reaktorů není využita efektivním způsobem. I když je možno tento postup provádět, resp. využít k provádění postupů ve velkoprůmyslovém měřítku a z mnoha důvodů je velice vhodný pro přípravu dendritických makromolekul v komerčním rozsahu, má tento postup nevýhody vyplývající z výše uvedených důvodů. Další nevýhoda tohoto postupu spočívá v tom, že do hydrogenacní reakce se přidává relativně velké množství katalyzátoru. Kromě toho je další nevýhodou tohoto postupu to, že při oddestilovávání použitého rozpouštědla prováděném po dokončení hydrogenacní reakce a po otevření reaktoru po dokončení hydrogenacní reakce se projevuje pěnění reakční směsi.

Podstata vynálezu

Cílem uvedeného vynálezu je tudíž vyvinutí postupu přípravy dendritických makromolekul, při kterém by byly odstraněny nevýhody postupů podle dosavadního stavu techniky nebo při kterém by se tyto nevýhody objevovaly ve významně menším rozsahu.

Podstata způsobu přípravy dendritických makromolekul, při kterém se podíl molekul tvořících jádro obsahující přinejmenším jednu funkční skupinu rozpustí v rozpouštědle, načež potom následuje střídavé provádění adiční reakce a hydrogenační reakce, přičemž při provádění adiční reakce se vinylkyanidové jednotky přidávají do roztoku, který reaguje s funkčními skupinami takovým způsobem, že se tvoří dendritické makromolekuly s koncovými kyanidovými skupinami, a během hydrogenační reakce se tyto kyanidové skupiny redukuj i v roztoku působením vodíku a vhodného katalyzátoru takovým způsobem, že se tvoří funkční aminové skupiny, podle uvedeného vynálezu spočívá v tom, že použitým rozpouštědlem, ve kterém se provádí hydrogenační reakce je alkohol, který obsahuje podíl amoniaku, přičemž molární poměr mezi množstvím amoniaku a počtem kyanidových skupin je vyšší než 0,8.

Většinou je molární poměr mezi množstvím amoniaku a počtem kyanidových skupin nižší než 50. Nejčastěji je velké množství amoniaku přítomeno v plynové fázi, pouze podíl tohoto amoniaku je rozpuštěn v alkoholu. Molární poměr mezi množstvím amoniaku a počtem kyanidových skupin je ve výhodném provedení vyšší než 1 a nižší než 20.

Podle uvedeného vynálezu bylo zcela neočekávatelně zjištěno, že při provádění tohoto postupu je možno využít kapacitu reaktorů k provádění hydrogenačních reakcí podstatně ekonomičtějším způsobem. Rovněž bylo podle uvedeného vynálezu zjištěno, že požadované množství katalyzátoru při provádění tohoto postupu podle uvedeného vynálezu může být podstatně menší a tím se selektivita reakcí podílejících se na tomto postupu dále zvýší. Kromě toho bylo při provádění postupu podle vynálezu zjištěno, že se během provádění hydrogenační reakce a při otevření reaktoru a po dokončení této hydrogenační reakce objevuje pěnění reakční směsi v mnohem menší míře nebo se toto pěnění neobjevuje vůbec.

V publikaci Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 29 (1990), str. 138-175 je uváděno několik možných aplikací dendritických makromolekul, jako je například použití dendritických makromolekul pro kalibraci sít, jako katalyzátorů (nosičových materiálů), jako selektivních membrán, použití dendritických makromolekul pro elektronické účely a pro vytváření povlaků, přičemž je možno rovněž dendritických makromolekul použít jako modifikátorů houževnatosti nebo jako zesilovacích činidel pro nejrůznější plastické hmoty.

Při provádění postupu podle uvedeného vynálezu se podíl molekuly tvořící jádro rozpustí v rozpouštědle.

Molekuly, kterých je možno použít jako jádrových molekul podle uvedeného vynálezu, představují molekuly, které obsahují přinejmenším jednu funkční skupinu. V rámci uvedeného vynálezu představuje funkční skupina skupinu, která reaguje, případně v přítomnosti vhodného katalyzátoru, s vinylkyanidovou jednotkou.

Těmito skupinami, které reagují s vinylkyanidovou jednotkou za příznivých reakčních podmínek, jsou například hydroxylové skupiny, primární a sekundární aminové skupiny, thiolové skupiny, uhlíkové sloučeniny s elektronegativními substituenty, jako je například esterová skupina, amidová skupina, ketonová skupina, aldehydová skupina, skupina karboxylové kyseliny a soli těchto skupin. Ve výhodném provedení podle uvedeného vynálezu obsahuje molekula tvořící jádro hydroxylovou skupinu, primární aminovou skupinu a/nebo sekundární aminovou skupinu jako funkční skupinu.

V závislosti na povaze funkční skupiny může tato funkční skupina reagovat s jednou nebo více vinylkyanidovými jednotkami. Jestliže funkční skupina reaguje s F vinylkyanidovými jednotkami, potom její funkčnost je F. Hydroxylová skupina reaguje s jednou vinylkyanidovou jednotkou, takže její funkčnost F je 1. Primární aminová skupina reaguje s dvěma vinylkyanidovými jednotkami, takže její funkčnost F je 2. Nejčastěji je tato funkčnost 1, 2 nebo 3.

Obvykle každá funkční skupina molekuly tvořící jádro, která má funkčnost F, reaguje s F vinylkyanidovými j ednotkami.

Vhodné vinylkyanidové jednotky obsahují dvojnou vazbu a rovněž tak skupinu přitahující elektrony, která je konjugována s touto dvojnou vazbou. Tyto vhodné vinylkyanidové jednotky je možno vybrat ze skupiny sloučenin obecného vzorce I :

R² R¹ \ / C = C	(I)
/ \ H A

ve kterém :

R³· znamená -H nebo -CH^,

R² znamená -H, -CH^ nebo uhlovodíkový zbytek obsahující 2 až 18 atomů uhlíku a obsahující přinejmenším jednu dvojnou vazbu konjugovanou s dvojnou vazbou obecného vzorce I, jako je například -CH=CH2 , -CH=C-CH=CH2 ,

Ο Η O O ^{11 1} 3 II 3 II

A znamená -C=N , -C-N-R^-3 , -C-O-R⁰ nebo -C-R , a

R³ znamená uhlovodíkový zbytek obsahující 1 až 18 atomů uhlíku a obsahující 1 až 5 kyanidových skupin.

Zejména výhodnými vinylkyanidovými skupinami, které je možno použít podle uvedeného vynálezu, jsou akrylonitrilová skupina a methakrylonitrilová skupina (MACN).

Podle prvního výhodného provedení postupu podle uvedeného vynálezu obsahuje molekula tvořící jádro výhodně 1 až 10 funkčních skupin. Výhodně je tato molekula tvořící jádro například vybrána ze skupiny zahrnující amoniak, vodu, methanol, polymethylendiaminy, jako je například hexamethylendiamin, ethylendiamin a 1,4-diaminobutan (DAB), diethylentriamin, triethylentetramin, tetraethylenpentamin, lineární a rozvětvený polyethylenimin, methylamin, hydroxyethylamin, oktadecylamin, polyaminoalkylareny, jako je například 1,3,5-tris(aminoethyl)benzen, tris(aminoalkyl)aminy, jako je například tris (aminoethyl) amin, heterocyklické aminy, jako jsou například imidazoliny a piperidiny, hydroxyethylaminoethylamin, merkaptoethylamin, morfolin, piperazin, pentaerythritol, polyalkylenpolyoly, jako je například polyethylenglykol a polypropylenglykol, glykoly, jako je například ethylenglykol, polyalkylenpolymerkaptany,

1,2-dimerkaptoethan, fosfin, e-aminokapronová kyselina, glycin, thiofenoly, fenoly, melamin a deriváty těchto látek, jako je například melamintris (hexamethylendiamin). Ve výhodném provedení je při provádění tohoto postupu podle vynálezu uvedená molekula tvořící jádro zvolena ze skupiny

Ί zahrnující methylendiaminy, glykoly a tris(l,3,5aminomethyl)benzen. Ještě výhodnější je použít jako molekuly tvořící jádro 1,4-diaminobutan.

Podle druhého výhodného provedení postupu podle uvedeného vynálezu je jako jádro dendritické makromolekuly použit (ko)polymer obsahující jednu nebo více výše uvedených funkčních skupin. Jako příklad takovýchto (ko)polymerů je možno uvést kopolymery styrenu a maleinimidu, kopolymery styrenu a akrylonitrilu, polyethylenimin a takové polymery jako je například polypropylenoxid, polystyren a ethylen-propylen-dienové kopolymery, které jsou funkčně spojené s jednou nebo více výše uvedenými funkčními skupinami, jako jsou například NJ^-skupiny.

Podle třetího výhodného provedení postupu podle uvedeného vynálezu se jako jádra dendritické makromolekuly používá dendrimerů s nižšími generacemi, jako například první, druhé nebo třetí generace, které jsou uváděny v patentu Spojených států amerických č. US-A-4507466 a v publikaci F. Vogtle a kol., Synthesis, únor 1978, str. 155-158. Zejména v tomto případě je funkčnost molekuly tvořící jádro velmi vysoká, například může být přítomno 10 až 40 aminových skupin. Molekulová hmotnost těchto molekul tvořících jádro je většinou vyšší než 200 a většinou je nižší než 5000.

Tvar dendritické makromolekuly je do značné míry závislý na tvaru zvolené molekuly jádra. Jestliže se jako molekula tvořící jádro zvolí malá molekula nebo kulovitý dendrimer, potom se získá kulovitá dendritická makromolekula. Jestliže se se jako molekula tvořící jádro použije polymer, který má pouze koncové funkční skupiny, potom má takto získaná dendritická makromolekula více protáhlej ší tvar.

Postup přípravy dendritických makromolekul, který probíhá za použití Michaelovy adice, zahrnuje provedení následuj ících stupňů :

(a) téměř všechny funkční skupiny molekuly tvořící jádro zreagují s jednou nebo více vinylkyanidovými j ednotkami, (b) téměř všechny inkorporováné vinylkyanidové jednotky se hydrogenují na aminové skupiny, (c) téměř všechny aminové skupiny takto vzniklé zreagují s vinylkyanidovými jednotkami, stupně (b) a (c) se provádí střídavě (N-l)-krát, čímž se získá makromolekula o požadované generaci N. Hodnota N se ve většině případů pohybuje v rozmezí od 1 do 10, přičemž ve výhodném provedení podle vynálezu má N hodnotu 2 nebo vyšší, zejména 3 nebo hodnotu vyšší.

K získání dendritické makromolekuly o specifické generaci se výše uvedená adiční a hydrogenační reakce provádí opakovaně střídavě mnohokrát. Po provedení jedné adiční reakce se získá molekula první generace. Po provedení tří adičních reakcí a dvou hydrogenačních reakcí, které se provedou střídavě, se získá dendritická makromolekula třetí generace.

Postup přípravy je možno zastavit po provedení reakčního stupně (b), přičemž v tomto případě se získá dendritická makromolekula generace 1,5, 2,5 nebo vyšší.

Při provádění postupu podle uvedeného vynálezu není nutné pokaždé čistit produkt získaný při provádění každého jednoxlivého odděleného mezilehlého sxupně. Ovšem obvykle se produkx získaný v xomXo odděleném mezilehlém sxupni odděluje, čímž se míní xo, že se odsxraňuje přebyxkový podíl reakčních láxek, kaxalyzáxoru a rozpoušxědla.

TakXo získané dendrixické makromolekuly jsou charakxerisxické Xím, že z xéxo dendrixické makromolekuly vysxupuje celá řada věxví xvořených vinylkyanidovými jednoxkami. Po dokončení uvedených reakcí, kxeré jsou součásxí přípravy uvedených makromolekul, je možno celkový počex věxví požadované generace N vypočíxax následuj ícím způsobem. Jesxliže G znamená počeX funkčních skupin molekuly jádra a F předsxavuje funkčnosX každé jednoxlivé funkční skupiny, poxom počex reakxivních mísX R molekuly jádra odpovídá součxu funkčnosxí F všech funkčních skupin G.

Maximální počeX věxví N-Xé generace je možno definovaX jako počex reakxivních mísX R vynásobený F^^-2·. Jesxliže reakce zúčasxňující se na XomXo posXupu neproběhnou úplně, poXom N-1 počex věxví je menší než počex R vynásobený hodnoxou F

Uvedená Michaelova adice se nejčasxěji provádí v rozxoku. V XomXo případě se podíl molekuly jádra nebo podíl dendrixické makromolekuly generace N + 0,5 rozpusxí v rozpoušxědle. Ve výhodném provedení podle uvedeného vynálezu se XoXo rozpoušxědlo vybere rakovým způsobem, aby bylo dosaženo maximálního příznivého účinku na průběh obou reakcí zúčasxňuj ících se na xéxo přípravě a aby se zabránilo průběhu bočních reakcí. Z výše uvedeného je paXrné, že je velice důležixé vybrax Xakové rozpoušxědlo, kxeré za použixých reakčních podmínek nereaguje s funkčními skupinami molekuly jádra nebo s dendrixickou makromolekulou generace N + 0,5. Konečné rozhodnuxí o výběru vhodného rozpoušxědla závisí ve značné míře na povaze funkčních skupin molekuly t

O< i

c.» '< -Ό ί f- za > ϊ w i- C-. í

Ní · (JI-

__ o CL O --I <

σ o

c<x en

CO

CD ac oc tvořící jádro nebo na dendritické makromolekule generace N + 0,5.

Podle uvedeného vynálezu je vhodným rozpouštědlem takové rozpouštědlo, které je zvoleno ze skupiny zahrnující vodu, tetrahydrofuran, různé alkoholy, jako je methanol, ethanol, isopropanol a podobné jiné látky, a směsi těchto rozpouštědel. Ve výhodném provedení podle uvedeného vynálezu se jako rozpouštědla používá voda, methanol nebo směsi těchto látek. Podle ještě výhodnějšího provedení se jako rozpouštědla používá voda.

V následující fázi se k takto získanému roztoku molekul jádra nebo dendritických molekul generace N + 0,5 v rozpouštědle přidají vinylkyanidové jednotky V tomto případě je důležité, stejně jako tomu bylo v případě rozpouštědla, aby toto rozpouštědlo nereagovalo s vinylkyanidovými jednotkami.

V případě, kdy je požadováno, aby v tomto reakčním stupni téměř každé reaktivní místo jádra zreagovalo s vinylkyanidovou jednotkou, potom poměr mezi reakčními složkami, který je možno definovat jako poměr mezi počtem vinylkyanidových jednotek a počtem reaktivních míst, by měl být přinejmenším 1. Jestliže je tento poměr nižší než 1, potom ne každé reaktivní místo zreaguje s vinylkyanidovou jednotkou. Poměr mezi počtem vinylkyanidových jednotek a počtem reaktivních míst je většinou v rozmezí od 1 do 5, ve výhodném provedení postupu podle vynálezu v rozmezí od 1 do 2,5.

Při provádění postupu, který je popsán ve zveřejněné mezinárodní patentové přihlášce VO-A-9314147, se vinylkyanidová složka přidává do roztoku pomalým způsobem. Reakční směs se ochlazuje kontinuálním způsobem aby se předešlo nežádoucím bočním reakcím. Podle této patentové přihlášky VO-A-9314147 se Michaelova adice provádí při mírné teplotě, například při teplotě 40 ’C. K dosažení téměř úplné konverze se použije raději dlouhých reakčních intervalů, například 12 hodin.

Postup podle uvedeného vynálezu poskytuje tu výhodu, že vinylkyanidovou složku je možno přidávat do reakční směsi najednou. Kromě toho není nezbytné chladit reaktor k zabránění bočních reakcí.

Hodnota tlaku používaná při provádění Michaelovy adiční reakce není rozhoduj ící. Tato Michaelova adice se většinou provádí při atmosférickém tlaku, ovšem je možno ji rovněž provést při zvýšeném tlaku.

Michaelova adice probíhající při atmosférickém tlaku se obvykle provádí při teplotě v rozmezí od 60 ’C do 100 C, ve výhodném provedení podle uvedeného vynálezu v rozmezí od 70 °C do 90 °C. V případě, kdy se Michaelova adice provádí při zvýšeném tlaku, potom se použije vyšších teplot.

Podle uvedeného vynálezu bylo zjištěno, že při prováděni tohoto postupu je možno značně zkrátit reakční interval. Zcela neočekávaně bylo zjištěno, že i když se použije vyšších teplot dosáhne se zvýšení selektivity Michaelovy adice.

Při provádění postupu podle uvedeného vynálezu se ukázalo, že interval, ve kterém se dosáhne úplné konverze, se zmenšuje se zvyšující se koncentrací vinylkyanidové složky. Při provádění tohoto postupu se ukázalo, že je možno dosáhnout téměř úplné konverze při provádění Michaelovy adice podle vynálezu v intervalu, který je například kratší než 8 hodin nebo kratší než 5 hodin. Reakční interval Michaelovy adice je obvykle delší než 0,5 hodiny.

Při provádění Michaelovy adice je možno do reakční směsi případně přidávat katalyzátor, přičemž účelem je to, aby dobře proběhla reakce funkčních skupin s vinylkyanidovými jednotkami. Jako příklad katalyzátorů, které jsou vhodné pro tento účel, je možno uvést slabé kyseliny, jako je například kyselina octová, nebo (slabé) bazické látky. Množství katalyzátoru, který se přidává do reakční směsi je obvykle 0 až 5 96 molárních vztaženo na počet reaktivních míst R.

V obvyklém provedení je možno reakční produkt s koncovými kyanidovými jednotkami po provedení Michaelovy adice oddělit jednoduchým způsobem, například oddestilováním přebytkového množství nitrilové složky a části rozpouštědla a následně provedenou fázovou separací, na jedné straně zbytku rozpouštědla a malého množství nitrilové složky a na druhé straně dendrimeru s určitým podílem vody. Při tomto postupu se nejdříve oddestiluje přebytek nitrilové složky při teplotě ve výhodném provedení nižší než 80 ’C, načež se tato reakční směs ochladí na teplotu pohybující se v rozmezí od teploty místnosti do 60 °C, čímž se dosáhne optimálního fázového rozdělení. Ve výhodném provedení postupu podle vynálezu se tato reakční směs ochladí na teplotu v rozmezí od teploty místnosti do 45 ^eC. Rozpouštědlová vrstva, která neobsahuje dendrimer obsahuje veškeré vedlejší produkty a nezreagovanou vinylkyanidovou složku, přičemž tento podíl je možno opětovně použít k provedení následné Michaelovy adiční reakce.

Čistota reakčního produktu s koncovými kyanidovými skupinami, který se získá postupem podle uvedeného vynálezu, se jeví jako větší než čistota produktu získaného postupem popsaným ve výše uvedené zveřejněné patentové přihlášce VO-A-9314147. Při provádění postupu podle uvedeného vynálezu je možno provést další čistící stupeň, jako je například rekrystalizace, ovšem obvykle je provedení tohoto stupně nadbytečné. Při provádění postupu podle uvedeného vynálezu se obvykle reakční produkt s koncovými kyanidovými skupinami získá se selektivitou vyšší než 99 %. Selektivita vztažená na přídavek vinylkyanidových jednotek je ve výhodném provedení vyšší nebo rovna 99,5 %.

Tyto kyanidové skupiny v takto získaném reakčním produktu s koncovými kyanidovými skupinami se v následující fázi redukují na aminové skupiny, k čemuž se použije hydrogenační reakce. V případě, že inkorporovanými vinylkyanidovými jednotkami jsou akrylonitrilové jednotky, potom vzniknou propylaminové (PA) jednotky.

Při provádění postupu podle uvedeného vynálezu se ukázalo jako možné uskutečnit téměř kompletní hydrogenací nitrilových skupin v dendrimerech obsahujících více než 8 nitrilových skupin, zejména obsahujících více než 10 nitrilových skupin.

Postup podle uvedeného vynálezu se jeví jako zejména vhodný k provádění hydrogenace nitrilových skupin v dentritických makromolekulách obsahujících více než 10 nitrilových skupin, zejména obsahujících více než 15 nitrilových skupin.

Rozpouštědlem použitým při provádění hydrogenace podle uvedeného vynálezu je alkohol, který obsahuje podíl amoniaku, přičemž molární poměr mezi amoniakem a počtem kyanidových skupin je vyšší než 0,8. K dosažení dobré selektivity se ukazuje jako vhodné, jestliže molární poměr mezi podílem amoniaku a počtem kyanidových skupin vzrůstá se vzrůstajícím počtem generací. Dobré selektivity při provádění hydrogenační reakce se dosáhne jestliže molárni poměr mezi amoniakem a počtem kyanidových skupin je nižší než 50 nebo nižší než 20.

Mezi vhodné alkoholy používané při provádění postupu podle uvedeného vynálezu patří například nízkovroucí alkoholy, jako je například methanol, ethanol, isopropanol a podobné další alkoholy. Případně je možno použit směs různých alkoholů. Tímto alkoholem je ve výhodném provedení methanol. Případně je možno použít směsi jednoho nebo více alkoholů a vody. Obvykle je hmotnostní poměr vody k alkoholu v rozmezí od 1 : 50 do 2 : 1. Ve výhodném provedení je hmotnostní poměr vody k alkoholu v rozmezí od 1 : 10 do 1 : 1.

Zcela neočekávatelně bylo podle uvedeného vynálezu zjištěno, že pomocí hydrogenace prováděné podle uvedeného vynálezu je možno zvýšit selektivitu následně prováděné Michaelovy adiční reakce z hodnoty asi 95 % na hodnotu

99,5 % nebo na hodnotu ještě vyšší.

Tuto hydrogenační reakci je možno provést například tak, že se do reakce uvádí inkorporované kyanidové skupiny s plynným vodíkem. V případě, že je požadováno provedení úplné redukce, potom molární poměr mezi vodíkem a kyanidovými skupinami by měl být dostatečně vysoký.

Obvykle se používá molárního poměru přinejmenším 2.

Uvedený hydrogenační stupeň se provádí v přítomnosti vhodného katalyzátoru. Obvykle se používá hydrogenačního katalyzátoru, ve výhodném provedení heterogenního hydrogenačního katalyzátoru.

Katalyzátor použitý při provádění postupu podle uvedeného vynálezu obsahuje kov ze skupiny VIII periodického systému prvků, přičemž tímto systémem se míní periodická soustava na přebalu publikace Handbook of Chemistry and Physics, 58. vydání, CRC Press, 1977-1978. Z publikací podle dosavadního stavu techniky je známo, že kovy ze skupiny VIII periodického systému prvků projevují účinnost při hydrogenaci nitrilových sloučenin, viz například

EP-A-0077911. Velice dobře se pro tyto účely hodí nikl, kobalt, platina, paládium a rhodium. K dosažení dobré katalytické aktivity má ve výhodném provedení tento katalyzátor velkou aktivní povrchovou plochu kovu. Tento kov může být použit ve formě jako takové nebo může být nanesen na vhodném nosiči.

Pro účely postupu podle uvedeného vynálezu je zejména vhodné použít jako katalyzátoru Raneyova niklu nebo Raneyova kobaltu. Tyto katalyzátory jsou z dosavadního stavu techniky velice dobře známé, například jsou popisovány v patentu Spojených států amerických č. US-A-1628190.

Tento Raneyův nikl je tvořen hlavně niklem a hliníkem, přičemž druhý uvedený kov může být ve formě kovového hliníku, oxidů hliníku a/nebo hydroxidů hliníku. Do tohoto katalyzátoru je možno přidat malý podíl dalších kovů, jako je například železo a/nebo chróm, přičemž tyto kovy mohou být v elementární formě nebo ve formě vázané na Raneyův nikl, čímž se zvýší aktivita a selektivita katalyzátoru při hydrogenaci určitých skupin obsažených v uvedených sloučeninách. Z dosavadního stavu techniky je známo, že katalyzátory ve formě Raneyova niklu promotované železem a/nebo chrómem jsou zejména vhodné pro redukci nitrilových skupin, viz. například publikace S.R. Montgomery, Catalysis of Organic Reactions 5., str. 383-409 (1981).

Raneyův kobalt rovněž obsahuje hliník, přičemž i tento katalyzátor může být opatřen promotory. Z dosavadního stavu techniky je například známo, že Raneyův kobalt promotovaný chrómem je vhodný pro hydrogenaci nitrilů.

Tento použitý katalyzátor je možno případně promýt, například rozpouštědlem použitým pro hydrogenační reakci, alkoholem, směsí různých alkoholů nebo směsí vody a jednoho nebo více alkoholů. Mezi vhodné alkoholy patří například methanol, ethanol, isopropanol a podobné jiné podobné alkoholy.

Maximální použité množství katalyzátoru, které je možno použít v reaktoru na hydrogenaci produktů zakončených kyanidovými skupinami, závisí na typu reaktoru, který je pro tuto hydrogenaci použit. Pro odborníky pracující v daném oboru bude velice snadné určit vhodné množství katalyzátoru pro daný reaktor.

Podle předmětného vynálezu bylo zcela neočekávatelně zjištěno, že při provádění výše popsaného postupu je možno podstatně snížit koncentraci katalyzátoru a současně dosáhnout podstatného zlepšení účinnosti využití kapacity reaktoru.

Při provádění obdobného postupu podle dosavadního stavu techniky se koncentrace katalyzátoru pohybuje v rozmezí od 100 % do 400 %, vztaženo na hmotnost použitého substrátu.

Při provádění postupu podle uvedeného vynálezu se předpokládá, že požadované množství katalyzátoru se zvyšuje se zvyšující se generací dendrimeru. Při provádění postupu podle uvedeného vynálezu je hmotnostní poměr požadovaného množství katalyzátoru (v suché formě) vzhledem k množství dendritické makromolekuly ve většině případů větší než 10 %. Požadované množství katalyzátoru (v suché formě) vzhledem ke hmotnosti dendritické makromolekuly zakončené kyanidovými j ednotkami j e ve výhodném provedení podle uvedeného vynálezu 12 % a menší než 50 %.

Postup podle uvedeného vynálezu má výhodu v tom, že množství dendrimeru zakončeného kyanidovými jednotkami, které je možno podrobit hydrogenování, na objemovou jednotku je možno zvýšit přinejmenším faktorem 5 v porovnání s postupem podle dosavadního stavu techniky popsaným například ve VO-A-9314147. Při provádění postupu podle této zveřejněné patentové přihlášky VO-A-9314147 se do hydrogenace uvádí obvykle 1,5 až 4,5 % substrátu s koncovými kyanidovými jednotkami. Na druhé straně při provádění postupu podle uvedeného vynálezu je podíl produktu s koncovými kyanidovými jednotkami, který je možno hydrogenovat podle uvedeného vynálezu, obvykle vyšší než 10 % hmotnostních. Dokonce se v mnohých případech používá množství vyššího než 20 % hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnost reakční směsi.

Uvedenou hydrogenační reakci je možno provádět například v uzavřeném reaktoru pod vodíkovou atmosférou. Celkový tlak panující v reaktoru je hlavně vytvářen vodíkem a amoniakem, dosahovaným při určité teplotě, přičemž tento tlak je obvykle v rozmezí od 0,1 MPa do 50 MPa, ve výhodném provedení podle uvedeného vynálezu v rozmezí od 1 MPa do 20 MPa, přičemž nejvýhodnější je použít tlaku v rozmezí od 1 MPa do 10 MPa. Tlak vodíku panující v reaktoru je obvykle vyšší než 0,1 MPa, ve výhodném provedení podle vynálezu vyšší než 1 MPa.

Reakční teplota není k provedení tohoto postupu důležitá, přičemž obvykle se tato teplota pohybuje v rozmezí od 0 do 200 C, ve výhodném provedení v rozmezí od 10 do 150 °C a nejvýhodnějí je tato teplota v rozmezí od 50 °C do 110 °C. Po provedení hydrogenační reakce se získá produkt, který obsahuje koncové aminové skupiny.

Hydrogenace prováděná postupem podle uvedeného vynálezu má tu výhodu, že během provádění této hydrogenační reakce je možno se vyhnout pěnění reakční směsi, af již to je při otevření rektoru nebo po dokončení hydrogenační reakce.

Po dokončení této hydrogenační reakce se katalyzátor odstraní z reakční směsi. Toto je možno provést například tak, že se reaktor, který je pod atmosférou vodíku, ochladí a po odvedení vodíku se reaktor vyčistí inertním plynem a obsah reaktoru se zfiltruje. Získaný filtrát obsahuje dendrimery v roztoku.

Rovněž je možno postupovat tak, že se do reaktoru zabuduje tak zvaná filtrační svíčka (což je filtrační člen zhotovený ze sintrovaného kovu). Získaný filtrát se potom odstraní z reaktoru tak, že se odvádí prostřednictvím vnitřního prostoru filtru, zatímco katalyzátor zůstává na vnější straně tohoto filtru v reaktoru. Výhoda tohoto řešení spočívá v tom, že reaktor je možno udržovat na tlaku, který umožňuje provádět několik následných hydrogenačních reakcí, čímž se zabrání nedostatku vodíku ve vztahu ke katalyzátoru.

Postup podle uvedeného vynálezu rovněž umožňuje použít regenerovaných katalyzátorů. Použité katalyzátory je možno například regenerovat zpracováním prováděným kaustickým roztokem po dobu několika hodin, jako například roztokem hydroxidu sodného, přičemž toto zpracování probíhá při teplotě v rozmezí od 50 ^eC do 70 ”C. Po zfiltrován! se tento katalyzátor v následné fázi promývá deionizovanou vodou tak dlouho, dokud promývací voda nemá přibližně neutrální hodnotu pH. Takto získaný katalyzátor se potom uchovává pod vodou.

Molekulová hmotnost získané dendritické makromolekuly je obvykle vyšší než 800, zejména je vyšší než 1500, a obvykle je tato molekulová hmotnost nižší než 100 000, zejména nižší než 50 000.

Takto získaná dendritická makromolekula může být případně zcela nebo parciálně modifikována různými funkčními skupinami. Tuto modifikaci je možno provést například tak, že se uvedou přístupné aminové nebo nitrilové skupiny, případně v přítomnosti vhodného katalyzátoru, do reakce se vhodným reakčním činidlem, přičemž tuto reakci je možno provést zcela nebo částečně. Jako příklad těchto vhodných reakčních činidel je možno uvést α,β-nenasycené sloučeniny substituované skupinami přitahujícími elektrony, nenasycené alifatické estery a amidy, jako je například ester kyseliny akrylové, ester kyseliny methakrylové, ester kyseliny krotonové a akrylamid, polyamidy, jako je například nylon 4,6, nylon 6, nylon 6,10, nylon 8, epoxidy, jako je například ethylenoxid, propylenoxid, halogenidy kyselin, jako jsou například chloridy kyselin, akryloylchlorid, alkylhalogenidy, jako je například epichlorhydrin, ethylester kyseliny bromoctové a allylbromid, arylhalogenidy, jako je například benzylchlorid, tosylhalogenidy, jako je například tosylchlorid, anhydridy, jako je například anhydrid kyseliny ftalové, dikarboxylové kyseliny, jako je například kyselina tereftalová a kyselina adipová, dioly, (a)cyklické aldehydy, jako je například formaldehyd, acetaldehyd, hexanal, benzaldehyd, pyridinaldehydy, p-formylfenyloctová kyselina a 1,4,5,8-naftalentetraacetaldehyd, ketony, jako jsou například derivatizované cyklohexanony (jako jsou HALS sloučeniny), laktidy, laktony, jako je například kaprolakton, fosfátestery, které jsou uvedeny například v patentu Spojených států amerických US-A-3 855 364, a molekuly s chirálním centrem. Výčet těchto možných použitých látek k modifikování není ovšem nijak kompletní a z tohoto důvodu není možno rozsah modifikací omezovat pouze na výše uvedené látky.

Postup podle uvedeného vynálezu se rovněž týká způsobu čištěni dendrimerů zakončených aminovými skupinami, které obsahují znečišťující látky, jako například jeden nebo více kovů a/nebo kovových iontů, například kobalt nebo nikl.

Nejčastěji tyto kovy a/nebo kovové ionty pocházejí z katalyzátoru. Přítomnost například kobaltu má nejen negativní vliv na zabarvení dendritické makromolekuly, ale má rovněž negativní vliv na tepelnou stabilitu dendritické makromolekuly.

Podle uvedeného vynálezu je možno kovy a/nebo kovové ionty odstraňovat z dendrimeru promýváním dendrimeru roztokem kyseliny tvořící sůl. Podle tohoto procesu zůstává dendrimer v roztoku, přičemž se vysráží kovová sůl. Jako příklad vhodného roztoku je možno uvést vodu obsahující oxid uhličitý. V případě potřeby je možno tuto směs ohřát, přičemž tato teplota se obvykle udržuje na hodnotě nižší než 150 °C. Tato směs se ve výhodném provedení podle uvedeného vynálezu ohřívá na teplotu nižší než 100 ^eC, podle ještě výhodnějšího provedení na teplotu v rozmezí od 50 C do 70 °C. V případě použití vody obsahující oxid uhličitý se například kobaltové ionty vysráží ve formě uhličitanu kobaltu. Tento uhličitan kobaltu je možno oddělit od roztoku dendrimeru například odfiltrováním.

Podle uvedeného vynálezu je možno rovněž kovové ionty odstranit tak, že se dendrimer obsahující kov s koncovými aminovými skupinami podrobí druhému zpracování vodíkem. Tato metoda je zvláště vhodná pro odstraňování kovů a/nebo kovových iontů z dendrimerů vyšších generací, jako jsou například dendrimery čtvrté nebo páté generace nebo generace vyšší. Obvykle se dendrimery obsahující kov v tomto případě rozpustí ve vhodném rozpouštědle. Takto vzniklý roztok dendrimeru se potom podrobí druhému zpracování vodíkem, přičemž se tento vodík aplikuje o tlaku, který byl popsán výše, a zpracování probíhá při mírné teplotě. Obvykle se tato teplota udržuje pod 200 ’C, ve výhodném provedení podle uvedeného vynálezu pod 150 °C a ještě výhodněji pod teplotou 100 ’C. V případě potřeby, kdy je potřeba provést další snížení obsahu kovového iontu v dendrimeru, se toto vodíkové zpracovávání může opakovaně provádět třikrát. V případě dendrimerů obsahujících kobalt se tyto kobaltové ionty například vysráží ve formě kovového kobaltu, který je potom možno oddělit odfiltrováním.

Mezi vhodná rozpouštědla patří například nízkovroucí alkoholy, jako je například methanol, ethanol, isopropanol a podobné další alkoholy, a dále směsi těchto alkoholů. Ve výhodném provedení podle uvedeného vynálezu se používá methanol.

Postup přípravy dendritických makromolekul podle uvedeného vynálezu bude v dalším blíže objasněn s pomocí následujících konkrétních příkladů provedení, které jsou ovšem pouze ilustrativní a nijak neomezují rozsah tohoto vynálezu.

Příklad 1

Podle tohoto příkladu bylo do tříhrdlové nádoby o objemu 2 litry, která byla opatřena míchadlem, vloženo 1200 mililitrů vody a 150 gramů (což představuje 1,7 molu)

1,4-diaminobutanu (DAB, substrát). K takto získané směsi bylo potom přidáno 400 gramů čistého akrylonitrilu (ACN) ve formě jednorázového přídavku. Získaná výsledná reakční směs byla potom zahřívána při teplotě 80 'C po dobu 1 hodiny.

V následující fázi byly jak voda tak i přebytkový podíl akrylonitrilu odstraněny odpařením za sníženého tlaku při teplotě 50 ’C. Získaný zbytek byl analyzován kapalinovou chromatografickou metodou za vysokého tlaku (HPLC metoda), přičemž bylo zjištěno, že byl získán produkt o čistotě > 99 %, aniž by bylo zapotřebí provádět další rekrystalizaci tohoto zbytku. Rekrystalizaci tohoto zbytku v methanolu nebylo dosaženo žádného dalšího zlepšení čisXoXy xohoxo produkxu.

Takxo získaný oddělený produkx byl poxom analyzován za pomoci H-NMR a C-NMR meXody a hmoxové spekxroskopie, přičemž xěmixo mexodami bylo zjišxěno, že získaný produkx byl DAB(ACN)₄.

¹³C NMR (50 MHz, D₂0) :

119 ppm, CN, 53,1 ppm, NCH₂(CH₂)₃.

49,4 ppm, NCH₂CH₂CN, 24,9 ppm, NCH₂CH₂CN,

16,9 ppm CH₂CN.

¹H NMR (200 MHz, CDC1₃) :

2,85 ppm, X, 2H, NCH₂CH₂CN, 2,55 ppm, m, 1H, NCH₂(CH₂)₃,

2,48 ppm, X, 2H, CH₂CN, 1,55 ppm, m, 1H, CH₂CH₂N.

Příklad 2

Podle XohoXo příkladu bylo použixo 5,6 gramu Raneyova kobalxového kaxalyzáxoru (za vlhka) (xyp Grace 2724, výrobce firma Grace; specifikace kaxalyzáxoru od výrobce : 78-96 % hmoXnosXních kobalxu Co, 0,5-5 % hmoXnosXních chrómu Cr, 0,5-5 % hmoXnosXních niklu Ni, 3-12 % hmoXnosXních hliníku Al), přičemž XenXo kaXalyzáXor byl jednou promyX 25 mililixry exhanolu při xeploxě 20 ’C. Poxom byl XenXo kaXalyzáXor zaveden do auXoklávu, načež byl přidán mexhanol o celkové hmoXnosXi 52,71 gramu mexhanolu. Nakonec bylo přidáno asi 22,7 gramu DAB(ACN)₄ (obsahujícího 7 % hmoXnosXních vody), kxerý byl přidán v práškovixé formě. Celkově bylo přidáno 12,3 % hmoXnosXních suchého kaxalyzáxoru, vzxaženo na hmoxnosx DAB(ACN)₄.

Poté co byl autokláv uzavřen bylo zahájeno promíchávání reakční směsi a autokláv byl vyčištěn třikrát plynným dusíkem a třikrát plynným vodíkem. Po zrušení tlaku bylo do autoklávu přidáno asi 6,3 gramu kapalného amoniaku. Molární poměr mezi amoniakem a DABCACN)^ byl asi 4,9.

V následuj ící fázi byl autokláv zahřát za míchání na teplotu 65 ^eC při tlaku vodíku 8 MPa. Tato reakce byla zastavena po 20 minutách, načež byl autokláv ochlazen pod atmosférou vodíku na teplotu okolí. V dalším postupu byl vodík odveden, autokláv byl vyčištěn třikrát plynným dusíkem, načež byl otevřen a obsah tohoto autoklávu byl okamžitě podroben zfiltrování.

Oddělený produkt byl potom analyzován za pomoci l^C-NMR spektroskopické metody, při které bylo zjištěno, že získaný produkt byl 1,4-diaminobutan-N,N’-tetra-lpropylamin, neboli DAB(PA)4· Konverze byla podle tohoto provedení téměř kompletní.

¹³C NMR (50 MHz, D₂0) :

53,4 ppm,	NCH₂CH₂CH₂CH₂ (2x),	51,1	ppm,	nch₂ch₂ch₂nh.
39,5 ppm,	CH₂NH₂ (4x),	28,8	ppm,	CH₂CH₂NH₂ (4
23,9 ppm,	NCH₂CH₂CH₂CH₂N (2x).
P ř í k 1	ad 3
Při	provádění postupu podle tohoto	příkladu byl

opakováni postup uvedený v příkladu 1, přičemž bylo použito 5,0 gramů DAB(PA)4 jako substrátu místo 1,4-diaminobutanu. K této směsi bylo potom přidáno 20,67 gramu ACN ve formě jednorázového přídavku. Takto získaná reakční směs byla potom zahřívána při teplotě 80 ’C po dobu 2 hodin.

Takto získaný oddělený produkt byl potom analyzován za 13 pomoci C-NMR spektroskopické metody, přičemž bylo zjištěno, že získaný produkt byl DAB (PA) 4 (ACN) g . Výtěžek byl > 99,7 %.

¹³C NMR (50 MHz, CDClg) :

118.9 ppm, CN (8x) ,

53.9 ppm, NCH₂CH₂CH₂CH₂ (2x),

51.5 a 51,4 ppm, NCH₂CH₂CH₂N (8x),

49.6 ppm, NCH₂CH₂CN (8x),

25,0 a 24,9 ppm, NCH₂CH₂CH₂CH₂ a NCH₂CH₂CH₂N (6x),

16.9 ppm, CHoCN (8x).

Příklad 4

Při provádění postupu podle tohoto příkladu byl opakován postup podle příkladu 2, přičemž bylo použito 11,23 gramu Raneyova kobaltového katalyzátoru (ve vlhké formě), a tento katalyzátor byl jednou promyt asi 25 mililitry methanolu při teplotě 20 Ca potom byl zaveden do autoklávu, načež byl do tohoto autoklávu přidán methanol v celkovém množství 46,87 gramu methanolu. Nakonec bylo přidáno asi 28,2 gramu DAB(PA)4(ACN)g (který obsahoval 20 % hmotnostních vody). Podle tohoto provedení bylo použito

24.9 % katalyzátoru vzhledem k množství DAB(PA)4(ACN)g. Do tohoto autoklávu bylo potom přidáno asi 4,5 gramu kapalného amoniaku. Molární poměr mezi amoniakem a DAB(PA)4(ACN)g byl podle tohoto provedení asi 8,7. Tento DAB(PA)4(ACN)g byl potom redukován na DAB(PA)4(PA)g v intervalu 200 minut při teplotě 46 Ca při tlaku vodíku asi 8 MPa.

Takto získaný oddělený produkt byl potom analyzován za 13 pomoci C-NMR spektroskopické metody, přičemž bylo zjištěno, že získaný produkt byl DAB(PA)4(PA)g .

¹³C NMR (50 MHz, D₂0) :

53.6 ppm, NCH₂CH₂CH₂CH₂ (2x) ,

51.7 ppm, NCH₂CH₂CH₂N (8x) ,

51.2 ppm, NCH₂CH₂CH₂NH₂ (8x) ,

39,6 ppm, CHqNHq (^x),

28,9 ppm, CHoCHqNHq (8x),

24.1 ppm, NCH₂CH₂CH₂CH₂N (2x) ,

22.3 ppm, NCH₂CH₂CH₂N (4x) .

Příklad 5

Při provádění postupu podle tohoto příkladu byl opakovám postup uvedený v příkladu 1, přičemž podle tohoto provedení bylo použito 17,71 gramů DAB(PA)4(PA)g jako substrátu místo DAB. K této směsi bylo potom přidáno 41,34 gramu ACN ve formě jednorázového přídavku. Takto získaná reakční směs byla potom zahřívána při teplotě 80 ”C po dobu 3 hodin.

Takto získaný oddělený produkt byl potom analyzován za

-ι-l _v pomoci ^X,3C-NMR spektroskopické metody, přičemž bylo zjištěno, že získaný produkt byl DAB (PA) 4 (PA) g (ACN) .

¹³C NMR (50 MHz, CDC1₃) :

119,0 ppm, CN (16x), 54,1 ppm, NCH₂CH₂CH₂CH₂ (2x),

52.2 ppm, NCH₂CH₂CH₂ (8x),

51.5 a 51,4 ppm, NCH₂CH₂CH₂ (16x),

49.5 ppm, NCH₂CH₂CN (16x),

25,0 a 24,9 ppm, NCH₂CH₂CH₂CH₂ a NCH₂CH₂CH₂N (ΙΟχ),

24.3 ppm, NCH₂CH₂CH₂N (4x), 16,9 ppm, CH₂CN (16x).

ΊΊ

Příklad 6

Při provádění postupu podle tohoto příkladu byl opakován postup podle příkladu 2, přičemž podle tohoto .

provedení bylo 20,86 gramu DAB(PA)₄(PA)_g(ACN)₁₆ (obsahujícího 18,3 % hmotnostních vody) redukováno při » teplotě 80 *C po dobu 240 minut v přítomnosti 17,63 gramu Raneyova kobaltového katalyzátoru (ve vlhké formě), 54,1 gramu methanolu a 27,3 gramu amoniaku. Podle tohoto postupu bylo přidáno 51,8 % katalyzátoru (v suché formě) v poměru k DAB (PA)4(PA)g(ACN). Amoniak byl přidán v molárním poměru

152.6 vzhledem k DAB(PA)₄(PA)g(ACN). Takto získaný produkt byl potom isolován a analyzován za pomoci ¹³C-NMR spektroskopické metody, přičemž bylo zjištěno, že získaný produkt byl DAB(PA)₄(PA)g(PA) .

¹³C NMR (50 MHz, D₂0) :

53.6 ppm, NCH₂CH₂CH₂CH₂ (2x) ,

51.7 ppm, NCH₂CH₂CH₂N (24x) ,

51,2 ppm, NCH₂CH₂CH₂NH₂ (16x) ,

39,6 ppm, CH₂NH₂ (16x), 28,9 ppm, CH₂CH₂NH₂ (16x),

24,1 ppm, NCH₂CH₂CH₂CH₂N (2x), 22,3 ppm, NCH₂CH₂CH₂N (12x),

Příklad 7

Při provádění postupu podle tohoto příkladu byl opakovám postup uvedený v příkladu 1, přičemž podle tohoto provedení bylo použito 38,7 gramu DAB(PA)₄(PA)_g(PA)₁₆ jako substrátu místo DAB. K této směsi bylo potom přidáno 83 gramů ACN ve formě jednorázového přídavku. Takto získaná reakční směs byla potom zahřívána při teplotě 80 'C po dobu 4 hodin.

Takto získaný oddělený produkt byl potom analyzován za pomoci l^C-NMR spektroskopické metody, přičemž bylo zjištěno, že získaný produkt byl DAB(PA)4(PA)g(PA)^g(ACN)₂₂. ¹³C NMR (50 MHz, CDClg) :

119,0 ppm, CN (32x), 54,2 ppm, NCH₂CH₂CH₂CH₂ (2x) ,

52.2 ppm, NCH₂CH₂CH₂ (24x),

51.4 ppm, NCH₂CH₂CH₂ (32x) ,

49.4 ppm, NCH₂CH₂CN (32x),

24,9 ppm, NCH₂CH₂CH₂CH₂ a NCH₂CH₂CH₂N (18x),

24.4 ppm, NCH₂CH₂CH₂N (12x), 16,8 ppm, CH₂CN (32x).

Příklad 8

Při provádění postupu podle tohoto přikladu byl opakován postup podle příkladu 2, přičemž podle tohoto provedení bylo 14,2 gramu DAB(PA)4(PA)g(PA)₁g(ACN)₂₂(obsahujícího 14,1 % hmotnostního vody) redukováno při teplotě 80 °C po dobu 360 minut v přítomnosti 11,39 gramu Raneyova kobaltového katalyzátoru (ve vlhké formě), 34,9 gramu amoniaku a 1,03 gramu vody. Podle tohoto postupu bylo přidáno asi 46,9 % katalyzátoru (v suché formě) v poměru k DAB (PA) ₄ (PA) g (PA) ₁₆ (ACN) g₂. Amoniak byl přidán v molárním poměru 568,9 vzhledem k DAB(PA)4(PA)g(PA)^g(ACN)g₂. Takto získaný produkt byl potom isolován a analyzován za pomoci l^C-NMR spektroskopické metody, přičemž bylo zjištěno, že získaný produkt byl DAB (PA) 4 (PA) g (PA) ^g (PA) ^₂.

¹³C NMR (50 MHz, D₂0) :

51,7 ppm, NCH₂CH₂CH₂N (56x), 51,2 ppm, NCH₂CH₂CH₂NH₂ (32x),

39,6 ppm, CH₂NH₂ (32x), 28,8 ppm, CH₂CH₂NH₂ (32x),

22.3 ppm, NCH₂CH₂CH₂N (28x).

Příklad 9

Postup regenerování katalyzátoru.

Při provádění postupu podle tohoto příkladu byl opakován postup podle příkladu 2, ovšem místo čerstvého katalyzátoru bylo použito stejného množství katalyzátoru regenerovaného za použití hydroxidu sodného NaOH. Podle tohoto postupu bylo použito asi 24 gramů Raneyova kobaltu, který byl použit jednou pro hydrogenaci produktu s koncovými kyanidovými skupinami, přičemž tento katalyzátor byl suspendován v tříhrdlové nádobě obsahující 175 mililitrů 5 %-ního roztoku hydroxidu sodného NaOH. Reakční směs byla potom promíchávána po dobu 2 hodin při teplotě 60 ’C a v následné fázi byla ochlazena na teplotu místnosti, přičemž použitý katalyzátor byl odfiltrován a promyt deionizovanou vodou, což bylo prováděno tak dlouho, dokud hodnota pH promývací vody nebyla asi 7. V následující fázi byl použit regenerovaný katalyzátor pro hydrogenaci DAB(ACN)4, což bylo provedeno stejným způsobem jako je uvedeno v příkladu 2. Podle tohoto příkladu bylo dosaženo úplné konverze.

Příklady 10 až 12

Postup čištěni dendrimerů třetí čtvrté a páté generace.

Podle tohoto provedení bylo 100 gramů 25 %-ního roztoku DAB(PA)_n vloženo do reaktoru o obsahu 160 mililitrů. Po vyčištění tohoto reaktoru, což bylo provedeno třikrát dusíkem a třikrát vodíkem, byl tlak vodíku zvýšen na 5 MPa. Teplota v reaktoru byla potom zvýšena na 100 °C, přičemž současně byla reakční směs promíchávána. Potom byl tlak vodíku zvýšen na 8 MPa a tyto podmínky byly udržovány po dobu uvedenou v následuj ící tabulce č. 1.

Reaktor byl potom ochlazen na teplotu místnosti a potom byl třikrát vyčištěn dusíkem. Po otevření tohoto p

reaktoru bylo přidáno několik gramů Celitu 521 a takto vzniklý roztok byl odfiltrován. Filtrát, který obsahoval dendrimer, byl potom odpařen na rotačním odpařováku. Obsah kobaltu v dendrimerech byl stanoven za použití rentgenové fluorescenční spektroskopie. Získané výsledky jsou uvedeny v následující tabulce č. 1.

TABULKA 1

Typ	Teplota CC)	Doba (h)	Počáteční obsah Co (ppm)	Obsah Co po hydrogenaci (ppm)
dab(pa)₁₆	100	3	40	5
dab(pa)₃₂	100	3	256	5
DAB(PA)₆₄	100	3	650	15

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob přípravy dendritické makromolekuly, při kterém se podíl molekuly tvořící jádro obsahující přinejmenším jednu funkční skupinu rozpustí v rozpouštědle, načež potom následuje střídavé provádění adiční reakce a hydrogenační reakce, přičemž při provádění adiční reakce se vinylkyanidové jednotky přidávají do roztoku, který reaguje s funkčními skupinami takovým způsobem, že se tvoří dendritické makromolekuly s koncovými kyanidovými skupinami, a během hydrogenační reakce se tyto kyanidové skupiny redukuj í v roztoku působením vodíku a vhodného katalyzátoru takovým způsobem, že se tvoří funkční aminové skupiny, vyznačující se tím, že použitým rozpouštědlem, ve kterém se provádí hydrogenační reakce je alkohol, který obsahuje podíl amoniaku, přičemž molární poměr mezi množstvím amoniaku a počtem kyanidových skupin je vyšší než 0,8.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že molární poměr mezi množstvím amoniaku a počtem kyanidových skupin je nižší než 50.
3. Způsob podle některého z nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že použitým alkoholem je methanol.
4. Způsob podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že alkohol obsahuje vodu.
5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že hmotnostní poměr alkoholu k vodě je v rozmezí od 1 : 50 do 2 : 1.
6. Způsob podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že katalyzátorem k provedení hydrogenační reakce je Raneyův nikl nebo Raneyův kobalt.
7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že katalyzátor se regeneruje promýváním kaustickým roztokem.
8. Způsob podle některého z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že hmotnostní poměr množství katalyzátoru vzhledem k množství dendrimeru s koncovými kyanidovými skupinami při hydrogenační reakci je menší než 50 %.
9. Způsob podle některého z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že molekulou jádra je polymethylendiamin.
10. Způsob podle některého z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že molekulou jádra je dendritická makromolekula.
11. Způsob podle některého z nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že vinylkyaiiidem je akrylonitril.
12. Způsob podle některého z nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že Michaelova adice se provádí ve vodě jako rozpouštědle.
13. Způsob podle některého z nároků 1 až 12, vyznačující se tím, že Michaelova adice se provádí při teplotě v rozmezí od 60 °C do 100 °C.
14. Způsob isolování produktu s koncovými kyanidovými skupinami získaného při postupu podle některého z nároků 1 až 13, vyznačující se tím, že se reakční směs ochladí na teplotu v rozmezí od teploty místnosti do 60 ’C, načež se produkt s koncovými kyanidovými skupinami isoluje fázovou separací.
15. Způsob čištění dendritické makromolekuly získané při postupu podle některého z nároků 1 až 14, vyznačující se tím, že se dendrimer s koncovými aminovými skupinami podrobí zpracování vodíkem.
16. Způsob čištění dendritické makromolekuly získané při postupu podle některého z nároků 1 až 14, vyznačující se tím, že se dendrimer s koncovými aminovými skupinami promyje vodou obsahující oxid uhličitý.