DE2027568A1 - - Google Patents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
- C08G59/02—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule
- C08G59/12—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule of polycarboxylic acids with epihalohydrins or precursors thereof
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- Epoxy Compounds (AREA)
Description
Dr. Ψ. Zumstoln ten. ■ Dr. E. Aeemann
Dr. R. Ko»nifleb»reer - Dipl. Ph»«. R. Holzbauer
Dr. F. Zunwtein jun. Patentanwalt·
Case 6783A f M°neh#n * Brauhoü"tr°ße 4"" .
DEUTSCHLAND
Polycarbonsäuren.
Es ist bekannt, Polycarbonsäurepolyglycidylester herzustellen durch Umsetzung einer Polycarbonsäure mit überschüssigem
Epichlorhydrin in Gegenwart eines Katalysators und bei erhöhter Temperatur zum Chlorhydrinester und anschi Lessende .
Dehydrohalogenierung zum" Polyglycidylester. Als Dehydrohalo-
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genierungsmittel kann dabei überschüssiges Epichlorhydrin dienen;
in der Regel wird für die vollständige Dehydrohalogenierung das Reaktionsgemisch in einer zweiten Stufe mit starken Alkalien, wie
Natriumhydroxid,behandelt. Solche bekannte Verfahren sind beispielsweise in der deutschen Patentschrift 1 165 CTJO,
der deutschen Auslegeschrift 1 211 VJI und der französischen
Patentschrift 1 530 I85 beschrieben. Bei den bekannten Verfahren
war man bisher immer bestrebt, als Ausgangsstoffe Carbonsäuren zu verwenden, die möglichst frei von Anhydrid
sind; denn es wurde angenommen, dass sonst der bei der Glycidylierung als Zwischenstufe entstehende Chlorhydrinester
wenigstens teilweise sofort mit dem Anhydrid reagieren und Polyester bilden würde, entsprechend der bekannten Reaktion
zwischen Anhydriden und alkoholischen Hydroxylgruppen. Ausserdem ist bekannt, dass sich Epoxidverbindungen und Dicarbonsäureanhydride
in Gegenwart von tertiären Aminen zu höhermolekularen, linearen Polyestern umsetzen. So können z.B.
aus Phenolglycidyläther und Phthalsäureanhydrid Polyester vom
Durchschnittsmolekulargewieht 901OOO erhalten werden.(vgl.
Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, 196^5, Band lK/2,
Seite 15).
Es war demnach zu erwarten, dass bei der Herstellung von
Carbonsäureglycidyles.tern aus Carbonsäureanhydriden oder aus anhydridhaltigen Carbonsäuren durch teilweise Bildung von
Polyestern Produkte mit tieferem Epoxldgehalb, höherem Chlor-
BADORISIMAL
« a f
• I · * ι
gehalt und höherer Viskosität als bei der Verwendung von
vollkommen anhydridfreien Polycarbonsäuren erhalten werden, und es bestand ftlr den Fachmann ein berechtigtes Vorurteil
gegen die Verwendung von nicht vollständig anhydridfreien Polycarbonsäuren oder gar von Carbonsäureanhydriden als Ausgangsstoffe
für die Glycidylierung.
Die technische Herstellung von zahlreichen praktisch
wichtigen Polycarbonsäuren, vor allem solchen, in denen zwei vicinale Carboxylgruppen an einen carbocyclischen 6-Ring
gebunden sind, wie z.B. Phthalsäure, Tetrahydrophthalsäure und Hexahydrophthalsäuren erfolgt anderseits in der Regel auf
dem Umweg über die Verseifung der entsprechenden, grosstechnisch leicht zugänglichen Anhydride'mit verdünnten
Säuren oder Laugen. So wird z.B. Phthalsäureanhydrid durch Luftoxidation von Naphthalin, oder Tetrahydrophthalsäureanhydrid
durch Diels-Alder Addition von Butadien und Maleinsäureanhydrid hergestellt. Bei der Verseifung derartiger Anhydride bilden
sich in der Regel schwer rührbare, voluminöse und teilweise
feste Gemische, deren Aufarbeitung einen mitunter erheblichen Kosten- und Zeitaufwand erfordert. Es bestand deshalb ein
Bedürfnis für die direkte Verwendung der Carbonsäureanhydride
ohne den unwirtschaftlichen Umweg über die Verseifung zu den
betreffenden Carbonsäuren.
Es wurde nun überraschend gefunden, dass es entgegen dem
' in der Fachv^lt verwurzelten Vorurteil unter gewissen Bedin-
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BAD ORIGINAL
gungen gelingt,Folyglycidylester direkt aus Polycarbonsäuren
anhydriden oder aus Gemischen von Polycarbonsäureanhydriden und den.entsprechenden Polycarbonsäuren herzustellen» Dazu
wird für die Durchführung der ersten Reaktionsstufe s d.h. der
Anlagerung von Epichlorhydrin an die Carbonsäure ,,ein Geraisch
aus Polycarbonsäureanhydridj, Epichlorhydrin und Wasser vorgelegt»
Bei dieser Methode foilöefe sich die freie Polycarbonsäure
aus dem Polycarbonsäureanhydrid in situ durch- Hydrolyse«,
Durcli geeignete Wahl der Dosierung und des Zeitpunktes der
Zugabe des Katalysators^, die sich nach der Natur des einge- .
setzten Polycarbonsäureanhydrids richten müss©n5 kann man in
allen Fällen erreichen^ dass die Anhydride in erster Linie
mit dem anwesenden Wasser reagieren und nicht mit dem gebildeten Chlorhydrinester. Die katalysierte Anlagerungsreaktion der
freien Polycarbonsäure mit Epichlorhydrin zum Chlorhydrinester und die anschliessende Dehydrohalogenierung zum Polyglycidylester
werden in an sich bekannter Weise durchgeführt.» In der
Regel entfernt man das überschüssige Wasser spätestens nach Beendigung der Anlagerungsreaktion durch azeotrope Destillation»
Anstelle von Epichlorhydrin kann man auch ß-Methylepichlorhydrin
verwenden, um so die entsprechenden ß-Methylglycidylester
herzustellen.
Die Reaktionsgeschwindigkeiten dör Verseifung von cyclischen
Carbonöfiu;.-f/i!iiiiydr-j(i':/: -1It Vlnvaer zu den entsprechenden Polycarbonsäuren
sind Hehr itarlr versah !.(-den j ,-te nehmen unter sonst
π η "ί 8 κ 1 / 7 η α Ί
gleichen Bedingungen etwa in folgender Reihenfolge ab:
Hexahydrophthalsäureanhydrid
Il
Δ -Tetrahydrophthalsäureanhydrid
Δ -Tetrahydrophthalsäureanhydrid
o-Phthalsäureanhydrid .
1,8-Naphthalindicarbonsäureanhydrid
Pyromellitsäuredianhydrid
Trimellitsäureanhydrid
Addukte aus konjugiert ungesättigten Fettsäuren und Maleinsäureanhydrid.
Die Reaktionsgeschwindigkeiten der Anlagerung von Epiehlorhydrin
an Polycarbonsäuren sind ebenfalls stark verschieden, die Anlagerung'dauert-z.B. bei gleichen Bedingungen für
o-Phthalsäure 44 Minuten
4
Δ -Tetrahydrophthalsäure 55 Minuten
Δ -Tetrahydrophthalsäure 55 Minuten
Hexahydrophthalsäure βθ Minuten.
Daraus kann man sehen, dass die verfahrensgemässe Herstellung des Polyglycidylesters aus Hexahydrophthalsäureanhydrid keine
besonders kritischen Bedingungen erfordert, weil die Verseifung sehr rasch und die Anlagerung langsam erfolgt, so dass die
beiden Reaktionen ohne weiteres gleichzeitig neben- bzw. nacheinander durchgeführt werden können.
Dementsprechend ist der Bereich der möglichen Reaktionsbedingungen
sehr weit, im einfachsten Fall können Hexahydrophthalsäureanhydrid, Wasser, Egichlorhydrin und Anlagerungskatatysator
vor«se:i©gt und auf die Anlagerungstemperatur von z.B. 80 - 100 C
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II»
Sir*
erwärmt werdenj Verseifung und Anlagerung verlaufen dann in'
der gewünschten Weise.
Bei anderen Carbonsäureanhydride^ wo die Verseifung
langsamer und/oder die Anlagerung rascher verläuft, müssen" die Reaktionsbedingungen entsprechend angepasst werdenj
der Bereich der günstigen Reaktionstoedinguogen wird dabei
enger. Da die Verseifung unbedingt vollständig beendet sein muss, bevor die Anlagerung zu Ende ist, kann man. in diesen
Fällen eine, oder wenn nötig, beide- der folgenden Massnahmen vorsehen:
langsamer und/oder die Anlagerung rascher verläuft, müssen" die Reaktionsbedingungen entsprechend angepasst werdenj
der Bereich der günstigen Reaktionstoedinguogen wird dabei
enger. Da die Verseifung unbedingt vollständig beendet sein muss, bevor die Anlagerung zu Ende ist, kann man. in diesen
Fällen eine, oder wenn nötig, beide- der folgenden Massnahmen vorsehen:
1. Die Anlagerungszeit wird durch Herabsetzung der.. Katalysatormenge verlängert. Aus praktischen Gründen wird man dabei
Anlagerungszeiten von mehr als zwei Stunden vermeiden.
Zwischen 20 Minuten und 2 Stunden ist dabei die Anlagerungszeit etwa proportional zum Logarithmus der Katalysatorkonzentration.
Zwischen 20 Minuten und 2 Stunden ist dabei die Anlagerungszeit etwa proportional zum Logarithmus der Katalysatorkonzentration.
2. Der Anlagerungskatalysator wird erst zugegeben, wenn bereits
ein Teil des Anhydrids verseift ist, so dass während der Anlagerung genügend Zeit för die Verseifung des restlichen
Anhydrids verbleibt.
Auf diese- Weise ist es möglich* auch schwer verseifbare Anhydride
von sehr rasch anlagernden Carbonsäuren erfinduogsgeraass zu
glyeidylieren.
Die als Endprodukte erhaltenen Polyglyeldylester unter-.
scheiden steh weder in ä«|P Qualität »och in irgendwelchen anderen
Eigenschaften von den entsprechenden, aus den anhydridfreien
Carbonsäuren hergestellten Polyglycidylestern.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein
Verfahren zur Herstellung von Polyglycidylestern oder PpIy-(ß-methylglyeidyl)-estern
von Polycarbonsäuren durch Umsetzung von mindestens einen carbocyclischen Ring sowie mindestens zwei
zur intramolekularen Anhydridbildung befähigten Carboxylgruppen
enthaltenden Polycarbonsäuren mit Epichlorhydrin oder ß-Methyleplehlorhydrin
in Gegenwart eines Katalysators zum entsprechenden Chlorhydrinester, und anschliessende Dehydrohalogenierung des
Chlorhydrinesters zum Glycidylester bzw. ß-Methylglycidylester,
dadurch gekennzeichnet, dass man die Polycarbonsäure im Reaktionsgemisch
aus dem entsprechenden cyclischen Polycarbonsäureanhydrid
in Gegenwart von Wasser und von Epichlorhydrin bzw, ß-Methylepichlorhydrin in situ durch Hydrolyse bildet, wobei
man den Zeitpunkt, wo der Katalysator dem Reaktionsgemisch zugesetzt
wird,sovfie die Dosierung der zugesetzten Katalysatormenge
derart wählt, dass die Hydrolyse des Polycarbonsäüreanhydrids praktisch abgeschlossen ist, bevor die weitere Umsetzung
der gebildeten Polycarbonsäure zum Chlorhydrinester noch vollständig beendet ist. Vorzugsweise werden die Dosierung
und der Zeitpunkt der Zugabe des Katalysators nach Massgabe des verwendet en Polycarbonsäureanhydride derart aufeinander
abgestimmt,.J^ss im Zeitpunkt, n. die Hydrolyse άκ% PoVvoarbonsäureanhydr'■■-.-.
pi-^klLsch b« endet int, nicht mch·/. -i\r 90 'iolnrosent
der !-.-ta.1 gnbildetrn PoIa c'n'bcnsäure- .f-'-t f1''!or-^>'
. HO 9 (:h ι / 2 D 0 ι
BAD
weiterreagiert haben.
Als cyclische Polyparbonsäureanhydride der oben bezeichneten Art kommen vor allem Anhydride solcher Polycarbonsäuren
in Frage, in denen zwei vicinale Carboxylgruppen an den gleichen carbocyclischen Sechsring gebunden sind.
Solche Anhydride sind beispielsweise cycloaliphatische
k
Polycarbonsäureanhydride, wie & -Tetrahydrophthalsäurean-
Polycarbonsäureanhydride, wie & -Tetrahydrophthalsäurean-
4 >
hydrid, 4-Methyl-A -tetrahydrophthalsäureanhydrld, Hexahydrophthalsäureanhydrid,
4-Methylhexahydrophthalsäureanhydrid, 5,6-Endomethylen-A -tetrahydrophthalsäureanhydrid
(= Nadicanhydrid), ^-Methyl-^ö-endomethylen-Δ-tetrahydrophthalsäureanhydrid
(= Methylnadicanhydrid)f 3i»4#5*6,7i7~Hexachlor-jJiö-endomethylen-tetrahydrophthalsäureanhydrid
(= Chlorendsäureanhydrid), das Diels-Alder Addukt aus 2 Mol Maleinsäureanhydrid
und 1 Mol l,4-Bis-(cyclopentydienyl)-2~buten,
oder Diels-Alder Addukte.aus Maleinsäureanhydrid und konjugiert
ungesättigten Fettsäuren, wie 2,4-Hexadiensäure (Sorbinsäure
), 9»11-Octadecadiensäure (Rieinensäure), 9,11,13-Octa-.decatriensäure
(Eleostearinsäure), 9»11,15,14-Octa3ecatetraensäure;
ferner aromatische Polycarbonsäureanhydride, wie Phthalsäureanhydrid, Trimellitsäureanhydrid oder Pyromellitsäuredianhydrid.
Man kann aber- auch andere carbocyclische Ringe
enthaltende cyclische Anhydride γοη Polycarbonsäuren'ver-
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I t i
I 111
i ι
wenden,.deren Carboxylgruppen sich an verschiedenen, gegebenenfalls
anellierten. Ringen befinden, wie beispielsweise 1,8-Naphthalin-dicarbonsäureanhydrld.
Besonders vorteilhaft verwendet man beim erfiridungsgemässen
Verfahren die durch Diels-Alder Addition aus billigen petrochemisehen Rohstoffen zugänglichen cyclo-
4 aliphatischen Dicarbonsäureanhydride:, wie z.B. Δ -Tetrahydrophthaisäureanhydrid
oder Hexahydrophthalsäureanhydrid.
In der Regel wird beim ersten Verfahrensschritt in an sich bekannter Weise ein stöchiometrischer Ueberschuss
von Epichlorhydrin oder ß-Methylepichlorhydrih, und zwar
mindestens 2 Mol Epichlorhydrin je 1 Aequivalent Carboxylgruppen umgesetzt. Bei diesem ersten Verfahrensschritt spielen sich im Anschluss an die Verseifung des Polycarbonsäureanhydrids
bekanntlich hintereinander folgende katalysierte Reaktionen ab, die am Beispiel der Herstellung von Hexahydrophthalsäurediglycidylester
erläutert werden; 1. Bildung des Chlorhydrinesters gemäss der Reaktionsgleichungi
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0
1
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-σ-
OH 01
-Ο—CH2-CH-CH2
-C Ο—CH9-CH-CH9
ι 2II2
0 OH CSl
Die primäre Bildung des Chlorhydrinesters geraäss
der Reaktionsgleichung (1) ist bis zur Temperatur von ca. l60°C praktisch irreversibel.
"Umepoxidierungw gemäss der Reaktionsgleichung
OH Cl
CH2 CH-CH2Cl
O . O
Il · /
C-O-CH2-=—CH—-<ΪΗ2
,- CH-
0 009851/208
+ 2 CH,
'
öl
il CH9
OH Cl
t < t β
I ·
- 11 -
Diese ümepoxidierung stellt eine chemische Gleichgewichtsreaktion
dar. Da die Gleichgewichtskonzentration an Diglycidylester von der Konzentration des nicht umgesetzten
Epiehlorhydrins in dem im chemischen Gleichgewicht befindlichen Reaktionsgemisch abhängt, lässt sich das Gleichgewicht
umso stärker zugunsten des· Diglycidylesters verschieben, je höher der eingesetzte üeberschuss an Epichlorhydrin
ist.
Die Verseifung des Polycarbonsäureanhydrids, die Anlagerung von Epichlorhydrin an die entstandene freie Carbonsäure
und die Epoxidation, die teilweise nebeneinander verlaufen und daher gemeinsam als erster Verfahrensschritfc
gezählt werden, wird zweckmässig im Temperaturintervall von
80 bis 150°C, und vorzugsweise bei ca. 80 bis 1000C durchgeführt.
Da das chemische Gleichgewicht bei der Ümepoxidierung
durch einen grossen Üeberschuss an Epichlorhydrin in erwünschter Weise zugunsten einer hohen Konzentration an
Carbonsäureglycidylester verlagert wird, verwendet man das
Epichlorhydrin vorteilhaft in einer Menge von 5 bis 10 Mol
pro Aequivalent Carboxylgruppen.
Die Anlagerung von Epiehlorhydrin an die in situ
gebildete Polycarbonsäure erfolgt in Gegenwart von Katalysatoren.
Es eignen sich in erster Linie Katalysatoren, die im wasserhaltigen Reaktionsmedium gut löslich sind, in erster
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« « B
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Linie anorganische oder organische Basen und deren Salze
mit Säuren, sowie quaternäre Ammoniumverbindungen»
Geeignet sind beispielsweise starke Alkalien, wie Kaliumhydroxid oder insbesondere Na£riumhydroxid, in '
katalytischen Mengen, oder Alkalimetallsalse, wie Lithiumchlorid,
Lithiumbroraid, Kaliumbromid und Natriuraacetat,
Ferner eignen sich vor allem niedrigmolekulare tertiäre Amine, wie Triäthylamin, Tri-n-propylamin, Benzyldime
thy lamina, Triäthanolamini quaternäre Ämmoniumbasen.,
wie Tetramethylammoniumhydroxid,, Benzyltrimethylammoniumnydroxid
und quaternäre Ammoniumsalze, wie Benzyltrimethylammoniumchlorid,
Benzyltrimethylammlniumacetat, Methylfcriäthylammoniumchloridj
besonders gute Ergebnisse werden in der Regel mit Tetramethylammoniumehlorid als' Katalyt erzielt.
Weitere brauchbare Verbindungen mit einer tertiären Araingruppe,
die auch in quatemisierter Form eingesetzt werden
können, sind Hydrazine mit einem tertiären Stickstoffatom, wie 1,1-Dimethy!hydrazin.
Geeignet sind femer auch niedermolekulare Ttiioäther
und Sulfoniumsalze, bzw. Verbindungen, welche mit den
Epihalogenhydrinen in Thioäther oder SuIf oniumverbindiingen
übergehen können, wie Selnrefelwassörstoff* Natritimsiilfid
oder Mercaptane. Als solöJte Äloäther bzw« SMlfoniuiBsalze . ,
seien genannt! * . *"
00 98 51/2087 ' ■. '■'■■'
ORiGiNAL INSPECTED
2027588
. Dläthylsulfid, /3-Hydroxyäthyläthylsulfid,
/3-Hydroxypropyläthylsulfid, Oi -Hydroxy-tetramethylenäthylsulfid,
Thibdiglykol, Mono-j3-cyanoäthyl~thioglykoläther, Dibenzylsulfid, Benzyläthylsulfid, Benzylbutyl- ·
sulfid, Trimethylsulfoniumjodid, Tris-(ß-hydroxyäthyl)-sulfoniumchlorid,
Dibenzyl-methylsulfoniumbromid, 2,5-Epoxypropylmethyläthylsulfoniurajodid,
Dodecylmethylsulfid,
Dithian.
Man kann aber in gewissen Fällen auch schwer-
oder unlösliche Katalysatoren verwenden, z.B. organische hochmolekulare unlösliche Verbindungen, die entweder salzartige Gruppen oder Gruppen, die unter den Reaktionsbedingungen
in salzartige Gruppen übergehen, oder Säurearaid-,
gruppen enthalten. Solche Verbindungen sind beispielsweise die Salze von hochmolekularen organischen Säuren, wie Alkali-,
Ammonium- und Aminsalze der Polyacrylsäure, insbesondere
aber sogenannte Ionenaustauscherharze.
Wie weiter oben erwähnt, richtet sich die Dosie-
. rung und der Zeitpunkt der Zugabe des Katalysators nach
der Art des eingesetzten Polycarbonsäureanhydrids. Die zugesetzte
Menge kann in weiten Grenzen variiert werden und kann z.B. 0,01 bis 5 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,1 bis
1 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten des Reaktionsgemisches betragen. Verwendet man ein
, PolycarbonsäureanHydridj, wie Phthalsäureanhydrid, dessen
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• te ι
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Hydrolyse nicht wesentlich schneller verläuft als die
katalysierte Anlagerung von Epichlorhydrin oder JJ-Methylepichlorhydrin
an die entstandene Polyoarbonsäure, dann
setzt man den Katalysator vorzugsweise erst nach der praktisohen Beendigung der Hydrolyse des Polycarbonsäureanhydrida
ssu.
' Verwendet man dagegen ®in Polyearbonsäureanhydrid,
dessen Hydrolyse wesentlich schneller verläuft als die katalysierte Anlagerung von Epichlorhydrin oder
ß-Methylepichlorhydrisi an die entstandene Polycarbonsäuren
dann kann man den Katalysator dew Heakfcionsgeraisch grundsätslißh
in einem beliebigen Zeitpunkt sugebenj bevorzugt
wird indessen auch im letztere» Fall ©in Zusatz erst nach
fortgeschrittener Oder praktisch beendeter Hydrolyse des
Polye arbonsäur eanhydriils.
Es igt zwclaMsßtgs den «ersten Verfahrens schritt
abzubrechen, sobald der Bidpw&t ftp die quantitative Addition
von Epichlorhydrin erreicht worden isfe®
Dieser EnäpwnW lässt sieh z*B. analytisch durch_
die Abnähme d®s Epoxittgehsifees im Heaktionsgemiseh näherungsweise
bestimraen,.da- in der ersten Reaktionsstufe theoretisch
für jede veresterte Carboxylgruppe eine äquivalente Menge Epoxidgruppen verbraucht wird.
Wesentlich genauere Ergebnisse liefert die direkte Verfolgung des Verlaufs der Addition durch Messung des p^ im
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Reaktionsgemisch, z.B. mit einer p„-Elektrode. Infolge
des Verschwlndens der Carboxylgruppen während der Reaktion verändert sich das p« des Reaktionsgemieches ähnlich wie
bei einer Titration; sobald die Anlagerung von Epichlor-'
hydrin bzw. die Veresterung der Carboxylgruppen gemäßs
Reaktionsgleichung (l) vollständig 1st, tritt ein deutlicher
pjj-Sprung auf» analog wie beim Endpunkt einer Titration.
Sobald dieser Pjj-Sprung auftritt, sollte man daher mit dem zweiten Verfahrensechritt, d.h. der Dehydrohalogenierung
beginnen.
Das überschüssige Wasser wird in der Regel bereits während der Anlagerungsreaktion durch azeotrope Destillation
im Kreislauf (ohne Vakuum) entfernt, damit Öle anschliessende Dehydrohalogenierung mit einem wasserfreien
Gemisch begonnen werden kann. Wenn der Zeitaufwand keine
Holle spielt« so kann auch erst nach der Anlagerung, aber
bei tieferer Temperatur (z.B. bei 5O°C) und unter Teilvakuum das Wasser durch azeotrope Destillation im Kreislauf
abgetrennt werden.
Für die Dehydrohalogenierung verwendet man in der Regel starke Alkalien, und zwar vorzugsweise konzentrierte
wässerige Lösungen von starken Alkalien, z.B. konzentrierte wässerige Natronlauge oder Kalilauge. Die Konzentration der
Alkalilösungen beträgt im allgemeinen 4o bis 60 Gewichtsprozent. Das Alkali wird dabei in der Regel im stöchiometri-
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- 16 sehen Ueberschuss von 5 bis 4o#, berechnet auf Aequivalente
<i Cf
Carboxylgruppen der umgesetzten Carbonsäure eingesetzt, und zwar verwendet man vorzugsweise einen stöchlometrischen
Ueberschuss von .5 bis 15#>
Die Alkalilauge wird zweckmässig in kleinen Portionen bzw. tropfenweise eingeführt , wobei das eingebrachte
Wasser und das gebildete Reaktionswasser azeotrop zusammen mit dem Epichlorhydrin bzw. ß-Methylepichlörhydrin
abdestiiliert werden. Die Eintragegeschwindigkeit ist davon abhängig, wie rasch das Wasser aus dem Reaktionsgemisch abdestilliert
werden kann. Arbeitet man bei Normaldruck, dann entspricht die Reaktionstemperatur der zweiten Verfahrensstufe
dem Siedeintervall für das azeotrope Abdestillieren von Wasser und Epiehlorhydrin bzw. /3-Methylepichlorhydrin,
d.h. sie liegt im allgemeinen zwischen 100 bis 115 C,
zumeist bei 100 bis 105°C.
Vorzugsweise wird Jedoch die Dehydrohalogenierung im Vakuum bei tieferer Temperatur, in der Regel im Intervall
50 bis 8O0C durchgeführt. Eine bevorzugte Dehydrohalogenierungstemperatur
beträgt ca. 6O0C; man beginnt dabei die Dehydrohalogenierung bei einem Vakuum von etwa 150 mm Hg
und reduziert den Druck im Verlauf der Reaktion langsam auf etwa 70 mg Hg. Bei dieser Arbeitsweise ist die Aufrechterhaltung
einer genügenden Wasserkonzentration Im Reaktionsgemisch gewährleistet, .
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Nach Beendigung des Eintragens der Alkalilauge sollte die Reaktion in der Regel durch Abkühlen oder
durch Wasserzusatz abgebrochen werden. Längeres Nachreagierenlassen
erhöht den Chlorgehalt des Endproduktes und ergibt
eine schlechtere Epoxidausbeute.
Die anschliessende Aufarbeitung des Reaktionsproduktes kann in an sich bekannter Weise nach verschiedenen
Methoden erfolgen, wobei in der Regel der Katalysator
entfernt wird, damit stabile Endprodukte mit hohem Epoxidgehalt erhalten werden.
Man kann beispielsweise so vorgehen, dass nach dem Abkühlen das abgeschiedene feste Kochsalz in bekannter
Weise, z.B. durch Filtration oder Abzentrifugieren abgetrennt, der Filterkuchen mit Epichlorhydrin oder /3-Methylepichlorhydrin
gründlich gewaschen und das überschüssige Epichlorhydrin bzw. j3-Methylepichlorhydrin abdestillierfc
wird. Daran schliesst sich das Auswaschen des Katalysators mit Wasser an. .
Gemäss einer bevorzugten Aufarbeitungsmethode wird das ausreagierte Reaktionsgemisch ohne vorheriges Abdestillieren
von Epichlorhydrin bzw. ^-Methylepichlorhydrin direkt mit Wasser ausgewaschen, um den Katalyt zu entfernen,
sodann neutralisiert, das Epichlorhydrin bzw. ß-Methylepichlorhydrin
abdestilliert, der Rückstand getrocknet und filtriert, '
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Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten
Polyglycidylester bzw. Poly-(/3-methylglycidyl)-ester
können als Veresterungskomponenten für die Herstellung
von Polyestern, z.B. in. der Lackindustrie,dienen. Die Polyglycidylester
lassen sich mit den üblichen Härtern für Epoxidharze, z.B. Polycarbonsäureanhydriden, wie Phthaisäureanhydrid
oder Hexahydrophthalsäureanhydrid, oder Polyaminen, wie Diäthylentriamin oder Triäthylentetramin, zu
unschmelzbaren und unlöslichen Produkten aushärten, die vielseitige Anwendungen in Gewerbe und Technik finden. Derart
können härtbare Mischungen aus.solchen Polyglycidylestern und Härtungsmitteln sowie gegebenenfalls weiteren
Zusatzstoffen, wie aktiven Verdünnern, Weichmachern, Pigmenten,
Streck- und Füllmitteln»als Anstrichmittel, Lacke, Tauchharze, Giessharze« Laminierharze/ Pressmassen, Einbettungs-
und Isolationsnüassen in der Elektroindustrie sowie
als Klebstoffe dienen»
In den nachfolgenden Beispielen bedeuten Prozente Gewichtsprozente.. ■
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308 g Hexahydrophthalsäureanhydrid werden in einem Reaktionsgefäss nacheinander mit I60 g Wasser und
1660 g Epichlorhydrin versetzt und in 30 Minuten auf 850C
erwärmt. Nun werden 12 g einer 50$igen wässerigen Lösung
von Tetramethylammoniumchlorid zugegeben, was eine exotherme,
jedoch leicht kontrollierbare Reaktion auslöst. Man lässt die Innentemperatur langsam auf 1000C steigen, wobei ein azeotropes Gemisch von Epichlorhydrin und Wasser
abdestilliert. Dieses wird durch einen Wasserabscheider geleitet und das Epichlorhydrin in das Reaktionsgemisch
zurückgeführt. Auf diese Welse enthält das Reaktionsgemisch
am Ende der gleichzeitig durchgeführten Verseifung und Anlagerung nur noch etwa 5# Wasser. Der Verlauf der Anlagerung
des Epichlorhydrins an die freie Hexahydrophthaisäure
wird mit Hilfe einer pH-Elektrode kontrolliert. Der angezeigte
P11-Wert steigt im Laufe der Reaktion langsam an,
das Ende der Anlagerung ist durch einen deutlichen Sprung
des angezeigten pu-Wertes festzustellen. Die p„-Elektrode
wird entfernt und durch einen Tropftrichter mit 352 g wässeriger
50#iger Natronlauge ersetzt. Die Apparatur wird unter Teilvakuum von 70 bis 100 Torr gesetzt und die Natronlauge
in 2 Stunden bei 58 bis 6O0C zugetropft. Während die Lauge
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t I > ■
II) 1 *
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- 20 -
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zutropft, destilliert ein azeotropes Gemisch· von Epichlorhydrin
und Wasser ab, das im Kreislauf über einen Wasserabscheider wieder in das Reaktionsgemisch zurückgeführt
wird. Zur Aufarbeitung wird das Reaktionsgemisch mit 600-ml
Wasser versetzt, gerührt, bis alles entstandene Kochsalz gelöst ist,und die wässerige Phase abgetrennt. Die organische
Phase wird mit verdünnter Schwefelsäure neutralisiert und noch einmal mit 200 ml Wasser gewaschen. Nach dem Abdestillieren
des Epichlorhydrins unter Wasserstrahlvakuum wird noch 15 Minuten bei 12O0C unter Hochvakuum getrocknet.
Mit dieser Arbeitsweise wurden 5#0 g, d.h. 95$ der Theorie,
blassgelbes, dünnflüssiges DiglycidyIhexahydrophthalat mit
einem Epoxidgehalt von 6,60 Epoxldäquivalenten pro kg (entsprechend
93,5# der Theorie), einer Viskosität' von 350 cP
bei 25°C (Hoeppler-Viskosimeter), einem Chlorgehalt (nach Wurzschmitt) von 1,156 und einem Hydroxylgruppengehalt von
0,45 Aequivalenten pro kg erhalten.
9,13 kg Δ -Tetrahydrophthalsäureanhydrid und 6 kg Wasser
wurden in einem Reaktionsgefäss bis zum Rückfluss erwärmt.Nach 15 Minuten war eine homogene Lösung entstanden, zu der 56 kg
Epichlorhydrin und 0,k kg wässerige Tetramethylammonituii- i '
Chloridlösung (50#ig) gegeben wurden. Unter Kontrolle* Alt
einer pH-Elektrode wurde dabei Epichlorhydrin an die freie ; ;' *
Tetrahydrophthaisäure angelagert, beginnend bei 900C und gegen
009851/2087 .
INSPEGTED.
Ende bei 10O0C, wobei das Epichlorhydrin-Wasser-Gemisch azeotrop
abdestillierte. Die Dehydrohalogenierung mit 10,5 wässeriger Natronlauge (50#ig) und die Aufarbeitung erfolgte'
entsprechend den Angaben im Beispiel 1. Es wurden 16 kg, entsprechend 9h% der Theorie,blassgelber, dünnflüssiger '
4
Δ -Tetrahydrophthalsäurediglycidylester mit einem Epoxidgehalt von 6,6 Epoxidäquivalenten pro kg (entsprechend 93* 5# der Theorie), einer Viskosität von 450 cP bei 25°C (Hoeppler-Viskosimeter) und einem Chlorgehalt von 1,15$ (nach Wurzschmitt) erhalten*
Δ -Tetrahydrophthalsäurediglycidylester mit einem Epoxidgehalt von 6,6 Epoxidäquivalenten pro kg (entsprechend 93* 5# der Theorie), einer Viskosität von 450 cP bei 25°C (Hoeppler-Viskosimeter) und einem Chlorgehalt von 1,15$ (nach Wurzschmitt) erhalten*
198,2 g 1,8-Naphthalindicarbonsäureanhydrid (1 Mol), 925 g
Epichlorhydrin (10 Mol) und 72 g Wasser (4 Mol) wurden zusammen
in 20 Minuten auf 90 C erwärmt. Für die Anlagerung des Epichlorhydrins
an die freie 1,8-Naphthalindicarbonsäure wurden 10 g wässerige Tetramethylammoniumchloridlösung (50/^ig) zugegeben
und das Reaktionsgemisch anschliessend durch azeotrope Destillation im Kreislauf bis zur Innentemperatur von 1000C entwässert.
Nach Beendigung der Anlagerung wurde mit 1?6 g wässeriger Natronlauge (50#ig) dehydrohalogeniert und entsprechend
den Angaben im Beispiel 1 aufgearbeitet. Es wurden
285 g, entsprechend 92?5 der Theorie, hellbrauner, bei Raumtemperatur weicher und klebriger 1,8-Naphthalindicarbonsäurediglycidylester
mit einem Epoxidgehalt von 5,5 Epoxidäquivalenten/kg (entsprechend 86$ der Theorie) und einem Chlorgehalt
.von 1,6$ (nach Wurzschmitt) erhalten.
009851/208 7
i I
■'_..·■ - 22 -
In der gleichen Weise wie im Beispiel 1 wurden aus 296 g
Phthalsäureanhydrid (2 Mol), 144 g Wasser (8 Mol), I85O g
Epichlorhydrin (20 Mol), 20 g wässerige Tetramethylammoniumchlor idlösung (50#ig) und 352 g wässerige Natronlauge (50#Lg)
nach der Aufarbeitung 472g o-Phthalsäuredlglycidylester erhalten,
entsprechend 85# der Theorie. Der Epoxidgehalt des Produktes
betrug 6,6 Epoxidäquivalente/kg (entsprechend 91,7$ der Theorie),
der Chlorgehalt 1,45# (nach Wurzschmitt), die Viskosität 650 cP
bei 25°C (nach Hoeppler) und der Hydroxylgruppengehalt 0,4 Aequivalente/kg.
In der gleichen Weise wie im Beispiel 1 wurden aus 192,1 g
Trimellitsäureanhydrid (l Mol), 72 g Wasser (4 Mol), 1400 g
Epichlorhydrin (I5 Mol), 18 g wässerigerTetramethylammoniumchloridlösung
(50#ig) und 264 g wässerigerNatronlauge (50#ig)
nach der Aufarbeitung 332 g Trimellitsäurepolyglycidylester
erhalten, entsprechend 8956 der Theorie. Der Epoxidgehalt des
Produktes betrug 7,0 Epoxidäquivalente/kg (entsprechend 87$ der
Theorie), der Chlorgehalt betrug 1,4$ (nach Wurzschmitt) und die Viskosität betrug Ι5Ό00 cP bei "250C (nach Hoeppler).
009851/2087
- 23 -
378 g (.1 Mol) technisches Isomerengemisch von 3-Pentyl-6-carboxyoctylen-Δ-tetrahydrophthalsäureanhydrid
und 3-Hexyl-6-carboxyheptylen-Δ
-tetrahydrophthalsäureanhydrid (hergestellt aus konjugiert ungesättigten Fettsäuren und
Maleinsäureanhydrid nach Diels-Alder) entsprechend der Formel
HOOC-R1
g)4CH- OdCr-(CHg)5CH3
R1 - -(CHg)7- oder -(CHg)8-
werden mit 220 g Wasser und 1400 g Epiehlorhydrin in 1 Stunde
auf 95°C erwärmt. Dabei wird durch azeotrope Kreislaufdestillation
ein Teil des überschüssigen Wassere abgetrennt bis die Innentemperatur 95°C beträgt. Dann werden
10 g 50#ige wässerige Lösung von Tetramethylammoniumchlorid zugegeben und die Anlagerung des Epichlorhydrins an die freie
1'ricarbonsäure wird mit einer pH-Elektrode kontrolliert.Gleichzeitig
wird weiter azeotrop im Kreislauf destilliert, bis *■
die Innentemperatur auf 100°C gestiegen ist. Die Anlagerung
dauert etwa 30 Minuten. Die Dehydrohalogenierung mit 250 g
50jiiger wässeriger Natronlauge und die Aufarbeitung erfolgten
• in gleiciier Weise wie im Beispiel 1. Es wurden 530 g {9k% der
Theorie) Triglycidylester erhalten; Epoxidgehalt 4,8 Epoxid-
äquivalente/kg (91$ der Theorie); Totalchlorgehalt
Viskosität l800 Centipoise bei 25°C.
Beispiel 7 ·
4
3,8 kg Δ -Tetrahydrophthalsäureanhydrid und 2,5 kg Wasser
3,8 kg Δ -Tetrahydrophthalsäureanhydrid und 2,5 kg Wasser
wurden in einem Reaktionsgefäss auf 95°C erwärmt. Nachdem
sich alles gelöst hatte, wurden 24 kg ß-Methyl-epichlorhydrin
zugegeben und unter Teilvakuum bei 55 C durch azeotrope Kreislaufdestillation 1,8 kg Wasser aus dem Reaktionsgemisch
abgetrennt. Nach der Zugabe von 0,15 kg wässeriger Tetramethylammoniumchlorid
lösung (50#iß) wurde unter Kontrolle mit
einer pH-Elektrode das ß-Methylepichlorhydrin an die freie
Tetrahydrophthalsäure angelagert und gleichzeitig ohne Vakuum
durch azeotrope Kreislaufdestillation 0,4 kg Wasser entfernt,
wobei die Innentemperatur langsam auf 1000C anstieg. Nach
der Anlagerung, die ca. 1 Stunde dauerte, wurde in gleicher " Weise wie im Beispiel 1 mit 4,4 kg wässeriger Natronlauge
(50#ig) dehydrohalogeniert und aufgearbeitet. Es wurden
7,45 kg (96# der Theorie) blassgelber, dünnflüssiger Δ -Tetrahydrophthalsäure-di-(ß-methylglycidyl)-ester
mit einem Epoxidgehalt von 6,2 Epoxidäquivalenten/kß 'entsprechend 96% der
Theorie), einer Viskosität von 56Ο Centipoise bei 250C,
einem Totalrhlorgehal t von 0,,5$ (nacl. Wurzsehmitt) und einem
verfielfbartη Chlorgehalt von 0,3$ erhalten.
n098!>1/?087 -...:
*1 g Hexahydrophthalsaureanhydrid wurden in einem
Reaktionsgefäss mit 80 g Wasser und 96O g ß-Methyl-epichlorhydrin
versetzt und in 1 Stunde auf 95 C erwärmt. Dabei' destillierte ein azeotropes Gemisch von Wasser und ß-Methylepichlorhydrin.
Dieses wurde in einem Wasserabscheider getrennt und das ß-Methyl-epichlorhydrin ins Reaktionsgemisch
zurückgeführt. Beim Erreichen von 95°C wurde zur
Kontrolle der Anlagerung des ß-Methylepichlorhydrins an
Hexahydrophthalsäure eine pH-Elektrode eingebaut und 6,0 g wässerige Tetramethylammoniumchloridlösung (5O/6ig) zugegeben.
Während der Anlagerung, die etwa 60 Minuten dauerte, wurde weiter im Kreislauf über den Wasserabscheider azeotrop
destilliert, bis die Innentemperatur 1020C erreicht hatte.
Nach der Anlagerung wurde die pH-Elektrode durch einen Tropftrichter mit 176 g wässeriger Natronlauge (50#ig) ersetzt.
Bei 56 - 59°C wurde unter Teilvakuum von 50-70 Torr die
Lauge in 2 Stunden zugetropft und gleichzeitig durch azeotrope Kreislaufdestillation Wasser abgetrennt. Die Aufarbeitung
erfolgte wie im Beispiel 1. Es konnten J5ö6 g (98# der
Theorie) Hexahydrophthalsäure-di-(ß-methyl-glycidyl)-ester
mit einem Epoxidgehalt von 6,1 Epoxidäquivalenten/kg (95# der
Theorie), einem Totalchlorgehalt von 0,^>% und einer Viskosität
von 350 Centipoise bei 25°C erhalten werden.
009851/2087
g ( 1 Mol) Hexahydrophthalsäureanhydrid, 832 g (9 Mol) Epichlorhydrin, 36 g (2 Mol) Wasser und 10 g 50#ige
wässerige Tetramethylammoniumchloridlösung wurden in einem
Reaktionsgefäss bis zum Rückfluss erwärmt.Die Innentemperatur
stieg in 30 Minuten auf 1000C, der pH des Reaktionsgemisches
zuerst langsam von 1,5 auf 5*5 und dann rasch auf 7*6.
Nach dem pH-Sprung (d.h. nach 70 Minuten unter Rückfluss)
wurde auf 560C abgekühlt und in der gleichen Weise wie im
Beispiel 1 weitergearbeitet. Es wurden 267 g (9^#>
der Theorie) Hexahydrophthalsäurediglycidylester mit einem Epoxidgehalt von 6,5 Aequivalenten pro kg, einer Viskosität von 380 Centlpoise
bei 250C (Hoeppler Viskosimeter) und einem Chlorgehalt von 1,2# (nach Wurzschmitt) erhalten.
I54 g (1 Mol) Hexahydrophthalsäureanhydrid, 832 g (9MoI)
Epichlorhydrin, 36 g (2 Mol) Wasser und 8 g (0,1 Mol) wässerige
50#ige Natronlauge wurden in einem Reaktionsgefäss bis zum Rückfluss
erwärmt. Die Innentemperatur stieg von anfangs 9h°C auf
990C und der pH zuerst langsam und am Ende rasch von 2,$ auf 7,6.
Nach dem pH-Sprung,der nach 2 Stunden Erwärmen unter Rückfluss
eintrat, wurde auf 560C abgekühlt und mit 176 g (2,2 Mol)
wässeriger 50#iger Natronlauge in der'gleichen Weise wie im
Beispiel 1 clehydrohalogeniert und aufgearbeitet«, Es wurden
2'I-7 g (87$ eier Theorie) Hexahyflrophthalsäurediglyeidylester mit
ÖÜ9S51/->OS? BADORiGlNAL
einem Epoxidgehalt von 6,4 Aequivalenten pro kg (91# der
Theorie), einer Viskosität von 440 Centipoise bei 250C (Hoeppler Viskosimeter), einem Chlorgehalt von 1,4$ (nach
Wurzschmitt) und einer Farbzahl 1 nach Gardner-Holdt . erhalten.
154 g (1 Mol) Hexahydrophthalsäureanhydrid, 832 g
(9 Mol) Epichlorhydrin, 10 g (0,24 Mol) Lithiumchlorid und 56 g (2 Mol) Wasser wurden in einem Reaktionsgefäss bis zum
Rückfluss erwärmt. Die Innentemperatur stieg im Laufe von 5 Stunden von 94°C auf 101°C, der pH von 3,1 auf 7,6.
Nachdem der pH nicht mehr weiter anstieg, wurde auf 55°C
abgekühlt und in der gleichen Weise wie ira JVüispiel' 1 mit
176 ε (2,2 Mol) wässeriger 50#iGer Natronlauge dehydrohalogeniert
und aufgearbeitet. Es wurden 258 g (91# der Theorie)
Hexahydrophthalsäurediglycidylester mit einem Epoxidgehalt
von 6,2 Aequivalenten pro kg, einer Viskosität von 510 Centipoise
bei i?5 C (Hoeppler Viskosimeter), einem Chlorgehalt
von'3.r6# (eh Wurzschmitt) und mit einer Parbzahl von 1
nach Gardrvr-Holdt erhaltene
η 0 8 b 1 /;- i-,
4
152 g ( I Mol) Δ -Tetrahydrophthalsäureanhydrid, 852 g
152 g ( I Mol) Δ -Tetrahydrophthalsäureanhydrid, 852 g
(9 Mol) Epichlorhydrin, 5^ g (5 Mol) Wasser und I3 g (0,3 Mol)
Lithiumchlorid wurden in einem Reaktion.sgefäss bis zum Rückfluss
erwärmt. Die Innentemperatur stieg in kurzer Zeit von 93°C auf 980C und der pH in 5X/2 Stunden von 1,5 auf 7,7. Nach
5 /2 Stunden und nachdem der pH nicht mehr weiter anstieg, ^
wurde auf 55 C abgekühlt und in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 mit 176 g wässeriger Natronlauge 50$ dehydrohalogeniert
und aufgearbeitet. Es würden 254 g (90# der
Theorie) Tetrahydrophthalsäurediglycidylester mit einem Epoxidgehalt von 6,2 Aequivalenten pro kg, einer Viskosität-von.
610 Centipoise bei 250C (Hoeppler Viskosimeter), einem Chlorgehalt von 1,5% (nach Wurzschmitt) und einer Farbzahl von 1
nach Gardner-rHoldt erhalten. "
009851/2017
Claims (1)
- Patentansprüche1/ Verfahren zur Herstellung von Polyglycidylestern oder Poly-(ß-methylglycidyl)-estern von Polycarbonsäuren durch Umsetzung von mindestens einen carbocyclischen Ringsowie mindestens zwei zur intramolekularen Anhydridbildung befähigten Carboxylgruppen enthaltenden Polycarbonsäuren mit Epichlorhydrin oder β-Methylepiehlorhydrin in Gegenwart eines Katalysators zum entsprechenden Chlorhydrinester und an» sehliessende Dehydrohalogenierung des Chlorliydririesters sum Glycidylester oder ß-M^thylglyoidylQster, dadurch gekenn-■zeichnet, dass man die Po lycarbcmsätire Lm Eoaktlonsgemiseh. aus dem entsprechendem cyclischen Polycarbunöäureanhydriu in Gegenwart von Wasser und von Epiohlorhydrla bsw. β -Me thy J, epichlorhydrin in situ durch HydroLyse bildet, wobei man dan Zeitpunkt, wo der KataLysabor dem ReaktiotiHgfiiniüch zugeifietKb wird sowie die Dosierung der zugesetzten Katalysatormenge derart wählt, dass die Hydrolyse des Polycarbonsäureanhydrids praktisch abgeschlossen ist, bevor die weitere Umsetzung der gebildeten Polycarbonsäure zum Chlorhydrinester noch vollständig beendet ist.2. Verfahren gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Dosierung und den Zeitpunkt der Zugabe des Katalysators nach Massgabe des verwendeten Poiyearbon- säureanhydrids derart aufeinander abstimmt, cl.iss Im Zeitpunkt, wo die Hydrolyse dec t'oLyoarboiiüäureanhydrtiis praktisch beendet0 f! U ti 5 1" / 2 Ü 3 7 BAD ORiSlNAList, nicht mehr als 90 Molprozent der total gebildeten Polycarbonsäure zum Chlorhydrinester weiterreagiert haben.J5. Verfahren gemäss Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Polycarbonsaureanhydrid verwendet» dessen Hydrolyse wesentlich schneller verläuft als die katalysierte Anlagerung von Epichlorhydrin oder ß-Methylepichlorhydrin an die entstandene Polycarbonsäuren und dass man den: Katalysator dem Reaktionsgemisch in einem beliebigen Zeitpunkt^ Vv.i'^ugswö.use jedoch erst nach der praktischen-.-Beendigung- de'r·" IlycU'uLyae dt-s Polycarbonsäureanhydrids zusetzt» -~"4, Vor'fahren gemäss Patentanspruch ~$3 dadurch gekenn« δ ic]--::i;:tj ',Ums man als Polyearbonslmreanhydrid Hexahydroph-th-'tl-" . •ii'.-:;-i.iiVi>7<-lf'L--l o-hj ν Δ -Tetrahydro phthal Säureanhydrid '.'orwendet.f.5. Verfahren gemäss Patentanspruch 1 oder 2, { k'jiuu ol.niiiiöt, das a- man ein Polycarbonsäureanhydrid verwendet. düssen Hydrolyse nicht wesentlich schneller verläuft als die katalysierte Anlagerung von Epichlorhydrin oder ß-Methylepichlorhydrin an die entstandene Polycarbonsäuren und dass man den Katalysator erst nach der praktischen Beendigung der Hydrolyse des Polycarbonsäureanhydridszusetzt*6. Verfahren gemäss Patentanspruch 5* dadurch gekennzeichnet, dass man als Polycarbonsäureanhydrid Phthalsäureanhydrid verwendet.Du 9 65 1 /20 £ 77. Verfahren gemäss den Patentansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Anhydrid einer Polycarbonsäure verwendet, in welchem zwei vieinale Carboxylgruppen an einen carbocyclischen 6-Ring gebunden sind,8. Verfahren gemäss den Patentansprüchen 1 bis J, dadurch gekennzeichnet, dass man die Hydrolyse des Polycarbonsäureanhydrids und die Anlagerung des Epichlorhydrins oder ß-Methylepichlorhydrins an die Polycarbonsäure im Temperaturintervall von BO-15O°C, vorzugsweise bei ca. 8C-IOO0C durchführt.9. Verfahren gemäss den Patentansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass man das Eplchlorhydrin oder ß-Methylepichlorhydrin in einer Menge von mindestens 2 Mol, vorzugsweise 3 bis 10 MoX pro 1 Aequivalent Carboxylgruppe der Polycarbonsäure verwendet«10. Verfahren gemäss den Patentansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass man als Ausgangsstoff Gemischt aus Polycarbonsäureanhydrid und freier Carbonsäure der Hydrolyse in situ in Gegenwart von Wasser und Epichlorhydrin bzw. r1lorhydrin unterwirft^11«. ■ rfahren gemäss den Patentansprüchen 1 bis 10, dadurch gel« urlzeichnet, dass man als Katalysator ein tertiäres Ämip, eine quaternäre Ammoniumbase oder ein quaternäres Ammoniumsalz4 vorzugsweise Tetramethylammoniumchlorid,verwendet »009851/208 712. Verfahren gemäss den Patentansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass man als Katalysator ein Alkalihydroxid, vorzugsweise Natriumhydroxid, in katalytischer Menge verwendet.13. Verfahren gemäss den Patentansprüchen 1 bis 12i dadurch gekennzeichnet, dass man den Katalysator in einer Konzentration von 0,01 ble 5 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,1 bis 1 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten des Reaktionsgemisches verwendet.14. Verfahren gemäss den Patentansprüchen 1 bis I3, dadurch gekennzeichnet, dass man die Anlagerung von Epichlorhydrin oder ß-Methylepichlorhydrin durch Messung des pH im Reaktionsgemisch verfolgt und dass man die Reaktion abbricht, sobald sich der Endpunkt der quantitativen Anlagerung vonEpichlorhydrin bzw. ß-Methylepichlorhydrin durch einen pH-Sprung manifestiert. ·15. Verfahren gemäss den Patentansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass man das überschüssige Wasser entweder !fahrend der Anlagerung .von Epichlorhydrin bzw. ß-Methylepichlorhydrin an die freigesetzte Polycarbonsäure oder nach I3eend~'f.ung der Anlagerungsreaktion, in jedem Fall jedoch vor Beginn der Dehydrohalogenierung azeotropisch abdestilliert·.009851/2087-Vj -.16. Verfahren gemüse den Patentansprüchen 1 bia 15, ■ dadurch gekennzeichnet, dass man als Mittel für die Dehydrohalogenierung starke Alkalien, vorzugsweise konzentrierte* wässerige Kalilauge oder Natronlauge verendet.X?· Verfahren geraäes Pattntanipruoh 16, dadurch gekennzeichnet, dass man das Alkali in tint« stöohiometrißchen Ueberschuss von 5 bis 20Jf anwendet*18· Verfahren gemSss Patentanspruch 16 oder 17» dadurch gekennzeichnet, dass man die Dehydrohalogenierung mit Alkali bzw. den zweiten Verfahrens«ehritt im Siedeintervall des Reaktionsgemische* durchfahrt.19. Verfahren gemäie den Patentansprüchen 16 bis 18» dadurch gekennzeichnet, dass man die Pehydrohalogenierung alt Alkall unter vermindertem Druck bei 50 bis 8Q0C, vorzugsweiseca. 60°C durchfahrt. .20. Verfahren geraäss den Patentansprüchen 16 bis 19# dadurch gekennzeichnet, dass man die Alkalilauge in kleinen Portionen zusetzt und gleichzeitig das in Form von Lauge zugesetzte Wasser bzw. das gebildete Beaktlonswasser nach Massgabe seiner Zugabe bzw. Bildung zusammen mit Epichlorhydrin bzw» ß-Methylepiehlorhydrin azeotropiseh abdestilliert.21. " Verfahren gemSss den Patenta?..Sprüchen 1β ftLe'2Q, < ■' dadurch, gekennzeichnet* -dass man beim, aseotrcpen äMi des Wasser^-zusamme^ mit Ep*^hlorhydrift bzt^ β~Λ bXfl «-.pi hyarin des EpiohXcirhydrin bz*-,. ß-Methy.'nioiehl*jT»h>··'"·"Ui fr/:1 das Bje>.loneA«B:.^h - .ttoltft&pb. QQ«' - i *"!■: ^00BjGlNAt2027S6SSS, Verfahre» gewiss, den BMientäWf>r tieften-ϊ fet©dadurch geteennzeichfief;, dass ^a.ü .na^h BeeKili-,s^ig; des Verfahrensschritt«» dee Reaktionspaiis^' üiit ftä i um den Katalysator s$u »ntfarnen vmd a;i3chii«ese,vid das schUeeige tew* rege»trf«i»fc#: ^ttocirhfirit^l^
chlorhydrln ^ ;VMI"VBAD ORIGINAL" ·
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