DE2022550C - - Google Patents
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Description
r-*r- *
— C - C
--C-! — C--C-! - C
C-X C-X'C-X C-X '
.1.1
in an sich bekannter Weise mit einem acyclischen konjugierten Diolefin der Strukturin a manner known per se with an acyclic conjugated diolefin of the structure
— C = C-C = C-Norborneiulchlorid ein R-aktionstcilnehmer ist. hei O b\-, ISO C kondensiert wird. - C = CC = C- Norborneiulchlorid is an R-action participant. hot O b \ -, ISO C is condensed.
l:i der Literatur wird berichtet, daß ungesättigtel: i The literature reports that unsaturated
ic, pohcxclische Kohlenwasserstoffe, wie Bicyclo(2.2.l |- 2.5-hepiadiene. nicht durch Abspaltung von Wassersioffchiorid oder Wasser aus den entsprechenden s.ch!or- oder i-H>drox\der:'.aten erhalten werden können (s. deutsche Auslegeschriften 1 124488.1 02630'-,ic, pohcxclic hydrocarbons, such as bicyclo (2.2.l | - 2.5-hepiadiene. cannot be obtained by splitting off hydrochloride or water from the corresponding s.ch! or- or iH> drox \ der : '. data (see German Auslegeschriften 1 124488.1 02630'-,
ι* und deutsche Patentschrift 977 582). Demzufolge war es bisher erforderlich, derartige Produkte aus Aceulen. z. B durch Diels-Alder-Kondensation mit Cyclopentadien her/ustellen trotz der bekannten Nachteile bei Verwendung von Acer ien. d.h. der Gefahr von Explosionen.ι * and German patent specification 977 582). As a result it was previously necessary to make such products Aceulen. z. B by Diels-Alder condensation with To produce cyclopentadiene in spite of the known Disadvantages of using Acer ien. i.e. the Risk of explosion.
Es wurde nun eine Methode entwickelt, durch welche die Abspaltungsreaktion in der Weise erfolgreich durchgeführt werden kann, daß die doppeltungesättigten Produkte aus leicht erhältlichen undA method has now been developed by which the cleavage reaction can be carried out successfully in such a way that the doubly unsaturated products from readily available and
leicht handhabbaren Substanzen, wie Vinylchlorid und Vinylacetat, erhalten werden können.easily handleable substances such as vinyl chloride and vinyl acetate can be obtained.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von polycyclischen Kohlenwasserstoffen der StrukturThe invention relates to a process for the production of polycyclic hydrocarbons the structure
3535 — C- C
I! —cI! —C
\ /T\ / T
kondensiert wird und XX' nachträglich aus der so erhaltenen Zwischenverbindung mit Hilfe Tür die Bildung andersartiger Doppelbindungen bekannter Arbeitsweisen abgespalten wird, wobei die restlichen Valenzen des substituierten cyclischen Kohlenwasserstoffs sowie des acyclischen konjugierten Diolefins durch Wasserstoff oder Chlor oder Brom, Phenyl oder niederes Alkyl mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen als Substituenten abgesättigl sind und X Wasserstoff oder ein Halogen und X' ein Halogen, vorzugsweise Chlor, oder eine Hydroxyl-, Carboxyl- oder Estergruppe darstellt.is condensed and XX 'subsequently from the intermediate compound thus obtained with the aid of the door Formation of different double bonds known working methods is split off, with the remaining Valences of the substituted cyclic hydrocarbon and the acyclic conjugated Diolefins by hydrogen or chlorine or bromine, phenyl or lower alkyl with up to 6 carbon atoms are saturated as substituents and X is hydrogen or a halogen and X ' represents a halogen, preferably chlorine, or a hydroxyl, carboxyl or ester group.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß X' ein Halogen, vorzugsweise Chlor, bedeutet und daß XX' als Halogenwasserstoff mittels eines Alkali- oder Erdaikalialkoxyds, das vorzugsweise von einem Alkohol mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen stammt, abgespalten wird.2. The method according to claim 1, characterized in that that X 'is a halogen, preferably chlorine, and that XX' is a hydrogen halide by means of an alkali or Erdaikalalkoxyds, which is preferably from an alcohol with 4 to 20 carbon atoms originates, is split off.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abspaltung des Halogenwasserstoffs in dem Alkohol, von dem das Alkoxyd stammt, bei 50 bis 2700C oder in Dimethylsulfoxyd, einem Äther, einem Ester, einem Amid oder Tetramethylensulfon bei 50 bis 15O0C durchgeführt wird.3. The method according to claim 2, characterized in that the elimination of the hydrogen halide in the alcohol from which the alkoxide originates at 50 to 270 0 C or in dimethyl sulfoxide, an ether, an ester, an amide or tetramethylene sulfone at 50 to 150 0 C is performed.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der substituierte cyclische Kohlenwasserstoff mit dem acyclischen konjugierten Kohlenwasserstoff bei einem Druck von 1 bis 50 Atmosphären und 0 bis 3000C oder, wenn4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the substituted cyclic hydrocarbon with the acyclic conjugated hydrocarbon at a pressure of 1 to 50 atmospheres and 0 to 300 0 C or, if
\!
c \!
c
he—I -|-che-I - | -c
C-C-
C-C-
worin /1 Null oder 1 bedeutet, dadurch gekennzeichnet, daß ein substituierter cyclischer Kohlenwasserstoff der Formelwherein / 1 denotes zero or 1, characterized in that that a substituted cyclic hydrocarbon of the formula
-C-C
II-II-
-C-C
-I--I-
C-XC-X
C-X'C-X '
in an sich bekannter Weise mit einem acyclischer konjugierten Diolefin der Strukturin a manner known per se with an acyclic conjugated diolefin of the structure
- C = C-C = C-- C = C-C = C-
kondensiert wird und XX' nachträglich aus der s( erhaltenen Zwischenverbinclung mit Hilfe tür dii Bildung andersartiger Doppelbindungen bekannte Arbeitsweisen abgespalten wird, wobei die restlichei Valenzen des substituierten cyclischen Kohlenwasser Stoffs sowie des acyclischen konjugierten Diolefinis condensed and XX 'subsequently from the s (obtained intermediate connection with the help of dii Formation of different double bonds known procedures is split off, with the rest Valences of the substituted cyclic hydrocarbons and the acyclic conjugated diolefin
tireh Wasserstoff oder Chlor oder Brom. Pheinl Jer niederes Alkyl mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen is Substituenten abgesättigt sind und X Wasserstoff der ein Halogen und X' ein Halogen, vorzugsweise hlor. oder eine Hydroxyl-. Carboxyl- oder" Esterruppe darstellt.tireh hydrogen or chlorine or bromine. Pheinl Jer lower alkyl with up to 6 carbon atoms is substituents are saturated and X is hydrogen which is a halogen and X 'is a halogen, preferably chlorine. or a hydroxyl. Carboxyl or "ester" group represents.
Die als Ausgangsstoffe für die vorliegende Erndung angewandten substituierten i:\clischen Koh- :nWasserstoffe sind teilweise bereits bekannt !deutsche aislegeschrift 1 124 48S. niederländische Auslegechrift 206 724). Sie können dadurch hergestellt erden, daß man Cyclopentadien mit einem Nor- <>rnen der FormelThe substituted i: \ clic carbon used as starting materials for the present invention : nHydrogen are partly already known! German aislegeschrift 1 124 48S. Dutch exposition 206 724). They can be produced by using cyclopentadiene with a normal <> Run the formula
-C-C
C-XC-X
Ii -c-—c 1 c—x·Ii -c -— c 1 c-x ·
imsetzt und auch daß man Cyclopentadien mit einem !cyclischen unsubstituierten Olefin der Formelimsetzt and that one cyclopentadiene with a cyclic unsubstituted olefin of the formula
i ii i
X-C = C-X'X-C = C-X '
umsetzt. Der V'ert von η im substituierten cyclischen Kohlenwasserstoff hängi dann vom Molarverhältnis des Cyclopemadiens zur Norbornenverbindung bzw. zum Olefin ab. Um beis; lelsweise einen substituierten cyclischen Kohlenwasserstoff herzustellen, bei dem ein wesentlicher Anteil den Wert η = 1 hat. ist ein Molarverhältnis vom Cyclopentadien zur Norbornenverbindung im Bereich von 0,75: I bis 1,25: 1 bzw. ein Molarverhältnis vom Cyclopentadien zum acyclischen substituierten Olefin im Bereich von 1,75: 1 bis 2,25: 1 geeignet. Will man andererseits einen substituierten cyclischen Kohlenwasserstoff herstellen, bei dem η gleich Null ist, so verwendet man vorzugsweise mindestens 1,5 MoI acyclisches substituiertes Olefin pro Mol Cyclopentadien, insbesondere mindestens 2,0 Mol pro Mol Cyclopentadien. Zweckmäßig verwendet man 1,5 bis 4 Mol pro Mol Cyclopentadien. Bei diesen Reaktionen kann Dicyclopentadien an Stelle von Cyclopentadien verwendet werden, vorausgesetzt, daß die Reaktionstemperatur so hoch gehalten wird, daß die Dissoziation des Dicyclopentadiens zu Cyclopentadien schneller erfolgt als umgekeht.implements. The value of η in the substituted cyclic hydrocarbon then depends on the molar ratio of the cyclopemadiene to the norbornene compound or to the olefin. To beis; lelsweise to produce a substituted cyclic hydrocarbon in which a substantial proportion has the value η = 1. a molar ratio of cyclopentadiene to norbornene compound in the range from 0.75: 1 to 1.25: 1 or a molar ratio of cyclopentadiene to acyclic substituted olefin in the range from 1.75: 1 to 2.25: 1 is suitable. If, on the other hand, a substituted cyclic hydrocarbon is to be prepared in which η is zero, at least 1.5 mol of acyclic substituted olefin per mole of cyclopentadiene, in particular at least 2.0 mol per mole of cyclopentadiene, is preferably used. It is expedient to use 1.5 to 4 moles per mole of cyclopentadiene. In these reactions, dicyclopentadiene can be used in place of cyclopentadiene, provided that the reaction temperature is kept high enough that the dissociation of the dicyclopentadiene to cyclopentadiene occurs more quickly than vice versa.
Wenn X ein Wasserstoffatom bedeutet, dann kann X' zweckmäßig ein Halogenatom, wie z. B. ein Chloratom, darstellen. Oder aber X kann ein Wassersloffatom und X' eine Hydroxylgruppe darstellen, wobei die Doppelbindung durch Dehydratisierung gebildet wird. Vorzugsweise ist X ein Wasserstoffaiom und X' eine Estergruppe, insbesondere eine von einer niederen Alkansäure mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen stammende Estergruppe, wie z. B. eine Acetatgruppe, oder X ist Wasserstoff, und X' ist ein Halogenatom, wie Chlor. Besonders wirksame substituierte acyclische Olefine sind Vin>!derivate, wie z. B. Vinylacetat oder Vinylchlorid, bei denen X' Acetat bzw. Chlor bedeutet, das aus der Zwischenverbindung als Essigsäure bzw. Chlorwasserstoff eliminiert wird. X und X' können auch einen Teil einer Säureanhydridgruppe bilden, wie sie ζ B. erhalten wird, wenn Maleinsäureanhydrid das substituierte Olefin ist. Die Entfernung von XX' kann verschieden durchgeführt werden. z. B. durch P\rol\se bei einer Temperatur bis zu 700 C. katalytisch mit z. B. einem Platin-, Chrom-. Mohbdän-. Wolfram- oder Yanadiumkatalv.aior. chemisch, z. B. durch Entfernung von Halogenwasserstoff m:t einer Base, wie z. El. K.alium-tert.-huio\\d.If X is a hydrogen atom, then X 'may conveniently be a halogen atom, such as e.g. B. a chlorine atom, represent. Or else X can represent a hydrogen atom and X 'a hydroxyl group, where the double bond is formed by dehydration. Preferably X is a hydrogen aiom and X ' an ester group, especially one derived from a lower alkanoic acid having up to 6 carbon atoms Ester group such as B. an acetate group, or X is hydrogen and X 'is a halogen atom, such as Chlorine. Particularly effective substituted acyclic olefins are Vin>! Derivatives, such as. B. vinyl acetate or Vinyl chloride, in which X 'denotes acetate or chlorine, that from the intermediate compound as acetic acid or hydrogen chloride is eliminated. X and X 'can also be part of an acid anhydride group form as it is obtained ζ B. when maleic anhydride is the substituted olefin. The removal of XX 'can be carried out in various ways. z. B. by P \ rol \ se at a temperature of up to 700 C. catalytically with z. B. a platinum, chrome. Mohbdän-. Tungsten or yanadium catalv.aior. chemically, e.g. B. by removing hydrogen halide m: t of a base, such as El. K.alium-tert.-huio \\ d.
ίο oder durch Entfernung von benachbarten Halogenatomen mit einem Metall, wie z. B. Zink: oder elektro-1\lisch, beispielsweise durch Entfernung \on benachbarten Carboxylgruppen als Kohlendioxyd durch Elektrolyse des Dikaliumsalzes der zweibasischenίο or by removing neighboring halogen atoms with a metal such as B. Zinc: or electro-1 \ lisch, for example by removing neighboring carboxyl groups as carbon dioxide Electrolysis of the dipotassium salt of the dibasic
■5 Säure. Gegebenenfalls können X und X' im Reaktionsleilnehmer zu leichter entfernbaren Atomen b/w. Gruppen umgesetzt werden, nachdem die Zwischen- \erbindung gebildet worden ist. So kann beispielsweise X ein Wasserstoffaiom und X' eine Estergruppe im substituierten cyclischen Kohlenwasserstoff sein: in der Zwischenverbindung kann jedoch die Estergruppe zu einer Hydroxylgruppe umgesetzt werden, die dann durch Dehydratisierung entfernt wird. Wenn ein Halogenwasserstoff mit einer Base eliminiert wird.■ 5 acid. Optionally, X and X 'can be present in the reaction participant to more easily removable atoms b / w. Groups are implemented after the intermediate \ connection has been formed. For example, X can be a hydrogen atom and X 'can be an ester group in the substituted cyclic hydrocarbon: in the intermediate compound, however, the ester group may be converted to a hydroxyl group, which is then removed by dehydration. When a hydrogen halide is eliminated with a base.
2S so ist die Base vorzugsweise ein Alkali- oder Erdalkalialkoxyd. insbesondere ein Natrium- oder Kaliumalkoxyd. Bevorzugt wird ein Alkoxyd eines . Alkohols, insbesondere eines Alkanols mit 4 bis 20. vorzugsweise 4 bis 10. Kohlenstoffatomen, z. B. Natrium-iso-octoxyd. obwohl auch das Alkali- oder Erdalkalisalz eines zwei- oder dreiwertigen Alkanols mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen verwendet werden kann. Bei Verwendung eines Alkoxyds in der Eliminierungsreaktion kann die Reaktion in dem Alkohol durchgeführt werden, von dem das Alkoxyd stammt. In diesem Falle beträgt die Temperatur zweckmäßig 100 bis 350 C, vorzugsweise 150 bis 270 C, insbesondere 180 bis 250'C. Es ist aber auch möglich, daß ein inertes Lösungsmittel, insbesondere ein polares Lösungsmittel, wie Dimethylsulfoxyd. ein Äther, z. B. Diäthyläther oder Tetrahydrofuran, ein Ester, z. B. Dinonylphthalat, ein Amid, z. B. Acetamid. Dimethylacetamid oder Dimethylformamid, oder Tetramethylensulfon vorhanden sein kann, und die Eliminierungsreaktion kann dann mit einer Base in Gegenwart von einem solchen Lösungsmittel bei einer Temperatur von 50 bis 1501C durchgeführt werden. Für die Eliminierung von Halogenwasserstoff mittels einer Base hat der Druck zweckmäßig den Wert, der in einem geschlossenen System bei der Reaktionstemperatur entsteht, z. B. bis zu 100 atü, meistens bis zu 50 atü. 2 S so the base is preferably an alkali or alkaline earth alkoxide. especially a sodium or potassium alkoxide. Preferred is an alkoxide. Alcohol, especially an alkanol having 4 to 20, preferably 4 to 10 carbon atoms, e.g. B. Sodium iso-octoxide. although the alkali or alkaline earth salt of a di- or trihydric alkanol having up to 20 carbon atoms can also be used. If an alkoxide is used in the elimination reaction, the reaction can be carried out in the alcohol from which the alkoxide is derived. In this case, the temperature is expediently from 100 to 350.degree. C., preferably from 150 to 270.degree. C., in particular from 180 to 250.degree. But it is also possible that an inert solvent, especially a polar solvent such as dimethyl sulfoxide. an ether, e.g. B. diethyl ether or tetrahydrofuran, an ester, e.g. B. dinonyl phthalate, an amide, e.g. B. acetamide. Dimethylacetamide or dimethylformamide, or tetramethylenesulfone may be present, and the elimination reaction may then with a base in the presence of such a solvent at a temperature of 50 to 150 r 1 C are performed. For the elimination of hydrogen halide by means of a base, the pressure expediently has the value that arises in a closed system at the reaction temperature, e.g. B. up to 100 atmospheres, mostly up to 50 atmospheres.
Die restlichen Valenzen des substituierten cyclischen Kohlenwasserstoffs sowie auch des acyclischen konjugierten Diolefins können durch Wasserstoff oder durch niedere Alkylgruppen mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen, z. B. Methyl- oder Äthylgruppen, durch Chlor oder Brom abgesättigt sein.The remaining valences of the substituted cyclic hydrocarbon as well as the acyclic conjugated Diolefins can be formed by hydrogen or by lower alkyl groups with up to 6 carbon atoms, z. B. methyl or ethyl groups, be saturated by chlorine or bromine.
Bevorzugte Reaktionsteilnehmer sind 6-Chlor- b/w
o-Acetoxynorbornen-^. Das bevorzugte acyclische
konjugierte Diolefin ist Isopren, weil dieses zui Herstellung eines besonders wertvollen Produkts bei
Umsetzung mit dem in 6-Stellung substituierten odei
in 5- und 6-Stellungen zweifach substituierten Norbornen Führt; es können aber auch andere konjugiert«
Diolefine, z. B. Butadien und 2,3-Dimethylbutadien verwendet werden.
Die Reaktion des substituierten cyclischen KohlenPreferred reactants are 6-chloro-b / w o-acetoxynorbornene- ^. The preferred acyclic conjugated diolefin is isoprene because this leads to the production of a particularly valuable product when reacted with norbornene substituted in the 6-position or disubstituted in the 5- and 6-positions; but other conjugated "diolefins, z. B. butadiene and 2,3-dimethylbutadiene can be used.
The reaction of substituted cyclic carbons
Wasserstoffs mit dem acyclischen konjugierten Diolefin kann bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck je nach der Art des cyclischen Kohlenwasserstoffs sowie des Diolefins durchgeführt werden. So können Temperaturen von 0 bis 300 C. Vorzugs- s weise von 50 bis 250 C. und autogene Drücke, z. B. bis zu 100 atü. vorzugsweise von 1 bis 50 atü. verwendet werden. Ist Norbornylchlorid ein Reaktionsteilnehmer oder Produkt, so beträgt die bevorzugte Temperatur 0 bis 180 C. um die Isomerisation zum Nortricyclylderivat. die bei höheren Temperaturen stattfindet, zu vermeiden oder auf ein Mindestmaß herabzusetzen. Die Reaktion zwischen dem substituierten cyclischen Kohlenwasserstoff und dem acyclischen konjugierten Diolefin kann in einem Überschuß am substituierten cyclischen Kohlenwasserstoff, z. B. bei einem 2- bis Sfachen Überschuß an diesem Kohlenwasserstoff gegenüber dem konjugierten acyclischen Diolefin, durchgeführt werden, oder aber es kann ein inertes Lösungsmittel zugegen sein. Zweckmäßig kann ein aprotisches Lösungsmittel, z. B. ein Äther, wie Diäthyläther oder Tetrahydrofuran, ein Ester, wie Dinonylphthalat, ein aromatischer Kohlenwasserstoff, wie Benzol oder Xylol, ein Alkohol, wie Äthanol, oder ein Cycloparaffin oder Paraffin, wie Cyclohexan bzw. n-Octan, eingesetzt werden. Hydrogen with the acyclic conjugated diolefin can be carried out at an elevated temperature and pressure depending on the kind of the cyclic hydrocarbon as well as the diolefin. Temperatures from 0 to 300 C., preferably from 50 to 250 C. and autogenous pressures, e.g. B. up to 100 atm. preferably from 1 to 50 atm. be used. If norbornyl chloride is a reactant or a product, the preferred temperature is 0 to 180 ° C. for isomerization to give the nortricyclyl derivative. which takes place at higher temperatures should be avoided or reduced to a minimum. The reaction between the substituted cyclic hydrocarbon and the acyclic conjugated diolefin can be carried out in excess of the substituted cyclic hydrocarbon, e.g. B. be carried out with a 2 to S-fold excess of this hydrocarbon over the conjugated acyclic diolefin, or an inert solvent can be present. Appropriately, an aprotic solvent, e.g. B. an ether such as diethyl ether or tetrahydrofuran, an ester such as dinonyl phthalate, an aromatic hydrocarbon such as benzene or xylene, an alcohol such as ethanol, or a cycloparaffin or paraffin such as cyclohexane or n-octane, can be used.
Die Diels-Alder-Reaktion kann gegebenenfalls in Gegenwart eines Katalysators durchgeführt werden. Geeignete Katalysatoren sind beispielsweise starke Säuren, z. B. Trichloressigsäure, stickstoffhaltige Basen, ζ. B. Trimethylamin und Dimethylanilin. Verbindungen, wie 1,3,5-Trinitrobenzol und übeigangsmetalle sowie Ubergangsmetallkomplexe, insbesondere einwertige Rhodiumkomplexe, wie sie beispielsweise in der britischen Patentschrift 1 121 642 be- schrieben sind.The Diels-Alder reaction can, if appropriate, be carried out in the presence of a catalyst. Suitable catalysts are, for example, strong acids, e.g. B. trichloroacetic acid, nitrogenous bases, ζ. B. trimethylamine and dimethylaniline. Compounds such as 1,3,5-trinitrobenzene and transition metals and transition metal complexes, especially monovalent rhodium complexes, as described, for example, in British patent specification 1 121 642 are written.
Mit den hier beschriebenen Verfahren können cyclische Verbindungen der allgemeinen FormelWith the method described here, cyclic compounds of the general formula
-C-C
ü
-c ü
-c
--C—I -hc—--C — I -hc—
c—c—
4040
4545
5050
aus leicht zugänglichen Substanzen wie Norbornonylchlorid und einem acyclischen konjugierten Diolefin hergestellt werden. Die Produkte aus dem Verfahren sind als Termonomere in Äthylen-Propylen-Copolymeren brauchbar.from easily accessible substances such as norbornonyl chloride and an acyclic conjugated diolefin getting produced. The products from the process are useful as termonomers in ethylene-propylene copolymers.
Gegebenenfalls können Mischungen von acyclischen konjugierten Diolefinen, z.B. Isopren und 1,3-Dimethylbutadien, wie sie z. B. als Raffinerie-Destillationsstrom anfallen, auch verwendet werden, wobei ein Mischprodukt erhalten wird, das als Comonomer geeignet ist. Andererseits kann ein ähnlicher Raffinerie-Destillationsstrom, der z. B. Kohlenwasserstoffe mil 4 bis 8 Kohlenstoffatomen enthält, so behandelt werden, daß alle darin enthaltenen konju- gierten Diene auiJer einem entfernt werden, worauf die verbleibende Mischung mit dem einen konjugierten Lhen ohne weitere. Reinigung verwendet werden kann.Optionally, mixtures of acyclic conjugated diolefins, e.g., isoprene and 1,3-dimethylbutadiene, as e.g. B. incurred as a refinery distillation stream, can also be used, wherein a mixed product is obtained which is suitable as a comonomer. On the other hand, a similar refinery distillation stream, e.g. B. contains hydrocarbons with 4 to 8 carbon atoms, are treated so that all conjugate contained therein greed servants are removed except for one, whereupon the remaining mixture with one conjugated lhen without further. Cleaning can be used.
wobei die restlichen Paraffine und/oder Mono-olefine die Reaktion nicht stören. So kann beispielsweise ein solcher »konzentrierter« Raffinsriestrom Isopren als divs einzige konjugierte Dien enthalten und für die vorliegende Erfindung geeignet sein. the remaining paraffins and / or mono-olefins not interfering with the reaction. For example, such a “concentrated” Raffinsriestrom can contain isoprene as div's only conjugated diene and be suitable for the present invention.
Diepolycyclischen Produkte des Verfahrens haben im allgemeinen Strukturen, in denen der Cyclohexenring in der exo-Stellung zur benachbarten Norborny I-sprechende endo-Verbindung auch erzeugt werfen kann. Wird ein Norbornen so hergestellt, daß Vinylchlorid mit Cyclopentadien umgesetzt wird, und wird das Norbornen dann mit Isopren umgesetzt, so erhält man ein Zwischenprodukt, bei dem der Caclohexenring fast ausschließlich in der exo-Stellung liegt: das entsprechende Exo - 1,4 - endomethylen - 6 - methyllAS.S.Q.lO-hexahydronaphthalin, das durch Eliminierung von HCl aus dem Produkt erzeugt wird, ist ein besonders wertvolles Polymer-Zwischenprodukt, da man festgestellt hat, daß sich die exo-Konfiguration leichter in das Polymer einarbeiten läßt als die eniio-Konfiguration. The polycyclic products of the process generally have structures in which the cyclohexene ring in the exo position to the neighboring Norborny I-speaking endo-compound can also be generated. If a norbornene is produced in such a way that vinyl chloride is reacted with cyclopentadiene, and if the norbornene is then reacted with isoprene, an intermediate product is obtained in which the caclohexene ring is almost exclusively in the exo position: the corresponding exo-1,4-endomethylene - 6 - methyllAS.SQlO-hexahydronaphthalene, which is produced by the elimination of HCl from the product , is a particularly valuable polymer intermediate as it has been found that the exo configuration is easier to incorporate into the polymer than the eniio configuration .
Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments.
Vinylacetat kann mit Cyclopentadien unter Bildung von Norbornenylacetat nach dem im Buch »Organic Reactions« Bd. IV, S. 92, beschriebenen Verfahren umgesetzt werden.Vinyl acetate can be mixed with cyclopentadiene to form norbornenyl acetate according to the method described in the book »Organic Reactions «Vol. IV, p. 92, described processes are implemented.
Isopren (90 g) und Norbornenylacetat (194 g) wurden 2 Stunden in einem Autoklav auf 1700C erhitzt. Das Produkt wurde unter einem Druck von 10 mm destilliert, wobei die bei 140 bis 148°C siedende Fraktion gesammelt wurde.Isoprene (90 g) and norbornenyl acetate (194 g) were heated to 170 ° C. in an autoclave for 2 hours. The product was distilled under a pressure of 10 mm, collecting the fraction boiling at 140 to 148 ° C.
Dieses Zwischenprodukt wurde durch ein Rohr aus rostfreiem Stahl bei 600° C geleitet, und das erhaltene Produkt enthielt l^Endomethylen-o-methyl-1,4,5,8,9,10-hexahydronaphthalin (4- Methyltricyclo-(6,2,l,02"7)-undecadien-4,9). Die Zusammensetzung des Produkts wurde durch kernmagnetische Resonanzspektrometrie, Massenspektrometrie und Gas Flüssigkeits-Chromatographie bestimmt.This intermediate product was passed through a stainless steel tube at 600 ° C and the product obtained contained 1-4-endomethylene-o-methyl-1,4,5,8,9,10-hexahydronaphthalene (4-methyltricyclo- (6.2 , l, 0 2 "7) -undecadien-4,9). the composition of the product was determined by nuclear magnetic resonance, mass spectrometry and gas liquid chromatography.
Norbornenylchlorid (Sdp. 50 bis 6O0C bei 10 mm Druck) wurde dadurch hergestellt, daß 320 g Vinylchlorid und 175 g Dicyclopentadien 3 Stunden in einem Autoklav bei 1900C umgesetzt wurden.Norbornenylchlorid (bp. 50 to 6O 0 C at 10 mm pressure) was prepared by 320 g of vinyl chloride and 175 g of dicyclopentadiene were reacted for 3 hours in an autoclave at 190 0 C.
Isopren (50 ml) und Norbornenylchlorid (80 ml) wurden 3 Stunden in einem Autoklav auf 170° C erhitzt. Dann wurdeIsoprene (50 ml) and norbornenyl chloride (80 ml) were heated to 170 ° C. in an autoclave for 3 hours. Then became
durch Destillation entfernt; Sdp. 100°C/0,5 mm. Das erhaltene Produkt mit der Formelremoved by distillation; Bp 100 ° C / 0.5 mm. The product obtained with the formula
CICI
ie
in
Is
ieie
in
Is
ie
ig ic ;nig ic ; n
r-Ά. m ier- Ά. m ie
nl) er-nl) he-
(26 g) wurde mit Kalium-tert.-butoxyd (13,4 g) 15 Minuten unter Rückfluß bei 190 bis 200 C erhitzt und dann abgekühlt.(26 g) was treated with potassium tert-butoxide (13.4 g) for 15 minutes heated under reflux at 190 to 200 ° C. and then cooled.
Der Lösung wurde Wasser zugegeben, und die Mischung wurde mit Äther extrahiert. Die ätherische Lösung wurde mit Wasser gewaschen, getrocknet und eingedampft. Der Verdampfungsrückstand wurde fraktioniert destilliert. Somit erhielt man 1,4-Endomelhylen-6-mcthyl-1,4,5,8.9,10-hexahydronaphthalin, Sdp. 80 bis 85'C/IOTorr. Durch kernmagnetischc Resonanz konnte man feststellen, daß dieses Produkt nur das Isomer enthielt, bei dem der Cyclohexcnring cxo zur Norborncnstruktur lag. Weitere Fraktionen, die bei 85 bis 1 lO'C/10 Torr und 1 lObis 120 C/IOTorr siedeten, wurden auch erhalten. Die letztere Fraktion enthieltWater was added to the solution and the mixture was extracted with ether. The essential Solution was washed with water, dried and evaporated. The evaporation residue was fractionated distilled. This gave 1,4-endomethylene-6-methyl-1,4,5,8,9,10-hexahydronaphthalene, 80 to 85'C / IOTorr. Through nuclear magnetic resonance it was possible to establish that this product only contained the isomer in which the cyclohexene ring cxo to the norbornean structure. Further fractions, which are at 85 to 1 10 ° C / 10 Torr and 1 10 to 120 C / 10 Torr boiled were also preserved. The latter fraction contained
(49 Teile). Sdp. 140 bis 148°C/15 Torr. Im Destillierkolben verblieben 13,5 Teile Deslillierrückstand.(49 pieces). Bp 140 to 148 ° C / 15 torr. In the alembic 13.5 parts of deslination residue remained.
Ein Autoklav aus rostfreiem Stahl wurde mit Stickstoff durchgespült und mit 224 TeilenA stainless steel autoclave was purged with nitrogen and filled with 224 parts
Ii ', !Ii ',!
2-Chlor-6-methyl-1.4-endomcthylcn-1.3.4,5,8.9.l0-hcptahydronaphthalin wurde nach dem Verfahren gemäß dem ersten Tci! von Beispiel 2 hergestellt.2-chloro-6-methyl-1,4-endomethylcn-1.3.4,5,8.9.10-hcptahydronaphthalene was made according to the procedure according to the first Tci! of Example 2 made.
Äthylenglykol (30 ml). Natriumhydroxyd (10 g) und 20 g des Hcptahydronaphthalins wurden in ein mit Kondensator und Rührer versehenes Gefäß eingebracht und dort 24 Stunden bei Erwärmung unter Rückfluß gerührt. Nach dem Abkühlen wurde der Inhalt des Gefäßes mit Wasser verdünnt und 3mal mit Äther extrahiert. Die ätherische Lösung wurde getrocknet und eingedampft. Somit erhielt man ein öl {9 g). das zu 70% aus M-Endomethylen-ö-mcthyl-1,4.5.8,9,10-hexahydronaphthalin bestand.Ethylene glycol (30 ml). Sodium hydroxide (10 g) and 20 g of the Hcptahydronaphthalins were in one with Condenser and stirrer-equipped vessel are introduced and heated there for 24 hours Stirred at reflux. After cooling, the contents of the jar were diluted with water and 3 times extracted with ether. The ethereal solution was dried and evaporated. An oil was thus obtained {9 g). 70% of M-endomethylene-ö-methyl-1,4.5.8,9,10-hexahydronaphthalene duration.
Die angegebenen Teile sind Gewichtsteilc.The parts given are parts by weight.
Ein Autoklav aus rostfreiem Stahl wurde mit Stickstoff durchgespült und mit 186 Teilen Dicyclo- pentadien und 325 Teilen Vinylchlorid gefüllt. Der Autoklav wurde dann verschlossen und auf 190 C erhitzt und 3 Stunden auf dieser Temperatur gehalten. Anschließend ließ man den Autoklav auf Raumtemperatur abkühlen und öffnete ihn. Das nicht umgesetzte Vinylchlorid ließ man abdampfen. A stainless steel autoclave was flushed through with nitrogen and filled with 186 parts of dicyclopentadiene and 325 parts of vinyl chloride. The autoclave was then closed and heated to 190 ° C. and held at this temperature for 3 hours. The autoclave was then allowed to cool to room temperature and opened. The unreacted vinyl chloride was allowed to evaporate.
Der Inhalt des Autoklavs wurde dann in einen Destillierapparat eingeführt und durch eine mit .Glasspiralen gefüllte metallisierte, etwa 61 cm lange Kolonne mit Vakuummantel destilliert. Eine erste Fraktion destillierte bei Temperaturen bis zu 5C C, 15 mm Torr und wurde verworfen Zwei weitere Fraktionen wurden gesammelt, nämlich Norbornenyl- chlorid (70.5 Teile). Sdp. 52 C 15 Torr, und The contents of the autoclave were then introduced into a still and distilled through a metalized, approximately 61 cm long, vacuum jacketed column filled with glass spirals. A first fraction distilled at temperatures up to 5C C, 15 mm Torr and was discarded. Two further fractions were collected, namely norbornenyl chloride (70.5 parts). Bp. 52 C 15 Torr, and
und 40 teilen Isopren gefüllt. Der Autoklav wurde verschlossen, auf eine Temperatur von 170" C erhitzt und 3 Stunden auf dieser Temperatur gehalten. Dann ließ man den Autoklav auf Raumtemperatur abkühlen, worauf dessen Inhalt in einen Destillierapparat eingeführt und alsdann durch eine mit Glasspiralen gefüllte metallisierte, etwa 61 cm lange Säule mit Vakuummantcl destilliert wurde.and 40 parts isoprene filled. The autoclave was closed and heated to a temperature of 170 "C and kept at this temperature for 3 hours. Then the autoclave was allowed to cool to room temperature, whereupon its contents are introduced into a still and then through one with glass spirals filled metalized, about 61 cm long column with vacuum jacket was distilled.
13 Teile einer bei Temperaturen bis zu 118 C/7 Torr siedenden ersten Fraktion wurden verworfen, und drei weitere Fraktionen wurden gesammelt, nämlich 117 Teile nicht umgesetzter Verbindung der Formel13 parts of a temperature up to 118 C / 7 Torr The boiling first fraction was discarded and three more fractions were collected, viz 117 parts of unreacted compound of the formula
/Y-/ Y-
eiegg
Sdp. 118 bis 135 C/7 mm (hauptsächlich 125 C). 30Teile einer bei 135 bis l62C7Torr siedenden Fraktion und 465 Teile einer Verbindung der FormelBp. 118 to 135 C / 7 mm (mainly 125 C). 30 parts of a fraction boiling at 135 to 162C7 Torr and 465 parts of a compound of the formula
McMc
worin eine der Gruppen X und X' Wasserstoff ist unc die andere Chlor bedeutet. Sdp. 162 bis 195 C 7 Ton (hauptsächlich 192 C). 44 Teile der Verbindung dei Formelwherein one of the groups X and X 'is hydrogen and the other is chlorine. Bp. 162 to 195 C 7 tone (mainly 192 C). 44 parts of the compound of formula
worin eine der Gruppen X und X' Wasserstoff ist un die andere ein Chloratom bedeutet, wurden in ei mit Kondensator und Rührer versehenes Gefä eingebracht und unter Rückfluß aui eine Temperatiwhere one of the groups X and X 'is hydrogen and the other is a chlorine atom, were in ei Introduced with a condenser and stirrer provided vessel and under reflux aui a Temperati
von 20ffC erhitzt. 16Teile Kalium-tert.-butox) wurden allmählich während 30 Minuten dem GeR zugeführt. Nach erfolgter Zugabe ließ man den Gefäl inhalt abkühlen. Die Mischung wurde dann in Wass eingegossen und 3mai mit Äther extrahiert. D heated from 20ffC. 16 parts of potassium tert-butox) were gradually added to the GeR over a period of 30 minutes. When the addition was complete, the contents of the vessel were allowed to cool. The mixture was then poured into water and extracted three times with ether. D.
6s ätherische Extrakt wurde durch Stehen über 6s essential extract was made by standing over vnsstvnsst freiem Natriumsulfat während 2 Stunden eetrockn Der Äther wurde dann abgedampft, und der Rüc stand wurde durch eine etwa 61 cm lange Vigretfree sodium sulfate for 2 hours eetrockn The ether was then evaporated, and the Rüc A vigret was about 61 cm long
1010
säule destilliert. Somit erhielt man 13 Teile einer Fraktion auscolumn distilled. Thus, 13 parts of a were obtained Faction from
MeMe
Sdp. i uO bis 190°C/8Torr.Bp. I uO to 190 ° C / 8 torr.
Isopren wurde mit Norbomenylacetat wie bei Beispiel 1 umgesetzt. Das so erhaltene Zwischenprodukt wurde in einem StickstolTstrom durch eine ii-Toncrdeschicht bei 300"C geleitet. Das Volumen der Schicht betrug 30 ecm, die Durchsatzmenge des Stickstoffs betrug 20 l/h, und die Kontaktzeit des Acetats in der Schicht betrug etwa 5 Sekunden. Slwa 20 g Acetat wurden durch die Säule in 50 bis 90 Minuten hindurchgelcitct. Die Zusammensetzung des Produkts wurde durch kernmagnetische Resonanzspcktromctric, Massenspektrometric und Gas-Flüssigkcits-Chromatographie bestimmt. Der Umsatz von Acetat zu M-Endomethylen-o-methyl-1,4,5,8,9,10-hcxahydronaphthalin betrug 21,8%.Isoprene was made with norbomenyl acetate as in Example 1 implemented. The intermediate product thus obtained was in a nitrogen stream through a ii-clay cream layer passed at 300 "C. The volume of the layer was 30 ecm, the flow rate of nitrogen was 20 l / h, and the contact time of the Acetates in the shift was about 5 seconds. Approximately 20 g of acetate were through the column in 50 to 90 minutes passed through. The composition of the product was determined by nuclear magnetic resonance turbomctric, Mass spectrometric and gas-liquid chromatography determined. Sales of Acetate to M-endomethylene-o-methyl-1,4,5,8,9,10-hydroxahydronaphthalene was 21.8%.
Zeit Sld.time Sld.
*) ^-hcptiihydronaphlhalin.*) ^ -hcptiihydronaphlhalin.
2-Chlor-6-methy I-1,4-endomethylcn-1,3,4,5,8,9,10-heplahydronaphthalin wurde wie bei Beispiel 2 hergestellt. 2-chloro-6-methy I-1,4-endomethylcn-1,3,4,5,8,9,10-heplahydronaphthalene was produced as in Example 2.
0,5 Mol des Heptahydronaphthalins wurde mit I Mol Natrium-tert.-butoxyd in tert.-Butanol auf 2(X)1C erhitzt. Nach 2 Stunden waren 77% des 2-Chlorhcptahydronaphthalins zu 1,4-EndomethyIen-6-mclhyl-I,4,5,8,9,10-hexahydronaphthalin umgesetzt worden.0.5 mol of the heptahydronaphthalene was heated to 2 (X) 1 C with 1 mol of sodium tert-butoxide in tert-butanol. After 2 hours, 77% of the 2-chlorohydronaphthalene had been converted to 1,4-endomethylene-6-methyl-1, 4,5,8,9,10-hexahydronaphthalene.
Beispiele 8 bis K)Examples 8 to K)
Norborncnylchlorid und Isopren wurden in einem l-l-»Inconei«-Aulokiav Typ AE bei einer TemperaturNorbornyl chloride and isoprene were placed in a l-l "Inconei" aulokiav type AE at one temperature
zwischen 170 und 210 C unter autogenem Druck In den folgenden Beispielen wurde Norbornenyl-between 170 and 210 C under autogenous pressure In the following examples, norbornenyl-
mitcinander umgesetzt. Die Produkte wurden durch chlorid mit den angegebenen Dienen durch Erkern magnetische Resonanz und Gas-Flüssigkeits- 35 wärmung in einem Autoklav umgesetzt, worauf dasimplemented together. The products were bayed by chloride with the indicated services magnetic resonance and gas-liquid heating are implemented in an autoclave, whereupon the
Chromatographie analysiert. Die erzielten Ergebnisse Reaktionsprodukt jeweils durch Destillation isoliertAnalyzed by chromatography. The results obtained reaction product isolated in each case by distillation
waren wie folgt: wurde.were as follows: was.
piclBci-
picl
chlondNorborncn \ l-
chlond
und -temperaturreaction time
and temperature
C.TorrSdp.
C. Torr
Butadien. 41 g
(0.5 Mol)2: 3-dimethyl /
Butadiene. 41 g
(0.5 moles)
(55,6%)57.5 g
(55.6%)
(2 Mol)Piperylene. 136 g
(2 moles)
(36%)140 g
(36%)
(I Mol)Butadiene. 54 g
(I mole)
(X/(X /
(62%)112g
(62%)
Eüminienmg von HCl aus dem Norbornenylcblorid/Dien-AdduktEüminienmg of HCl from the Norbornenyl chloride / diene adduct
3,45 g Natrium wurden mit 150 ml teft-Butanol 3 Stunden in einem Schwingautoklav bei 160* C umgesetzt- Der Autoklav wurde dann abgekühlt und3.45 g of sodium were mixed with 150 ml of teft-butanol Reacted for 3 hours in a vibrating autoclave at 160 ° C. The autoclave was then cooled and geöffnet, worauf das Norbornenylchlorid/Dier Addukt eingetragen wurde. Dann wurde der Autoklav unter den in der nachfolgenden Tabelle angegebenen Bedingungen wieder erhitzt. Die Produkte wurden jeweils durch Destillation isoliert.opened, whereupon the norbornenyl chloride / Dier Adduct was entered. Then the autoclave was operated under those given in the table below Conditions reheated. The products were each isolated by distillation.
spielgame
cinwaagccinwaagc
und -temperaturand temperature
oC/Torr o C / Torr
(66%)14.7 g
(66%)
(73,5%)12g
(73.5%)
CÄf Cl
CÄf
(63%)23.5 g
(63%)
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