DE1910344C3 - Lactamdicarbonsäuren und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Description

-M

(I)

in der R ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen, eine Cyeloalkylgruppe mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen, eine Benzyl- oder Phenäthylgruppe und M eine der Gruppen

-CH,-CH-

und

COOH

— CH-

CH₂COOH

bedeutet, sowie deren Alkali-, Erdalkali-. Silber-, Zink-. Kupfer-, Nickel- oder Eisensalze. Dialkylester mit weniger als 6 Kohlenstoffatomen im Alkylrest, Phenyl-. Cyclohexyl-, Benzyl-, ToIyI-. Methylhexyl- oder 4-Methylbcnzylester, und Diamide, die sich von Ammoniak, Alkylaminen mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen, Cycloalkylaminen mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen, Benzylamin oder Phenäthylamin ableiten.

2. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in an sich bekannter Weise einen 3-Buten-1.2,3-tricarbonsäuretriester mit einem Ainin der allgemeinen Formel R — NH₂, in der R die in Anspruch 1 genannte Bedeutung hat, umsetzt, die so erhaltene Verbindung gegebenenfalls durch saure oder alkalische Hydrolyse in die freie Säure überführt und diese gegebenenfalls in üblicher Weise in die in Anspruch I angegebenen Derivate umwandelt.

CH,

R-N

CH COOH

(D

O=C M

CC)OH

CH

Die Erfindung betrifft Lactamdicarbonsäuren der allgemeinen Formel (I)

in der R ein Wasserstoffaiom oder einen Alkylrest mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen, eine Cyeloalkylgruppe mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen, eine Benzyl- oder Phenäthylgruppe und M eine der Gruppen

-CH₂-CH-

CH₂COOH

bedeutet, sowie deren Alkali-, Erdalkali-. Silber-. Zink-. Kupfer-, Nickel- oder Eisensalzc. Dialks!ester mit weniger als 6 Kohlenstoffatomen im Alkylrest. Phenyl-, Cyclohexyl-, Benzyl-, ToIyI-. Methylhexyl- oder 4-Methylbenzylester, und Diamide, die sich von Ammoniak, Alkylaminen mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen, Cycloalkylaminen mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen, Benzylamin oder Phenäthylamin ableiten.

Die Verbindungen gemäß der Erfindung können als Ausgangsmaterialien für verschiedene Polymere, beispielsweise Polyester und als chelatbildende Mittel verwendet werden, und sie besitzen besonders ausgezeichnete Eigenschaften als oberflächenaktive Mittel. Beispielsweise zeigen die Metallsalze, wie Alkalisalze oder Erdalkalisalzc der Lactamdicarbonsäuren, eine ausgezeichnete Wirksamkeil als Schmier- oder Gleitmittel für Fäden aus synthetischen Harzen, beispielsweise Polyestern und Polyamiden, aufgrund der oberflächenaktiven Eigenschaften.

Beispiele für die durch R in der vorstehenden allgemeinen Formel dargestellten Reste sind Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Butyl-, Hexyl-, Heptyl-, Octyl-, Nonyl-, Dodecyl-, Tetradecyi-, Hexadecyl-, Octadecyl-, Eicosyl-, Oleyl-, Cyclohexyl-, Cyclooctyl-, Cyclododecyl- oder Phenyläthylgruppen. Bevorzugte Reste für R sind Alkylgruppen mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen, Cycloalkylgruppen mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen, Benzyl- oder Phenäthylgruppen.

Beispiele für die Alkali- und Erdalkalisalze der Lactamdicarbonsäuren gemäß der Erfindung sind Natrium-, Kalium-, Lithium-, Barium-, Calcium- oder Magnesiumsalze.

Die Verbindungen der allgemeinen Formel (I) werden gemäß der Erfindung nach einem Verfahren hergestellt, das dadurch gekennzeichnet ist. daß man in an sich bekannter Weise einen 3-Buten-l,2.3-tricarbonsäuretriester mit einem Amin der allgemeinen Formel R — NH₂. in der R die vorstehend angegebene Bedeutung besitzt, umsetzt, die so erhaltene Verbindung gegebenenfalls durch saure oder alkalische Hydrolyse in die freie Säure überführt und diese gegcbencnfalls in üblicher Weise in die vorstehend angegebenen Derivate umwandelt.

Die Umsetzung kann unter überdruck oder bei Normaldruck durchgeführt werden. Gemäß der Erfindung wird die Menge an Ammoniak oder primären Aminen entsprechend der bei einer üblichen stöchiometrischen Umsetzung eingesetzten Menge bestimmt, und sie beträgt im allgemeinen 0,3 Mol-Äquivalente bis zu einem großen Überschuß, bevorzugt 0,5 bis I 5 Mol-Äquivalente bezogen aufden 3-Butcn-l,2,3-tricarbonsäuretricstcr. Wenn ein Überschuß an Ammoniak oder primärem Amin verwendet wird, bildet sich im allgemeinen das Amid der Lactamdicarbonsäurc.

De 1 bei dein Verfahren gemäß der Erfindung eingesetzte 3-Buten-l,2,3-tricarbonsäuretriester kann leicht durch Umsetzung beispielsweise eines Acrylsäureester und eines Maleinsäureester oder Fumarsäureester unter Anwendung eines tertiären Phosphins als Katalysator hergestellt werden. Obgleich beliebige Ester von 3-Butcn-l.2,3-tricarbonsäurc gemäß der Erfindung verwendet werden können, werden Arylester mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen, beispielsweise die Trialkylestcr mit Methyl-. Äthyl-, Propyl-, Butyl-, Pentyl- und Hexylgruppcn bevor/ug'.. Es können auch Phenylester. Cydohcxylcster oder Benzylcster. gegebenenfalls mit für die Umsetzung inaktiven Subsliluentcn. verwendet werden.

Beispiele für das als Ausgangsmatcrial bei dem Verfahren gemäß der Erfindung verwendete Amin sind

Ammoniak, Alkylamine mit weniger als 20 C-Atomen, wie Methylamin, Äthylamin, Hexylamin, Oetylamin, Nonylamin, Propylamin, Butylamin, Decylamin, Dodecylamin, Tetradecylamin, Hexadecylamin, Octadecylamin, Eicosylamin, Cycloalkylamine mit 5 bis 12 C-Atomen, wie Cyclopentylamin, Cyclohexylamin, Cyclooctylamin, Cyclododeeylamin, Benzylamin oder Phenyläthylamin.

Die Umsetzung wird üblicherweise bei einer Temperatur von etwa 0 bis etwa 300 C durchgeführt. Falls die Reaktionstemperatur niedriger als 0 C lieg!, ist die Umsetzungsgeschwindigkeit niedrig, während, falls die Reaktionstemperatur höher als 300 C liegt, Zersetzungsprodukte als Nebenprodukte gebildet werden. Besonders weiden Temperaturen von etwa 20 bis etwa 200 C bevorzugt.

Ein Reaktionsmedium ist nicht unbedingt notwendig, jedoch wird die Umsetzung vorteilhafterweise in einem organischen Lösungsmittel durchgeführt. Beispiele für derartige organische Lösungsmittel sind aliphatische Kohlenwasserstoffe, aromatische Kohlenwasserstoffe und Äther, wie Heptan, Octan, Benzol, Toluol, Xylol, Dioxan oder Dimethylformamid.

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung ist die Anwendung von Katalysatoren nicht unbedingt erforderlich, jedoch wird die Verwendung eines basischen Katalysators, beispielsweise eines Alkalialkoxyds, /. B. Natriummethoxyd, Kaliummethoxyd, Natriumäthoxyd, Kalium-tert.-butoxyd, Natrium-tert.-butoxyd u. dgl., oder von tertiären Aminen, z. B. Triäthylamin, Tributylamin, Pyridin, Lutidin, Picolin, Chinolin und ähnlichen Verbindungen, bevorzugt.

Die gebildeten Lactamdicarbonsäureester können in an sich bekannter Weise in die vorstehend aufgeführten Derivate übergeführt werden. So kann der Lactamdicarbonsäureester in die freie Dicarbonsäure oder in deren Alkalisalze durch saure oder alkalische Hydrolyse übergeführt werden. Die freie Dicarbonsäure läßt sich leicht erneut nach üblichen Verfahren verestern. Auch läßt sich die freie Dicarbonsäure auf übliche Weise in das Säureanhydrid. Säurehalogenid od. dgl. überführen.

Zum Beispiel kann die Veresterung durch Umsetzung der Dicarbonsäure und eines Alkohols unter Anwendung eines sauren Katalysators, wie Schwefelsäure. p-Toluolsulfonsäure oder Chlorwasserstoff durchgeführt werden. Durch Umsetzung der Dicarbonsäure mit Essigsäureanhydrid, Acetylchlorid, Phosphoroxychlorid u. dgl. ka.in das Säureanhydrid erhalten werden, und durch Umsetzung der Dicarbonsäure mit Phosphorpcntachlorid wird das Säurechlorid erhalten.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden die 5gliedrigen und die ogliedrigen Verbindungen gleichzeilig gebildet. Das Bildungsverhältnis der beiden Verbindungen wird durch Änderung der Reaktionsbedingungen nicht markant beeinflußt. Im allgemeinen beträgt der Anteil des öglicdrigen Produktes 50 bis 80 Gcw.-Vo der Gesamtprodukte. Die Abtrennung des ogliedrigen Produktes von dem 5gliedrigen Produkt kann in üblicher Weise, beispielsweise durch !!!»kristallisation, durchgeführt werden.

Die erlindungsgcmäßcn Verbindungen können in Polyamide oder Polyester durch Polymerisation mit Polyalkoholen oder Polyamiden überführt werden. Das Polymere ist zur Herstellung von Folien. Filmen oder Formgegenständen geeignet.

Unter den Verbindungen gemäß der Erfindung besitzen z. B. Natrium-N-äthylhexyllactamdicarboxylat, Natrium-N-lauryllactamdicarboxylat und Natrium - N - decyllactamidcarboxylat ausgezeichnete Eigenschaften als oberflächenaktive Mittel. Natrium-N-stearyllactamdicarboxylat und die vorstehend aufgeführten Lactamdicarboxylate sind außerdem ausgezeichnet als Zusätze zu Textilölen, die als Spinnereihilfsmittel dienen, geeignet.

ίο Im Fall der Verwendung der erfindungsgemäßen Verbindungen als oberflächenaktive Mittel kann das die 6gliedrige Verbindung und die 5gliedrige Verbindung enthaltende Produkt, wie es erfindungsgemäß erhallen wurde, als Gemisch ohne Abtrennung der Einzel verbindungen verwendet werden.

Nachstehend wird die Brauchbarkeit der Verbindungen gemäß der Erfindung als Textilöle für synthetische Fasern erläutert.

Die besonders für Textilöle geeigneten erfindungsgemäßen Verbindungen sind Mono- oder Dialkalisafze der erfindungsgemäßen Lactamdicarbonsäuren. Durch die Verwendung dieser Verbindungen wird der Einfluß der Temperatur oder Feuchtigkeit auf die Glattheit vermittelnde Wirkung des Textilöls verringert und dessen Verwendungsbereich erweitert. Darüber hinaus wird durch die erfindungsgemäßen Verbindungen nicht nur die Glätte der synthetischen Fasern verbessert, sondern sie erteilen auch den synthetischen Fasern antistatische Eigenschaften.

Wie im Falle von üblichen Textilölen werden auch die erfindungsgemäßen Verbindungen in Form eines Gemisches mit einem Glättemittel, vorzugsweise einem nichtionischen oder anionischen oberflächenaktiven Mittel verwendet. Der Anteil der erfindungsgemäßen Verbindungen in dem Gemisch beträgt bevorzugt I bis 30 Gew.-% des Gemisches.

Als Glättemittel dienen Mineralöle und höhere aliphatische Ester. Als höhere aliphatische Ester werden bevorzugt Butylstearat, Butyloleat und Tridecyloleat verwendet. Weiterhin können Siliconöle, Copolymere aus Propylenglykol und Äthylenglykol ebenfalls als höhere aliphatische Ester eingesetzt werden. Die Behandlung der synthetischen Fasern mit derartigen Textilölmassen kann durch direktes Eintauchen der synthetischen Fasern in die Masse oder durch Kontaktieren der synthetischen Fasern an der Oberfläche einer Drehwalze durchgeführt werden, deren unterer Teil in das Textilöl eintaucht.

Ein besonderer Vorteil gemäß der Erfindung ist darin zu sehen, daß durch Zusatz der Verbindungen gemäß der Erfindung die antistatisch machende Wirkungderanionischen oder nichtionischen oberflächenaktiven Mittel, die als antistatische Mittel eingesetzt sind, verbessert werden kann. So wird bei Einverleibung der 5gliedrigen oder ogliedrigen Lactamdicarbonsäurederivate der antistatische Effekt der oberflächenaktiven Mittel weniger durch Temperatur und Feuchtigkeit beeinflußt, und deshalb kann die Textilölzusammensetzung in einem breiten Anwendungsbereich verwendet werden. Auch in diesem Fall liegt die Menge der Verbindung gemäß der Erfindung bevorzugt bei 1 bis 30 Gew.-% des Gemisches.

Als nichtionische oberflächenaktive Mittel können im vorsiehenden Fall Polyoxyäthylenoxydlauryläther,

^(l5 ein Oleylester eines Polyoxyäthylenoxyds, ein Nonylphcnyläther eines Polyoxyäthyleiioxyds, Sorbitanmonopalmitatpolyoxyäthylenoxyd. Pentaerythrit, Sorbitanmonolaurat, ein beliebiges Copolymeres oder ein

Blockcopolymeres aus Polypropylenglykol und PoIyäthylenglykol verwendet werden.

Beispiele für anionische oberflächenaktive Mittel sind Laurylbenzolsulfonat, Octylsu'fat. sulfatisicrtc öle, ein Polyoxyäthylenoxydoleyläthe^rsulfonal. Octylphosphat und ähnliche Verbindungen.

Als synthetische mit den Textilölen gemäß der Erfindung zu behandelnde Fasern können Polyamidfasern, Polyesterfasern, Polyacrylnitrilfasern. Polyvinylchloridfasern, Polypropylenfasern, Polyäthylenfasern und ähnliche Fasern verwendet werden. Weiterhin fallen unter diese synthetischen Fasern auch die halbsynthetischen Fasern, wie Acetatfasern.

Durch Auftragung der Textilölzusammensetzung. die die erfindungsgemäßen Verbindungen enthält, auf die Oberflächen der synthetischen Fasern, erhallen diese eine ausgezeichnete Glattheit über weite Bereiche der Temperatur und der Feuchtigkeit. Ferner kann das Auftreten von Trennen oder Brüchen der Fasern bei der Verarbeitung von synthetischen Fasern sowie die Bildung von Behandlungsflecken bei der Veredelungsstufe verhindert werden. Weiterhin kann, falls ein antistatisch machendes Mittel zusammen mit der Textilölmasse der Erfindung verwendet wird, die antistatisch machende Wirkung des Mittels verbessert werden und auch das antistatisch machende Mittel kann wirksam unterbreiten Bedingungen von Temperatur und Feuchtigkeit verwendet werden. Deshalb können durch die Verwendung der Verbindungen gemäß der Erfindung synthetische Fasern mit vcrbesserten Eigenschaften glatt und mit hoher Wirksamkeit hergestellt werden, und es können die auf diese Weise erhaltenen synthetischen Fasern mühelos und mit hoher Wirksamkeit verarbeitet werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Beispiele erläutert.

Beispiel I

4,3 g 3-Buten-l,2.3-tncarbonsäurelrimcthylesler und 2,0 g Cyclohexylamin wurden in eine Glasampulle eingebracht und die Ampulle verschlossen. Dann wurde die Masse während 4 Stunden in einem Dampfbad umgesetzt. Nach beendeter Umsetzung wurden die nicht umgesetzten Ausgangsmaterialien durch Destillation unter Hochvakuum entfernt, der Destilla- 4S tionsrückstand mit 3 g Natriumhydroxyd und 100 ml Wasser vermischt und das erhaltene Gemisch unter Rühren während 11 Stunden auf 70 bis 80 C unter SlickstoffatiTiOsphäre erhitzt. Nach beendeter Umsetzung wurde das Reaktionsprodukt mit verdünnter so Salzsäure neutralisiert und dann der Destillation unter vermindertem Druck zur Entfernung des Wassers unterworfen. Der Destillationsrückstand wurde kontinuierlich unter Anwendung von Aceton extrahiert, und nach der Entfernung des Acel'ins aus dem Extrakt durch Destillation wurden die als Destillationsrückstand erhaltenen Kristalle mit einer geringen Menge Aceton gewaschen und durch Absaugen filtriert, wobei 2.9 g des Produktes erhallen wurden. Eine wäßrige Lösung des Produktes wurde der frak- fto Monierten Kristallisation unterworfen und ergab 1.4 g I - Cyclohexyl - 2 - oxo - 4 - carboxy - 3 - pyrrolidincssigsäurc (Schmelzpunkt 205 bis 207 C. F.lcmcntaranalysc für (,,ΙΙ,,,Ο,Ν: lkr. C 57.98%. If 7.1 I % und N 5,20%. gef C 57.98%. H 7.08%, und N 5.20%,: ft5 IR-Spcktren: V_(=o (Carboxyl) 1730cm ' und 1710cm ' und V_(O (Amid 1640cm ¹D sowie 1.3 g eines Gemisches der verstehenden Verbindung und von I -Cyclohexyl-6-oxo-3,4-piperidindicarbonsäurc (Schmelzpunkt 188 bis 190 C*

Elcmentar-Analyse für C₁₃HmO₅N:
Berechnet ... C 57.98. H 7,11. N 5.20"/,,.
gefunden .... C 57.70, H 7,03, N 5.21%:

IR-Speklrum:

V_{c = o} (Carboxyl) 1730 cm' und 1710 cm '.
V_co (Amid) 1640 cm¹ und 15ri()cm ¹I.

Beispiel 2

Ein Gemisch von 2.3 g 3-B"jtcn-1.2.3-tricaibonsäurctrimethylester. 7,3 g n-Bulylamin und 0.05 g Natriumhydroxyd wurde in eine Glasampulle eingebracht und während 8 Stunden in einem Dampfbad umgesetzt. Durch Destillation des Reaktionsproduktes wurden 24 g der Lactamdicarbonsäurecslcr erhallen. Der Siedepunkt des Produktes betrug 147 bis 148 C (0.1 mm Hg).

Die Lactamdicarbonsäurecstcr bestanden aus einem Gemisch von l-n-Butyl-2-oxo-4-carbox\mcthoxy-3-pyrrolidinessigsäurcmclhylester (31%) und 1-n-Biilyl-6-oxo-3,4-pipcridinsäurcdimcthylcstcr (69%). IR-Speklren:V_co(Esler)1740cirr',V_co(Amid) 1693cm ' und 1650 cm"¹. Das Mischungsverhältnis winde gaschromaiographisch ermittelt.

F.lcmenlaranalyse für C₁₃H₂₁O₅N:

Berechnet ... C 57.55. H 7,80, N 5,16%.
gefunden .... C 57,58. H 7,75, N 5.20%.

Ein Gemisch von 10 g der Lactamdicarbonsäurecstcr, 14 g Natriumhydroxyd und 100 ml Wasser wurde 7 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Nach beendeter Umsetzung wurde das Produkt mit verdünnter Salzsäure neutralisiert und mit Äther extrahiert. Die Ätherphase wurde mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und der Äther abdcstilliert, wobei 7.4 g eines Rückstandes erhalten wurden, der aus einem Gemisch von 1 -Butyl^-oxo-carboxyl-S-pyrrolidincssigsäure und I - Butyl - 6 - oxo - 3,4 - pipcridindicarbonsäure bestand. Wenn man den Rückstand bei Raumtemperatur stehenließ, kristallisierte die l-Butyl-6-oxo-3,4-pipcridindicarbonsäure aus. Der Schmelzpunkt des Produktes betrug 167,5 bis 168.5 C und die Ausbeute 4,0 g.

Elcmcnlaraiialyse für C₁₁H₁₇O₅N:

Berechnet ... C 54,31. H 7,04, N 5,70%,.
gefunden.... C 54.01. H 6,95. N 5.70%..

IR-Spcktrum:

V_co (Carboxyl) 1705 cm ' und 1690 cm '.
V₍._o (Amid) 1959 cm '.

Beispiel 3

6,9 g 3-Buten-l,2,3-tricarbonsäuretrimethylcslcr, 3.2 g Bcnzylamin und 3,2 g Natriumhydroxyd wurden in eine Glasampulle eingebracht und nach Verschluß der Ampulle während 15 Stunden in einem Dampfbad umgesetzt. Nach beendeter Umsetzung wurde das Produkt der Destillation unter Anwendung eines Mochvakuunidestilliergeräteszur Entfernung dcrnichl umgesetzten Ausgangsmatcrialien unterworfen, worauf der Rückstand mit 0.25 g Natriumhydroxyd und H)OmI Wasser vermischt wurde und das erhaltene

Gemisch unter Rühren während 6 Stunden auf 70 bis XO C unter Stickstoffatmosphäre erhitzt wurde. Die alkalische wäßrige Lösung des Produktes wurde mit verdünnter Salzsäure neutralisiert und das Wasser unter vermindertem Druck abdcstilliert.

Der erhaltene Rückstand wurde kontinuierlich mit Aceton extrahiert und das Aceton durch Destillation entfernt, wobei 2.2 g der Laetamdicarbonsäurccster mit einem Schmelzpunkt von !65 bis 175 C erhallen wurden. Das Produkt bestand aus einem Gemisch der I - Benzyl - 2 - oxo - 4 - carboxy - 3 - pyrrolidincssigsäure und der l-Benzyl-o-oxo-IM-pipcridindicarbonsäure.

Elementaranalyse (C₁₄H₁₅O₅N):

Berechnet ... C 60.64. H 5.45. N 5,05%:
gefunden .... C 60.59. H 5.40. N 5.08%.

IR-Spektrum:

V_co (Carboxyl) 1730 cm ' und 1710cm"',
V_co (Amid) 1645cm ' und 1580cm '.

Durch fraktionierte Kristallisation des Produktes wurde die l-Benzyl^-oxo^-carboxy-B-pyrrolidinessigsäure mit einem Schmelzpunkt von 173 bis 175 C isoliert.

IR-Spektrum:

V_co (Carboxyl) 1731 cm ' und 1712 cm '.
V_ro (Amid) 1645 cm '.

Beispiel 4

In einem Autoklav von 100 ml wurden 12 u3-Buten- !.2.3-tricarbonsäuretrimcthylester eingebracht, und nach Zusatz von 10ml flüssigem Ammoniak wurde das System während 16 Stunden bei 60 C geschüttelt. Nach beendeter Umsetzung wurden die ausgeschiedenen Kristalle abfü'.riert. mit Aceton gewaschen und filtriert, wobei 10,5 g eines Gemisches des 2-Oxo-4-carbamido-3-pyrrolidinessigsäureamids und des 6-Oxo-3.4-piperidindicarbonsäurediamids erhalten wurden. Wenn das vorstehende Produkt aus wasserhaltigem Aceton umkristallisiert wurde, wurde das vorstehende öglicdrige Amid mit einem Schmelzpunkt von 255 bis 256 C (Zersetzung) erhalten.

Elementaranalyse (C-H_nO₃N, · !/2H₂O):
Berechnet ... C 43.29. 116.29. N 21.64%;
gefunden .... C 43.48. H 6.31. N 21.74%.

IR-Spektrum:

V\,, 3350cm '. 31(K)Lm"¹.
V_ro (Amid) 1660. 1690 (Schulter) und 1630 cm*' (Schulter).

Beispiel 5

In 2(X) ml Benzol wurden 9,2 g 3-Buten-l,2,3-tricarbonsäuretrimethylester und 4,0 g Cyclohexylamin gelöst und die Lösung am Rückfluß während 24 Stunden erhitzt. Nach beendeter Umsetzung wurde das Benzol abdestilliert, und die nicht umgesetzten Ausgangsmaterialien wurden unter Anwendung eines Hochvakuumdestilliergerätes entfernt. Nachdem der Rückstand durch eine chromatographische Kolonne, die Kieselgel enthielt, gegeben worden war, wurden 5 g der Lactamdicarbonsäureester als öliges Produkt erhalten. Bei der Destillation des öligen Produktes unter Anwendung eines Hochvakuumdestilliergerätcs wurde ein Gemisch des l-Cyclohexyl^-oxo^-earbomelhoxy-5-pyrrolidinessigsäuremelhylcsters und des I - Cyclohexyl - 6 - oxo - 3,4 - piperidindicarbonsäurcdimethylestcrs mit einem Siedepunkt von 165 bis 167 C/0.05 mm Hg erhalten.

Elemcntaranalysc (C_]5H,,O₅N):
Berechnet ... C 60.59. H 7.80, N 4.71%:
gefunden .... C 60.61. H 7.71. N 4.68%.

IR-Spektrum:
V_(O (Ester) 1740cm"'.
V.._o (Amid) 1690 und 1640 cm '.

Beispiel 6

In 30 ml Methanol wurden 23 g 3-Buten-1.2.3-tricarbonsäuretrimethylester gelöst und die Lösung mit 15.35 g einer 11 % igen (Gewicht/Gewicht) ammoniakalischen Methanollösung in einem Autoklav vermischt und das System bei 40 bis 45 C über Nacht geschüttelt. Nach beendeter Umsetzung wurde das Methanol abdestilliert und der Rückstand gekühlt. Daraufhin wurde eine geringe Menge Aceton zu dem Rückstand zugegeben und die dabei ausgeschiedenen Kristalle abfiltriert, wobei 13 g eines Gemisches des 6-Oxo-3.4-piperidindicarbonsäiiredimelhyIestcrs und •^1C des 2-Oxo-4-carbomethoxy-3-pyrrolidinessigsäuremethylesters erhallen wurden. Durch Umkristallisalion des Produktes aus Aceton wurde der 6-Oxo-3.4-piperidindicarbonsäuredimethyleslcr mit einem Schmelzpunkt von 126 C erhalten.

Elcmentaranalysc (C₉H,,O₅N):

Berechnet ... C 50.23. H 6,09. N 6.51%:
gefunden C 50.38. H 6.08. N 6.58%.

IR-Spektrum:
V₍._o (Ester) 1740 cm
V_m (Amid) 1665 cm"

Wenn das Filtrat eingeengt wurde, wurde ein Gemisch der vorstehend aufgeführten Lactamdicarbonsäuredimethylester mit einem Schmelzpunkt von 65 bis 90 C erhalten.

IR-Spektrum:

V₍._o (Ester) 1735 cm '.
V_co (Amid) 1660 cm '

und 1690 cm "'(Schuller).

Beispiel 7

Das gleiche Verfahren wie im Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch jeweils 3-Carbobutoxy-l,2-dicarboäthoxy-3-buten, J-Carbomethoxy-l^-dicarbobutoxy-3-buten, 3-Carbomethoxy-1 ^-dicarbocyclohexyloxy-3-buten, S-Carbophenoxy-l^-dicarbomethoxy-S-buten, 3-Carbobutoxy-1,2- dicarboallyloxy - 3 - buten. 3-Carbobutoxy-l,2-dicarbobenzyloxy-3-buten und l,2,3-Tricarbopropoxy-3-buten als Tricarbonsäuretriester anstelle des 3-Buten-l,2,3-tricarbonsäuretrimethylesters verwendet und die Lactamdicarbonsäurcester oder ein Gemisch der o-Oxo-S^-piperidindicarbonsäurediester und 2-Oxo-4-carboalkoxy-3-pyrralidinessigsäureesler, wie in der Tabelle I angegeben, in Ausbeuten von 50 bis 95 Gcw.-% erhalten.

Tabelle I

CH₂ = C-CO₂R¹

CH — CO₂R² (Ausgangsmaterial)
CH₂-CO₂R²

η-Butyl, Äthyl

Siedepunkt

I C mm HgI

180 185/0,1 Ausheule

Methyl, n-Butyl

Methyl. Cyclohexyl

Phenyl, Methyl

η-Butyl. Allyl

η-Butyl, Benzyl

n-Propyl. n-Propyl

168 -!75/0,05

öl

öl

190 — 196/0.3

öl

165-169/0,05

I U I η, 1| 11\ (LlTI }	l-lcmcn-	uef.:	[	gef.:	[	[	gef.:	i
	Ui r-	64,25	65,44	gef.:	65,66	gef.:
	iinalysc	8,90	8,49	66,43	8,46	68,98
Vc = O (Ester)	C14H31O5N	3,99	3,96	6.90	3,98	4,23
1735	ber.:		4,21	3,59
Vc = O (Amid)	C 64,56	gef.:
1690	H 8,84	63,55	gef.:
1650	N 3.96	8,35	64,48
Vc = O (Ester)	C8H24O5N	4,31	8,77
1735	ber.:	3,98
Vc = O (Amid)	C 63,69
1695	H 8,61
	N 4,13
Vc = O (Ester)	C20H3,05N
1740	ber.:
Vc = O (Amid)	C 63,75
1690	H 8,55
	N 3,83
Vc = O (Ester)	C20H25O5N
1730	ber.:
Vc = O (Amid)	C 66,83
1695	H 7.01
1645	N 3,90
Vc = O (Ester)	C20H31O5N
1740	ber.:
V- = O (Amid)	C 65,73
1690	H 8,55
1640	N 3,83
Vc = O (Ester)	C24H33O5N
1740	ber.:
Vc = O (Amid)	C 69.37
1695	H 8,01
1650	N 3,37
Vc = O (Ester)	C19H31O5N
1735	ber.:
Vc = O (Amid)	C 64,56
1690	H 8,84
1650	N 3,96

Beispiel 8

Ein Gemisch von 516 g 3-Buten-l,2,3-tricarbonsäure-(3-methyl-l,2-diäthyI)-ester und 258 g 2-Äthylhexylamin wurde über Nacht bei 180° C in einer Argonatmosphäre umgesetzt. Nach beendeter Umsetzung wurde das Produkt unter Anwendung eines Hochvakuumdestillationsgerätes destilliert und 411g eines Gemisches des l-(2-Äthylhexyl)-2-oxo-4-carbomethoxy-3-pyrrolidinessigsäureesters und des l-(2-Äthylhexyl) - 6 - oxo - 3,4 - piperidindicarbonsäure - (3 - methyl-4-äthyl)-esters mit einem Siedepunkt von 157 bis 187° C/1,4 mm Hg erhalten.

IR-Spektrum:
V_co (Ester) 1740 cm"¹,
V_co (Amid) 1695 cm"', 1653 cm"¹.

Em Gemisch von 411g der vorstehenden Lactamdicarbonsäurediester, 96,3 g Natriumhydroxyd und 700 ml Wasser wurde 6 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Nach beendeter Umsetzung wurden die nicht umgesetzten. Reaktionspartner mit Äther extrahiert. Dann wurde die wäßrige Phase mit konzentrierter Salzsäure stark angesäuert, mit Äther extrahiert und die Ätherphase mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, worauf der Äther abdestilliert wurde und 330 g eines öligen Produktes erhalten wurden. Beim . Stehen kristallisierte das Produkt. Das Produkt wurde dann aus Wasser/Methanol als Lösungsmittel umkristallisiert, wobei man 149 g der 1 - (2 - Äthylhexyl) - 6 - oxo - 3,4 - piperidindicarbonsäure als Kristalle mit einem Schmelzpunkt von 179 bis 180,7° C erhielt.

Elcnicntaranalyse (C₁₅H₂₅O₅N):
Berechnet ... C 60,18. H 8,42, N 4,68%;
gefunden .... C 60.28. H 8,33, N 4,74%.

IR-Spektrum: V_co (Carboxyl) 1695 cm"' und 1710cm ',
V_co (Amid) 1592 cm"¹.

Durch Einengen des Filtrates wurden 181 g eines Gemisches der l-(2-Äthylhexyl)-2-oxo-4-carboxy-3-pyrrolidinessigsäurc und der l-(2-Äthylhexyl)-6-oxo-3,4-piperidindicarbonsäureals öliges Produkt erhalten.

IR-Spektrum:

V_co (Carboxyl) 1730cm ' und 1710cm"¹,
V_n, (Amid) 1645 cm"¹ und 1605 cm"¹ Schulter. '⁵

Beispiel 9

Ein Gemisch aus 516,32 g 3-Buten-l,2,3-tricarbonsäure-(3-methyl-l,2-diäthyl)-ester und370,78 gLaurylamin wurde über Nacht bei 150'C in einer Argonatmosphäre erhitzt. Nach beendeter Umsetzung wurde das Produkt destilliert, und man erhielt 575,8 g eines Gemisches des l-Lauryl^-oxo^-carbomethoxy-S-pyrrolidinessigsäureäthylesters und des l-Lauryl-6-oxo-3,4-piperidindicarbonsäure-3-methyl-4-äthylesters mit einem Siedepunkt von 230 bis 238 C/1,9 inm Hg.

Elementaranalyse (C₂₂H₃₉O₅N):
Berechnet ... C 66,46, H 9,89, N 3,52%;
gefunden .... C 66,21, H 9,65, N 3,78%.

IR-Spektrum:
V_co (Ester) 1740 cm"¹.
V_co (Amid) 1690 cm"¹ und 1650 cm"¹.

Beispiel 10

44 g des Gemischs der nach dem Verfahren des Beispiels 10 hergestellten Lactamdicarbonsäureester und 14,5 g Kaliumhydroxyd wurden in 100 ml Methanol gelöst. Die Lösung wurde 3 Stunden unter Rückfluß erhitzt und anschließend über Nacht stehengelassen. Nach Beendigung der Umsetzung wurde das Produkt konzentriert jnd unter vermindertem Druck getrocknet, wobei 45,8 g der Dikaliumsalze der Ester erhalten wurden.

IR-Spektrum:

V_co (Carboxylat) 1580cm"¹ und 1400cm"¹.

Beispiel 11

10 g 3-Buten-l,2,3-tricarbonsäuretrimethylesler und 11,7g Stearylamin wurden in eine Glasampulle gegeben und 20 Stunden auf lOO'C erhitzt.

Nach Beendigung der Umsetzung wurde das ölige Produkt zu 300 ml 20%iger Chlorwasserstoffsäure zugesetzt, und die erhaltene Lösung wurde 2 Tage unter Rückfluß erhitzt. Beim Abkühlen über Nacht verfestigte sich das Produkt in der oberen Schicht der wäßrigen Lösung. Das verfestigte Produkt wurde gewonnen, in Äther gelöst, mit Wasser gewaschen und nach Behandlung mit Aktivkohle mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Nach Abdestillieren des Äthers wurde das Produkt unter vermindertem Druck getrocknet, wobei 11,5 g eines Gemischs der 1-Stearyl-2-oxo-4-carboxyl-3-pyrrolidinessigsäure und der l-StearyI-6-oxo-3,4-piperidindicarbonsäure mit einem Schmelzpunkt von 80 bis 90° C erhalten wurde.

IR-Spektrum:

V_c0 (Carboxyl) 1720, 1740 Schulter, 1760 cm"¹
Schulter,
V_co (Amid) 1745 und 1760 cm"¹.

Beispiel 12

4,6g 3-Buten-l,2,3-tricarbonsäuretrimethylesterund 6,2 g einer lOgewichtsprozentigen Methylamin/Methanollösung wurden in eine Glasampulle gegeben und nach Verschließen der Ampulle 3 Wochen bei Raumtemperatur umgesetzt. Nach Beendigung der Umsetzung wurde Methanol abdestilliert, und das Produkt wurde weiter unter Anwendung eines Hochvakuumdestillationsgerätes destilliert, wobei 3,9 g eines Gemischs aus l-Melhyl^-oxo^-carbomethoxy-3 - pyrrolidinessigsäuremethylester und 1 - Methylö-oxo-S^-piperidindicarbonsäuredimethylester mit einem Siedepunkt von 125 bis 128"C/0,08 mm Hg erhalten wurde. Aufgrund gaschromatographischer Analyse betrug das Verhältnis dieser Bestandteile 25%/ 75%.

Elementaranalyse (C₁₀H₁₅NO₅):
₂, Berechnet ... C 52,39, H 6,60, N 6,11%;
gefunden .... C 52,28, H 6,54, N 6,13%.

IR-Spektrum:
V_co (Ester) 1738 cm"¹,
V_co (Amid) 1690 cm"¹ und 1645 cm"'.

Beispiel 13

4,6 g 3-Buten-1,2,3-tricarbonsäuretrimethylester und 1.16 g n-Propylamin wurden in eine Glasampulle gegeben und über Nacht auf 80"C erhitzt. Nach Beendigung der Umsetzung wurde das Reaktionsprodukt destilliert, wobei 4,85 g eines Gemischs aus 1-Propyl-2 - oxo - 4 - carbomethoxy - 3 - pyrrolidinessigsäuremethylester und l-Propyl-6-oxo-3,4-piperidindicarbonsäuredimethylester mit einem Siedepunkt von 145 bis 147°C/0,l mm Hg erhalten wurde. Aufgrund gaschromatographischer Analyse ergab sich ein Verhältnis der Bestandteile von 28%/72%.

Elementaranalyse (C₁₂H₁₉NO₅):

Berechnet ...
gefunden

IR-Spektrum:

C 56,02, H 7,44, N 5,44%;
C 55,88, H 7,39, N 5,51%.

V_co (Ester) 1740 cm"¹,
V_co (Amid) 1690 cm"¹ und 1645 cm"¹.

Beispiel 14

5,0 g l-CyclohexyW-oxo^carboxy-S-piperidindicarbonsäure wurden in 200 ml Methanol gelöst. Zu der oben hergestellten Methanollösung wurde tropfenweise eine wäßrige Lösung aus 1,5 g Natriumhydroxyd in 5 ml Wasser unter Eiskühlung zugegeben. Nach der Zugabe wurde das System für eine Weile auf ein Dampfbad gebracht, wobei Kristalle ausgefällt wurden. Durch Gewinnung der Kristalle wurden 3,5 g des Dinatriumsalzes der obigen Säure erhalten.

IR-Spektrum:

V_co (Carboxylat) 1570 cm"¹, 1415 cm"¹,

Vc₀(AmId)IoSSCm"¹.

2 g des vorstehend hergestellten als Niederschlag erhaltenen Natriumsalzes wurden in üblicher Weise

mit Calciumsulfat umgesetzt, und das Produkt wurde mit Äthanol gewaschen, wobei 1,5 g des Calciiinisal/es erhalten wurden.

Beispiel 15

4,6 g 3-Buten-l,2,3-tricarbonsäurctrimcth\icstcr. 2,0 g Cyclohexylamin und 50 ml Dioxan wurden in einen Rundkolben gegeben und 25 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Nachdem das Dioxan durch Destillation bei Normaldruck entfernt worden war. wurde der Rückstand unter Verwendung eines Hochvakuumdestillationsgerätes destilliert, und man erhielt 3,5 g eines Gemischs aus l-Cyclohexyl^-oxo^-carbomethoxy-3-pyrrolidinessigsäure und l-Cyclohexyl-6-oxo-3,4-piperidindicarbonsäuredimethylester. Die IR-Spektren waren die gleichen, wie die des Produktes nach Beispiel 5. Auch betrug das Verhältnis der Bestandteile aufgrund gaschromatographischer Analyse 69%/31%.

B e i s ρ i e 1 16

15,0 g 3-yuten-1.2.3-tricarbonsäuretrimethylcstcr. 7,0 g Benzylamin und 50 ml Dimethylformamid wurden in einen Reaktionskolben gegeben und 15 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Nach Beendigung der Umsetzung wurden die nicht umgesetzten Ausgangsmaterialien abdestilliert, und der Rückstand wurde einer Hochvakuumdestillation unterworfen, wobei 10,2 g eines Gemischs aus l-Bcnzyl-2-oxo-4-carbomcthoxy-3-pyrrolidinessigsäure und l-Benzyl-6-oxo-3,4-piperidindicarbonsäuredimethylestcr erhalten wurden. Das Verhältnis der Bestandteile betrug aufgrund gaschromatographischer Analyse 43%/57%.

Elementaranalyse (C₁₁₁H₁₉O₅N):

Berechnet ...
gefunden

IR-Spektrum:

C 62.94, H 6.27, N 4.59%:
C 62.88. H 6.20. N 4.59%.

V_co (Ester) 1740 cm '.

V_co (Amid) 1690 cm"¹ und 1645 cm '.

Beispiel 17

6,9 g 3-Buten-1.2.3-tricarbonsäuretrimelhylester und 5,5 g Cyclododecylamin wurden in eine Glasampulle gegeben und über Nacht auf 150 C erhitzt. Nach Beendigung der Reaktion wurden nicht umgesetzte Ausgangsmaterialien durch Destillation unter vermindertem Druck entfernt, und der Rückstand wurde in einer Säule an Kieselgel Chromatographien, wobei 8,4 g eines Gemischs aus 1 -CyclododeLyl-2-ηχο-4 - carbomethoxy - 3 - pyrrolidinessigsäuremethylestcr und l-Cyclododecyl-6-oxo-3,4-piperidinessigsäuredimethylester erhallen wurden.

Elementaranalyse (C₂₁H₃₅O₅N):

Berechnet ... C 66,11, H 9,25, N 3,67%;
gefunden C 65,80, h 9,11, N 3,89%.

IR-Spektrum:
V_co (Ester) 1730 cm'¹,
V_co (Amid) 1690 cm"¹ und 1650 cm"¹.

Beispiel 18

2,3 g 3-Buten-l,2,3-tricarbonsäuretrimethylester und 3,1 g Eicosylamin wurden in eine Glasampulle gegeben, und nach Verschließen der Ampulle wurde das System über Nacht bei 130'C erhitzt. Nach Bccndigung der Umsetzung wurde das Reaktionsprodukl in einer Säule nacheinander an neutralem Aluminiumoxyd und Kiesclgcl behandelt, wobei 2,3 g eines Gemischs aus l-Eicosyl^-oxo^-carbomcthoxy^-pyrrolidincssigsäurc und l-Eicosyl-6-oxo-3,4-pipcridindicarbonsäuredimethylesier erhalten wurden.

IR-Spektrum:

V_co (Ester) 1735 cm ',

V_co (Amid) 1695 cm"¹ und 1645 cm '.

Beispiel 19

I. Herstellung von Natrium-N-(CycIopcntyl)-lactamdicarboxylat

In einen birnenförmigen I-I-Kolben wurden 2 Mol 3 - Buten - 1,2,3 - tricarbonsäure -11,2 - diäthyI - 3 - mcthyl)-estcr und 2 Mol Cyclopentylamin gegeben, und nach Anordnung des Kolbens in einem Vakuumdestillationsgerät wurde das System auf 150 C auf einem ölbad über Nacht erhitzt. Danach wurde der Kolben durch eine Saugpumpe evakuiert, um das bei der Reaktion gebildete Äthanol vollständig zu entfernen. Dann wurde das System einer Destillation unter vermindertem Druck unterworfen.

542 g des Hauptdestillats, 109,1 g Nalriumhydroxyd in Äquivalenz zum Destillat und 2 1 Wasser wurden in einen 3-1-Rundkolben gegeben und über Nacht unter Rückfluß gehalten. Nach Beendigung der Umsetzung wurde das Produkt unter vermindertem Druck eingeengt, bis das Gesamtvolumen des Produktes 2,33 1 erreichte. Der pH-Wert der wäßrigen Lösung betrug 8.3 bis 10. der Entfärbungsbereich von Phcnolphthalcin.

2. Herstellung von Natrium-N-(Bcnzyi)-lactamdicarboylat

2 Mol 3-Buten-1.2,3-tricarbonsäure-(l,2-diäthyl-3-methyl)-ester und 2 Mol Benzylamin wurden in einen birnenförmigen 1-1-Kolbcn gegeben, und nach Anordnung des Kolbens in einem Vakuumdeslillationsgerät wurde das System durch ein ölbad auf 150 C erhitzt. Während des Erhitzens wurde das System mittels einer Saugpumpe leicht evakuiert, um das bei der Umsetzung gebildete Äthanol zu cntfernen. Nach Beendigung der Umsetzung (nach etwa 7 Stunden) wurde das System weiter mittels einer Vakuumpumpe evakuiert, und die Temperatur des Ölbades wurde auf 200 C und weiter auf 400 C zur Destillation des Produktes gesteigert. Ein Gemisch aus dem Hauptdestillat. Nalriumhydroxyd in einer zum Destillat äquivalenten Menge und 1 i Wasser wurde in einen 3-1-Rundkolbcn gegeben und über Nacht unter Rückfluß gehalten. Nach Beendigung der Umsetzung wurde das System unter vermindertem Druck eingeengt. Der pH-Wert der wäßrigen Lösung des Natriumsalzes wurde auf 8,3 bis 10, dem Entfärbungsbereich von Phenolphthalein, eingestellt.

Das, wie vorstehend angegeben, nach der Methode (1) bzw. (2) erhaltene Natrium-N-(Cyclopentyi)-lactamdicarboxylat oder das Natrium-N-(Benzyl)-lactamdicarboxylat wurde mit Siliconöl von einer Viskosität von 60 Sekunden, n-Propylpalmitat und Nonylphenylpentaäthylenoxyd unter Herstellung eines ölgemischs A oder B gemischt, und zum Vergleich wurde auch ein übliches ölgemisch C, wie in Tabelle Il I angegeben, hergestellt.

Jeweils etwa 1 % der auf diese Weise hergestellten ölgemische wurde durch ein ölaufbringungsverfahrcn

mittels Walzen auf nichtverstreckte Nylongarnc aufgebracht, und anschließend wurden die Garne zu Fäden von 70 Denier gestreckt.

Tabelle 111

Zusammensetzung

öl A

Silicoiiöl (Viskosität 60 Sek.) 60

n-Propylpalmitat 10

Natrium-N-lCyclopentyD- 10
lactamdicarboxylat

Natrium-N-(Benzylllactamdicarboxylat
Nonylphciiylpentaäthylen- 20
ox yd

Ol B

60
10

10
20

OIC

60
20

20

Tabelle IV	Reibungselektrizität (V)	Reibungs koeffizient
Ol gemisch	-45	0,154
Λ	-30	0.160
B	-1150	0,!81
C

Amin. wurde Natrium-N-ILaurylJ-lactamdicarboxylat hergestellt, und unter Verwendung des Carboxylats wurde das in der folgenden Tabelle wiedergegebene ölgemisch D hergestellt. Zum Vergleich wurden auch übliche ölgemische E, F und G hergestellt.

Tabelle V

Die Viskosität des Siliconöls wurde nach der Rcdwood-Mcthode gemessen.

Die Reibungselektrizität und der Reibungskoeffizient der auf diese Weise erhaltenen Garne wurden nach folgenden Methoden bestimmt.

Bestimmung der Reibungselektrizität

Beim Durchgang des Garns durch ein Regelgerät von geringem Durchmesser mit einer Geschwindigkeit von 100 bis 3(X) m/Min, und einer Spannung von 0.1 g/Denier unter Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen von 27 C und 40 bis 67% relativer Feuchtigkeit wurde die auf dem Nylongarn erzeugte Elektrizität mit einem Kasuga-Potentiomcter gemessen.

Bestimmung der Reibungskoeffizienten

Das Garn wurde mit einer Geschwindigkeit von KK) m/Min, unter Temperatur- und Feuchtigkeilsbedingungen von 20 bis 27 C und 65 bis 80% relativer Feuchtigkeit geführt, während das Garn mit einem Metall in Berührung gebracht wurde und der Reibungskoeffizient des Garns während des Durchgangs gemessen wurde.

Die nach den vorstehenden Verfahren erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle wiedergeueben.

Zusammensetzung

Ol D öl E öl F O! G

Mineralöl (Viskosität
60 Sek.)

is Butylstearat

Natrium-N-(Lauryl)-lactamdicarboxylat
Phosphat des Oleyl-

_λο alkohole (EO)₃

Spermölalkohol (EO)₁₀
Natriumstearat

50
10

20 20 20

50 50 50

IO 5

20 20 20

Jeweils etwa 1 % der ben aufgerührten ölgemische wurde auf 10 Fäden (40 Denier) eines Nylongarns aufgebracht, und die Reibungselektrizität des Garns wurde gemessen. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle wiedergegeben.

Tabelle	Vl	") 200	300	hohe Fcuchligkcit (27 C χ 40% relative Feuchtigkeit)	20t)	300
Öl gemisch		30	150	100	-150	80
		- 150	-10	-250	-150	120
D	Reibungselektrizität (Volt) geringe Feuchtigkeit (27 C χ 67% relative Feuchtigkeit!	-150	320	-400	200	600
E	100"	300	450	- 230	-90	300
F	-50		-200
r:	-260
-550
90

*) Garngeschwindigkeit (m. Min.).

Wie sich aus der vorstehenden Tabelle ergibt, sind der antistatische Effekt und der Reibungskoeffizient, d. h. die Glätte oder Geschmeidigkeit des Garns, aufgrund der ölgemische A und B gemäß der Erfindung gegenüber mit üblichem ölgemisch C behandeltem Garn überlegen.

Beispiel 22

Durch Wiederholung des gleichen Verfahrens, wie im Beispiel 21. unter Anwendung von Laurylamin als Wie aus der vorstehenden Tabelle ersichtlich, war so der antistatische Effekt aufgrund des erfindungsge-.näßcn ölgemisehs D ausgezeichnet, und insbesondere konnte der Ladungswechsel vom Positiven zum Negativen entsprechend der Änderung der Garngeschwindigkeit, die für Nylongarn spezifisch ist, beträchtlich herabgesetzt werden.

Beispiel 23

Das gleiche Verfahren, wie im Beispiel 21. wurde unter Verwendung von 2-Äthylhexylamin als Amin zur Herstellung von Natrium-N-(2-äthylhexyl)-lactamdicarboxylat wiederholt, und durch Anwendung des Ciirboxylats wurde das in der folgenden Tabelle aufgeRihrte ölgemisch H hergestellt. Zum Vergleich wurden auch übliche ölgemische 1. .1 und K mit der in der gleichen Tabelle aufgeführten Zusammensetzung hergestellt, in denen Natrium-N-(2-älhylhcxyl)-lactamdicarboxylal nicht eingearbeitet wurde.

709 686/101

Tabelle VII

Zusammensetzung

öl H Dl I Dl J ΠΙ Κ

Mineralöl (Viskosität 20 20

60 Sek.)

Isoamylstearat 50 50 —

Sorbitanmonooleat — — 15

Laurylphthalat — — 60

Natrium-N-(2-Äthylhexyl)- 10 —

hctam-dicarboxylat
Spermölalkohoi (EO)₁₀ 20 20
Rizinusöl (EO)₄₀ — 25

Quaternäres Salz der — — 30

Stearylamin-(EO)₄-oleinsäure

Octylphenol (EO)₁₀ - — 25 10

Stearylalkohol (EO)₇(PO)₇ — — 20

Sulfatiertes öl - - IO

Handelsübliches 10 5

amphoteres oberflächenaktives Mittel

PO bedeutet Propylenoxyd. und EO bedeutet Äthylenoxyd.

Jeweils etwa 0,8% der oben aufgeführten ölgemische wurde auf 13 Fäden (40 Denier) eines Nylongarns aufgebracht und der Reibungskoeffizient gemessen. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.

Tabelle VIII

nitril oder Acetat aufgebracht und die Reibungselektrizität der Fäden unter Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen von 27'C, 45% relativer Feuchtigkeit gemessen. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle aufgeführt, aus der sich das Olgemisch L als ausgezeichnet ergibt.

Tabelle IX

Faden

Polyester
Polypropylen
Polyacrylnitril
Acetat

Reibungselektrizität öl L Ol E

-70

-40

-30

-85

-120

320

270

öl F

-650

-920

olgemisch

Reibungskoeffizient

20"Cx 65% 27"Cx 80%

relative Feuchtigkeit relative Feuchtigkeit

H	0,169	0,201
I	0,178	0,229
J	0,232	0,253

0,216

0,236

Wie aus der obigen Tabelle ersichtlich, war die Geschmeidigkeit des mit dem erfindungsgemäßen Textilöl behandelten Garns ausgezeichnet, nicht nur unter mittleren, sondern auch unter hohen Feuchtigkeitsbedingungen.

Beispiel 24

Unter Anwendung des gleichen Verfahrens, wie im Beispiel 22, wurde Kalium-N-(Lauryl)-lactamdicarboxylat hergestellt, und ebenso wurde durch Vermischen des so hergestellten Dicarboxylats mit der gleichen Art und den gleichen Mengen an Gleitmittel, antistatischen Mitteln und Emulgatoren, wie sie zur Herstellung des ölgemischs D in Beispiel 22 angewendet wurden, das olgemisch L hergestellt. Das olgemisch L und die ölgemische E und F nach Beispiel 22 wurden jeweils in einer Menge von 1 % auf 24 Fäden (70 Denier) aus Polyester, Polypropylen, Polyacryl-Garngeschwindigkeit 300 m/Min.
:o Garn-Nummer: 15.

Bedingungen: 27°C, 45% relative Feuchtigkeit.

Zum Nachweis der technischen Überlegenheit der Verbindungen gemäß der Erfindung wurden die folgenden Versuche durchgeführt.

Als Lactamdicarbonsäure bzw. deren Derivate gemäß der Erfindung wurden die in der nachstehenden Tabelle aufgeführten Verbindungen eingesetzt und mit bekannten Metallsalzen, Estern und Amiden an typisehen bekannten ölzusammensetzungen verglichen.

Verfahren

Jeweils 40 Gew.-Teile der erfindungsgemäßen Säurederivate und typischer bekannter ölmassen, wie in der folgenden Tabelle angegeben, wurden mit 60 Gew.-Teilen eines Äthylenoxidadduktes an Spermalkohol, Spermalkohol (EO)₁₀, der als Emulgierdispergiermittel diente, vermischt und nicht gestrecktes Nylongarn hiermit in einer Menge von etwa 1% mittels eines Walzenölverfahrens imprägniert. Anschließend wurde das ungestreckte Garn gestreckt und ein gestrecktes Garn von 50 Denier/17 Fäden erhalten. Dann wurde der Reibungskoeffizient und die Reibungsladungsspannung entsprechend den nachfolgenden Methoden bestimmt.

Methode zur Bestimmung des Reibungskoeffizienten

Der Reibungskoeffizient an Metall wurde bestimmt, indem das Garn mit einer Geschwindigkeit von 100 m/min bei Bedingungen von 30⁰C und 65% relativer Feuchtigkeit lief.

Methode zur Bestimmung der Reibungsladungsspannung

Die Ladungsspannung, welche beim Laufen von 15 Nylongarnen in einer Geschwindigkeit von 100 bis 300 m/min und einer Spannung von 0,1 g/d durch eine Kettmaschine vom kleinen Typ unter den Bedingungen von 25 C und einer relativen Feuchtigkeit von 40 bis 70% erzeugt wurde, wurde mittels eines Potentiometers vom Kasuga-Typ untersucht.

Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefaßt.

Strukturformel	Art des Rests	M oder R	Chemische Definition	Rei-	Rei-
				bungs-	bungs-
	R			koeffi-	auf-
				zienl	ladung
					Span
					nung (V)
				20° C	25° C
				65%	40—70%
				rela	rela
				tive	tive
			Feuch	Feuch
			tigkeit	tigkeit

COOM

Metallsalz gemäß der Erfindung

R-N O

COOM

COOM

Lauryl Lauryl Lauryl Laiiryä

Lauryl Lauryl Lauryl

Na Ag Zn Cu

Ca

Ni Fe

Dinatrium-l-lauryl-6-oxo- 0,160 -45

3,4-piperidat

Disilber-l-lauryl-6-oxo- 0,164 -40

3,4-piperidat

Diank-l-lauryl-6-oxo- 0,162 -60

3,4-piperidat

Dikupfer-l-lauryl-6-oxo- 0,162 -60

3,4-piperidat

I-LauryI-2-oxo-4-carboxyl- 0,160 -50

3-pyrrolidinessigsäuredicalcium-

l-LauryW-oxo^carboxyl- 0,162 -80

3-pyrrolidinessigsäuredinickel-

l-Lauryl-^-oxc^-carboxyl- 0,163 -60

3-pyrrolidinessigsäuredieisen-

Bekannte Verbindungen Ester gemäß der Erfindung	/\ R-N K O	COOR' ( COOR'	2-Äthylhexyl 2-Äthylhexyl	o-Tolyl 4-Methylbenzyl	Oleylalko'iiol (EO)4 Schwefelsaureesternatriumsalz Laurylbenzolsulfonsäure- natriumsalz 1 -Äthylhtxyl-6-oxo- 3,4-piperidinsäure-di(o-tolyl)- ester DK4-methylbenzyl)-1 -{2-äthyl- hexyl)-6-oxo-3,4-piperidal	0,165 0,180 0,162 0,160	-150 -280 -80 -70
	R —N O	COOR' (	2-Äthylhexyl	5-Methylhexyl	1 -(2-Athylhexyl)-2-oxo-4-carb- oxy-3-pyrrolidinessigsäure- di(5-methylhexyl)ester	0,158	-65
		CH2COOR'
Bekannte Ver bindungen					Dilaurylphthalat	0,175	+ 800
Amide gemäß der Erfindung	R-N /lv				Lauryloleat	0,180	+ 600
	O	CONHR' i	H Benzyl	H H	2-Oxo-4,5-dicarbamyl- pipcridin 1 -Benzyl-2-oxo-4,5-dicarbamyl- piperidin l-Benzyl^-oxo^.S-dihexyl- amid-piperidin	0,165 0,165	-100 -50
		CONHR'	Benzyl	Hexyl	1 -Benzyl^-oxo^.S-diphenyl- amid-piperidin	0,162	-70
			Benzyl	Phenyl	1 -Benzyl^-oxo^S-dibenzyl- amid-piperidin	0,165	-70
			Benzyl	Benzyl	1 -Benzyl-2-oxo-4,5-diphen- äthyl-amidpiperidine	0,170	-80
Amide gemäß der Erfindung	R-N		Benzyl	Phenäthyl	1 -Benzyl^-oxo^carboamido- 3-pyrrolidinessigsäureamid 1 -Benzyl-2-oxo-4-laurylamid- 3-pyrrolidinessigsaure- laurylamid	0,165	-70
		CONHR' ( CH2CONHR'	Benzyl Benzyl	H Lauryl	1 -Benzyl-2-oxo-4-lolylamid- 3-pyrrolidinessigsäurc- lolylamid	0,160 0,162	-50 -70
Bekannte Ver bindungen			Benzyl	ToIyI	niäthanololeamid i-C'aDrt)!actani	0,165	-80
			0,233 0.170	-170 + 2SO

Wie sich aus der vorstehenden Tabelle ergibt, sind die Metallsalz-, Ester- und Amidderivate gemäß der Erfindung sowohl hinsichtlich der Verhinderung der statischen Aufladung als auch der Erniedrigung des Reibungskoeffizienten, d. h. der erzielbaren Glätte, weit besser als die bisher bekannten in ölansälzen verwendeten Verbindungen.

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Lactamdicarbonsäuren der allaemeinen Formel J

CH,

R-N

O = C

CH-COOH