-
Verfahren zur Herstellung von Bis- (aminomethyl) -arylenen Es ist
bekannt, Benzylchlorid durch Einwirkung von Ammoniak in Benzylamin zu überführen.
Es ist ferner bekannt, daß Verbindungen, die mehr als eine Aminomethylgruppe als
Substituenten am aromatischen Ring besitzen, nicht durch Umsetzung des entsprechenden
Chlorids mit Ammoniak dargestellt werden können, da sich dabei unlösliche, vernetzte,
hochpolymere Polyamine bilden. Es ist weiter bekannt, bei der Umsetzung von Benzylchlorid
Ammoniak in Gestalt seiner Formaldehydverbindung anzuwenden.
-
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß Bis-(halogenmethyl)-arylene,
die gegebenenfalls weitere Alkylsubstituenten besitzen können und die sich - wie
bereits erwähnt - im Gegensatz zum einfachen Benzylchlorid nicht mit Ammoniak in
die entsprechenden Amine überführen lassen, bei Verwendung der Ammoniakformaldehyd-Verbindung
technisch leicht die entsprechenden Bis-(aminomethyl)-arylene liefern. Dazu werden
die Bis-(halogenmethyl)-arylene mit Hexamethylentetramin in die quaternären Salze
übergeführt, diese mit schwefliger Säure behandelt und die entstandenen Schwefligsäureester
der Bis-(oxymethyl-aminomethyl)-arylene mit Säuren zu den Bis-(aminomethyl)-arylenen
verseift.
-
Geeignete Ausgangsmaterialien für das erfindungsgemäße Verfahren
sind unter anderem m- oder p-Xylylenchlorid und -bromid 4 6-Bis-chlormethyl-m-xylol,
1 5-Bischlormethyl-naphthalin und 4. 4'-Bis-chlormethyl-diphenylmethan. Bei der
praktischen Ausführung werden aus den Bis-(halogenmethyl)-arylenen und Hexamethylentetramin
durch Erwärmen auf 50 bis 60° in einem inerten organischen Lösungsmittel die quaternären
Salze hergestellt.
-
Als Lösungsmittel können z. B. Chloroform, o-Dichlorbenzol, Tetrahydronaphthalin
oder Trichlorbenzol dienen. Die gebildeten quaternären Salze sind in diesen Lösungsmitteln
unlöslich, so daß sie abgetrennt und in Wasser aufgenommen werden können.
-
Bei der Einwirkung von schwefliger Säure auf diese wäßrige Lösung
entstehen dann die in Wasser- unlöslichen schwefligsauren Ester derBis-(oxymethylaminomethyl)-arylene,
die mit Salzsäure unter Freiwerden von Formaldehyd und schwefliger Säure leicht
zu verseifen sind. Nach Abtrennen der flüchtigen Produkte durch Wasserdampfdestillation
kann das gebildete Hydrochlorid der Bis-(aminomethyl)-arylene in bekannter Weise
in die zugehörige freie Base übergeführt werden.
-
Die Erfindung ermöglicht es, Bis-(aminomethyl)-arylene in guter Ausbeute
herzustellen und - vor allem nach Umwandlung in die entsprechenden Isocyanate -als
wertvolle Zwischenprodukte zur Herstellung von Kunststoffen zu verwenden.
-
Beispiel 1 264 Gewichtsteile m-Xylylenbromid werden mit 280 Gewichtsteilen
Hexamethylentetramin in 3000 Gewichtsteilen Chloroform auf 50 bis 60° erwärmt. Das
quaternäre Salz wird abgesaugt und in 2000 Gewichtsteilen Wasser gelöst. In diese
Lösung leitet man bei 35° schweflige Säure ein. In leicht exothermer Reaktion bildet
sich das m-Xylylen-di-aminomethylolsulfit, welches abgesaugt und mit 2000 Gewichtsteilen
konzentrierter Salzsäure der Dampfdestillation unterworfen wird. Sobald im Destillat
kein Formaldehyd mehr nachweisbar ist, wird die klare Lösung des salzsauren m-Xylylendiamins
eingedampft.
-
Nach Zusatz von konzentrierter Natronlauge läßt sich daraus die Base
mit Benzol extrahieren. Die Ausbeute beträgt ungefähr 100 Gewichtsteile m-Xylylendiamin.
-
Beispiel 2 175 Gewichtsteile m-Xylylenchlorid werden mit 280 Gewichtsteilen
Hexamethylentetramin in 2000 Gewichtsteilen Chloroform auf 50 bis 60° erwärmt, bis
das ganze Gemisch erstarrt. Man nimmt das Produkt in 2000 Gewichtsteilen Wasser
auf und trennt das organische Lösungsmittel ab. Die weitere Aufarbeitung erfolgt
wie im Beispiel1. Es werden ungefähr 175 g m-Xylylendiaminhydrochlorid gewonnen.
-
Beispiel 3 175 Gewichtsteile p-Xylylenchlorid werden mit 200 Gewichtsteilen
Hexamethylentetramin in 2000 Gewichtsteilen o-Dichlorbenzol auf 60° erwärmt. Die
Suspension wird nach einiger Zeit vollkommen fest. Man nimmt in der ausreichenden
Menge Wasser auf und trennt das o-Dichlorbenzol ab. In die wäßrige Lösung wird schweflige
Säure eingeleitet, bis der entstandene Niederschlag sich nicht mehr vermehrt. Man
saugt ab und führt nach
Zusatz von 2000 Gewichtsteilen Salzsäure
die oben beschriebene Wasserdampfdestillation durch. Man erhält etwa 140 Gewichtsteile
p-Xylylendiamin-hydrochlorid.
-
Beispiel 4 203 Gewichtsteile Bis-chlormethyl-m-xylol, hergestellt
durch Chlormethylierung von m-Xylol, werden mit 300 Gewichtsteilen Hexamethylentetramin
in 1500 Gewichtsteilen Chloroform auf 50 bis 60° erwärmt. Dabei scheidet sich das
quaternäre Salz ab, das abfiltriert und in 1000 Gewichtsteilen Wasser gelöst wird.
In die wäßrige Lösung wird so lange schweflige Säure eingeleitet, bis der ausfallende
Niederschlag sich nicht mehr vermehrt. Der Niederschlag stellt den schwefligsauren
Ester des 4, 6-Dimethyl, 3-xylylendiamino-methylols dar, der bei 175° unter Zersetzung
schmilzt. Der Ester wird mit 800 Gewichtsteilen konzentrierter Salzsäure einer Wasserdampfdestillation
unterworfen, bis eine Probe des Destillats keine Reaktion mit fuchsinschwefliger
Säure mehr zeigt. Man versetzt die stark eingedampfte salzsaure Lösung mit Alkali,
wobei die freie Base sich abscheidet.
-
Die Ausbeute an 4, 6-Dimethyl-1, 3-xylylendiamin beträgt ungefähr
80 Gewichtsteile, Afp.128", Sublimationspunkt im Vakuum 330".
-
Beispiel 5 110 g 1, 5-Bis-(chlormethyl)-naphthalin und 140 g Hexamethylentetramin
werden in 1,5 1 o-Dichlorbenzol bei 70" zum bisquaternären Salz umgesetzt, das grobkristallin
ausfällt und sich gut absaugen läßt. Ausbeute 230 g. Das Salz wird in 2 1 Wasser
gelöst und durch Einleiten von schwefliger Säure bei 35° in Naphthalin-di-(aminomethylolsulfit)
übergeführt. Dieses wird abgesaugt und mit 21 konzentrierter Salzsäure der Dampfdestillation
unterworfen. Sobald im Destillat kein Formaldehyd mehr
nachweisbar ist, wird die
klare Lösung des Bis-(Aminomethyl)-naphthalin-dihydrochlorid zum Trocknen eingedampft.
Man erhält 225 g. Mit konzentrierter Natronlauge läßt sich daraus die Base abscheiden,
die mit heißem Benzol aufgenommen und durch Destillation (Kpo.26 150 bis 158°) gereinigt
wird.
-
Äquivalentgewicht: berechnet 93, gefunden 95.
-
Beispiel 6 265 Teile Bis-(chlormethyl)-diphenylmethan vom Fp. 110°
werden mit einer Lösung von 300 Teilen Hexamethylentetramin in 5000 Teilen Chloroform
10 Stunden unter Rühren gekocht. Das abgeschiedene kristalline Salz wird in 7500
Teilen Wasser gelöst, worauf die Chloroformschicht abgetrennt werden kann. In die
wäßrige Lösung leitet man, wie Beispiel 1, Schwefeldioxyd ein und unterwirft das
hierbei sich abscheidende Aminomethylolsulfit mit konzentrierter Salzsäure der Wasserdampfdestillation.
Aus der anfangs klaren salzsauren Lösung scheidet sich allmählich das Hydrochlorid
des Bis-(aminomethyl)-diphenylmethans ab. Durch Einengen im Vakuum wird die Abscheidung
vervollständigt.
-
Man behandelt das Hydrochlorid mit Natronlauge und nimmt die freieBase
in Tetrahydrofuran auf. Bis-(aminomethyl)-diphenylmethan schmilzt bei 93°. Ausbeute
200 Teile = 88,5010.
-
Äquivalentgewicht: berechnet 113, gefunden 113.