DE1161553C2 - Verfahren zur Herstellung von Diepoxyestern - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von DiepoxyesternInfo
- Publication number
- DE1161553C2 DE1161553C2 DE1958U0005742 DEU0005742A DE1161553C2 DE 1161553 C2 DE1161553 C2 DE 1161553C2 DE 1958U0005742 DE1958U0005742 DE 1958U0005742 DE U0005742 A DEU0005742 A DE U0005742A DE 1161553 C2 DE1161553 C2 DE 1161553C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- peracetic acid
- ethyl
- methyl
- esters
- acid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
- C09B67/00—Influencing the physical, e.g. the dyeing or printing properties of dyestuffs without chemical reactions, e.g. by treating with solvents grinding or grinding assistants, coating of pigments or dyes; Process features in the making of dyestuff preparations; Dyestuff preparations of a special physical nature, e.g. tablets, films
- C09B67/0025—Crystal modifications; Special X-ray patterns
- C09B67/0026—Crystal modifications; Special X-ray patterns of phthalocyanine pigments
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D303/00—Compounds containing three-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
- C07D303/02—Compounds containing oxirane rings
- C07D303/48—Compounds containing oxirane rings with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, directly attached to ring carbon atoms, e.g. ester or nitrile radicals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
- C08G59/18—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
- C08G59/20—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the epoxy compounds used
- C08G59/22—Di-epoxy compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
- C08G59/18—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
- C08G59/20—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the epoxy compounds used
- C08G59/22—Di-epoxy compounds
- C08G59/24—Di-epoxy compounds carbocyclic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/15—Heterocyclic compounds having oxygen in the ring
- C08K5/151—Heterocyclic compounds having oxygen in the ring having one oxygen atom in the ring
- C08K5/1515—Three-membered rings
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S524/00—Synthetic resins or natural rubbers -- part of the class 520 series
- Y10S524/925—Natural rubber compositions having nonreactive materials, i.e. NRM, other than: carbon, silicon dioxide, glass titanium dioxide, water, hydrocarbon or halohydrocarbon
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Epoxy Compounds (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
PATENTSCHRIFT
Internat. Kl.: C07d
Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Deutsche Kl- 12 ο-11
U 5742 IVb/12 ο
12. November 1958
23. Januar 1964
23. Januar 1964
13. August 1964
Auslegetag:
Ausgabetag:
Patentschrift stimmt mit der Auslegeschrift überein
Ausgabetag:
Patentschrift stimmt mit der Auslegeschrift überein
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Epoxydierung von Estern aus «,/^-olefinisch ungesättigten
Carbonsäuren, von deren a- und /^-Kohlenstoffatomen
mindestens 1 Wasserstoffatom durch einen Kohlenwasserstoffrest ersetzt ist, und «,/3-olefinisch ungesättigten
Alkoholen, deren Doppelbindung durch mindestens 1 Kohlenstoffatom von der Esterbindung getrennt
ist, mit Peressigsäure.
Die Herstellung bestimmter 2,3-Epoxyester ist bereits bekannt. Im Jahre 1892 stellte Erlenm
e y e r (»Liebigs Annalen der Chemie«, Bd. 271, S. 161 [1892]) jS-Phenyl - oc,ß - epoxypropionsäureäthylester
durch Umsetzung von Benzaldehyd mit Chloressigsäureäthylester in Gegenwart von Natrium her.
Zwischen 1904 und 1932 wurde Erlenmeyers Arbeit durch zahlreiche Arbeiten von D ar ζ ens erweitert;
D a r ζ e η s bevorzugte im allgemeinen die Verwendung von Natriumäthylat als Kondensationsmittel.
Eine Modifizierung des allgemeinen Verfahrens von D a r ζ e η s war die Umsetzung von Ketonen oder
Aldehyden mit Dichloressigsäureäthylester in Gegenwart von verdünntem Magnesiumamalgam und anschließender
Hydrolyse des Zwischenproduktes zum ungesättigten ß-Oxy-a-chlorcarbonsäureester. Bei dessen
Behandlung mit Natriumäthylat wurde der Glycidsäureester gebildet. Das Verfahren von D a rzens
besaß jedoch viele Nachteile, unter anderem lieferte es geringe Ausbeuten, verlief mit unerwünschten
Nebenreaktionen, die Endprodukte zeigten große Siedebereiche, z. B. innerhalb 5 bis 100C, was
auf Anwesenheit von Verunreinigungen, wie isomeren Kohlenstoff- oder Sauerstoffalkylierungsprodukten,
schließen ließ, erforderte bevorzugt die Anwendung einer inerten Atmosphäre, hatte wirtschaftliche Nachteile
durch die hohen Kosten der Ausgangsmaterialien u. dgl.
Ein ähnliches Verfahren, bei dem Sorbinsäuremethylester
mit Perbenzoesäure in Chloroformlösung innerhalb von 5 bis 10 Tagen umgesetzt wurden,
ergab nur 4,5-Epoxy-2-hexensäuremethylester und nicht einen 2,3-Epoxyester (H e i η ä η e η , »Suomen
Kemistilekti,« Bd. HB, S. 2, 3 [1938]). Bei einem anderen bekannten Verfahren wurde Crotonsäuremethylester
mit Perbenzoesäure zum 2,3-Epoxybuttersäuremethylester umgesetzt (Dry und W a r r e η,
»Journal of South African Chemical Institute«, Bd. 6, S. 14 bis 16 [1953]). Hierbei wurde bei einer
Reaktionsdauer von mehreren Monaten bei 80C unter Lichtausschluß eine Ausbeute von 44% erzielt. Nach
einem neueren Verfahren werden Acrylsäure-, «-Methacrylsäure-
und Crotonsäureester epoxydiert, wobei man die außerordentlich kostspielige Peroxytrifluor-Verfahren
zur Herstellung von Diepoxyestern
Patentiert für:
Union Carbide Corporation, New York, N.Y.
(V. St. A.)
(V. St. A.)
Vertreter:
Dr. W. Schalk, Dipl.-Ing. P. Wirth,
Dipl.-Ing. G. E. M. Dannenberg und
Dr. V. Schmied-Kowarzik, Patentanwälte,
Frankfurt/M., Große Eschenheimer Str. 39
Dipl.-Ing. G. E. M. Dannenberg und
Dr. V. Schmied-Kowarzik, Patentanwälte,
Frankfurt/M., Große Eschenheimer Str. 39
Als Erfinder benannt:
Benjamin Phillips,
Paul Spencer Starcher, Charleston, W. Va.,
Donald Lester MacPeek,
South Charleston, W. Va. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 13. November 1957
(Nr. 696 040)
essigsäure als Epoxydierungsmittel verwendet, das mit sek. Natriumphosphat gepuffert ist (»Journal of
American Chemical Society«, Bd. 77 [1955], S. 89 bis 92). Fast bei jedem der bekannten Verfahren muß
ein Lösungsmittel, z. B. Methylenchlorid oder Äthylendichlorid, verwendet werden, um die Olefinpolymerisation
zurückzudrängen.
Die Arbeiten über die Epoxydierung der Ester «,/3-ungesättigter Carbonsäuren mit Perbenzoesäure
wurden 1949 von S wer η in »Chemical Reviews«, Bd. 45, S. 50, 51, zusammengefaßt. Aus seinen Schlußfolgerungen
geht hervor, daß die Umsetzung von Perbenzoesäure mit einer Olefinverbindung, die eine
Carbonyl- oder Carbalkyoxygruppe nahe der Doppelbindung enthält, durch die Anwesenheit dieser Gruppe
entweder stark verlangsamt oder sogar ganz verhindert wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Diepoxyestern durch Behandeln von im Säure-
und im Alkoholteil olefinisch ungesättigten Estern mit Peressigsäure ist nun dadurch gekennzeichnet, daß
man als Ausgangsprodukte Ester aus «,/S-olefinisch
ungesättigten Carbonsäuren, an deren «- und /S-Kohlenstoffatomen mindestens 1 Wasserstoffatom durch
einen Kohlenwasserstoffrest ersetzt ist, und <x,ß-\in-
409 663/285
3 4
gesättigten Alkoholen, deren Doppelbindung durch 2,3-Epoxybutyl - 3 - phenäthyl - 2,3 - epoxypentanoat,,
■mindestens 1 Kohlenstoffatom von der Esterbindung 2-Äthyl-3,4-epoxyheptyl-2-benzyl-2,3-epoypropionat,
getrennt ist, verwendet. 2-Butyl-4,5-epoxypentyl-2-tolyl-2,3-epoxyheptanoatT
Die als Ausgangsprodukte des erfindungsgemäßen 2,3-Epoxybutyl-2-cyclohexyl-2,3-epoxybutyrat, 2,3-Ep-
Verfahrens verwendeten Ester besitzen die allgemeine 5 oxycyclopentyl-2,3-epoxybutyrat, 3,4-Epoxycyclopen-
Formel tyl-2-methyl-2,3-epoxyhexanoat, 6-Methyl-3,4-epoxy-
RC(R) = C(R) COOR' cyclohexyimethyW-äthyl^S-epoxyhexanoat, 5-Amyl-
3,4-epoxycyclohexylalkyl-2,3-epoxybutyrat, 4-Propyl-
in der R entweder ein Wasserstoffatom oder einen 2,3-epoxycyclopentyl-3,5-dimethyl-2,3-epoxyoctanoat,
Kohlenwasserstoffrest bedeutet, wobei jedoch minde- io 2,5-Diäthyl-3,4-cyclohexyl-4-butyl-2,3-eρoxyheptanoat.
stens eine der drei mit R bezeichneten Variablen einen Theoretisch werden für die vollständige Diepoxy-
Kohlenwasserstoff-, z. B. einen Alkyl-, Aryl-, Aralkyl-, dierung des als Ausgangsprodukt verwendeten Esters·
Alkaryl- oder Cycloalkylrest darstellt, und R' einen 2 Mol Peressigsäure benötigt. Es wurde gefunden,- daß
Alkenyl-, Cycloalkenyl- oder Cycloalkenylalkylrest die Einführung des zweiten Epoxysauerstoffatoms in
bedeutet, deren Doppelbindung durch wenigstens ein 15 den vorliegenden Ester erst dann stattfindet, wenn
Kohlenstoffatom von der Estergruppe getrennt ist. mehr als 1 Mol Peressigsäure zugesetzt worden ist,
Vorzugsweise bedeutet R eine oder mehrere Alkyl- daß also die Diepoxydbildung mit etwa 1,1 Mol
gruppen, z. B. eine Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Iso- Peressigsäure je Mol Ester beginnt. Dabei muß
propyl-, Butyl-, Amyl-, Isoamylgruppe. Weiter korn- beachtet werden, daß eine kleine Menge Peressigsäure
men ζ. B. in Frage Hexyl-, 2-Äthylhexyl-, Oktyl-, 20 durch Zersetzung oder Nebenreaktionen verlorengeht.
3,5-Dimethyloktyl-, Decyl-, Dodecyl-, Oktadecyl-, Die Ausbeute an Diepoxyd wird natürlich entsprechend
Cyclopentyl-, Cyclohexyl-, Phenyl-, Tolyl-, Butyl- größer, je mehr sich die Menge an verwendeter Peressig-
phenyl-, Benzyl-, Phenyläthyl-, Phenylpropylreste. säure 2 Mol nähert. Die Menge an während der
Beispiele für R' sind Allyl-, Crotyl-, α-Methylallyl-, Reaktion verbrauchter Peressigsäure kann man leicht
3-Butenyl-, 2,3-Dimethylcrotyl-, 2-Äthyl-3-butenyl-, 25 bestimmen, indem in gewissen Abständen Proben des
3-Pentenyl-, 4-Pentenyl-, 2-Methyl-3-äthyl-4-pentenyl-, Reaktionsgemisches auf nichtumgesetzte Peressigsäure
l,2-Dipropyl-4-hexenyl-, 2-Äthyl-2-hexenyl-, 3-Butyl- analysiert werden. Die obere Grenze in bezug auf die
6-oktenyl-, 2-Cyclopentenyl-, 3-Cyclohexenyl-; alkyl- verwendbare Menge an Peressigsäure liegt bei bis zu
substituierte Cycloalkenylreste, wie 6-Methyl-2-cyclo- 10 Mol je Mol Ester und mehr, sie ist jedoch keines-
hexenyl-, 5-Butyl-2-cyclopentenyl-, 6-Methyl-3-cyclo- 30 wegs ausschlaggebend und wird nur durch technische
hexenylmethyl-, S-Amyl-S-cyclohexenylmethyl-, alkyl- Erwägungen bestimmt.
substituierte Cyclohexenylalkyl-, Cinnamyl-, 4-Phenyl- Die Epoxydierung kann bei einer Temperatur von
2-pentenyl-, phenylsubstituierte 3-Alkenyl-, Cyclo- etwa O bis 10O0C, vorzugsweise von etwa 25 bis 90°C,
alkyl-2-alkenyl-, 4-Cyclohexyl-2-hexenylreste. durchgeführt werden. Die Wahl der für die Epoxy-
AIs Ausgangsprodukte für das vorliegende Verfahren 35 dierung erforderlichen Temperatur hängt in gewissem
geeignete Ester sind z. B. Allyl-«-methylacrylat, Allyl- Maße von der Natur des als Ausgangsprodukt ver-
a-äthylacrylatj Allyl-ß-propylacrylat, Allyl-a-äthyl- wendeten Esters ab. Die Reaktion ist schwach exo-
/?-propylacrylat,Allyl-a-äthyl-/9-amylacrylat, α-Methyl- therm, und es sollten Kühlvorrichtungen, wie z. B.
allyl-a-methylcrotonat, α-Methylallyl-ίx-äthyl-/5-propyl- eine Wasserummantelung des Reaktionsgefäßes, vor-
acrylat, Crotylcrotonat, Crotyl-a^-dimethylcrotonat, 40 gesehen werden, um eine etwaiges zu starkes An-
Crotyl-«,ß-diäthyl-/5-propylacrylat, y-Butenyl-a-äthyl- steigen der Temperatur zu verhindern.
/S-propyl-ß-butylacrylat, /S-Athylry-butenyl-zS-athyl- Wie bereits angegeben, wird die Reaktion so lange
jö-propylacrylat, Allyl-a-phenylcrotonat, Crotyl-ß-phen- durchgeführt, bis die berechnete Menge an Peressig-
äthyl-je-äthylacryla^y-Butenyl-Ä-benzylacrylat^-Butyl- säure je Mol Ester verbraucht ist. Von Zeit zu Zeit
/S-pentenyl-a-tolyl-^-butylacrylat, Crotyl-α-cyclo- 45 können Proben des Reaktionsgemisches analysiert
hexylcrotonat, 2-Cyclopentenylcrotonat, 3-Cyclo- werden, um diese Menge zu bestimmen. Hierzu
pentenyl-a-methyl-ß-propylacrylat, o-Methyl-3-cyclo- werden diese Proben tropfenweise in 50 ecm Essig-
hexenylmethyl-a-äthy]-/?-propylacrylat, 5-Amyl- säure, die 10 ecm gesättigtes wäßriges Kaliumiodid
S-cyclohexenylalkylcrotonat, 4-Propyl-2-cyclopentenyl- enthält, gegeben. Durch die Freisetzung von Jod
/?-methyl-/J-amylacrylat, 2,5-Diäthyl-3-cyclohexenyl- 50 besitzt die erhaltene Lösung eine dunkle Färbung.
/J-butylacrylat, Cinnamyl - β - hexyl - β - äthylacrylat, Die gefärbte Lösung wird dann so lange mit 0,1 n-Na-
<x-Phenyl - β - pentenyl - λ - benzylcrotonat, Phenyl- triumthiosulfatlösung titriert, bis sie farblos ist. Die
y-alkenyl-ß-hexylacrylat, Cycloalkyl-ß-alkenylr/S-tolyl- Titration zeigt die Menge an nicht umgesetzter Per-
/?-butylacrylat, «-Cyclohexyl - a-hexenyl-oc-phenäthyl- essigsäure an, aus welcher sich die Menge an ver-
/?-propyl-ß-amylacrylat. 55 brauchter Peressigsäure leicht errechnen läßt. Bei
Die Herstellung dieser Ester erfolgt in der aus der Abstimmung der obengenannten Faktoren ergibt sich,
Literatur bekannten Weise. daß die Reaktionszeit, die erforderlich ist, um mehr
Erfindungsgemäß herzustellende Diepoyester sind als 1 Mol Peressigsäure je Mol Ester zu verbrauchen,
z. B.: 2,3-EpoxypΓopyl-2-methyl-2,3-epoxypropionat, d. h., um an beiden Doppelbindungen des Esters
2,3-Epoxypropyl-2-äthyl-2,3-epoxypropionat, 2,3-Ep- 60 Epoxysauerstoff einzuführen, nur wenige Minuten
oxypropyl - 2,3 - epoxyhexanoat, 2,3-Epoxypropyl- oder auch 12 Stunden und länger dauern kann, z. B.
2-äthyl-2,3-epoxyhexanoat, 2,3-Epoxybutyl-2,3-epoxy- von etwa 30 Minuten bis zu etwa 18 Stunden,
butyrat, 2,3-Epoxybutyl-2,3-dimethyl-2,3-epoxybu- Vorzugsweise sollte die Epoxydierung in einer
tyrat, 2,3-Epoxybutyl-2,3-diäthyl-2,3-epoxyhexanoat, Vorrichtungdurchgeführtwerden.diediePolymerisation
3,4-Epoxybutyl-2-äthyl-4-propyl-2,3-epoxyheptanoat, 65 des ungesättigten Ausgangsesters nicht begünstigt oder
2-Äthyl-3,4-epoxybutyl-2-äthyl-2,3-epoxyhexanoat, die Zersetzung der Peressigsäure nicht beschleunigt.
2,2-Dipropyl-4,5-epoxypentyl-2-butyl-2,3-epoxyhexa- Vorrichtungen aus Glas, rostfreiem Stahl, Aluminium
noat, 2,3-Epoxyhexyl-2-phenyl-2,3-epoxybutyrat, und ähnlichem wurden als brauchbar befunden.
Gegebenenfalls kann ein Polymerisationsinhibitor oder ein Verzögerungsmittel, wie Hydrochinon,
2,4-Dinitrophenol, 2,4-Dinitro-m-kresol, in einer Menge, die ausreicht, um die Polymerisation des
Esters zu verhindern, dem Reaktionsgemisch zugegeben werden. Es müssen ferner Maßnahmen vorgesehen
sein, um den Inhalt des Reaktionsgefäßes zu erhitzen bzw. abzukühlen. Die Vorrichtung kann auch mit
einem geeigneten Rückflußkühler versehen werden.
Es ist nicht von entscheidender Bedeutung für das erfindungsgemäße Verfahren, in welcher Reihenfolge
die Reaktionsteilnehmer, also der ungesättigte Ester und die Peressigsäure, in das Reaktionsgefäß gegeben
werden. Eine zweckmäßige Ausführungsform besteht darin, daß man den Ester in das Reaktionsgefäß gibt
und ihn dann auf die erforderliche Temperatur bringt. Bei dieser Temperatur, und im allgemeinen unter
ständigem Rühren, wird die Peressigsäure, vorzugsweise in einem inerten Medium, wie Äthylacetat,
Aceton u. dgl., gelöst in das Reaktionsgefäß gegeben. Gegebenenfalls wird durch eine Kühlvorrichtung die
Reaktionswärme abgeführt. Die Reaktion wird dann abgebrochen, wenn mehr als die berechnete Menge
Peressigsäure je Mol ungesättigten Ester verbraucht ist. Aus dem Reaktionsgemisch kann dann, z. B.
durch fraktionierte Destillation, das Endprodukt isoliert werden.
Die Verwendung eines inerten Lösungsmittels ist keine Voraussetzung für das Gelingen des erfindungsgemäßen
Verfahrens. Es wurde jedoch festgestellt, daß die Reaktion schneller und glatter verläuft, wenn
die Peressigsäure in Äthylacetat, Aceton u. dgl. gelöst verwendet wird. Eine Lösung, die etwa 10 bis 50 Gewichtsprozent,
vorzugsweise jedoch etwa 20 bis 40 Gewichtsprozent Peressigsäure enthält, ist am
zweckmäßigsten. .
Die verhältnismäßige Leichtigkeit, mit welcher die neuen Diepoxyester durch das erfindungsgemäße
Verfahren erhalten werden, ist erstaunlich. Bisher war man (vgl. die obenerwähnte Arbeit von S w e r n)
der Ansicht, daß die Epoxydierung eines Esters, bei dem eine α,/3-ständige olefinische Doppelbindung im
Carbonsäureteil des Moleküls der Carbonylgruppe konjugiert ist, mit einem Epoxydierungsmittel, wie
Perbenzoesäure, außerordentlich schwierig, wenn nicht sogar unmöglich ist. Die erfolgreiche Diepoxydierung,
die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt, war aus der Literatur nicht zu entnehmen. Die langwierigen
und mühsamen Versuche, die von verschiedenen Seiten unternommen wurden, um die Einführung
eines Epoxysauerstoffatoms an der einer Carbonylgruppe konjugierten «,^-Doppelbindung zu
bewirken, können als Beweis dafür gelten, daß diese direkte, d. h. einstufige Epoxydierung völlig unvorhergesehen
war bzw. wie außerordentlich die Schwierigkeiten waren, auf die man bei solchen einstufigen Verfahren
stieß. Das erfindungsgemäße Verfahren stellt daher eine wesentliche Bereicherung der Technik auf
dem Gebiet der Herstellung von Epoxyestern dar.
Ein großer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß es sich um ein einstufiges Verfahren
handelt. Außerdem wird statt kostspieliger Halogenessigsäureester oder schwierig zu handhabender Mittel,
wie Natriumamid, oder unverhältnismäßig kostspieliger Persauerstoffverbindungen, wie Perbenzoesäure
oder Peroxytrifluoressigsäure, die vergleichsweise leicht zugängliche und daher wohlfeile Peressigsäure
verwendet.
Die erfindungsgemäß hergestellten neuen Diepoxyester
sind sehr wertvolle Verbindungen. Sie können zu Glycidsäuren, deren Brauchbarkeit bekannt ist, hydrolysiert
werden. Bei der Decarboxylierung der erhaltenen Glycidsäuren werden, je nachdem ob der
Λ-Substituent der Säure Wasserstoff oder eine Alkylgruppe
ist, entweder Aldehyde oder Ketone erhalten. Bei der Umsetzung mit Halogenwasserstoff werden
aus den Diepoxyestern «,/?-Halogenhydrinester erhalten.
Die neuen erfindungsgemäß erhaltenen Verbindungen können außerdem als Stabilisatoren für
Chlorkautschuk verwendet werden. Weiter lassen sie sich zusammen mit anderen Monomeren, wie 2,2'-Bis-(4-oxyphenyl)-propan,
zu harten, formbaren Harzen polymerisieren.
Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Beispiel 1 126 g Allylcrotonat
(CH3 — CH = CH — COO — CH2 — CH = CH2)
wurden mit 2 g Phenyl-/?-naphthylamin versetzt und
auf 700C erhitzt. Diesem Gemisch wurden innerhalb
von etwa 2 Stunden 935 g einer 25,4gewichtsprozentigen Peressigsäurelösung in Äthylacetat zugetropft.
Nachdem weitere 6 Stunden auf etwa 700C erhitzt worden war, ergab eine Probebestimmung, daß etwas
mehr als die theoretisch erforderliche Menge an Peressigsäure verbraucht war. Das Gemisch wurde
abgekühlt und tropfenweise in eine Destillationsvorrichtung gegeben, die auf Rückflußtemperatur gehaltenes
Äthylbenzol bei einem solchen Druck enthielt, daß die Temperatur des Inhalts der DestiUationsblase
bei oder unterhalb von 70° C lag. Äthylacetat, Essigsäure,
überschüssige Peressigsäure und etwas Äthylbenzol wurden kontinuierlich abdestilliert. Nachdem
das überschüssige Äthylbenzol entfernt war, wurde das rohe Reaktionsprodukt schnell über eine einbödige
Kolonne destilliert. Man erhielt hierbei 81 g rohes Diepoxyd entsprechend einer 57%igen Ausbeute,
bezogen auf das Allylcrotonat. Das Produkt wurde nochmals destilliert und ergab 69 g 2,3-Epoxypropyl-2,3-epoxybutyrat,
eine farblose Flüssigkeit mit folgenden Kennzahlen: Kp.1>5 = 96 bis 97° C, rfg = 1,4480;
d25 = 1,158; Reinheit (bestimmt durch Verseifung):
99,5%; Reinheit (bestimmt durch Aufspaltung der Epoxygruppen mit HBr): 89%.
Analyse für C7H10O4:
Gefunden:
Gefunden:
Kohlenstoff 53,9%, Wasserstoff 6,66 °/0;
berechnet:
Kohlenstoff 53,2 0J0, Wasserstoff 6,34%.
55
Zu 364 g (2 Mol) «-Äthyl-zS-propylacrylsäureaHylester
C2H5
C2H5
CH3-(CH2)2—CH=C-COO-CH2-CH = CH2
wurden bei einer Temperatur von 50 bis 6O0C innerhalb
von 2 Stunden 1490 g einer 25,5gewichtsprozentigen Peressigsäurelösung in Äthylacetat getropft.
Nachdem weitere 7 Stunden auf 6O0C und 2 Stunden
auf 700C erhitzt worden war, ergab die Bestimmung
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung von Diepoxyestern durch Behandeln von im Säure- und im
Alkoholteil olefinisch ungesättigten Estern mit Peressigsäure, dadurch gekennzeichnet,
daß man als Ausgangsprodukte Ester aus «,/^-olefinisch ungesättigten Carbonsäuren, an deren
oc- und ^-Kohlenstoffatomen mindestens 1 Wasserstoffatom durch einen Kohlenwasserstoffrest ersetzt
ist, und οί,/9-olefinisch ungesättigten Alkoholen,
CHS
deren Doppelbindung durch mindestens 1 Kohlenstoffatom von der Esterbindung getrennt ist, verwendet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Peressigsäure in einem
inerten organischen Lösungsmittel, vorzugsweise in Äthylacetat oder Aceton gelöst, verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Epoxydierung bei
einer Temperatur zwischen etwa 0 und 1000C, vorzugsweise zwischen etwa 25 und 900C, durchführt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Epoxydierung mehr
als 2 Mol Peressigsäure je Mol ungesättigten Ester verwendet.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man Ester verwendet, deren
Alkoholanteil eine Alkenyl-, Cycloalkenyl- oder Cycloalkenylalkylgruppe enthält.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als ungesättigten Ester Allylcrotonat,
AUyl-a-äthyl-ß-propylacrylat- 3-Cyclopentylmethacrylat,
o-Methyl-S-cyclohexenylmethyl-Λ-äthyl-jö-propylacrylat
oder o-Methyl-S-cyclohexenylmethylcrotonat
verwendet.
In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 458 484.
309 780/281 1.64 © Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US696040A US2969377A (en) | 1957-11-13 | 1957-11-13 | Epoxy esters of epoxy carboxylic acids |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1161553B DE1161553B (de) | 1964-01-23 |
DE1161553C2 true DE1161553C2 (de) | 1964-08-13 |
Family
ID=24795460
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1958U0005742 Expired DE1161553C2 (de) | 1957-11-13 | 1958-11-12 | Verfahren zur Herstellung von Diepoxyestern |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US2969377A (de) |
DE (1) | DE1161553C2 (de) |
GB (1) | GB872977A (de) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3299168A (en) * | 1961-07-17 | 1967-01-17 | Shell Oil Co | Epoxy resin compositions and cured products obtained therefrom |
US3136788A (en) * | 1961-07-17 | 1964-06-09 | Shell Oil Co | Glycidyl glycidate and the preparation of epoxyalkyl esters of epoxyalkanoic acids from epoxyalkanals |
WO2013090136A2 (en) | 2011-12-16 | 2013-06-20 | 3M Innovative Properties Company | Oxirane-containing bisanhydrohexitol derivatives and uses thereof |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2458484A (en) * | 1946-06-17 | 1949-01-04 | Gen Mills Inc | Process of preparing epoxy derivatives from unsaturated aliphatic compounds |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2493090A (en) * | 1946-08-13 | 1950-01-03 | Wm S Merrell Co | Composition of matter |
US2730531A (en) * | 1953-03-03 | 1956-01-10 | Shell Dev | Amides of epoxyamines |
US2794029A (en) * | 1953-08-13 | 1957-05-28 | Union Carbide & Carbon Corp | Aliphatic esters and ethers of 3, 4-epoxycyclohexyl-methanol |
US2826592A (en) * | 1954-01-27 | 1958-03-11 | Shell Dev | Epoxy esters of phosphorus-containing acids and their use in treating textiles |
US2786066A (en) * | 1954-10-07 | 1957-03-19 | Union Carbide & Carbon Corp | Diepoxides of cycloaliphatic esters of monoethylenically unsaturated fatty acids |
-
1957
- 1957-11-13 US US696040A patent/US2969377A/en not_active Expired - Lifetime
-
1958
- 1958-11-12 DE DE1958U0005742 patent/DE1161553C2/de not_active Expired
- 1958-11-16 GB GB36353/58A patent/GB872977A/en not_active Expired
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2458484A (en) * | 1946-06-17 | 1949-01-04 | Gen Mills Inc | Process of preparing epoxy derivatives from unsaturated aliphatic compounds |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB872977A (en) | 1961-07-19 |
DE1161553B (de) | 1964-01-23 |
US2969377A (en) | 1961-01-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4229914A1 (de) | Verbessertes Verfahren zur Herstellung von R/S-Ï-Liponsäure oder R/S-â-Liponsäure | |
DE2538532C2 (de) | Verfahren zur Abtrennung von stereospezifischer Farnesylessigsäure oder deren Ester aus stereoisomeren Mischungen | |
EP0090239A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von 2,2-Bis-(3-cyclohexenyl)-propan-diepoxid | |
DE1161553C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Diepoxyestern | |
DE1272918B (de) | Verfahren zur grosstechnischen Herstellung von zwei- oder dreibasischen Cyclohexencarbonsaeuren bzw. deren funktionellen Derivaten | |
DE2423405C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Glycidylmethacrylat | |
EP0215224B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von epoxidierten Organoalkoxysiliziumverbindungen | |
DE1258858C2 (de) | Verfahren zur herstellung von epsilon-caprolacton und seiner alkylderivate | |
DE1067804B (de) | Verfahren zur Herstellung von 3, 4-Epoxy-2-hydroxy-alkansaeure-allylestern | |
DE1418698A1 (de) | Verfahren zur Herstellung mischpolymerisierbarer Epoxyester | |
DE3002811C2 (de) | Verfahren zur Epoxydierung von Cyclododecen oder Tricyclodecen-3 | |
DE1117564B (de) | Verfahren zur Herstellung von Vinyl- oder Allylestern von Epoxyfettsaeuren | |
DE1033204B (de) | Verfahren zur Herstellung von Glycidestern | |
DE1168894B (de) | Verfahren zur Herstellung von Diencarbon-saeuren mit nicht konjugierten Doppelbindungen oder deren Estern | |
EP0293740A2 (de) | Verfahren zur Herstellung von substituierten Lactamen | |
DE2426863A1 (de) | Verfahren zur spaltung von cycloaliphatischen hdroperoxiden | |
EP0269046A2 (de) | Verfahren zur Isomerisierung von 2-Pentensäureestern zu 3-Pentensäureestern | |
DE1068696B (de) | Verfahren zur Herstellung von in d-Stellung verzweigten, /, ö-olefindsch-ungesättigten Ketonen | |
EP0735032B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von 5-Hydroxy-4-methyl-2(5H)-furanon | |
DE2136496C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Oxablcyclo-alkenen | |
DE1161881B (de) | Verfahren zur Herstellung von 1, 2-Epoxycyclododecadien-(5, 9) | |
DE1235906B (de) | Verfahren zur Herstellung von 1, 4, 5, 6, 7, 8, 8-Heptachlor-2, 3-epoxy-3a, 4, 7, 7a-tetrahydro-4, 7-methanoindan | |
DE1016691B (de) | Verfahren zur Herstellung von mehrwertigen Alkoholen aus ungesaettigten Kohlenstoffverbindungen und Wasserstoffsuperoxyd | |
DE1443629B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von 1,2-substituierten Cyclohexanderivaten | |
DE2136496B2 (de) | Verfahren zur herstellung von oxabicylo-alkenen |