DE102009019852A1 - New polymer compound comprising amine structural elements, useful as synthetic resins, coatings, foams, liquid crystals, adhesives, paints, varnishes, composite materials, in cosmetics, and in polymer electronics - Google Patents
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-
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- C08G69/40—Polyamides containing oxygen in the form of ether groups
Abstract
Description
Die vorliegende Patentanmeldung betrifft Polymere mit einer Vielzahl von Strukturelementen -CO-NH-O-, -CO-O-NH- oder -O-CO-NH-O- in der Polymerkette und Verfahren zu Ihrer Herstellung.The This patent application relates to polymers having a plurality of structural elements -CO-NH-O-, -CO-O-NH- or -O-CO-NH-O- in the Polymer chain and process for its preparation.
Hintergrund und Stand der TechnikBackground and state of the technology
Synthetische Polymere (Kunststoffe) bestimmen unseren Alltag – Verwendungsgebiete sind sehr vielfältig und oft schwierig gegeneinander abgegrenzt.synthetic Polymers (plastics) determine our everyday life - areas of application are very diverse and often difficult to distinguish from each other.
Hauptabnehmer für Kunststoffe (ohne Chemiefasern) sind z. B.: Baumarkt, Elektrotechnik, Elektronik, Fahrzeugbau, Gerätebau, Chemische Industrie, Konsumindustrie, Landwirtschaft. Unser Lebensstandard wäre ohne die synthetischen Produkte, der organischen-chemischen Industrie nicht annähernd so hoch, wie er heute ist.The main customers for plastics (without chemical fibers) are z. B .: DIY store, Electrical engineering, electronics, vehicle construction, equipment construction, chemical Industry, consumer industry, agriculture. Our standard of living would be without the synthetic products, the organic chemical industry not nearly as high as it is today.
Kunststoffe bestehen aus synthetischen Polymeren. Polymere sind synthetische Makromoleküle, die aus vielen gleichartigen Struktureinheiten, den Monomeren aufgebaut sind. Die erfindungsgemäßen Polymere sind aus neuen Struktureinheiten mit neuen Strukturelementen aufgebaut.plastics consist of synthetic polymers. Polymers are synthetic Macromolecules consisting of many similar structural units, are constructed of the monomers. The invention Polymers are made of new structural units with new structural elements built up.
Synthetische Polymere auf Kohlenstoff-StickstoffbasisSynthetic polymers on Carbon-nitrogen base
Monomere von stickstoffenthaltenden (N-enthaltenden) bekannten Polymeren enthalten eine Amid-(-C-NH-CO-) oder Urethan-(-C-NH-CO-O-)Einheit als Strukturelement.monomers nitrogen-containing (N-containing) known polymers contain an amide - (- C-NH-CO-) or urethane - (- C-NH-CO-O-) unit as a structural element.
Begriffsdefinition:Definition of terms:
Ein Polymer ist das n-mere eines Monomers, wobei n > 1 ist und die Monomere kovalent miteinander verknüpft sind (Ketten- oder verzweigte Moleküle). Ein Monomer ist ein Molekül, das eine oder mehrere polymerisationsfähige Gruppen besitzt. Die Zahl der polymerisationsfähigen Gruppen ist durch die Funktionalität des Monomers bestimmt.One Polymer is the n-mer of a monomer where n> 1 and covalently link the monomers together are (chain or branched molecules). A monomer is a molecule containing one or more polymerizable Owns groups. The number of polymerizable groups is determined by the functionality of the monomer.
Man unterscheidet bifunktionelle Monomere, trifunktionelle Monomere, tetrafunktionelle Monomere.you distinguishes bifunctional monomers, trifunctional monomers, tetrafunctional monomers.
Polymere können je nach Anzahl der Grundmonomere eingeteilt werden: Homopolymere, Copolymere. Außerdem unterscheidet man organische und anorganische Polymere. Die organischen Polymere lassen sich weiter unterscheiden in: Biopolymere, chemisch modifizierte Polymere und synthetische Polymere.polymers can be classified according to the number of basic monomers: Homopolymers, copolymers. In addition, one distinguishes organic and inorganic polymers. The organic polymers can be further differentiate into: biopolymers, chemically modified polymers and synthetic polymers.
In festen Polymeren gibt es auch „Legierungen” (Polymer-Blends), die sich z. B. aus den Ketten (A-A-A)n und (B-B-B)n zusammensetzen. Alle Aspekte (Polymerisationsgrad, Co-Polymere, Polymer-Blends usw.) haben zur Folge, dass Polymere eine extreme Vielfalt aufweisen. Darüber hinaus lassen sich zwischen den Polymerketten häufig Brücken bilden.In solid polymers, there are also "alloys" (polymer blends), the z. From the chains (A-A-A) n and (B-B-B) n. All aspects (degree of polymerization, co-polymers, polymer blends etc.) As a result, polymers have an extreme variety. In addition, between the polymer chains often Form bridges.
Polymere werden weiterhin nach ihrer sterischen Struktur unterteilt. Liegen die an die Kohlenstoffkette (Hauptkette) gebundenen Seitengruppen sämtlich auf einer Seite der Hauptkette, dann heißt das Polymer isotaktisch, liegen sie alternierend auf je einer Seite, dann heißt das Polymer syndiotaktisch, liegen sie beidseitig zur Hauptkette statistisch über das Gesamtmolekül verteilt, dann spricht von einem ataktischen Polymer. Die Taktizität eines Polymers hat erheblichen Einfluss auf die chemischen und physikalischen Eigenschaften des polymeren Materials.polymers are still divided according to their steric structure. Lie the side groups attached to the carbon chain (main chain) all on one side of the main chain, that is the polymer isotactic, they lie alternately on one side, then the polymer is called syndiotactic, they are on both sides Main chain statistically over the whole molecule distributed, then speaks of an atactic polymer. The tacticity of a polymer has significant impact on the chemical and physical Properties of the polymeric material.
Ist ein Polymer aus einheitlichen Monomereinheiten aufgebaut, dann spricht man von einem Homopolymer, während man aus verschiedenen Monomeren aufgebaute Polymere Co-Polymere nennt. Die Co-Polymere werden weiter in Block-Polymere, statistische und alternierende Co-Polymere unterteilt. Die fadenförmigen oder verästelten Makromoleküle können chemisch miteinander vernetzt werden. Eine Vernetzung kann durch Hauptvalenz- oder Nebenvalenzbindungen (z. B. Wasserstoffbrückenbindung) erfolgen. Durch Vernetzung eines polymeren Stoffes werden u. a. seine mechanischen und thermischen Eigenschaften wesentlich bestimmt.is a polymer composed of uniform monomer units, then speaks one from a homopolymer, while one from different Monomeric polymers called co-polymers. The co-polymers will continue in block polymers, statistical and alternating Subdivided co-polymers. The thread-like or branched Macromolecules can chemically crosslink with each other become. Crosslinking may be by major valence or minor valence bonds (eg hydrogen bond). By networking a polymeric substance u. a. its mechanical and thermal Properties essentially determined.
Polymerchemiepolymer Chemistry
Die Kettenbildung einzelner Monomere geschieht durch Polyreaktionen, z. B. Polymerisation, Polykondensation oder Polyaddition. Die meisten Kunststoffe sind Polymere, bei denen der Kohlenstoff für die molekulare Kettenbildung sorgt.The chain formation of individual monomers is done by polyreactions, eg. As polymerization, poly condensation or polyaddition. Most plastics are polymers in which the carbon provides for molecular chain formation.
Synthetische Polymere auf Kohlenstoff-StickstoffbasisSynthetic polymers based on carbon-nitrogen
Klassifizierungen: Polymere können auf verschiedene Weise klassifiziert werden: nach Herkunft und Aufbau.classifications: Polymers can be classified in several ways: according to origin and structure.
Aufbau:Construction:
Man unterscheidet Thermoplaste (Kunststoffe aus langkettigen, unverzweigten Molekülen, die sich bei Temperaturveränderungen leicht und reversibel verformen lassen.) und Duroplaste (Kunststoffe aus quervernetzten Makromolekülen, die äußerst hart sind. Sie können nicht ohne Zersetzung umgeschmolzen werden.).
- a) Nach Anzahl und Anordnung der Monomerbausteine unterscheidet man Homopolymere, Terpolymere, Copolymere. Die Copolymere unterscheidet man, gemäß der Anordnung der Strukturelemente, in: statistische, alternierende, blockförmige oder gepfropfte Polymere.
- b) Nach der Polymerstruktur unterscheidet man: lineare Polymere, verzweigte Polymere, vernetzte Polymere, sternförmige Polymere.
- a) According to the number and arrangement of the monomer building blocks one distinguishes homopolymers, terpolymers, copolymers. The copolymers are distinguished, according to the arrangement of the structural elements, into: random, alternating, block-shaped or grafted polymers.
- b) According to the polymer structure, a distinction is made between: linear polymers, branched polymers, crosslinked polymers, star-shaped polymers.
Polykondensate entstehen nach einem Stufenwachstumsmechanismus, durch Reaktion zwischen mindestens zwei unterschiedlichen funktionellen Gruppen.polycondensates arise after a step growth mechanism, by reaction between at least two different functional groups.
KunststoffartenTypes of plastics
Kunststoffe unterscheidet man nach
- – Herstellung: Additionspolymere entstehen durch wiederholte Addition einer Monomereinheit an die nächste – eine so genannte Kettenwachstumsreaktion.
- – Thermischen bzw. mechanischen Eigenschaften.
- - Preparation: Addition polymers are formed by repeated addition of one monomer unit to the next - a so-called chain-growth reaction.
- - Thermal or mechanical properties.
Unterscheiden nach der HerstellungDistinguish after production
- 1. Polymerisate: z. B. Polyäthylen, Polypropylen, Polyvenylchlorid usw.1. Polymers: z. Polyethylene, Polypropylene, polyvinyl chloride, etc.
- 2. Polykondensate: z. B. Polyester (PET), Polyamide, Formaldehydharze, Polycarbonate, Polyäther.2. polycondensates: z. As polyester (PET), polyamides, formaldehyde resins, Polycarbonates, polyethers.
- 3. Polyaddukte: z. B. Epoxyde, Polyurethan, Epoxydharze, Perlon, Polyäther.3. polyadducts: z. B. Epoxides, polyurethane, epoxy resins, Perlon, polyether.
Klassifizierung nach anderen Kriterien:Classification according to other criteria:
- Thermoplaste (PE, PP, PMMA, Polyacryl).Thermoplastics (PE, PP, PMMA, polyacrylic).
- Duroplaste (Polykondensate wie Bakelit, Harnstoffharze).Thermosets (polycondensates such as bakelite, urea resins).
- Elastomere (Kautschuk, Booner).Elastomers (rubber, Booner).
- Gummielastische Kunststoffe.Rubber-elastic plastics.
- Siliconesilicones
- Polymer-BlendsPolymer Blends
Verbundstoffe spielen in der Technik eine wichtige Rolle. Darunter versteht man Materialien, die stofflich völlig unterschiedlich aus Kunststoffen zusammengesetzt sind und durch ihre Kombination höchste mechanische oder thermische Eigenschaften aufweisen.composites play an important role in technology. It is understood as Materials that are completely different from plastics and their combination is the highest have mechanical or thermal properties.
Eigenschaften und Technische WerteProperties and Technical Values
Mechanische EigenschaftenMechanical properties
Elektrische EigenschaftenElectrical Properties
Thermische EigenschaftenThermal properties
Die meisten synthetischen Polymeren sind thermoplastisch und lassen sich bei Temperaturen oberhalb 60°C zu Gegenständen formen. Einige Polymere mit Faserstruktur, z. B. Perlon müssen vor dem Verspinnen erst verstreckt werden, damit durch Kristallit-Bildung die Faser verfestigt wird. Spröde oder harte Polymere werden durch Zusatz von Weichmachern plastisch und damit formbar.Most synthetic polymers are thermoplastic and can be at temperatures above 60 ° C to form objects. Some polymers with fiber structure, e.g. B. Perlon must first be stretched before spinning so that the fiber is solidified by crystallite formation. Brittle or hard polymers become plastic by the addition of plasticizers and thus malleable.
Schaumstoffe erhält man durch Zusatz treibgasbildender Hilfsstoffe bei der Polymerisation, Polyaddition oder Polymerenverarbeitung.foams is obtained by adding propellant-forming auxiliary substances the polymerization, polyaddition or polymer processing.
Amidbindung und KettenkonformationAmide bond and chain conformation
Die Amidbindung stellt eine zur Resonanz fähige Struktur dar. In dieser Struktur treten wegen der Elektronenverschiebung von Stickstoff zum Sauerstoff eine positive Ladung an Stickstoff und eine negative Ladung am Sauerstoff auf. Die C-O-Bindung verliert ihren reinen Doppelbindungscharakter, während die C-N-Bindung partiellen Doppelbindungscharakter gewinnt. Das Ergebnis der Ausbildung der Resonanzstruktur ist die Anordnung aller 6 Atome in einer Ebene.The Amide bond is a resonant structure. In this structure occur because of the electron displacement of nitrogen to oxygen a positive charge of nitrogen and a negative one Charge on oxygen. The C-O bond loses its pure Double bond character, while the C-N bond partial Double bond character wins. The result of the training of Resonance structure is the arrangement of all 6 atoms in one plane.
Tordierungen um die C-N-Einfachbindungen erfordern Energie. Die Anordnung der C-Atome in der Ebene ist trans zueinander. Durch die Hydroxamat-Struktur erhält man, im Vergleich zur Amid-(bzw. Urethan-)Struktur eine andere mesomere-Resonanzstruktur mit amidischem und Ether-Charakter.Tordierungen around the C-N single bonds require energy. The arrangement of C atoms in the plane are trans to each other. Due to the hydroxamate structure one obtains, compared to the amide (or urethane) structure another mesomeric resonance structure with amide and ether character.
Im
Vergleich zur Amid-Struktur ist bei der Hydroxamat-Struktur der
partielle Doppelbindungscharakter der C-N-Bindung erheblich verändert.
Der enolische Charakter wird somit gleichfalls verändert.
6-Atome
= planar jedoch starrer. Dieses hat Einfluss auf die physikalischen
Eigenschaften des Polymers.
Delokalisierte π-Elektronen.
Die
Cis-Anordnung ist aus sterischen Gründen weniger günstig.In the hydroxamate structure, the partial double bond character of the CN bond is significantly altered compared to the amide structure. The enolic character is thus also changed.
6-atoms = planar but more rigid. This has an influence on the physical properties of the polymer.
Delocalized π electrons.
The cis arrangement is less favorable for steric reasons.
Die Stabilisierung der Strukturelemente durch Wasserstoffbrücken (Sekundärstruktur)The stabilization of the structural elements by hydrogen bonding (secondary structure)
Eine Polyamidkette weist aufgrund der Resonanzstruktur der planaren Amidbindungen Freiheitsgrade der Rotation nur an den zwei Einfachbindungen N-C und C-C auf. Die fadenförmigen Molekülstränge können intra-molekular durch die Ausbildung einer maximalen Zahl von Wasserstoffbrücken stabilisiert werden. Hierbei bilden jedes Carbonylsauerstoffatom mit dem N-H-Atom einer übernächsten oder weiter entfernten Amidbindung eine Wasserstoffbrücke aus. Besonders stabil ist die Alpha-Helix, da die Wasserstoffbrücken nahezu spannungsfrei hergestellt werden können. Wasserstoffbrücken können sich im Einzelstrang selbst (intra) als auch zwischen den Einzelsträngen (inter) ausbilden.A Polyamide chain has due to the resonance structure of the planar amide bonds Degrees of freedom of rotation only at the two single bonds N-C and C-C. The threadlike molecular strands can be intra-molecular by training a maximum Number of hydrogen bonds to be stabilized. in this connection form each carbonyl oxygen atom with the N-H atom one after the other or more distant amide bond hydrogen bond out. Particularly stable is the alpha helix, since the hydrogen bonds can be produced almost stress-free. Hydrogen bonds can be in the single strand itself (intra) as well as between form the single strands (inter).
Parallel oder antiparallel verlaufende Amidketten können durch Wasserstoffbrücken zwischen den Ketten stabilisiert werden. Durch besondere verfahrenstechnische Maßnahmen können die Makromoleküle in eine gewollte räumliche Anordnung gebracht werden. So können fadenförmige Moleküle durch »Streckung« erhalten werden.Parallel or antiparallel amide chains can be hydrogen-bonded be stabilized between the chains. By special procedural Measures can macromolecules in a desired spatial arrangement be brought. So can filamentous molecules obtained by "stretching" become.
Auch lässt sich die Stabilität z. B. durch besondere Herstellungsverfahren beeinflussen („Strecken” der fadenförmigen Moleküle)Also can the stability z. B. by special Manufacturing process affect ("stretching" of the thread-like molecules)
Theoretische GrundlagenTheoretical basics
Zwischen den einzelnen Makromolekülen, aus denen ein Kunststoff besteht, gibt es physikalische Wechselwirkungen, die typische Eigenschaften wie mechanische, elektrische und thermische Eigenschaften, wie Festigkeit, Härte oder Erweichungsverhalten bestimmen. Je nach dem Ordnungsgrad der Makromoleküle im festen Zustand kann man zwischen teilkristallinen, flüssigkristallinen und amorphen Kunststoffen unterscheiden.Between the individual macromolecules that make up a plastic There are physical interactions that have typical properties such as mechanical, electrical and thermal properties, such as strength, Determine hardness or softening behavior. Depending on Order of the macromolecules in the solid state can be between semi-crystalline, liquid-crystalline and amorphous Differentiate plastics.
Thermoplastethermoplastics
Duroplaste (auch Duromere) einteilenDivide thermosets (also duromers)
Elastomerenelastomers
Sie bestehen aus – meist relativ schwach – vernetzten Makromolekülen. Dies ermöglicht den Elastomeren das typische kautschukelastische Verhalten, bei dem bei geringen Spannungen Dehnungen bis zu 600% erreichbar sind.she consist of - mostly relatively weak - networked Macromolecules. This allows the elastomers the typical rubber-elastic behavior, at low at Strain strains up to 600% can be achieved.
Kunststoffe, Plaste oder Polymerwerkstoffe bestehen aus Makromolekülen; ihre Eigenschaften werden durch die ungewöhnliche Größe bzw. Länge der kettenförmigen Moleküle, sowie durch funktionelle Gruppen (Ester-, Amid-, Urethan-) bestimmt.plastics, Plastics or polymer materials consist of macromolecules; their characteristics are due to the unusual size or length of the chain-shaped molecules, and by functional groups (ester, amide, urethane).
Bezeichnungendesignations
Nach
ihrer technischen Verwendung unterteilt man die Kunststoffe in:
Thermoplaste
gehen oberhalb der Glastemperatur aus dem harten in einen plastisch-verformbaren
Zustand über. Die Makromoleküle sind nicht oder
nur geringfügig vernetzt.
Elastomere bestehen
aus weitmaschig vernetzten Molekülen. Oberhalb der Glastemperatur
(etwa –50°C) sind diese Polymere kautschuk-elastisch
und nur begrenzt deformierbar.
Thermodure zeigen außerordentlich
viele Vernetzungsstellen zwischen den Molekülen. Oberhalb
einer bestimmten Temperatur können sie nicht mehr plastisch
verformt werden.After their technical use, the plastics are divided into:
Thermoplastics go above the glass transition temperature from the hard to a plastically deformable state. The macromolecules are not or only slightly cross-linked.
Elastomers consist of widely meshed molecules. Above the glass transition temperature (about -50 ° C), these polymers are rubber-elastic and only limited deformable.
Thermoders show an extraordinary number of crosslinks between the molecules. Above a certain temperature, they can no longer be plastically deformed.
Weitere grundsätzliche Informationen zu Herstellung, Struktur, Eigenschaften und Verwendungen von Polymeren sind enthalten in:
- –
Lechner, Gehrke, Nordmeier: Makromolekulare Chemie, Verlag Birkhäuser, ISBN 3764329734 - –
Calhoun, Peacock: Polymer Chemistry, Hanser Fachbuchverlag, ISBN 3446222839
- -
Lechner, Gehrke, Nordmeier: Macromolecular Chemistry, Verlag Birkhäuser, ISBN 3764329734 - -
Calhoun, Peacock: Polymer Chemistry, Hanser Fachbuchverlag, ISBN 3446222839
Auf die Inhalte dieser Standardwerke und der darin zitierten Literatur wird hiermit ergänzend verwiesen.On the contents of these standard works and the literature cited therein is hereby additionally referenced.
Polymere mit HydroxamatfunktionenPolymers with hydroxamate functions
Aus dem Stand der Technik sind bereits eine Reihe von Polymeren bekannt, welche Hydroxamatfunktionen aufweisen. Es handelt sich dabei insbesondere um Polymere mit Hydroxamatfunktionen in den Seitenketten. Hierzu werden üblicherweise mit funktionellen Gruppen versehene Polymere nachträglich mit Hydroxamsäuregruppen versehen. Diese Polymere mit Hydroxamatfunktionen in den Seitenketten nutzen die Eigenschaften, dass die Hydroxamsäure eine Reihe von Metallen zu komplexieren vermag. Die im Stand der Technik beschriebenen Polymere sind insbesondere als Ionenaustauscher geeignet. In den beschriebenen Polymeren sind jedoch die Hydroxamatfunktionen als Seitenketten ausgestaltet.Out A number of polymers are already known in the art. which have hydroxamate functions. These are in particular to polymers with hydroxamate functions in the side chains. For this are usually provided with functional groups Polymers retrospectively with hydroxamic acid groups Mistake. These polymers have hydroxamate functions in the side chains Take advantage of the properties that hydroxamic acid has in a number of complexing metals. Those described in the prior art Polymers are particularly suitable as ion exchangers. In the however, the hydroxamate functions are described as Side chains designed.
Andere Dokumente beschreiben die Festphasenreaktion zur Herstellung von Hydroxamsäurederivaten.Other Documents describe the solid phase reaction for the preparation of Hydroxamic acid derivatives.
Dieser Stand der Technik wird insbesondere durch die folgenden Dokumente (und der darin zitierten Literatur) gebildet:
-
DE 4016543 A1 -
EP 0347424 B1 -
EP 0811019 B1 DE 69602016 T2 -
EP 0891380 B1 DE 69703346 T2 -
EP 0514648 B1 DE 69211224 T2
-
DE 4016543 A1 -
EP 0347424 B1 -
EP 0811019 B1 DE 69602016 T2 -
EP 0891380 B1 DE 69703346 T2 -
EP 0514648 B1 DE 69211224 T2
Beschreibung der ErfindungDescription of the invention
Es wurde nun gefunden, dass – überraschenderweise – Polymere mit den neuen Strukturelementen -CO-NH-O- oder -O-CO-NH-O- in der Polymerkette (d. h. im Rückgrat oder Backbone) hervorragende Eigenschaften aufweisen, die sie als neue Werkstoffe auszeichnen.It has now been found that - surprisingly - polymers with the new structural elements -CO-NH-O- or -O-CO-NH-O- in the polymer chain (ie in the backbone or backbone) outstanding properties which they identify as new materials.
Es handelt sich hierbei um Polymere, bei denen die Verknüpfung zwischen einzelnen Monomeren (sich wiederholende Grundeinheiten) durch die genannten Strukturelemente (die sich von der Hydroxamsäure ableitet) gebildet wird. Die erfindungsgemäßen Polymere enthalten mindestens 10 (bevorzugt mindestens 50, besonders bevorzugt mindestens 100) Gruppen der Formel -CO-NH-O-, -CO-O-NH- oder -O-CO-NH-O- als Kupplungsglied zwischen verschiedenen Monomeren, das heißt im Backbone des Polymers.It these are polymers where the linkage between individual monomers (repeating units) by said structural elements (derived from hydroxamic acid) is formed. The polymers of the invention contain at least 10 (preferably at least 50, more preferably at least 100) groups of the formula -CO-NH-O-, -CO-O-NH- or -O-CO-NH-O- as a coupling member between different monomers, that is in the backbone of the polymer.
Die Verbindungen unterscheiden sich vom oben dargestellten Stand der Technik dadurch, dass die Gruppen -CO-NH-O-, -CO-O-NH- oder -O-CO-NH-O- das Rückgrat (Backbone) des Polymers bilden und nicht endständig in Seitenketten vorhanden sind.The Connections differ from the state of the above Technique in that the groups -CO-NH-O-, -CO-O-NH- or -O-CO-NH-O- form the backbone of the polymer and not terminal are present in side chains.
Die
erfindungsgemäßen polymeren Verbindungen sind
insbesondere gekennzeichnet durch die allgemeine Formel Ib, Ic,
Id oder Ie,
R1 für einen organischen Rest steht,
der Alkyl-, Aryl oder Heteroaryleinheiten enthalten kann, der ein
oder mehrere Heteroatome enthalten kann, der ein oder mehrere Doppel-
oder Dreifachbindungen enthalten kann, der vollständig
oder teilweise fluoriert sein kann steht und der ein oder mehrfach
mit Halogen, Pseudohalogen, mit C1-C4-Alkyl oder C1-C4-Alkoxy substituiert sein kann
R2 für einen organischen Rest steht,
der Alkyl-, Aryl oder Heteroaryleinheiten enthalten kann, der ein
oder mehrere Heteroatome enthalten kann, der ein oder mehrere Doppel-
oder Dreifachbindungen enthalten kann, der vollständig
oder teilweise fluoriert sein kann steht und der ein oder mehrfach
mit Halogen, Pseudohalogen, mit C1-C4-Alkyl oder C1-C4-Alkoxy substituiert sein kann,
n für
eine Zahl größer oder gleich 10 steht.The polymeric compounds according to the invention are in particular characterized by the general formula Ib, Ic, Id or Ie,
R 1 represents an organic radical which may contain alkyl, aryl or heteroaryl moieties which may contain one or more heteroatoms which may contain one or more double or triple bonds which may be fully or partially fluorinated and which may be one or more with halogen, pseudohalogen, with C 1 -C 4 alkyl or C 1 -C 4 alkoxy may be substituted
R 2 is an organic radical which may contain alkyl, aryl or heteroaryl moieties which may contain one or more heteroatoms which may contain one or more double or triple bonds which may be wholly or partially fluorinated and which may be one or more with halogen, pseudohalogen, with C 1 -C 4 -alkyl or C 1 -C 4 -alkoxy may be substituted,
n is a number greater than or equal to 10.
Die Gruppen R1 und R2 können selbstverständlich gleich oder verschieden sein.Of course, the groups R 1 and R 2 may be the same or different.
Die erfindungsgemäßen polymeren Verbindungen können auch andere funktionelle Gruppen zur Kupplung verschiedener Monomere enthalten, wie beispielsweise Urethan (-OCO-NH-) oder Harnstoffgrupen (-NH-CO-NH-). Durch Variation dieser verschiedenen funktionellen Kupplungsgruppen können Eigenschaften der erfindungsgemäßen Polymere gezielt eingestellt werden.The inventive polymeric compounds can also other functional groups for coupling different monomers such as urethane (-OCO-NH-) or urea groups (-NH-CO-NH-). By variation of these different functional coupling groups can properties of the invention Polymers are targeted.
Dies kann beispielsweise in der Weise geschehen, dass Einheiten, welche bereits Urethan oder Harnstoffgruppen tragen, mittels der erfindungsgemäßen Verfahren untereinander durch Hydroxamatgruppen gekuppelt werden (Blockpolymerisation) oder dass Mischungen verschiedener Monomere miteinander polymerisiert werden.This For example, it can be done in such a way that units which already carry urethane or urea groups, by means of the invention Methods are coupled with each other by Hydroxamatgruppen (Block polymerization) or mixtures of different monomers polymerized with each other.
Bei den zentralen Baustellen der Monomere (R1 und R2 der allgemeinen Formeln Ia, Ib, Ic, Id oder Ic) kann es sich um Alkylgruppen handeln, insbesondere C1-C20 Alkylgruppen. Diese können verzweigt oder unverzweigt sein und ein oder mehrere Doppel- oder Dreifachbindungen enthalten. Derartige Alkylgruppen können auch teilweise oder vollständig fluoriert sein. Weiterhin können die Alkylgruppen auch ein oder mehrere Sauerstoffatome (im Sinne von Ethergruppen) enthalten, wobei diese Sauerstoffatome nicht endständig sein können. Mit Ausnahme der in der Hydroxamatgruppe enthaltenen N-O-Bindung sollen weitere N-O- oder O-O-Bindungen vermieden werden. Gleichfalls ist ausgeschlossen, dass die Hydroxamatfunktion direkt an eine Carbonylgruppe anschließt.The central construction sites of the monomers (R 1 and R 2 of the general formulas Ia, Ib, Ic, Id or Ic) may be alkyl groups, in particular C 1 -C 20 alkyl groups. These may be branched or unbranched and contain one or more double or triple bonds. Such alkyl groups may also be partially or fully fluorinated. Furthermore, the alkyl groups may also contain one or more oxygen atoms (in the sense of ether groups), these oxygen atoms may not be terminal. With the exception of the NO bond contained in the hydroxamate group, further NO or OO bonds should be avoided. Likewise, it is excluded that the hydroxamate connects directly to a carbonyl group.
Die Gruppen R1 und R2 können auch C1-C20 Alkylgruppen bedeuten, welche verzweigt oder unverzweigt sein können und die ein oder mehrere Doppel- oder Dreifachbindungen enthalten und die weiterhin eine oder mehrere C6-C14 Arylgruppen und/oder eine oder mehrere C6-C14 Heteroarylgruppen enthalten, wobei die Aryl- oder Heteroarylgruppen ein- oder mehrfach substituiert sein können mit C1-C4 Alkyl, C1-C4 Alkoxy, Fluor, Chlor, Brom, Iod oder Cyan.The groups R 1 and R 2 may also denote C 1 -C 20 alkyl groups, which may be branched or unbranched and which contain one or more double or triple bonds and which further comprises one or more C 6 -C 14 aryl groups and / or one or more contain several C 6 -C 14 heteroaryl groups, wherein the Aryl or heteroaryl groups may be mono- or polysubstituted with C 1 -C 4 alkyl, C 1 -C 4 alkoxy, fluorine, chlorine, bromine, iodine or cyano.
Derartige Aryl- oder Heteroarylgruppen können sowohl die C1-C20 Alkylgruppe unterbrechen, als auch in einer Seitenkette (bei einer verzweigten C1-C20 Arylgruppe) enthalten sein.Such aryl or heteroaryl groups may interrupt both the C 1 -C 20 alkyl group and be present in a side chain (in the case of a branched C 1 -C 20 aryl group).
Die Gruppe R1 oder R2 kann auch eine C6-C14 Arylgruppe sein, die ein- oder mehrfach substituiert sein kann mit C1-C4 Alkyl, C1-C4 Alkoxy, Fluor, Chlor, Brom, Iod oder Cyan.The group R 1 or R 2 may also be a C 6 -C 14 aryl group which may be mono- or polysubstituted with C 1 -C 4 alkyl, C 1 -C 4 alkoxy, fluorine, chlorine, bromine, iodine or cyano ,
Die Gruppen R1 und/oder R2 können auch die Bedeutung einer C6-C14 Heteroarylgruppe haben, die ein oder mehrere Heteroatome (N, O, S) enthalten kann und die ein- oder mehrfach substituiert sein kann mit C1-C4 Alkyl, C1-C4-Alkoxy, Fluor, Chlor, Brom, Iod oder Cyan.The groups R 1 and / or R 2 may also have the meaning of a C 6 -C 14 heteroaryl group which may contain one or more heteroatoms (N, O, S) and which may be mono- or polysubstituted with C 1 -C 4 alkyl, C 1 -C 4 alkoxy, fluorine, chlorine, bromine, iodine or cyano.
Dem Fachmann ist klar, das Schwefel enthaltende Polymere auch quervernetzt werden können (im Sinne einer Vulkanisierung). Dies gilt bei der Verwendung modifizierter Cystein-Monomere (siehe unten) aber auch bei Verwendung von isothiocyanat-haltigen Monomieren.the It is clear to a person skilled in the art that the sulfur-containing polymer is also cross-linked can be (in the sense of vulcanization). this applies using modified cysteine monomers (see below) but also when using isothiocyanate-containing monomers.
Eine
besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sind
Polymere der Zusammensetzung:
Eine
besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sind
Polymere der Zusammensetzung:
Es handelt sich dabei um ein erfindungsgemäß modifiziertes Polyglycin (Polyaminoxyacetat).It this is a modified according to the invention Polyglycine (polyaminoxyacetate).
Bei
den erfindungsgemäß modifizierten Polyaminosäuren
ist auch ein sequentieller Aufbau möglich, z. B. durch
eine entsprechend modifizierte Merrifield-Synthese. Auf diese Weise
können Polymere erzeugt werden, die analog zu Biopolymeren
(wie Proteinen), nicht aus den gleichen Monomeren aufgebaut sind,
sondern die unterschiedlichste Monomere zu einem Gesamtmolekül
verbinden. Dies sei schematisch nachfolgend dargestellt:
In Rahmen eines derartigen Polymeren ist auch die Kombination mit klassischen Aminosäuren möglich.In The framework of such a polymer is also the combination with classical Amino acids possible.
Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen VerbindungenProcess for the preparation the compounds of the invention
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können mittels der nachfolgend beschriebenen Verfahren hergestellt werden.The Compounds according to the invention can be prepared by the methods described below.
Ausgangspunkt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Verbindung der allgemeinen Formel III (HO-)pR1(-ONH2)q (III), worin R1, die in Anspruch 1 genannte Bedeutung hat und worin p für die ganze Zahl null, eins, zwei oder drei steht und worin q für die ganze Zahl eins, zwei, drei oder vier steht und worin die Summe von p und q zwei, drei oder vier ist. Diese Verbindung kann umgesetzt werden mit einer Verbindung der allgemeinen Formel IV R2(-C=N=O)r (IV) worin R2, die in Anspruch 1 genannte Bedeutung hat und worin r für die ganze Zahl zwei, drei oder vier steht. Die Umsetzung führt zur erfindungsgemäßen polymeren Substanz. Gegenstand der Erfindung ist daher auch das oben beschriebene Verfahren. In einer einfachen Form des Verfahrens wird eine Verbindung der allgemeinen Formel III, bei der die Summe von p und q zwei ist, mit einer Verbindung der allgemeinen Formel IV umgesetzt, bei der r für zwei steht. Erhalten wird dann eine lineare polymere Substanz, welche über Hydroxamatfunktionen gekuppelt ist. In anderen Ausführungsformen kann die Anzahl der jeweiligen Substituenten (p + q) bzw. r erhöht sein. In diesem Fall ergeben sich verzweigte Polymere mit Hydroxamatfunktionen im Backbone, bei denen die mechanische Stabilität erhöht ist. Weitere erfindungsgemäße Verfahrensvarianten sind den Beispielen zu entnehmen. Dem Fachmann ist klar, dass es sich hier nur um eine Auswahl der Möglichkeiten handelt. Der Fachmann kennt weitere Variationsmöglichkeiten, die er anwenden kann, ohne erfinderisch tätig sein zu müssen.The starting point of the process according to the invention is a compound of general formula III (HO-) p R 1 (-ONH 2 ) q (III) in which R 1 has the meaning given in claim 1 and in which p is the integer zero, one, two or three, and q is the integer one, two, three, or four, and where the sum of p and q is two, three, or four. This compound can be reacted with a compound of general formula IV R 2 (-C = N = O) r (IV) wherein R 2 is as defined in claim 1 and wherein r is the integer two, three or four , The reaction leads to the polymeric substance according to the invention. The invention therefore also relates to the method described above. In a simple form of the process, a compound of general formula III in which the sum of p and q is two is reacted with a compound of general formula IV in which r is two. Then a linear polymeric substance is obtained, which is coupled via hydroxamate functions. In other embodiments, the number of respective substituents (p + q) and r, respectively, may be increased. In this case, branched polymers with hydroxamate functions in the backbone result in which the mechanical stability is increased. Further process variants according to the invention can be found in the examples. It is clear to the person skilled in the art that this is only a selection of possibilities. The person skilled in the art knows of other possible variations that he can apply without having to be inventive.
Verwendung der erfindungsgemäßen PolymereUse of the invention polymers
Die erfindungsgemäßen Polymere können in fast allen Gebieten verwendet werden, auf denen bekannte Kunststoffe verwendet werden. Sie können beispielsweise als Kunstharze, Vergussmassen, Schaumstoffe, Flüssigkristalle, Klebstoffe, Farben, Lacke (auch Dispersionslacke), Verbundwerkstoffe, in der Kosmetik, in der Polymerelektronik, usw. verwendet werden.The Polymers of the invention can be used in almost all areas are used on which known plastics be used. They can be used, for example, as synthetic resins, Casting compounds, foams, liquid crystals, adhesives, Paints, varnishes (also dispersion varnishes), composites, in the Cosmetics are used in polymer electronics, etc.
Hierzu können prinzipiell alle im eingangs erwähnten Werk von Peacock (Polymer Chemistry) beschriebenen Produktionsverfahren Verwendung finden.For this can in principle all mentioned in the beginning Plant of Peacock (Polymer Chemistry) Find use.
BeispieleExamples
Zur
Darstellung der Monomerbausteine (Diaminooxyverbindungen) können
mehrere bekannte Methoden herangezogen werden. Die drei folgenden
beschriebenen Methoden haben sich neben einigen anderen Verfahren
als sehr geeignet herausgestellt (
1. Mit Aminierungsreagenz1. With aminating reagent
Hierbei wird ein Alkohol vorzugsweise ein Phenol mit einem Aminierungsreagenz zum gewünschten Oxyamin umgesetzt. Als geeignete Aminierungsreagenzien haben sich 2,4-Dinitrofluorbenzol bzw. O-Mesitylensulfonylhydroxylamin herausgestellt. Eine beispielhafte Umsetzung ist im Folgenden dargestellt.in this connection For example, an alcohol is preferably a phenol with an aminating reagent converted to the desired oxyamine. As suitable aminating reagents have 2,4-dinitrofluorobenzene or O-Mesitylensulfonylhydroxylamin exposed. An exemplary implementation is shown below.
2. Durch Hydroxyphtalimid- bzw. Boc geschütztes Hydroxylamin2. Protected by Hydroxyphtalimid- or Boc hydroxylamine
Hierbei wird eine aktivierte aliphatische oder aromatische Verbindung, vorzugsweise ein Alkylhalogenid, Alkyltosylat oder Alkylmesylat, mit N-Hydroxyphtalimid oder einem Boc geschützten Hydroxylamin umgesetzt. Die Phtalimid-Derivate werden schließlich unter Gabriel-Bedingungen mit Hydrazin bzw. die Boc geschützten-Derivate mit TFA zu den entsprechenden Oxyaminen entschützt. Eine beispielhafte Umsetzung ist im Folgenden dargestellt.in this connection is an activated aliphatic or aromatic compound, preferably an alkyl halide, alkyl tosylate or alkyl mesylate, with N-hydroxyphthalimide or a Boc protected hydroxylamine reacted. The Phthalimide derivatives are finally under Gabriel's conditions with hydrazine or the Boc-protected derivatives with TFA deprotected to the corresponding oxyamines. An exemplary Implementation is shown below.
3. Mit Acetohydroxamsäure-ethylester (Zinner's Methode) bzw. Acetoxim3. With acetohydroxamic acid ethyl ester (Zinner's method) or acetoxime
Hierbei wird eine aktivierte aliphatische oder aromatische Verbindung, vorzugsweise ein Alkylhalogenid, Alkyltosylat oder Alkylmesylat mit Acetohydroxamsäure-ethylester bzw. Acetoxim zu den entsprechenden Hydroxamaten umgesetzt, die dann säurekatalytisch gespalten werden. Eine beispielhafte Umsetzung ist im Folgenden dargestellt.in this connection is an activated aliphatic or aromatic compound, preferably an alkyl halide, alkyl tosylate or alkyl mesylate with acetohydroxamic acid ethyl ester or acetoxime converted to the corresponding hydroxamates, the then acid-catalytically cleaved. An exemplary Implementation is shown below.
1. Syntheseschema der Monomerbausteine: 1. Synthesis Scheme of the Monomer Building Blocks:
2. Allgemeine Synthesemöglichkeiten zur Darstellung von Polyhydroxamsäureestern2. General Synthesis Options for the preparation of polyhydroxamic esters
2.1. Wie in unseren Beispielen beschrieben:2.1. As described in our examples:
Eine
allgemeine Übersicht von beispielhaften Möglichkeiten
ist der
2.1. Weitere mögliche Umsetzungen von Oxyaminen zu Polymeren:2.1. Other possible implementations from oxyamines to polymers:
Umsetzung von Diaminooxyverbindungen zu Polyhydroxylaminen: Reaction of diaminooxy compounds to polyhydroxylamines:
Umsetzung mit Thiophosgen, oder Mischungen aus mehreren Komponenten: Reaction with thiophosgene, or mixtures of several components:
Umsetzung mit Polyoxyimide: Reaction with polyoxyimides:
Umsetzungen mit Aminooxyalkoholen:Reactions with aminooxy alcohols:
-
dargestellt in
2 shown in2
Umsetzungen mit Tri-, Tetra-, bzw. Oligoaminooxy-Verbindungen zu verzweigten Polymeren:Reactions with tri-, tetra- or oligoaminooxy compounds to branched polymers:
-
dargestellt in
3 und4 shown in3 and4
3. Experimenteller Teil3. Experimental part
3.1. Synthese von Bis-N-hexyloxyphtalimid (CC-1859.6)3.1. Synthesis of bis-N-hexyloxyphtalimide (CC-1859.6)
Reaktion: Reaction:
Ansatz CC-1859.6-1:Approach CC-1859.6-1:
1,6-Dibromohexan (EH-1377.2-1, 15 g, 61,5 mmol) und N-Hydroxyphtalimid (EH-1078.2-1, 20,1 g, 123,2 mmol) werden unter einer Argonatmosphäre bei RT in 250 ml trockenem DMF gelöst und mit Triethylamin (EH-18.3-13, 35 ml, 24,6 mmol) versetzt. Anschließend erhitzt man auf 80°C und rührt über Nacht.1,6-dibromohexane (EH-1377.2-1, 15 g, 61.5 mmol) and N-hydroxyphthalimide (EH-1078.2-1, 20.1 g, 123.2 mmol) under argon atmosphere at RT in 250 ml of dry DMF and triethylamine (EH-18.3-13, 35 ml, 24.6 mmol). Then heated one at 80 ° C and stirred overnight.
3.2. Synthese von Bis-N-hexyloxyphtalimid (CC-1859.7)3.2. Synthesis of bis-N-hexyloxyphtalimide (CC-1859.7)
Reaktion: Reaction:
Ansatz CC-1859.7-1:Approach CC-1859.7-1:
1,6-Dibromohexan (EH-1377.2-1, 10 g, 41 mmol) und N-Hydroxyphtalimid (EH-1078.2-1, 13,4 g, 82 mmol) werden unter einer Argonatmosphäre bei RT in 150 ml trockenem DMF gelöst und mit DBU (EH-399.2-5, 12,26 ml, 82 mmol) versetzt. Anschließend erhitzt man auf 50°C und rührt 72 h bei dieser Temperatur. Anschließend wird auf 450 ml Wasser gegossen, 3 × mit je 500 ml Ethylacetat extrahiert und die vereinten organischen Phasen 2 × mit je 500 ml ges. NaCl-Lsg gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum eingeengt. Nach Trocknung im HV erhält man CC-1859.7-1 als hellen Feststoff (8,88 g, 53%) der ohne weitere Reinigung direkt in der nächsten Stufe eingesetzt wird.1,6-dibromohexane (EH-1377.2-1, 10 g, 41 mmol) and N-hydroxyphthalimide (EH-1078.2-1, 13.4 g, 82 mmol) are added under argon atmosphere RT was dissolved in 150 ml of dry DMF and incubated with DBU (EH-399.2-5, 12.26 ml, 82 mmol). Then you heat up 50 ° C and stirred for 72 h at this temperature. Subsequently is poured onto 450 ml of water, 3 × with 500 ml of ethyl acetate extracted and the combined organic phases with 2 × 500 ml each NaCl solution, dried over sodium sulfate and concentrated in vacuo. After drying in the HV you get CC-1859.7-1 as a light solid (8.88 g, 53%) without further Cleaning is used directly in the next stage.
3.3. Synthese von 1,6-Diaminooxyhexan (CC-1859.8)3.3. Synthesis of 1,6-diaminooxyhexane (CC-1859.8)
Reaktion: Reaction:
Ansatz CC-1859.8-2:Approach CC-1859.8-2:
CC-1859.7 (7,88 g, 19,3 mmol) wird in 240 ml trockenem Dichlormethan gelöst, auf –20°C abgekühlt und 3,1 ml Methylhydrazin (EH-1160.2-1) langsam zugetropft. Nach vollständiger Zugabe lässt man innerhalb 1,5 h auf 0°C kommen, wobei ein weißer Niederschlag entsteht. Die Reaktionsmischung wird filtriert, im Vakuum eingeengt, in 240 ml Ethylacetat aufgenommen und mit 120 ml ges. NaCl-Lsg gewaschen. Die wässrige Phase wird erneut mit 120 ml Ethylacetat nachextrahiert, die vereinten organischen Phasen über Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum eingeengt. Der Rückstand wird über Flash.Kieselgel (EE) gereinigt. Trocknung im HV ergibt CC-1859.8-2 als farbloses Öl (1,19 g, 42%).
- Ref.:
Yu Lin Jiang et al., J. Am. Chem. Soc., 2005, 127, 17412–17420 -
Jae Nyoung Kim et al., Synth. Comm., 1992, 22(10), 1427–1432
- Ref .:
Yu Lin Jiang et al., J. Am. Chem. Soc., 2005, 127, 17412-17420 -
Jae Nyoung Kim et al., Synth. Comm., 1992, 22 (10), 1427-1432
3.4. Synthese von Bis-N-ethyloxyphtalimid (CC-1859.29)3.4. Synthesis of bis-N-ethyloxyphtalimide (CC-1859.29)
Reaktion: Reaction:
Ansatz CC-1859.29-2:Approach CC-1859.29-2:
1,6-Dibromoethan (25 ml, 0,29 mol) und N-Hydroxyphtalimid (94,4 g, 0,58 mol) werden unter einer Argonatmosphäre bei RT in 500 ml trockenem DMF gelöst und mit DBU (86,5 ml, 0,58 mol) versetzt. Anschließend erhitzt man auf 50°C und rührt 24 h bei dieser Temperatur. Anschließend wird auf 2,5 L Wasser gegossen, mit 2,7 L Ethylacetat extrahiert und die vereinten organischen Phasen 2 × mit je 2 L Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum eingeengt. Nach Trocknung im HV erhält man CC-1859.29-2 als hellen Feststoff (79 g, 78%).1,6-dibromoethane (25 ml, 0.29 mol) and N-hydroxyphthalimide (94.4 g, 0.58 mol) under an argon atmosphere at RT in 500 ml of dry DMF dissolved and treated with DBU (86.5 ml, 0.58 mol). Subsequently heated to 50 ° C and stirred for 24 h in this Temperature. Then it is poured onto 2.5 L of water, extracted with 2.7 L of ethyl acetate and the combined organic phases 2 × washed with 2 L of water, over sodium sulfate dried and concentrated in vacuo. After drying in the HV receives CC-1859.29-2 as a light solid (79 g, 78%).
3.5. Synthese von 1,6-Diaminooxyethan (CC-1859.30)3.5. Synthesis of 1,6-diaminooxyethane (CC-1859.30)
Reaktion: Reaction:
Ansatz CC-1859.30-2:Approach CC-1859.30-2:
CC-1859.29 (30 g, 85,2 mmol) wird in 240 ml trockenem Dichlormethan gelöst, auf –10°C abgekühlt und 13,7 ml Methylhydrazin langsam zugetropft. Nach vollständiger Zugabe lässt man innerhalb 1,5 h auf 0°C kommen, wobei ein weißer Niederschlag entsteht. Die Reaktionsmischung wird filtriert, im Vakuum eingeengt, der Rückstand in wenig Dichlormethan aufgenommen erneut filtriert und im Vakuum eingeengt. Trocknung im HV erhält man CC-1859.30-2 als farbloses Öl (g, %).CC-1859.29 (30 g, 85.2 mmol) is dissolved in 240 ml of dry dichloromethane, cooled to -10 ° C and 13.7 ml of methylhydrazine slowly dropped. After complete addition leaves to come within 1.5 h at 0 ° C, with a white Precipitation occurs. The reaction mixture is filtered, in Vacuum concentrated, the residue in a little dichloromethane taken again filtered and concentrated in vacuo. desiccation HV gives CC-1859.30-2 as a colorless oil (g,%).
3.6. Synthese von 3,5-Bis[[(1-ethoxyethyliden)amino]oxy]benzonitril (CC-1859.10)3.6. Synthesis of 3,5-bis [[(1-ethoxyethylidene) amino] oxy] benzonitrile (CC-1859.10)
Reaktion: Reaction:
Ansatz CC-1859.10-2:Approach CC-1859.10-2:
Ethylacetohydroxamat (EH-1088.5-5, 10,7 g, 103,76 mmol) wird in 100 ml absolutem DMF (EH-83.3-8) gelöst und bei 0°C KtOBu (EH-671.2-4, 12,23 g, 108,95 mmol) zugegeben. Nach 30 min. Rühren bei R. T. wird 3,5-Difluorobenzonitril (EH-1366.4-1, 7,22 g, 51,88 mmol) zugesetzt und anschließend 68 h bei 80°C gerührt. Unter Eiskühlung wird mit 850 ml Wasser versetzt, 3 × mit je 600 ml Ethylacetat extrahiert, mit 600 ml ges. NaCl gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum eingeengt. Nach Chromatographie über Flash-Kieselgel (Tol/PE 1:2) und Trocknung im HV erhält man CC-1859.10-2 (5,6 g, 35%).Ethyl acetohydroxamate (EH-1088.5-5, 10.7 g, 103.76 mmol) is dissolved in 100 ml of absolute DMF (EH-83.3-8) and incubated at 0 ° CK t OBu (EH-671.2-4, 12.23 g , 108.95 mmol). After 30 min. Stirring at RT is added to 3,5-difluorobenzonitrile (EH-1366.4-1, 7.22 g, 51.88 mmol) and then stirred at 80 ° C. for 68 h. While cooling with ice, 850 ml of water are added, and the mixture is extracted 3 × with 600 ml of ethyl acetate each time, with 600 ml of sat. NaCl, dried over sodium sulfate and concentrated in vacuo. Chromatography on flash silica gel (tol / PE 1: 2) and drying in HV gives CC-1859.10-2 (5.6 g, 35%).
3.7. Synthese von 3,5-Diaminooxybenzonitril (CC-1859.11)3.7. Synthesis of 3,5-diaminooxybenzonitrile (CC-1859.11)
Reaktion: Reaction:
Ansatz CC-1859.11-2:Approach CC-1859.11-2:
Ethyl-2,5-dibromophenoxyacetohydroxamat (CC-1172.10-2, 5,56 g, 18,2 mmol) wird in Dioxan (EH-200.4-1, 40 ml) gelöst und mit einem Eisbad auf 0°C gekühlt. Mit Hilfe einer Spritze wird eine 60%ige Perchlorsäure (EH-389.13-1, 28 ml) langsam zugegeben. Das Eisbad wird entfernt und nach 1 h Rühren bei RT gibt man das Reaktionsgemisch auf 400 ml Eiswasser und neutralisiert mit einer 10%igen Natriumhydroxid-Lösung (ca. 100 ml). Die wässrige Phase wird 2 × mit je 400 ml Ethylacetat extrahiert, mit 400 ml ges. NaCl-Lösung gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum eingeengt. Man erhält CC-1859.11-2 (3 g, quant).Ethyl-2,5-dibromophenoxyacetohydroxamat (CC-1172.10-2, 5.56 g, 18.2 mmol) is dissolved in dioxane (EH-200.4-1, 40 ml) and cooled to 0 ° C. with an ice bath. With the help of a syringe is a 60% perchloric acid (EH-389.13-1, 28 ml) was added slowly. The ice bath is removed and after stirring at RT for 1 h, the reaction mixture is added to 400 ml of ice water and neutralized with a 10% sodium hydroxide solution (about 100 ml). The aqueous phase is 2 × with 400 ml of ethyl acetate extracted, with 400 ml of sat. NaCl solution washed, dried over magnesium sulfate and in vacuo concentrated. CC-1859.11-2 (3 g, quant) is obtained.
3.8. Synthese von 2,2-Bis-(4-aminooxyphenyl)-propan (CC-1859.26)3.8. Synthesis of 2,2-bis- (4-aminooxyphenyl) -propane (CC-1859.26)
Reaktion: Reaction:
Ansatz CC-1859.26-2:Approach CC-1859.26-2:
Bisphenol A (5,49 g, 24 mmol) wird unter einer Argonatmosphäre in 110 ml trockenem DMF gelöst, auf 0°C gekühlt und mit 0,87 g NaH versetzt. Anschließend rührt man 30 min bei RT nach. O-(2,4-Dinitrophenyl)hydroxylamin (CC-1377.17, 4,79 g, 24 mmol) wird in 70 ml trockenem DMF gelöst, mit Molsieb versetzt und mit Hilfe einer Spritze innerhalb 2 h bei RT langsam zu der Reaktionslösung zugetropft. Nach weiteren 2 h Rühren werden 1,9 ml TFA zugesetzt, in 970 ml ges. NaHCO3-Lösung gegossen und 4 × mit je 970 ml Diethylether extrahiert. Die vereinten organischen Phasen werden 4 × mit je 970 ml einer 0,5 M NaOH-Lsg. und über Natriumsulfat getrocknet. Die Reaktionsmischung wird im Vakuum eingeengt. Der Rückstand wird erneut in 100 ml Diethylether aufgenommen und 4 × mit je 100 ml einer 0,5 M NaOH-Lsg. gewaschen, einrotiert und über Flash-Kieselgel (EE/PE 1:1 + 1% NEt3) chromatographiert. Nach Trocknung im HV erhält man CC-1859.26-2 (220 mg, 3,5%) als braunen Feststoff.Bisphenol A (5.49 g, 24 mmol) is dissolved in 110 ml of dry DMF under an argon atmosphere, cooled to 0 ° C and treated with 0.87 g of NaH. The mixture is subsequently stirred at RT for 30 min. O- (2,4-dinitrophenyl) hydroxylamine (CC-1377.17, 4.79 g, 24 mmol) is dissolved in 70 ml of dry DMF, treated with molecular sieve and slowly added dropwise with the aid of a syringe within 2 h at RT to the reaction solution. After stirring for a further 2 h, 1.9 ml of TFA are added, and the mixture is added to 970 ml of sat. NaHCO 3 solution and extracted 4 × with 970 ml of diethyl ether. The combined organic phases are washed 4 times with 970 ml of a 0.5 M NaOH solution. and dried over sodium sulfate. The reaction mixture is concentrated in vacuo. The residue is taken up again in 100 ml of diethyl ether and washed 4 times with 100 ml of 0.5 M NaOH solution. washed, evaporated and chromatographed on flash silica gel (EE / PE 1: 1 + 1% NEt 3 ). After drying in the HV, CC-1859.26-2 (220 mg, 3.5%) is obtained as a brown solid.
3.9. Synthese von Polyhydroxamsäureester/Polypeptidanaloga3.9. Synthesis of polyhydroxamic acid ester / polypeptide analogs
Allg. Reaktion für Polymerreaktionen mit Disäurechloride: Gen. Reaction for polymer reactions with diacid chlorides:
Allgemeine Arbeitsvorschrift:General procedure:
Diaminooxyverbindung/Diaminoverbindung (1 eq, 0,5 g) wird in trockenem Dichlormethan (3 ml) unter einer Argonatmosphäre gelöst, mit Pyridin (3 eq) versetzt, auf 0°C gekühlt und langsam eine Lösung aus Disäurechlorid (1 eq, gelöst in 3 ml trockenem Dichlormethan) zugetropft. Nach vollständiger Zugabe wird das Eisbad entfernt und 72 h bei RT gerührt. Das feste Polymer wurde abfiltriert, mit Dichlormethan und Wasser gewaschen und anschließend im HV getrocknet.Diaminooxyverbindung / diamino (1 eq, 0.5 g) in dry dichloromethane (3 ml) under a Argon atmosphere dissolved, added with pyridine (3 eq), cooled to 0 ° C and slowly a solution from diacid chloride (1 eq, dissolved in 3 ml of dry Dichloromethane) is added dropwise. After complete addition, the ice bath removed and stirred at RT for 72 h. The solid polymer became filtered off, washed with dichloromethane and water and then dried in HV.
Die in DMSO löslichen Polymere wurden in DMSO gelöst, mit der vierfachen Menge Wasser wieder ausgefällt, abfiltriert und anschließend im HV getrocknet.The DMSO soluble polymers were dissolved in DMSO, reprecipitated with four times the amount of water, filtered off and then dried in the HV.
Bei Reaktionen mit 3,5-Diaminooxybenzonitril wurde anstelle von Dichlormethan die fünffache Menge THF als Lösungsmittel verwendet.at Reactions with 3,5-diaminooxybenzonitrile were used instead of dichloromethane used five times the amount of THF as a solvent.
Allg. Reaktion für Polymerreaktionen mit 4-Methyl-m-phenylendiisocyanat: Gen. Reaction for polymer reactions with 4-methyl-m-phenylene diisocyanate:
Allgemeine Arbeitsvorschrift:General procedure:
Diaminooxyverbindung/Diaminoverbindung (1 eq, 0,5 g) wird in trockenem Dichlormethan (5 ml) unter einer Argonatmosphäre gelöst, auf 0°C gekühlt und langsam 4-Methyl-m-phenylendiisocyanat (1 eq) zugetropft. Nach vollständiger Zugabe wird das Eisbad entfernt und 72 h bei RT gerührt. Das feste Polymer wurde abfiltriert, mit Dichlormethan gewaschen und anschließend im HV getrocknet.Diaminooxyverbindung / diamino (1 eq, 0.5 g) in dry dichloromethane (5 ml) under a Argon atmosphere dissolved, cooled to 0 ° C. and slowly added dropwise 4-methyl-m-phenylene diisocyanate (1 eq). To complete addition, the ice bath is removed and 72 h stirred at RT. The solid polymer was filtered off, with Washed dichloromethane and then dried in HV.
Bei Reaktionen mit 3,5-Diaminooxybenzonitril wurde anstelle von Dichlormethan die fünffache Menge THF als Lösungsmittel verwendet.at Reactions with 3,5-diaminooxybenzonitrile were used instead of dichloromethane used five times the amount of THF as a solvent.
Allg. Reaktion für Polymerreaktionen mit 4-Methyl-m-phenylendiisothiocyanat: Gen. Reaction for polymer reactions with 4-methyl-m-phenylene diisothiocyanate:
Allgemeine Arbeitsvorschrift:General procedure:
Diaminooxyverbindung/Diaminoverbindung (1 eq, 0,25 g) wird in trockenem Dichlormethan (5 ml) unter einer Argonatmosphäre gelöst, auf 0°C gekühlt und langsam 4-Methyl-m-phenylendiisothiocyanat (1 eq, in 2 ml DCM gelöst) zugetropft. Nach vollständiger Zugabe wird das Eisbad entfernt und 72 h bei RT gerührt. Das feste Polymer wurde abfiltriert, mit Dichlormethan gewaschen und anschließend im HV getrocknet.Diaminooxyverbindung / diamino (1 eq, 0.25 g) in dry dichloromethane (5 ml) under a Argon atmosphere dissolved, cooled to 0 ° C. and slowly add 4-methyl-m-phenylenediisothiocyanate (1 eq, in 2 ml DCM dissolved) added dropwise. After complete addition The ice bath is removed and stirred at RT for 72 h. The solid Polymer was filtered off, washed with dichloromethane and then dried in HV.
Allg. Reaktion für Polymerreaktionen mit Phosgen: Gen. Reaction for polymer reactions with phosgene:
Allgemeine Arbeitsvorschrift:General procedure:
Diaminooxyverbindung/Diaminoverbindung (1 eq, 0,5 g) wird in trockenem Dichlormethan (5 ml) unter einer Argonatmosphäre gelöst, auf 0°C gekühlt und langsam eine Phosgenlösung (1 eq, 20%ig in Toluol) zugetropft. Nach vollständiger Zugabe wird das Eisbad entfernt und 72 h bei RT gerührt. Das feste Polymer wurde abfiltriert, mit Wasser und Dichlormethan gewaschen und anschließend im HV getrocknet.Diaminooxyverbindung / diamino (1 eq, 0.5 g) in dry dichloromethane (5 ml) under a Argon atmosphere dissolved, cooled to 0 ° C. and slowly a phosgene solution (1 eq, 20% in toluene) dropwise. After complete addition, the ice bath is removed and stirred at RT for 72 h. The solid polymer was filtered off, washed with water and dichloromethane and then dried in HV.
Bei Reaktionen mit 3,5-Diaminooxybenzonitril wurde anstelle von Dichlormethan die fünffache Menge THF als Lösungsmittel verwendet.at Reactions with 3,5-diaminooxybenzonitrile were used instead of dichloromethane used five times the amount of THF as a solvent.
Weitere
Methoden zur Herstellung der Monomere – insbesondere zur
Einführung der C-N-O Bindung werden beispielhaft beschrieben
in:
Dem Fachmann auf dem Gebiet sind weitere präparative Methoden zur Herstellung der Mono- und Polymere bekannt, die er zu deren Herstellung verwenden kann, ohne erfinderisch tätig werden zu müssen.the Those skilled in the art are further preparative methods for the preparation of the mono- and polymers known which he to their Production can be used without being inventive to have to.
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