DE2208612A1 - Omega-ureido carboxylic acids prepn - from lactams and urea - Google Patents
Omega-ureido carboxylic acids prepn - from lactams and ureaInfo
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Abstract
Description
Verfahren zur Herstellung von Q -Ureidocarbonsäuren Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von 2 -Uraidocarbonsäuren durch Umsetzen von Q Lactame mit Harnstoff. Process for the preparation of Q ureidocarboxylic acids The invention is a process for the preparation of 2-uraidocarboxylic acids by reaction of Q lactams with urea.
Aus der französischen Patentschrift 903 848, der österreichischen Patentschrift 226 238 und der britischen Patentschrift 913 713 ist bekannt, CJ-Ureidocarbonsäuren durch Umsetzen von Harnstoff mit M -Aminocarbonsäuren herzustellen. Das Verfahren hat den Nachteil, daß man X -Aminocarbonsäuren als Ausgangsstoffe verwenden muß, die technisch weniger gut zugänglich sind. Ferner hat das Verfahren den Nachteil, daß man nur unter Verwendung eines erheblichen Überschußes an Harnstoff technisch verwertbare Ausbeuten erzielt.From the French patent specification 903 848, the Austrian Patent specification 226 238 and British patent specification 913 713 are known to use CJ-ureidocarboxylic acids by reacting urea with M -amino carboxylic acids. The procedure has the disadvantage that you have to use X -aminocarboxylic acids as starting materials, which are technically less accessible. The method also has the disadvantage that you can only use a substantial excess of urea technically Usable yields achieved.
Es wurde gefunden,. daß man g -Ureidocarbonsäuren durch Umsetzen von #-Lactamen mit Harnstoff bei erhöhter T'emperatur in Gegenwart von inerten Lösungsmitteln vorteilhafter als bisher erhält, wenn man die Umsetzung in Gegenwart von Mineralsäuren oder stark sauren lonenaustauschern durchführt.It was found,. that one g -Ureidocarboxylic acids by reacting # -Lactams with urea at an elevated temperature in the presence of inert solvents obtained more advantageously than before when the reaction is carried out in the presence of mineral acids or strongly acidic ion exchangers.
Das neue Verfahren hat den Vorteil, daß man von wohlfeilen Lactamen ausgeht, die großtechnisch zur Verfügung stehen.The new process has the advantage that cheap lactams can be used that are available on an industrial scale.
Ferner hat das neue Verfahren den Vorteil, daß auch unter Verwendung von stöchiometrischen Mengen an Harnstoff gute Ausbeuten erzielt werden, die eine technische Realisierung des Verfahrens begünstigen. Darüberhinaus hat das neue Verfahren den Vorteil, das man sofort die=freien Ureidocarbonsäuren erhält.Furthermore, the new method has the advantage that also using good yields can be achieved from stoichiometric amounts of urea, the one favor technical implementation of the process. In addition, the new procedure the advantage that you get the = free ureidocarboxylic acids immediately.
Als Ausgangsstoffe werden bevorzugt #-Lactame mit 5 bis 13 Ringgliedern verwendet, insbesondere solche der Formel in der n eine ganze Zahl von 3 bis 12 bezeichnet. Besondere technische Bedeutung haben Lactame der Formel I erlangt, in der n eine ganze Zahl von 5 bis 7 bezeichnet. Geeignete Lactame sind beispielsweise: Pyrrolidon-(2), Caprolactam oder Capryllactam.# -Lactams with 5 to 13 ring members are preferably used as starting materials, in particular those of the formula in which n denotes an integer from 3 to 12. Lactams of the formula I, in which n denotes an integer from 5 to 7, have achieved particular industrial importance. Suitable lactams are, for example: pyrrolidone- (2), caprolactam or capryllactam.
Es versteht sich, daß aus den bevorzugten Lactamen jeweils die entsprechenden bevorzugten Z -Ureidocarbonsäuren resultieren.It goes without saying that from the preferred lactams in each case the corresponding preferred Z-ureidocarboxylic acids result.
&-Lactame und Harnstoff werden im allgemeinen im Molverhältnis von 1 : 1 bis 1 : 5 eingesetzt, vorteilhaft hält man ein Molverhältnis von Lactamen zu Harnstoff von 1 : 1 bis 1 : 2 ein. Besonders zweckmäßig hat sich die Anwendung der stöchiometrischen Mengen erwiesen.& -Lactams and urea are generally in molar ratio from 1: 1 to 1: 5 are used, advantageously keeping a molar ratio of lactams to urea from 1: 1 to 1: 2. The application has proven to be particularly useful the stoichiometric amounts proved.
Die Umsetzung wird in Gegenwart von Mineralsäuren, vorteilhaft nicht oxidierenden Mineralsäuren wie Schwefelsäure, Salzsäure oder Phosphorsäure durchgeführt. Schwefelsäure und Salzsäure werden besonders bevorzugt verwendet. Vorteilhaft wendet man je Mol w -Lactam 1 bis 1,5 Mol Säure an. Besonders geeignete saure Ionenaustauscher sind solche vom Typ Polystyrol mit Sulfosäuregruppen, z. B. eAmberlite, eIR120, qLewatit SILO. Vorteilhaft wendet man die Säuren und stark sauren Ionenaustauscher in solchen Mengen an, daß das Reaktionsgemisch am Ende einen pH-Wert von 3 bis 6 hat.The reaction is not advantageous in the presence of mineral acids oxidizing mineral acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid or phosphoric acid. Sulfuric acid and hydrochloric acid are particularly preferably used. Advantageously turns 1 to 1.5 moles of acid are used per mole of w -lactam. Particularly suitable acidic ion exchangers are those of the polystyrene type with sulfonic acid groups, e.g. B. eAmberlite, eIR120, qLewatit SILO. The acids and strongly acidic ion exchangers are advantageously used in such amounts that the reaction mixture has a pH of 3 to 6 at the end Has.
Ist der pH-Wert nach der Reaktion kleiner, so fügt man gegebenenfalls Ammoniak zu bis der gewünschte pH-Wert erreicht wird. Im umgekehrten Fall stellt man den pH-Wert durch Zugabe von den obengenannten Mineralsäuren ein.If the pH value is lower after the reaction, it is optionally added Ammonia until the desired pH is reached. In the opposite case, poses the pH is adjusted by adding the abovementioned mineral acids.
Bevorzugt werden als Lösungsmittel Wasser oder Alkanole mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Gemische aus Alkanolen und Wasser verwendet. Als besonders geeignet hat sich Wasser erwiesen.Preferred solvents are water or alkanols with 1 to 4 carbon atoms or mixtures of alkanols and water are used. As special water has proven to be suitable.
Die Umsetzung wird vorteilhaft bei Temperaturen von 70 bis 120 00 durchgeführt. Besonders gute Ergebnisse erhält man, wenn man Temperaturen von 90 bis 110 °C anwendet.The reaction is advantageous at temperatures from 70 to 120 00 carried out. Particularly good results are obtained when using temperatures of 90 to 110 ° C.
Das Verfahren nach der Erfindung führt man beispielsweise durch, indem man die genannten Lactame und Harnstoff im angegebenen Verhältnis in einem der beschriebenen Lösungsmitte; löst und auf die beschriebene Temperatur erhitzt, wobei man durch Zugabe von Säuren den genannten pH-@ert einhält. Es ist auch möglich, insbesondere wenn man stark saure Ionenaustauscher verwendet, diese direkt dem Reaktionsgemisch von Anfang an zuzufügen. Im allgemeinen ist die Reaktion nach 3 bis 20 Stunden beendet. Unter Einhaltung der obengenannten pH-Werte fallen die meist schwer löslichen #-Ureidocarbonsäuren aus der wässrigen Lösung aus. Sie werden durch übliche Maßnahmen, z. B. durch Filtration oder Dekantieren vom Lösungsgemisch abgetrennt.The method according to the invention is carried out, for example, by the lactams and urea mentioned in the specified ratio in one of the described Solvent agent; dissolves and heated to the temperature described, whereby one through Addition of acids complies with the stated pH. It is also possible in particular if strongly acidic ion exchangers are used, add them directly to the reaction mixture to add from the start. In general, the reaction has ended after 3 to 20 hours. If the above-mentioned pH values are observed, the mostly poorly soluble # -urido carboxylic acids fall from the aqueous solution. You will be through usual measures, such. B. by filtration or decanting separated from the mixed solution.
Die nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten -Ureidocarbonsäuren eignen sich zur Herstellung von extilhilfsmitteln (vgl. Schweizer Patent 380 716).The ureidocarboxylic acids produced by the process of the invention are suitable for the production of extile auxiliaries (cf. Swiss patent 380 716).
Das Verfahren nach der Erfindung sei an folgenden Beispielen veranschaulicht.The process according to the invention is illustrated by the following examples.
Beispiel 1 56,5 g Caprolactam, 26 g Schwefelsäure und 200 g Wasser werden in einem Kolben vorgelegt und auf 100 °C erhitzt. Anschließend fügt man 60 g Harnstoff gelöst in 100 g Wasser hinzu und erhitzt unter Rühren 5 stunden weiter. Danach kühlt man die Reaktionslösung ab und fügt solange Schwefelsäure hinzu bis ein pH-Wert von 4 erreicht ist. Während des AbkEhlens und der Schwefelsäurezugabe fällt die t -Ureidocapronsäure aus. Nach dem Abfiltrieren und lrooRnen erhält man 77 g # -Ureidocapronsäure (88,5 % der Theorie) vom Schmelzpunkt 170 00. Nach dem Umkristallisieren der Säure aus Wasser beträgt der Schmelzpunkt 177 00. Example 1 56.5 g caprolactam, 26 g sulfuric acid and 200 g water are placed in a flask and heated to 100 ° C. Then add 60 g of urea dissolved in 100 g of water are added and the mixture is heated for another 5 hours while stirring. The reaction solution is then cooled and sulfuric acid is added until a pH of 4 is reached. During cooling and the addition of sulfuric acid the t-ureidocaproic acid precipitates. After filtering off and drying, one obtains 77 g # ureidocaproic acid (88.5% of theory) with a melting point of 170 00. After Recrystallization of the acid from water has a melting point of 177 00.
Beispiel 2 70,5 g Capryllactam, 35 g Schwefelsäure und 50 g Wasser werden auf 100 °a erhitzt. Anschließend fügt man 60 g Harnstoff gelöst in 100 g Wasser hinzu und erhitzt weitere 5 Stunden.Example 2 70.5 g caprylic lactam, 35 g sulfuric acid and 50 g water are heated to 100 ° a. Then 60 g of urea dissolved in 100 g are added Add water and heat for a further 5 hours.
Während des Kochens fügt man noch Schwefelsäure hinzu, so daß der pH-Wert der Reaktionslösung nicht über 4 ansteigt.Sulfuric acid is added during cooking so that the pH of the reaction solution does not rise above 4.
Nach dem Abkühlen des Reaktionsgemisches fällt die 8-Ureidocaprylsäure aus. Diese wird abgesaugt und mit Methylenchlorid extrahiert. Aus dem Methylenchloridextrakt lassen sich 16 g Capryllactam zurückgewinnen. Nach dem Umkristallisieren und Trocknen der 8-Ureidocaprylsäure erhält man 65 g, d. s.After the reaction mixture has cooled down, the 8-ureidocaprylic acid falls the end. This is filtered off with suction and extracted with methylene chloride. From the methylene chloride extract 16 g of caprylic lactam can be recovered. After recrystallization and drying of 8-ureidocaprylic acid, 65 g are obtained, i.e. s.
83,3 % der Theorie bezogen auf umgesetztes Capryllactam vom Schmelzpunkt 162 00.83.3% of theory based on converted caprylic lactam from the melting point 162 00.
Claims (6)
Priority Applications (8)
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1973
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AT319265B (en) | 1974-12-10 |
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