DE1269126B

DE1269126B - Verfahren zur Herstellung von N-substituierten Maleinimiden

Info

Publication number: DE1269126B
Application number: DEP1269A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Chem Dr Heinz Schmalz
Original assignee: RESARTI IHM AG
Current assignee: RESARTI IHM AG
Priority date: 1964-01-17
Filing date: 1964-01-17
Publication date: 1968-05-30

Description

Verfahren zur Herstellung von N-substituierten Maleinimiden Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur der stellung von N-substituierten Maleinimiden, die als Monomere zur Herstellung von Kunststoffen verwendet werden.
Die Herstellung von Maleinimid und seinen N-substituierten Derivaten ist bereits bekannt. Nach einem im »Journal of Organic Chemistry«, Bd. 25 (1960), 5. 1012 bis 1015, beschriebenen Verfahren lassen sich Maleinimide aus Maleinsäureanhydrid und primären Aminen herstellen. Primär entsteht dabei das Monoamid der Maleinsäure, aus dem durch Wasserabspaltung in Eisessig und in Gegenwart von Natriumacetat das entsprechende Imid gebildet wird. Die Ausbeuten an N-Alkylmaleinimiden, wie N-Methyl-, N-n-Propyl-, N-n-Butylmaleinimid, betragen nach diesem Verfahren 600/0.
In entsprechender Weise wird nach einem im »Journal of Organic Chemistry«, Bd. -24(1959), S. 135, beschriebenen Verfahren gearbeitet, nach dem bei der Herstellung von N-n-Butylmaleinimid eine Ausbeute von 55 bis 600/0 erzielt wird.
Aus dem »Journal of Organic Chemistry«, Bd. 25 (1960), S. 56 bis 60, ist es bekannt, daß N-9ithylmaleinimid durch Umsetzung von Athylharnstoff mit Maleinsäureanhydrid hergestellt werden kann.
Die Ausbeute beträgt etwa 68%.
Es wurde gefunden, daß N-substituierte Maleinimide der allgemeinen Formel in der R einen aliphatischen oder alicyclischen Kohlenwasserstoffrest bedeutet, durch Erhitzen von Maleinsäuremonoamiden der allgemeinen Formel auf Temperaturen von 100 bis 1600C in Gegenwart von Kondensations- und Verdünnungsmitteln und Abdestillieren des erhaltenen Imids im Vakuum in hoher Reinheit und mit Ausbeuten von 80 bis 95(>/O erhalten werden, wenn man das Maleinsäuremonoamid mit konzentrierter Schwefelsäure im Molverhältnis 1:0,4 bis 1,3 in Gegenwart von Paraffinöl als Verdünnungsmittel unter vermindertem Druck erhitzt.
Die Reaktionstemperatur - ist vom jeweilig gewünschten Reaktionsprodukt abhängig und liegt im allgemeinen zwischen 100 und 150°C.
Es war überraschend und nicht vorauszusehen, daß bei Einwirkung von konzentrierter Schwefelsäure auf Monoamide der Maleinsäure hohe Ausbeuten an Maleinimiden erzielt werden, da konzen--trierte Schwefelsäure bei höheren Temperaturen stark zersetzend auf organische Verbindungen wirkt.
Gegenüber den oben beschriebenen bekannten Verfahren zur Herstellung von Maleinimiden hat das Verfahren gemäß der Erfindung erhebliche wirtschaftliche Vorteile auf Grund der hohen Ausbeuten und der Verwendung der wohlfeile konzentrierten Schwefelsäure als wasserabspaltendes Mittel. Ein weiterer Vorzug der verfahrensgemäßen Umsetzung ist darin zu sehen, daß das als Verdünnungsmittel dienende Paraffinöl für weitere Umsetzungen verwendet werden kann, ohne daß eine Reinigung notwendig ist. Dieses hängt einerseits damit zusammen, daß während der Reaktion nur geringfügige Zersetzungen stattfinden, und andererseits damit, daß nach beendeter Reaktion und Abdestillieren des Imids der Rückstand zwei Phasen bildet, von denen die obere, das Paraffinöl, abgetrennt werden kann.
Die in den-nachfolgenden Beispielen eingesetzten Maleinsäuremonoamide wurden durch Umsetzung von Maleinsäureanhydrid mit den entsprechenden primären Aminen im Molverhältnis 1:1 in Diäthyläther bzw. Aceton bei 100 C mit Ausbeuten von 97 bis 99°/O hergestellt.
Beispiel 1 N-lsopropyl-maleinimid 500 g N-lsopropyl-maleinsäuremonoamid werden unter Rühren in 1000 ml Paraffinöl- dispergiert und mit 305 g konzentrierter Schwefelsäure versetzt (Mol- verhältnis Monoamid zu konzentrierter Schwefelsäure = 1:1). Unter einem Druck von 12 Torr wird die Mischung auf 100"C erhitzt und innerhalb von 2 Stunden die Temperatur im Kolben auf 150°C erhöht. Innerhalb dieser Zeit gehen 380 g N-Isopropyl-maleinimid entsprechend einer Ausbeute von 86t/o als farblose Flüssigkeit über. Schmelzpunkt: 27,5" C.
Beispiel 2 N-Isopropyl-maleinimid Es wird entsprechend Beispiel 1 verfahren, jedoch mit dem Unterschied, daß das Molverhältnis Monoamid zu konzentrierter Schwefelsäure 1:0,5 beträgt Das Imid wird mit einer Ausbeute von 84/0 erhalten.
Beispiel 3 N-Äthyl-maleinimid 72 g N-itthyl-maleinsäuremonoamid werden in 150 ml Paraffinöl suspendiert und mit 48 g konzentrierter Schwefelsäure versetzt. Das Gemisch wird unter einem Druck von 12 Torr auf 110 bis 130°C erhitzt. Innerhalb von 30 Minuten werden 59 g Imid entsprechend einer Ausbeute von 95% erhalten.
Schmelzpunkt: 46"C.
Beispiel 4 N-Cyclohexyl-maleinimid Eine Dispersion aus 98.5 g N-Cyclohexyl-malein--säuremonoamid und 49 g konzentrierter Schwefelsäure in 160 ml Paraffinöl wird 45 Minuten unter einem Druck von 12 Torr auf 145 bis 160"C erhitzt.
Innerhalb dieser Zeit gehen 70,6 g Imid entsprechend einer Ausbeute von 79% über. Schmelzpunkt: 84,5° C.

Claims

Patentanspruch: Verfahren zur Herstellung von N-substituierten Maleinsäureimiden der allgemeinen Formel in der R einen aliphatischen oder alicyclischen Kohlenwasserstoffrest bedeutet, durch Erhitzen von Maleinsäuremonoamiden der allgemeinen Formel CHCONHR CHCOOH auf Temperaturen von 100 bis 160;C in Gegenwart von Kondensations- und Verdünnungsmitteln und Abdestillieren des erhaltenen Imids im Vakuum, dadurch gekennzeichnet, daß man Maleinsäuremonoamid mit konzentrierter Schwefelsäure im Molverhältnis 1:0,4 bis 1,3 in Gegenwart von Paraffinöl als Verdünnungsmittel unter vermindertem Druck erhitzt.

In Betracht gezogene Druckschriften: »Journal of Organic Chemistry«. Bd. 24 (1959), S. 135, brd. 9581960),S. 56 bis 60 und S. 1012 bis 1015.