DE1276653B

DE1276653B - Verfahren zur Herstellung von Carbonsaeureamiden

Info

Publication number: DE1276653B
Application number: DEC34352A
Authority: DE
Inventors: George N Butter
Original assignee: Commercial Solvents Corp
Current assignee: Commercial Solvents Corp
Priority date: 1963-12-16
Filing date: 1964-11-12
Publication date: 1968-09-05
Also published as: FR1415129A; BE656170A; NL125056C; GB1018989A; NL6413837A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

InIj. Cl.:

Deutsche KL:

Nummer:
Aktenzeichen:
Änmeldetag:
Äuslegetag:

C07c

12 q-32/01

12o-l6

12O-21

P 12 76 653.9-42 (C 34352)

12. November 1964

5. September 1968

Aus der USA.-Patentschrift 2 322 783 ist es bekannt, Carbonsäureamide durch Umsetzung einer stickstoffhaltigen Verbindung mit einem Polycarbouslureanhydrid in Gegenwart von Alkalien zu gewinnen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß dieses bekannte Verfahren nicht allgemein anwendbar ist und nicht unter Verwendung von Monocarbonsäuren an Stelle der PoIycarbonsäureanhydride und beispielsweise unter Verwendung von Natronlauge oder Kalilauge als Alkali durchgeführt werden kann, da sich dabei die Amidierungsreaktion störende Seifen bilden.

Aus der USA.-Patentschrift 3 02.4 260 ist außerdem ein Verfahren zur Herstellung von Hydroxyalkylamiden durch Umsetzung von Monocarbonsäuren mit Aminoalkoholen bekannt. Bei diesem und ähnlichen Verfahren, die nicht unter den erfindungswesentlichen Bedingungen arbeiten, entstehen aber, insbesondere Verfahren zur Herstellung von
Carbonsäureamiden

ÖXäzbim,^r das äHire'fiCyclisierung* 'des" earbbn|aure-Äfe' kebildet Hvircj! Dtesek" unerwünscht^ 'Öxäzolin vefnimdSrt^ciie Aniidausfeute^uria^fun^ zu^i;:einer starken Yerunitinigüngdes¹ erwüiisehteti Cärbötisäureamidprodukts. In de^:hi ¥effänf& ^e'mä'ß ' där^:USA.Patentschrift 3 024 260 wird nicht in Gegenwart von Trialkylaminen gearbeitet, und darüber hinaus bringt die Patentschrift sogar zum Ausdruck, daß die Bildung tertiärer Aminkoinplexe auf eih'Miriimum herabgesetzt werden soll.

Aufgabe der Erfindung war es nunmehr, durch bestimmte Verfahrensbedingungen die unerwünschte Oxazolinbildung bei der Amidierung von Monocarbonsäuren mit Hydroxyaminen zu verhindern und däinit (lie Ausbeuten¹ und Reinheit dor"¹ erwünschten Ökrbonsäiiroärhide zu erhöhen. ■ . ^

- Das''Verfahren zur Herstellung von Carbonsäureamiden der" ällkemeinerf Fohnel ''" ' ^;'" Uf) iS

C = O

Ν —Η

Z — (CH₈), — C — CH₂ — OH

ί
(CH₂),

worin R ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest von 2 bis 24 Kohlenstoffatomen ist, Z Wasserstoff oder Anmelder:

Commercial Solvente Corporation,

Terre Haute, Ind. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. H. H. Willrath, Patentanwalt,

6200 Wiesbaden,Hildastr. 18

AJs Erfinder genannt:

George N Butter, Terre Haute, Ind. (V. St- A-)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 16. Dezember 1963
(330 574)

OH und χ eine ganze Zahl von 1 bis 5 bedeuten, durch

Umsetzüng^iner f^öriocarbdtisäüre Von !'bis 24'Kötf-

iensföffäitomdii uritf "eines Hydroxyämins 'Von'" dar

StrutturlorrM ''"- '"-^ ^ίι-'^Μ·'^!·' ■' '"' ' '"''" ^lir:

Z — (CH₂), — C - CH₂ - OH

(CH₂),

nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß Μη die Urhsefeutite in flÜssigefPhRs'e bei äner Terhperataf von'etwä'lOO bis '160^bC in iGegenwärt eines fiiaikylamins^: mit $ bis 27'οβ3^^όΜ6ή5ΐ:οβΓ3:ίοΐη6η in' einer⁵ M&ige' Von e#a 0,Oi¹ bis' 15 Öew5cntspr⁽ö!zent

diirchführt. ^: " ''■ ^;i ■'■'■■^{: v}" ^l> --"'-■' --!■■"-.-1 ----: ■■ ■"iiö allgemeinen wird man mit einer Menge von bis tTo'Triafkylämin besonders'günstig* arbeiten. Vorzugsweise verwendet man Trialkylamine mit 9 bis Gesamtkohlenstoffatomen, wobei die Alkylgruppen gleich oder verschieden sein können. Besonders zweckmäßig sind solche Trialkylamine, die bei den Verfahrensbedingungen in der flüssigen Phase bleiben, doch kann auch mit niedriger siedenden Trialkylaminen gearbeitet werden, wobei dann gegebenenfalls unter Druck gearbeitet werden muß. Beispiele geeigneter Trialkylamine sind Trimethylamin, Triäthylamin, Tripropylamin, Tributylamin, Triamylamin, Trihexyl-

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amin, TriöCtylamin, Dhnethyläthyiamm, Diäthylmethylamin und Dimethylpropylamin.

Als Monocarbonsäuren können bei dem vorliegenden Verfahren geradkettige, verzweigtkettige, gesättigte oder ungesättigte Säuren verwendet werden, wobei der Kohlenwasserstoffanteil der Monocarbonsäure auch Substituenten tragen kann, soweit diese die Amidierungsreaktion nicht stören. Besonders geeignet ist das vorliegende Verfahren für die Umsetzung von Monocarbonsäuren mit 5 bis 24 Kohlenstoffatomen, da bei der Amidierung gewöhnlich höhere Temperaturen angewendet werden. Als Beispiele verwendbarer Hydroxyamine seien 2-Amino-2-äthyl-l,3-propandiol, 2-Amino-2-methylpropanol-l, 2-Amino-2-methyl-l,3-propandiol und Tris-(hydroxymethyl)-aminomethan genannt.

Zur Erzielung der besten Ausbeuten wird die Umsetzung zweckmäßigerweise so lange durchgeführt, bis wenigstens und vorzugsweise 1 Mol Wasser je Mol Carbonsäureamid abgegeben wurde. Zweckmäßigerweise wird dabei ein azeotropes Lösungsmittel, wie Toluol, zur Wasserentfernung benutzt. Die Reaktionsdauer liegt gewöhnlich zwischen 2 und 15 Stunden.

Die Aufarbeitung der Reaktionsgemische erfolgt nach an sich bekannten Methoden. So kann beispielsweise das Trialkylamin und das restliche Wasser, vorzugsweise unter Vakuum und bei einer Temperatur unterhalb 140°C, bei der das Carbonsäureamid aber noch flüssig bleibt, abdestilliert werden, worauf der Rückstand in Aceton aufgenommen und durch Kühlen zum Kristallisieren gebracht wird.

Das folgende Beispiel dient der weiteren Erläuterung der Erfindung.

Beispiel

35

Eine molare Menge Tris-(hydroxymethyl)-aminoäthan, eine molare Menge handelsüblicher Ölsäure und 0,1 Mol Tri-n-butylamin werden in einen 1-1-Kolben gegeben, der mit einem Rührwerk, Stickstoffeinlaß, 5-Kugel-Snyder-Säule und einer Dekantiereinrichtung ausgerüstet ist. Die Temperatur der Flüssigkeit wurde unter Benutzung eines elektrischen Mantels auf 14O⁰C angehoben und 10 Stunden bei 140 bis 145° C gehalten. Zur Füllung des Dekantiergefäßes und der Säule wurde Toluol zugesetzt, um eine mit Toluol gesättigte Atmosphäre aufrechtzuerhalten. Während der lOstündigen Heizdauer wurde 1 Mol Wasser über das Dekantiergerät entfernt. Die warme ölschicht wurde mit Wasser gewaschen. Wasser, restliches Lösungsmittel und Tri-n-butylamin wurden unter vermindertem Druck entfernt. Die Reaktionsmasse wurde in der dreifachen Gewichtsmenge Aceton aufgelöst. Nach Abkühlung trat Kristallisation ein. Mehrere Anteile von leicht cremefarbenenjhochreinenTris-ihydroxymethyl)-ölsäureamidomethankristallen wurden in einer Ausbeute entsprechend 41,5% erhalten. Die Reinheit dieser Kristalle wurde durch Differentialtitration in CH₃NO₂ mit Perchlorsäure auf starke Base (Öxazolin oder Trishydroxymethylaminomethan) und schwache Base, nämlich das gewünschte Amid, gemessen. Diese Titration zeigte die Gegenwart von 98,5 % des letzteren an. Zusätzliches Amid kann erhalten werden, wenn die Mutterlauge aus vorhergehenden Ausbeuten aufgearbeitet wird.

Das Produkt hatte einen Schmelzpunkt von 86,5°C mit einem Phasenübergang bei 82° C und eine zu vernachlässigende titrierbare Basizität durch normale oder nichtwäßrige Titration in Eisessig, was die Abwesenheit sowohl von freiem Trishydroxymethylaminomethan als auch des erwarteten Oxazolins, 4,4 - Bishydroxymethyl-2-heptadecenyl-2-oxazolin, anzeigte.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von Carbonsäureamiden der allgemeinen Formel

C = O

N-H

Z — (CH₂)^ — C — CH₂ — OH

(CH₂),

worin R ein aliphatischen Kohlenwasserstoffrest von 2 bis 24 Kohlenstoffatomen ist, Z Wasserstoff oder OH und χ eine ganze Zahl von 1 bis 5 bedeuten, durch Umsetzung einer Monocarbonsäure von 1 bis 24 Kohlenstoffatomen und eines Hydroxyamine von der Strukturformel

NH₂

I .
Z-(CH₂)^-C-CH₂-OH

(CH₂),:

dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in flüssiger Phase bei einer Temperatur von etwa 100 bis 16O⁰C in Gegenwart eines Trialkylamins mit 3 bis 27 Gesamtkohlenstoffatomen in einer Menge von etwa 0,01 bis 15 Gewichtsprozent durchführt.

In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 322 783, 3 024 260.

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