DE2407309C3 - Polycondensates containing hydroxyquinoline end groups - Google Patents
Polycondensates containing hydroxyquinoline end groupsInfo
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Description
(2b)(2 B)
ιR 4
ι
R5 C R4 R 5 CR 4
ist, in denenis where
R5, R3 gleiche oder verschiedene Alkylreste mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen sind, undR 5 , R 3 are identical or different alkyl radicals having 1 to 5 carbon atoms, and
M ein Polycarbanatsegment oder ein Polyestersegmentist. M is a polycarbanate segment or a polyester segment.
2. Polykondensate der allgemeinen Formel 10 gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß M ein Polyearbonatsegment der folgenden allgemeinen Formel Mi2. polycondensates of the general formula 10 according to claim 1, characterized in that M a poly carbonate segment represented by the following general formula Mi
ii l· C-Oii l · C-O
ist, worin D Chlor, Brom, Wasserstoff oder Ci-Ct-Alkyl, L eine Einfachbindung Q-C5-AIkylen, C2-C5-Alkyliden, C5-Ci5-Cycloalkylen, C5-Ci5-Cycloalkyliden oder ein Rest der folgenden Formelis where D is chlorine, bromine, hydrogen or Ci-Ct-alkyl, L is a single bond Q-C5-alkylene, C 2 -C5-alkylidene, C 5 -Ci5-cycloalkylene, C 5 -Ci5-cycloalkylidene or a radical of the following formula
CH3 CHjCH 3 CHj
C-H3 CH3 CH 3 CH 3
4ο und ρ eine ganze Zahl zwischen 2 und 50 ist.4ο and ρ is an integer between 2 and 50.
In US-PS 36 97 481 werden Chromane als Kettenabbrecher in Polycarbonate eingebaut. Im Vergleich zu den erfindungsgemäßen funktioneilen 8-Hydroxychinolinen, die ebenfalls als Kettenabbrecher für Polycarbonate und Polyester eingesetzt werden, besitzen die obengenannten Chromane eine völlig andere Struktur und keine komplexbildenden Eigenschaften, so daß die in US-PS 36 97 481 beschriebenen Polycarbonate auch nicht im Vergleich zu den erfindungsgemäßen 8-Hydroxychiriol-n-haltigen Polykondensaten als Komplexie-In US-PS 36 97 481 chromans are incorporated as chain terminators in polycarbonates. Compared to the functional 8-hydroxyquinolines according to the invention, which are also used as chain terminators for polycarbonates and polyesters are used, the above-mentioned chromans have a completely different structure and no complexing properties, so the polycarbonates described in US Pat. No. 3,697,481 also not in comparison to the 8-hydroxychiriol-n-containing according to the invention Polycondensates as complexes
HOHO
R1 R 1
\ R2 \ R 2
rungsmittel. Stabilisatoren für Polymere mit metallischen Verunreinigungen verwendet oder zu metallhaltigen bzw. metallüberbrückten Polykondensaten umgesetzt werden können, die ebenfalls wie beschrieben ein breites Anwendungsfeld z. B. als Schlichten, witterungs-funds. Stabilizers for polymers with metallic Impurities used or converted to metal-containing or metal-bridged polycondensates can be, which also as described a wide field of application z. B. as finishing, weatherproof
und lösungsmittelbeständige Überzügv, Polymerisationsbeschleuniger etc. besitzen.and solvent-resistant coatings, polymerization accelerators etc. own.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Polykondensate der allgemeinen Formel 10The present invention relates to polycondensates of the general formula 10
und R2 gleich oder verschieden sind, und Wasserstoff, (Ci -C^AIkyl, Phenyl oder Halogen (beispieis* R1 and R 2 are identical or different, and hydrogen, (Ci -C ^ alkyl, phenyl or halogen (beispieis * R 1
> C)H
N> C) H
N
(10)(10)
Weise Chlor oder Brom) bedeuten Und
CH2, CH-GHj, ein Isoalkylidenrest mit 3 bis 5
Kohlenstoffatomen, ein Gyclöalkylen* oder
Cycloalkylidenrest mit 5 bis 15 Kohlenstoffatom
men, oder ein Rest der allgemeinen Förnieln 2aWay chlorine or bromine) mean And
CH 2 , CH-GHj, an isoalkylidene radical with 3 to 5 carbon atoms, a cycloalkylene * or cycloalkylidene radical with 5 to 15 carbon atoms, or a radical of the general formula 2a
oder2bor 2b
8-Hydroxychinoline der allgemeinen Formel I8-hydroxyquinolines of the general formula I
ι R 4
ι
IR 4
I.
I R 1
I.
IR 4
I.
C
ι I.
C.
ι
c—<c— <
II.
— C
I I.
- C
I.
(2 a)(2 a)
(2b)(2 B)
R5, R3 gleiche oder verschiedene AIkylreste mit 1 bis 5R 5 , R 3 are identical or different alkyl radicals with 1 to 5
Kohlenstoffatomen sind, und
M ein Polycarbonatsegment, vorzugsweise der _όCarbon atoms are, and
M is a polycarbonate segment, preferably the _ό
allgemeinen formelgeneral formula
M1 M 1
oder ein Polyestersegxnenl, vorzugsweise der allgemeinen Formelor a polyester segment, preferably the general one formula
IO O I O OIO O I O O
!!Ii ι Il Il!! Ii ι Il Il
M2 O-j-C-R-C-O-R'-O-frC-R-C-OM 2 OjCRCO-R'-O-frC-RCO
ISLISL
pie_Polycarbonatsegmente haben Molekulargewichte Mn im Bereich zwischen 1000 und 30 000; die Polyestersegmente haben Molekulargewichte Mn im Bereich zwischen 800 und 25 000.pie_Polycarbonate segments have molecular weights Mn in the range between 1000 and 30,000; the polyester segments have molecular weights Mn in the range between 800 and 25,000.
In den Polycarbonatsegmenten Mi sind D Chlor, Brom, Wasserstoff oder Ci-Gt-Alkyl, L eine Einfachbindung, Ci-C5-Alkylen, C2-CvAlkyliden, C^-C\y Cycloalkylen, Cs-Cis-Cycloalkyliden oder ein Rest der folgenden allgemeinen FormelIn the polycarbonate segments Mi, D is chlorine, bromine, hydrogen or Ci-Gt-alkyl, L is a single bond, Ci-C 5 -alkylene, C 2 -Cv-alkylidene, C ^ -C \ y cycloalkylene, Cs-Cis-cycloalkylidene or a radical of the following general formula
CH, C-H3 CH, C - H 3
c· / Vcc · / Vc
CH,CH,
CH3 CH 3
und ρ eine ganze Zahl zwischen 2 und 50; in den Polyestersegmenten M? sind R und R' gleich oder verschieden und bedeuten C2- Ci2-Alkylen, das durch -O- oder Cyclohexylen unterbrochen sein kann, Cs- Cis-Cycioalkylen, Cg-Cu-Arylen-dialkylen, bei= , spielsweise C8-Ciz-Phenylendialkylen,- Ce^-Cii'Afylen,and ρ is an integer between 2 and 50; in the polyester segments M? R and R 'are identical or different and are C 2 -C 2 -alkylene, which can be interrupted by -O- or cyclohexylene, Cs- Cis-cycloalkylene, Cg-Cu-arylene-dialkylene, for =, for example C 8 - Ciz-Phenylenedialkylen, - Ce ^ -Cii'Afylen,
'beispielsweise Phenylen, Naphthylen, Diphenyien, und Cn—Cis^Alkylidendiphenylen sowie ρ eine ganze Zahl'For example phenylene, naphthylene, diphenylene, and Cn — Cis ^ alkylidene diphenylene, and ρ is an integer
zwischen 2 und 50,between 2 and 50,
Ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen 8-Hydröxychiriölinendgfüppen-hältigen Polykondensate der allgemeinen Formel 10 bestehlt darin,A process for the preparation of the 8-Hydroxychiriölinendgfüppen-containing polycondensates according to the invention of the general formula 10 consists in
in derin the
X für OH steht,X stands for OH,
R>R>
und R2 gleich oder verschieden sind, und Wasserstoff, (C, -O-Alkyl, Phenyl oder Halogen (beispielsweise Chlor oder Brom) bedeuten undand R 2 are identical or different, and are hydrogen, (C, -O-alkyl, phenyl or halogen (for example chlorine or bromine) and
Z CH2, CH-CH3, ein Isoalkylidenrest mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen, ein Cycloalkylen- oder Cycloalkylidenrest mit 5 bis 15 Kohlenstoffatomen, oder ein Rest der Formeln 2a oder 2bZ CH 2 , CH-CH 3 , an isoalkylidene radical with 3 to 5 carbon atoms, a cycloalkylene or cycloalkylidene radical with 5 to 15 carbon atoms, or a radical of the formulas 2a or 2b
RJ R J
i0i0 C --C -
R5 R 5
R4 R 4
I cI. c
R*R *
R5 R 5
(2a)(2a)
R3 R 3
(2 b)(2 B)
R5 C- R4 R 5 C - R 4
ist, und die in der am gleichen Tag eingereichtenis, and filed in on the same day
r> deutschen Patentanmeldung P 24 07 3083 beschrieben sind, direkt mit den Ausgangsverbindungen zu cokondensieren, die zum Aufbau der Polykondensatsegmente M der Formel 10 nach bekannten Verfahren benötigt werden.r> German patent application P 24 07 3083 are described to cocondense directly with the starting compounds, which is required to build up the polycondensate segments M of the formula 10 according to known processes will.
Dabei zeigte sich überraschenderweise, daß z. B. bei der Herstellung von Polycarbonaten mit 8-Hydroxychinolinendgruppen nach den für Polycarbonatsynthesen üblichen Verfahren, die bei der Kondensation zugegebenen funktioneilen 8-Hydroxychinoline der Formel 1 (X = OH) am Kettenende ankondensiert werden und auf diese Weise spezifisch als Kettenabbrecher reagieren.It was surprisingly found that, for. B. in the production of polycarbonates with 8-hydroxyquinoline end groups according to the processes customary for polycarbonate syntheses, which are added during the condensation functional 8-hydroxyquinolines of the formula 1 (X = OH) are condensed at the chain end and on in this way react specifically as a chain terminator.
so daß das komplexierende Zentrum des 8-Hydroxychinolylrestes erhalten bleibt.so that the complexing center of the 8-hydroxyquinolyl radical preserved.
Die Wirkung der funktioneilen 8-Hydroxychinoline als Kettenabbrecher wurde mittels Endgruppenanalyse und durch Vergleich der auf diese Weise ermittelten Molekulargewichte mit den Meßwerten unabhängiger Molekulargewichtsbestimmungen bestätigt.The effect of the functional 8-hydroxyquinolines as chain terminators was determined by means of end group analysis and by comparing the molecular weights determined in this way with the measured values more independently Molecular weight determinations confirmed.
Durch gezielte Zugabe der funktionellen 8-Hydroxychinoline der allgemeinen Formel 1 in Mengen von 2 Mol-% bis 50 Mol-%, bezogen auf die Summe der restlichen Ausgangsverbindungen, als Kettenabbrecher können Polykondensate mit 8-Hydroxychinolinendgruppen der allgemeinen Formel 10 ir· der gewünschtenThrough targeted addition of the functional 8-hydroxyquinolines of the general formula 1 in amounts of 2 Mol% to 50 mol%, based on the sum of the remaining starting compounds, as chain terminators polycondensates with 8-hydroxyquinoline end groups of the general formula 10 ir · the desired
Kettenlänge eingestellt werden, wobei die Polymereinheiten ρ der Polycarbonate oder Polyester, wie ooen fürChain length can be set, the polymer units ρ of the polycarbonate or polyester, such as ooen for
,. , Formel 10 definiert* zwei- bis fünfzigfach vorliegen ' 'können.,. , Formula 10 defines * available two to fifty times ' 'can.
Die Herstellung von Verbindungen der allgemeinenThe preparation of compounds of general
Formel 10 erfolgt abhängig von der Art der erwünschten Polyko^nderisatsegmente nach den für die Darstellung von Polykondensaten üblichen Varianten, wobei der Rest X der funktioneilen HydroxychinolineFormula 10 takes place depending on the type of polycode segments desired for the Representation of common polycondensate variants, where the radical X is the functional hydroxyquinolines
4er allgemeinen Formel 1 für die Synthese von Polycarbonaten und Polyestern OH ist.4er general formula 1 for the synthesis of polycarbonates and polyesters is OH.
Ein bevorzugtes Verfahren zur Darstellung der Polycarbonate mit 8-HydroxychinoIin-endgruppen gemäß der allgemeinen Formel 10 (M = Mi) besteht z. B. darin, Bisphenolkomponenten zusammen mit den funktioneilen 8-Hydroxychinolinen der allgemeinen Formel 1 (X = OH) unter den Bedingungen der Phasengrenzflächenreaktion mit Phosgen oder auch den Bischlorkohlensäureestern von Bisphenolkompolienten in einem Gemisch eines aprotischen, nicht mit Wasser mischbaren Lösungsmittels wie z. B. Dichloräthan, Methylenchlorid, Chloroform, Mono- und Dichlorbenzol, und wäßriger Alkalihydroxidlösung in Gegenwart geeigneter Katalysatoren, z.B. Triäthylamin, π umzusetzen. Hierbei wird bei Temperaturen um 200C etwas mehr als die äquimolare Menge Phosgen eingesetztA preferred method for the preparation of the polycarbonates with 8-HydroxychinoIin-endgruppen according to the general formula 10 (M = Mi) consists, for. B. therein, bisphenol components together with the functional 8-hydroxyquinolines of the general formula 1 (X = OH) under the conditions of the interfacial reaction with phosgene or the bischlorocarbonic acid esters of bisphenol components in a mixture of an aprotic, water-immiscible solvent such as. B. dichloroethane, methylene chloride, chloroform, mono- and dichlorobenzene, and aqueous alkali metal hydroxide solution in the presence of suitable catalysts, such as triethylamine, to implement π. Here, at temperatures around 20 ° C., a little more than the equimolar amount of phosgene is used
Man verwendet zur Steuerung des Molekulargewichtes bis 50 Mol-%, bezogen auf die Summe der restlichen 2η Ausgangssubstanzen, der funktionellen 8-Hydroxychitioline der allgemeinen Formel 1 (X=OH) als Kettenabbrecher.To control the molecular weight, up to 50 mol%, based on the sum of the remaining 2η, are used Starting substances, the functional 8-hydroxychitiolines of the general formula 1 (X = OH) as a chain terminator.
Die Aufarbeitung der Polycarbonate kann nach üblichen Verfahren, wie z. B. durch Fällen oder durch Verdampfen des Lösungsmittels erfolgen, wobei zweckmäßigerweise vorher die Polycarbonat-enthaltende Phase elektrolytfrei gewaschen wird. (Literatur über die Herstellung von Polycarbonaten: H. Schnell, Chemistry and Physics of Polycarbonates, lnterscience Publishers, jo London 1964.)The work-up of the polycarbonates can be carried out by customary methods, such as. B. by felling or by Evaporation of the solvent take place, expediently beforehand the polycarbonate-containing Phase is washed electrolyte-free. (Literature on the production of polycarbonates: H. Schnell, Chemistry and Physics of Polycarbonates, Interscience Publishers, jo London 1964.)
Geeignete Diphenole zur Herstellung von Polycarbonaten gemäß der allgemeinen Formel 10 (M = Mi) sind t. B.Suitable diphenols for the production of polycarbonates according to the general formula 10 (M = Mi) are t. B.
4.4'-Dihydroxydiphenyl. n 4,4'-dihydroxydiphenyl. n
Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan-2,2Bis (4-hydroxyphenyl) propane-2,2
(Bisphenol A),
Bis-(4-hydroxy-3,5-dichlor-phenyI)-propan-2,2(Bisphenol A),
Bis- (4-hydroxy-3,5-dichloro-phenyI) -propane-2,2
(Tetrachlorbisphenol),
Bis-('/-hydroxy-3,5-dibromphenyl)-propan-2,2 4n (Tetrachlorobisphenol),
Bis - ('/ - hydroxy-3,5-dibromophenyl) -propane-2,2 4n
(Tetrabrombisphenol A),
Bis-(4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)-propan-2,2(Tetrabromobisphenol A),
Bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) propane-2,2
(Tetramethylbispheno! A),
Bis-(4-hydroxy-3-methyl-phenyl)-propan-2,2, Bis-(4-hydroxy-phenyl)-cyclohexan-1.1 4> (Tetramethylbispheno! A),
Bis- (4-hydroxy-3-methyl-phenyl) -propane-2,2, bis- (4-hydroxyphenyl) -cyclohexane-1.1 4>
(Bisphenol Z).(Bisphenol Z).
Weitere für die Herstellung von Polycarbonaten geeignete Diphenole sind in den US-Patentschriften 30 28 365, 29 99 835, 3148 172, 32 71368, 29 70 137, 29 91 273. 32 71367, 32 80 078, 30 14 891, 19 99 846 towie in den deutschen Offenlegungsschriften 20 63 050 (Le A 13 359), 20 63 052 (Le A 13 425), 22 11 957 (Le A 14 240) und 22 11 956 (Le A 14 249) beschrieben.Further diphenols suitable for the production of polycarbonates are given in the US patents 30 28 365, 29 99 835, 3148 172, 32 71368, 29 70 137, 29 91 273. 32 71367, 32 80 078, 30 14 891, 19 99 846 towie in German Offenlegungsschriften 20 63 050 (Le A 13 359), 20 63 052 (Le A 13 425), 22 11 957 (Le A 14 240) and 22 11 956 (Le A 14 249).
Zur Herstellur.g von Polyestern mit 8-Hydroxychinolinendgruppen gemäß der allgemeinen Formel 10 fM = M2) stehen mehrere Verfahren zur Verfügung. Ein tängiges Verfahren, das sich vorzugsweise zur Darstellung der Polyester aus Glykolen und aromatischen Dicarbonsäureestern eignet, ist das Umesterungsver- en fahren. Hierbei werden wie bekannt, die Diearbonsäure- _ ester leicht flüchjigei^lllohgie/jWfezrB; TerephthaisäU;|t; Li redimethylesterlmit entsprechenäen'Glykolen, wie z/B/ Äthylenglykoi, bei Temperaturen Von 120-3000C1 gegebenenfalls unter Verwendung von vermindertem Druck Ufid Anwesenheit saurer oder basischer Katäly- »atoreri, z. B. MineraM,uren oder Alkali- und Erdalkalialköhöläte, zusammen" mit den funktionellen 8-Hydro' xychinolinen der allgemeinen Formel 1 (X = OH) kondensiert, wobei die Dicarbonsäureester je nach erwünschtem Polymerisationsgrad des Polyesters in einem Überschuß bis 50 Mol-%, bezogen auf die Glykolkomponente, zugesetzt werden können.Several processes are available for the production of polyesters with 8-hydroxyquinoline end groups according to the general formula 10 fM = M 2). A common process that is preferably suitable for the preparation of polyesters from glycols and aromatic dicarboxylic acid esters is the transesterification process. As is known, the diacid esters are easily volatile. TerephthaisäU; | t; Li redimethylesterlmit corresponding'Glykolen, such as z / B / Äthylenglykoi, at temperatures of 120-300 0 C 1 optionally using reduced pressure Ufid presence of acidic or basic Katäly- »atoreri, z. B. MineraM, uren or alkali and alkaline earth oils, together "with the functional 8-Hydro 'xychinolinen of the general formula 1 (X = OH) condensed, the dicarboxylic acid ester depending on the desired degree of polymerization of the polyester in an excess of up to 50 mol%, based on the glycol component, can be added.
(Literatur über das Umesterungsverfahren: W. H. Carothers u. F. J. van Natta, J. Amer. Chem. Soc. 52,31<t [1930]; A. P. 25 34 028 [1948], Du Pont, Erf.: E. F: Izard.)(Literature on the transesterification process: W. H. Carothers and F. J. van Natta, J. Amer. Chem. Soc. 52,31 <t [1930]; A. P. 25 34 028 [1948], Du Pont, inventor: E. F: Izard.)
Wünscht man Polyester der allgemeinen Formel 10 (M = Mj) auf Basis von Diphenolen und aromatischen Dicarbonsäuren, so bietet sich das Verfahren der Lösungspolykondensation mit Dicarbonsäurechloriden, z. B. Isophthalsäurechlorid und Bisphenolen, z. B. Bisphenol A, als Ausgangsverbindungen an, wobei die Umsetzung mit den funktionellen 8-Hydroxychinolinen der Formel 1 (X = OH) bevorzugt nach der Variante der Grenzflächenkondensation um 20°C durchgeführt und die Summe der phenolischen Komponenten in einem leichten Oberschuß, bezogen auf das bifunktionelle Säurechlorid, eingesetzt wird. Geppbenenfalls empfiehlt es sich, ein Netzmittel wie z. fa. Natriumlaurylsulfat zuzusetzen. Als Lösungsmittel sind CH2CI2, CHCl3, Dichloräthan, Mono- und Dichlorbenzol geeignet. Hierbei hat man den Vorteil, daß die Reaktivität der funktionellen Gruppen der 8-Hydroxychinone gemäß Forrnel 1 (X = OH) abgestuft ist, und nahezu quantitativ nur das funktioneile Zentrum X an der Kondensation beteiligt ist.If you want polyester of the general formula 10 (M = Mj) based on diphenols and aromatic dicarboxylic acids, the process of solution polycondensation with dicarboxylic acid chlorides, eg. B. isophthalic acid chloride and bisphenols, e.g. B. bisphenol A, as starting compounds, the reaction with the functional 8-hydroxyquinolines of the formula 1 (X = OH) preferably carried out according to the variant of interfacial condensation around 20 ° C and the sum of the phenolic components in a slight excess, based on the bifunctional acid chloride is used. Geppbenenfalls it is advisable to use a wetting agent such. fa. Add sodium lauryl sulfate. Suitable solvents are CH 2 Cl 2 , CHCl 3 , dichloroethane, mono- and dichlorobenzene. This has the advantage that the reactivity of the functional groups of the 8-hydroxyquinones is graded according to formula 1 (X = OH), and almost quantitatively only the functional center X is involved in the condensation.
(Literatur über die Lösungspolykondensation:(Literature on solution polycondensation:
H. Batzer, H. Holtschmidt. F. W. Wiloth und B. Mohr, Makromolekulare Chemie 7, 82 [1951]; W. R. Sorenson, T. W. Campbell: Präparative Methoden der Polymeren-Chemie S. 118, Verlag Chemie, Weinheim 1962.)H. Batzer, H. Holtschmidt. F. W. Wiloth and B. Mohr, Makromolekulare Chemie 7, 82 [1951]; W. R. Sorenson, T. W. Campbell: Preparative Methods of Polymer Chemistry S. 118, Verlag Chemie, Weinheim 1962.)
Nach einem der genannten Verfahren werden auch die Polyester der allgemeinen Formel 10 (M = M2) auf Basis aliphatischer oder cycloaliphatischer Carbonsäuren und Glykole bzw. aliphatischer oder cycloaliphatischer Carbonsäuren und Diphenole erhalten.One of the processes mentioned also gives the polyesters of the general formula 10 (M = M 2 ) based on aliphatic or cycloaliphatic carboxylic acids and glycols or on aliphatic or cycloaliphatic carboxylic acids and diphenols.
Geeignete Dicarbonsäuren bzw. deren Ester, Anhydride und Chloride zur Herstellung von Polyestern pemäß der allgemeinen Formel 10 (M = M2) sind z. B.Suitable dicarboxylic acids or their esters, anhydrides and chlorides for the production of polyesters pemäß the general formula 10 (M = M 2 ) are, for. B.
Terephthalsäure. Isophthalsäure,
Phthalsäure, Methylterephthabäure,
Naphthalindicarbonsäure,
Diphenyldicarbonsäure,
Diphenylmethandicarbonsäure, Adipinsäure,
Bernsteinsäure, Glutarsäure, Sebacinsäure,
Pimelinsäure. Korksäure. Azelainsäure,
Diglykolsäure, Cyclohexandicarbonsäure,
Cyclohexandiessigsäure.Terephthalic acid. Isophthalic acid,
Phthalic acid, methyl terephthalic acid,
Naphthalenedicarboxylic acid,
Diphenyldicarboxylic acid,
Diphenylmethanedicarboxylic acid, adipic acid,
Succinic acid, glutaric acid, sebacic acid,
Pimelic acid. Suberic acid. Azelaic acid,
Diglycolic acid, cyclohexanedicarboxylic acid,
Cyclohexanediacetic acid.
Die bevorzugten niedrigeren aliphatischen Eiter solcher Säuren sind Dimethylester, Diäthylester und Dipropylester sowie Gemische davon.The preferred lower aliphatic pus of such acids are dimethyl ester, diethyl ester and Dipropyl ester and mixtures thereof.
Als Glykole kommen beispielsweise in Frage:Examples of suitable glycols are:
Äthylenglykole,
Di- und Tri-äthylenglykol,
1,2· und 1,3-Propandiol,
1,4-2.3-, 1,3 Butandiol.
1,6-Hexandiol, !,JO-DecandioI,
Cyclphexandimethanpl.Cyclohexandiol,
7 22DihIiaii(i)Ethylene glycols,
Di- and triethylene glycol,
1,2 and 1,3-propanediol,
1,4-2,3-, 1,3 butanediol.
1,6-hexanediol,!, JO-DecandioI,
Cyclphexanedimethanpl.Cyclohexanediol,
7 22DihIiaii (i)
ypp(
Glycerinmonomethylätherypp (
Glycerol monomethyl ether
sowie Gemische dar zweiwertigen Alkohole.as well as mixtures of dihydric alcohols.
Als geeignete Diphenole können die schön bei der Synthese der Polycarbonate aufgeführten VerwendungSuitable diphenols can be used in the Synthesis of the polycarbonates listed use
finden.Find.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung umfaßt somit auch ein Verfahren zur Herstellung der Verbindungen der Formel 1 O^ das dadurch gekennzeichnet ist, daB man zur Herstellung der Polykondensate des Struktüfteils M nach bekannten Verfahren ^Hydföxy* chinoline der Formel 1 als Reaktiönskompönenten verwendet.The subject matter of the present invention includes thus also a process for the preparation of the compounds of the formula 1 O ^ which is characterized is that for the production of the polycondensates of the structural part M by known processes ^ Hydföxy * quinolines of formula 1 as reaction components used.
Die erfindungsgemäßen 8-Hydfoxychinolinehdgruppen-tragenden Polykondensate nach der allgemeinen Formel 10 können in geeigneter Form zum Abtrennen ro Von Metallionen der Übefgängselefriehte des Periodensystems, d. h. der Elemente Sc bis Zn (Ordnungszahlen 21 bis 30), Y bis Cd (Ordnungszahlen 39--48), La bis Hg (Ordnungszahlen 57—80), Ac bis U (Ordnungszahlen 89-92) sowie von Mg, Ca, Al, Pb und Bi aus LösungenThe 8-hydoxyquinoline hydride groups according to the invention Polycondensates according to general formula 10 can be used in a suitable form for separating ro From metal ions of the transition from the periodic table, d. H. of the elements Sc to Zn (ordinal numbers 21 to 30), Y to Cd (ordinal numbers 39-48), La to Hg (Ordinal numbers 57-80), Ac to U (ordinal numbers 89-92) as well as Mg, Ca, Al, Pb and Bi from solutions
E E.
öder industnefien Abwässern eingesetzt werden. Die Absorption der Metallionen ist reversibel; so kann man sie leicht durch Auswaschen z. B. mit Säuren oder Kömpiexbiidnern wieder vom Polycarbonat abtrennen.or industrial wastewater. the Absorption of the metal ions is reversible; so you can easily wash them out z. B. with acids or Separate the copier from the polycarbonate again.
Die erfindüngsgenfiäßen Polykondensate können auch zur Kömplexiefung Von störenden metallischen Verunreinigungen in thermoplastischen oder düroplastischen Kunststoffen in Mengen von 0,01 Gew>-% bis 10 Gew.-°/o, bezogen auf die Gesämtmischüng, einge^ setzt werden.The polycondensates according to the invention can also for corrugation of troublesome metallic ones Impurities in thermoplastic or duoplastic Plastics in amounts from 0.01% by weight to 10% by weight, based on the total mixture are set.
Die erfinduiigsgemäßcn Polykondensate der Formel 10 können auch zur Herstellung Von metallhaltigen Polymeren Verwendung finden, wie sie der folgenden allgemeinen Formel 11The polycondensates according to the invention of the formula 10 can also be used for the production of metal-containing polymers, such as those of the following general formula 11
I R 1
I.
-0—G—S-0 — G — S
(11)(11)
entsprechen, worin R1, R2, Z, M gemäß Formel IO definiert sind, η zwischen 1 und 50 liegt und G den Metallverbindungen der Formel 12acorrespond, in which R 1 , R 2 , Z, M are defined according to formula IO, η is between 1 and 50 and G is the metal compounds of formula 12a
[Me-O—]r Me
(S)ra (S)m [Me-O—] r Me
(S) ra (S) m
entspricht, in denencorresponds in which
rri die Zahl der am Metallatom befindlichen Anionenbindungen und/oder Liganden S ist, die sich aus der Differenz von Wertigkeit oder Koordinationszahl minus zwei berechnet, rri is the number of anion bonds and / or ligands S on the metal atom, which is calculated from the difference between valency or coordination number minus two,
r eine ganze Zahl zwischen 0 und 20 ist, r is an integer between 0 and 20,
Me ein Metall der 1. bis 8. Nebengruppe oder der 2. bis 5. Hauptgruppe ist, undMe is a metal of the 1st to 8th subgroup or the 2nd to 5th main group, and
S Anionen anorganischer Mineralsäuren, organischer Carbonsäuren, Komplexbildnern, Ci — Cm-Alkoxyresten, Ce-C|2-Aryloxyresten und/oder Trialkylsiloxyresten mit 3 bis 12 C-Atomen entspricht, undS Anions of inorganic mineral acids, organic carboxylic acids, complexing agents, Ci - Cm-alkoxy radicals, Ce-C | 2 -aryloxy radicals and / or trialkylsiloxy radicals having 3 to 12 carbon atoms, and
E H oderE H or
Polyäthylen, Polypropylen, Polyacrylate,
Copolymerisate aus (Meth)-Acrylaten und
minde, iens einem weiteren Monomeren,
Vinylacetat-Polymere,Polyethylene, polypropylene, polyacrylate,
Copolymers of (meth) acrylates and
at least one further monomer,
Vinyl acetate polymers,
jo Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisate,
Polycarbonate, Polysulfone,
Polyphenylenoxide, Styrol-Copolymere,
Polymere vom ABS-Typ,(Acrylnitril-Butadien-Styrol-Pfropfpolymer-Thermoplaste), jo ethylene-vinyl acetate copolymers,
Polycarbonates, polysulfones,
Polyphenylene oxides, styrene copolymers,
ABS-type polymers (acrylonitrile-butadiene-styrene-graft polymer-thermoplastics),
Polyamide von Nylontyp oder Polycaprolactam,Nylon-type polyamides or polycaprolactam,
Polyäthylenterephthalate, Polyacetale usw.Polyethylene terephthalates, polyacetals, etc.
Außerdem können die metallhaltigen Polymeren der allgemeinen Formel 11 als Katalysatoren und, z. B. in ■40 Form der Kobaltverbindungen, als Initiatoren für Reaktionen, die über einen Radikalmechanismus ablaufen. Verwendung finden. In addition, the metal-containing polymers of general formula 11 can be used as catalysts and, for. Am ■ 40 form of cobalt compounds, as initiators for Reactions that take place via a radical mechanism. Find use.
Die folgenden Beispiele beschreiben die Herstellung einiger S-Hydroxychinolinendgruppen-haltiger PoIykondensate der allgemeinen Formel 10 sowie einiger metallhaltiger Polymerer der Formel 11.The following examples describe the production of some polycondensates containing S-hydroxyquinoline end groups of the general formula 10 and some metal-containing polymers of the formula 11.
(S)m
(Me-O-VMe(S)„(S) m
(Me-O-VMe (S) "
5050
ist.is.
Diese metallhaltigen Polymeren der allgemeinen Formel 11 können selbst oder als Bestandteil einer Polymerlegierung zur Herstellung von witterungs-, korrosions-, lösungsmittel- und hitzbeständiger Oberzüge, als Schlichtungsmittel sowie als Haftvermittler zwischen Metallen, Metalloxiden, Glasoberflächen und nachfolgend aufgetragenen Kunststoffen und Lacken eo verwendet werden.These metal-containing polymers of the general formula 11 can be used by themselves or as part of a Polymer alloy for the production of weather, corrosion, solvent and heat resistant coatings, as a sizing agent and as an adhesion promoter between metals, metal oxides, glass surfaces and subsequently applied plastics and lacquers can be used.
Die metallhaltigen Polymeren der allgemeinen Formel 11 können als Stabilisatoren für Kunststoffe eingesetzt werden. Solche Kunststoffe sind Polyvinylchlorid oder deren Copolymere wie esThe metal-containing polymers of the general formula 11 can be used as stabilizers for plastics can be used. Such plastics are polyvinyl chloride or their copolymers like it
Äthylen-Vmj'lchlorid- oder
Vinylacetat-Vinylchloridcopolymerisat,Ethylene chloride or
Vinyl acetate-vinyl chloride copolymer,
456 g Bisphenol A und 559 g 2-[4-Hydroxyphenyl]-2-[5-(8-hydroxychinolyl)]-propan werden in 4 kg 9%iger Natronlauge gelöst und anschließend 9 kg Methylenchlorid dazugegeben. Unter starkem Rühren werden 562,8 g Phosgen eingeleitet und danach 60 ml einer 4%igen Triäthylamin-Lösung zugetropft Man läßt 1 Stunde nachrühren und gibt gegebenenfalls soviel Natronlauge zu, daß der pH der Lösung konstant bei 13 bleibt. Die Phasen werden getrennt und die wäßrige Phase auf vollständigen Umsatz geprüft Die organische Phase wird einmal mit 5%iger H3PO4 extrahiert, mit Wasser neutral gewaschen und anschließend über Natriumsulfat getrocknet Man engt die organische Phase ein und erhält direkt das kurzkettige Polycarbonat mit Hydroxychinolinendgruppen durch Ausfällen in Methanol ητα: 1,038; Stickstoffanalyse: N2 2,56%; phenol. OH: 2,8%. Das aus diesen Werten ermittelte Molekulargewicht beträgt Afn = 1178.456 g of bisphenol A and 559 g of 2- [4-hydroxyphenyl] -2- [5- (8-hydroxyquinolyl)] propane are dissolved in 4 kg of 9% sodium hydroxide solution and then 9 kg of methylene chloride are added. 562.8 g of phosgene are introduced with vigorous stirring and then 60 ml of a 4% strength triethylamine solution are added dropwise. The phases are separated and the aqueous phase is checked for complete conversion. The organic phase is extracted once with 5% H3PO4, washed neutral with water and then dried over sodium sulfate. The organic phase is concentrated and the short-chain polycarbonate with hydroxyquinoline end groups is obtained directly by precipitation in Methanol η τ α: 1.038; Nitrogen analysis: 2.56% N 2; phenol. OH: 2.8%. The molecular weight determined from these values is Af n = 1178.
24 OF 30924 OF 309
ίοίο
456 g Bisphenol A Und 7 g 2-i4iHydroxyphehyl]-2-[5-(e^hydroxychinölvl^-propan
werden in 2,675 kg 9%iger Natronlauge gelöst. Dann werden 6 kg Methylehchlörid
zugegeben Und 280 g Phosgen unter starkem Rühren eingeleitet. Anschließend setzt man noch 30 ml einer
■4%igcn TriäthylamiivLösurig hinzu und läßt 1 Stünde
nachrilnren, wobei der pH der Lösung durch Zugabe
von Natronlauge bei 13 gehalten wird. DieiAüfärbeitung
erfolgt wie in Beispiel 1,-
η,α: 1.517456 g of bisphenol A and 7 g of 2-14 i hydroxyphehyl] -2- [5- (e ^ hydroxychinölvl ^ -propane are dissolved in 2.675 kg of 9% sodium hydroxide solution. Then 6 kg of methyl chloride are added and 280 g of phosgene are introduced with vigorous stirring 30 ml of a 4% strength triethylamine solution are then added and the mixture is left to run for 1 hour, the pH of the solution being kept at 13 by adding sodium hydroxide solution.
η, α: 1.517
Stickstoffanalyse N2:0,04%
Mn = 17 800(Membranosmometrisch in Dioxan)Nitrogen analysis N 2 : 0.04%
M n = 17 800 (membrane osmometric in dioxane)
114 g Bisphenol A, 9,30 g 2-[4-Hydroxyphenyl]-2-[5-(8-hydroxychinolyl)]'propan
und 40 g Natriumhydroxid werden in 3 I Wasser gelöst. Anschließend gibt man hoch 300 ml einer iÖ°/oigen Natriumlaurylsulfal-Lösung
hinzu. Die Reaktionslösung wird stark gerührt und dann noch mit 101,6 g Isophthalsäuredichlorid in 31 Methylenchlorid
versetzt. Man rührt die entstandene Emulsion noch 5 min und fällt dann in Aceton aus. Man filtriert
und wäscht das gebildete Hydroxychinolinendgruppen' hältige Polymerisat mit Wasser und Aceton. Der auf
diese Weise gereinigte Polyester Wird im Vakuum getrocknet
%: 1,035
M/,(osmometrisch):5500114 g of bisphenol A, 9.30 g of 2- [4-hydroxyphenyl] -2- [5- (8-hydroxyquinolyl)] 'propane and 40 g of sodium hydroxide are dissolved in 3 l of water. Then 300 ml of a 10% strength sodium lauryl sulfal solution are added. The reaction solution is stirred vigorously and 101.6 g of isophthalic acid dichloride in 31 methylene chloride are then added. The emulsion formed is stirred for a further 5 minutes and then precipitated in acetone. It is filtered and the polymer containing hydroxyquinoline end groups is washed with water and acetone. The polyester purified in this way is dried in vacuo
%: 1.035
M /, (osmometric): 5500
Durch die folgenden Versuche wird die Anwendüngs- !möglichkeit der beanspruchten Stoffe belegt.Through the following experiments, the application ! possibility of the stressed substances proven.
: Versuch 1 : Experiment 1
7,65 g (7 mMol) des in Beispiel 1 beschriebenen Polycarbonats mit Hydroxychiriolinendgruppen (Mn = 1096) werden in 150 ml absöl. GH2Cl2 gelöst und sukzessive mit je 10 ml einer Lösung von 3,4 g titan-tetra-butylat in 100 ml absol. CH2CI2 versetzt, wobei jeweils nach Zugabe von 10 ml der Titan-tetrabutylat-Lösung die relative Viskosität als Maß für das Anwachsen des Molekülargewichts bestimmt würde. In der nachfolgenden Tabelle I wird die steigende Viskosität in Bezug zu der jeweils zugegebenen Menge an Metallverbindung gebracht.7.65 g (7 mmol) of the polycarbonate described in Example 1 with hydroxychirioline end groups (M n = 1096) are absolute in 150 ml. GH 2 Cl 2 dissolved and successively with 10 ml of a solution of 3.4 g of titanium tetra-butoxide in 100 ml of absol. CH 2 Cl 2 added, the relative viscosity being determined as a measure of the increase in molecular weight in each case after adding 10 ml of the titanium tetrabutylate solution. In Table I below, the increasing viscosity is related to the amount of metal compound added in each case.
*) Lösung I: 3,4 g Titan-tetra-butylat in 100 ml CH2GI2.*) Solution I: 3.4 g of titanium tetra-butoxide in 100 ml of CH 2 GI 2 .
Versuch 2Attempt 2
1,78 g des in Beispiel 2 hergestellten Hydroxychinolin-■endgruppeh-haltigen Polycarbonats (Mn = 17 800) werden in 100 ml absol. CH2CI2 gelöst und 10 ml dieser Lösung vorgelegt. Dazu wird sukzessive jeweils 1 ml einer Lösung von 3,83 g Zirkon-tetra-butylat in 1 1 absol. CH2Cl2 getropft und wie bei Beispiel 2 jedesmal die relative Viskosität bestimmt.1.78 g of the hydroxyquinoline- ■ endgroup-containing polycarbonate (M n = 17 800) prepared in Example 2 are absolute in 100 ml. CH 2 Cl 2 dissolved and submitted 10 ml of this solution. For this purpose, 1 ml of a solution of 3.83 g of zirconium tetra-butoxide in 1 liter of absol. CH 2 Cl 2 was added dropwise and, as in Example 2, the relative viscosity was determined each time.
*) Lösung II: 3,83 g Zirkon-tetra-butylat in 1 1 CH2Cl.*) Solution II: 3.83 g of zirconium tetra-butoxide in 1 1 CH 2 Cl.
Versuch 3Attempt 3
5 g des in Beispiel 2 hergestellten Polycarbonats (Mn = 17 800) Werden in 180 ml absol. GH2Cl2 gelöst Und mit 14 ml, 21 ml und 28 ml einer Lösung von 0,383 g Zirkon-tetra-butylat in ί00 ml absol. CH2CI2 tropfenweise versetzt, Die entstandenen kettenverlängerten,5 g of the polycarbonate produced in Example 2 (M n = 17 800) are absolute in 180 ml. GH 2 Cl 2 dissolved and with 14 ml, 21 ml and 28 ml of a solution of 0.383 g of zirconium tetra-butoxide in ί00 ml of absol. CH 2 CI 2 added dropwise, the resulting chain-lengthened,
zirkonhältigen Polycarbonate wurden isoliert und zu Folien verarbeitet In "jfabelle 3 sind die Streckspannung Os, die Reißfestigkeit an, die Reißdehnung ε« und der Elastizitätsmodul der Folien angegeben Und in Bezug zu derri Metallgehalt des jeweiligen Polykondensats gebrachtzirconium-containing polycarbonates were isolated and processed into foils. Table 3 shows the yield stress Os, the tear strength an, the elongation at break ε «and the modulus of elasticity of the foils and related to the metal content of the respective polycondensate
Polykondensat/
Mclallverbindungrelationship
Polycondensate /
Mclall connection
(kp/cm2)Modulus of elasticity
(kp / cm 2 )
24 g eines gemäß Beispiel 2 hergestellten Polycarbonats mit 8-Hydroxychinolinendgruppen und einem Molekulargewicht Mn = 11 980 werden in 200 ml absol. CH2Cl2 gelöst und mit 0,476 g Titantetrabutylat in absol. CH2Cl2 versetzt.24 g of a polycarbonate prepared according to Example 2 with 8-hydroxyquinoline end groups and a molecular weight M n = 11,980 are absolute in 200 ml. CH 2 Cl 2 dissolved and with 0.476 g of titanium tetrabutoxide in absolute. CH 2 Cl 2 added.
Das metallhaltige Polykondensat wurde zur Folie verarbeitet und davon der Elastizitätsmodul sowie die Einfriertemperatur bestimmt. Außerdem wurde osmo-• metrisch das Molekulargewicht ermittelt.The metal-containing polycondensate was processed into a film and the modulus of elasticity and the Freezing temperature determined. In addition, the molecular weight was determined osmometrically.
,Tabelle 4, Table 4
g g g yg g g y
polymer in 20 ml CH2Cl2 dazugegeben. Das entstandene titanhaltige Polycarbonat wurde mittels Differentialthermoanalyse untersucht. Tabelle 5 zeigt die durch Einbau des Metalls erhöhte Einfriertemperatur.polymer in 20 ml CH 2 Cl 2 was added. The resulting titanium-containing polycarbonate was examined by means of differential thermal analysis. Table 5 shows the glass transition temperature increased by incorporation of the metal.
Verhältnis
Polykondensat/Metallverbindung relationship
Polycondensate / metal compound
Verhältnis Mn ET E-ModulRatio M n ET modulus of elasticity
Polykondensat/ osmometrischPolycondensate / osmometric
Metall- AusgangssubstanzMetal starting substance
verbindung A/„ 11980 ("C) (kp/cm2)connection A / "11980 (" C) (kp / cm 2 )
ET ETET ET
Polykondensat Metallpolymit Hydroxy- kondensat chinolinendgruppen Polycondensate metal poly with hydroxy condensate quinoline end groups
Thermische StabilitätThermal stability
35 1:0,5 35 1: 0.5
145°C145 ° C
I62°CI62 ° C
ab 350' C Zersetzungfrom 350 ° C decomposition
S g 6ifi<5S
nats mit Mn S g 6ifi <5S
nats with M n
18 80018 800
154,5154.5
22 70022 700
•to Versuch 6
des in Beispiel • to attempt 6
the in example
Versuch 5Attempt 5
Beispiel 2 hergesieüieri Füiycarbo-16 000 wurden in 100 ml absol. CH2Cl2 Jeweils 1,78 g des in Beispiel 2 hergestellten Polycarbonats mit 8-Hydroxychinolinendgruppen werden mit den in Tabelle 6 aufgeführten Metallacetyiacetonaten im moiaren Verhältnis i : i durch zweistündiges Erhitzen auf 140° in Dichlorbenzol umgesetzt.Example 2 Hergesieüieri Füiycarbo-16,000 were in 100 ml absol. CH 2 Cl 2 1.78 g each of the polycarbonate prepared in Example 2 with 8-hydroxyquinoline end groups are reacted with the metal acetyiacetonates listed in Table 6 in a molar ratio of i: i by heating for two hours at 140 ° in dichlorobenzene.
,Tabelle 6, Table 6
Vorlagetemplate
ZugabeEncore
Metallgehalt berechnetMetal content calculated
gefundenfound
,1,78 g Oxychinolin-Poiycarbonat (Mn ■■ , 1.78 g of oxyquinoline polycarbonate (M n ■■
desgl.the same
desgl.the same
800) 26 mg Kobaltacetylacetonat 0,33800) 26 mg cobalt acetylacetonate 0.33
mg Nickelacetylacetonat 0,33
mg Eisenacetylacetonat 0,32mg nickel acetylacetonate 0.33
mg iron acetylacetonate 0.32
0,33 0,34 0,310.33 0.34 0.31
Alle metallhaltigen Polycarbonate konnten zu Folien Reißfestigkeit oR(kp/cm2): 585 verarbeitet werden. Die kobalthaltige Folie wurde im Reißdehnung Br0Zo: 51All metal-containing polycarbonates could be processed into foils with tear strength o R (kp / cm 2 ): 585. The cobalt-containing film had an elongation at break Br 0 Zo: 51
Zugversuch getestet: 60 Ε-Modul (kp/cm2): 28 500Tensile test tested: 60 Ε module (kp / cm 2 ): 28 500
Versuchattempt
Je 3 g des im Beispiel 3 beschriebenen Polyesters mit S-Hydroxychinolincndgruppcn (Afn == 5500) werden in 100 ml absol. CH2CI2 gelöst und mit den folgenden Metallalkoholatlösungen versetzt:3 g each of the polyester described in Example 3 with S-hydroxychinolincndgruppcn (Af n == 5500) are absolute in 100 ml. CH 2 CI 2 dissolved and mixed with the following metal alcoholate solutions:
1. 10 ml einer Lösung von 1,77 gTitan-tetra-butylat in iOOrnlabsoi. CH2Cl2,1. 10 ml of a solution of 1.77 gtitanium tetra-butylate in iOOrnlabsoi. CH 2 Cl 2 ,
2. 10 ml einer Lösung von 2 g Zirkon-tetra-butylat in 10OmUbSoLCH2Cl2-2. 10 ml of a solution of 2 g of zirconium tetra-butylate in 10OmUbSoLCH 2 Cl 2 -
;■ 13 14; ■ 13 14
1 Tabelle- 7 1 table- 7
;j ι Vorlage Zugabe Metallgehalt ; j ι template adding metal content
, berechnet gefunden, calculated found
ιι — ^ ■ ■—■ ~ -— ^-^ ^^^^^^—i—, ——_ ;:—.—^^ ^ -:; - ^ ■ ■ - ■ ~ - - ^ ^ ^^^^^^ -i-, --_. - ^^ ^
' 3 g Polyester mit 8-Hydroxychinölin-endgfüppen (M,, 55Ö0) 0,177 g Ti (C4H9O)4 0,83% 0,75%'' 3 g polyester with 8-hydroxyquinoline endguppen (M ,, 55Ö0) 0.177 g Ti (C 4 H 9 O) 4 0.83% 0.75%
desgl. 0,20OgZr(C4H9O)4 1,6% 1,4%the same 0.20OgZr (C 4 H 9 O) 4 1.6% 1.4%
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OD | Request for examination | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |