DE1445958A1 - Verfahren zum Cyclisieren von Amidsaeuren - Google Patents

Verfahren zum Cyclisieren von Amidsaeuren

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DE1445958A1
DE1445958A1 DE19641445958 DE1445958A DE1445958A1 DE 1445958 A1 DE1445958 A1 DE 1445958A1 DE 19641445958 DE19641445958 DE 19641445958 DE 1445958 A DE1445958 A DE 1445958A DE 1445958 A1 DE1445958 A1 DE 1445958A1
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Description

«teppe 19901 - Dr.F/hr
Gase Po171CH/t7105
BESCHREIBUNG aar Patentanmeldung der Firma IMPERIAL CH3flICAL INDUSSRIES LIMITED, London/Großbr«
betreffend "Verfahren aiun Gyolisierön von üanidaäuron1*
Prioritäten: 25. Oktober 1963 und 13-, Oktober 1964 Großbritannien
Die Erfindung bezieh b a.'.ch auf das iiyolisieren des Monoamids der Maleinsäure odur ron mono-H-Bubsfcifcuiertan .Ooirivaten derselben, worin dor Subutituent keinen baalsoliori Gliacakter auf-•folafc und aait einani O-Av.om mi das l\^\Um gahurdon
rj^ü"-i\ml(luauran und duron mano-N-oubufiituL u'fce Derivate, irelohe zur ÜyoLlaioriinö ku Im Ulan untoc Vefluab /on ί Molekül Vasa^r oiiui, alntl VerbUulungen, uulcho (!) slno Carboxygruppa
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und (2) entweder eine priiaäi-3 Carboxylgruppe oder olno aek Gapfcaraylgruppe auftreiben, dia an benachbarten IColi hängen. Andersrsöita können sie ala j-OarbTKyclepivato von primi*- ren oder sekundären Amiden angooehen werdöru Da3 Gj&ilnlQveii ύζπ derartigen Verbindungen au Iiaiöon. ist woM."ba'":£.mit und :lio ϋ sebaimg ari'olgb im allgemeinc-n sinfuoh cku-v-oh Er'hifcuea oder VakttT3iidei3-|;illfvbiono ϊίοηη jedoch die tür dir.«j Gyc 11aL·ιτι,r-. ηο weise verwendeten Bedingungen aui diajenigöix irsi'hiBdyx^ün,, Ln welchen die l)onaehl)ai%';£ti KohlerJS'äoi'Ia'joiuo durch ii.n:i ΐΗ.πφοΓοΙ':·.;Μϊΐϊί fineinandor gabimderi oiml (d.h-. auf a./j-äthyiealöohcis-D$ß«AmidaHui*OÄi imd deran moiio«=II-öabofclUiierl;e .üe ale ander® Mü£lielike:Lt als die ,i-Caibo^ydorlYato -/?n leniöuh ungosätbigten primären oder eeiamriären .Ar-ild& werden können), angewandt werdoif d.-inii Bind die Imicwegen dia DoppslbinduKg babx'eff'sndo::· lisbertrsaktlonm teo fcißfc, Varouohö sur VemaLduns do^arülger iisbenreiUctioriOn au OyoliöienrngsTarfahran mrfcei* weniger enöi'gisohen. bsir. dan Badingungöa und in (ia^enwarfc von yorblndimgen, von denes, ob bskajiab iefej, daß sie mit Wasser reagieren,. Belapiai&vj-sißa ist dia 'Jycliaisrung v-Oii ϊί-ßubßfcituierfeon IfeLainaraidsMu^öri. in 'regem?arr; von so Lehen DshydratiBiarung3iaifcfcijli.t \\ν,\,·η UaßBft^e mtitelii, wie Dlcyoloh':>iiylsGj?bi)dL:li:ii.«' und EüiiJ i.iiUu· ja durchgeführt worden. Diaao Verfahr m ariοrdoru dLe tJogönwarfe üon Dehydratisierungsmifcfeijiij iJiLndofjb^nn I1-. eiiif,!* de/? Anifiöäuremengo
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äquiaol&ren Meu^e und en ist liSrifiß- bevorzugt, bis zu 4 Hol oder stain* Del:ydra?;ie:l erangeiaitte?. pro KoI Araideäure σγλι verwenden.. Der Betrieb dieser v'cr..-.lui'en Int d.'üor anhwrrffillig und koßtopielig-.
Die Erfindung bo i;r.i fJ"; cnlier ein Vorfahren man Cycliaioren des flonooiaids der I«>;*-ileinnaur© oder van mono-N-BubB^iuulerten Deriveten desselücix, υοτχΐι der Subaiiii-uent keinen baoisohen Obitrßi:ter aui'weiGt und rcil. eiii-ii-i G-At^τπ an d.-is.· Η-Atom geutaidez; ist, wolcbes dadva'oh gekcimsoic^aiot ißf.r daß nau dafs Mo:io«mid der MtJ.ßinc:i?."ure odor ein mciiC-K-Gubs ,.ituiert^'ß JJoi'ivat öeöiiQlbßn fcai einer Tc2mporatv\r voi\ öO biß 20O0G xaj 1; 0.01 Ms 20 Gf;w,-£ Sehwefeltriozyd, Snbvefeloäure, < ^hlcroiilfonff?.^«·«r Polyphcnphorsänre, Pyro-
; ccr For^eH*. KO - ? « O7
ί-0. ?(0Π)ν 0 =
I^.v1 - (TI1 or-ganlccbezx 3\ί.Ι:?0γ>säuren
bezöge?.! auf daß G-ec?aaitg2wickt, des Kcnoamidr der Maleinaäurej, in Gegenwert eities iuerten YeitfUimimgEffiittelB te Esreuhrung brin-gt^ wcbei man daa ßicL bildende Reakticnsfe-aeßer laufend entfernt,
Unter der Bf;seiehzm«g "O.r{^inopb.oßpliorßäurßnts werden SUuren der
0
Formeln HP(OH)2 bzh-n HP(CSi)2I in welchen dara an das Phospharnto?
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gebundene Wasserstoffatom durch einen einwertigen organischen Rest ersetsi ist (dohc organophaephonige Säuren und Qrgano«- pJiosphosisättren). wid Säuren der Formeln HpPOH hztro 0
H2P - Ojü? in welchen sainclestens 1 der an ö.sz Plr.oapiaoratoin
neu Wasseretoffatome durch einen einwertigen organisehea Esst ei*·
setst ist (cloho oijgano;.5hcspMnigs Säuren raj&
Unter einer Atomgruppe mit tasiBchem Charakter wird eine solche verstanden, welche ain ProtonenaJcseptor geisäß Brön&ted (foeiepiels ifeiee eine Äminogruppe} istj isngekehrt wird xaiiter einem Subeti» tnenten mit nicht-basischem Charakter ein solcher
welcher kein Protonenaksoptor gemäß Brönsted isto
Die Amidsäuren und deren Derivate
Der Teil der a3ß»äthyl3nisch imgeaättigten welcher bei der Cyclisiextuagsreaktion aktiT ist, hat die
p
C
W
. - 0 - GOOH
Die Art der die übrigea 2 ?alen53en der EoMenBtoffatome absättigandea Ssappea ist in Ijesiug axtt den Erfolg der Cyclisierung
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reaktion unwesentlich, vorausgesetzt, daß Bio den Katalysator nicht aerefeören, βίε- könnau jedoch die Cyclisierun^sgeschwindig« keit, beispielsweise durch Verui'sachen von uterischer Hindörung oder durch Verminderung bzw. Erhöhung dor RoakbLonafähigkieifc der Amidowaseorotoxfatomü baw0 der Hydroxygruppe der Carboxylgruppe s beeinflussen*. Ho ist zwar dio Eei'ir.dimg allgemein auf aLle O^ß-äbhylunißch un^oolVb feilten clß-c/;(:»Araid}3aurrta, wölc'ao ion Atomgruppen mii; b.iütHohrim Charair.hei' ürei sind, anwan dio besseren Ergebnlfj>je uorden jedoch im a-llgemoiTvaa a ia Jeiligen arhaiten, la vfoi.uhc it dio Atoiao 'büfe1.. Crruppgu. -Uo >Ü2 Ubrigon Valenzen aboätt-L/jen, auf Wansorütof fabome» (boioplolsv/eiae Fluor, iihlui*, Brom teu,- Jod) uud A nie t bio 4 KohlenßuoJjru^ü.iiuri (I-Iothyl-, Äthyl-, PropyX···, Ino" propyl-, Butyl-, lüobutyl- und tsrt, •Bubyljiupuiiri) oü.'j;)hränkt »inä. Das olnfaohato (tiLud der Klaone dta.' '..",ß-äliitylGuLäih unge»· »übbigtön G is-C^ ß-AiaLdüäuren int MalolnHiiiduUuro
O II H
^H0N « O « C = O ■- COOK) und diwse uowicj -.Iriren ii-^ubirbLMLLüJ.'bö ei werden in dei* gima«n üoschvoVbunij i;ur V ifuiifiCiLuiLllohur^·
lungogamäeHüii '/sriführeno ren/^r»da'a, Kh j'.;I jedcoh u3-hor.b, dai] duo orf LnduufiiiijfcmiiUBe VorL'iihi'oit ,-ilohf. uiL' ,i-uj OycLL-oLü?an tlvKirbi^ür Vü.vblintufj/ji/i büaohränkl Infc, ;M)fiiorn wie bereUiä oznvUhnb, ttlLtjciiiuitu utit' Jodo Aiildiuiur.i uiU/JiKibiir ist, »reiche dio rJfcru'ttur (!) aufwolnfc und fro.L von (!nnpiiii mil; baaißohem
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Charaktgr ist, und aiii jed« von (leren H-subsci'i.uier&on Derivaten, in welchen der Subatltuent nlchto-baaitjcheti OIiamktsir hat.
Gedaiiklicli umfaßt dio Cyclisisi'-ung der Amiisäiuj3 ba>/9 γοη dessen mono---t^subati buiii^tein Derivat 0.Iq Toräinlip'i'ij* uüiaa ΛβιΊχ^γ^πβθϊ« mit da·1 HytliOxysufippa -13?,· OaJ1Ua"yX:*i*ij)p7F r-ilshe öicii vötii' Bilcltiii£i si ium VIe. is&Pio.lshVü .z -hro.-!-;;^, rziul aai; Biiiden difo iisuVbo^yllcohiaiiyuoffaboms wo da« Λ'-ϊϊ.'^^πί;Λίϊ-:-:5ϊ';ο.ί->*ί:'Λ·ι-i im be?.1 IllXduii£ ü±n.eß Imldeü^ Diü Arb dnn 3η·>αΛύΙΙ^'>ΐϊΑ;:ϊΛ '--JP ηωιο ·■ N"iiVthn\ili\il-ii'±tm AraidtÄir-i ι?..κχα dl*-· EntityL-.?nu ^::ι>ήίΐϊλ-ιΛ-1:ϊΙ".^1,'; I)QOXHf LuuZ'ii nur.· konkari-LaiOud i ilabajDifaafeöLiJii'i'i ϊΛιΛ^::λ} oit. Uri jedoch U\ bergig aiL? den Ki5fol£j dor Uj:iIIsX.itiiiu; υ;:--.ίίί£ϋ:ι-3ΐ.:*.ο>ι3 Boimi^is der ijubatifcuont; ΙεαLn aoLiüijr isüs i^sr dio Ll..· isiBf>c:ia;i·; katiilyai·--*rends oaiira Verblüdujig; nai'iifeörfco 33 lab jid^r Jribsti-i-'^iv mit ZLitihfc-bafiisohiim öharakfcar aMLä«/.lg.> E.fs:LapLf>l^ ^1,:..ι·>
lind Alkeßylrsüfeoj bQispisls';-3ino liothyl-i. iUkyl-», ::=»ii.Opyl-, Xoo propyl^j. n^ßufeyl«-, laobutyl-, ii-Hesyl», O.yvlohö:syl ->, ü-Oaty.i.-j, 2»CÄfcSijl)-he,Efi-? n-Decyl«, n-Dudeeyl"·, n-Oc iiad sgj'I«, jJikoßyl- und Ä.ilyli*iioto3
2) Suböüifeulö^bö Derivate '/on -ili·.?·*!·?!-,;^-» dli.p-a:.^ ch^n Rn-
stan, wi@ öhloinethyl»!, BFOHüethyl·-- 4---0lLl.i_> ;·ί>ιι h /I- uu>A 0ty- iiivfch./V.
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reute, Terecucri-ü Ilydro7-yinoi;l?ylr9o*i;er beispaelaweiße das Acotat, Propionat, .V-onscav, n-Butyrai; und der Böriisi-ciÄSäuremonoeßter mit dem Hydroxyiaethylrest, der Hydroxy&thylreat und rerasterte JIydi'oxyäthy?reat2, btiopielswelcse dor I:eniste:li}iiätjre':JLalbeste:.* dem HydroxyathyIreat„ Bensyl-, o^hlorpliericxyütlxyl'··, 2-IiLbCaCyäthyl-, 2-Thiome-MiyI&thyl«f Pbcnylätliyl-,, Pbenosyätby?.·*, p-Eitrc phenoxyätliyl", 2-Kii;rocyclohexy]Liiie1;hyl-t *ar»d ^fi-'iitert. 4"hydyoxycycloliezyln«thylroßte wowic Derr/ate der Formeln
OHH
C-O-O-C = C- oa, ,
H2
C-O-C-C--= CH0 ,
Hu ti 4^
01 H2 (
C 01—C — Cl C - Cl
Cl Cl
H0 H
Gd — C^ Cl
- C - C ^ CH0 ^C — C,
σ—-—c: οι—σ—σι ρ - σι
γ*' η
U ν»
Cl 01
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1U5958
C-C Cl-C — Cl C-Cl *- C- —~ C'
σι
σι
JSi.mfei-tige Aryl·=· '«rad AlkylarylreetSc, "bcisplelsifeiso PhBi'j;.:,--3 f m-Tolyl-p p-Tolyl-p o-aipheaylyi-g p-BipJienylyl-j. p-
1 »Flmo
tosi
Aryl= iasd
p=4e@tesiidop]i@nyl«
»Eydr©s^p5i@iiyl
2^!it2D©-4<=Glil©rpi?.®H2rl-3
iOS848/
BAD ORIGINAL
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4-Phenylsulfdiozyphenyl- ^-phenylsulfodioxyphenyl·^, 4-(o-Chlorphenoxy)-phenyl, 2,4t5-Irichlo:rphenyl-, 1-(9-0xofluorenyl-, 2-(7~Bromfluorenyl)-, 2~(8-Bromfluorenyl)- /2-(-l3romofluorenyl)7, 2~(7-KLuorfluorenyl)-, 2-=(7-Nitrofluoreiiyl)-, 2-(3-Brom-9-o:EO-fluorenyl)-, 2-(9-Acetoxyfluorenyl)-, 2-(9-0xofluorenyl)-» 3-(9-Qxofluorenyl)-nod 4-(9-Oxofluorenyl)-reste<>
Der Subetituent am Amidostlcketoffatom kann jedoch die Leichtigkeit» mit welcher die Cyclisierung erfolgt, beispielsweise durch eterieche Hinderung oder durch Aktivierung bzw«, DesaJctivierung des Anidowaaserstoffatoaie, beeinflussen oder Nebenreaktionen fördern { und en werden die 3-aubatltulerten Amidsäuren bevorzugt, in velohen der" Substituent Im gansen nicht mehr ale 14 Kohlen- stoffatome aufweist und er ein gesättigter einwertiger Kohlen- waeaerstoffreBt (beispielsweise Alkyl-, Cycloalkyl-, Arylalkyl-, Aryl- haw, Alkylarylrest) oder ein substituiertes Derivat desselben ist, in welchem die aliphatischen Wasserstoffatoiae nur durch Ealogenatome oder Gruppen der ßtmktur - CH9 - QH und - OQ er- eetst aidA kunnen und/oder die aromatischen Vasserstoffatone Bor durch Halogenatoee oder einwertige Gruppen der Struktur
- HO2, - CH, - OQ, - CH, - SQ, J , - S - Q, β
- C - Q O2 - C - OQ,
- COOH und - 0 - 0 - Q ereetat sein können, wobei Q für einen einwertigen KahleBwasserstoffreet bsw«. ein Derivat desselben,
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- to -
in welchem dia aliphatischen Wasserstoffatome nur durch Ealogenatome ersetzt sein können und/oder die aromatischen Wasserstoff«- atome nur durch Halogenatome oder Nitrogruppen eree-tst sein kßnnen,
Ss sei darauf hingewiesen, daß bei manchen mono-H-eubstituierten Amidsäuren die Art des Substituenten während der Cyellslerungsreaktion modifiziert werden kann, so daß das erhaltene Imid nicht das genaue Gegenstück der Säure 1st, von welcher es eich ableitet· Beispielsweise kann der Substltuent eine säurelabile Gruppe enthalten, welche während der Cyclisierung verlorengeht oder modifiziert wird»
Die Katalysatoren
Wenn der gewählte Katalysator Sohwefeltrioxyd ist, dann kann er allein oder in Mischung mit eimern organischen Lösungsmittel, insbesondere einem normalerweise flüssigen aromatischen Köhlern1 stoff, wie Benzol, Toluol bsw* einem Xylol, verwendet werden·
Es kann jede organische Sulfonsäure bzw· Organophosphorsäure als Katalysator für das erfindungsgsaässe CycOLislsrungßverfabren verwendet werden· Sie organischen Sulfonsäuren haben di© Formel B - SOjH und die OrganophosphorsEuren haben die f ghec3ä
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O R R1 p
Il I I ϋ
R - P(OH)2, RP(OH)2, H-F-OH9 R-F-OH9 R-F-QH
1 *
R - P - OH, worin R und R1 einwertige organische Reste 3indo Die
R'
letzteren aind durch ein Kohlenstoffatom an das Schwefel- h'zv* Phosphori-fitom gebunden« Beispiele für derartige organische SwlfonsL'. a·eii '-nd Organophosphorsäuren sind 11PiITe and Applied Cftemietry'1 r Band I9 1960-1961, Seite 465 bie 492, zu entnehmen.
Es wurde im allgemeinen festgestellt, daß die Wirksamkeit der organischen Säure bezüglich der Förderung der erfindungsgemässen Cycli3ierungsreaktion in unmittelbarer Beziehung zu ihrer Aeidiiät steht; doho daß sich die Wirksamkeit dem pEgWert entgegengesetzt ändert, und dieser Wert sollte vorzugsweise nicht grosser als :* sein» Daher wird im ganzen die Verwendung von Säuren bevorzugt, die nicht als Zwitterionen zu exietiurea vexssögeB- wobei also Säuren Bit basischen Stickstoffatomen, wie Aminoalkyl-, Aminoaryl-, Pyridln- und Chinolinaulfonsäuren eowie deren Organophosphoräquivalente, ausgeschlossen Rind« Im allgemeinen ist eu Jedoch wünschenswert, sehr niedrige pK -Worte zu vermeiden, ds. hierbei in grösserera Ausmaß Reaktionen auftreteii lrö»nen, welche die Doppelbindung, insbesondere die irraTereiKl.e Bildung von 7uioarini5äure zur Folge haben-
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Besonders wirltsame organische SuIfon- und Organophsophoreäuren sind im allgemeinen diejenigen, in welchen R und R° beide ausgewählt sind aus Alkyl- bzw· Cycloalkylresten mit bis au etwa 8 Kohlenstoffatomen (vorzugsweise unveraweigt) bzw«, aus Derivaten derselben,* die als einsige Substituents*! Halogenatome, Hydroxygruppen hw» Alkoxygruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Aryl-, Arylaikyl««9 Allsylaryl«» bsw. Chinongruppen mit bis zu 14 Kohlenstoffatomen "bsw® substituierte Derivate derselben enthalten!, die als. Substituents» (wens überhaupt) für die aliphatisch gebundenen Wasserstoff atome sot? Halogenated Hydroxy gimppeE. baw<, en mit 1 Ms 4 K^MIeasteffetoaea enthalten vxsß. "die als
ru©rfii!, libeitjgaapt) tih? fii© aromatisch gebunden®^ fat©®© ΐαιίί? HaI©g@Biato®@ (lasTsesssiäere Fliior" "bswe Glilcxr)
off
&& g
I» Ijsif« =· eoOH enthalten..
Im all@©i#@in©a weieeza E isad Ä° J@?jeils laicht aeM3 ale
Alkylsulfonsäiaren
DOü41/1TiS
BAD ORfGJMAL
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Äthyl-, Propyl-, η-Butyl-, n-Hexyl-, Cyclohexyl- raid Hethylcyclohexyleulfonsäore), Aryleulfoneäuren (beispielsweise Benzol-, naphthalin-, Anthraeen-, Phenanthren-, Pyren- und FluorensulfpnsäTire), Alkylarylsulfonßäuren, wie p-Toluolsulfoneäure, Arylalkyleulfonsäuren, wie Benzylsulfonsäure, und SulfonsäuroderiTate Ton eubötituierten Kohlenwasserstoffen, wie m-Hydroxypfc.enylsulfoneäure, p-Hydroxyphenylstalfonsäixre, Anthrachinon-1 -sulfonsäixre, Ajathrachinon-2-HBiü.fonsäure, Alizarin-J-sulfonsäure und ™ Chlonnethylöiilfonsätire, Methylphosphonsäure, Äthylphosphonsäure, n-Propylpiiosphonsäure, iBOpropylphoaphoneäure, n-Butylphoephon-βδατβ, n-Butyl-2-pho8phonsäure, Iaobutylphosphonsänre, tert0-ButylphosphonBäirre, Heopentylphoephonsäure, tert.-Pentyl-, Tozv„ terto-Anylphoephonsäure, n-Heatylphosphonaäure, Chlozmethylphosphoneäure, Dichlonnethylphoephonsäüre, Srichlormethylphosphoneäura, Bromaethylphoephonsäure, Jodmethylphoephonsäure, HydrcacyaethylphOBphonsÄttre, Phenylphoephonsäure, o-Tolylphosplionefiore, ah-Tolylphoephoneäure, p-Tolylphosphoneäure, o-KLuorphdnylphoephon8&uref o-Chlorphenylphosphonaäure, m-ChlorphenylphO8phan8änret p-CJhlorphenylphosphoneäure, o-Bromphenylphoephoneäure, M-BroiBphenylphoflphoneäure, p-Bromphenylphosphonsäure, o-JodphmylpliOQpilioaeäax«» m-BydroxyphenylphoephoneätLre, p-Hydroatyphcoylphoephonggttre, o-Hethoxyphenylphoephonsäure, p-HethoxypheoylphoephoosäTire, p-lthoxyphenylphosphonsäure, miitrophenylphoephcnaflure, p-NitrophenylphoBphonsäure, 2-Bron-p-
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tolylphosphonsäure, Benzoesäure-2«-phospho:nsäurer BenzoesäurG-3-phosphonsäure, Benaoesäure-4-phosphonaäura, 3-Chlor~4~aQthoxy-phenylphosphonsäure, 2«<!hlor-4-xiitrophenylphosphonsäiirö> 2~ Hydroxy^-nitrophenylphosphoiiBäure, und 2-Methoxy»4-nitrophenyl~ phosphonsäuren Methylphosphinsäure, Äthylphosphinsärire, n-Propyl· phosphinsäuren Isopropylphosphinsäure, n^ButylphospMnsäura, Phenylphosphiiisäure,. p-BromphenylphoBphiJisäBre, p-i^ethoxyphenylphosphinsäuref Dimethylphosphinsäure und Dlphenylphosphinsätire sowie die ihnen entsprechenden phosphonige^ Säuren und phoaphini« gen Säuren. Im allgemeinen wurde festgestellt, daß die Organo» phosphorsäuren weniger wahrscheinlich als ihre Orgeaosulfonsliureäquivaleföt© !©feeiareaktiQa®® mit der Bm9]9@To^&u.vj&s der Amidaäure fördern können.
Es ist baVoram^ty daß üer Katalysator bei der Eeaktionstemperatiir (im allgemeinen rom 80 bis 16O0C) im wesentlichen nicht flüchtig ist und Beispiele für solche Katalysatoren können unter ZuMJ> nahm® "ψοη Staacla??ihandbüchern über die physikalischen Konstanten von 0rgeaai©©li©a Verbindungen oder durch Yersuch festgestellt werden. Speziell© Beispiele sind Schwefelsäure und aromatisch3 Salf©»s?itirsa? aromatische PIi®£plaB8äur@a wtd aromatische Phoaphlmsäixren
Die l®m?mävmg ψ@η wenig©r als 0^01 %>
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dos Gewicht der Aiaideäure bzw» des Derivates derselben) hat im allgemeinen eine unzureichende Wirkung auf die Reaktion» die Verwendung von mehr als 20 $> ist jedoch unwirtschaftlich«, Bei der bevorzugten Verfahrensweise, welche mit der Amidsäure oder dessen Derivat in einem inerten organischen Verdünnungsmittel gelöst bzw. dlspergiert durchgeführt wird, werden bei Verwendung von Katalysatormengen, die 0,1 bis 5 Gew,-#, bezogen auf das Verdünnungsmittel, entsprechen, zufriedenstellende Ergebnisse erhalten» i
Wenn der Katalysator Schwefeltrioxid, Schwefelsäure büw. eine organische Sulfonsäure ist, dann wurde festgestellt, daß seine Wirksamkeit durch Zugabe eines aliphatischen Alkoholes im ullgemeinen in einer Menge von etwa biß zum 10-fachen Gewicht des sauren Katalysators erhöht werden kann. Die Wirksamkeit dee Alkoholee ieri im allgemeinen der Leichtigkeit, mit welcher er verestert werden kann, proportional und es werden daher diejenigen mit der Hydroxylgruppe an einem Kohlenstoffatom, an welches eine Kette von nicht mehr ale 3 Kohlenstoffatomen gebunden ist, "bevorzugt, beißpieleweise Methanol, Äthanol» n-Propanol, Isopropanol, Isobutan©!, tert.-Butanol und 1,1-Diäthyläthanol<>
Paa Verfahren
Daß Verfahren kann einfach durch Erhitzen der Ämideäure bs5wn cies H-öubstituiert.en Derivates derselben mit dem Katalysator auf eine
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« 16 -
Temperatur von 80 bis 2000G durchgeführt werdeno Unterhalb 800C 1st die Umsetztang eel"bst bei Verwendung von sehr wirksamen Katalysatoren unwirtschaftlich langsam und oberhalb 2000C ist die Cyclisierung von unerwünschten Nebenreaktionen überschattete Die Cyclisierung in Abwesenheit eines Verdünnungsmittels führt jedoch häufig zu lokaler Überhitzung und unerwünschter Harzbildung, welche im Falle der N-substituierten Derivate von Kalelnamidsäure besondere bemerkenswert 1st. Daher wird die Umsetzung gemäß der Erfindung mit der Amideäure bzw0 dem !!«substituierten Derivat derselben in einem inerten Verdünnungsmittel gelöst bzw«, suspendiert^ am sweckmässigsten unter Rückfluß s durchgeführte Diese Verfahrensweise ist besonders geeignet? wenn dag Verdünnungsmittel das« jenige ist, welches bei der vorherigen Bildimg der Amideäure b?;wo des lUsubstituierien Derivates derselben durch Umsetzung des entsprechenden Anhydrides Im Xtö'sung mit ammoniak oder einem primären Amin verwendet wordess ist, da hierbei die" Notwendigkeit der Abtrennung und Reinigung de© Produktes jener Reaktion entfällt» Bs werden sehr gate Ergebnisse erhalten^ wem «in Verdünnungsmittel mit einem Sieciep-oakt v©a über 800C verwendet und das bei der
Cyclisierung gebildet© Wsssea? durch Destillation mit dem Ver düisaimgamittel entfernt wiMe
rj@äes iaerl® ©S'gaaisohe ferdlaaiiagsisittel mit einen nsilst *vqw. Ws®s> G ψ®σ·έθά&&1& w®?A®n maß. xmter einem inerten
Verdünnungsmittel wird ein solches verstanden, welches keine •merkliche nachteilige Wirkung auf die Reaktion hat, Beispiele sind Benaol, Toluol, die Xylole, Sinarol (Gemisch von aliphatischen Kohlenwasserstoffen mit Siedepunkten von 180 his 3300C), .Erdölfraktionen mit einem Siedebereich von 100 bis 1800C, Petrblather nit einem Siedebereich von 100 bis 1200C, Petroläther nit einem Siedebereich von 120 bis 1600C, Chlörbenzol, Di-n-butyläther, Methyliaobutylketon, Tetrachloräthan und Benzol/Toluol-Mischungen. Is allgemeinen wird die Wirksamkeit bzw« Leistungsfähigkeit dee Verfahrens mit der Erhöhung des Siedepunktes des Verdünmangsmittels vergrössert,es.besteht jedoch bei den höheren Temperaturen die neigung but Entstehung von unlöslichen Nebenprodukten in erhöhten Ausbeuten und deshalb sollen Verdünnungsmittel mit eine» Siedepunkt von weniger als 2000C, vorzugsweise weniger ale 1800C, verwendet werden. Die Wahl des Verdünnungsmittels hfingt letstlioh in bestimmtem Auemafl von der Art der Amideäure bzwo des H-eubatitulerten Privates derselben ab, da die optimal· Temperatur für die Cyclisierungsreaktion von Verbindung w& Verbindung variiert« Me besten Reaktionsbedingungen für das Cyolieieren einergegebenen Verbindung können durch ein« fachen Versuch festgestellt werden.
Die Heng· des gewählten Verdünnungsmittels hangt in bestimmtem Mftd· von deaeea Art »1», im gansen soll jedoch die Verwendung einer geringeren Oewiohtemenge als das Gewicht der Amidsäure
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bzw. dee N-substituierten Derivates derselben vermieden werden, da wenig Vorteile gegenüber der in Abwesenheit von Verdünnungsmitteln betriebenen Verfahrensweise erzielt wordene Andererseits sollten aus wirtschaftlichen Gründen groase Überschüsse von Verdünnungsmitteln vermieden werden« Im allgemeinen sind das 2- bis 5-faohe des Gewichtes der Amidsäure bzw« des N-substitulerton Derivates derselben sehr brauchbare Mengen»
Bei einer bevorzugten Verfahrensweise wird ein Verdünnungsmittel» welches mit Wasser nicht mißchbar 1st, gewählt tmd das Destillat wird in wäßrige und nicht-wäßrige Phasen getrenntt wobei die letztere gegebenenfalls Ie Sireislauf swa laairlionegefäß zurüekgeführt wird· Diese ÄT2sfüteaß|pf©E2 ees erfladragagemäeaen Verfahrens verminderti den Verbrauch an ^atepieligem Verdünnungsmittel und führt gauss unerwasrfeeterweis® häufig zu. heileren Iniidausbauteiio
Bei einer b@s©n4ere bevorzugten Verfahrensweise wird nur ein. Il der ÄatidB&are bssw. des Derivates derselben am Beginn der Um-* eetstmg augegeben und der Heat kontinuierlich oder in Portionen in Laufe der Vmsetmmg »ugesetzt, Dies führt ebenfalls zu besseren Xnidausbenten»
Am aide der HeaktiOB kanu das darch
H-s^stltßlgrte leid &vx&h Jede - geeignet© Kristallisiere®, fällen bzw. Deatilli;,·r.a, gmmm&n werden,
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Ss kann dann beispielsweise durch Waschen und Kristallisieren aus einem brauchbaren Lösungsmittel oder durch fraktionierte Destillation gereinigt werden»
Wie bereits erwähnt, ist die Erfindung auf die Herstellung von N-substituierten Maleinimiden besonders gut anwendbar0 Diese Verbindungen, insbesondere die H-Arylmaleinimlde, sind bei der Herstellung von thermoplastischen Materialien brauchbar« Wenn die Erzeugung dieser Verbindungen beabsichtigt ist, wird die Umsetzung vorzugsweise in Gegenwart eines Inhibitors in bezug auf freie Radikale (free radical inhibitor) durchgeführt, um sicherzustellen, daß wenig oder keine Harzbildung erfolgt o Brauchbare Inhibitoren sind Kupfersalze, wie Kupfer(I)-Chlorid.
Die Erfindung wird anhand der folgenden nicht als Beschränkung aufzufassenden Beispiele näher erläutert.
Beispiele 1 bis 16
Es wurden 50 Teile H-o-ChlorphenylmaleinamidsEure und 215 Teile Xylol 6Y2 Stunden lang in einer Deatilliervorrichtung nach Dean und Stark unter Rückfluß erhitzt und gerührt. Am Ende dieses Zeitraumes war 1 Teil (etwa 25 # der Theorie) Wasser gesammelt. Die heisse Mischung wurde filtriert und dem gekühlten Piltrat wurde Petroläther mit einem Siedepunkt von 40 bis 600C im Über-
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schufi zugesetzt. Es wurde festgestellt, daß der Niederschlag eine eehr geringe Kenge IJ-o^hlorphenyliaaleinimid und einen grossen Anteil von nicht umgesetzter K-o-GhlorphenylmaleiiiamidsäurQ ent-* hälto
Die Verfahrensweise de/3 Beispieles 1 wurde dann mehrere Male jeweils unter Verwendung von 25 Seilen H«O-Chlorphenylmalelnamidsäure im gewählten Verdünnungsmittel wiederholt. Jede Verfahrensweise wvirde durch die Gegenwart eines Katalysators, welcher in der folgenden Tabelle 1 jeweilß angegeben ist, gefördert, wo"bei in der Tabelle 1 auch die Reaktionedauer und die Ausbeute an WaEjeer aufgeführt 1st. Nach dem Erhitzen wurde die Mischung 2ur Entfernung der unlöslichen Nebenprodukte filtriert tind dann wurde zum gekühlten Piltrat Petrolüther mit einem Siedepunkt von 40 bis 600C im Überschuß zugegeben. Der so gebildete Niederschlag wurde abgetrennt, gewaschen und getrocknet, wodurch sich das Imid ergäbe
Die Ausbeute, d©r Schmelzpunkt und die Reinheit des N-o-Chlorphenylmaleinimideß sind in der folgenden !Tabelle t zusammenge~ stellt. (Reinea H-o-Ghlorphenylmaleinimid hat einen Schmelzpunkt von 74 bis 750O).
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In der Tabelle 1 eind die Verdünnungsmittel wie folgt:
Verdünnungsmittel 1 ist Toluol (108 Teile) Verdünnungsmittel 2 ist Xylol (108 Teile) Verdünnungsmittel 3 ist Chlorbenzol (125 Teile)
Verdünnungsmittel 4 ist eine Toluol/Benzol-Mlschung mit einem Siedepunkt von 990C (110 Teile) Verdünnungemittel 5 ist eine Toluol/Benzol-Mischung mit einem Siedepunkt von 910C (110 Teile)
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Tabelle 1
Beispiel
öungs— mittel
Vör-
Katalysator und dessen Menge
Heafctionsdauer
Aiisbeute an Wasser (in Teilen)
Ausbeute
an Hebenprodukten
N-o-Chlorphenylmal elnimid
Ausbeute
(in Eel- j(in len) {Teilen)
Schmelzpunkt
(0O)
Verunreini gungen
CO O CO OO
2
3
4
5
6
7
8
10 11
1 1
2
3
4
5
1
1 2
•p-Toluplauxfoneäure, 2 Teile p-Soluolsulfonsäure« 1 Tell p-Xoluolsulfoaeäure, 1 Teil P'-Toluolßulfoneäure, 1 Teil p-Toluolsulfonsäure, 1 Teil p-Toluoleulfoneäure, 1 Teil
p-ToluoleulfoxiEä^ra, 1 Teil) Butanol« 4 Teile )
p-ToluolBulfons&urey 1 Teil) Äthanol, 3,95 Teile )
Benßolphoephoneäura, 1 Teil
2eil
1 S-fed.
2 Std.
1 Stdo
iya std.
Std
6 Std,
Std
1,5 1,5 1.5 1.3 ■1.5 1.25
1,7
nicht
ermittelt
1,15 1.3
3,5
4,7
4,6
3,3
5,6
6,4
3,3
2,6
2,7
17,6
18,1
16
18,4
16,7
15,5
18,1
21,4
15 17
65-67 62-65 63-65
62-63 62-65,6'
62-65,5 58,5-60
61 «63
15 5 5
<5 #
nicht erniit' telt
15
Tabelle 1 (Fortaatsung)
Beispiel
Ver-
dün-
nurtgs-
aittel
Katalysator und dessen Menge
Reaktionsdauer
Ausbeute an Wasser (in !Cell en)
Ausbeute an Nebenpro dukten (in Teilen)
Ausbeute (in Tollon)
N-o-Chlorphenylmaleinimld
Schmelzpunkt
Verunreini gungen
12
O IO OO
13
14
15
16
p-Toluolsulfor.sä-aranethyl-
ester, 1 Teil
(methyl p-toluene eulphonate)
konzentriert© Schwefelsäure» 1 Teil
konzentrierte Schwefelsäure») 1 Teil )
Äthanol, 11,8 Teile )
Schwefoltrioxyd, 1 Seil ß-Saphthalinsulfonsäure, 1 Teil
std.
2 Stdo
972 Std
25/4
1,5
1,5
nicht ermittelt
1,2
3,6
4,5 2,5
2*5 7.5
19
15,2
20,7
19 14.9
52-55
63-65 52-55
67,5-69 60-63
nicht ermittelt
5-10
15 JS
Der Gehalt an Verunreinigungen vurde durch Untersuchung dee Ultrarotapektruras ermittelt,
Ein Vergleich, der Beispiele 3 und 4 mit den Beispielen VO und 11 ver&nechaulieht den Vorteil der Verwendung der Phosphorsä\iren in bezug auf die Verminderung der Ausbeute an unlöslichen Nebenprodukten.
Beispiel 17
Es wurden 63,7 Seile o~0hloranilin tropfenweise su einer gerührten Löeung von 49 Teilen Maleinsäureanhydrid in 216 Teilen !Toluol zugegeben und die Mischung wurde 16 Stunden lang gerührt« Dann wurden 2 Seile p~Toluolsulfonsäure sugesetat und die Mischung wurde 2 Stunden lang in einer Vorrichtung nach Dean und Stark gerührt und unter Rückfluß erhitzte Ma Ende dieses Zeitraumes waren ß Teil© (etwa 90 $> der theoretischen Menge) Waseer gesammelt« Ss wurden 17 Teile in. Toluol unlösliches Material durch Filtrieren entfernt unä es wurde dem JPiltrat Petroläther mit einem Siede« pusikt "won 40 "bis 60°ö iio Überschuß sugesetzte Bs wurde festgestellt, daß es sich "beim ausgefällten Feststoff um 90 Teile eines eJjä weaig rni^&ixi&n H«a-0hlerphsßylmal©iaiffi:ide8 mit einem Schmelz« p'äBkt von 55 bia 560C handelte. Das unreins Produkt wurde in Benzol gelöst und die Lösung wurde &i*reh Aluminiumoxyd perkolisrt hzvra durehsiekern gelassen» wodurch sieh 84 Teile eines Produktes mit einem Schmelzpunkt von 65 »5 Ms 66,50O ergaben=,
Ähnliche Ergebnisse können mit H-o-BromphenylmaleinßmldßäurQ und
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- 25 N-p-Pluorphenylmaleinamidsäure erhalten worden»
Beispiel 18
Be wurden 25 Teile N-o-SitrophenylmaleinaiaJicJsäure und 108 Teile Toluol «usammen mit 1 Teil p-Toluolsulfonsäure 4 Stunden lung in einer Vorrichtung nach Dean und Stark unter Rückfluß erhib.at ure. gerührt. Am Ende dieses Zeitraumes waren 1,7 Teile Wasser gesammelt. Der Mischung wurde Petroläther mit hinein Siedepunkt von 60 " biß 800C im Überschuß augesetzt und das gefällte rohe N-o-^fitrophenylmaleinlmid wurde abfiltriert, mit einer gesättigten lösung ▼on Natriumbicarbonat gewaschen und unter Vakuum getrocknet. Paa getrocknete Produkt wurde in Benzol gelöst, durch Aiuminiuaoxyd perkoliert bzw. durchsickern gelassen und erneut in Petroläther bzw. Benzin gefällt, wodurch aich 11,1 Teile N-o-Kitrophenylmaleinimid mit einem Schmelzpunkt von 131 bis 1320C ergaben0
Ähnliche Ergebnisse kdnnen mit N-m-Nitrophinylnialelnamidsäure und H-p-Nitrophenylaeleinaeidsäure erhalten werden,
Beispiel |9
Die HerotellungBTerfahrensweise dee Beispieles 18 wurde unter Verwendung von 25 Teilen H-PhenylmaleinamidBav-re, 108 Teilen Xylol und 1 Teil p—Toluoleulfonaäure wiederholt* Das Erhitzen wurde 5 Stunden lang durchgeführt, wonach 2 Teile Wasser gesammelt i/aren*
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Die Ausbeute betrug nach dem Entfernen von unlöslichen S aukten, Fällen in Petrollither bswo Bansin mit einem oiode van 60 bis 300C, Filtrieren, Kühion und Xrccknen U-,5 iaila ΪΪ Phenylmaleinimid mit einem öehmelspunkt τοη 880O„
Ähnliche Ergetoiose könnon i:At H~Qf-Haphthylingv.l-äJn^ir.i'Äßäure, L-ß-Naphthylmaleinsiaidsänre, N~l~I'1lTiorsn.7liaalolnaai:LdßLv-ji:re, ii--4 Pluorenylmaleinamidsänrop N-Phenyl-S-chlonLTiloiiiamifijuuri and if-Phenyloitraoonsmidoäure erholten werden.
Beispiel 20
Die Verfahrensweise des Beispieles 19 wurde unter Veeuenättag tcü 125 Sollen Chlorbenaol anstelle von Xylol wiederholt- Dlasaal wurde dae Erhitzen 7 Stunden lang durehgeüülirt vnä. die Au3bt>c.te betrug 15,5 Teile eines ein wenig unreinen XI-Phenylm.ileiaijaldte. mit einem Schmelzpunkt von 06,5 G-,
Beispiel 21
Ea wurden 25 Teile N-Butylmaleinamidsäure, ! 'Teil konzentrierte Schwefelsäure und 108 Seile Xylol in einer1 Destllllervori*ie!itiiR|j nach Dean und Stark in Gegenwart exner Spiar von 4~Methyl~296— dltert.-butylphesäol (Topanol 1O* 5 als Polyn:>e2*ißs.'iion3±53M.^i1jor gerührt-und »at er RüefefiuS eräi'sst« lacfc 6 Stund es i-iaree-ii ^3S lc; .Ie Wasser gesanaaelto Es wua?äen noch 100 leilo ά®τ /inidsäurs isaä £60
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Teile Xylol angesetzt und das Kochen unter Rückfluß wurde noch 7 Stunden fortgesetzt, wonach insgesamt 8 Teile Waiter gesammelt waren« Die Mischung uurde gekühlt und Kur Sntferoung von 17»4 Teilen in Xylol unlöoliehera Material filtriert. Daxin wurde das Xylol aus dem Iriltrat unter einem abso3.ut 3ß Druck von 30 bis 40 !Es Hg abgedampft und der Rückstand wurde unter einem absoluten .Druck voa 3 bis 4 aaa Hg bei 80 bis 820C «iGStilliert, wodurch iich 31 Teile unreines N-Butylmaleinimid ergaben. Die Verunreinigung wurde durch Ultrarotanalyse alß Maxelnaäureanhydrid identifiziert und die Stickstoffanalyse «3igtef (Laß es in einer ?lcnge von 18 ?5ol-^ der Mischung zugegen war.
Ähnliche Ergebnisse werden mit N-Äthylmaleinainidsäure, N-npropylmaleijrmEixdsäure, U-n-Hexylmaleiiiainideäiire, H-Gyolohexylg^kLeinamideaurc, H-n-Dodecylmaleinamidaäure und N~4~Chlorbutylrc&leix»aioid8äure erhalten.
Beispiel 22
Sa wurden 100 Teile K-AlIyImalein&midsäure und 430 Teile trockenes Xylol zusammen mit 4 Teilen p-Tcluolsulfonsäure 5 Stunden lang in einer Vorrichtung nach Dean und Stark gerührt und miter Rückfluß erhitzt* Es wurden 996 Teile Wasser gesammelt« Dann wurde dae Xylol unter vermindertem Druck abgedampft und der Rückfitand wurde unter Hochvakuum destilliert, wodurch sich 29,5 Teile N-Allylmaleinimid mit einem Schmelzpunkt von 450G ergabeno
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Beispiele 25 bis 51
Ea wurde eine Reihe von Versuchen zur Herstellung von H~o-Chlor-.phenylmaleinimid aus Maleinsäureanhydrid und dem wie folgt angegebenen Aiain In einem einstufigen Verfahren durchgeführt» 196 Seile Maleinsäureanhydrid wurden in etwa 1700 Seilen Verdunntmgsmitiel in eineia Kolben gelöst. Zu dieser lösung wuräe langsam eine lösung von 255 Teilen a^Chloranilin i'i etwa 200 Teilen Ver~ dUnnungsmittel zugegeben xm& die Amlda'awce begann Tast auf eimnal aufzufallen bzw« sioli aussuacheiden. Die Illschung wurde etwa 22 Stunden lang bei Bataatemperatur schwaoh ge.vuhrt<, Ixt den Beispielen 23 und 24 murde die AmidßäureaiifschläBJTamig Θία Srjde diese© Zeitraumes mit 16 Teilen des für die öyolißierungsreaktion gewählten Katalysatoro behandelt und diese Aufschlämmung wui'de dann langsam zu einer unter Rüclcfluß siedenden Lösung von weiteren 16 iPeilen deg HatalysatorE :ija für die Amidoäurebildung gowöJilten LöBungsmittel in einer Deetilliervorrichtm-g nach Dean txnd Staler zugegeben. In den Beiapielen 25 bis 30 wurde der gesam-ce Katalysator zur Araidsäureaufsclilliinmung zugegeb«>n und das Gänse in einer Destilliervorrichtung nach Dean und ütark unter Rückfluß erhitzto Im Beispiel 31 wurde au Vergleichsswecken kein Katalysator verwendet» hm Ende der Reaktion (wie ea durch Beobachtung der Menge des gebildeten Wassers ermittelt trorde) irurde die Retxfctionamißchung gekühlt s %ut Sntfernung von imlöBlichen Hebenprodxürten filtriert und au?· Entfernung von ^eglichon Säureresten
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mit Xatriumbicarbonat -verrührt,, Sie wurde dann erneut filtriert, daa lösungsmittel wurde unter Vakuum abgedampft und der Hackstand -rfurde unter Vakuum deeuilliert, wodurch das reine Imid erhalten wurde.
Die Bedingungen und Ergebnisse ,jeder Herdteilung 3ind Xn der fol genden Tabelle 2 zusammengestellt:
Verdünnungs Katalysator Deatilla-
tions-
dauer
Ausbeute
(in fi dei*
Theorie)
Bei
spiel
mittel 65 #lge rauchende
Schwefelsäure
6 Std. 66,8
23 Xylol Chlorsulfonsäure 6 Std. 70,8
24 Xylol Pyrophosphorsäuro 6K4 i3td 75,7
25 Xylol Polyphosphorsäure 6 Sta. 73,2
26 Xylol Benzolphoaphoneäure
Benzolphosphonsäure4"
6K2 Std
6 Std,
etwa 70
53,5
27
28
Xylol
Toluol
Benzolphosphinsäure sy ζ std. etwa 70
29 Xylol Orthophosphorsäure
(88 tfige)
7 Std, 71,6
30 3CyIoI Phoephorige Säure 3 Std. 80,4
31 Xylol Phosphorpentoxyd 5K4 Std, 61,1
32 Xylol Phoaphorige Säure1"
1 ecm 50 'Mge wäßrige
Hypophoaphorige Säure
5 Sbd.
33 Chlorbenzol kein 13 Std. 33
34 Xylol
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*-· 150 ~
JBs wurden nur 16 g Katalysator
Ü33.3piel 35
Die Verfahrensweise des Beispieles 23 vraid.i wiedoraolt, oo wuräen jedoch dar Katalysafcoi* und die gesamte Arai-löäiirs ?orü Aniang der Cyclislerungsraaktion an ohnj -reitere Zugabe voa A-nidaäur« 3i*~ hitsäto Die Ausbeute bofcmag mxr 6? %9 f> o^(Jh.Lormie..yj.v.eXii:',ui:us.i U7 welches weniger rein v;ar, wis -3:1 durch ein.; bioifer gslfte Par?jo angezeigt wurde.
BeiBpiole 36 big 50
Ba wurde eine weitere Rejiie vos Yerau^hea ;/ie folgt äujpcltge.»!üliri;t Es wiu*den 196 Teile Maleinaätvpsanhydrid in etwa 1700 Seilen Vsrdünnungaiiittel in einem Kolban gelöeb. Zu iieser Löeua^ -"irio langsam eine löaimg von 2li5 Teilen o-Chloränilin. in &tii& 200 TrJ.--* len Verdünnungomittel zugegeben und die Amidaä·«··.? bogann r-'aot auf einmal auszufallen. Die Mischung inirde etwa 12 Otundan la;ig bei Raumtemperatur sanft gerührt,
Beispiele 51 Ms 55
50 feila Br-O"Ghlorphenylsjalsinamidsäiir@s 2 i'elie des In du? folgend en Tabölla. ang@geb@aen Ifafeal.ysators iiaci 215 Jieila '^/! = .-l smrden erifäiißfe im-3 imter Rüekf lußkUlilimg in «j.iner !JCö:i--Staiiz-» Deatiliatlonsapparatur gerühi'fc. Die Kongc-3.il träftressd dor Da-
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gesamjaeltera Wtuiser wurde· beauictrat und die Zeitdauer in dor <?i*!üee gerjanunelt wurde (wodurch «iin Hinweis auf ciio relative Reaktionsgeschwindigkeit erhalten vu?xie)r wurde mit dem pK -Wort eic;« Katalysators· verglichen. Im Beispiel 55 wurde ale Vergleieheversueh ohne Katalysator gearbeitet»
Bai-
b'2 53
Katalysator
p-Toluolaulfonsüure
SuIfosali
SuIfanilinoäura
8-Hydroxy-chinol j ji~5 · Bulfoneäure
keiner
CH
P .23 Gasiaoir!<vitos Wasser
ccra/sok
3,3/3O;3,6/
220
.«OS 2,5/25; 3>0/220
2 ~* 2,2/70? 2,0/220
3 1,5/170? 1,8/22C
4 1,6/170; 2.4/22C·
2,0/170?
Ia den meieten der Beispiele wurde die εο erhaltene jlmidsäureaui" fi« lOämmung dann mit der angegebenen Menge das sauren Katalysators behandelt und in einer Destilliervorrichtung nach Dßan und Stari: unter Rückfluß erhitzte Im Beispiel 67 wurde die Airidsäureauf-
jedoch langsam zu einer unter Rückfluß siedendes Miaus Verdünnungsmittel und Katalysator zugegeben und in den Beispielen 68 und 69 wurde eine Mischung aus der Aaidsäureatifschlämmung und der Hälfte der angegebenen Katalyeatormenge
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langsam zu einer unter Rtiekfluß siedenden Mischung aus dem restlichen Katalysator und Yerdünnungsmittel zugegeben» Die Bedingungen und Ergebnisse ;jedQß Versuches sind in der folgenden Tabelle 3 Ziusammengeetellto
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Tabelle 5
Beispiel
Verdüa-
HUCgS"
mittel
Katalysator
Dauer
(in
Stdo)
Menge von ua-
lebenprodukten (in Teilen)
itnge dee gesammelt an Wassers (theoretisch Teile)
Ausbeute (in *)
ί-0-Clilorphenyld
Aussehen
O (O OO
56
57
58
59
60
61*
6?.
63
Toluol
Toluol
p-ToluolBttlfoneäure, 21 Teile
p-IoluolBulionsäure, 16 Teile
Trookenee Toluol
Xylol
p-ToluoleulfonBäure, 16 Teile p-Toluoleulfonsäure, 16 Teile
Trockenesp-Toluoleulfonsäure, 16 Teile) Toluol Äthanol, 40 Teile )
Trockenes Toluol
30-, 16 Teile
Trockenes Toluol
Tryok3UöeiS5 Toluol
65 #ig© rauchende Schwefelsäure. 16 Teile
fie rauchend© Schwefel* däure, 32 Teile
etwa 5
etwa 4
5
6
2X2
4X2
61,7 65,2
64 86,3
54,7 5O13
nioht
er&it-
talt
Teile Teile
Teile Teile
Teile (Äthanol Λ H2O)
Teila
Teile
gelb gelb
gelb
gelb
67,5
62,6
67,6 62,6
73,6 74-7
I Rehr blaß 73.1 jislb
75 i aehr blaß gelb
c ohr
cn co cn
Tabelle 3
co ο co 00
00
CD
Bei- Verdttsl·- iatalyeator 16 UGilO Dauer
(in
5K2 He^igu des
göBesmelten
H-o-Ghl orphoiiyl-
malelniinid
,4 AuBeehen
64, süittel 16 Toiie Stdo) yienge Wassere
(theoretisch
36 Teile)
Aus
beute
(in $)
»8 sehr blaß
gelb
65 ass SuIfoaiertee Toluol* 32 Teile 4 Lösli-
ciien
produk-
;en (in
Teilen)
30 Teile 69 ,3 θ ohr blaß
gelb
ob Trockenes
äthyli®,
32 Teile 63A 77,6 , 25s5 Teile 64 '4 tiefgelb
67 3X2 101 35 Teile 61 »2 sehr blaß
gelb
68 Trockenes
Xylol
4 19,7 ;>:-> Teile
I
74 .7 t
Bohr blaß
gelb
69 j'lroekenee
jSoXuol
36,7
t
30 Teile 6S sehr blafl
gölb
TroQlsenee SS.7 37 Teile 76
brockend p-Toluolisulfonßäura,
6 Teile
p-Toluoleulfonaäara,
p-Toluola'ilf onoäirr*) f
ρ-Toluolßulfonsäure,
a-Tcluolaulf oxisäure.
cn oo
U45958
::» diesem Beispiel wurden bei der Cyclisierungsre.ilrcion nur 400 Teile AKJ.daäure verwendet.
Durch Zugabe von 16 Teilen 65 T&gar rauchender Schwefelsäure zu 86,7 Toilon Toluol hergestellt,
ΐ ο mrrden 200 Teile o-Cliloiphenylmaleinaaiidsäure mit 8 Teilen p-Toluoleulf onsäure in einer Sticketoffatnioephäre in einer Desi;il° !lötvorrichtung 4 Stunden lang auf 150 "biß 160 G erhitzt. Am Ende dieses Zeitraumes wurde die Reaktionemiochung mit 660 Teilen ϊ-ensol extrahiert und dae unlösliche Material (36,4 Teile) wurde s.lililtriert. Dio Benisollöoimg wurde dann zum Neutralisieren von restlicher Säure mit 50 Teilen Hatriumbicarbonat vorrlihrt und das TeBzol wurde abgedampft. Dann wurde der Rückstand deatilliert,' vodurch sich 84,4 Teile (46,25 # der Theorie) o~Ghlorphenyliiialeinimid ergiiben,
Ej.r. Tergleich dieeee Beispieles mit den vorherigen Beispielen, in welchen ein Verdünnungsmittel verwendet wurde, zeigt das hohe Vorhaltniß der Auebeute an unlöslichem Material »ur Ausbeute am Itaid beim Arbeiten i» Abwesenheit von Verdünnungsmitteln an.
Zu tergleichszwecken wurde die Verfahrensweise unter identischen Bedingungen, jedoch unter Fortlassen des Katalysators wieder-
909848/1185 bad original
1U5958
·- 3ο «-
holte In diesem Falle betrug die Ai\8beute an in Benaol unlösliche» Material 28,5 Teile und die ImidaoFbeute nur 51,1 Teile . (28,2 fo der Theorie)*
Patentansprüche:
BAD ORfGfNAL
909848/1185

Claims (1)

  1. Patentansprüche:
    1 ο Verfahren zum Cyclisieren des Nonoamlds der Maleinsäure oder von mono-N-substituierten Derivaten desselben, worin der Substitnent keinen basischen Charakter aufweist und mit einem C-Atom an das N-Atom gebunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß man das Honoamid der Maleinsäure oder ein xaono-H-substituiertes Derivat desselben bei einer Tsmperivtar von 80 bis 200°C nit 0,01 bis 20 Gew.-5< Schwefeltriozyd, Schwefelsäure, Chlorsulfonsäure, Polyphosphorsäuren, Pyrophoaphorsäure, Phosphorsäuren der
    Formeln HO - P « O1 HO - P = 0, P(OH)3, G * P(OH)5, HP(OH)2, 0 0
    11 1
    HP (OH) 21 H2POH bzw» H2P - OH, organischen Sulfonsäuren bzw. Organophosphorsäuren, bezogen auf das Gesamtgewicht des Monoamids der Maleinsäure, in Gegenwart eines inerten Verdünnungsmittels in Berührung bringt, wobei man das sich bildende Esaktionswasser laufend entfernt.
    2a Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennseichnet, daß man als Katalysator Schwefeltrioxid, Schwefelsäure oder eine organische Sulfonsäure ausammen mit bis zur 10-fachen Gewichtsmenge eines aliphatischen Alkohole verwendet.
    909848/1185 „ ^,«^
    H45958
    ><■ Verfahren Bach Anspruch 1 oder 2, dadureli jzela
    daß man nur einen Teil des Monoamids des* KaleiBsauA-e oder- des
    jaono-N-substituierten Derivates deseelfcen am Begirm ilar Gycli-
    3iei*ungsuai3efc2;ung einsetzt, und daß laaii den Ees^ oder in Portionen im Laufe der Umsetzung zugibt»
    D»-IMG. H. Ki1Ci-:. 0 "L -IV». H. 0C-. ΐ> 1ASGfB
    BAD ORiGfNAL
    909848/1185
DE19641445958 1963-10-25 1964-10-26 Verfahren zur Herstellung von N-Phenyl-rnaleinimiden Expired DE1445958C3 (de)

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GB4223263 1963-10-25
GB42231/63A GB1041027A (en) 1963-10-25 1963-10-25 Improved process for producing acid imide derivatives
GB4223264 1964-10-13
GB22401/65A GB1140907A (en) 1963-10-25 1965-05-26 Improved process for producing acid imide derivatives
GB5382665 1965-12-20

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DE1445958A1 true DE1445958A1 (de) 1969-11-27
DE1445958B2 DE1445958B2 (de) 1975-04-03
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NO (1) NO115621B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003097600A1 (de) * 2002-05-18 2003-11-27 Merck Patent Gmbh Verfahren zur herstellung von cyclischen imiden in gegenwart von polyphosphorsäure

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003097600A1 (de) * 2002-05-18 2003-11-27 Merck Patent Gmbh Verfahren zur herstellung von cyclischen imiden in gegenwart von polyphosphorsäure

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NO115621B (de) 1968-11-04
DE1445958B2 (de) 1975-04-03
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Legal Events

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C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
EHJ Ceased/non-payment of the annual fee