DE1109889B - Process for the production of polyureas - Google Patents

Process for the production of polyureas

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DE1109889B
DE1109889B DEM37031A DEM0037031A DE1109889B DE 1109889 B DE1109889 B DE 1109889B DE M37031 A DEM37031 A DE M37031A DE M0037031 A DEM0037031 A DE M0037031A DE 1109889 B DE1109889 B DE 1109889B
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Germany
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reaction
sulfur
polyureas
polymer
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DEM37031A
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German (de)
Inventor
Fred Applegath
Raymond Amend Franz
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Monsanto Chemicals Ltd
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Monsanto Chemicals Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/02Polyureas

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

INTERNAT.KL. C 08 gINTERNAT.KL. C 08 g

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

M37031IVb/39cM37031IVb / 39c

ANMELDETAG: 17. MÄRZ 1958REGISTRATION DATE: MARCH 17, 1958

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 29. JUNI 1961
NOTICE
THE REGISTRATION
AND ISSUE OF
EDITORIAL: JUNE 29, 1961

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Polyharnstoffen, die gegebenenfalls cyclische Reste aufweisen.The invention relates to a process for the production of polyureas, which optionally have cyclic radicals.

Die Erfindung bezweckt die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung von Polyharnstoffen, das in technisch einfacher Weise unter Verwendung leicht zur Verfügung stehender Reagenzien, unter einfachen Reaktionsbedingungen und mit guter Ausbeute ausgeführt werden kann.The invention aims to provide a process for the production of polyureas, which is disclosed in technically simple way using readily available reagents, under simple Reaction conditions and can be carried out with good yield.

Es ist gefunden worden, daß Polyharnstoffe dadurch hergestellt werden können, daß man Kohlenmonoxyd und Schwefel mit einer organischen Verbindung mit wenigstens zwei —NH2-Gruppen oder einer organischen Verbindung mit wenigstens einer —NH2-Gruppe und wenigstens einer — NH-Gruppierung bei erhöhter Temperatur umsetzt. Solche Verbindungen werden im nachstehenden als organische Diamine bezeichnet. Die Stellung der Aminogruppen mit Bezug aufeinander in dem organischen Diamin bestimmt die Art des gemäß der Erfindung gebildeten Harnstoffs.It has been found that polyureas can be prepared by reacting carbon monoxide and sulfur with an organic compound having at least two —NH 2 groups or an organic compound having at least one —NH 2 group and at least one —NH group at elevated levels Temperature converts. Such compounds are referred to below as organic diamines. The position of the amino groups with respect to one another in the organic diamine determines the type of urea formed according to the invention.

Im Fall von aromatischen organischen Diaminen werden Polyharnstoffe gebildet, wenn die obengenannten Gruppen an aromatische Kohlenstoffatome gebunden sind, die nicht einander benachbart sind, z. B. sich in der m- oder p-Stellung zueinander befinden.In the case of aromatic organic diamines, polyureas are formed when the above Groups are attached to aromatic carbon atoms that are not adjacent to each other, z. B. are in the m or p position to each other.

Im Fall von aliphatischen organischen Diaminen werden Polyharnstoffe gebildet, wenn die obengenannten Gruppen an getrennte Kohlenstoffatome in der gleichen Kette gebunden sind, und diese Kohlenstoffatome voneinander durch mehr als 3 Atome linear getrennt sind.In the case of aliphatic organic diamines, polyureas are formed when the above Groups attached to separate carbon atoms in the same chain, and these Carbon atoms are linearly separated from each other by more than 3 atoms.

Gemäß der Erfindung wird daher Kohlenmonoxyd, Schwefel und eine Verbindung mit wenigstens zwei NH2-Gruppen oder wenigstens einer —NH2-Gruppe und wenigstens einer — NH-Gruppierung bei erhöhter Temperatur umgesetzt, wobei im Falle aromatischer Verbindungen die —NH2- bzw. —NH-Gruppen an nicht benachbarte, aromatische Kohlenstoffe gebunden sind, und im Falle aliphatischer Verbindungen an verschiedene, durch mehr als 3 Atome linear voneinander getrennte Kohlenstoffatome in derselben Kette gebunden sind.According to the invention, carbon monoxide, sulfur and a compound with at least two NH 2 groups or at least one —NH 2 group and at least one —NH group are reacted at elevated temperature, with the —NH 2 - or —NH groups are bonded to non-adjacent aromatic carbons and, in the case of aliphatic compounds, are bonded to different carbon atoms in the same chain which are linearly separated from one another by more than 3 atoms.

Die Umsetzung wird vorzugsweise bei einer Temperatur im Bereich von etwa 60 bis 160° C ausgeführt und kann gegebenenfalls in Anwesenheit eines inerten Verdünnungsmittels erfolgen.The reaction is preferably carried out at a temperature in the range from about 60 to 160 ° C and can optionally be carried out in the presence of an inert diluent.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand einiger Beispiele näher erläutert.The invention is explained in more detail below with the aid of a few examples.

Beispiel 1example 1

In einen 2-1-Autoklav aus rostfreiem Stahl wurden 108 g m-Phenylendiamin, 10,9 g Triäthylamin, 64 g Verfahren zur Herstellung
von Polyharnstoffen
In a 2-liter stainless steel autoclave, 108 g of m-phenylenediamine, 10.9 g of triethylamine, 64 g of Method of Preparation
of polyureas

Anmelder:Applicant:

Monsanto Chemical Company,
St. Louis, Mo. (V. St. A.)
Monsanto Chemical Company,
St. Louis, Mo. (V. St. A.)

Vertreter: Dr. E. Wiegand, München 15,Representative: Dr. E. Wiegand, Munich 15,

und Dipl.-Ing. W. Niemann,
Hamburg 1, Ballindamm 26, Patentanwälte
and Dipl.-Ing. W. Niemann,
Hamburg 1, Ballindamm 26, patent attorneys

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 18. März 1957
Claimed priority:
V. St. v. America March 18, 1957

Fred Applegath und Raymond Amend Franz,Fred Applegath and Raymond Amend Franz,

El Dorado, Ark. (V. St. A.)5
sind als Erfinder genannt worden
El Dorado, Ark. (V. St. A.) 5
have been named as inventors

Schwefel und eine Menge CO eingebracht, die ausreichte, um den Autoklaven auf einen Druck von 31,6 kg/cm2 zu bringen. Der Autoklav wurde unter Rühren 4 Stunden lang auf 1200C erhitzt. Der Inhalt wurde dann herausgenommen und nicht umgesetztes Amin mit heißem Methanol extrahiert. Es wurde eine Ausbeute von 18% an Poly-m-phenylenharnstoff mit einem Schmelzpunkt oberhalb 3000C erhalten. Die sich wiederholende Einheit des Polymerisats wird durch die folgende Formel dargestellt:Introduced sulfur and an amount of CO sufficient to bring the autoclave to a pressure of 31.6 kg / cm 2 . The autoclave was heated to 120 ° C. for 4 hours while stirring. The contents were then taken out and unreacted amine extracted with hot methanol. A yield of 18% of poly-m-phenylene urea with a melting point above 300 ° C. was obtained. The repeating unit of the polymer is represented by the following formula:

Beispiel 2Example 2

In eine 1,8-1-Bombe aus rostfreiem Stahl wurden 13,8 g 2,4,6-Triaminotoluol, 9,7 g Schwefel, 450 ml Methanol und eine Menge CO eingebracht, die ausreichte, um die Bombe auf einen Druck von 7 kg/cma zu bringen. Die Reaktion wurde 3 V2 Stunden lang bei 115°C ausgeführt. Der Inhalt der Bombe würde auf etwa 200 ml eingedampft, um das Polymerisat zuA 1.8-1 stainless steel bomb was charged with 13.8 grams of 2,4,6-triaminotoluene, 9.7 grams of sulfur, 450 ml of methanol, and an amount of CO sufficient to pressurize the bomb to Bring 7 kg / cm a. The reaction was carried out at 115 ° C for 3V for 2 hours. The contents of the bomb would be evaporated to about 200 ml to remove the polymer

109 619/465109 619/465

fällen. Es wurde eine Ausbeute von 26% eines vernetzten (querverketteten) Polymerisats mit einem Schmelzpunkt von 3100C erhalten.felling. A yield of 26% of a crosslinked (querverketteten) polymer having a melting point of 310 0 C obtained.

Beispiel 3Example 3

-Ν—'-Ν— '

Beispiel 5Example 5

Die Verfahrensweise gemäß Beispiel 4 wurde wiederholt, wobei 32,4 p-Tolidin, 9,76 g Schwefel, 54,2 g Triäthylamin und eine Menge CO benutzt wurden, die zur Erzeugung eines Druckes von 7 kg/cm2 ausreichte. Die Reaktion wurde 3 x/2 Stunden lang bei 1150C ausgeführt. Es wurde eine Ausbeute von 54% (14,5 g) an Poly-4,4'-(3,3'-dimethylbiphenylen)-harnstoff mit einem Schmelzpunkt oberhalb 3000C erhalten. Die sich wiederholende Einheit dieses Polymerisats wird durch die folgende Formel dargestellt:The procedure according to Example 4 was repeated, 32.4 g of p-tolidine, 9.76 g of sulfur, 54.2 g of triethylamine and an amount of CO being used which was sufficient to generate a pressure of 7 kg / cm 2. The reaction was carried out at 115 ° C. for 3 × / 2 hours. A yield of 54% (14.5 g) of poly-4,4'- (3,3'-dimethylbiphenylene) urea with a melting point above 300 ° C. was obtained. The repeating unit of this polymer is represented by the following formula:

CH3 CH 3

H-CH-C

N—N—

H ii
—Ν —C-
H ii
—Ν —C-

115° C ausgeführt. Es wurde eine Ausbeute von 10% (3 g) an Poly-m-(4-methylphenyIen)-harnstoff mit einem Zersetzungspunkt oberhalb 3000C erhalten. Die sich wiederholende Einheit dieses Polymerisats wird durch die folgende Formel dargestellt:115 ° C. A yield of 10% (3 g) of poly-m- (4-methylphenylene) urea with a decomposition point above 300 ° C. was obtained. The repeating unit of this polymer is represented by the following formula:

In einen 1-1-Autoklav wurden 30 g 2,4-Diaminophenolhydrochlorid, 9,76 g Schwefel, 54,2 g Triäthylamin und eine Menge CO eingebracht, die ausreichte, um einen Druck von 7 kg/cm2 zu ergeben. Der Autoklav wurde 3V2 Stunden lang auf 115°C erhitzt. Das Polymerisat wurde mit Benzol, Wasser und verdünnter HCl gewaschen, und es wurde eine Ausbeute von 72% (24,5 g) an Poly-m-(4-oxyphenylen)-harnstoff erhalten. Die sich wiederholende Einheit dieses Polymerisats wird durch die folgende Formel dargestellt:Into a 1-1 autoclave were placed 30 g of 2,4-diaminophenol hydrochloride, 9.76 g of sulfur, 54.2 g of triethylamine and an amount of CO sufficient to give a pressure of 7 kg / cm 2 . The autoclave was heated to 115 ° C for 3V 2 hours. The polymer was washed with benzene, water and dilute HCl, and a yield of 72% (24.5 g) of poly-m- (4-oxyphenylene) urea was obtained. The repeating unit of this polymer is represented by the following formula:

Beispiel 4Example 4

In einen 1-1-Autoklav wurden 28,2 g Benzidin, 9,76 g Schwefel, 54,2 g Triäthylamin und eine ausreichende Menge CO eingebracht, um einen Druck von 7 kg/cm2 zu ergeben. Die Mischung wurde 3 V2 Stunden lang auf 1150C gehalten. Das Produkt wurde mit verdünnter HCl und einer Na2 S-Na OH-Lösung gewaschen, und es wurde eine Ausbeute von 46% (14,6 g) an Poly-p,p'-biphenylenharnstoff mit einem Schmelzpunkt oberhalb 30O0C erhalten. Die sich wiederholende Einheit dieses Polymerisats wird durch die folgende Formel dargestellt:Into a 1-1 autoclave were placed 28.2 g benzidine, 9.76 g sulfur, 54.2 g triethylamine and a sufficient amount of CO 2 to give a pressure of 7 kg / cm 2. The mixture was kept at 115 ° C. for 3 V for 2 hours. The product was washed with dilute HCl and an Na 2 S-Na OH solution, and a yield of 46% (14.6 g) of poly-p, p'-biphenyleneurea with a melting point above 30O 0 C was obtained. The repeating unit of this polymer is represented by the following formula:

4040

4545

6060

Beispiel 6Example 6

Die Verfahrensweise gemäß Beispiel 4 wurde wiederholt, wobei 30 g 2,4-Diaminotoluol, 24 g Schwefel, 2,5 g Triäthylamin, 150 ml Methanol und eine Menge C O benutzt wurden, die für einen Druck von 21 kg/cm2 ausreichte. Die Reaktion wurde 3V2 Stunden lang beiThe procedure of Example 4 was repeated, using 30 g of 2,4-diaminotoluene, 24 g of sulfur, 2.5 g of triethylamine, 150 ml of methanol and an amount of CO sufficient for a pressure of 21 kg / cm 2. The reaction was at 3V for 2 hours

Beispiel 7Example 7

Die Verfahrensweise gemäß Beispiel 4 wurde wiederholt, wobei 25 g o-Dianisidin, 9,8 g Schwefel, 54,2 g Triäthylamin und eine Menge CO benutzt wurden, die für einen Druck von 17,6 kg/cm2 ausreichte. Die Reaktion wurde 3 Stunden lang bei 115°C ausgeführt. Es wurde eine Ausbeute von 11% (3,0 g) an PoIy-4,4'-(3,3'-dimethoxybiphenylen)-harnstoff mit einem Zersetzungspunkt von 230° C erhalten. Die sich wiederholende Einheit dieses Polymerisats wird durch die folgende Formel dargestellt:The procedure of Example 4 was repeated, using 25 g of o-dianisidine, 9.8 g of sulfur, 54.2 g of triethylamine and an amount of CO which was sufficient for a pressure of 17.6 kg / cm 2. The reaction was carried out at 115 ° C for 3 hours. A yield of 11% (3.0 g) of poly-4,4 '- (3,3'-dimethoxybiphenylene) urea with a decomposition point of 230 ° C. was obtained. The repeating unit of this polymer is represented by the following formula:

3535

Beispiel 8Example 8

Es wurde die gleiche allgemeine Verfahrensweise wie bei Beispiel 4 befolgt, wobei eine 2-1-Parr-Bombe und 88 g bis-3-(Aminopropyl)-äther, 21,2 g Schwefel, 400 ml Methanol und eine Menge CO benutzt wurden, die für einen Druck von 49,2 kg/cm2 ausreichte. Die Reaktion wurde 4 Stunden lang bei 1200C ausgeführt. Es wurde eine Ausbeute von 100% (105 g) an PoIy-(ditrimethylenoxy)-Harnstoff mit einem Schmelzpunkt von 191 bis 193 0C erhalten. Wie aus der spezifischen Viskosität einer 1-g-Probe des Polymerisats in 100 ml 95%iger H2SO4 bei 25°C bestimmt wurde, hatte das Polymerisat einen Polymerisationsgrad von 20. Die sich wiederholende Einheit dieses Polymerisats wird durch die folgende Formel dargestellt:The same general procedure was followed as in Example 4 using a 2-1 Parr bomb and 88 grams of bis-3- (aminopropyl) ether, 21.2 grams of sulfur, 400 ml of methanol, and an amount of CO. which was sufficient for a pressure of 49.2 kg / cm 2. The reaction was carried out at 120 ° C. for 4 hours. There was obtained a yield of 100% (105 g) of poly (ditrimethylenoxy) urea having a melting point 191-193 0 C. As determined from the specific viscosity of a 1 g sample of the polymer in 100 ml of 95% H 2 SO 4 at 25 ° C., the polymer had a degree of polymerization of 20. The repeating unit of this polymer is represented by the following formula :

f H H °)f H H °)

\_N—CH2CH2CH2OCH2CH2Ch2-N-C-/\ _N — CH 2 CH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 Ch 2 -NC- /

5555

Beispiel 9Example 9

In einen 7,5-1-Autoklav wurden 486 g p-Phenylendiamin, 432 g Schwefel, 271 g Triäthylamin, 900 ml Pyridin und eine Menge CO eingebracht, die zur Erzeugung eines Druckes von 35,2 kg/cm2 ausreichte. Die Reaktion wurde 2 Stunden lang bei 118°C ausgeführt. Das Reaktionsprodukt wurde dann zweimal mit CS3 und einmal mit einer konzentrierten Na2S-Lösung gewaschen und dann mit einer konzentrierten Na2S-Lösung am Rückflußkühler gekocht. Das Polymerisat wurde darauf zweimal mit Wasser gewaschen und getrocknet. Es wurde eine Ausbeute von 100% (600 g) an Poly-p-phenylenharnstoff mit einem Poly-486 g of p-phenylenediamine, 432 g of sulfur, 271 g of triethylamine, 900 ml of pyridine and an amount of CO sufficient to generate a pressure of 35.2 kg / cm 2 were placed in a 7.5 l autoclave. The reaction was carried out at 118 ° C for 2 hours. The reaction product was then washed twice with CS 3 and once with a concentrated Na 2 S solution and then refluxed with a concentrated Na 2 S solution. The polymer was then washed twice with water and dried. A yield of 100% (600 g) of poly-p-phenyleneurea with a poly

merisationsgrad von 14 und einem Molekulargewicht von 1876 erhalten. Die sich wiederholende Einheit dieses Polymerisats wird durch die folgende Formel dargestellt:degree of merization of 14 and a molecular weight of 1876. The repeating unit this polymer is represented by the following formula:

Beispiel 10Example 10

Die folgenden Polyharnstoffe wurden in einerThe following polyureas were used in a

100-ml-Bombe hergestellt. In jedem Fall wurden 0,017MoI Diamin, 0,017 Mol Schwefel, 20 ml Methanol und eine Menge CO angewendet, die für die Erzeugung eines Druckes von 35,1 kg/cm2 ausreichte.100 ml bomb made. In each case, 0.017 mol of diamine, 0.017 mol of sulfur, 20 ml of methanol and an amount of CO sufficient to generate a pressure of 35.1 kg / cm 2 were used.

Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle wiedergegeben. Der Polymerisationsgrad (DPn) wurde aus der spezifischen Viskosität von 1 g des PolymerisatsThe results are given in the table below. The degree of polymerization (DPn) was from the specific viscosity of 1 g of the polymer

ίο in 100 ml 95%iger H2SO4 bei 25°C bestimmt.ίο determined in 100 ml of 95% H 2 SO 4 at 25 ° C.

DiaminDiamine Reak-
tions-
tempe-
ratur in
0C
React
functional
tempe-
rature in
0 C
Reak
tionszeit
in
Stunden
Reak
tion time
in
hours
Erzeugtes PolymerisatPolymer produced Ausbeute
°/o
yield
° / o
DPnDPn Erweichungs
punkt in 0C
Softening
point in 0 C
Hexamethylendiamin
Hexamethylendiamin
Hexamethylendiamin
Octamethylendiamin
Decamethylendiamin
Dodecamethylendiamin
Hexamethylenediamine
Hexamethylenediamine
Hexamethylenediamine
Octamethylene diamine
Decamethylenediamine
Dodecamethylene diamine
120
140
160
160
160
160
120
140
160
160
160
160
4
2
1
1
1
1
4th
2
1
1
1
1
Polyhexamethylenharnstoff
Polyhexamethylenharnstoff
Polyhexamethylenharnstoff
Polyoctamethylenharnstoff
Polydecamethylenharnstoff
Polydodecamethylenharnstoff
Polyhexamethylene urea
Polyhexamethylene urea
Polyhexamethylene urea
Polyoctamethylene urea
Polydecamethylene urea
Polydodecamethylene urea
73
59
49
71
80
83
73
59
49
71
80
83
22
30
6
12
7
6
22nd
30th
6th
12th
7th
6th
240 bis 255
240
200 bis 210
240 to 255
240
200 to 210

Außer den bei den vorstehenden Beispielen benutzten Diaminen können auch organische Diamine, die mit einem oder mehreren Substituenten (zusätzlich zu den schon angegebenen) substituiert sind, die unter den Reaktionsbedingungen nicht in schädlicher Weise reaktionsfähig sind, bei der Reaktion gemäß der Erfindung benutzt werden. Unter dem Ausdruck »die unter den Reaktionsbedingungen nicht in schädlicher Weise reaktionsfähig sind« werden Gruppen verstanden, welche die Bildung eines erwünschten Polyhamstoffes nicht verhindern. Solche Substituenten sind z. B. Alkyl-, Aryl-, Cycloalkyl-, Alkenyl-, Carboxy-, Oxy-, Thiol-, Cyangruppen, Halogenatome einschließlich Chlor-, Brom-, Fluor- und Jodatome, Alkoxy-, Aryloxy-, Organosilyl-, Polysiloxanyl-, Alkylamino-, Dialkylaminogruppen od. dgl. Organische Diamine mit 18 oder mehr Kohlenstoffatomen können benutzt werden. Die Molekülgröße des organischen Diamins ist in dieser Beziehung nicht kritisch.In addition to the diamines used in the preceding examples, organic diamines, the with one or more substituents (in addition to those already indicated) are substituted, the are not detrimentally reactive under the reaction conditions, in the reaction according to of the invention can be used. Under the expression »the under the reaction conditions not in harmful Wise reactive «are understood to mean groups that facilitate the formation of a desired Do not prevent polyurea. Such substituents are e.g. B. alkyl, aryl, cycloalkyl, alkenyl, Carboxy, oxy, thiol, cyano groups, halogen atoms including chlorine, bromine, fluorine and iodine atoms, Alkoxy, aryloxy, organosilyl, polysiloxanyl, alkylamino, dialkylamino groups or the like. Organic Diamines with 18 or more carbon atoms can be used. The molecular size of the organic diamine is not critical in this regard.

Obwohl es nicht wesentlich ist, ist es in den meisten Fällen erwünscht, das Verfahren in Gegenwart eines inerten Lösungs- oder Verdünnungsmittels auszuführen. Aliphatische Alkohole, insbesondere Methanol, werden für diesen Zweck bevorzugt, da sie von dem PolyhamstofF z. B. durch Verdampfen leicht abzutrennen und wiederzugewinnen sind und da sie Lösungsmittel für viele der Amine sind. Aromatische und aliphatische Kohlenwasserstoffe, chlorierte Kohlenwasserstoffe, Äther, tertiäre Amine und Säureamide sind auch geeignet. Wasser an sich ist kein zufriedenstellendes Verdünnungsmittel, obwohl geringe Wassermengen in dem organischen Verdünnungsmittel geduldet werden können. Wenn ein Verdünnungsmittel verwendet wird, ist gewöhnlich eine Menge, die zum Aufschlämmen der Reagenzien genügt, ausreichend. Vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise, wird ein Verdünnungsmittel angewendet, in dem die Reagenzien löslich sind. Bei der Herstellung von Polyharnstoffen der beschriebenen Klassen soll die Verwendung von übergroßen Mengen an Lösungsmittel vermieden werden.While not essential, in most cases it will be desirable to run the process in the presence of a run inert solvent or diluent. Aliphatic alcohols, especially methanol, are preferred for this purpose because they differ from the Polyurea e.g. B. easy to separate by evaporation and as they are solvents for many of the amines. Aromatic and aliphatic hydrocarbons, chlorinated hydrocarbons, ethers, tertiary amines and acid amides are also suitable. Water in and of itself is not a satisfactory diluent, albeit a minor one Amounts of water in the organic diluent can be tolerated. When a thinner is used, an amount sufficient to slurry the reagents is usually sufficient. Preferably, but not necessarily, a diluent in which the reagents are soluble is used. In the Manufacture of polyureas of the classes described should involve the use of oversized quantities of solvents should be avoided.

Außer Methanol können auch folgende Lösungsmittel oder Verdünnungsmittel verwendet werden: z. B. Ligroin, Isopropanol, Isopropyläther, Äthanol, Mineralöl, Triäthylamin, Pyridin, Isopropanol-Wasser, Äthylenglykol, Glykolmonomethyläther, Tetrahydrofurfurylalkohol, Ν,Ν-Dimethylanilin, N5N-Diäthyläthanolamin, Formamid, Amylalkohol oder Benzol.In addition to methanol, the following solvents or diluents can also be used: z. B. ligroin, isopropanol, isopropyl ether, ethanol, mineral oil, triethylamine, pyridine, isopropanol-water, ethylene glycol, glycol monomethyl ether, tetrahydrofurfuryl alcohol, Ν, Ν-dimethylaniline, N 5 N-diethylethanolamine, formamide, amyl alcohol or benzene.

Im allgemeinen erfordert das Verfahren nicht den Zusatz eines Katalysators. Die Reaktion geht in einem alkalischen Medium vor sich. In den meisten Fällen sorgen die verwendeten Amine für eine ausreichende Alkalinität. Bei der Verwendung von aromatischen Diaminen kann ein alkalischer Katalysator mit Vorteil verwendet werden, obwohl dies nicht unbedingt notwendig ist. Alkalische Katalysatoren mit Dissoziationskonstanten, die größer als 1 · 10~10 sind, werden bevorzugt. Es ist jedoch zu beachten, daß bei der Herstellung dieser Art von Polyharnstoffen ein alkalischer Katalysator erwünscht ist. In Abwesenheit eines alkalischen Katalysators der beschriebenen Art geht die Reaktion noch vor sich; sie liefert jedoch geringere Ausbeuten.In general, the process does not require the addition of a catalyst. The reaction takes place in an alkaline medium. In most cases the amines used ensure sufficient alkalinity. When using aromatic diamines, an alkaline catalyst can be used to advantage, although this is not absolutely necessary. Alkaline catalysts with dissociation constants greater than 1 X 10 -10 are preferred. It should be noted, however, that an alkaline catalyst is desirable in making this type of polyurea. In the absence of an alkaline catalyst of the type described, the reaction is still going on; however, it gives lower yields.

Starke und schwache anorganische Basen scheinen die Reaktion gleichermaßen einzuleiten, obwohl die sich ergebenden Ausbeuten an Polyharnstoff gegenüber dem bevorzugten tertiären Amin unterlegen sind. Anorganische Hydroxyde, alkalische anorganische und organische Salze und tertiäre aliphatische Amine sind als Katalysatoren brauchbar. Tertiäre Alkylamine werden bevorzugt.Strong and weak inorganic bases appear to initiate the reaction alike, although the The resulting yields of polyurea are inferior to the preferred tertiary amine are. Inorganic hydroxides, alkaline inorganic and organic salts and tertiary aliphatic Amines can be used as catalysts. Tertiary alkyl amines are preferred.

Die Menge an Katalysator, die zuzusetzen ist, um das Einleiten der Reaktion zu unterstützen, hängt von der ausgewählten Verbindung ab. Eine Menge von etwa 0,002 bis etwa 0,2 Mol des alkalischen Katalysators je Mol aromatisches Diamin ist besonders günstig, obwohl auch beträchtlich größere Mengen an Katalysator, wie dies aus den Beispielen ersichtlich ist, benutzt werden können.The amount of catalyst to be added to help initiate the reaction depends depends on the selected connection. An amount from about 0.002 to about 0.2 moles of the alkaline Catalyst per mole of aromatic diamine is particularly beneficial, although considerably larger ones Amounts of catalyst as can be seen in the examples can be used.

Die Mengen der Reagenzien, die benutzt werden, können in erheblichem Umfang schwanken, ohne daß der Rahmen der Erfindung verlassen wird. ImThe amounts of reagents that are used can vary significantly without that the scope of the invention is left. in the

allgemeinen sollen wenigstens stöchiometrische Anteile der Reagenzien benutzt werden. Es können gewünschtenfalls erhebliche Überschüsse eines der Reagenzien benutzt werden. Das Verfahren hat sich als besonders brauchbar erwiesen, wenn man molare Verhältnisse von organischem Diamin zu Schwefel in dem Bereich von 0,1:1 bis 8:1 verwendet. Sogar höhere Verhältnisse können mit guten Ergebnissen Anwendung rinden. Im allgemeinen wird das besondere Verhältnis der Reagenzien mehr durch wirtschaftliche Erwägungen als durch Erwägungen hinsichtlich der Reaktionsfähigkeit bestimmt.in general, at least stoichiometric proportions of the reagents should be used. It can if desired, considerable excesses of one of the reagents can be used. The procedure has turned Proven to be particularly useful when considering molar ratios of organic diamine to sulfur used in the range 0.1: 1 to 8: 1. Even higher ratios can produce good results Application. In general, the particular ratio of reagents is made more economical Considerations as determined by responsiveness considerations.

Die Menge an Kohlenmonoxyd kann in wesentlichem Umfang geändert werden; es kann ein Überschuß über das stöchiometrische Verhältnis verwendet werden, wobei der Überschuß in erster Linie durch den gewünschten Druck bestimmt wird.The amount of carbon monoxide can be changed to a substantial extent; there can be an excess Be used above the stoichiometric ratio, the excess being primarily due the desired pressure is determined.

Das Verfahren ist über einen außergewöhnlich weiten Druckbereich durchführbar. Es kann bei Atmosphärendruck ausgeführt werden, obwohl die Reaktion bei erhöhtem Druck viel schneller vor sich geht. Im allgemeinen sind Drücke von etwa 2 bis etwa 100 kg/cm2 (abs.) anwendbar. Auch höhere Drücke können angewendet werden; sie ergeben jedoch keinen Vorteil.The process can be carried out over an exceptionally wide pressure range. It can be carried out at atmospheric pressure, although the reaction goes much faster at elevated pressure. In general, pressures from about 2 to about 100 kg / cm 2 (abs.) Can be used. Higher pressures can also be used; however, they do not give any advantage.

Das Verfahren kann auch innerhalb eines weiten Temperaturbereichs ausgeführt werden. Es wird vorzugsweise bei erhöhter Temperatur ausgeführt. Temperaturen in dem Bereich von etwa 60 bis etwa 3000C haben sich als anwendbar erwiesen. Im allgemeinen werden Reaktionstemperaturen in dem Bereich von etwa 60 bis etwa 1600C bevorzugt, wobei diese je nach dem erzeugten PolyharnstofF etwas geändert werden können.The method can also be carried out within a wide temperature range. It is preferably carried out at an elevated temperature. Temperatures in the range from about 60 to about 300 ° C. have proven to be applicable. In general, reaction temperatures in the range from about 60 to about 160 ° C. are preferred, although these can be changed somewhat depending on the polyurea produced.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS: 1. Verfahren zur Herstellung von Polyharnstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man Kohlenmonoxyd, Schwefel und eine Verbindung mit wenigstens zwei — NH2-Gruppen oder wenigstens einer — NH2-Gruppe und wenigstens einer — NH-Gruppierung bei erhöhter Temperatur umsetzt, wobei im Falle aromatischer Verbindungen die —NH2- bzw. —NH-Gruppen an nicht benachbarte, aromatische Kohlenstoffatome gebunden sind, und im Falle aliphatischer Verbindungen an verschiedene, durch mehr als 3 Atome linear voneinander getrennte Kohlenstoffatome in derselben Kette gebunden sind.1. A process for the preparation of polyureas, characterized in that carbon monoxide, sulfur and a compound having at least two - NH 2 groups or at least one - NH 2 group and at least one - NH group are reacted at elevated temperature, in the case of aromatic compounds which —NH 2 or —NH groups are bonded to non-adjacent aromatic carbon atoms, and in the case of aliphatic compounds are bonded to different carbon atoms in the same chain which are linearly separated from one another by more than 3 atoms. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung bei einer Temperatur im Bereich von etwa 60 bis 160cC ausgeführt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the reaction is carried out at a temperature in the range from about 60 to 160 c C. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung in einem inerten Verdünnungsmittel ausgeführt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the reaction in one inert diluent is run. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man Kohlenmonoxyd, Schwefel und p-Phenylendiamin, Di-3-(aminopropyl)-äther oder Hexamethylendiamin umsetzt.4. The method according to claim 3, characterized in that one carbon monoxide, sulfur and p-phenylenediamine, di-3- (aminopropyl) ether or hexamethylenediamine is implemented. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 745 684, 922 079.
Considered publications:
German patent specifications No. 745 684, 922 079.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE745684C (en) * 1935-01-02 1944-05-15 Ig Farbenindustrie Ag Process for the production of highly condensed polyamides from diamines and carbonic acid
DE922079C (en) * 1950-03-11 1955-01-07 Tno Process for the preparation of polyurea derivatives

Patent Citations (2)

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