DE2139781B2 - Verfahren zur herstellung von alkylierten n,n'-diphenyl-oxamiden und deren verwendung als lichtschutzmittel - Google Patents
Verfahren zur herstellung von alkylierten n,n'-diphenyl-oxamiden und deren verwendung als lichtschutzmittelInfo
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- D06M13/418—Cyclic amides, e.g. lactams; Amides of oxalic acid
Description
tragen.
worin die Kerne A1 und B1 Hydroxylgruppen und/oder Als Katalysator bzw. als Kondensationsmittel wird
gegebenenfalls über Sauerstoff- oder Schwefelatome beim vorliegenden Verfahren Schwefelsäure vergebundene
Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 20 Kohlen- 60 wendet. Um genügend wirksam zu sein, muß diese
Stoffatomen enthalten können, mit 1 bis 4 Mol eines hoch konzentriert angewendet werden. Sie muß mehr
jeweils 3 bis 20 Kohlenstoffatome enthaltenden Olefins als 90%ig, vorzugsweise 95 bis 100%ig sein. Auch
sekundären oder tertiären aliphatischen gesättigten ganz niedrigprozentiges Olcum, das z.B. bis 5%
Alkohols alkyliert. Schwefeltrioxyd enthält, kommt in Frage.
Bei dieser Ums-:zung erhält man die im Kern 65 Um eine zersetzende Wirkung der Schwefelsäure
alkylierten Produkte in sehr guter Ausbeute. Dies ist auf die Oxamide möglich weitgehend zu verhindern,
überraschend, weil man bei der analogen Behandlung ist es zweckmäßig, die Aktivität der Schwefelsäure zu
von anderen N-Phenylamiden, wie beispielsweise von dämpfen durch Zusatz von Verdünnungsmitteln wie
3 4
Formamid, Dimethylformamid, Ammoniumsulfat, schützenden organischen Materialien, wie beispiels-Sulfate
von Alkylaminen oder von primären Alkoholen. weise in Polyalkylenen, besser löslich sind und auch
Ein besonders geeignetes Dämpfungsmittel ist Metha- migrierechter fixiert sind als die im vorliegenden
nol, welches von Schwefelsäure in Methylschwefel- Verfahren als Ausgangsstoffe verwendeten Oxamide,
säure übergeführt wird. Wenn man sekundäre oder 5 Die nach dem vorliegenden Verfahren hergestellten
tertiäre Alkohole als Alkylierungsmittel verwendet, Oxamide der Formel I können als UV-Abarten verwird
bei der Umsetzung Wasser abgespalten, weshalb es wendet werden.
zweckmäßig ist, während der Umsetzung langsam Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung
100%ige Schwefelsäure zuzugeben, damit durch das ist die Verwendung der nach dem vorliegenden Verabgespaltene
Wasser die Schwefelsäure nicht zu io fahren hergestellten Oxamide der Formel (I) als
stark verdünnt wird. Vorzugsweise wählt man die UV-Absorber. Zu diesem Zweck werden die Oxamide
Menge und die Konzentration der Schwefelsäure so, in lichtempfindliche Substanzen eingearbeitet oder
daß ihr gesamter Wassergehalt (aus dem gegebenen- als Schutzschicht auf die zu schützenden Substanzen
falls zugegebenen Methanol und/oder aus dem zum aufgetragen. Durch die Absorption der schädlichen
Alkylieren verwendeten Alkohol) am Ende der Um- 15 Ultraviolett-Strahlen bewahren die so eingesetzten
setzung nicht mehr als 15% beträgt. Andererseits ist es Oxamide die lichtempfindlichen Substanzen vor Zerempfehlenswert,
bei Verwendung von Oleum eine störung.
genügende Menge eines Verdünnungsmittels, z. B. Die verfahrensgemäß hergestellten Oxamide können
eines primären Alkohols wie Methanol, zuzugeben, beispielsweise in Sonnenschutzmittel eingearbeitet
um eine Sulfonierung des Diphenyloxamids zu ver- 20 werden zur Absorption des Erythem erzeugenden
hindern. Will man als Katalysator ein Oleum mit z. B. kurzwelligen UV-Lichtes. Zahlreicher als in der
5 bis 10% Schwefeltrioxyd verwenden, so muß man Medizin und der Kosmetik sind die Anwendungseinen
primären Alkohol wie Methanol zusetzen, um möglichkeiten im Kunststoffsektor. Die Verwendung
eine Sulfonierung zu vermeiden. kommt beispielsweise bei folgenden Kunststoffen in
Die zersetzende Wirkung der Schwefelsäure kann 25 Frage: Celluloseacetat, Celluloseacetobutyrat, PoIyauch
durch Senkung der Umsetzungstemperatur äthylen. Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polyvinylgemildert
werden. chlorid-acetat, Polyamide, Polystyrol, Äth\lcellulose, Die Umsetzung kann bei Temperaturen zwischen Cellulosenitrat, Polyvinylalkohol, Silikonkautschuk,
etwa —30 und - 5O0C durchgeführt werden. Bevor- Cellulosepropionat, Melamin - Formaldehyd - Harze,
zugt sind Temperaturen zwischen -10 und +150C. 30 Harnstoff-Formaldehyd-Harze, Allylgießharze, PolyWenn
man die Umsetzung an Stelle von Schwefel- methylmethacrylat, Polyester und Polyacrylnitril,
säure mit Friedel-Crafts-Katalysatoren, z. B. Bor- Es können auch Naturstoffe vor UV-Licht geschützt fluoridätherat, durchführt, erhält man wesentlich werden, wie beispielsweise Kautschuk, Cellulose, Wolle geringere Ausbeuten und wesentlich unreinere End- und Seide. Die zu schützenden Stoffe können in stoffe. Gute Resultate werden erhalten, wenn zusam- 35 Form von Platten, Stäben, Überzügen, Folien, men mit Schwefelsäure andere Katalysatoren wie Filmen, Bändern, Fasern, Granulaten, Pulvern und Phosphorsäure, Polyphosphorsäure, Aluminiumchlo- in anderen Bearbeitungsformen oder als Lösungen, rid, Borfluorid, Fluorwasserstoff oder Zinkchlorid Emulsionen oder Dispersionen vorliegen. Die Einverwendet werden. Die mit Schwefelsäure als alleinigem verleibung bzw. die Beschichxung der zu schützenden Katalysator erhaltenen Resultate sind jedoch so gut, 40 Materialien erfolgt nach an sich bekannten Methoden, daß die Mitverwendung von anderen, wesentlich Ein besonders wichtiges Anwendungsverfahren besteht teueren Katalysatoren normalerweise keine Vorteile in der innigen Vermischung eines Kunststoffes, bringt. beispielsweise von Polypropylen in Granulatform mit Die nach dem vorliegenden neuen Verfahren herge- den nach dem neuen Verfahren hergestellten Verbinstellten Verbindungen sind auch nach einem bekannten 45 düngen, z. B. in einem Kneter, und im sich an-Verfahren zugänglich. Bei letzterem werden im schließenden Extrudieren. Man erhält auf diese Art Benzolkern durch sekundäre oder tertiäre Alkyl- eine sehr homogene Vermischung, was für einen guten gruppen substituierte Aniline bzw. Anilinderivate mit Schutz wichtig ist. Beim Extrudieren erhält man den Oxalylrest abgebenden Verbindungen umgesetzt. beispielsweise Folien, Schläuche oder Fäden. Letztere Die hier notwendigen Zwischenprodukte sind oft 50 können zu Textilien verwoben werden. Bei dieser schwer zugänglich und teuer, weshalb das vorliegende Arbeitsweise wird der UV-Absorber vor der Verarbeineue Verfahren wesentlich günstiger zu den Verbin- tung zu einem Textilmaterial mit dem Polypropylen düngen der Formel (T) führt. vermischt. Man kann jedoch auch Textilfaden und Die Verbindungen der Formel (I) können als Licht- Textilgewebe mit den neuen UV-Absorber behandeln, Schutzmittel verwendet werden für organische Materi- 55 beispielsweise in einer wäßrigen Flotte, welche eine alien, welche durch ultraviolettes Licht geschädigt feinstdispergierte Verbindung der Formel (I) enthält, werden. Die Ausgangsstoffe der Formel (II) des vor- Für dieses Verfahren eignen sich Textilien aus PoIyliegenden Verfahrens sind ebenfalls Lichtschutzmittel. Ethylenterephthalat und Celluloseacetat.
Die letzteren werden durch das vorliegende Verfahren Kunststoffe müssen nicht unbedingt fertig polyveredelt, weil die im Benzolkern alkylierten Verbin- 60 merisiert bzw. kondesiert sein, bevor die Vermischung düngen im Vergleich zu den Ausgangsstoffen besser mit den nach dem vorliegenden Verfahren hergestellten gegen Licht schützen. Beispielsweise hat es sich Verbindungen erfolgt. Man kann auch Monomere gezeigt, daß Polyvinylchlorid und Polypropylen von oder Vorpolymerisate bzw. Vorkondensate mit den 2-Äthyl-5'-tert.butyl-2'-äthoxy-N,N'-diphenyl-oxamid UV-Absorbern vermischen und erst nachher den besser gegen ultraviolettes Licht geschützt werden, als 65 Kunststoff in die endgültige Form überführen durch vom 2-Äthyl-2'-äthoxy-N,N'-diphenyl-oxamid selbst. Kondensieren oder Polymerisieren.
Ein weiterer Vorteil der verfahrensgemäß hergestellten Die nach dem neuen Verfahren hergestellten Oxamide Endstoffe besteht darin, daß sie in gewissen zu können nicht nur zur Stabilisierung von klaren Filmen,
säure mit Friedel-Crafts-Katalysatoren, z. B. Bor- Es können auch Naturstoffe vor UV-Licht geschützt fluoridätherat, durchführt, erhält man wesentlich werden, wie beispielsweise Kautschuk, Cellulose, Wolle geringere Ausbeuten und wesentlich unreinere End- und Seide. Die zu schützenden Stoffe können in stoffe. Gute Resultate werden erhalten, wenn zusam- 35 Form von Platten, Stäben, Überzügen, Folien, men mit Schwefelsäure andere Katalysatoren wie Filmen, Bändern, Fasern, Granulaten, Pulvern und Phosphorsäure, Polyphosphorsäure, Aluminiumchlo- in anderen Bearbeitungsformen oder als Lösungen, rid, Borfluorid, Fluorwasserstoff oder Zinkchlorid Emulsionen oder Dispersionen vorliegen. Die Einverwendet werden. Die mit Schwefelsäure als alleinigem verleibung bzw. die Beschichxung der zu schützenden Katalysator erhaltenen Resultate sind jedoch so gut, 40 Materialien erfolgt nach an sich bekannten Methoden, daß die Mitverwendung von anderen, wesentlich Ein besonders wichtiges Anwendungsverfahren besteht teueren Katalysatoren normalerweise keine Vorteile in der innigen Vermischung eines Kunststoffes, bringt. beispielsweise von Polypropylen in Granulatform mit Die nach dem vorliegenden neuen Verfahren herge- den nach dem neuen Verfahren hergestellten Verbinstellten Verbindungen sind auch nach einem bekannten 45 düngen, z. B. in einem Kneter, und im sich an-Verfahren zugänglich. Bei letzterem werden im schließenden Extrudieren. Man erhält auf diese Art Benzolkern durch sekundäre oder tertiäre Alkyl- eine sehr homogene Vermischung, was für einen guten gruppen substituierte Aniline bzw. Anilinderivate mit Schutz wichtig ist. Beim Extrudieren erhält man den Oxalylrest abgebenden Verbindungen umgesetzt. beispielsweise Folien, Schläuche oder Fäden. Letztere Die hier notwendigen Zwischenprodukte sind oft 50 können zu Textilien verwoben werden. Bei dieser schwer zugänglich und teuer, weshalb das vorliegende Arbeitsweise wird der UV-Absorber vor der Verarbeineue Verfahren wesentlich günstiger zu den Verbin- tung zu einem Textilmaterial mit dem Polypropylen düngen der Formel (T) führt. vermischt. Man kann jedoch auch Textilfaden und Die Verbindungen der Formel (I) können als Licht- Textilgewebe mit den neuen UV-Absorber behandeln, Schutzmittel verwendet werden für organische Materi- 55 beispielsweise in einer wäßrigen Flotte, welche eine alien, welche durch ultraviolettes Licht geschädigt feinstdispergierte Verbindung der Formel (I) enthält, werden. Die Ausgangsstoffe der Formel (II) des vor- Für dieses Verfahren eignen sich Textilien aus PoIyliegenden Verfahrens sind ebenfalls Lichtschutzmittel. Ethylenterephthalat und Celluloseacetat.
Die letzteren werden durch das vorliegende Verfahren Kunststoffe müssen nicht unbedingt fertig polyveredelt, weil die im Benzolkern alkylierten Verbin- 60 merisiert bzw. kondesiert sein, bevor die Vermischung düngen im Vergleich zu den Ausgangsstoffen besser mit den nach dem vorliegenden Verfahren hergestellten gegen Licht schützen. Beispielsweise hat es sich Verbindungen erfolgt. Man kann auch Monomere gezeigt, daß Polyvinylchlorid und Polypropylen von oder Vorpolymerisate bzw. Vorkondensate mit den 2-Äthyl-5'-tert.butyl-2'-äthoxy-N,N'-diphenyl-oxamid UV-Absorbern vermischen und erst nachher den besser gegen ultraviolettes Licht geschützt werden, als 65 Kunststoff in die endgültige Form überführen durch vom 2-Äthyl-2'-äthoxy-N,N'-diphenyl-oxamid selbst. Kondensieren oder Polymerisieren.
Ein weiterer Vorteil der verfahrensgemäß hergestellten Die nach dem neuen Verfahren hergestellten Oxamide Endstoffe besteht darin, daß sie in gewissen zu können nicht nur zur Stabilisierung von klaren Filmen,
Kunststoffen u. dgl. verwendet werden, sondern auch von undurchsichtigen, halb undurchsichtigen oder
durchscheinenden Materialien, deren Oberfläche fi»x Abbau durch ultraviolettes Licht empfindlich ist.
Beispiele für solche Materialien sind geschäumte Kunststoffe, undurchsichtige Filme und Überzüge,
undurchsichtige Papiere, durchsichtige und undurchsichtige gefärbte Kunststoffe, fluoreszierende Pigmente,
Poliiaren für Automobile und Möbel, Cremen und Lotionen u. dgl., gleichgültig, ob sie undurchsichtig,
klar oder durchscheinend sind.
Die Verbindungen der Formel (I) können auch zusammen mit anderen Lichtschutzmitteln oder mit
Stabilisatoren angewandt werden. Derartige Wirkstoffgemische haben oft eine synergistische Wirkung
und schützen die behandelten Materialien gleichzeitig gegen ultraviolette Strahlung, Hetze und oxydativen
Abbau.
Um einen Schutz gegen ultraviolette Strahlung zu erreichen, ist es nicht unbedingt notwendig, die neuen
Verbindungen den zu schul/enden Materialien einzuverleiben
oder sie damit zu beschichten. Beispielsweise kann man lichtempfindliche Nahrungsmittel wie Obst,
Speisefette und Butter schützen, indem man sie in Kunststoffolien aufbewahrt, welche Verbindungen der
Formel (1) enthalten.
Wie oben an einigen Beispielen gezeigt, kann die Einverleibung der Oxamide in die zu schützenden
Materialien in irgendeiner Verarbeitungsstufe nach an sich bekannten Methoden erfolgen, wobei die Menge
der einverleibten Schutzmittel in weiten Grenzen schwanken kann, z. B. zwischen 0,01 und 5 %, vorzugsweise
zwischen 0,05 bis 1%, bezogen auf die zu schützenden Materialien.
In den folgenden Beispielen bedeuten F Schmelzpunkt,
die Teile Gewichtsteile und die Prozente Gewichtsprozente. Die Temperaturen sind in Celsiusgraden
angegeben.
Beispiele für das Herstellungsverfahren
Zu 170 Teilen Methanol läßt man unter gutem Rühren und unter Kühlung bei —5 bis 0° 1000 Teile
100%ige Schwefelsäure zulaufen. Bei -10 bis -5° gibt man darauf 312 Teile 2-Äthyl-2'-äthoxy-N,N'-diphenyl-oxamid
langsam zu und läßt anschließend 90 Teile tert. Butanol bei derselben Temperatur langsam
zulaufen. Man läßt die Temperatur auf i-5° steigen und rührt bei dieser Temperatur während weiteren
6 Stunden. Die Reaktionsmasse wird darauf dreimal mit je 500 Teilen Chlorbenzol extrahiert. Die vereinigten
Chlorbenzol-Auszüge werden mit einer 10%igen Natriumcarbonatlösung gewaschen und das Chlorbenzol
durch Wasserdampfdestillation entfernt. Durch Filtration des Destillationsrückstandes und Trocknen
des Filterrückstandes erhält man eine leicht pulverisierbare, praktisch weiße Kristallmasse in eher
Ausbeute von etwa 360 Teilen. Der Schmelzbereich liegt bei 107 bis 126°. Die mit Hilfe von Gaschromatographie,
Infrarot- und Kernresonanzspektroskopie bestimmte Zusammensetzung und Konstitution ergibt
folgendes Resultat:
etwa 80% 2-Äthyl-5'-tert.butyl-2'-äthoxy-N,N'-diphenyl-oxamid
und etwa 20% 2-Äthyl-4,5'-(di-tert.-butyl)-2'-äthoxy-N,N'-diphenyloxamid
neben sehr wenig Ausgangs-Oxamid.
Verwendet man an Stelle von 100%iger Schwefelsäure etwa 97%ige und an Stelle von 90 nur 60 Teile
tert.-Butanol, so erhält m$n ein etwa 93 bis 95%iges
Monobutylierungsprodukt,, aus welchem man durch
Umkristallisieren, z. B. aus; Isopropanol, das reine bei
136 bis 138° schmelzende 2-Äthyl-5'-tert.-butyl-2'-äthoxy-N,N'-diphenyl-aitamid
isolieren kann.
Erhöht man dagegen die Menge an 100%iger Schwefelsäure auf 1200 Teile und diejenige von
tert.Butanol auf 150 Teile,, so erhält man ein Produkt,
das 60 bis 70% 2-Äthyl-4,5'-(di-tert.butyJ)-2'-äthoxy-N,N'-diphenyl-oxamid
enthält, welches in reiner Form bei 91 bis 92° schmilzt und aus Cyclohexan kristallisierbar
ist.
Die erhaltenen alkylierten Produkte besitzen bei 20° eine bessere Löslichkeit in Benzin vom Siedepunkt
100 bis 120° als die Ausgangssubstanz
Ν,Ν'-Diphenyl-oxamid
2-Äthyl-2'-äthoxy-(Auisgangssubstanz)
2-Äthyl-2'-äthoxy-5'-tert.·
butyl-
butyl-
2-Äthyl-2'-äthoxy-4,5'-di-(tert.butyl)-
80% B\
20% C/
Löslichkeit
bei 200C
mg/1 I %
5 000
12 000
> 100 000
15 000
45 Man verfährt wie im Beispiel 1 und leitet an Stelle von tert.Butanol 70TeUe Isobutylen in die Lösung
des Ausgangsproduktes in Methanol-Schwefelsäure ein. Man erhält 360 Teile eines Produkts von praktisch
derselben Zusammensetzung wie im Beispiel 1.
Verwendet man im Beispiel 1 an Stelle von tert.Butanol 150 Teile Diisobutylen, so erhält man als
Endprodukt 455 Teile einer weichen Kristallmasse folgender Zusammensetzung:
Etwa 70% 2-Äthyl-5'-tert.octyl-2'-äthoxy-N,N'-diphenyl-oxamid und etwa 30% 2-Äthyl-4,5'-di-(tertoctyl)-2-äthoxy-N,N'-diphenyl-oxamid.
Zu einem Gemisch von 60 Teilen 2-Methyl-2'-äthoxy-N,N'-diphenyl-oxyamid,
60Teilen tert.Butanol und 30 Teilen Formamid läßt man unter gutem Rühren bei
-10 bis -15° langsam 300 Teile 100%ige Schwefelsäure zulaufen und rührt anschließend noch 10 Stunden
bei —10 bis —5°. Man gießt auf Eis, filtriert die Fällung und wäscht sie gut mit Wasser. Nach dem Trocknen im
Vakuum erhält man 87 Teile einer weichen Kristallmasse, aus welcher durch Umkristallisieren aus
Dioxan das bei 126 bis 128° schmelzende 2-MethyI-5'-tert.butyl-2'-äthoxy-N,N'-diphenyl-oxamid
erhalten wird.
B e i si ρ i e 1 5
Analog wie im Beispiel 4 wird aus der isomeren Verbindung 4-Methyl-2'-äthoxy-N,N'-diphenyl-oxamid
87 Teile des bei 148 bis 149° schmelzenden 4-Methyl-5'-tert. butyl-2'-äthoxy-N,N'-diphenyl-oxamids erhalten.
55
60
Unter gutem Rühren und Kühlen gibt man bei — 10 bis —5° zu der Mischung von 145 Teilen
2-Äthoxy-N,N'-diphenyl-oxamid, 150 Teilen tert. Butanol und 100 Teilen Methanol langsam 750 Teile
100°/oige Schwefelsäure zu und rührt anschließend noch während 6 Stunden bei —5 bis 0°. Man gießt
auf Eis, filtriert die Fällung und wäscht sie mit Wasser. Das Rohprodukt (182 Teile hat einen Schmelzbereich
von 92 bis 113°. Durch Gaschromatographie, Infrarot- und Kernresonanzspektroskopie wird folgende Zusammensetzung
ermittelt:
etwa 65% 5-tert.Butyl-2-äthoxy-N,N'-diphenyloxamid
und etwa 35% 5,4'-Di-(tert. butyl)-2-äthoxy-Ν,Ν'-diphenyl-oxamid.
Diese beiden Verbindungen schmelzen bei 117 bis 118° bzw. bei 136 bis 137°.
Wenn man wie im Beispiel 1 umsetzt unter Verwendung von 2-Äthyl-2'-(n-octyloxy)-N,N'-diphenyloxamid
an Stelle von 2-Äthyl-2'-äthoxy-N,N'-diphenyl-oxamid, so erhält man 450 Teile 2-Äthyl-5'
- tert. butyl - 2' - (η - octyloxy) - Ν,Ν' - diphenyl - oxamid,
welches bei 70 bis 71° schmilzt.
Man verrührt 30 Teile Methanol, gibt 10 Teile Ammoniumsulfat zu, kühlt auf —5 bis 0° und läßt
bei dieser Innentemperatur 210 Teile 100%ige Schwefelsäure einlaufen. Darauf werden 57 Teile 2,4-Dimethyl-2'-hydroxy-N,N'-diphenyl-oxamid
zugegeben. Bei —5 bis —10° läßt man 40 Teile tert.Butanol innerhalb 1 Stunde zulaufen und verrührt noch
während 8 Stunden bei 0 bis 5°. Durch Ausgießen auf Eis erhält man einen Niederschlag, der abfiltriert,
mit Natriumcarbonatlösung und Wasser sulfationenfrei gewaschen wird. Nach dem Trocknen im Vakuum
und Mahlen erhält man 75 Teile rohes 2,4-Dimethyl-3',5'-di-(tert.butyl)-2'-hydroxy-N,N'-diphenyl-oxamid
in Form eines farblosen Pulvers, das nach Umkristallisieren
aus lsopropanol bei 152 bis 155° schmilzt.
Man arbeitet wie im Beispiel 8, läßt jedoch kein tert.Butanol zulaufen. An Stelle davon leitet man
32 Teile Isobutylen ein, wobei der gleiche Endstoff 75 Teile erhalten wird.
Ih den folgenden Beispielen 10 bis 15 wird wie in
den Beispielen 8 und 9 mit tert Butariöl oder Isobutylen
umgesetzt, wobei aus den erwähnten Ausgangsstoffen die durch ihren Schmelzpunkt charakterisierten
Eridstoffe erhalten werden.
2-Äthyl-2'-hydroxy-N,N'-diphehyl-oxamid
-> 2-Äthyl-5'-tert butyl-2'-hydroxy-N,N'-diphenyl-oxamid, F. 160 bis 163°.
-> 2-Äthyl-5'-tert butyl-2'-hydroxy-N,N'-diphenyl-oxamid, F. 160 bis 163°.
2-Äthyl-2'-hydroxy-N,N'-diphenyl-oxamid
-> 2-Äthyl-3',5'-di-(tert.butyl)-2'-hydroxy-Ν,Ν'-dtphenyl-oxamid, F. 103 bis 106°-
-> 2-Äthyl-3',5'-di-(tert.butyl)-2'-hydroxy-Ν,Ν'-dtphenyl-oxamid, F. 103 bis 106°-
2-Hydroxy-N,N'-diphenyl-oxamid
-> 5,4'-Di-(tertbutyl)-2-hydroxy-diphenyl-
oxamid, F. 162 bis 164.
2,5-Dimethyl-2'-hydroxy-N,N'-diphenyl-oxamid ->
2,5-Dimethyl-3',5'-di-(tert. butyl)-2'-hydröxy-Ν,Ν'-diphenyl-oxamid,
F. 173 bis 174°.
2-Hydroxy-3'-äthylmercapto-N,N'-diphenyloxamid
ίο -+ 3,5-Di-(tert.butyl)-2-hydroxy-3'-äthylmercapto-N,N'-diphenyl-oxamid,
F. 176 bis 180°.
2,2'-Di-hydroxy-N,N'-diphenyl-oxamid -»■ 3,5,3',5'-Tetra-(tert.butyl)-2,2'-dihydroxy-Ν,Ν'-diphenyl-oxamid,
F. 222 bis 226°.
Aus dem in den Beispielen 10 und 11 erwähnten Ausgangsstoff erhält man mit den angegebenen
verzweigten Olefinen die folgenden Endstöffe der Beispiele 16 bis 18.
Diisobutylen
-> 2-Äthyl-5'-tert.octyl-2'-hydroxy-N,N'-diphenyl-oxamid,
F. 104 bis 106°.
Tripropylen
->- 2-Äthyl-5'-tert.nonyl-2'-hydroxy-N,N'-diphenyl-oxamid,
F. 80 bis 82°.
Tetrapropylen
-* 2-Äthyl-5'-tertdodecyl-2'-hydroxy:N,N'-diphenyl-oxamid,
dickflüssiges, farbloses Öl. Viskosität bei 20° über 50 00OcP Df = 1,040 g/cms
In den folgenden Beispielen 19 bis 22 arbeitet man nach den Angaben der Beispiele 1 oder 2 unter Verwendung
von 2-Äthyl-2'-äthoxy-N,N'-diphenyl-Oxamid und dem angegebenen Alkohol oder Olefin.
lsopropanol
->2-Äthyl-2'-äthoxy-4,3',5'-tri-isopropyl-N,N'-di
phenyl-oxamid: flüssig; Gemisch mit Isomeren Viskositätbei20° über 50000 cP Df = 1,095 g/cm3
tertÄmylalkohol
-4- ^Äthyi-l'^tiioxy-y-terLamyl-N^'-dipheüyl-oxamid.
R 98 bis 100°.
Beispiel 21 Hepten
-*- 2-Äthyl-2-äthoxy-5'-4erLTieptyl-N,N'-diphenyl-oxamid.
F. 75 bis 78°.
Beispiel 22 Tripropylen
-> i-AeÖiyW-athoxy-S'-isononyi-N.N'-diplienyi
oxamid F = 84 bis 7°.
In den folgenden Beispielen 23 bis 29 arbeitet ma nach den Angaben des Beispiels 4 mit tertButano
2-Äthoxy-4'-tert.butyI-N,N'-diphenyl-oxamid ->
2-Äthoxy-5,4'-di-(tert.butyl)-N,N'-diphenyloxamid. F. 136 bis 137°.
2-Methoxy-2'-niethyl-N,N'-diphenyl-oxamid -* 2-Methoxy-5-tert.butyl-2'-methyl-N,N'-diphenyl-oxamid.
F. 144 bis 145°.
2-Methoxy-4'-methyl-N ,N '-dipheny I-oxamid
-»■ 2-Methoxy-5-tert.butyl-4'-methyl-N,N'-diphenyl-oxamid.
F. 177 bis 179°.
2-n-Octyloxy-2'-methyl-N,N'-diphenyl-oxamid -* 2-n-Octyloxy-5-tert.butyl-2'-methyl-N)N'-diphenyl-oxamid.
F. 83 bis 85°.
2-n-Octyloxy-4'-methyl-N,N'-diphenyl-oxamid ->- 2-n-Octyloxy-5-tert.butyI-4'-methyl-N,N'-diphenyl-oxamid.
F. 96 bis 98°.
2-n-Butoxy-2'-äthyl-N,N'-diphenyl-oxamid -»■ 2-n-Butoxy-5-tert.butyl-2'-äthyl-N,N'-diphenyl-oxamid.
F. 69 bis 71°.
2-Methoxy-4'-n-octylthio-N,N'-diphenyl-oxamid ->
2-Methoxy-5-tert.butyI-4'-n-octylthio-N,N'-diphenyl-oxamid.
F. 75 bis 80°.
Beispiele für die Verwendung Beispiel A
Ein nicht stabilisiertes Polypropylen wurde tel quel
und nach Einarbeitung von je 0,5% der Verbindung 2-Äthyl-2'-äthoxy-N,N'-diphenyl-oxamid bzw. von
2-Äthyl-5'-tert.butyl-2'-äthoxy-N,N'-diphenyl-oxamid im Belichtungsapparat »Xenotest 450« belichtet und
die Zeit bestimmt, bis zu welcher die Proben brüchig wurden. Bei den drei Proben wurden folgende Zeiten
(in Stunden) gemessen: 300, 1500 bzw. 2500. Dieses Resultat zeigt folgendes:
Das im Beispiel 1 als Ausgangsmaterial eingesetzte Oxamid ist ein sehr gutes Lichtschutzmittel. Durch
die Alkylierung im Benzolkern nach dem vorliegenden Verfahren wird es in eine wesentlich wirksamere
Verbindung übergeführt In analoger Weise wie im Beispiel A wurde ein
Vergleichsversuch durchgeführt mit Hart-Polyvinylchlorid
an Stelle von Polypropylen. Die gemessenen Zeiten (in Stunden) waren folgende: 800 bzw. 2000
bzw. 4000.
lu Polypropylen, welches 0,5% der nach Beispiel 7 hergestellten Verbindung in homogener Verteilung
enthält, wurde, wie im Beispiel A beschrieben, belichtet. Das so geschützte Polypropylen war nach Belichtung
während 3000 Stunden noch nicht brüchig. B e i spi el D
In Polyamid 6 wurden 0,3 % des nach Beispie! 1
hergestellten Gemisches aus einem mono- und einem dibutylierten Oxamid eingearbeitet. Bei der Belichtung
in einem Belichtungsapparat »Xenotest 450« zeigte sich, daß der unbehandelte Kunststoff nach 3000 Stunden
gelb und brüchig wurde. Der das Oxamid-Gemisch enthaltende Kunststoff war nach Belichtung während
8000 Stunden noch unverändert.
In unstabilisiertes Polypropylen wurden 0,5% der im Beispiel 16 beschriebenen Verbindung eingearbeitet.
Im Vergleich zu unbehandeltem Polypropylen war dieses Material viel lichtbeständiger. Bei der Untersuchung
der Wärmestabilität bei 140° wurde folgendes Resultat erhalten: Das behandelte Material war erst
nach 14 Tagen brüchig, das unbehandelte schon nach 1 Tag.
In ein Hochdruck-Polyäthylen (Lupolen 1810 H der BASF) werden auf übliche Weise 0,5% der
Substanz von Beispiel 21 eingearbeitet und die Mischung zu Platten von 0,3 mm Dicke gepreßt.
Diese Platten werden gleichzeitig mit solchen, die keinen UV-Absorber, und mit solchen, die 0,5 % des
Ausgangsmaterials 2-Äthyl-2'-äthoxy-N,N'-diphenyloxaiamid enthalten, im »Xenotest 450« belichtet.
Man beobachtet folgende Belichtungszeiten bis zur Versprödung der Proben:
Ohne Zusatz etwa 800 Stunden
0,5% Ausgangsmaterial... etwa 1500 Stunden
0,5% Produkt nach
Beispiel 21 etwa 3500 Stunden
0,5% Produkt nach
Beispiel 21 etwa 3500 Stunden
Außerdem kann man feststellen, daß bei den Proben mit dem Ausgangsmaterial ein »Ausblühen« des
UV-Absorbers stattfindet, bei den Proben mit dem Endprodukt dagegen nicht.
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung von alkylierten der Formel (I) bei den Reaktionsbedingungen stabil
Ν,Ν'-Diphenyl-oxamiden der allgemeinen Formel 5 sind, im Gegensatz zu anderen Amiden wie N-Phenyl-
,—^ /f~\ acetamid.
<f B N—NH— CO — CO — NH—/ A~\ (I) Viele Ausgangsstoffe der allgemeinen Formel (II)
v·=-- N=/ sind bekannL Neue Vertreter können nach allgemein
worin an die Kerne A und/oder B 1 bis 4 sekundäre bekannten Methoden leicht synthetisiert werden,
oder tertiäre Alkylreste mit 3 bis 20 Kohlenstoff- xo Jeder der Kerne A1 und B1 in der allgemeinen Forme!
atomen gebunden sind und die Kerne A und B (II) kann unsubstituiert oder substituiert sein. Es
außerdem Hydroxylgruppen und/oder gegebenen- kommen folgende Substituenten in Frage: Die Hydrofalls
über Sauerstoff- oder Schwefelatome gebun- xylgruppe, wobei die Verbindungen mit nur einer
dene Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 20 Kohlen- Hydroxylgruppe in einem Benzolkern bevorzugt sind,
Stoffatomen enthalten können, dadurch ge- 15 geradkettige oder verzweigte Alkylreste wie Methyl,
kennzeichnet, daß man in Gegenwart von Äthyl, n-Propyl, iso-Propyl, η-Butyl-, iso-Butyl,
Schwefelsäure 1 Mol einer Verbindung der allge- tert. Butyl, iso-Nmyl, Octyl, Nonyl, Dodecyl und
meinen Formel Octadecyl, Cycloalkylreste wie der Cyclohexylrest,
< , x Arylreste wie insbesondere Phenyl, Aralkylreste wie
s B1 ^-— NH — CO — CO — NH —^A1 S (II) ao der Benzylrest, Alkoxyreste wie Methoxy, Äthoxy,
■----' x -=^ iso-Propoxy. n-Butoxy, n-Hexoxy, n-Octoxy, Dodecyl-
worin die Kerne A1 und B1 Hydroxylgruppen oxy und Octadecyloxy, Alkylmercaptoreste wie Me-
und/oder gegebenenfalls über Sauerstoff- oder thylrnercapto, Äthylmercapto, Butylmercapto, Hexyl-Schwefelatome
gebundene Kohlenwasserstoffreste mercapto und Octylmercapto, Aryloxyreste wie Phenmit
1 bis 20 Kohlenstoffatomen enthalten können, 25 oxy und Arylmercapto wie Phenylmercapto.
mit 1 bis 4 Mol eines jeweils 3 bis 20 Kohlenstoff- Die bevorzugten Substituenten der Kerne A1 und B1
mit 1 bis 4 Mol eines jeweils 3 bis 20 Kohlenstoff- Die bevorzugten Substituenten der Kerne A1 und B1
atome enthaltenden Olefins sekundären oder in den Ausgangsstoffen der Formel (II) sind: Hydroxytertiären
aliphatischen gesättigten Alkohols al- gruppen, Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffkyliert.
atomen, Alkoxy- oder Alkylmercaptogruppen mit
2. Verwendung der nach dem Verfahren gemäß 30 1 bis 8 Kohlenstoffatomen.
Anspruch 1 hergestellten Verbindungen der For- Als Alkylierungsmittel können verwendet werden:
mel I als Lichtschutzmittel in organischen Ma- Propen, 1-Buten, 2-Buten, iso-Butylen, 2-Methylterialien.
1-buten, 2-Methyl-2-buten, 3-Methyl-l-buten, 1-Pen-
ten, 2-Äthyl-l-buten, 3,3-Dimethyl-l-buten, 1-Hexen,
35 3-Methyl-l-penten, 4-Methyl-2-penten, 2,4-Dimethyl-
2-penten, 4,4-Dimethyl-l-penten, 2-Hepten, 3-Methyl-1-hexen,
Tripropylen, Tetrapropylen, Diisobutylen,
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren Triisobutylen, 1-Hexadecen, 1-Heptadecen, 1-Octadezur
Herstellung von alkylierten Ν,Ν'-Diphenyl-oxa- cen, 1-Eikosen, Isopropanol, sekundäres Butanol,
miden der allgemeinen Formel 40 tert. Buianoi, 2-Methyl-2-butanol, 2-Pentanol, 3-Pen-
tanol, 2,3-Dimethyl-2-butanol, 2-Methyl-2-pentanol,
//BV m rn rn NH /4\ m 2-Methyl-3-pentanol, 3-Methyl-3-pentanol, 2,4-Dime-
\ »_/-«« — cu —cu —mi N A ρ (i) thyl-2-pentanol, 3-Heptanol, 2-Methyl-2-hexanol,
3-fvlethyl-3-hexanol, 5-Methyl-3-hexanol, 3-Äthyl-
worin an die Kerne A und/oder B 1 bis 4 sekundäre 45 4-hexanol, 2,2-Dimethyl-3-hexanol, 3,4-Dimethyl-
oder tertiäre Alkylreste mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen 3-hexanol, 2-Methyl-2-heptanol, 6-Methyl-2-heptanoI,
gebunden sind und die Kerne A und B außerdem 4-Octanol, 2,3,4-Trimethyl-3-pentanol, 2-Methyl-Hydroxylgruppen
und/oder gegebenenfalls über Sauer- 2-octanol, 3-Methyl-4-octanol, 5-Nonanol, 3,6-Distoff-
oder Schwefelatome gebundene Kohlenwasser- methyl-3-octanol, 4-Methyl-4-nonanol, 2,6,8-Tristoffreste
mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen enthalten 5° methyl-4-nonanol, 2-Nonadekanol.
können. Dieses neue Verfahren ist dadurch gekenn- Die bevorzugten Alkylierungsmittel (Olefine, sekun-
können. Dieses neue Verfahren ist dadurch gekenn- Die bevorzugten Alkylierungsmittel (Olefine, sekun-
zeichnet, daß man in Gegenwart von Schwefelsäure däre oder tertiäre aliphatische gesättigte Alkohole)
Mol einer Verbindung der allgemeinen Formel enthalten 3 bis 12 und insbesondere 3 bis 9 Kohlenstoffatome,
so daß die fertigen Produkte der Formel (I)
< R μη rn rn mu δ m\ 55 vorzugsweise 1 bis 4 sekundäre oder tertiäre Alkylreste
V1 cu —cu —INH-, A1 (H) mit 3 bis 12 und insbesondere 3 bis 9 Kohlenstoffatomen
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