DE1062930B

DE1062930B - Verfahren zur Herstellung von Polymerisationsprodukten aus alpha-Pyrrolidon

Info

Publication number: DE1062930B
Application number: DEB42404A
Authority: DE
Inventors: Dr Wolfgang Schmidt; Dr Heinz Pohlemann
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1956-11-08
Filing date: 1956-11-08
Publication date: 1959-08-06

Description

Verfahren zur Herstellung von Polymerisationsprodukten aus a-Pyrrolidon Es ist bekannt, a-Pyrrolidon mit Hilfe von Alkalimetallen und Acylverbindungen, wie Benzoylchlorid oder Essigsäureäthylester, zu polymerisieren. Hierbei wird ein Teil der monomeren Verbindung in Oligomere übergeführt.
Es wurde nun gefunden, daß sich dieser Nachteil vermeiden läßt, wenn man a-Pyrrolidon mit Hilfe geringer Mengen von Alkali- oder Erdalkalimetallen oder von wasserfreien, alkalisch reagierenden Alkali- oder Erdalkalimetallverbindungen unter Zusatz katalytischer Mengen von Sulfonsäureestern, Sulfonsäurechloriden, Sultonen oder Sulfonsäurepyrrolidonen polymerisiert.
Beispiele für Sulfonsäureester sind p-Toluolsulfonsäuremethylester oder Äthansulfonsäuremethylester, während als Sulfonsäurechloride p-Toluolsulfonsäurechlorid und Äthansulfonsäurechlorid verwendet werden können. Geeignete Sultone sind insbesondere Butyrosulton und Caprosulton. Als Sulfonsäurepyrrolidone sind geeignet Äthansulfonsäurepyrrolidon oder Toluolsulfonsäurepyrrolidon. Es kann zweckmäßig sein, die Reaktion in Gegenwart wasserfreier Verdünnungsmittel durchzuführen. Hierfür sind beispielsweise Petroläther, Cyclohexan, Heptan oder Benzol geeignet.
Man verwendet zweckmäßig etwa 0,1 bis 10 °/o eines Alkali- oder Erdalkalimetalls oder einer wasserfreien, alkalisch reagierenden Verbindung eines solchen Metalls und etwa die gleichen Mengen eines Sulfonsäureesters, Sulfonsäurechlorides, Sultons oder Sulfonsäurepyrrolidons, bezogen auf a-Pyrrolidon. Im allgemeinen wird bei Temperaturen zwischen etwa 20 und 60° C polymerisiert, doch kann man auch bei noch tieferen und selbstverständlich auch bei höheren Temperaturen polymerisieren. Auch zur Herstellung von Mischpolyamiden ist das vorgeschlagene Verfahren geeignet. Verbindungen, die besonders zweckmäßig zusammen mit a-Pyrrolidon polymerisiert werden können, sind z. B. s-Caprolactam oder o)-Capryllactam.
Man erhält nach kurzer Zeit harte Polymerisate mit hohem Polymerisationsgrad, die besonders zur Herstellung von Fasern und Fäden geeignet sind.
Die in den Beispielen genannten Teile sind Gewichtsteile.
Beispiel 1 250 Teile a-Pyrrolidon werden mit 1 Teil Natriumhydroxyd versetzt. Anschließend destilliert man 50 Teile wasserhaltiges a-Pyrrolidon ab. Dann fügt man bei 30°C 1,7 Teile p-Toluolsulfonsäurechlorid zu. Die Polymerisation beginnt bald danach. Nach 24 Stunden wäscht man das erhaltene Polymerisat mit Methanol. Der Umsatz beträgt 65 °/o. Das erhaltene Polymerisat hat den K-Wert 79. Nach dem Abdestillieren des Methanols läßt sich das nicht umgesetzte a-Pyrrolidon zurückgewinnen. Beispiel 2 Man fügt 1 Teil Natriumhydroxyd zu 250 Teilen a-Pyrrolidon und destilliert anschließend 50 Teile a-Pyrrolidon ab. Hierauf gibt man 1,2 Teile Butyrosulton bei 35° C zu. Die Polymerisation kommt rasch in Gang. Nach 24 Stunden wäscht man das erhaltene Polypyrrolidon mit Methanol. Es hat den K-Wert 79. Der Umsatz beträgt 650/,.
Beispiel 3 Aus einer Mischung aus 500 Teilen a-Pyrrolidon und 12 Teilen Kaliumhydroxyd werden unter vermindertem Druck in einer Stickstoffatmosphäre langsam 100 Teile abdestilliert. Anschließend gibt man 800 Teile Cyclohexan und hierauf bei 40° C unter gutem Rühren 5 Teile 1,4-Butandisulfonsäurechlorid zu. Die Temperatur der Mischung steigt auf 50° C an und wird über Nacht bei 40 bis 50° C gehalten. Man erhält nach Waschen und Trocknen 250 Teile eines weißen, pulverförmigen Polyamids mit dem K-Wert 89,0 (nach Fikentscher), das sich gut zu Fäden, Folien und Filmen verarbeiten läßt.
Beispiel 4 Unter gutem Rühren und unter Stickstoff trägt man 6 Teile Kalium in 255 Teile gut gereinigtes a-Pyrrolidon ein. Nachdem sich alles gelöst hat, gibt man 250 Teile Cyclohexan zu und anschließend, nach gutem Rühren bei 40° C, 2,7 Teile Diphenyläther-p,p'-disulfonsäurechlorid. Nach 24stündigem Rühren erhält man einen dicken Kristallbrei, der abgeschleudert und gut mit Wasser gewaschen wird. Nach Trocknen im Vakuum bei 70° C erhält man 135 Teile eines weißen, pulverförmigen Polyamids mit dem K-Wert 89,5.
Beispiel 5 600 Teile a-PyrTolidon werden mit 37,5 Teilen einer 30°/jgen methanolischen Lösung von Natriummethylat vermischt. Unter Stickstoff. destilliert man langsam 200 Teile der Mischung ab und gibt dann 400 Teile Cyclohexan und bei 40° C 4,4 Teile Diphenyläther-p,p'-disulfonsäurechlorid zu. Man rührt noch 5 Stunden und erhält nach gutem Auswaschen-mit Wasser und Methanol 345 Teile eines weißen, pulverförmigen Polyamids mit dem K-Wert 87,5, das sich gut zu Fäden, Folien und Filmen verarbeiten läßt.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren. zur Herstellung von Polymerisationsprodukten aus a-Pyrrolidon mit Hilfe geringer Mengen von Alkali- oder Erdalkalimetallen oder von wasserfreien, alkalisch reagierenden Alkali- oder Erdalkalimetallverbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß hierbei zusätzlich Sulfonsäureester, Sulfonsäurechloride, Sultone oder Sulfonsäurepyrrolidone in katalytischen Mengen verwendet werden.