DD218275A1

DD218275A1 - PROCESS FOR THE PREPARATION OF MONOCLONAL ANTIBODY FOR T-CELL ANTIGEN

Info

Publication number: DD218275A1
Application number: DD25326983A
Authority: DD
Inventors: Helmut Fiebig; Ingrid Behn; Herwart Ambrosius
Original assignee: Univ Leipzig
Priority date: 1983-07-21
Filing date: 1983-07-21
Publication date: 1985-02-06

Abstract

Verfahren zur Herstellung mittelmolekularer Epoxidharze durch Kondensation von Bisphenol-A und Epichlorhydrin. Ziel ist, die moeglichst vollstaendige Ausnutzung des Epichlorhydrins. Dies wird erreicht, indem man die Alkalien in 2 Stufen zugibt und ihre Konzentration sehr hoch waehlt. Die Zugabe von Epichlorhydrin erfolgt bei 40 C in einer Zeit von bis zu 15 Minuten. Noch waehrend der Alkalizugabe in der 2. Stufe wird bereits mit Wasser nicht mischbares Loesungsmittel zugegeben.Process for the preparation of medium molecular weight epoxy resins by condensation of bisphenol A and epichlorohydrin. The aim is to maximize the utilization of epichlorohydrin. This is achieved by adding the alkalis in 2 stages and selecting their concentration very high. The addition of epichlorohydrin is carried out at 40 C in a time of up to 15 minutes. Even during the addition of alkali in the 2nd stage, water-immiscible solvent is added.

Description

-¹~ 215 - ¹ ~ 215

VEB Leuna-Werke Merseburg, 17« 8, 1979VEB Leuna-Werke Merseburg, 17 "8, 1979

»Walter Ulbricht» ' DCYHi/Sch ." »Walter Ulbricht» 'DCYHi / Sch.

LP 7932 ) Titel der ErfindungLP 7932) Title of the invention

Verfahren zur Herstellung mittelmolekularer Epoxidharze Anwendungsgebiet der Erfindung "\ Process for the preparation of medium-molecular epoxy resins Field of application of the invention "

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Epoxidharzen mit einem mittleren Molekulargewicht zwischen 500 und 900 durch Kondensation von Dioxydiarylalkanen mit .Epichlorhydrin im wäßrig-alkalischen Medium.The invention relates to a process for the preparation of epoxy resins having an average molecular weight of between 500 and 900 by condensation of dioxydiarylalkanes with epichlorohydrin in an aqueous-alkaline medium.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Es ist bekannt, Epoxidgruppen enthaltende härtbare Verbindungen (Epoxidharze) dadurch herzustellen, daß man mehrwertige Phenole, insbesondere das 4,4^t-Dihydroxydiphenyl-2.2-propan (Bisphenol A) in -Gegenwart von wäßrigen NaöH- bzw« KOH-Lösungen mit Epichlorhydrin umsetzt. Um Epoxidverbindungen eines mittleren Molekulargewichtes von ca, 500 bis 900 zu erhalten, wird bekanntermaßen Epi~ chlorhydrin im stöchiometrischen Unterschuß zu einer Lösung von Bisphenol A in wäßrigem Alkali gegeben. Nach erfolgter Umsetzung ist es erforderlich, da s gebildete EpoxidharzIt is known to produce epoxy-containing curable compounds (epoxy resins) by reacting polyhydric phenols, in particular the 4.4 ^t -dihydroxydiphenyl-2.2-propane (bisphenol A) in the presence of aqueous NaOH or KOH solutions with epichlorohydrin , In order to obtain epoxide compounds having an average molecular weight of about 500 to 900, it is known to add epichlorohydrin in stoichiometric excess to a solution of bisphenol A in aqueous alkali. After the reaction, it is necessary as s formed epoxy resin

I I O OQ/ I IO OQ /

von anorganischen Salzen, z.B. Natriumchlorid, zu trennen» Dazu wird das Epoxidharz in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst und vom Salz abgetrennte Zur Gewinnung des Epoxidharzes wird die Lösung durch Destillation, zuletzt im Vakuum, vom Lösungsmittel befreit.of inorganic salts, e.g. Sodium chloride, to separate »For this purpose, the epoxy resin is dissolved in a suitable solvent and separated from the salt To recover the epoxy resin, the solution is freed by distillation, finally in vacuo, the solvent.

Die technologische Entwicklung auf dem Gebiet der Herstellung von Epoxidharzen wird besonders in den letzten Jahren durch steigendes Bemühen um eine Rationalisierung der Produktionsverfahren bei gleichzeitiger Erhöhung der Qualität der Endprodukte und Einsparung an Ausgangsmaterial, besonders Epichlorhydrin, gekennzeichnet· So sind Verfahren bekannt, die einer solchen Entwicklung Rechnung tragen, jedoch hinsichtlich der' Erreichung der Gesamtzielstellung Mangel aufweisen. Zur Erzielung guter Produktqualitäten wird das Mononatriumsalz des Bisphenol A in verdünnter wäßriger Lösung in erster Stufe mit Epichlorhydrin umgesetzt und danach in zweiter Stufe unter allmählicher Zugabe der restlichen Menge der stöchiometrisch notwendigen Alkalimenge als 10%ige wäßrige Lösung unter Erhitzen auf 70 ⁰C weiter umgesetzt» Der Mangel dieses Verfahrens besteht darin, daß für die Durchführung der Reaktion ein beträchtlicher Zeitaufwand benötigt wird, wodurch die fiaum-Zeit-Ausbeute verschlechtert und das Verfahren verteuert wird (DT-AS 1 122 260)„ Ein anderes Verfahren überwindet diesen Mangel dadurch, daß ein besonderes Dosierregime für Epi~ chlorhydrin angewendet wird (CS-PS 113 74&)· Hierbei werden kurze Reaktionszeiten erhalten, jedoch ist die Ausnutzung des Bpichlorhydrins zur Bildung von genügend reaktionsfähig, gen Epoxidgruppen im Endprodukt nicht_isonderlich gut.The technological development in the field of the production of epoxy resins is characterized in recent years by an increasing effort to rationalize the production processes while increasing the quality of the end products and saving on starting material, especially epichlorohydrin. Thus, processes are known which undergo such a development Take into account, however, in terms of 'the achievement of the overall objective lack. To achieve good product qualities, the monosodium salt of bisphenol A is reacted in dilute aqueous solution in the first stage with epichlorohydrin and then further reacted in the second stage with gradual addition of the remaining amount of stoichiometric amount of alkali as 10% aqueous solution with heating to 70 ⁰ C. The lack of this method is that a considerable amount of time is required to carry out the reaction, whereby the fiaum time yield deteriorates and the process is made more expensive (DT-AS 1 122 260) "Another method overcomes this deficiency in that a special dosage regimen for Epi ~ is applied chlorohydrin (CS-PS 113 74) · These short reaction times are obtained, but the use of Bpichlorhydrins to form enough reactive, gen epoxide groups in the end product is not _i very good.

Infolge des Einsatzes sehr verdünnter wäßriger Alkalidianatlösungen wird Epichlorhydrin in Nebenreaktionen verbraucht» Um zu entsprechend reaktionsfähigen Harzen zu kornmen_s muß der Teil des Epichlorhydrins, welcher in Nebenreaktipnen verbraucht wurde, ersetzt werden. Dadurch wird das Verfahren ökonomisch ungünstig.As a result of the use of very dilute aqueous Alkalidianatlösungen epichlorohydrin is consumed in side reactions. "In order to kornmen to correspondingly reactive resins must _s part of the epichlorohydrin, which was consumed in Nebenreaktipnen replaced. This makes the process economically unfavorable.

Zl 3 .,ία/ Zl 3., Ία /

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, das Verfahren zur Herstellung von Epoxidharzen mit einem mittleren Molekulargewicht zwischen 500 und 900 durch Kondensation von Dioxydiarylalkanen mit Epichlorhydrin zu vervollkommnen und damit die Ökonomie des Verfahrens und die Qualität des Endproduktes zu verbessern·The aim of the invention is to perfect the process for the preparation of epoxy resins having an average molecular weight of between 500 and 900 by condensation of dioxydiarylalkanes with epichlorohydrin and thus to improve the economy of the process and the quality of the end product.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Es bestand die Aufgabe, die Herstellung von Epoxidharzen mit einem mittleren Molekulargewicht zwischen 500 und 900 in einer solchen Art und Weise durchzuführen, daß eine möglichst vollständige Ausnutzung des Epichlorhydrins zur Bildung reaktionsfähiger Epoxidgruppen im Endprodukt erfolgt, daß der Zeitbedarf zur Durchfürhung der Reaktion verringert wird und die Qualität des Endproduktes verbessert wird.The object was to carry out the production of epoxy resins having an average molecular weight between 500 and 900 in such a way that the fullest possible utilization of epichlorohydrin to form reactive epoxide groups in the final product, that the time required to carry out the reaction is reduced and the quality of the final product is improved.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung von Epoxidharzen mit einem mittleren Molekulargewicht zwischen 500 und 900, hergestellt durch Kondensation im wäßrig-alkalischen Medium aus Bisphenol A und Epichlorhydrin in einem Molverhältnis von 1 ; 1,3 bis 1 : 1,9 erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der ersten Stufe als Kondensationsmittel konzentrierte Alkalilaugen mit einer Alkalikonzentration von 12 bis 40 %, bezogen auf die im Reaktionsgemisch befindliche Wassermenge, vorzugsweise mit einer Alkalikonzentration von 25 %% eingesetzt werden.This object is achieved by a process for the preparation of epoxy resins having an average molecular weight between 500 and 900, prepared by condensation in an aqueous alkaline medium of bisphenol A and epichlorohydrin in a molar ratio of 1; 1.3 to 1: 1.9 according to the invention in that in the first stage as a condensing concentrated lye with an alkali concentration of 12 to 40%, based on the amount of water in the reaction mixture, preferably with an alkali concentration of 25 %% are used.

Um alle Vorteile dieser Erfindung ausschöpfen zu können, arbeitet man so, daß man die zur Reaktion benötigte Alkalimenge teilt und die erste Hälfte mit Bisphenol-A so mischt, daß eine Lösung von 12 bis 40 % Alkali, bezogen auf im Gemisch vorhandenes Wasser entsteht. Zu dieser Lösung, die eine Temperatur von 40 C aufweist, wird die benötigte Menge Epichlorhydrin innerhalb einer Zeit von bis zu 15 Minuten unter Rühren zugefügt· Im Anschluß erfolgt die Zugabe des restlichen Alkalis als 48%ige wäßrige Lösung in einem Guß,To take full advantage of this invention, one works by dividing the amount of alkali required for the reaction and mixing the first half with bisphenol A so as to form a solution of 12 to 40 % alkali based on water present in the mixture. To this solution, which has a temperature of 40 C, the required amount of epichlorohydrin is added over a period of up to 15 minutes with stirring. Subsequently, the remaining alkali is added as a 48% strength aqueous solution in a casting,

215 357215 357

Gleichzeitig erhitzt man das Reaktionsgemisch innerhalb von 30 bis 45 min» auf 80 bis ^O ⁰C* Je nach Einsatzverhältnis von Epichlorhydrin zu Bisphenol-;·, und der Temperatur des Reaktionsgemisches nach Beendigung der Zugabe des zweiten Teils an Alkali,, wird ein mit Wasser nicht mischbares Lösungsmittel, vorzugsweise Toluol, schon vor dem Erreichen der Umsetzungstempera tür zugegeben« , Die Zugabe erfolgt so, daß frühestens nach 50 % der Zugabe der notwendigen Alkalimenge, vorzugsweise nach 80 %, Toluol in einer Menge zugesetzt wird, die höchstens der im Reaktionsgemisch befindlichen Wassermenge entspricht. Nach dem Erreichen der Reaktionstemperatur von 80 ⁰C wird das Erhitzen abgebrochen und es werden weitere Mengen an einem mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel, vorzugsweise Toluol, derart zugegeben, daß eine Harzlösung von 30 bis 40 % entsteht. Zwecks vollständiger und beschleunigter Trennung von wäßriger und organischer Phase wird^das Reaktionsgemisch durch Zugabe von Mineralsäuren oder sauren Gasen auf einen pH-Wert von 6 bis 8 abgestumpft,und von der wäßrigen Phase getrennt» Vorzugsweise arbeitet man mit Kohlendioxid» Die auf diese Art und Weise erhaltene Harzlösung wird durch Acetropdestillation entwässert und zur Abtrennung anorganischer Salze filtriert oder zentrifugiert* Nach Entfernung des Lösungsmittels, zuletzt im Vakuum, erhalt man Harze guter Qualität, . Die Vorzüge einer solchen Verfahrensweise sind durch gute Ausnutzung des eingesetzten Epichlorhydrins gekennzeichnet, die sich in niedrigen Epoxidäquivalenten der erhaltenen Harze widerspiegeln. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt eine Erhöhung jäes Reaktionsvolumens bei; gegebener Anlagengröße und eine Minimferung der Reaktionszeit, wodurch ein hoher Rationalisierungseffekt erzielt wird«,At the same time, the reaction mixture is heated to 80 ° C. to 30 ^° C. over 30 to 45 minutes. Depending on the starting ratio of epichlorohydrin to bisphenol, the temperature of the reaction mixture is increased after completion of the addition of the second part of the alkali Water immiscible solvent, preferably toluene, even before reaching the reaction temperature door added, "The addition is made so that at the earliest after 50 % of the addition of the necessary amount of alkali, preferably after 80%, toluene is added in an amount which is at most in the Reaction mixture amount of water corresponds. After reaching the reaction temperature of 80 ⁰ C, the heating is stopped and it further amounts of a water-immiscible solvent, preferably toluene, are added so that a resin solution of 30 to 40 % . For the purpose of complete and accelerated separation of the aqueous and organic phases, the reaction mixture is rendered blunt by addition of mineral acids or acidic gases to a pH of from 6 to 8 and separated from the aqueous phase. Preferably, the reaction is carried out with carbon dioxide The resulting resin solution is dehydrated by acetroprotection and filtered to remove inorganic salts or centrifuged * After removal of the solvent, finally in vacuo, one obtains resins of good quality. The benefits of such a procedure are characterized by good utilization of the epichlorohydrin used, which is reflected in low epoxide equivalents of the resulting resins. The inventive method allows an increase in the reaction volume at; size of the plant and minimizing the reaction time, thereby achieving a high rationalization effect ",

Überraschenderweise wurde gefunden, daß die Nebenreaktionen des Epichlorhydrins am geringsten sind, wenn man in hoch-' konzentrierten Gemischen arbeitet, im Gegensatz zur bekannten Verfahrensweise, wo durch relativ langsames und vor-Surprisingly, it has been found that the side reactions of epichlorohydrin are the least when working in highly concentrated mixtures, in contrast to the known procedure, where relatively slow and

215 357215 357

sichtiges Arbeiten in verdünnten Lösungen ein gleicher Effekt erzielt werden soll.careful work in dilute solutions a similar effect is to be achieved.

Beispiel 1 ..Example 1 ..

In einen mit Thermometer, Tropftrichter, RückflußkUhler und mechanischen Rührer versehenen 11-Kolben gibt man 125 ml Wasser, 47 g 48%ige Natronlauge und 16O g Bisphenol-A. Unter starkem Rühren erhitzt man auf 40 ⁰C, setzt 97,5 g Epichlorhydrin zu und dosiert nach weiteren 5 Minuten gleichmäßig innerhalb von 15 min. 47 g 48%ige Natronlauge zur Reaktionsmischung. Nun heizt man das Gemisch so auf, daß man innerhalb von 45 Minuten eine Temperatur von 9o ⁰G erreicht. Man kühlt das Gemisch auf 80 ⁰C ab, löst das Harz in 350 ml Toluol auf und säuert bis zum pH-Wert von 6,8 zur besseren Phasentrennung mit einer Mineralsäure an. Nach Abtrennung der wäßrigen Phase destilliert man unter Normaldruck solange, bis der Siedepunkt des Toluole erreicht ist. Man unterbricht;.idie Destillation, filtriert von den ausgefallenen Salzen und destilliert bei vermindertem Druck das restliche Lösungsmittel ab. Man erhält 206 g eines hellgelben Harzes mit folgenden Eigenschaften*Into a 11-flask equipped with thermometer, dropping funnel, reflux condenser and mechanical stirrer are added 125 ml of water, 47 g of 48% strength sodium hydroxide solution and 16 g of bisphenol-A. With vigorous stirring, the mixture is heated to 40 ^° C., 97.5 g of epichlorohydrin are added and, after a further 5 minutes, metered in uniformly over the course of 15 minutes. 47 g of 48% sodium hydroxide solution to the reaction mixture. Now heat the mixture so that it reaches a temperature of 9o ⁰ G within 45 minutes. The mixture is cooled to 80 ⁰ C, dissolves the resin in 350 ml of toluene and acidified to pH 6.8 for better phase separation with a mineral acid. After separation of the aqueous phase is distilled under atmospheric pressure until the boiling point of the toluene is reached. The mixture is interrupted, the distillation is filtered off from the precipitated salts and the solvent is distilled off under reduced pressure. 206 g of a light yellow resin are obtained with the following properties *

Chlorgehalt: . 0,12 % Epoxidäquivalent: 318Chlorine content:. 0.12% epoxide equivalent: 318

Example 2

In einen mit Thermometer, Tropf trichter, Rückflußkühler, Ga s*- einleitungsrohr und mechanischen Rührer versehenen 11-Kolben gibt man 100 ml Wasser, 47 g 48%ige Natronlauge und 160 g Bisphenol-A.Into a 11-flask equipped with thermometer, drip funnel, reflux condenser, gas inlet tube and mechanical stirrer are added 100 ml of water, 47 g of 48% sodium hydroxide solution and 160 g of bisphenol-A.

Unter starkem Rühren erhitzt man auf 40 ⁰C, setzet 97,5 g Epichlorhydrin zu und dosiert nach weiteren 5 Minuten gleichmäßig innerhalb von 15 Minuten 47 g 48%ige Natronlauge zur Reaktionsmischung. Nachdem 90 % des 2· Teiles der Natronlauge zugegeben wurden, setzt man 100 ml Toluol zu. Nun heizt man das Gemisch so auf, daß man innerhalb von 45 Minuten eineWith vigorous stirring, the mixture is heated to 40 ⁰ C, 97.5 g of epichlorohydrin and metered after a further 5 minutes evenly within 15 minutes 47 g of 48% sodium hydroxide solution to the reaction mixture. After 90 % of the 2 × part of the sodium hydroxide solution was added, 100 ml of toluene are added. Now heat the mixture so that you within 45 minutes a

b -b -

Temperatur von 87 ⁰G erreicht. Man stumpft innerhalb von 15 Minuten unter Einleiten von G0_p das Gemisch auf einen pH-Wert von 8 ab, löst das Harz in 300 ml Toluol, läßt absitzten und trennt das Reaktionswasser ab«,Temperature reached of 87 ⁰ G. It blunts within 15 minutes while introducing _p G0 the mixture to a pH value of 8 from the resin dissolved in 300 ml of toluene, can absitzten and separates the water of reaction from '

Aufarbeitung siehe Beispiel 1.Workup see Example 1.

Man erhält 205 g eines hellgelben Harzes mit folgenden Eigenschaften':This gives 205 g of a light yellow resin with the following properties:

Chlorgehalt: 0,17 % Epoxidäquivalenti 324Chlorine content: 0.17% epoxide equivalent 324

Example 3

In einen mit Thermometer, Tropftrichter, Rückflußkühler und mechanischem Rührer versehenen 11-Kolben gibt man 125ml Wasser, 47 g 48%ige Natronlauge und 16O g Bisphenol-A. Unter starkem Rühren erhitzt man auf 40 °C, setzt 97,5 g Epichlorhydrin zu und dosiert nach weiteren 5 Minuten gleichmäßig innerhalb von 15 Minuten 47 g 48%ige Natronlauge zur Reaktionsmischung«, Nun heizt man das Gemisch so auf, daß man innerhalb von 30 Minuten· eine Temperatur von 85 G erreicht,, löst sofort in 300 - 400 ml Toluol auf und neutralisiert zur besseren Phasentrennung mit Mineralsäuren« Nach Abtrennung des Reaktionswassers erfolgt Aufarbeitung der toluolischen Harzlösung (siehe Beispiel 1)_e Man erhält 200 g eines hellgelben Harzes mit folgenden Eigenschäften: · ,In a provided with thermometer, dropping funnel, reflux condenser and mechanical stirrer 11-flask are added 125 ml of water, 47 g of 48% sodium hydroxide solution and 16O g of bisphenol-A. With vigorous stirring, heated to 40 ° C, 97.5 g of epichlorohydrin and metered after a further 5 minutes evenly within 15 minutes, 47 g of 48% sodium hydroxide solution to the reaction mixture, Now heating the mixture so that within 30 minutes · reaches a temperature of 85 G, dissolves immediately in 300 - 400 ml of toluene and neutralized for better phase separation with mineral acids «After separation of the water of reaction, workup of the toluene resin solution (see Example 1) _e gives 200 g of a pale yellow resin with the following properties: ·,

Chlorgehalt: 0,24 % Epoxidäquivalent: 329Chlorine content: 0.24 % Epoxy equivalent: 329

Claims

215 357

Invention claim.

1. A process for the preparation of mitlelmolekularen Epoxidharzen, prepared by aqueous alkaline condensation of bisphenol-A and Epichlorhyürin in a molar ratio of 1: 1.3 to 1.9, in the presence of alkali metal hydroxide as a condensing agent in 2 stages, characterized in that first stage is used as the condensation agent lye with an alkali concentration of 12 to 40 %, based on the amount of water in the reaction mixture, added epichlorohydrin at a temperature of 40 C in a period of up to 15 minutes with stirring, in the 2nd stage the remaining amount of alkali is added in a concentration between 40 and 50 % within 15 minutes, wherein the reaction mixture optionally up to 100 % water-immiscible solvent, based on the amount of water present in the reaction mixture, are added during the addition of alkali, after completion of the alkali addition heated to 60 and the reaction aborted will,

after completion of the addition of alkali to 60 to 90 ° C.

2. The method according to item 1, characterized in that in the first stage, a 25% and in the second stage, a 48% alkali lye is used.

3. The method according to item 1 and 2, characterized in that toluene is used as the solvent after the earliest 50 % of the addition of the necessary 'alkali liquor amount.

4. The method according to item, 1 to 3, characterized in that the reaction mixture dissolved in toluene with mineral acids or acids, gases, preferably carbon dioxide, is blunted to a pH of 6 to 8.

15 357

5. Process according to item 1 to 4 »characterized in that the inorganic salts are filtered off from the resin solution after azeotropic separation of the water or centrifuged off«