DE2437167C2 - Tetrahydrofuranderivate und diese enthaltede Detergensformulierungen - Google Patents
Tetrahydrofuranderivate und diese enthaltede DetergensformulierungenInfo
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Description
R1 R2
15
worin X ein Wasserstoff-, ein Alkalimetallatcm oder eiae Methylgruppe bedeuten, die Reste R1, R2.. R3, R4
und R5 ein Wasserstoffatom und/oder eine — COOX-Gruppe darstellen, in der X die angegebene
Bedeutung besitzt, wobei wenigstens einer der Reste R1, R2, R3 und R4 eine -COOX-Gruppe
bedeutet, wenn R5 eine -COOX-Gruppe darstellt 2. Detergensformulierung, dadurch gekennzeichnet,
daß diese
(a) 1 bis 95 Gewichtsprozent eines Alkalimetallsalzes der im Anspruch 1 angegebenen allgemeinen
Formel, und
(b) 0,5 bis 95 Gewichtsprozent eines üblichen löslichen Surfactants
und gegebenenfalls noch übliche Zusatzstoffe enthält
Die Erfindung betrifft den in den Ansprüchen gekennzeichneten Gegenstand.
Die Verwendung von Verbindungen mit der Eignung zur Komplexbildung mit verschiedenen Metall- und
Erdalkalimetallionen (besonders Calciumionen, die zur Härte des Wassers beitragen) in wässerigen Medien
und/oder um zusammen mit verschiedenen Detergens-Surfactans, Detergensformulierungen mit verbesserter
Reinigungskraft zu bilden, ist dem Fachmann allgemeinbekannt Solche Verbindungen werden zur Wasserbehandlung
(zum Beispiel zum »Weichmachen« des Wassers) und/oder als Detergens-Builder verwendet.
Weil die meisten bekannten komplexbildenden Mittel mit den die Wasserhärte hervorrufenden Ionen nur im
Verhältnis von 1 Mol: 1 Mol Komplexe bilden, sind Verbindungen mit der Fähigkeit, mit größeren Mengen
derartiger Ionen Komplexe zu bilden, besonders erwünscht
Obgleich viele Verbindungen mit komplexbildenden Fähigkeiten und/oder Detergens-Buildereignung bekannt
sind, ist die Schaffung neuer Verbindungen, die ausschließlich Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff
enthalten, und eine solche Funktionsfähigkeit aufweisen, erwünscht.
Aus Veröffentlichungen in Chemical Abstracts Bd. 78 (1973), Ref. Nr. 572Oe und Band 75 (1971), Ref.
Nr. 50713d sind Detergensformulierungen mit einem Gehalt an Verbindungen bekannt, die sich zwar von
Tetrahydrofuran ableiten, jedoch an jedem Kohlenstoffatom nur eine Carboxylgruppe enthalten, also um
vicinal substituierte Verbindungen. Ferner sind aus der US-PS 37 36 339 Bicycloverbindungen bekannt, die
keinen Tetrahydrofuranring enthalten, und in welchen die vorhandenen zwei Carboxylgruppen an verschiedenen
Kohlenstoffatomen stehen.
Demgegenüber handelt es sich bei den Verbindungen der vorliegenden Anmeldung um Tetrahydrofuranderivate,
bei denen Carboxylgruppen am gleichen Kohlenstoffatom, also in geminaler Anordnung, vorliegen.
Diese Verbindungen sind als komplexbildende Mittel und/oder Detergens-Builder geeignet Wie später noch
gezeigt werden wird, sind die erfindungsgemäßen Verbindungen mit geminaler Anordnung von zumindest
zwei Carboxylgruppen den Verbindungen nach dem Stand der Technik überlegen. Weitere Gegenstände der
Erfindung sind Detergensformulierungen, die die Builderverbindungen dieser Erfindung enthalten.
Die Verbindungen dieser Erfindung sind Tetrahydrofuranderivate
der allgemeinen Formel
25 XOOC
XOOC
COOX
R5
C C
R1 R2 R3 R"
worin X ein Wasserstoff-, ein Alkalimetallatom oder eine Methylgruppe bedeuten, die Reste R1, R2, R3, R4 und
R5 ein Wasserstoffatom und/oder eine -COOX-Gruppe darstellen, in der X die angegebene Bedeutung
besitzt, wobei wenigstens einer der Reste R1, R2, R3 und
J5 R4 eine -COOX-Gruppe bedeutet, wenn R5 eine
- COOX-Gruppe darstellt.
Die allgemeine Formel umfaßt daher Polycarbonsäuren, deren Alkalisalze und Methylester. Es ist weiter
darauf hinzuweisen, daß bestimmte der Verbindungen, beispielsweise solche, worin die Reste R1 und R4
- COOX Gruppen und die Reste R2 und R3 Wasserstoffatome
sind, sowohl in der eis- als auch in der trans-Konfiguration vorliegen können.
Die erfindungsgemäßen Alkalisalze sind als wirksame komplexbildende Mittel und/oder Detergens-Builder in
Detergensformulierungen brauchbar.
Die Tetrahydrofuran-2,2,3,4,5,5-hexacarboxylatsalze, besonders in den trans-Konfigurationen, und vorzugsweise
die Pentanatriumsalze, sind im Hinblick auf ihre Eignung, Komplexe mit mehr als einem Mol Calciumionen
pro Mol Hexacarboxylatsalz zu bilden, bevorzugte Verbindungen der Erfindung.
Die Methylester dieser Erfindung sind als Zwischenprodukte zur Herstellung der Salze brauchbar. Die
Methylester können auf folgende Weise erhalten werden:
Tricyano- oder Tetracyanoäthylenoxid wird mit Äthylen oder einem Äthylenderivat, in welchem 1 bis 4
Wasserstoffatome durch eine — C00CH3-Gruppe substituiert sind, unter Bildung des entsprechenden
2,2,5-Tricyano-, oder 2,2,5,5-Tetracyanoderivates umgesetzt, wobei die Anzahl und Stellung der -COOCH3-Substituenten
je nach dem eingesetzten Äthylenderivat in der 3- und in der 4-Stellung des gebildeten
Tetrahydrofuranderivates verschieden sein wird. Die Reaktion kann zweckmäßigerweise in einem inerten
Lösungsmittel, zum Beispiel in 1,2-Dibromäthan, bei zur Erzielung einer vernünftigen Reaktionsgeschwindigkeit
ausreichend hohen Temperaturen durchgeführt werden, zum Beispiel bei etwa 1200C im Falle der Verwendung
von Dimethylfumarat als Äthylenderivat Vorzugsweise wird die Reaktion unter Rückfluß und unter Stickstoff
durchgeführt, um die Verflüchtigung oder Oxidation der Reaktionspartner zu vermeiden. Das Produkt wird
durch übliche Kristallisations- und Filtrationsverfahren gewonnen. Reaktionen dieser Art sind dem Fachmann
bekannt und beispielsweise in der US-PS 33 17 567 beschrieben worden..
Die so erhaltenen Tricyano- oder Tetracyanotetrahydrofuranderivate
werden zur Umwandlung der Cyanogruppen in Carboxymethylgruppen einer Alkoholyse
unterworfen. Diebe wird vorzugsweise so durchgeführt,
daß man das Tricyano- oder Tetracyanotetrahydrofuranderivat mit der erforderlichen Menge Wasser und
Methanol mischt, auf etwa 0° bis 400C kühlt,
gasförmiges HCl einleitet, zur Entfernung von NH4CI
filtriert, konzentrierte Schwefelsäure als Katalysator zugibt und am Rückfluß hält, um die Reaktion zu
beenden.
Beispielsweise erhält man bei Verwendung von Dimethylmaleat (als Äthylenderivat) ein Gemisch von
eis- und trans-Hexamethyltetrahydrofuran-2,2,3,4,5,5-hexacarboxylat,
während der Einsatz von Dimethylfumarat die trans-Form dieser Verbindung liefert.
Die Verwendung von Methylacrylat (als Äthylenderivat) liefert Pentamethyltetrahydrofuran-2,2,4,5,5-pentacarboxylat
Mit Methylenmalonsäureester CH2=(COOCH3^ erhält man Hexamethyltetrahydrofuran-2,2,4,4,5,5-hexacarboxylat,
mit Äthylen-1,1,2-trimethylcarboxylat Heptamethyltetrahydrofuran-2,2,3,4,4,5,5-heptacarboxylat
und mit Äthylen-1,1,2,2-tetramethylcarboxylat
Octamethyltetrahydrofuran-2,2,3,3,4,4,5,5-octacarboxylat.
Die entsprechenden Alkalimetallsalze erhält man leicht durch herkömmliche Verseifungsverfahren (unter
Verwendung von geringeren als stöchiometrischen Mengen an Alkalimetallhydroxid, sofern ein Partialsalz
wie das bevorzugte Pentanatriumtetrahydrofuran-2,2,3,4,5,5-hexacarboxylat
gewünscht wird).
Durch Ansäuern des Salzes mit einer starken Säure, zum Beispiel HCl, H2SO4, oder mittels eines stark sauren
Ionenaustauscherharzes kann man die entsprechenden Carbonsäure dieser Erfindung erhalten. 4
Die Tetrahydrofuranpolycarboxylatsalze dieser Erfindung sind in wässerigen Medien als komplexbildende
Mittel für Metall- und/oder Erdalkalimetallionen brauchbar. Die Menge an Polycarboxylat, die zur
wirksamen Komplexbildung der Ionen in einem gegebenen System erforderlich ist, wird in gewissem
Ausmaß von dem jeweiligen, zur Verwendung vorgesehenen Polycarboxylatsalz und den jeweiligen Metalloder
Erdalkalimetallionen in den wässerigen Medien abhängen. Im allgemeinen ist die Komplexbildung in
basischen Lösungen wirksamer. Optimale Bedingungen und die Mengen an kompiexbildenden Mittel können
leicht durch allgemein gebräuchliche Versuche bestimmt werden.
Die Tetrahydrofuranpolycarboxylatsalze sind weiterhin
als Builder (Waschhilfsmittel) in Detergensformulierungen geeignet
Die Detergensformulierungen dieser Erfindung enthalten
(a) 1 bis 95 Gewichtsprozent eines Alkalimetallsalzes der im Anspruch 1 angegebenen allgemeinen
Formel, und
65
(b) 0,5 bis 95 Gewichtsprozent eines üblichen löslichen Surfactans,
und gegebenenfalls noch übliche Zusatzstoffe.
Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemäßen Detergensformulierungen wenigstens 5 Gewichtsprozent
an Alkalimetallsalzen dieser Erfindung und zur Erzielung von maximalen Vorteilen wird der Einsatz
von 5 bis 75% dieser Alkalimetallsalze besonders bevorzugt
Die erfindungsgemäßen Alkalisalze können auch zusammen mit anderen Detergens-Buildern verwendet
werden, wobei sie bis 95 Gewichtsprozent der Gesamt-Builder in der Detergensformulierung ausmachen
können. Beispielsweise gehören zu Buildern, die zusammen mit den Builderverbindungen dieser Erfindung
verwendet werden können, wasserlösliche anorganische Buildersalze, wie Alkalimetallpolyphosphate, d. h.
die -tripolyphosphate und -pyrophosphate, Alkalimetallcarbonate,
-borate, -bicarbonate und -silicate, und wasserlösliche organische Builder, einschließlich Aminopolycarbonsäuren
und Salzen, wie Alkalimetallnitrilotriacetate, Cycloalkanpolycarbonsäuren und deren
Salze, Ätherpolycarboxylate, Alkylpolycarboxylate, Epoxycarboxylate.andereTetrahydrofuranpolycarboxylate,
wie 1,23,4- oder 2,2,5,5-Tetrahydrofurantetracarboxylate,
Benzolpolycarboxylate, oxidierte Stärken, Amino-(trimethylenphosphonsäure)
und deren Salze, Diphosphonsäuren und deren Salze (zum Beispiel Methylendiphosphonsäure, 1 -Hydroxyäthylidendiphosphonsäure).
Die Gesamtmenge an verwendetem Builder wird von dem vorgesehenen Gebrauch der Detergensformulierung,
anderen Bestandteilen der Formulierung, den pH-Wert-Bedingungen, und dergleichen, abhängen.
Beispielsweise werden allgemeine Formulierungen für Waschpulver gewöhnlich 20 bis 60% Builder, flüssige
Geschirrspülmittel 11 bis 12% Builder, Formulierungen für Geschirrspülmaschinen 60 bis 90% Builder enthalten.
Optimale Gehalte an Builder, sowie optimale Gemische der Builder dieser Erfindung mit anderen
Buildern für verschiedene Zwecke können mittels Routineuntersuchungen nach der üblichen Detergensformulierungspraxis
bestimmt werden.
Die Detergensformulierungen dieser Erfindung enthalten im allgemeinen ein wasserlösliches Detergens-Surfactant,
obwohl der Surfactantbestandteil bei Formulierungen für Geschirrspülmaschinen weggelassen
werden kann. Es kann jedes wasserlösliche anionische, nicht ionische, zwitterionische oder amphotere Surfactant
verwendet werden.
Zu Beispielen geeigneter, anionische·· Surfactants
gehören Seifen, wie die Salze der Fettsäuren mit etwa 9 bis 20 Kohlenstoffatomen, zum Beispiel Salze von
Fettsäuren, die von Kokosnußöl und Talg abstammen, Alkylbenzolsulfonate, insbesondere lineare Alkylbenzolsulfonate,
worin die Alkylgruppe 10 bis 16 Kohlenstoffatome enthält, Alkoholsulfate, äthoxylierte Alkoholsulfate,
Hydroxyalkylsulfonate, Alkylsulfate und -sulfonate, Monoglyceridsulfate, saure Kondensate von
Fettsäurechloriden mit Hydroxyalkylsulfonaten.
Zu Beispielen geeigneter, nicht ionischer Surfactants gehören Alkylenoxid- (zum Beispiel Äthylenoxid)-kondensate
von Mono- und Polyhydroxyalkoholen, Alkylphenolen,
Fettsäureamiden und Fettsäureaminen, Aminoxide, Zuckerderivate, wie Saccharosemonopalmitat,
langkettige tertiäre Phosphinoxide, Dialkylsulfoxide, Fettsäureamide (zum BeisDiel Mono- oder Diäthanoi-
amide von Fettsäuren mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen).
Zu Beispielen geeigneter zwitterionischer Surfactants gehören Derivate von aliphatischen quaternären Ammoniumverbindungen,
wie 3-(N,N-Dimethyl-N-hexadecylammonio)-propan-l- sulfonat und 3-(N,N-Dimethyl-N-hexadecylammonio)-2-hydroxypropan-1
-sulfonat.
Zu Beispielen geeigneter amphoterer Surfactants gehören Betaine, Sulfobetaine und Fettsäureimidazolcarboxylate
und -sulfonate.
Die Menge des Surfactants, die in den Detergensfor- i<
> mulierungen dieser Erfindung verwendet wird, wird von dem ausgewählten Surfactant und der Endverwendung
der Formulierung abhängen. Im allgemeinen können die Formulierungen 5 bis 50 Gewichtsprozent Surfactant
enthalten, obgleich so hohe Mengen wie 95% oder mehr ι r·.
Surfactant, wenn gewünscht, verwendet werden können. Beispielsweise enthalten Formulierungen für
Waschpulver für allgemeine Zwecke normalerweise 5 bis 50, vorzugsweise 15 bis 25% Surfactant, Formulierungen
zum Maschinengeschirrspülen 0,5 bis 5%, flüssige Spülmittel 20 bis 45%. Das Gewichtsverhältnis
Surfactant zu Builder wird im allgemeinen im Bereich von 1 :12 bis 2 :1 liegen.
Neben dem Builder und der Surfactantkomponente können die Detergensformulierungen Füllstoffe, wie
Natriumsulfat und geringe Mengen an Bleichmittel, Farbstoffen, optischen Aufhellern, schmutzabweisenden
Mitteln, Parfümen, und dergleichen, enthalten.
Die Tabelle I zeigt Elektroden-Sequestrationsergebnisse, die ein Maß für die Fähigkeit der Verbindungen
sind, Ca++- und Mg++-Ionen in wässerigen und
Detergens-Lösungen in Komplexe zu überführen. Die Ergebnisse wurden nach dem in »Organic Builder Salts
as Replacements for Sodium Tripolyphosphate (I)«, Tenside, 10, 119-125 (1973) beschriebenen Verfahren
erhalten. Diese Versuchsergebnisse zeigen eindeutig die Überlegenheit der erfindungsgemäßen Carboxylat-Verbindungen
als chelatisierendes Mittel und Builder. Bei diesen Versuchen wurde Natriumtripolyphosphat
(NaTP) als Standard-Verbindung verwendet und gleich 100% angesetzt X=COONa
Verbindung
Elektroden-Sequestration
in % NaTP
in % NaTP
Natriumtripolsphosphat (NaTP)
(Standard)
(Standard)
Na2-tctrahydrofuran-2^-d:carboxylai
(Bekanntes Material)
(Bekanntes Material)
carboxylat (Aus Chemical Abstracts,
Bd. 78 (1973), Ref. Nr. 572Oe und
Band 75 (1971), Ref. Nr. 50713d
bekannt
Bd. 78 (1973), Ref. Nr. 572Oe und
Band 75 (1971), Ref. Nr. 50713d
bekannt
Na^-tetrahydrofuran-l^S-tetracarboxylat
(Erfindungsgemäße
Verbindung)
Verbindung)
Nay-tetrahydrofuran-l^ß^^-hexacarboxylat
(Erfindungsgemäße
Verbindung)
Verbindung)
100
84
125
170
45
50
55
60
Die Erfindung wird weiter durch die nachfolgenden Beispiele erläutert, die die Herstellung und die
Verwendung der besonders bevorzugten Tetrahydrofu-
65 ran-2,2-trans-3,4,5,5-hexacarboxylatverbindungen betreffen.
In den Beispielen beziehen sich alle Teile und Prozentsätze auf das Gewicht, es sei denn, daß dies
anders angegeben ist.
Tetracyanoäthylenoxid (56,6 g), Dimethylfumarat (56,6 g), Äthylendibromid (450 ml) hält man etwa 22
Stunden unter Rühren unter einer Stickstoffatmosphäre bei etwa 12O0C in einem Glaskolben, der mit einem
Rückflußkühler ausgestattet ist. Es bildet sich eine dunkelbraune Lösung, die man heiß filtriert, um geringe
Mengen an nicht identifizierten festen Verunreinigungen zu entfernen. Man trocknet das Filtrat auf einem
Rotationsverdampfer, wäscht den Rückstand mit Diäthyläther und trocknet dann unter Stickstoff. Der
Rückstand wird gereinigt indem man ihn aus Methylalkohol umkristallisiert und das Kristallisat unter Vakuum
trocknet. Dieses Produkt stellt das Dimethyltetrahydrofuran-trans-3,4-dicarboxylat-2,2^,5-tetranitril
dar, wie durch die Elementaranalyse und ein Protonenresonanz-(PMR)-Spektrum
in deuteriertem Aceton, in dem die 3- und 4-Protonen ais Singulett bei 5,45 ppm, die
Ester-CH3-Protonen als Singulett bei 4,10 ppm gegenüber
TMS (relative Flächen 1 :3) erscheinen, bestätigt wird (F ig. 1).
Analyse für Ci2H8N4O5:
Berechnet:
Berechnet:
C 50,01% H 2.80% N 19,44% O 27,75%
Gefunden:
C 49,98% H250% N 1934% O 27,78% (Diff.).
Gefunden:
C 49,98% H250% N 1934% O 27,78% (Diff.).
90 g des obigen DimethyItetrahydrofuran-trans-3,4-dicarboxylat-2,2,5,5-tetranitrils,
21 g Wasser, 1000 ml Methylalkohol gibt man nun in einen Glaskolben und hält die Temperatur des Gemisches zwischen 0° und
400C, während man 50 g gasförmigen Chlorwasserstoff in das Gemisch einperlt Man filtriert das Reaktionsgemisch,
um gebildete Ammoniumchlorid zu entfernen, und gibt 13 ml konzentrierte Schwefelsäure als
Katalysator dem Filtrat zu, das man dann etwa 30 Stunden unter Rückfluß erwärmt Dann wird die
Mischung abgekühlt und das ausgefällte feste Produkt abfiltriert Den Feststoff löst man in Chloroform und
wäscht die Lösung mit 5%iger wässeriger Natriumbicarbonat-Lösung und dann mit Wasser. Man trocknet
die Chloroformlösung über Magnesiumsulfat und verdampft das Chloroform, wodurch ein öliger Rückstand
verbleibt Man löst den Rückstand in Methanol und erhält durch Umkristallisation ein reines, kristallines
Produkt vom F117 - 1200C in einer Ausbeute von 37%.
Dieses Produkt stellt das Hexamethyltetrahydrofuran-2£-trans-3,4,5,5-hexacarboxylat
dar, wie durch die Elementaranalyse und das PMR-Spektrum in deuteriertem
Chloroform, das ein Singulett bei 4,50 ppm entsprechend den 3- und 4-Protonen, ein Singulett bei
4,02 ppm entsprechend den zwei CHrEstergruppen bei den 3- und den 4-SteDungen, ein Singulett bei 3,88 ppm
entsprechend den vier Ester-CHy-gruppen in den 2- und
5-Stellungen (relative Flächen 1:3:4) aufweist, bestätigt
wird (F ig. 2).
Analyse für CiöHmOu:
Berechnet:
Berechnet:
C 4572% H 4,80% O 49,48%;
Gefunden:
C 4535% H 435% O 49^0% (Diff.).
Gefunden:
C 4535% H 435% O 49^0% (Diff.).
Ein Gemisch von 55,4 g 50%igem Natriumhydroxid, 100 ml Wasser, 48,5 g gemäß Beispiel 1 erhaltenem
Hexamethyltetrahydrofuran^-trans-SAS.S-hexacarboxylat
erhitzt man bei 900C 24 Stunden in einem Glaskolben unter Rückfluß. Die Lösung wird hierauf
durch Abdestillieren von Methanol und Wasser konzentriert, das verbleibende Reaktionsgemisch auf
Raumtemperatur abgekühlt und durch Zugabe von 1000 ml Methanol fällt Pentanatriummonohydrogentetrahydrofuran^-trans-SAS.S-hexacarboxylataus.
Das PMR-Spektrum in Deuteriumoxid weist ein Singulett bei 4,1 ppm auf (F i g. 3).
Analyse für Ci0H3Na5Oi3 · 3,5 H20=-CioHioNa5Oi6.5:
Berechnet: H 1,98% Na 22,58%;
C 23,59%
C 23,59%
Gefunden: H 1,90% Na 23,06%.
C 23,28%
C 23,28%
289,2 mg des gemäß Beispiel 2 erhaltenen Pentanatriummonohydrogentetrahydrofuran^^-trans-SAS.S-hexacarboxylats
löst man in 10 ml entionisiertem Wasser und leitet die Lösung durch eine, mit einem stark sauren
lonenaustauscherharz (sulfoniertes Polystyrol) gepackte Kolonne. Durch Einengen der Lösung erhält man
Tetrahydrofuran^-trans-SAS.S-hexacarbonsäure. Die
Titrationskurve der Säure mit Natriumhydroxid weist drei Knicke auf und zeigt, daß vier Protonen stark sind
(scheinbare pKa-Werte gleich oder geringer als 5,7). Ein
fünftes Proton ist weniger sauer (scheinbarer pKa-Wert etwa 6,8) und das sechste Proton hat einen scheinbaren
ρ Ka von etwa 9,1.
Ein Gemisch von Tetracyanoäthylenoxid (55,0 g), Dimethylmaleat (55,0 g) und Älhylendibromid (400 ml)
als Lösungsmittel wird auf einer Temperatur von etwa 120° C unter Rühren etwa 16 Stunden lang unter
Stickstoff in einem mit einem Rückflußkühler versehenen Glaskolben gehalten. Die Reaktionsmischung wird
in einem Rotationsverdampfer verdampft und der Rückstand mit Diäthyläther gewaschen und unter
Stickstoff getrocknet Das Rückstandsprodukt wird durch Auflösen und Umkristallisieren aus Methylalkohol
und anschließendem Trocknen im Vakuum gereinigt Die Identität des Produktes als eine Mischung von
eis- und trans-pimethyltetrahydrofuran-S^-dicarboxylat-2A5,5-tetranitril
wurde durch Elementaranalyse und Protonenresonanz-(PMR-)Spektroskopie in deuteriertem
Aceton bestätigt
75 g einer Mischung von eis- und trans-Dimethyltetrahydrofuran-3,4-dicarboxylat-2£5,5-tetramtriL
18,8 g Wasser und 800 ml Methylalkohol wurden in einem
Glaskolben placiert und 40,0 g Chlorwasserstoffgas in die Mischung eingeleitet, wobei die Temperatur
zwischen 0° und 45°C gehalten wurde. Die Reaktionsmischung wurde zur Entfernung von Ammonhimchlorid
filtriert und 1,0 ml konzentrierter Schwefelsäure als Katalysator zu dem Ritrat das etwa 24 Stunden lang am
Rückfluß erhitzt wurde, zugegeben. Nach dem Abkühlen
wurde ein festes Rohprodukt durch Entfernung des Methylalkohols in einem Rotationsverdampfer erhalten.
Der Feststoff wurde in Chloroform gelöst und mit 5%igem Natriumbicarbonat und Wasser gewaschen.
Die Chloroform-Lösung wurde über Magnesiumsulfat getrocknet und das Chloroform abgedampft. Auflösen
des Rückstandes in Methanol und anschließendes Umkristallisieren lieferte ein Produkt, das durch
Elementaranalyse und PMR-Spektroskopie in deuteriertem
Chloroform als eine Mischung von eis- und trans-Hexamethyltetrahydrofuran-2,2,3,4,5,5-hexacarboxylat
identifiziert wurde.
Eine Mischung von 50%igem Natriumhydroxid (84,g) und Wasser (200 ml) und ein Gemisch von eis- und
in trans-rlexainethyitetrahydrofuran-2,2,3,4,5,5-hexacarboxylat
(70 g) wird in einem Glaskolben 24 Stunden lang auf 9O0C erhitzt. Die Lösung wird durch Abdestillieren
von Methanol und Wasser aus dem Kolben eingeengt, die Reaktionsmischung auf Raumtemperatur abgekühlt
und das Produkt durch Zugabe von Methanol (1000 ml) ausgefällt. Das Produkt wurde als Mischung von eis- und
trans-Hexanatriumtetrahydrofuran-^^AS.S-hexacarboxylat
durch chemische Analyse und PMR-Spektroskopie in Deuteriumoxid identifiziert
Eine Mischung von eis- und trans-Hexanatriumtetrahydrofuran-2,2,3,4,5,5-hexacarboxylat
(300 mg) wurde in entionisiertem Wasser (10 ml) gelöst und auf eine Säule
mit einem starksauren Ionenaustauscher-Harz (sulfoniertes Polystyrol) aufgegeben. Dieses Verfahren
lieferte eine Mischung von eis- und trans-Tetrahydrofuran-2,2,3,4,5,5-hexacarbonsäuren.
Eine Mischung von Tetracyanoäthylenoxid (50,0 g), Methylacrylat (29,9 g) und Äthylendibromid (250 ml) als
Lösungsmittel wurde bei etwa 1200C 24 Stunden lang
unter Schütteln in einer Stickstoffatmosphäre in einem Druckgefäß aus rostfreiem Stahl gehalten. Das Druckgefäß
wurde auf Raumtemperatur abgekühlt entspannt die Reaktionsmischung in einem Rotationsverdampfer
eingeengt und der Rückstand mit Diäthyläther gewaschen und unter Stickstoff getrocknet Das Rückstandsprodukt
wurde durch Auflösen und Umkristallisieren in Methanol mit anschließendem Vakuumtrocknen gereinigt
Die Identität des Produktes als Monomethyltetrahydrofuran-3-carboxylat-2£,5,5-tetranitril
wird durch Elementaranalyse und PMR-Spektroskopie in deiiteriertem
Aceton bestätigt
Eine Mischung von MonomethyItetrahydrofuran-3-carboxylat-2A5,5-tetranitril
(50,0 g), Wasser (15,6 g) und
Methanol (600 ml) wurde in einem Glaskolben placiert und die Temperatur der Mischung zwischen 0° und
45° C gehalten, wobei man Chlorwasserstoffgas (34,0 g)
in die Mischung einleitete. Die Reaktionsmischung wurde zur Entfernung von Ammonhimchlorid filtriert
und 1,0 ml konzentrierter Schwefelsäure als Katalysator zu dem Ffltrat zugegeben, das dann etwa 20 Stunden
lang am Rückfluß erhitzt wurde. Nach dem Abkühlen wurde durch Entfernen des Methanols in einem
Rotationsverdampfer ein festes Rohprodukt erhalten.
Der Feststoff wurde in Chloroform gelöst, mit 5%igem
Natriumbicarbonat und Wasser gewaschen, die Chloroform-Lösung über Magnesiumsulfat getrocknet und das
Chloroform abgedampft Auflösen des Rückstands in
Methanol und anschließendes Umkristallisieren ergab ein Produkt, das durch Elementaranalyse und PMR-Spektroskopie
in deuteriertem Chloroform als Pentamethyltetrahydrofuran-2,2,3 >5,5-pentacarboxylat identifiziert
wurde.
Eine Mischung von 50%igem Natriumhydroxid (56 g), Wasser (150 ml) und Pentamethyltetrahydrofuran-2,2,3,5,5-pentacarboxylat
(50 g) wurde 24 Stunden lang in einem Glaskolben auf 90° C erhitzt. Die Lösung wird
durch Abdestillieren des Methanols und des Wassers aus dem Kolben eingeengt. Die Reaktionsmischung
wird auf Raumtemperatur abgekühlt und das Produkt durch Zugabe von Methanol (700 ml) ausgefällt. Das
Produkt wird durch chemische Analyse und PMR-Spek- ·
troskopie in Deuteriumoxid als Pentanatriumtetrahydrofuran-2,2,3,5,5-pentacarboxylat
identifiziert.
20
Pentanatriumtetrahydrofuran-2,2,3,5,5-pentacarboxylat
(250 mg) wird in entionisiertem Wasser (10 ml) gelöst und auf eine Säule mit einem starksauren Ionenaustauscher-Harz
(sulfoniertes Polystyrol) aufgegeben. Dieses Verfahren liefert Tetrahydrofuran-2,2,3,5,5-pentacarbonsäure.
25
30
Eine Mischung von Tetracyanoäthylenoxid (50,0 g), Dimethylmethylenmalonat (50,0 g) und Äthylendibromid
(450 ml) als Lösungsmittel wurde in einem mit Rückflußkühler versehenen Glaskolben unter Rühren
und unter Stickstoff etwa 18 Stunden lang auf einer Temperatur von etwa 12O0C gehalten. Die Reaktionsmischung wurde in einem Rotationsverdampfer eingeengt,
der Rückstand mit Diäthyläther gewaschen und unter Stickstoff getrocknet Das Rückstandsprodukt
wurde dann in 2-Propanol gelöst und umkristallisiert und anschließend im Vakuum getrocknet Die Identität
des Produktes als Dimethyltetrahydrofuran-33-dicarboxylat-2,2,5,5-tetranitril
wurde durch Elementaranalyse und PMR-Spektroskopie in deuteriertem Aceton bestätigt
Eine Mischung von Dimethyltetrahydrofuran-33-dicarboxlat-2^,5,5-tetranitril
(65 g), Wasser (163 g) und Methanol (700 ml) wurde in einem Glaskolben placiert und Chlorwasserstoffgas (35.0 g) in die Mischung
eingeleitet wobei die Temperatur derselben auf 0° bis 45° C gehalten wurde. Die Reaktionsmischung wurde
zur Entfernung von Ammoniumchlorid filtriert und konzentrierte Schwefelsäure (1,0 ml) als Katalysator zu
dem Filtrat zugegeben, welches dann etwa 20 Stunden am Rückfluß erhitzt wurde. Nach dem Abkühlen wurde
durch Entfernen des Methanols in einem Rotationsverdampfer ein festes Rohprodukt erhalten. Der Festetoff
wurde in Chloroform gelöst mit 5%igem Natriumbicar- go
bonat und Wasser gewaschen, die Chloroform-Lösung über Magnesiumsulfat getrocknet und das Chloroform
abgedampft Durch Auflösen des Rückstands in Methanol und anschließende UmkristaUisation erhielt
man ein Produkt, das durch Elementaranalyse und PMR-Spektroskopie in deuteriertem Chloroform als
Hexamemyketranydrofuran-2^3,5,5-hexacarboxylat
identifiziert wurde.
In einem Glaskolben wird eine Mischung von 50%igem Natriumhydroxid (75 g), Wasser (175 ml) und
Hexamethyltetrahydrofuran-2,2,3,3,5,5-hexacarboxylat (65,0 g) 19 Stunden lang auf 95° C erhitzt Die Lösung
wird durch Abdestillieren von Methanol und Wasser aus dem Kolben eingeengt, die Reaktionsmischung auf
Raumtemperatur gekühlt und das Produkt durch Zugabe von Methanol (750 ml) ausgefällt. Das Produkt
wurde durch chemische Analyse und PMR-Spektroskopie in Deuteriumoxid als Hexanatriumtetrahydrofuran-2,2,3,3,5,5-hexacarboxylat
identifiziert.
Hexanatriumtetrahydrofuran-2,2,3,3,5,5-hexacarboxylat
(250 mg) wurde in entionisiertem Wasser (10 ml) gelöst und auf eine Säule mit starksaurem Ionenaustauscher-Harz
(sulfoniertes Polystyrol) aufgegeben. Dieses Verfahren lieferte Tetrahydrofuran-2,2,3,3,5,5-hexacarbonsäure.
In einem, mit einem Rückflußkühler versehenen Glaskolben wurde Tetracyanoäthylenoxid (50,0 g), Trimethyläthylen-l,l,2-tricarboxylat
(70,2 g) und Äthylendibromid-Lösungsmittel (450 ml) unter Stickstoff 20
Stunden lang bei etwa 120° C gerührt. Die Reaktionsmischung wurde in einem Rotationsverdampfer getrocknet,
der Rückstand mit Diäthyläther gewaschen, unter Stickstoff getrocknet und das Rückstandsprodukt durch
Auflösen und Umkristallisieren aus Methanol und anschließendem Trocknen im Vakuum gereinigt Das
Produkt wurde durch Elementaranalyse und PMR-Sprektroskopie in deuteriertem Aceton als Trimethyltetrahydrofuran-3,3,4-tricarboxylat-2,2,5,5-tetranitril
identifiziert
In einen Glaskolben wurden Trimethyltetrahydrofuran-33,4-tricarboxylat
(85 g), Wasser (17,7 g) und Methanol (800 ml) placiert und gasförmiger Chlorwasserstoff
(38,0 g) in die Mischung eingeleitet, wobei die Temperatur zwischen 0° und 45° C gehalten wurde. Die
Reaktionsmischung wurde zur Entfernung von Ammoniumchlorid filtriert konzentrierte Schwefelsäure
(1,0 ml) als Katalysator zu dem Filtrat zugegeben und dieses dann etwa 22 Stunden lang am Rückfluß erhitzt
Nach dem Abkühlen erhielt man durch Entfernen des Methanols in einem Rotationsverdampfer ein festes
Rohprodukt das in Chloroform gelöst und mit 5%igem Natriumbicarbonat und Wasser gewaschen wurde. Die
Chloroform-Lösung wurde über Magnesiumsulfat getrocknet und das Chloroform abgedampft Durch
Auflösen des Rückstands in Methanol mit anschließender UmkristaUisation erhielt man ein Produkt das durch
Elementaranalyse und PMR-Spektroskopie in deuteriertem Chloroform als Heptamethyltetrahydrohiran-2A33
>4,5,5-heptacarboxylat identifiziert wurde.
In einem Glaskolben wurde eine Mischung aus 50%igem Natriumhydroxid (94 g), Wasser (250 ml) und
Heptamethyltetrahydroftiran-2Ä33,4^^-heptacarboxylat
(80 g) 24 Stunden lang auf 95°C erhitzt Die Lösung wurde durch Abdestiflieren von Methanol und Wasser
aus dem Kolben eingeengt die Reaktionsmischung auf Raumtemperatur abgekühlt und das Produkt durch
Zugabe von Methanol (800 ml) ausgefällt. Das Produkt wurde durch chemische Analyse und PMR-Spektroskopie
in Deuteriumoxid als Heptanatriumtetrahydrofuran-2,2,3,3,4,5,5-heptacarboxylat
identifiziert.
Heptanatriumtetrahydrofuran^^ASAS.S-heptacarboxylat
(300 mg) wurde in entionisiertem Wasser (10 ml) ι ο
gelöst und auf eine Säule mit einem starksauren Ionenaustauscher-Harz (sulfoniertes Polystyrol) aufgegeben.
Dieses Verfahren lieferte Tetrahydrofuran-2,2,3,3,4,5,5-heptacarbonsäure.
In einem, mit einem Rückflußkühler versehenen Glaskolben wurde eine Mischung aus Tetracyanoäthylenoxid
(50,0 g), Tetramethyläthylen-1,1,2,2-tetracarboxylat
(90,3 g) und Äthylendibromid-Lösungsmittel (500 ml) unter Stickstoff etwa 30 Stunden lang unter
Rühren auf etwa 120° C erhitzt. Die Reaktionsmischung
wurde in einem Rotationsverdampfer getrocknet, der Rückstand mit Diäthyläther gewaschen, unter Stickstoff
getrocknet und das Rückstandsprodukt durch Auflösen und Umkristallisieren aus Methanol und anschließendem
Trocknen im Vakuum gereinigt. Das Produkt wurde durch Elementaranalyse und PMR-Spektroskopie
in deuteriertem Aceton als Tetramethyltetrahydrofurän-3,3,4,4-tetracarboxylat-2,2,5,5-tetranitril
identifiziert.
In einem Glaskolben wurde Tetramethyltetrahydrofuran-33,4,4-tetracarboxylat-2,2,5,5-tetranitril
(75 g), J5 Wasser (13.4 g) und Methanol (800 ml) placiert und
gasförmiger Chlorwasserstoff (30,0 g) in die Mischung eingeleitet, wobei die Temperatur derselben zwischen
0° bis 45°C gehalten wurde. Die Reaktionsmischung wurde zur Entfernung von Ammoniumchlorid filtriert,
konzentrierte Schwefelsäure (1,0 ml) als Katalysator zu dem Filtrat zugegeben und dieses dann etwa 24 Stunden
lang am Rückfluß erhitzt Nach dem Abkühlen erhielt man durch Entfernen von Methanol in einem Rotationsverdampfer
ein festes Rohprodukt, das in Chloroform gelöst und mit 5%igem Natriumbicarbonat und Wasser
gewaschen wurde. Die Chloroform-Lösung wurde über Magnesiumsulfat getrocknet und das Chloroform
abgedampft Durch Auflösen und Umkristallisieren des Rückstandes in Methanol erhielt man ein Produkt das
durch Elementaranalyse und PMR-Spektroskopie in deuteriertem Chloroform als Octamethyltetrahydrofuran-2£33,4,4>5j5-octacarboxylat
identifiziert wurde.
55
Eine Mischung von 50%igem Natriumhydroxid (78 g),
Wasser (200 ml) und Octamethyltetrahydrofuran-2A3r3,4,4i5j5-octacarboxylat
(65,0 g) wurde in einem Glaskolben 30 Stunden lang auf 95° C erhitzt. Die
Lösung wurde durch Abdestillieren von Methanol und Wasser aus dem Kolben eingeengt, die Reaktionsmischung
auf Raumtemperatur abgekühlt und das Produkt durch Zugabe von Methanol (900 ml) ausgefällt Das
Produkt wurde durch chemische Analyse als Octanatriumtetrahydroftiran-2Ä33,4,4^3-octacarboxylat
identifiziert:
OctanatriumtetrahydiOfuran-2,2,3,3,4,4,5,5-octacarboxylat
(300 mg) wurde in entionisiertem Wasser (10 ml) gelöst und auf eine Säule mit einem starksauren
Ionenaustauscher-Harz (sulfoniertes Polystyrol) aufgegeben. Dieses Verfahren lieferte Tetrahydrofuran-2,2,3,3,4,4,5,5-octacarbonsäure.
Eine Mischung von Tricyanoäthylenoxid (40 g), Äthylen (9,4 g) und Äthylendibromid-Lösungsmittel
(250 ml) wurde in einem Druckgefäß aus rostfreiem Stahl unter Stickstoffdruck etwa 24 Stunden lang bei
einer Temperatur von 120° C geschüttelt Das Druckgefäß wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, entspannt,
die Reaktionsmischung in einem Rotationsverdampfer getrocknet, der Rückstand mit Diäthyläther gewaschen
und unter Stickstoff getrocknet. Das Rückstandsprodukt wurde durch Auflösen und Umkristallisieren in
Methanol und anschließendem Trocknen im Vakuum gereinigt. Das Produkt wurde durch Elementaranalyse
und PMR-Spektroskopie in deuteriertem Aceton als Tetrahydrofuran-2,2,5-trinitril identifiziert
In einem Glaskolben wurden Tetrahydrofuran-2,2,5-trinitril (40 g), Wasser (19,6 g) und Methanol (700 ml)
placiert und in die Mischung gasförmiger Chlorwasserstoff (42 g) eingeleitet, wobei die Temperatur zwischen
0° bis 45° C gehalten wurde. Die Reaktionsmischung wurde zur Entfernung von Ammoniumchlorid filtriert,
konzentrierte Schwefelsäure (1,0 ml) als Katalysator zu dem Filtrat zugegeben, welches dann etwa 20 Stunden
lang am Rückfluß erhitzt wurde. Nach dem Abkühlen wurde die Reaktionsmischung in einem Rotationsverdampfer
eingeengt, wodurch man ein flüssiges rohes Reaktionsprodukt erhielt Das rohe Reaktionsprodukt
wurde in Chloroform gelöst, mit 5%igem Natriumbicarbonat
und Wasser gewaschen, die Chloroform-Lösung über Magnesiumsulfat getrocknet und das Chloroform
abgedampft Das Rohprodukt wurde im Hochvakuum destilliert und man erhielt ein Produkt das durch
Elementaranalyse und PMR-Spektroskopie in deuteriertem Chloroform als Trimethyltetrahydrofuran-2,2,5-tricarboxylat
identifiziert wurde.
In einem Glaskolben wurde eine Mischung aus 50%igem Natriumhydroxid (20 g), Wasser (150 ml) und
Trimethyltetrahydrofuran-2,2;5-tricarboxylat (40 g) 20
Stunden lang auf 90° C erhitzt Die Lösung wurde durch Abdestillieren von Methanol und Wasser aus dem
Kolben eingeengt die Reaktionsmischung auf Raumtemperatur abgekühlt und-das Produkt durch Zugabe
von Methanol (900 ml) ausgefällt. Das Produkt wurde durch chemische Analyse und PMR-Spektroskopie in
Deuteriumoxid als Trinatriumtetrahydrofuran-2Ä5-tricarboxylat
identifiziert
Trinatriumtetrahydrohiran-2A5-tricarboxylat
(200 mg) wurde in entionisiertem Wasser (7 ml) gelöst und auf eine Säule mit einem starksauren Ionenaustauscher-Harz
(sulfoniertes Polystyrol aufgegeben. Dieses Verfahren lieferte Tetrahydrofuran-2Ä5-tricarbonsäure.
B e i s ρ i e 1 22
In einem Druckgefäß aus rostfreiem Stahl wurde Tricyanoäthylenoxid '40 g), Methylacrylat (28,9 g) und
Äthylendibromid (400 ml) als Lösungsmittel 22 Stunden lang unter Stickstoff bei etwa 1200C geschüttelt Das
Druckgefäß wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, entspannt, das Filtrat der Reaktionsmischung in einem
Rotationsverdampfer getrocknet, der Rückstand mit Diäthyläther gewaschen und unter Stickstoff getrocknet
Das Rückstandsprodukt wurde durch Auflösen und Umkristallisieren aus 2-Propanol und anschließendem
Trocknen im Vakuum gereinigt Das Produkt wurde durch Elementaranalyse und PMR-Spektroskopie in
deuteriertem Aceton als eine Mischung von eis- und trans-Monomethyltetrahydrofuran-3-carboxylat-2£,5-trinitrilen
identifiziert
Eine Mischung von eis- und trans-Monomethyltetrahydrofuran-3-carboxylat-2Ä5-trinitrilen
(50 g), Wasser (17,8 g) und Methanol (750 ml) wurde in einem Glaskolben placiert und gasförmiger Chlorwasserstoff
(38,0 g) eingeleitet, wobei die Temperatur der Mischung zwischen 0° bis 45° C gehalten wurde. Die Reaktionsmischung
wurde zur Entfernung von Ammoniumchlorid filtriert und konzentrierte Schwefelsäure (1,0 ml) als
Katalysator zu dem Filtrat zugegeben, welches dann etwa 20 Stunden lang am Rückfluß erhitzt wurde. Nach
dem Abkühlen wurde die Reaktionsmischung in einem Rotationsverdampfer eingeengt und man erhielt ein
flüssiges Rohprodukt Dieses wurde in Chloroform gelöst, mit 5%igem Natriumbicarbonat und Wasser
gewaschen, die Chloroform-Lösung über Magnesiumsulfat getrocknet und das Chloroform abgedampft.
Hochvakuum-Destillation des Rohproduktes lieferte ein Produkt, das durch Elementaranalyse und PMR-Spektroskopie
in deuteriertem Chloroform als eine Mischung von eis- und trans-Tetramethyltetrahydrofuran-2,2,3,5-tetracarboxylat
identifiziert wurde.
B e i s ρ i e 1 23
In einem Glaskolben wurde eine Mischung von 50%igem Natriumhydroxid (48 g), Wasser (175 ml) und
eine Mischung (45 g) von eis- und trans-Tetramethyltetrahydrofuran-2,23.5-tetracarboxylat
18 Stunden lang auf 9O0C erhitzt. Die Lösung wird durch Abdestillieren
von Methanol und Wasser aus dem Kolben eingeengt, die Reaktionsmischung auf Raumtemperatur abgekühlt
und das Produkt durch Zugabe von Methanol (800 ml) ausgefällt. Das Produkt wurde durch chemische Analyst
und PMR-Spektroskopie in Deuteriumoxid als sine Mischung von eis- und trans-Tetranatriumtetrahydrofuran-2,2,3,5-tetracarboxylaten
identifiziert.
Eine Mischung von eis- und trans-Tetranatviumtetrahydrofuran-2,2,3,5-tetracarboxylaten
(300 mg) wurde in entionisiertem Wasser (8 ml) gelöst und auf eine Säule mit einem starksauren Ionenaustauscher-Harz (sulfoniertes
Polystyrol) aufgegeben. Dieses Verfahren lieferte eine Mischung von eis- und trans-Tetrahydrofuran-2,2,3,5-
letracarbonsäuren.
malonat (48,4 g) und Athylendibromid (400 ml) als Lösungsmittel unter Stickstoff etwa 21 Stunden lang bei
etwa 1200C gerührt Die Reaktionsmischung wurde ir
einem Rotationsverdampfer getrocknet und der Rückstand mit Diäthyläther gewaschen und unter Stickstof)
getrocknet Das Rückstandsprodukt wurde durcr Auflösen und Umkristallisieren in Methanol unc
anschließendem Trocknen im Vakuum gereinigt Da· Produkt wurde durch Elementaranalyse und PMR-Spektroskopie
in deuteriertem Aceton als eine Mischung von Dimethyltetrahydrofuran-33-dicarboxylat-2,2,5-trinitril
und Dimethyltetrahydrofuran^-dicarboxylat-2,2,5-trinitril identifiziert
In einem Glaskolben wurde eine Mischung (55 g] Dimethyltetrahydrofuran-Sß-dicarboxylat^^-trinitril und Dimethyltetrahydrofuran-4,4-dicarboxyIat-2^3-trinitril, Wasser (15,1 g) und Methanol (800 ml) placier und gasförmiger Chlorwasserstoff (33 g) in die Mischung eingeleitet wobei die Temperatur der Mischung zwischen 0° bis 45°Cgehalten wurde. Die Reaktionsmi schung wurde zur Entfernung von Ammoniumchloric filtriert, konzentrierte Schwefelsäure (1,0 ml) als Katalysator zu dem Filtrat zugegeben, welches dann etwa 20 Stunden lang am Rückfluß erhitzt wurde. Nach derr Abkühlen wur^e durch Abdampfen des Methanols ir dem Rotationsverdampfer ein festes Rohproduki erhalten. Der Feststoff wurde in Chloroform gelöst, mii 5%igem Natriumbicarbonat und Wasser gewaschen, die Chloroform-Lösung über Magnesiumsulfat getrocknei und das Chloroform abgedampft. Lösen des Rückstand: mit anschließender Umkristallisation in Methano lieferte ein Produkt, das durch Elementaranalyse und PMR-Spektroskopie in deuteriertem Chloroform als eine Mischung von Pentamethyltetrahydrofuran-2,2,3,3,5- und 2,2,4,4,5-pentacarboxylaten identifiziert wurde.
In einem Glaskolben wurde eine Mischung (55 g] Dimethyltetrahydrofuran-Sß-dicarboxylat^^-trinitril und Dimethyltetrahydrofuran-4,4-dicarboxyIat-2^3-trinitril, Wasser (15,1 g) und Methanol (800 ml) placier und gasförmiger Chlorwasserstoff (33 g) in die Mischung eingeleitet wobei die Temperatur der Mischung zwischen 0° bis 45°Cgehalten wurde. Die Reaktionsmi schung wurde zur Entfernung von Ammoniumchloric filtriert, konzentrierte Schwefelsäure (1,0 ml) als Katalysator zu dem Filtrat zugegeben, welches dann etwa 20 Stunden lang am Rückfluß erhitzt wurde. Nach derr Abkühlen wur^e durch Abdampfen des Methanols ir dem Rotationsverdampfer ein festes Rohproduki erhalten. Der Feststoff wurde in Chloroform gelöst, mii 5%igem Natriumbicarbonat und Wasser gewaschen, die Chloroform-Lösung über Magnesiumsulfat getrocknei und das Chloroform abgedampft. Lösen des Rückstand: mit anschließender Umkristallisation in Methano lieferte ein Produkt, das durch Elementaranalyse und PMR-Spektroskopie in deuteriertem Chloroform als eine Mischung von Pentamethyltetrahydrofuran-2,2,3,3,5- und 2,2,4,4,5-pentacarboxylaten identifiziert wurde.
B e i s ρ i e 1 26
In einem Glaskolben wurde eine Mischung von 50%igem Natriumhydroxid (61 g), Wasser (175 ml) und
eine Mischung (55 g) von Pentamethyltetrahydrofuran-2,2,3,3,5- und 2,2,4,4,5-pentacarboxylaten 18 Stunden
lang auf 900C erhitzt. Die Lösung wurde durch Abdestillieren von Methanol und Wasser aus dem
Kolben eingeengt die Reaktionsmischung auf Raumtemperatur abgekühlt und das Produkt durch Zugabe
von Methanol (800 ml) ausgefällt. Das Produkt wurde durch chemische Analyse und PMR-Spektroskopie in
so Deuteriumoxid als eine Mischung von Pentanatriumtetrahydrofuran-2,2,3,3,5-
und -2,2,4,4,5-pentacarboxylateri identifiziert.
In einem mit Rückflußkühler versehenen Glaskolben wurde Tricyanoäthylenoxid (40 g), Dimethylmethylen-
65 B e i s ρ i e 1 27
Eine Mischung von Pentanatriumtetrahydrofuran 2,2,3,3,5- und -2,2,4,4,5-pentacarboxylaten (300 mg) wur
de in entionisiertem Wasser (10 ml) gelöst und auf ein« Säule mit einem starksauren Ionenaustauscher-Har;
(sulfoniertes Polystyrol) aufgegeben. Dieses Verfahret lieferte eine Mischung von Tetrahydrofuran-2,2,3,3,5
und-2,2,4,4,5-pentacarbonsäuren.
In einem mit Rückflußkühler versehenen Glaskolber wurde unter Stickstoff eine Mischung von Tricyanoäthv
lenoxid (40,0 g), Dimethylfumarat (48,4 g) und Äthylen
dibromid (400 ml) als Lösungsmittel bei etwa 12O0C
ungefähr 21 Stunden lang gerührt Die Reaktionsmischung wurde in einem Rotationsverdampfer getrocknet,
der Rückstand mit Diäthyläther gewaschen und unter Stickstoff getrocknet Das Rückstandsprodukt
wurde durch Lösen und Umkristallisieren in Äthylalkohol und anschließendem Trocknen im Vakuum gereinigt
Das Produkt wurde durch Elementaranalyse und PMR-Spektroskopie in deuteriertem Aceton als eine
Mischung von Dimethyltetrahydrofuran-S-cis-i-transdicarboxylat-2,2-cis-5-trinetril
und -S-cis^-trans-dicarboxylat-2,2-trans-5-trinitril
identifiziert
In einem Glaskolben wurde eine Mischung (60 g) von Dimethyltetrahydrofuran-S-cis^-trans-dicarboxylat-2^-cis-5-trinitril und -3-cis-4-trans-dicarboxylat-2^- trans-5-trinitril, Wasser (16,4 g) und Methanol (750 ml) placiert und gasförmiger (36,0 g) in die Mischung eingeleitet wobei die Temperatur auf einem Wert zwischen 0° und 45° C gehalten wurde. Die Reaktionsmischung wurde zur Entfernung von Aminoniumchlorid filtriert konzentrierte Schwefelsäure (1,0 ml) als Katalysator zu dem Filtrat zugesetzt und dieses dann etwa 21 Stunden lang am Rückfluß erhitzt. Nach dem Abkühlen wurde nach dem Entfernen von Methanol in einem Rotationsverdampfer ein festes Rohprodukt erhalten. Der Feststoff wurde in Chloroform gelöst mit 5%igem Natriumbicarbonat und Wasser gewaschen, die Chloroform-Lösung über Magnesiumsulfat getrocknet und das Chloroform abgedampft Auflösen des Rückstands in Methanol und Umkristallisation lieferte ein Produkt, das durch Elementaranalyse und PMR-Spektroskopie in deuteriertem Chloroform als eine Mischung von Pentamethylteirahydrofuran-2,2-trans-3-cis-4,5- und ^^-cis-S.ö-trans^-pentacarboxylaten identifiziert wurde.
In einem Glaskolben wurde eine Mischung (60 g) von Dimethyltetrahydrofuran-S-cis^-trans-dicarboxylat-2^-cis-5-trinitril und -3-cis-4-trans-dicarboxylat-2^- trans-5-trinitril, Wasser (16,4 g) und Methanol (750 ml) placiert und gasförmiger (36,0 g) in die Mischung eingeleitet wobei die Temperatur auf einem Wert zwischen 0° und 45° C gehalten wurde. Die Reaktionsmischung wurde zur Entfernung von Aminoniumchlorid filtriert konzentrierte Schwefelsäure (1,0 ml) als Katalysator zu dem Filtrat zugesetzt und dieses dann etwa 21 Stunden lang am Rückfluß erhitzt. Nach dem Abkühlen wurde nach dem Entfernen von Methanol in einem Rotationsverdampfer ein festes Rohprodukt erhalten. Der Feststoff wurde in Chloroform gelöst mit 5%igem Natriumbicarbonat und Wasser gewaschen, die Chloroform-Lösung über Magnesiumsulfat getrocknet und das Chloroform abgedampft Auflösen des Rückstands in Methanol und Umkristallisation lieferte ein Produkt, das durch Elementaranalyse und PMR-Spektroskopie in deuteriertem Chloroform als eine Mischung von Pentamethylteirahydrofuran-2,2-trans-3-cis-4,5- und ^^-cis-S.ö-trans^-pentacarboxylaten identifiziert wurde.
In einem Glaskolben wurde eine Mischung von 5O°/oigem Natriumhydroxid (67 g), Wasser (175 ml) und
eine Mischung (60 g) von Pentamethyltetrahydrofuran-2,2-trans-3-cis-4,5-und-2,2-cis-3,5-trans-4-pentacarboxy-
laten 20 Stunden lang auf 95° C erhitzt. Die Lösung wurde durch Abdestillieren von Methanol und Wasser
aus dem Kolben eingeengt. Die Reaktionsmischung wurde dann auf Raumtemperatur abgekühlt und das
Produkt durch Zugabe von Methanol (800 ml) ausgefällt Das Produkt wurde durch chemische Analyse und
PMR-Spektroskopie in Deuteriumoxid als eine Mischung von Pentanatriumtetrahydrofuran-2,2-trans-3-cis-4,5-
and -2^-cis-3,5-trans-4-pentacarboxylaten identifiziert.
Eine Mischung (250 -ng) von Pentanatriumtetrahydrofuran-2,2-trans-3-cis-4,5-
und -2,2-015-3,5-^8^-4-pentacarboxylaten
wurde in entionisiertem Wasser (10 ml) gelöst und auf eine Säule mit einem starksauren
Ionenaustauscher-Harz (sulfoniertes Polystyrol) aufgegeben. Dieses Verfahren lieferte eine Mischung von
2,2-trans-3-cis-4,5- und ^-cis-S
säuren.
säuren.
In einem mit Rückflußkühler versehenen Glaskolben wurde Tricyanoäthylenoxid (35 g), Dimethylmaleat
(42,4 g) und Äthylendibromid (400 ml) als Lösungsmittel bei etwa 120° C etwa 23 Stunden lang unter Stickstoff
gerührt Die Reaktionsmischung wurde in einem Rotationsverdampfer getrocknet der Rückstand mit
Diäthyläther gewaschen und unter Stickstoff getrocknet Das Rückstandsprodukt wurde durch Auflösen und
Umkristallisoren aus Äthanol und anschließendem Trocknen im Vakuum gereinigt Das Produkt wurde
durch Elementaranalyse und PMR-Spektroskopie in deuteriertem Aceton als eine Mischung von Dimethyltetrahydrofuran-cis-S^icarboxylat-^S-trinitril
und -cis-3,4-dicarboxylat-2^-trans-5-trinitril identifiziert
In einem Glaskolben wurde die Mischung (45 g) von Dimethyltetrahydrofuran-cis-3,4-dicarboxylat-2Ä5-trinitril
und -cis-3,4-dicarboxylat-2^-trans-5-trinitril, V'asser
(123 g) und Methanol (800 ml) placiert und gasförmiger Chlorwasserstoff (27 g) in die Mischung
is eingeleitet wobei deren Temperatur auf einem Wert
zwischen 0" bis 45° C gehalten wurde. Die Reaktionsmischung
wurde zur Entfernung von Ammoniumchlorid filtriert konzentrierte Schwefelsäure (1,0 ml) als Katalysator
zu dem Filtrat zugesetzt welches dann etwa 22 Stunden lang am Rückfluß erhitzt wurde. Nach dem
Abkühlen erhielt man durch Entfernen des Methanols in einem Rotationsverdampfer ein festes Rohprodukt das
in Chloroform gelöst und mit 5%igem Natriumcarbonat und Wasser gewaschen wurde. Die Chloroform-Lösung
wurde über Magnesiumsulfat getrocknet und das Chloroform abgedampft Durch Lösen des Rückstands
in Methanol mit anschließender Umkristallisation erhielt man ein Produkt das durch Elementaranalyse
und PMR-Spektroskopie in deuteriertem Chloroform als eine Mischung von Pentamethyl-cis-2,2,3,4,5- und
-2,2-cis-3,4-trans-5-pentacarboxylaten identifiziert wurde.
B e i s ρ i e 1 32
In einem Glaskolben wurden 5O°/oiges Natriumhydroxid
(45 g), Wasser (150 ml) und eine Mischung (40 g) Pentamethyl-cis-2,2,3,4,5- und ^^-cis-S^-trans-S-pentacarboxylaten
22 Stunden lang auf 900C erhitzt. Die Lösung wurde durch Abdestillieren von Methanol und
Wasser aus dem Kolben eingeengt, die Reaktionsmischung auf Raumtemperatur abgekühlt und das Produkt
durch Zugabe von Methanol (750 ml) ausgefällt. Das Produkt wurde durch chemische Analyse und PMR-Spektroskopie
in Deuteriumoxid als eine Mischung von Pentanatrium-cis-2,2,3,4,5- und -2,2-cis-3,4-trans-5-pentacarboxylaten
identifiziert.
B e i s ρ i e 1 33
Eine Mischung (300 mg) von Pentanatrium-cis-2,2,3,4,5- und -2,2-cis-3,4-trans-5-pentacarboxylaten
wurde in entionisiertem Wasser (10 ml) gelöst und auf eine Säule mit einem starksauren Ionenaustauscher-Harz
(sulfoniertes Polystyrol) aufgegeben. Dieses Verfahren lieferte eine Mischung von Tetrahydrofurancis-2,2,3,4,5-
und -2,2-cis-3,4-trans-5-pentacarbonsäuren.
B e i s ρ i e 1 34
ι- 60 In einem mit einem Rückflußkühler versehenen Glaskolben wurde eine Mischung von Tricyanoäthylenoxid
(35 g), Trimethyläthy!en-l,l,2-tricarboxylat (59,4 g)
und Äthylendibromid (450 ml) als Lösungsmittel unter Stickstoff etwa 24 Stunden lang auf etwa 1200C erhitzt.
Die Reaktionsmischung wurde in einem Rotationsverdampfer getrocknet und der Rückstand mit Diäthyläther
gewaschen und unter Stickstoff getrocknet. Das Rückstandsprodukt wurde durch Auflösen und Umkri-
stallisieren aus Methanol mit anschließendem Trocknen im Vakuum gereinigt Das Produkt wurde durch
Elementaranalyse und PMR-Spektroskopie in deuteriertem Aceton als eine Mischung von eis- und
trans-TrimeAyltetrahydrofuran-33>4-tricarboxylat-2Ä5-trinitril
und -S^-tricarboxylat^^-trinitril identifiziert
In einem Glaskolben wurde eine Mischung (50 g) von eis- und trans-Trimethyltetrahydrofuran-S^-tricarboxylat-2,2,5-trinitril
und -S/M-tricarboxylat^AS-trini- ι ο
tril, Wasser (11,2 g) und Methanol (800 ml) placiert und
gasförmiger Chlorwasserstoff (25 g) in die Mischung eingeleitet, wobei die Temperatur der Mischung auf
einem Wert zwischen 0° bis 45° C gehalten wurde. Die Reaktionsmischung wurde zur Entfernung von Ammoniumchlorid
filtriert, konzentrierte Schwefelsäure (1,0 ml) als Katalysator zu dem Filtrat zugegeben,
welches dann etwa 22 Stunden lang am Rückfluß erhitzt wurde. Nach Abkühlen wurde durch Entfernen von
Methanol in einem Rotationsverdampfer ein festes Rohprodukt erhalten, das in Chloroform gelöst und mit
5°/oigem Natriumbicarbonat und Wasser gewaschen wurde. Die Chloroform-Lösung wurde über Magnesiumsulfat
getrocknet und das Chloroform abgedampft Auflösen des Rückstandes in Methanol und Umkristallisation
lieferte ein Produkt, das durch Elementaranalyse und PMR-Spektroskopie in deuteriertem Chloroform
als eine Mischung von eis- und trans-Hexamethyltetrahydrofuran-2,23,3,4,5-
und -2,2,3,4,4,5-hexacarboxylaten identifiziert wurde. jo
B e i s ρ i e 1 35
In einem Glaskolben wurde 50%iges Natriumhydroxid (47 g), Wasser (175 ml) und eine Mischung (40 g) von j5
eis- und trans-Hexamethyltetrahydrofuran-2,2,33,4,5-
und -2,2,3,4,4,5-hexacarboxylaten 24 Stunden lang auf 95° C erhitzt Die Lösung wurde durch Abdestillieren
von Methanol und Wasser aus dem Kolben eingeengt. Die Reaktionsmischung wurde auf Raumtemperatur
abgekühlt und das Produkt durch Zugabe von Methanol (800 ml) ausgefällt. Das Produkt wurde durch chemische
Analyse und PMR-Spektroskopie in Deuteriumoxid als eine Mischung von Hexanatrium-cis- und -trans-tetrahydrofuran-2,2,3,3,4,5-
und -2,2,3,4,4,5-hexacarboxylaten identifiziert.
B e i s ρ i e 1 36
Eine Mischung (300 mg) von Hexanatrium-cis- und -transtetrahydrofuran-2,2,3,3,4,5- und -2,2,3,4,4,5-hexacarboxylaten
wurde in entionisiertem Wasser (10 ml) gelöst und auf eine Säule mit einem starksauren
Ionenaustauscher-Harz (sulfoniertes Polystyrol) aufgegeben. Dieses Verfahren lieferte eine Mischung von eis-
und trans-Tetrahydrofuran-2,233,4,5- und -2,2,3,4,4,5-hexacarboxylaten.
B e i s ρ i e 1 37
60
In einem mit Rückflußkühler versehenen Glaskolben wurde unter Stickstoff Tricyanoäthylenoxid (35,0 g),
Tetramethyläthylen-1,1,2,2-tetracarboxylat (76,5 g) und Äthylendibromid (450 ml) als Lösungsmittel etwa 30
Stunden lang bei etwa 1200C gerührt. Die Reaktionsmischung
wurde in einem Rotationsverdampfer getrocknet, der Rückstand mit Diäthyläther gewaschen und
unter Stickstoff getrocknet. Das Rückstandsprodukt wurde durch Auflösen und Umkristallisieren aus
Methanol mit anschließendem Trocknen im Vakuum gereinigt Das Produkt wurde durch Elementaranalyse
und PMR-Spektroskopie in deuteriertem Aceton als
Tetramethyltetrahydrofurar.-S^^-tetracarboxylat-2,2,5-trinitril
identifiziert
In einem Glaskolben wurde Tetramethyltetrahydrofuran-33,4,4-tetracarboxylat-2^,5-trinitril
(55 g), Wasser (103 g) und Methanol (750 ml) placiert und gasförmiger
Chlorwasserstoff (25 g) in die Mischung eingeleitet, wobei die Temperatur derselben auf e-nem Wert
zwischen 0° bis 45° C gehalten wurde. Die Reaktionsmischung
wurde zur Entfernung von Ammoniumchlorid filtriert, konzentrierte Schwefelsäure (1,0 ml) als Katalysator
zu dem Filtrat zugegeben, welches dann etwa 30 Stunden lang am Rückfluß erhitzt wurde. Nach dem
Abkühlen erhielt man durch Entfernen von Methanol in einem Rotationsverdampfer ein festes Rohprodukt, das
in Chloroform gelöst und mit 5%igem Natriumbicarbonat und Wasser gewaschen wurde. Die Chloroform-Lösung
wurde über Magnesiumsulfat getrocknet und das Chloroform abgedampft Auflösen des Rückstands in
Methanol und Umkristallisieren lieferte ein Produkt, das durch Elementaranalyse und PMR-Spektroskopie in
deuteriertem Chloroform als Heptamethyltetrahydrofuran-2,2,3,3.4,4,5-heptacarboxylat
identifiziert wurde.
B e i s ρ i e 1 38
In einem Glaskolben wurde 50%iges Natriumhydroxid (47 g), Wasser (150 ml) und Heptatnethyltetrahydrofuran-2,2,3,3,4,4,5-heptacarboxylat
(40 g) 30 Stunden lang auf 95°C erhitzt Die Lösung wurde durch Abdestillieren von Methanol und Wasser aus dem
Kolben eingeengt. Die Reaktionsmischung wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und das Produkt durch
Zugabe von Methanol (800 ml) ausgefällt. Das Produkt wurde durch chemische Analyse und PMR-Spektroskopie
in Deuteriumoxid als Heptanatriumtetrahydrofuran-2,2,3,3,4,4,5-heptacarboxylat identifiziert
Heptanatriumtetrahydrofuran-2,2,3,3,4,4,5-heptacarboxylat
(250 mg) wurde in entioniertem Wasser (8 ml) gelöst und auf eine Säule mit einem starksauren
Ionenaustauscher-Harz (sulfoniertes Polystyrol) aufgegeben. Dieses Verfahren lieferte Tetrahydrofuran-2,2,3,3,4,4,5-heptacarbonsäure.
Pentanatriummonohydrogentetrahydrofuran-2,2-trans-3,4,5,5-hexacarboxylat
prüft man hinsichtlich seiner Sequestrierungsfunktion unter Verwendung der Verfahren, wie sie bei Matzner u. a. »Organic Builder
Salts as Replacements for Sodium Tripolyphosphate«, Tenside Detergents, 10, Heft 3, Seiten 119 bis 125 (1973)
beschrieben sind. Bei dieser Untersuchung zeigt die zweiwertige Ionenelektrode zwei getrennte Titrationsendpunkte für die Titration von Calciumionen mit einer
Lösung des Hexacarboxylatsalzes. Dies ist der Bildung von 2:1 und 1:1 (Ca++/Ligand)-Komplexen zuzuschreiben.
Die durchschnittlichen Sequestrierungswerte (Intensität, multipliziert mit der Kapazität, angegeben
als Prozentsatz des Natriumtripolyphosphat-Sequestrationswertes) liegen im Bereich von 138% bis 188%, je
nach dem gebildeten Komplex.
Es wurden Detergenszubereitungen hergestellt, die den in der nachfolgenden Tabelle II angegebenen
Prozentsatz Builder, 17% lineares Alky:benzolsulfonat mit einem Durchschnittsmolekulargewicht von etwa
230, 12% Natriumsilicat und den Rest Natriumsulfat enthielten. Die Formulierungen wurden durch Waschen
leicht verschmutzter Gewebeproben (wie in der Tabelle
angegeben) in Wasser Dei 200 ppm Härte bei 400C mit
einem Gehalt von 0,15% Detergensformulierung unter Verwendung gleicher Waschverfahren untersucht Das
Reflexionsvermögen der verschmutzten Proben vor und nach dem Waschen wurde mittels Instrumenten
gemessen und der Unterschied ist in der Tabelle II als Δ Rd angegeben. Hohe Δ Rd-Werte kennzeichnen
entsprechend hohe Detergenswirksamkeit
Builder
Baumv.oHgewebe - A Rd
50%
Builder
Builder
37,5%
Builder 25%
Builder
Builder 25%
Builder
Polyester-Baumwollgewebe - Δ Rd
50% 37,5% 25%
Builder
Builder
Builder
Pentanatriummonohydrogen- 28,7 27,1
tetrahydrofuran-2,2-trans-
3,4,5,5-hexacarboxylat
NatriumtripoJyphosphat 26,2 19,0
B e i s ρ i e 1 42
Es wurden drei Pentanatriummonohydrogentetrahydrofuran^-trans-a^S-hexacarboxylat-Detergensformulierungen
entsprechend denen in Beispiel 5 hergestellt und untersucht, außer daß das lineare
Alkylbenzolsulfonat-Surfactant ersetzt wurde durch
(1) ein nicht ionisches Surfactant — ein Kondensat von 7 Molanteilen Äthylenoxid mit linearen sekundären
Alkoholen mit 11 bis 15 Kohlenstoffatomen;
(2) ein amphoteres Surfactant — Natriumhydroxyalkyl (wobei die Alkylgruppe im Durchschnitt 15
Kohlenstoffatome enthält)-N-methyltaurat;
(3) ein zwitterionisches Surfactant — Cocodimethylsulfopropylbetain.
Alle drei Formulierungen weisen wirksame Detergenswirkung auf.
Es wurde eine Formulierung für Geschirrspülmaschinen hergestellt, die 50% Pentanatriummonohydrogentetrahydrofuran-2,2-trans-3,4,5,5-hexacarboxylat,
35% einer wässerigen Lösung mit 47%igem Natriumsilicatgehalt mit einem SiCV zu Na2O-Molverhältnis von
2,4,3% Kondensat von Äthylenoxid mit Pclyoxypropy-
21,3
14,5
13,5
12,0
10,1
8,7
9,8
5,7
lenglykol, 1,2% Kaliumdichlorcyanurat und 10,8% Natriumsulfat enthielt Die Formulierung wurde zum
Waschen verschmutzter Geschirr- und Glaswaren in einem üblichen Geschirrspülautomaten verwendet. Es
wurde eine ausgezeichnete Reinigungswirkung beobachtet und insbesondere festgestellt, daß die Glaswaren
im wesentlichen frei von Film- und Fleckenbildung waren.
Es wurden drei Formulierungen für Geschirrspülmaschinen hergestellt, die der von Beispiel 7 identisch
waren, außer daß die nachfolgenden Surfactants anstelle des Äthylenoxidpolyoxypropylenglykols verwendet
wurden:
(1) Kondensat eines vicinalen, linearen Innendiols mit
einer durchschnittlichen Kettenlänge von 16 Kohlenstoffatomen mit 3 Molanteilen Äthylenoxid;
(2) Kondensat von N-Decanol mit 2'/2 Molanteilen
Äthylenoxid;
(3) Natriumdecyldiphenylätherdisulfonat
Alle drei Formulierungen zeigen ausgezeichnete Leistungen bei der Reinigung von Geschirr- und
Glaswaren in einem üblichen Geschirrspülautomaten auf.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Tetrahydrofuranderivate der allgemeinen
Formel
XOOC O COOX
XOOC R5
C C
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