DE1643058A1 - Die Herstellung von alpha-Hydroxy-ss-alkoxypropionsaeuren bzw.von Salzen dieser Saeuren - Google Patents
Die Herstellung von alpha-Hydroxy-ss-alkoxypropionsaeuren bzw.von Salzen dieser SaeurenInfo
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Description
Kennzeichen 1868
Dr. R. Kosnigsberger
Dipl. Fhys. Π.! J Jibauer
Paientanwälte
Mönchen 2, Bräuhausstralje 4/III
Die Herstellung von α- Hydroxy-ff-alkoxypropionsäuren
bzw. von Salzen dieser Säuren
Die Erfindung betrifft die Herstellung von GC-Hydroxy-/£-alkoxypropionsäuren,
welche Stoffe bis jetzt noch nicht hergestellt worden sind.
Wie bekannt können Epoxyverbindungen, wenn sie alkohollöslich
sind, im allgemeinen eine Reaktion mit Alkoholen eingehen, wobei sich Hydroxy-, äther bilden. Diese Reaktion wird durch Zusatz von geringen Mengen alkalisch
reagierender Stoffe, wie Hydroxyden und Alkanolaten von Alkalimetalen,
gefördert.
Versuche haben ergeben, dass eine solche Additionsreaktion nicht auftritt,
wenn von Salzen von Epoxypropionsäure (Salzen von Glycidsäure auch
Glycidate genannt) ausgegangen wird, welche in Alkanolen fast unlöslich sind. Es werden dabei andere Produkte erhalten, wie Oligomere des Glycidats und
Salze von Glycerolsäure.
Es wurde nunmehr gefunden, dass sich ,06-Hydroxy-/8-alkoxyprqpionsäuren
bzw. Salze dieser Säuren bilden, falls man ein Salz von Glycidsäure mit einem
Alkanolat reagieren lässt, indem man/das Glycidat und das Alkanolat mit einem
Alkanol mischt und dieses Gemisch erhitzt, bis eine Lösung eines Salzes von
a-Hydroxy-/9-alkoxypropionsäure anfällt, welches Salz anschliessend von dem
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Alkanol getrennt wird und aus dem durch Behandlung mit einer Säure die
Ct-Hydroxy-/9-alkoxypropionsäure gewonnen werden kann.
Die mit dem Glycidat reagierende Alkanolatmenge entspricht vorzugsweise
.der äquivalenten Menge. Bei Anwendung einer geringeren Menge Alkanolat
bilden sich ausser dem gewünschten Produkt noch Oligomere des Glycidats. Ein Ubermass an Alkanolat, z.B. das 1,5 - 3-Fache der äquivalenten Menge
fördert eine vollständige Umsetzung des Glycidats, wobei das Ubermass an Alkanolat wieder mit einer frischen Menge Glycidat reagieren kann.
Beispiele von Salzen von Glycidsäure (Epoxypropionsaure), welche erfindungsgeraäss Anwendung finden, sind die Glycidate von Alkalimetallen, wie
Natrium, Kalium und Lithium, welche leicht mit dem Alkanolat eine Reaktion eingehen können. Es können auch Glycidate anderer Metalle, wie z.B. von
Calcium und Zink, welche langsamer reagieren, verwendet werden.
Als Alkanolat kann Jedes Metallalkanolat benutzt werden. Bevorzugt
werden Metallverbindungen von Alkanolen, welche im Molekül eine unverzweigte
Kette von über 6 Kohlenstoffatomen aufweisen, wie Octanol, Decanol, Dodecanol,
Tetradecanol, Hexadecanol.
Durch Verwendung von Alkanolaten mit einer unverzweigten Kohlenstoffkette
fallen QC-Hydroxy-^-alkoxypropionsäuren und Salze dieser Säuren an,
welche gleichfalls eine nicht-verzweigte Kette besitzen. Diese Säuren und
Salze haben oberflächenaktive Eigenschaften, so dass sie als Emulgatoren, Waschmittel und ähnliche Produkte dienen können. Von besonderer Bedeutung dabei
ist, dass sie durch Bakterien abgebaut werden können, so dass durch Gebrauch dieser erfindungsgemäss hergestellten Produkte die Abwässerreinigung kaum
erschwert wird.
Die Alkanolate mit einer in Naturprodukten vorkommenden unverzweigten
Kette, bestehend aus einer geraden Anzahl von Kohlenstoffatomen, sind leicht zugänglich. Auch andere Alkanolate mit einer ungeraden Anzahl von Kohlenstoffatomen,
in der Kette und Alkanolate mit einer verzweigten Kohlenstoffkette
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können Anwendung finden. Von den dabei anfallenden ct-Hydroxy/S1-alkoxypropionsäuren
können die Salze, zjB. Calciumsalze, und die Ester, z,b.
Äthylester, als Zusatzstoff für hochmolekulare Produkte zwecks Verbesserung der Eigenschaften dieser Produkte verwendet werden. Bei Anwendung von
Alkanolaten der niederen Alkenole, z.B. Hexanol, Isobutanol, Isopropanol, Äthanol und Methanol, bilden sich die entsprechende Ot-Hydroxy-j8-alkoxypropions&uren,
deren Ester für die Farbenindustrie von Bedeutung sind.
Bei Durchführen des erfindungsgemässen Verfahrens werden das
Glycidat und das Alkanolat mit einem Alkenol vermischt, wobei eine Suspension
des Glycidats in einer alkoholischen Alkanolatlösung anfällt. Die Alkanolmenge,
bezogen auf die Alkanolatmenge, kann variiert werden. Zur Bildung einer gut ruhrbaren Suspension des Glycidats genügt gewöhnlich eine Menge von
5-25 Mol Alkanol je Mol Alkanolat, es können aber auf Wunsch auch geringere oder grössere Mengen benutzt werden.
Es ist dabei nicht erforderlich, dass die Alkylgruppe des Alkanols
der Alkylgruppe des Alkanolats gleichkommt. Es lässt sich durch Lösen eines Metalls in einem übernass Alkanol auf leichte Weise^eine Alkanolatlöswig herstellen.
Das Gemisch aus Glycidat, Alkanolat und Alkanol wird anschliessend
durch Erhitzung in Reaktion versetzt. Es wird dabei eine Temperatur von
30 - 150 C bevorzugt. Bei niederen Temperaturen unter 30 C verläuft die
Reaktion nur sehr langsam oder es stellt sich überhaupt keine Reaktion ein. Bei höheren Temperaturen über 150 C vermehren sich die ungewünschten Nebenreaktionen.
Zur Aufrechterhaltung einer flüssigen Phase kann bei unter 150 °C siedenden Alkanolen ein erhöhter Druck angewandt werden. Vorzugsweise wird
die Temperatur nicht über der Siedetemperatur gehalten, so dass die Reaktion unter RUckflussklihlung bei der Siedetemperatur unter atmosphärischem'Druck,
oder aber bei einer niedrigen« Temperatur unter Rühren erfolgen kann.
Bei der Reaktion bildet sich eine Lösung eines Salzes von
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CR- Hydroxy-zS-alkoxypropionsaure, so dass die Reaktion beendet wird, wenn
kein festes Glycidat mehr vorhanden ist. Wird die Reaktion früher beendet
oder ein Ubermass an Glycidat verwendet, so lässt sich der nicht umgesetzte
Teil des Ausgangsproduktes auf einfache Weise, z.B. durch einen Filtrier-Vorgang,
von der Lösung trennen.
Aus der so erhaltenen Lösung kann das gebildete Salz z.B. durch Abdestillierung des Alkanols, ausgeschieden werden. Vorzugsweise bedient
man sich eines Fällungsmittels, wofür mit dem Alkanol mischbare Flüssigkeiten, in denen sich das auszuscheidende Salz aber nicht auflöst, geeignet
sind. Beispiele eines solchen Fällungsmittels sind Aceton und Äther.
Aus dem ausgeschiedenen Salz lässt sich durch eine an sich bereits bekannte Behandlung mit einer Säure, wie Salzsäure, Schwefelsäure,
Essigsäure oder einer Sulfonsäure, die pf-Hydroxy-/J-alkoxypropionsäure gewinnen.
Einer Lösung von 8,6 g (0,375 Mol) Natriummetall in 1500 ml Octanol
werden 41,3 g (0,375 Mol) Natriumglycidat unter Rühren beigegeben, wobei die Temperatur auf 55 - 60 C gehalten wird. Das Rühren wird fortgeführt, bis
kein festes Glycidat mehr vorhanden ist.
Die so erhaltene lösung wird nach Kühlen bis zu 30 - 35 C in 3
ι. Aceton gegossen, wobei das Natriumsalz von OC-Hydroxy-/9-octoxypropionsäure
in Form eines weissen Präzipitats anfällt. Nach Abfiltrierung wird das Salz
in 0,5 1 Wasser eingebracht. Durch Ansäuern mit konzentrierter Salzsäure und Extraktion mit Äther werden 66,2 g a- Hydroxy-yo-octoXypropionsaure ausgeschieden
(Wirkungsgrad 81 %). Die chemische Zusammensetzung der so gebildeten Säure
wird durch Analyse ermittelt. Der Schmelzpunkt beträgt 47 C.
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BAD ORIGINAL
In entsprechender Weise wie in Beispiel 1 wird aus Natriumglycidat
und Decanol die Ct-Hydroxy-j£-deeoxypropionsäure (Schmelzpunkt 65 C) hergestellt.
Wirkungsgrad 78 %.
In entsprechender Weise wie in Beispiel 1 wird aus Matriumglycidat
und Dodecanol die a-Hydroxy-/94dodecoxypropionsäure gewonnene Wirkungsgrad
77 %.
77 %.
In entsprechender Weise wie in Beispiel 1 wird aus !Jatriumglycidat
und T'etradecanol die ot-Hydroxy-^-tetradeGOxypropionsltss*© gewonnen.
Wirkungsgrad 76 %.
Wirkungsgrad 76 %.
In entsprechender Weise wie in Beispiel 1 wird aus Natriumgiycidat
und Hexadecanol die OC-Hydroxy-jS-hexadecoxypropionsäura geworman» Wirkungsgrad
74 %. ■ " *
109816/2U5
Claims (3)
1. Verfahren zu der Herstellung von Ot-Hydroxy-jS-alkoxypropionsäuren, bzw.
von Salzen dieser Säuren, dadurch gekennzeichnet, dass ein Salz von Glycidsäure mit einem Alkanolat in Reaktion versetzt wird, indem man
das Glycidat und das Alkanolat mit eisern Alkznoi aiscfet und dieses Gemisch
erhitzt, bis eine Lösung eines Salzes von C3E-Hydro;-fy-^-aikoxypropionsäure
anfällt, welches Salz von dem Alkanol getrennt wird und aus dem durch
Behandlung mit einer Säure die Ot-Hydroxy-^-alkoxypropionsäure gewonnen
werden kann.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion bei
einer Temperatur von 30 - 15Ο C erfolgt*
3. Verfahren zu der Herstellung van CfHydroxy-^-Elkoxypropionsäure, bzw»
von Salzen dieser Säursigemäss Anspruch 1, wie es im Text beschrieben
und an Hand der Beispiele erläutert worden ist.
ClM
103816/214S BAD original
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|---|---|---|---|
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