DE1668796A1 - Organische Fluorverbindungen - Google Patents
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Description
PATENTANWALT DR. HANS-GUNTHER EGGERT, DIPLOMCHEMIKER
5 KaLN-LINDENTHAL PETER-KINTGEN-STRASSE 2
Köln, den 2o. Dezember 1967
264 / Sl / pz
UGINE KUHLMMN, lo, rue du General-Foy, Paris 8e
Organische Fluorverbindungen
Gegenstand der Erfindung sind neue organische Fluorverbindungen der allgemeinen Formel
CnF2n+l ^CR2R4*a N - CO - CR' =
Rl
in der
a die Zahl 2 oder 4, vorzugsweise 2, η eine ganze Zahl von 4-2o, vorzugsweise 6-12,
R1 ein Wasserstoffatom oder einen Methylrest, Rp und Rj, Wasserstoffatome oder niedere Alkylreste mit I-3
Kohlenstoffatomen bedeuten und gleiche oder verschiedene Reste sind,
R, für ein Wasserstoffatom, einen Alkylrest mit l-2o Kohlenstoffatomen,
einen Arylrest, einen cycloaliphatischen Rest mit 3-12 Kohlenstoffatomen; einen Alkenylrest mit
3-I0 Kohlenstoffatomen, einen Cycloalkenylrest mit 5-12
Kohlenstoffatomen, den Rest CO-CR1 = CHg, oder den Rest
{CHR-x)t-· OH steht, wobei R1 die genannte Bedeutung besitzt,
b eine ganze Zahl von l-lo und R, ein Wasserstoffatom
oder einen niederen Alkylrest mit I-3 Kohlenstoffatomen
bedeuten.
109841/1860
Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen organischen Fluorverbindungen ist dadurch gekennzeichnet, daß man Amine
der Formel c n P2n+l ~^CR2R4^ä NHRi* in der a* n» Ri* R2* R4 die
genannte Bedeutung besitzen, mit Λ cry !verbindungen der Forrr.el
XCO-CR1=CH2
in der R1 die genannte Bedeutung besitzt und X für ein Chloratom,
eine Hydrcx/gruppe, einen Rest -C-CO-CR'=CH2 oder einen
Alkoxyrest mit 1-8 Kohlenstoffatomen steht, bei einer Temperatur zwischen 0 und 2oo° C in Gegenwart eines Polymerisationsinhibitors
umsetzt.
Diese Reaktion verläuft nach folgenden. Schema:
NHR1 + XC0 " ™' = CH2
2 + Ki.
Rl
Wenn der Rest X ein Chloratom ist, führt man die Reaktion in
Gegenwart eines Chlorwasserstoff bindenden Mittels, beispielsweise von tertiären Aminen mit 3-2o Kohlenstoffatomen durch,
wie Trimethylamin, '
Tripentylamin, Pyridin.
Tripentylamin, Pyridin.
wie Trimethylamin, Triäthylamin,Tripopylamin, Tributylamin,
Wenn X für eine GH-Gruppe steht, arbeitet man in Gegenwart einerf wasserentziehenden Mittels, wie Schwefelsäure oder
eines Molekularsiebs. Man kann das Wasser auch durch azeo- * trope Destillation mit Hilfe eines Lösungsmittels entfernen,
das gegenüber den Reaktionsteilnehmern inert ist.
Wenn X eine Alkoxygruppe bedeutet, kann ;:ian die Reaktion in
Gegenwart eines Umesterungskatalysators durchführen, wie eines sauren oder basischen Katalysators, z.B. Schwefelsäure,
p-Toluolsulfonsäure, einem sauren Austauscherharz, oder einem
Aluminiumalkoholat. Dem im Reaktionsgemisch gebildeten Alkohol kann man dort belassen oder durch Destillation entfernen.
Als Polymerisationsinhibitoren eignen sich beispielsweise Hydrochinon, Phenothiazin und tert„-Butylphenol.
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Die Fluorverbindungen gemäß der Erfindung besitzen vielfältige
und interessante Anwendungsmöglichkeiten. So können die Monomeren polymerisiert oder zusammen mit anderen
Acryl- Methacryl- oder Vinylmonoineren nach üblichen
Verfahren copolymerisiert werden.
Die hochfluorierten Polymeren und Copolymeren stellen bei ihrer Verwendung in Lösung oder Dispersion ungewöhnlich
wirksame oleophobierende und hydrophobierende Mittel dar. Aufgrund ihrer chemischen Stabilität und vor allem ihrer
Hydrolysenbeständigkeit bewirken sie einen dauernden Schutz für Textilien und andere Substrate wie Papier, Leder usw.,
auf die sie aufgetragen wurden.
Sie können weiterhin anderen Polymeren, wie vor allem natürlichen
oder synthetischen Elastomeren, oder Butadien-Styrolcopolymeren,
Butadien- Acrylnitrilcopolymeren, Polymeren des Chloroprens, Acrylelastomeren usw. zugesetzt
werden, um deren Oberflächeneigenschaften zu verbessern.
Die folgenden Beispiele erläutern die erfindungsgemäßen
Produkte.
5 g (o,o55 Mol) Acryloylchlorid wurden tropfenweise unter
ständigen: Rühren zu einer Lösung von 21 g (o,o52 Mol) C6F15-C2H^-NH-CH2-CH2OH und 5 g (o,o5 Mol) Triäthylamin
in 6o GttP I!ethylenchlorid gegeben, wobei das Reaktionsgefäss
durch ein Eis- Wasser-Bad gekühlt wurde. Nach Beendigung der Reaktion wurde das ausgefällte Triäthylaminhydrochlorid
filtriert und dem Filtrat Äthyläther zugefügt, um das in Methylenchlorid in Lösung gebliebene Triäthylaminchlorhydrat
auszufällen. Nach der Filtration wurden die Lösungsmittel durch länger dauerndes Verdampfen unter Vakuum
entfernt. Die zurückbleibende viskose Flüssigkeit (2o g), die schwierig zu reinigen war, bestand aus CgF^-CHg-CHg-N-CHg-
CHnOH '
* ....-,...v CO-CH=CH
und enthielt als Verunreinigung CgF-j^-CH -CHp-NH-CHp-CH -
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BAD ORIGINAL
•Zu einer Lösung von 2.6 g (0,069 Mol) CgF1-,-C2H2^-NH-CE5,
7 g (o*o7 Mol) Trigthylamln und 0,05 g Hydrochinon in
65 cm Methylenehlorid wurden tropfenweise unter ständigem
Rühren 6,4 g (0,07 Mol) Acryloylchiorid gegeben. Dabei
wurde das Reaktionsgefäss mit Hilfe eines Eisbades gekühlt. Nach Beendigung der Reaktion wurde das abgeschiedene Triäthylaminhydrochlorid
filtriert und zum Filtrat Äthyläther gegeben, um das in Methylenehlorid in Lösung gebliebene
Triäthylaminhydrochlorid auszufällen. Nach der Filtration wurden die Lösungsmittel durch Verdampfen unter Vakuum
entfernt, Hydrochinon (o,l g) zugegeben und der flüssige Rückstand destilliert.
Dabei wurden drei Fraktionen erhalten:
a) Flüchtige Produkte / 1 mm Hg: 1,2 g. Diese Fraktion bestand
im wesentlichen aus Methylenchloridj
b) Fraktion bei 86° C / 1 mm Hg: 2^,9 g. Diese Fraktion bestand
aus CgF...,-C2H^-N-CO-CH=CH2
c) Rückstand; 1,5 g eines polymerisierten Feststoffes.
Die Ausbeute des Versuchs belief sich auf 80 % an Verbindung
CH,
Zu einer Lösung von 65 g (o,15 Mol) CgF^g
16 g (0,16 Mol) Triäthylamin und o,l g Hydrochinon in 160 g
Methylenehlorid wurden unter ständigem Rühren tropfenweise 15'e (o>l6Mol) AcryloylChlorid gegeben, während das Reaktionsgefäss
mit Hilfe eines Eisbades gekühlt wurde.
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Nach der Reaktion wurde Triäthylaminhydroohlorid abfiltriert und zum Filtrat Äthyläther gegeben, um das in
Methylenchlorid in Lösung gebliebene Triäthylaminhydroohlorid
auszufällen. Nach der Filtration wurden die Lösungsmittel durch Verdampfen unter Vakuum entfernt,
o,l g Hydrochinon zugefügt und die zurückbleibende Flüssigkeit destilliert. Auf diese Weise wurde eine Flüssigkeit
mit einem Siedepunkt von loo° C unter 5 x lo" mm Hg
erhalten (64,5 g)·
Diese Flüssigkeit bestand aus einem Acrylamid der Formel
Diese Flüssigkeit bestand aus einem Acrylamid der Formel
C4H9
Die Ausbeute des Versuchs belief sich auf 9o % für die
Verbindung C6F15-C2H^-N-CO
C4H9
Unter ständigem Rühren wurden tropfenweise 4,73 S (o,o52 Mol)
Acryloylchlorid zu einer Lösung von CiiFq-CJS^ - NHxTj
(16,95 g* 0,05 Mol) Triäthylamin (0,052 Mol) und Hydrochinon
(o,l g) in 4o cnr Methylenchlorid gegeben und die Temperatur des Reaktionsgemisches mit Hilfe eines Eisbades zwischen
ο und 5° gehalten. Nach Beendigung der Reaktion wurde das ausgefällte Triäthylaminhydrochlorid filtriert und dem Filtrat
5o cnr Äthyläther zugefügt, um das in Methylenchlorid in Lö- * sung gebliebene Triäthylaminhydrochlorid auszufällen. Nach
einer weiteren Filtration wurden die Lösungsmittel im Vakuum verdampft und der zurückgebliebenen Flüssigkeit vor der
Destillation etwas Hydrochinon zugegeben. Es wurden so 15*4 g C4F9 - C2H1^ - N (C6H5) - CO - CH = CH3, die etwa bei
95 bis loo° C unter 0,05 mm Hg über-gingen.
Die Ausbeute des Versuchs betrug 78 % an ·
C4F9 - C2H4 - N (C6H5) CO - CH = CH2 .
Unter ständigem Rühren wurden tropfenweise 2,36 g (0,026 Mol) Acryloylchlorid zu einer Lösung von 8,6 g (0,025 Mol)
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C11Fq - C % - NH^Q , 2,6 g (ο,ο26 Mol) Triäthylamin und
o,o5 g Hydrochinon in 2o cnr Methylenchlorid gegeben, wobei
die Temperatur des Reaktionsgemisches mit Hilfe eines Eisbades zwischen ο und 5° C gehalten wurde. Nach Beendigung
der Reaktion wurde das ausgefallene Triäthylaminhydrochlorid filtriert und dem Filtrat 3o cm^ Äthyläther zugefügt, um das
in Methylenchlorid in Lösung gebliebene Triäthylaminhydrochlorid auszufällen. Nach einer erneuten Filtration wurde
Methylenchlorid und Kthyläther im Vakuum entfernt. Der verbliebenen
Flüssigkeit wurde etwas Hydrochinon zugesetzt, bevor sie in einer Molekulardestfillationsapparatur destilliert
wurde.. Auf diese Weise wurden 6,6 g (C2J-Fq - C2H^ N (C-CgH11)
CO- CH = CH2 erhalten, die bei 9o bis 115° unter o,l mm Hg
übergingen.
Die Ausbeute des Versuchs für C^FQ - C3H^ - N (C-C6H11) CO-CH
betrug 66 %.
CH2
Ein Gemisch aus 18,85 g (0,05 Mol) C0-F3, - C2H1^ - NH - CH5,
21,5 g (o,25 Mol) Methylacrylat und o,l g p-Phenylendiamin
wurden 4 Stunden lang bei 90 bis 95° gehalten. Die zwischen
. 62 und 8o° übergehenden flüchtigen Produkte wurden in dem
™ Maß entfernt, wie sie am Kopf der Destillationskolonne ankamen.
Nach 4 Stunden wurde der flüssige Rückstand in 3 Fraktionen getrennt.
a) Fraktion bei 8o°j l6 g, bestehend aus Methylacrylat,
b) Fraktion<75° / 1 mm 1,6 g
c) Fraktion bei 82-85° / 1 mm 18,1 g bestehend aus
C6P13 " C2H4 - N - CO - CH = CH2
(SH 1
Die Ausbeute des Versuchs an C^P1- - C % - N-CO-CH=CH2
Claims (2)
1. Organische Fluorverbindungen, gekennzeichnet durch die allgemeine Formel
CnF2n+HCR2R4>5 N - CO - CR' = CH2
Rl
in der
a die Zahlen 2 oder 4, vorzugsweise 2, η eine ganze Zahl von 4-2o, vorzugsweise 6-12,
R* ein Wasserstoffatom oder einen Methylrest, Rp und Ru Wasserstoffatome, oder niedere Alkylreste mit ^i
1-3 Kohlenstoffatomen bedeuten und gleiche oder verschiedene Reste sind,
R, für ein Wasserstoffatom, einen Alkylrest mit l-2o
Kohlenstoffatomen, einen Arylrest, einen cycloaliphatischen Rest mit 3-12 Kohlenstoffatomen, einen
Alkenylrest mit 3-lo Kohlenstoffatomen, einen
""ycloalkenylrest mit 5-12 Kohlenstoffatomen, den
Hest CO-CR1 = CHp, oder den Rest—(CHR,^g OH steht,
wobei R1 die genannte Bedeutung besitzt, b eine ganze Zahl von l-lo und R-. ein Wasserstoff atom
oder einen niederen Alkylrest mit 1-3 Kohlenstoffatomen bedeuten.
2. Verfahren zur Herstellung von organischen Fluorverbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Amine der
Formel c n P2n+l"^CR2R4^a NHR* in der a* n* Rl* R2* R4 die ge~
nannte Bedeutung besitzen, mit Aerylverbindungen der Formel XCO-CR1=CH2
in der R1 die genannte Bedeutung besitzt und X für ein Chloratom,
eine Hydroxygruppe, einen Rest -G-CG-CR1 * CH2 oder
einen Alkoxyrest mit 1-8 Kohlenstoffatomen steht, bei einer
ο
Temperatur zwischen ο und 2oo C in Gegenwart eines Poly- . ·
merisationsinhibitors umsetzt.
109841/1860
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