DE1670150A1 - Process for the production of propylene urea aldehydes - Google Patents
Process for the production of propylene urea aldehydesInfo
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Description
BADISCHE ANILIN- & SODA-I1ABRIK AG 1670150BADISCHE ANILINE- & SODA-I 1 ABRIK AG 1670 150
Unser Zeichen: O,Z. 24 480 Sm/Gn Ludwigshafen am Ehein, den 14.9.1966Our reference: O, Z. 24 480 Sm / Gn Ludwigshafen am Ehein, September 14, 1966
Verfahren zur Herstellung von Propylenharnstoffaldehyden V experience for the production of propylene urea aldehydes
Es wurde gefunden, daß man Propylenharnstoffäldehyde der allgemeinen FormelIt has been found that propylene urea aldehydes of the general formula
N-CH9-G-GHO T N-CH 9 -G-GHO T
worin die Reste Rp, R-z, R4, Rc und Rg Wasserstoff atome, gleiche oder verschiedene Alkylreste, R~ und RQ Alkylreste und X ein Sauerstoff- oder Schwefelatom bedeuten, der Rest IL Alkyl oder den Rest ■□wherein the radicals Rp, Rz, R 4 , Rc and Rg are hydrogen atoms, identical or different alkyl radicals, R ~ and R Q are alkyl radicals and X is an oxygen or sulfur atom, the radical IL is alkyl or the radical ■ □
-CH2-C-GHO , R8-CH 2 -C-GHO, R 8
worin R7 und Rg die angegebene Bedeutung haben, bedeutet, in sehr guten Ausbeuten und auf einfache Weise erhält, wenn man 449/66 Propylenharnstoffe der allgemeinen Formelin which R 7 and Rg have the meaning given, means, in very good yields and in a simple manner, if 449/66 propylene ureas of the general formula are obtained
-2--2-
009844/1885009844/1885
~ 2 » O.Z. 24 480~ 2 »O.Z. 24 480
Τ? -1\Τ? -1\
XIg —I XIg -I
II ■OR,II ■ OR,
6 R56 R 5
worin Rg, R·*, R*, Bc, Rg und X die zuvor genannte Bedeutung haben und R„ Wasserstoff oder eine Alkylgruppe bedeutet, mit Formaldehyd und einem CH-aciden Aldehyd der allgemeinen Formelwherein Rg, R *, R *, Bc, Rg and X have the meaning given above and R "denotes hydrogen or an alkyl group, with Formaldehyde and a CH-acidic aldehyde of the general formula
HC - CHO III , R8HC - CHO III, R 8
worin R^ und Rg die zuvorgenannte Bedeutung haben, in Gegenwart einer Säure, gegebenenfalls in Gegenwart eines Lösungs- und/ode; Verdünnungssiittuls, bei einer Temperatur zwischen O und 1200C umsetzt, wobei man je NH-Gruppe des Ausgangsharnstoffs die etwa stö'chiometrische Menge Formaldehyd und die etwa stöchiometrische Menge des CH-aciden Aldehyds verwendet. Bevorzugt führt man das Verfahren im Temperaturbereich zwischen 40 und 100°C durch.wherein R ^ and Rg have the aforementioned meaning, in the presence of an acid, optionally in the presence of a solution and / or; Is reacted Verdünnungssiittuls at a temperature between O and 120 0 C to give each NH group of the urea output approximately stö'chiometrische amount of formaldehyde and the approximately stoichiometric amount used of the CH-acidic aldehyde. The process is preferably carried out in the temperature range between 40 and 100.degree.
In den bevorzugten Ausgangsstoffen bedeuten die Reste R2, R^, Rt4 und R,- Wasserstoffatome, gleiche oder verschiedene Älkylreste mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen, Rg ein Wasserstoffatom oder ein Alkylrest mit vorzugsweise 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, R^ unc Rg Alkylreste mit vorzugsweise 1 bis 4 Kohlenstoffatomen u'.a X ein Sauerstoff- oder Schwefelatom, der Rest Rg Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 17 Kohlenstoffatomen. _^_In the preferred starting materials, the radicals R 2 , R ^, R t 4 and R, - are hydrogen atoms, identical or different alkyl radicals with 1 to 7 carbon atoms, Rg is a hydrogen atom or an alkyl radical with preferably 1 to 10 carbon atoms, R ^ and Rg are alkyl radicals with preferably 1 to 4 carbon atoms u'.a X is an oxygen or sulfur atom, the remainder Rg is hydrogen or an alkyl group with 1 to 17 carbon atoms. _ ^ _
009844/1885.009844/1885.
-.3 - 0.Z. 24 480-.3 - 0.Z. 24 480
Das Verfahren läßt sich für die Umsetzung von z.B. 4-Hydroxy-5,5-dimethyl-propylen-harnstoff mit Formaldehyd und Isobutyraldehyd durch folgende Reaktionsgleichung wiedergeben*The process can be used for the reaction of, for example, 4-hydroxy-5,5-dimethyl-propylene-urea with formaldehyde and isobutyraldehyde represented by the following reaction equation *
HN NH +2 CH9O + 2 CH-CHO —HN NH +2 CH 9 O + 2 CH-CHO -
Il / HIl / H
CH0 CH-OH CH,' CH 0 CH-OH CH, '
OHC-C-CH2-N N-CH2-C-CHO + 2OHC-C-CH 2 -N N-CH 2 -C-CHO + 2
CH3 CH2 CH^ CH3 CH 3 CH 2 CH ^ CH 3
/ G\ 0H / G \ 0H
CH3 CH3 CH 3 CH 3
Die Ausgangsstoffe/lassen sich sehr einfach, z.B. durch Umsetzung eines Harnstoffes mit Formaldehyd und einem CH-aeiden Aldehyd im Molverhältnis von etwa 1:1:1 oder durch Umsetzung eines Harnstoffes mit einem CH-aciden Aldehyd im Molverhältnis von etwa 1 : 2 in Gegenwart einer starken Säure im Temperaturbereich zwischen 30 und 1000C, herstellen.The starting materials / can be very easily, for example by reacting a urea with formaldehyde and a CH-aeiden aldehyde in a molar ratio of about 1: 1: 1 or by reacting a urea with a CH-acidic aldehyde in a molar ratio of about 1: 2 in the presence a strong acid in the temperature range between 30 and 100 0 C, produce.
Als cyclische Harnstoffe II vom Typ der 4-Hydroxy-propylen-(thio)-harnstoffe lassen sich z.B. N~Methyl-5,5-dimethyl-4-hydroxypropylenharnstoff, 4-Hydroxy~5,5-dimethyl-propylenharnstoff, 4-Hydroxy-5,5-dimethyl-6-isopropyl-propylenharnstoff, 4-Hydroxy-5-äthyl-5-butyl-6-isoheptyl-propylenharnstoff sowie die entsprechenden 4-Hydroxy-propylenthioharnstoffe verwenden. AlsAs cyclic ureas II of the 4-hydroxypropylene (thio) urea type e.g. N ~ methyl-5,5-dimethyl-4-hydroxypropyleneurea, 4-hydroxy ~ 5,5-dimethyl-propyleneurea, 4-hydroxy-5,5-dimethyl-6-isopropyl-propyleneurea, 4-hydroxy-5-ethyl-5-butyl-6-isoheptyl-propyleneurea as well as the corresponding 4-hydroxypropylenethioureas. as
-4-009844/1885 -4- 009844/1885
- 4 - O.Z. 24 480- 4 - O.Z. 24 480
4-Alkoxy-propylen~(thio)-~harnstoff e können beispielsweise 4-Methoxy-5,5-dimethyl-propylenharnstoff, 4-läethoxy-5,5-dimethyl-6-isopropyl-propylenharnstoff, 4-Butoxy-5,5-dimethyl-6-isopropylpropylenharnstoff sowie die entsprechenden 4-Alkoxy-propylenthioharnstoffe eingesetzt werden.4-Alkoxy-propylene ~ (thio) - ~ ureas can, for example 4-methoxy-5,5-dimethyl-propyleneurea, 4-läethoxy-5,5-dimethyl-6-isopropyl-propyleneurea, 4-butoxy-5,5-dimethyl-6-isopropylpropylene urea and the corresponding 4-alkoxypropylenethioureas can be used.
Der Formaldehyd kann als wäßrige Lösung oder in Form von Trioxan oder Formaldehydacetalen verwendet werden. Unter den CH-aciden Aldehyden sind insbesondere Isobutyraldehyd, 2-Methylpentanal und 2-Äthylhexanal geeignet.The formaldehyde can be used as an aqueous solution or in the form of trioxane or formaldehyde acetals. Among the CH-acidic Aldehydes are in particular isobutyraldehyde and 2-methylpentanal and 2-ethylhexanal are suitable.
Als Säuren lassen sich insbesondere unter den Reaktionsbedingungen nicht oxydierende starke Säuren verwenden, z.B. Chlorwasserstoff, Bromwasserstoff, konzentrierte Salzsäure, Schwefelsäure, Oxalsäure oder Benzolsulfonsäure„ Man verwendet sie zweckmäßig in Mengen von 5 bis 40 Gew.^, bezogen auf umzusetzenden Harnstoff.Acids can be used in particular under the reaction conditions use non-oxidizing strong acids, e.g. hydrogen chloride, hydrogen bromide, concentrated hydrochloric acid, sulfuric acid, Oxalic acid or benzenesulfonic acid “You use them expediently in amounts of 5 to 40 wt. ^, based on to be reacted Urea.
Es ist zweckmäßig, die Reaktion in Gegenwart von Lösungs- und/oder Verdünnungsmitteln, wie Wasser oder Dioxan, durchzuführen. Die Lösungs- und/oder Verdünnungsmittel können einzeln oder als Gemisch verwendet werden.It is appropriate to carry out the reaction in the presence of solution and / or Diluents such as water or dioxane to carry out. the Solvents and / or diluents can be used individually or as a mixture.
Die Umsetzung der Stoffe erfolgt im allgemeinen im theoretischen Molverhältnis. Geringe Abweichungen von diesem Molverhältnis, z.B. bis zu 10 Mol$, sind jedoch möglich.The substances are generally reacted in the theoretical molar ratio. Slight deviations from this molar ratio, e.g. up to 10 mol $, however, are possible.
-5--5-
009844/ 1885009844/1885
- 5 - 0.7t. 24 480- 5 - 0.7t. 24 480
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren handelt es sich -um eine Kondensationsreaktion, die durch höheren Säurezusatz, gegebenenfalls zusammen mit einer Erhöhung der Reaktionstemperatur, beschleunigt werden kann. In vielen Fällen gelingt es, bereits bei niedrigen Temperaturen in Gegenwart größerer Säuremengen die Prcpylen-(thio)-harnstoffaldehyde zu erhalten. Andererseits ist es möglich, die Umsetzung bei höherer Temperatur in Gegenwart niedrigerer Säuremengen durchzuführen. Die Wahl der Temperatur richtet sich nach den jeweiligen Reaktionspartnern und kann bei Erhöhung des Säurezusatzes erniedrigt werden und umgekehrt.The method according to the invention is one Condensation reaction caused by the addition of higher amounts of acid, possibly together with an increase in the reaction temperature, can be accelerated. In many cases it is possible to do this even at low temperatures in the presence of large amounts of acid to obtain the propylene (thio) urea aldehydes. on the other hand it is possible to carry out the reaction at a higher temperature in the presence of lower amounts of acid. The choice of The temperature depends on the respective reactants and can be reduced if the addition of acid is increased and vice versa.
Die nach diesem Verfahren herstellbaren Verbindungen sind wertvolle Zwischenprodukte, z.B. für die Herstellung von Aminocarbonsäuren. The compounds that can be produced by this process are valuable Intermediate products, e.g. for the production of aminocarboxylic acids.
Die in den folgenden Beispielen angeführten Teile bedeuten Gewichtsteile.The parts given in the following examples are parts by weight.
In einer Rührapparatur mit Rückflußkühler werden zu einer Mischung von 158 Teilen 4-Methoxy-5,5-dimethyl-propylenharnstoff, 60 Teilen Paraformaldehyd, 144 Teilen Ieobutyraldehyd und 500 Teilen Dioxan 50 Teile einer 50 gew.^igen wäßrigen Schwefelsäure zugesetzt. Unmittelbar nach dem Säurezusatz steigt die Temperatur auf etwa 50 bis 600C an. Nach 6-etündigem Rühren bei 80 bis 850C wird das Reaktionsgemisch auf RaumtemperaturIn a stirred apparatus with a reflux condenser, 50 parts of a 50 wt. Immediately after the addition of acid, the temperature rises to about 50 to 60 ° C. After 6 etündigem stirring at 80 to 85 0 C the reaction mixture to room temperature,
Q098U/1886Q098U / 1886
6 - O.Z. 24 4806 - O.Z. 24 480
abgekühlt und mit verdünnter Natronlauge neutralisiert. Das entstandene 4-Siethoxy-5,5-dimethyl-propylen-harnstoff-N,N' dineopental wird mit Chloroform erschöpfend aus dem Reaktionsgemisch extrahiert. Fach Trocknen der Chloroformphase mit Natriumsulfat und Abdampfen des Chloroforms werden 265 Teile Rohprodukt erhalten. Die Reinigung erfolgt durcn Hochvakuumdestillation, wobei die Hauptfraktion als viskoses Öl einen Siedebereich von 175 bis 1880C bei 0,5 Torr aufweist und nach mehrtägigem Stehen zu kristallisieren beginnt. Analyse; C17H50O4N2 (326)cooled and neutralized with dilute sodium hydroxide solution. The resulting 4-Siethoxy-5,5-dimethyl-propylene-urea-N, N 'dineopental is extracted exhaustively from the reaction mixture with chloroform. Drying the chloroform phase with sodium sulfate and evaporating off the chloroform gives 265 parts of crude product. The purification is carried durcn high vacuum distillation, the main fraction having as a viscous oil having a boiling range 175-188 0 C at 0.5 torr and begins to crystallize after standing for several days. Analysis; C 17 H 50 O 4 N 2 (326)
Berechnet: C 62,6 <fo H 9,2 # 0 19,6 ?S N 8,6 # Gefunden: C 62,3 1° H 9,2 fo 0 19,4 1° N 8,3 #Calculated: C 62.6 <fo H 9.2 # 0 19.6? SN 8.6 # Found: C 62.3 1 ° H 9.2 fo 0 19.4 1 ° N 8.3 #
Beispiel 2 ' - ■·■ Example 2 '- ■ · ■
Eine Mischung von 186 Teilen 4-Hydroxy-5,5-dimethyl~6-isopropyl-propylenharnstoff, 200 Teilen 30$iger Pormaldehydlösung und 144 Teilen Isobutyraldehyd wird in einer Rührapparatur mit intensiver Rüekflußkühlung mit 50 Teilen konzentrierter Salzsäure versetzt und 5 Stunden bei Rückflußtemperatur erhitzt. Anschließend wird das Re akt ions gemisch auf Raumtemperatur abgekühlt und mit Natronlauge neutralisiert. Nach Extraktion mit Chloroform wird die Chloroformlösung mit Nairiumsulfat ge trockne"., filtriert und das liltrat unter vermindertem Druck eingedampft-. Es werden 325 Teile 4-Hydroxy-5,5-dimethyl-ö-isopropyl-propylenhärnstoff-N,Έ'-dineopental erhalten. Zur Reinigung ^kann das Produkt aus wenig Chloroform umkristallisiert werden.A mixture of 186 parts of 4-hydroxy-5,5-dimethyl-6-isopropyl-propyleneurea, 200 parts of 30% formaldehyde solution and 144 parts of isobutyraldehyde is mixed with 50 parts of concentrated hydrochloric acid in a stirred apparatus with intensive reflux cooling and heated at reflux temperature for 5 hours . The reaction mixture is then cooled to room temperature and neutralized with sodium hydroxide solution. After extraction with chloroform, the chloroform solution is dried with sodium sulfate, filtered and the filtrate is evaporated under reduced pressure. 325 parts of 4-hydroxy-5,5-dimethyl-O-isopropyl-propylene urea-N, Έ '-dineopental are obtained For purification, the product can be recrystallized from a little chloroform.
009844/1885 ~009844/1885 ~
- 7 - . O.Z. 24- 7 -. O.Z. 24
Analyse: C19H34O4ST2 (354)Analysis: C 19 H 34 O 4 ST 2 (354)
Berechnet: C 64.5 % H 9.6 $ O 18.1 # IT 7-9 #Calculated: C 64.5 % H 9.6 $ O 18.1 # IT 7-9 #
Gefunden: C 64.0 % H 10.0 fo 0 17.8 % S 7.8 <f<> Found: C 64.0 % H 10.0 fo 0 17.8% S 7.8 <f <>
9844/18859844/1885
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