DE2511888A1 - PROCESS FOR THE PRODUCTION OF AETHERPOLYCARBOXYLATES - Google Patents
PROCESS FOR THE PRODUCTION OF AETHERPOLYCARBOXYLATESInfo
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Description
DR. BERG DIPL.-ING. STAPF DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIRDR. BERG DIPL.-ING. STAPF DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR
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MONSANTO COMPANY St. Louis, Missouri 63166/USAMONSANTO COMPANY St. Louis, Missouri 63166 / USA
"Verfahren zur Herstellung von Ätherpolycarboxy-"Process for the production of ether polycarboxy
laten"laten "
Diese Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung von Ätherpolycarboxylaten.This invention relates to methods of making ether polycarboxylates.
Xtherpolycarboxylate weisen die nachfolgende allgemeine FormalXtherpolycarboxylates have the following general formula
509841/0956509841/0956
8 München 80, MauerkircheistraBe 45 Banken: Bayerische Vereinsbank Manchen 4531008 Munich 80, MauerkircheistraBe 45 Banks: Bayerische Vereinsbank Manchen 453100
COOM COOMCOOM COOM
CH 0 CHCH 0 CH
I II I
COOM XCOOM X
auf, worin M ein Alkalimetall und X ein Wasserfetoffatom oder eine COOM-Gruppe ist. Sie sind als komplexbildende Mittel für Metall- und Erdalkalimetallionen und als Detergensbuilder geeignet. Obgleich Verfahren zur Herstellung derartiger Verbindungen (zum Beispiel mittels der Williamson-Reaktion des Äthertyps) beschrieben sind, sind weitere Verfahren zu ihrer Herstellung erwünscht.where M is an alkali metal and X is a hydrogen atom or a COOM group. They are called complex building Agent for metal and alkaline earth metal ions and suitable as detergent builder. Although method of manufacture of such compounds (for example by means of the Williamson reaction of the ether type) are described further processes for their production are desirable.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung der oben beschriebenen Ätherpolycarboxylate und deren Säuren und Ester aus bestimmten Imidacarboxylafeen, deren 0-Carboxylaten und Amidcarboxylaten.The invention relates to a process for the preparation of the above-described ether polycarboxylates and their acids and esters of certain imidacarboxylafeen, their O-carboxylates and amide carboxylates.
Nach dem Verfahren dieser Erfindung stellt man Äther·* polycarboxylate der nachfolgenden allgemeinen FormelAccording to the method of this invention, ether * polycarboxylates of the general formula below
COOM COOM I ICOOM COOM I I
CH 0 — CHCH 0 - CH
t !t!
COOM XCOOM X
und deren Säuren und Ester dadurch her, daß man Imidcarboxylate, deren O-Carboxylate oder Amidacärboxylate hydrolysiert.and their acids and esters by using imide carboxylates, their O-carboxylates or amido carboxylates hydrolyzed.
Die in der Reaktion verwendeten Carboxylate können da-The carboxylates used in the reaction can there-
509841/0956509841/0956
2511883 - 3 -2511883 - 3 -
durch hergestellt werden, daß man einen oder beide heterocyclischen CH^-Anteile der Imide der nachfolgenden allgemeinen Formelbe prepared by one or both heterocyclic CH ^ components of the imides of the following general formula
CH2 CH2-CH 2 CH 2 -
carboxyliert, wobei in der Formel R ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder eine Phenylgruppe ist. (Solche Imide und Verfahren zu ihrer Herstellung sind bekannt). In einigen Carboxylierungsverfahren kann, wenn E ein Wasserstoffatom ist, der Imidstickstoff ebenso carboxyliert werden. Im allgemeinen führt die Carboxylierung der Imidgruppe nur zur Monocarboxylierung von einem oder beiden CHo-Anteilen, wobei jedoch unter besonders schweren Carboxylierungsbedingungen einer oder beide CBU-Anteile dicarboxyliert werden können. Es können daher die gebildeten Imidcarboxylate durch die nachfolgende allgemeine Formelcarboxylated, where in the formula R is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or is a phenyl group. (Such imides and processes for their preparation are known). In some In carboxylation processes, when E is hydrogen, the imide nitrogen can also be carboxylated. In general, the carboxylation of the imide group only leads to the monocarboxylation of one or both CHo moieties, however, under particularly severe carboxylation conditions, one or both of the CBU moieties dicarboxylate can be. It can therefore be the imide carboxylates formed by the following general formula
509841/0956509841/0956
R'R '
R"R "
dargestellt werden, worin E1 ein. Wasserstoffatom oder eine COOM'-Gruppe (wobei M1 ein Alkalimetall, Ammonium oder 1/2 Magnesium ist) und E" eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, eine Phenyl- oder COOM-Gruppe ist· Wenigstens einer der E'-Substituenten muß COOM1 sein, wobei darauf hinzuweisen ist, daß die E'-Substituenten nicht gleich sein müssen. Abhängig von den Carboxylierungsbedingungen können leichter die Säure- oder Esterformen solcher Imidearboxylate als die Salzformen erhalten werden. Natürlich können die Salzformen ebenso in die Säure- oder Esterformen mittels der herkömmlichen Ansäuerungs- und V.eresterungsreaktionen umgewandelt werden. Es ist darauf hinzuweisen, daß bestimmte Imidcarboxylate Enolatformen aufweisen können, zum Beispielwhere E 1 is a. Hydrogen atom or a COOM 'group (where M 1 is an alkali metal, ammonium or 1/2 magnesium) and E "is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a phenyl or COOM group. At least one of the E' substituents must COOM 1 , whereby it should be noted that the E 'substituents need not be the same. Depending on the carboxylation conditions, the acid or ester forms of such imidearboxylates can be more easily obtained than the salt forms. Of course, the salt forms can also be converted into the acid or ester forms It should be noted that certain imide carboxylates may have enolate forms, for example
IlIl
.0.0
R"R "
509841/0956509841/0956
wenn H1 "1/2 Hg ist oderwhen H is 1 "1/2 Hg or
ι.ι.
wenn M1 ein einwertiges Metall ist.· Obgleich die in dieser Erfindung verwendeten Imidcarboxylate aus Zweckmäßigkeit sgründen nur in der Keto-Struktur (I) dargestellt werden, soll diese Darstellung auch die Enolatformen dieser Verbindungen beinhalten, die unter verschiedenen Bedingungen vorliegen können. when M 1 is a monovalent metal. Although the imide carboxylates used in this invention are shown only in the keto structure (I) for reasons of convenience, this representation is also intended to include the enolate forms of these compounds, which may exist under various conditions.
Ureter Carboxylierungsbedingungen können die Imide und/ oder ihre Carboxylate O-Carboxylate (d.h. Carbonate) der nachfolgenden FormelUreter carboxylation conditions can imide and / or their carboxylates O-carboxylates (i.e. carbonates) the formula below
N
R"N
R "
0 COOM'0 COOM '
bilden. Diese O-Carboxylate werden in der Beschreibung und in den Ansprüchen als O-Carboxylate der Imidcarboxylate bezeichnet, um klar ihr Verhältnis zu den Imidcarboxylaten anzugeben und um eine Ausuferung der Nomenklatur zu vermeiden, die sonst erforderlich wäre, um die möglichen.Konfigurationen anzugeben, wenn einerform. These O-carboxylates are used in the description and referred to in the claims as O-carboxylates of the imide carboxylates in order to clarify their relationship to the To indicate imide carboxylates and to prevent the Avoid nomenclature that would otherwise be required to indicate the possible configurations when one
5098450984
956956
oder beide Imidsauerstoffe carboxyliert sind. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß keine Einschränkung vorgesehen ist, daß die O-Carboxylate der Imidacarboxylate von Imidcarboxylaten abstammen müssen«or both imide oxygen are carboxylated. It is however, it should be noted that there is no restriction on the O-carboxylates of the imidacarboxylates must be derived from imide carboxylates "
Wenn man die Carboxylierungsreaktion in Gegenwart von Alkoholen, Wasser oder einer Base durchführt, werden Amidearboxylate der nachfolgenden .allgemeinen FormelIf the carboxylation reaction is carried out in the presence of alcohols, water or a base, will Amide dearboxylates of the following general formula
R'\ A R '\ A
C CC C
R1 R 1
O=CO = C
HNRHNR
R1 R 1
C=O I C = O I
gebildet (wobei solche Amidearboxylate ebenso gebildet werden,können, wenn die Imidearboxylate nachfolgend mit Alkohol, Wasser oder einer Base umgesetzt werden), die nach weiterer Carboxylierung Verbindungen der nachfolgenden allgemeinen Formelformed (with such amide dearboxylates formed as well can, if the imide dearboxylates subsequently with Alcohol, water or a base are reacted), which, after further carboxylation, compounds of the following general formula
i Ii I
• N 0RIV M'OOC R"• N 0R IV M'OOC R "
5 0 9.8 4 1/09565 0 9.8 4 1/0956
liefern. Es können daher die oben angegebenen Amidcarboxylate zusammenfassend durch die nachfolgende allgemeine Formeldeliver. It can therefore use the amide carboxylates given above summarized by the following general formula
R« 0R «0
O.O.
O=CO = C
R' R"R 'R "
C=O
ORlVC = O
ORlV
gekennzeichnet v/erden, wobei in den letzten drei Formeln B ein Wasserstoffatom, H1 eine Alkylgrupps mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, eine Phenyigruppe oder eine Phenylgruppe ist, die gegebenenfalls mit bis zu drei Alkylgruppe^ jede mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, substituiert ist und v/enigstens einer der Rf~Substituenten, der mit einem Kohlenstoffatom verbunden ist, eine COOM'-Gruppe ist.characterized v / ground, where in the last three formulas B is a hydrogen atom, H 1 is an alkyl group with 1 to 12 carbon atoms, a phenyl group or a phenyl group which is optionally substituted with up to three alkyl groups ^ each with 1 to 12 carbon atoms and v / at least one of the R f ~ substituents attached to a carbon atom is a COOM 'group.
Das gewünschte Produkt der FormelThe desired product of the formula
COOMCOOM
CH —CH -
:oom: oom
COOM
-CHCOOM
-CH
I
χ I.
χ
oder dessen Säuren oder Ester erhält man dadurch, daß man die Imid- oder Amidbindungen der oben beschriebenen Iraidcarboxylate, ihrer O-Carboxylate und Amidcarbo:xylate 5 09.84 1/0956 · -Ö- or its acids or esters are obtained by the fact that the imide or amide bonds of the above-described Iraidcarboxylate, their O-Carboxylates and Amidcarbo: xylate 5 09.84 1/0956 · -Ö-
hydrolysiert. Die Bezeichnung "hydrolysieren" wird hier so definiert, daß sie Hydrolysenreaktionen beinhaltet, die entweder in saurem oder basischem Medium oder in Gegenwart von Alkoholen durchgeführt werden, um die Salz-, Säure- oder Esterformen, nach Wunsch, zu erhalten,hydrolyzed. The term "hydrolyze" is used here defined as including hydrolysis reactions carried out either in acidic or basic medium or in The presence of alcohols can be carried out to obtain the salt, acid or ester forms, as desired,
Die Hydrolyse, beispielsweise durch Reaktion einer Alkalimetallbase (zum Beispiel Alkalimetallhydroxid, -carbonat oder -bicarbonat) mit Carboxylaten, bei denen ein O-verbundenes Kohlenstoffatom carboxyliert ist, liefert eine Verbindung der FormelThe hydrolysis, for example by reaction of an alkali metal base (for example alkali metal hydroxide, carbonate or bicarbonate) with carboxylates in which a O-linked carbon atom is carboxylated, provides a compound of the formula
COOM COOMCOOM COOM
I II I
CH 0 CH0 CH 0 CH 0
I -I -
COOM " ,COOM ",
während die Reaktion mit Carboxylaten, worin beide 0-verbundenen Kohlenstoffatome carboxyliert sind, Verbindungen der Formelwhile reacting with carboxylates in which both O-linked carbon atoms are carboxylated, compounds the formula
liefern kann- Dicarboxylierte O-verbundene Kohlenstoffatome können, sofern gebildet, einen der Carboxylatsubstituenten durch Decarboxylierung in der Hydrolysenreaktion verlieren. Der NR"-A.nteil kann als Amin (oder Ammoniak, wenn R" COOM ist) in der Reaktion abgespaltencan provide- Dicarboxylated O-linked carbon atoms can, if formed, one of the carboxylate substituents by decarboxylation in the hydrolysis reaction lose. The NR "part can be used as an amine (or Ammonia, if R "is COOM) is split off in the reaction
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511888"511888 "
werden. Die Verwendung von Carboxylaten, worin wenigstens ein R'-Substituent an jedem O-verbundenen Kohlenstoff atom ein Wasserstoff atom ist, wird bevorzugt» weil solche Verbindungen leichter gebildet werden können,als Verbindungen, die dicarboxylierte Kohlenstoff atome enthalten. will. The use of carboxylates in which at least one R 'substituent on each O-linked carbon atom is a hydrogen atom is preferred »because such compounds are easier to form than Compounds containing dicarboxylated carbon atoms.
Die Verwendung von Carboxyl at en, bei denen nur ein 0-verbundenes Kohlenstoffatom carboxyliert ist, wird im. allgemeinen bevorzugt, weil das durch Hydrolyse erhaltene Äthertricarboxylat leichter dem biologischen Abbau unterliegt als die Äthertetracarboxylate, die man aus Verbindungen erhält, worin beide O-verbundenen Kohlenstoffatome carboxyliert sind. Jedoch "bilden für manche Zwecke Gemische von Äthertri- und -tetracarboxylaten überlegene Builder, die die Verwendung von Gemischen von Verbindungen wünschenswert erscheinen lassen, worin ein und worin beide O-verbundenen Kohlenstoff atome wünsehenswerterweise carboxyliert siad.The use of carboxyl ats where only one 0-linked Carbon atom is carboxylated, is im. generally preferred because that obtained by hydrolysis Ether tricarboxylate is more easily biodegradable than the ether tricarboxylates that are made from Compounds obtained in which both O-linked carbon atoms are carboxylated. However "form for some Purposes Mixtures of ether tri- and tetracarboxylates superior builders which make the use of mixtures of compounds desirable in which one and wherein both O-linked carbon atoms are desirably carboxylates siad.
Vorzugsweise erhält man die oben beschriebenen Imidcarboxylate, deren O-Carboxylate und Amidearboxylate dieser Erfindung durch Carboxylierung des Imids, wie gezeigt. Alle beschriebenen Carboxylate, einschließlich ihrer Säure- und Esterformen, sind als Carboxylierungsprodukte anzusehen, die man durch Carboxylierung von wenigstens einem CEU-^il des Imids erhält. Es ist daraufThe above-described imide carboxylates are preferably obtained, their O-carboxylates and amide dearboxylates of this invention by carboxylation of the imide as shown. All of the carboxylates described, including their acid and ester forms, are carboxylation products consider, which are obtained by carboxylation of at least one CEU- ^ il of the imide. It's on it
509841/0956509841/0956
hinzuweisen, daß man die jeweiligen Carboxylate oder deren Gemische entsprechend den Carboxylierungsbedingungen erhält und ob V/asser, Alkohol oder Base, die für die Amidcarboxylatbildung erforderlich sind, vorhanden ist oder nicht.point out that the respective carboxylates or their mixtures according to the carboxylation conditions and whether the water, alcohol or base required for amide carboxylate formation is present is or not.
Die Carbonylierung des Imids wird vorzugsweise in einem Lösungsmittel durchgeführte Jedes· Lösungsmittel, das nicht übermäßig an konkurrierenden Nebenreaktionen teilnimmt, kann verwendet werden. Im allgemeinen werden aprotonische Lösungsmittel mit relativ hohen (1 oder größeren) Dipolmomenten und dielektrischen Konstanten, die größer als 10 sind oder Lösungsmittelgemische, die wenigstens 3C$ Lösungsmittel mit solch hohen Dipolmomenten enthalten, bevorzugt, weil die Verwendung von Lösungsmitteln mit höheren Dipolmomenten gewöhnlich höhere Ausbeuten liefern, besonders wenn Alkalimetallphenat-Kohlendioxidkosplexe als Carboxylierungsmittel, wie nachfolgend beschrieben, verwendet werden. Beispielsweise können Lösungsmittel, wie Dimethylfornania, Hexamethylphosphortriamid, Pyridin, Dimethylsulf oxid, Tetramethylharnstoff, N-Methylpyrolidon, bis-2-Methoxyäthyläther, Tetrahydrofuran und Äthylacetat, für die meisten Carboxylierungsreaktionen verwendet werden. In manchen Fällen werden bei Verwendung gemischter Lösungsmittelsystene (einschließlich Systemen, die Losungsmittel mit niederen Dipolmomenten, wie Benzol, Toluol, Hexan, usw. enthalten,The carbonylation of the imide is preferably in one Any solvent that does not unduly participate in competing side reactions, can be used. In general, aprotic solvents are used with relatively high (1 or greater) Dipole moments and dielectric constants that are greater than 10 or solvent mixtures that are at least 3C $ contain solvents with such high dipole moments, preferred because the use of solvents with higher dipole moments usually higher yields deliver, especially when alkali metal phenate-carbon dioxide complexes can be used as carboxylating agents as described below. For example, solvents, such as dimethylfornania, hexamethylphosphoric triamide, Pyridine, dimethyl sulfoxide, tetramethylurea, N-methylpyrolidone, bis-2-methoxyethyl ether, tetrahydrofuran and ethyl acetate, can be used for most carboxylation reactions. In some cases it will be when using mixed solvent systems (including Systems that contain solvents with low dipole moments, such as benzene, toluene, hexane, etc.,
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die, wenn sie allein verwendet werden, in allgemeinen keine guten Ausbeuten liefern) die Ausbeute verbessert und/oder die Gelbildung verringert- Optimale Lösungsmittel oder Losungsnittelgemische können für die jeweiligen Reaktionssysteme durch Routineuntersuchungen bestimmt' werden.which, when used alone, in general do not give good yields) improves the yield and / or reduced gel formation - Optimal solvents or solvent mixtures can be used for the respective Reaction systems can be determined by routine examinations.
Wenn gewünscht, kann das carboxylierte Imid von dem Reaktionsgemisch mittels herkömmlicher Verfahren, wie durch Filtrieren, Zentrifugieren, usw. abgetrennt werden. In manchen Fällen, wenn beispielsweise Alkalinetallphenat-COp-Komplexe als Carboxylierungsmittel verwendet werden, kann es etwas schwierig werden, nicht umgesetztes Imid, Phenol und Lösungsmittel von dem carboxylierten Imid mittels mechanischer Verfahren abzutrennen. In solchen Fällen kann die Abtrennung zweckmäßigerweise dadurch erreicht werden, daß man V/asser zur Bildung einer wäßrigen Phase, die das Carboxylat enthält, zugibt und die wäßrige Phase mit einem Wassernicht-mischbaren Lösungsmittel für das Imid und Phenol (jedoch nicht für das Carboxylat), zum Beispiel mit Toluol oder Chloroform, extrahiert.If desired, the carboxylated imide can be derived from the Reaction mixture using conventional methods such as separated by filtration, centrifugation, etc. In some cases, for example, when alkali metal phenate-COp complexes When used as a carboxylating agent it can get a little tricky not reacted imide, phenol and solvent from the carboxylated one Separate imide by means of mechanical processes. In such cases, the separation can expediently can be achieved by using V / water to form an aqueous phase containing the carboxylate contains, adds and the aqueous phase with a water-immiscible Solvent for the imide and phenol (but not for the carboxylate), for example with Toluene or chloroform, extracted.
Besonders bevorzugte Lösungsmittel, besonders bei Verwendung von Alkalimetallphenat/Kohlendioxid-Komplexe, sind 4-substituierte Pyridine wie z.B.# -Picolin. Bei Verwendung von als Lösungsmittel führt die Zugabe von Wasser zumParticularly preferred solvents, especially when using alkali metal phenate / carbon dioxide complexes, are 4-substituted Pyridines such as # -picoline. When using as a solvent, the addition of water leads to the
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— -L X et *™ - -LX et * ™
-'Me --'Me -
Reaktionsgemisch zur Bildung von 2 Phasen. Die wässrige Phase enthält das Imidcarboxylat, etwas y-Picolin und etwas Natriumdicarbonat (das aus dem Carboxylierungsmittel stammt) und ist im wesentlichen frei von nicht zur Umsetzung gelangten Ausgangsmaterialien und anderen organischen Verunreinigungen. Das anwesende ^-Picolin bildet ein azeotropes Gemisch mit Wasser und kann durch einfache Destillation entfernt werden, wodurch die Notwendigkeit einer Trennung mittels Extraktion entfällt. Die organische Phase ist ö'-PIcolin, das etwas Wasser, nicht-carboxyliertes Imid und Phenol (aus dem Carboxylierungsmittel) enthält.Reaction mixture to form 2 phases. The watery Phase contains the imide carboxylate, some y-picoline and some sodium bicarbonate (derived from the carboxylating agent) and is essentially free of non-reaction starting materials and other organic contaminants. The ^ picoline present forms an azeotropic one Mixture with water and can be removed by simple distillation, eliminating the need for separation by means of extraction is not necessary. The organic phase is ö'-PIcoline, which is some water, non-carboxylated imide and Contains phenol (from the carboxylating agent).
Das ^-Picolin kann wiederum leicht von den anderen organischen Materialien durch azeotrope Destillation abgetrennt werden, wodurch eine wirtschaftliche Zurückführung nicht zur Umsetzung gelangter Ausgangsmaterialien ermöglicht wird. Das azeotrope Gemisch aus Wasser und ^-Picolin, das aus einer oder beiden Phasen entfernt wird, kann gleichfalls zurückgeführt werden. Wird ^-Picolin als Lösungsmittel verwendet, so werden Reaktionstemperaturen von 60 bis 1500C bevorzugt, um einen optimalen Ausgleich der Viskosität und Reaktionskinetik su schaffen.The ^ -Picolin can in turn easily be separated from the other organic materials by azeotropic distillation, which enables an economical recycling of starting materials which have not been converted. The azeotropic mixture of water and picolin removed from one or both phases can also be recycled. If ^ picoline is used as the solvent, reaction temperatures of 60 to 150 0 C are preferred in order to create an optimal balance of the viscosity and reaction kinetics.
In einem bevorzugten Verfahren zur Herstellung der Verbindungen dieser Erfindung carboxyliert man ein ImId,In a preferred process for the preparation of the compounds of this invention, one carboxylates an ImId,
- 11b -- 11b -
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- veh - - veh -
N-Alkyl^.S-morpholindion, durch Umsetzung mit Methylmethoxymagnesiumcarbonat. Die Carboxylierung wurd vorzugsweise in einem Lösungsmittel wie DimethylformamidN-alkyl ^ .S-morpholinedione, by reaction with methyl methoxymagnesium carbonate. The carboxylation was preferably carried out in a solvent such as dimethylformamide
- 12 -- 12 -
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oder einem Gemisch von Dimethylformamid und bis-2-Methoxyäthyläther bei Temperaturen von 100 bis 1600C, vorzugsweise 135 bis 145°C durchgeführt, um vernünftige Reaktionszeiten mit entsprechend minimalem thermischem Zerfall zu erzielen- (Dieser Temperaturbereich ist z\?eckmäßig bei atmosphärischem Druck. Wenn reduzierte Drücke zur Erleichterung der Hethanolentf ernung verwendet werden, kann der Temperaturbereich gesenkt werden). Durch diese Reaktion erhält man, je nach der Konzentration der Reaktionspartner, der Länge der Reaktionszeit, usw., Imidcarboxylate, bei denen ein CHp-Teil carboxyliert ist oder bei denen beide CH^-Teile carboxyliert sind, oder deren Gemische. Das Verhältnis von Verbindungen, bei denen beide CHp-Teile carboxyliert sind, kann dadurch erhöht werden, daß man das Verhältnis Carboxylierungsmittel zu Imid erhöht und/oder die Reaktion verlängert. Das Verhältnis kann natürlich auch durch Senken der Menge des Carboxylierungsmittels und/oder Kürzung der Reaktionsszeit gesenkt werden.or a mixture of dimethyl formamide and bis-2-methoxyethyl ether, at temperatures of 100 to 160 0 C, preferably 135 carried out to 145 ° C to reasonable reaction times with a correspondingly low thermal decomposition to erzielen- (This temperature range is, for \? eckmäßig at atmospheric pressure If reduced pressures are used to facilitate ethanol removal, the temperature range can be decreased). This reaction gives, depending on the concentration of the reactants, the length of the reaction time, etc., imide carboxylates in which one CHp part is carboxylated or in which both CH ^ parts are carboxylated, or mixtures thereof. The ratio of compounds in which both CHp parts are carboxylated can be increased by increasing the ratio of carboxylating agent to imide and / or by prolonging the reaction. The ratio can of course also be decreased by lowering the amount of the carboxylating agent and / or shortening the reaction time.
Die so erhaltenen Magnesiumcarboxylate können mit Alkalimetallhydroxid zur Bildung eines Gemischs von Ithertri- und -tetracarboxylaten umgesetzt werden. Vorzugsweise werden jedoch die Magnesiumcarboxylate zuerst in kalter Phosphorsäure gelöst und mit Ammoniak behandelt, um Magnesium auszufällen und Ammoniumcarboxylate zu bilden, die dann mit Alkalimetallhydroxid ungesetzt werden.The magnesium carboxylates thus obtained can with alkali metal hydroxide to form a mixture of Ithertri- and tetracarboxylates are implemented. Preferably however, the magnesium carboxylates are first dissolved in cold phosphoric acid and treated with ammonia, to precipitate magnesium and form ammonium carboxylates, which are then unset with alkali metal hydroxide.
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In einer weiteren bevorzugten Ausfübrungsform der Erfindung wird das Imid durch Umsetzung mit einem Carboxylierungsmittel carboxyliert, das man durch Kombinieren von Kohlendioxid mit einem Phenat der allgemeinen FormelIn a further preferred embodiment of the Invention is the imide by reaction with a Carboxylating agent that is carboxylated by Combining carbon dioxide with a phenate of the general formula
OHOH
bildet, worin Ellf eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen und η eine ganze Zahl von 0 bis 3 ist. (Carboxylierungsmittel dieser Art sind in der U.S.-Patentschrift 3 658 874· beschrieben, auf die hier Bezug genommen wird). Die Carboxylierung v/ird vorzugsv/eise in einem Lösungsmittel mit hohem Dipolmoment, itfie voraus beschrieben, bei Temperaturen von 0 bis 150°C, vorzugsv/eise 25 bis 100°C unter ausreichendem Druck durchgeführt, um Kohlendioxidverluste zu vermeiden. Losungsmittel, Temperatur und Druck werden natürlich so miteinander in V/echselbeziehung gebracht, daß eine optimale Löslichkeit, Reaktionsgeschwindigkeit, usw· erreicht wird. Durch diese Reaktion kann man Imidcarboxylate, bei denen ein oder beide CEo-Teile carboxyliert sind, oder deren Gemische erhalten. Die relativen Mengen dieser Verbindungen können dadurch variiert werden, daß man die Menge Carboxylierungsmittel und die Reaktionszeit entsprechend einstellt, wie dies in der vorausgehend beschriebenen Aus-where E llf is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms and η is an integer from 0 to 3. (Carboxylating agents of this type are described in U.S. Patent 3,658,874, incorporated herein by reference). The carboxylation is preferably carried out in a solvent with a high dipole moment, as described above, at temperatures from 0 to 150 ° C., preferably 25 to 100 ° C., under sufficient pressure to avoid carbon dioxide losses. Solvent, temperature and pressure are of course brought into relation with one another in such a way that optimum solubility, reaction rate, etc. are achieved. This reaction can be used to obtain imide carboxylates in which one or both CEo parts are carboxylated, or mixtures thereof. The relative amounts of these compounds can be varied by adjusting the amount of carboxylating agent and the reaction time accordingly, as described in the above.
609841/0956 5609841/0956 5
führungsf orm dieser Erfindung dargestellt vrurde. Diese Ausführungsform führt sowohl zur Bildung von Imidcarboxylat-enplatcarbonat, ζμΐη Beispiel-embodiment of this invention has been shown. This embodiment leads to the formation of imide carboxylate enplatcarbonate, ζμΐη example
H CH—H CH—
CHCH
I iI i
COOM'
OCOOM'COOM '
OCOOM '
R"R "
Amiden, zum BeispielAmides, for example
CH2 ——'C CH 2 -— 'C
R"R "
CHCOOM'CHCOOM '
'M00C-rr'M00C-rr
__CH C__CH C
oderor
O=CO = C
NHNH
und Ämidcarboxylaten, zum Beispieland amide carboxylates, for example
M'OOC—M'OOC—
M'OOC—CM'OOC-C
C'C '
O=C C: O = CC :
! 1! 1
M1OOC -NR!jM 1 OOC -NR! J
509841/0958509841/0958
-Kf--Kf-
als auch. Imidcarboxylaten.as well as. Imide carboxylates.
Die Carboxylierung des Imids kann weiterhin mittels Mehrstufenreaktionen erreicht werden. Beispielsweise kann das ImidThe carboxylation of the imide can continue by means of Multi-stage reactions can be achieved. For example, the imide
CH2 CH7 I 2 ,2CH 2 CH 7 I 2, 2
I
H I.
H
mit Lithiumdiisopropylaiaid (vorzugsweise in Tetrahydrofuran bei etwa -4-0 bis -700C) umgesetzt und das Reaktionsprodukt mit Kohlendioxid zur Carbonylierung eines CHp-Teils (COOLi-Substituenten) und des Imidsticlcstoffs behandelt werden.reacted with lithium diisopropylamide (preferably in tetrahydrofuran at about -4-0 to -70 0 C) and the reaction product treated with carbon dioxide for carbonylation of a CHp part (COOLi substituents) and the imide nitrogen.
Die Carboxylierung von Imiden kann ebenso unter Verwendung eines Alkalimetallearbcnatsalzes unter COp-Druck, vorzugsweise bei einer Temperatur zxfischen 140 und 270°C erreicht werden. Die Umwandlungsgeschwindigkeit erhöht sich im allgemeinen mit erhöhten COp-Drücken. Der zum Erreichen einer jeweiligen Umwandlungsgeschwindigkeit erforderliche COp-Eruck kann bei Verwendung von Katalysatoren verringert v/erden, wie beispielsweise von Übergangsmetallen der Gruppe VIII und ihren Derivaten, wie beispielsweise Eisen und Nickel, und Metallen der Gruppe IB und VB und ihren Derivaten. Die Verwendung von Lo-Carboxylation of imides can also be used of an alkali metal arbate salt under COp pressure, preferably at a temperature between 140 and 270 ° C can be achieved. The conversion speed increases generally with increased COp pressures. The for Achieving a respective conversion rate required COp-Eruck can when using catalysts reduces grounding, such as of Group VIII transition metals and their derivatives, such as for example iron and nickel, and Group IB and VB metals and their derivatives. The use of lo-
509841/0 956 1e 509841/0 956 1e
AlAl
sungsmitteln, wie geschmolzenen Salzen mit niederen Schmelzpunkten, zum Beispiel Natriumformiat als Losungs mittel kann die Reaktion beschleunigen, die Hitzeübertragung verbessern und die Entfernung der Reaktionsprodukte erleichtern.solvents, such as molten salts with low melting points, for example sodium formate as a solution medium can speed up the reaction, improve heat transfer and remove the reaction products facilitate.
Weitere geeignete Carbosylierungsmittel und optimale Bedingungen für ihre Verwendung können mittels Routineversuche bestimmt werden.Other suitable carbosylating agents and optimal ones Conditions for their use can be determined through routine experimentation.
Vorzugsweise werden die Carboxylate (I, II, III) mit einer Alkalimetallbase (gewöhnlich, mit einem wenigstens 2#igen stÖchiometrischen Überschuß der Base und bei Temperaturen von 90 bis 150 C) umgesetzt" unter Bildung vonPreferably, the carboxylates (I, II, III) with an alkali metal base (usually, with at least one 2 # stoichiometric excess of the base and at temperatures from 90 to 150 C) implemented "with the formation of
und/oderand or
COOHCOOH
COOMCOOM
COOMCOOM
CH OCH O
COOHCOOH
COCi-ICOCi-I
COOM CHCOOM CH
1.1.
COOMCOOM
Es können diese Produkte auch durch Säurehydrolyse dieser Carboxylate (vorzugsweise mit wäßriger Mineralsäure bei Temperaturen von 25 bis 10O0C) und Heutralisierung des Hydrolysenprodukts mit Alkalimetallbase erhaltenIt can also these products by acid hydrolysis of carboxylates (preferably, with aqueous mineral acid at temperatures of 25 to 10O 0 C) was obtained and the Heutralisierung Hydrolysenprodukts with alkali metal base
werden. Im allgemeinen wird die unmittelbare Reaktion 509841/0956will. In general, the immediate response will be 509841/0956
des Carboxylats mit der AXkalimetallbase bevorzugt, um eine mögliche Decarboxylierung wahrend der Hydrolyse und/ oder eine Salzbildung zu vermeiden- Die Verwendung von Natrium- oder Kaliumhydroxid, im besonderen Natriumhydroxid, bei der Verseifungs- oder Neutralisierungsreaktion wird im Hinblick auf die Bevorzugung der entsprechenden Natrium- oder Kaliumätherearboxylate als Detergensbuilder bevorzugt.of the carboxylate with the AXkalimetalbase preferred to possible decarboxylation during hydrolysis and / or to avoid salt formation - The use of sodium or potassium hydroxide, especially sodium hydroxide, in the saponification or neutralization reaction, with a view to the preference of the corresponding Sodium or potassium ether arboxylates are preferred as detergent builders.
Die Erfindung Wird weiterhin durch die folgenden Beispiele erläutert, worin alle Teile und Prozentsätze sich auf das Gewicht beziehen, es sei denn, daß dies anders angegeben ist.The invention is further carried out by the following Examples illustrate where all parts and percentages are by weight unless that is so is stated otherwise.
Etwa 14· g Natriumphenoxid in 100 ml Dimethylfornamid rührt man unter einer Kohlendioxidatmosphäre, wobei man die Temperatur von 250C auf 33°C vrährend 5 bis 10· Minuten ansteigen läßt- Man beobachtet die Eildung eines Niederschlags, der sich beim weiteren Rühren löst, wenn man das Gemisch sich auf 25°C abkühlen läßt. Nach etwa 3 Stunden wird die Kohlendioxidatmosphäre durch eine Stickstoff atmosphäre ersetzt und eine Lösung von etwa 7*7 e N-Hethyl-3-5-niorpholindion in 20 ml Diaethylf ormamid zu dem Gemisch zugegeben, das man dann etwa 20 Stunden stehen läßt. Das Reaktionsgemisch gießt man in 200 mlAbout 14 · g of sodium phenoxide in 100 ml Dimethylfornamid is stirred under a carbon dioxide atmosphere, and to rise the temperature of 25 0 C to 33 ° C vrährend 5 to 10 · minutes läßt- Man the Eildung observed a precipitate which dissolves on further stirring, if the mixture is allowed to cool to 25 ° C. After about 3 hours, the carbon dioxide atmosphere is replaced by a nitrogen atmosphere and a solution of about 7 * 7 e N-Hethyl-3-5-niorpholindione in 20 ml of diethylformamide is added to the mixture, which is then left to stand for about 20 hours. The reaction mixture is poured into 200 ml
9841/09569841/0956
idcarboxylat alid carboxylate al
Diathyläther und filtriert, um das Imidcarboxylat als weißen Feststoff zu isolieren, der in 100 ml Wasser gelöst wird. Man gibt Natriumhydroxid (20 g) zu und hält die Lösung 2 Stunden unter Rühren bei 85°C. Man konzentriert die Losiaag auf etwa 50 n»l mittels Vakuumdestillation. Diet ether and filtered to use the imide carboxylate as Isolate white solid, which was dissolved in 100 ml of water will. Sodium hydroxide (20 g) is added and the solution is kept at 85 ° C. for 2 hours with stirring. One concentrates the Losiaag to about 50 n »l by means of vacuum distillation.
Durch Zugabe von 200 ml Methanol fällt man ein festes. Produkt aus, das man mittels kernmagnetischer Resonanzanalyse identifiziert alsA solid is precipitated by adding 200 ml of methanol. Product identified by nuclear magnetic resonance analysis as
ÖOONaÖOONa
CH— 0 COONaCH- 0 COONa
GOONaGOONa
Wiederholt man das obige Verfahren unter Verwendung eines 4·:1 Hoierhältnisses Carboxylierungsmittel zu Iraid, so erhält man ein Gemisch vonIf the above procedure is repeated using a 4: 1 ratio of carboxylating agent to Iraid, this gives a mixture of
COONaCOONa
OH 0OH 0
I
COONaI.
COONa
COONaCOONa
OHOH
undand
COONaCOONa
GH GH
OOONaOOONa
. C. C.
H
J H
J
COONaCOONa
Man gibt etwa 115 ωΐ (2,3 molar) Hexanlösung von n-Butyllithium unter einer Stickstoffatnosphäre zu einem Gemisch von *J-00 ml Tetrahydrofuran und 24 g Diisopropylamin, das auf -40°C vorgekühlt wurde. Dieses Gemisch kühlt man auf -70 C und gibt eine Lösung von 12,5 g 3·5-About 115 ωΐ (2.3 molar) hexane solution of n-butyllithium is added under a nitrogen atmosphere to a mixture of * J-00 ml of tetrahydrofuran and 24 g of diisopropylamine, which was pre-cooled to -40 ° C. This mixture it is cooled to -70 C and a solution of 12.5 g of 3 · 5-
509841/0956509841/0956
Morpholindion in 100 ml Tetrahydrofuran zu und perlt einen Kohlendioxidstrom etwa 1 Stunde in das Gemisch. Das Gemisch verdampft man, wodurch man einen trockenen pulverförmigen Rückstand erhält, der die nachfolgende Verbindung enthältMorpholinedione in 100 ml of tetrahydrofuran and pearls a stream of carbon dioxide into the mixture for about 1 hour. The mixture is evaporated, leaving a dry powdery residue is obtained which contains the following compound
CH CH COOLiCH CH COOLi
I2I
c cI 2 I
cc
COOLiCOOLi
die man in 150 ml YJasser löst und durch eine saure lonenaustauscherkolonne (die mit einem sulfonierten Polystyrolharz der Fisher Scientific "Company unter dem V7arenzeichen REXTN 101 gepackt ist) leitet. Die saure Lösung neutralisiert man mit Natriumhydroxid. Die kernmagnetische Resonanzanalyse zeigt, daß die Lösung Natrium-3«5-nio^pholindioii-2-carboxylat enthält. Durch Reaktion dieses Produkts mit heißem Natriumhydroxid und Zugabe von Methanol, wie in Beispiel 1, erhält manwhich one dissolves in 150 ml of water and an acidic ion exchange column (the one with a sulfonated Fisher Scientific "Company's polystyrene resin under the V7 symbol REXTN 101 is packed). The sour Solution is neutralized with sodium hydroxide. Nuclear magnetic resonance analysis shows that the solution is sodium 3 «5-nio ^ pholindioii-2-carboxylate contains. Reacting this product with hot sodium hydroxide and adding methanol as in Example 1 gives
COONa COONa COONaCOONa COONa COONa
Kohlendioxid perlt man durch ein Gemisch von etwa 16 g Kaliumphenoxid in 100 ml Dimethylformamid. Die Tenpera-Carbon dioxide is bubbled through a mixture of about 16 g of potassium phenoxide in 100 ml of dimethylformamide. The Tenpera-
—20"— 509841/0956- 20 "- 509841/0956
tür steigt von 250C auf 41°C in etwa 10 Minuten und fällt langsam auf 25°C zurück, wobei die Bildung und Lösung eines Peststoffs beobachtet wird. Nach 3 Stunden hält man das Einpex-len von Kohlendioxid an und bringt das Gemisch unter eine Stickstoffatmosphäre, gibt eine Losung von 7»7 S N-Methyl-3«5-morpholindion . in 15 ml Dimethylformamid zu und läßt das Gemisch 4- Tage bei etwa 2$°C stehen- Das Gemisch gießt man dann in 200 ml Diäthyläther und filtriert, um einen Feststoff zu gewinnen, den man in 100 ml Wasser lost und mit 20 g Natriumhydroxid bei 85°C zwei Stunden umsetzt, wodurchdoor increases from 25 0 C to 41 ° C in about 10 minutes and slowly decreases to 25 ° C, giving, where the formation and the solution is observed a Peststoffs. After 3 hours, the pumping in of carbon dioxide is stopped and the mixture is brought under a nitrogen atmosphere, a solution of 7 »7 S N-methyl-3« 5-morpholinedione is added. in 15 ml of dimethylformamide and the mixture is allowed to stand for 4 days at about 2 ° C. The mixture is then poured into 200 ml of diethyl ether and filtered to obtain a solid, which is dissolved in 100 ml of water and mixed with 20 g of sodium hydroxide Reacts at 85 ° C for two hours, whereby
COONa COONaCOONa COONa
I II I
CH 0 CH2 „CH 0 CH 2 "
COONaCOONa
im Gemisch mit etwas Kaliumsalzen erhält.obtained in a mixture with some potassium salts.
Etwa 0,05 Mol N-Hethyl-3»5-morpholindion in 12 ml Dimethylformamid gibt man während etwa 4-0 Hinuten zu 1,4 Hol Methylmethoxymagnesiumcarbonat in 50 ml eines 75/ 25# Gemischs von bis-2-Methoxyäthyläther/Diicetiiylf ormamid. Das erhaltene Gemisch hält man eine Stunde bei 120 bis 14-00C, gießt es dann in 200 ml Ithyläther und filtriert, um das feste Kagnesiumimidcarboxylatprodukt zu ge\d.nnen, das man zu wäßriger Phosphorsäure (die 1 Mol Η,ΡΟχ pro Mol Magnesium in der Anfangs-Hethylmethoxy-About 0.05 mol of N-methyl-3 »5-morpholinedione in 12 ml of dimethylformamide is added over about 4-0 minutes to 1.4 ha of methyl methoxymagnesium carbonate in 50 ml of a 75/25 mixture of bis-2-methoxyethyl ether / diicetylformamide . The resulting mixture is kept for one hour at 120 to 14-0 0 C, it is then poured into 200 ml of ethyl ether and filtered to ge \ d.nnen the solid Kagnesiumimidcarboxylatprodukt, which is added to aqueous phosphoric acid (the 1 mol Η, ΡΟχ per Mol of magnesium in the initial methyl methoxy
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23 25T188823 25T1888
magnesiumcarbonatlosung enthalt) zugibt. Die erhaltene Lösung neutralisiert man auf einen pg-Wert von 9 mit . Ammoniak, bildet das Ammoniumsalz des Carboxylats und fällt das Magnesium als hydriertes MgNH^PO^ aus. Die Carboxylatlosung trennt man von dem Niederschlag durch Filtrieren und setzt sie mit Natriumhydroxid im Über-magnesium carbonate solution) adds. The received Solution is neutralized to a pg value of 9 with . Ammonia, forms the ammonium salt of carboxylate and the magnesium precipitates as hydrogenated MgNH ^ PO ^. the Carboxylate solution is separated from the precipitate Filter and put them in a layer of sodium hydroxide
l"l "
schuß wahrend 2 Stunden b«i &5?G um, wodurch manshot during 2 hours b «i & 5? G , whereby one
COONa COONaCOONa COONa
fr—fr—
COONa
erhält·COONa
receives
Etwa 12,9 g H-Methyl-3.5-morpholindion und 41,5 g Kaliumcarbonat erhitzt man unter CO^-Druck bei 200 Atmosphären etwa 2 1/2 Stunden auf 2000C. Man kühlt das Produkt und löst es in V/asser, gibt Kaliumhydroxid zu und kocht das Gemisch, um Methylamin zu entfernen und verdampft zur Trockne. Die Analyse des Produkts zsigt, daß es .-'About 12.9 g of H-methyl-3,5-morpholinedione and 41.5 g of potassium carbonate is heated for ^ CO under -pressure at 200 atmospheres for about 2 1/2 hours at 200 0 C. The mixture is cooled and the product dissolves in it V / ater , add potassium hydroxide and boil the mixture to remove methylamine and evaporate to dryness. The analysis of the product shows that it .- '
COOK COOKCOOK COOK
CH O CE2 CH O CE 2
COOKCOOK
enthält·contains
S09841/0956S09841 / 0956
Zwei Gemische, die 1 Mol N-Methyl-3-5~iaorpholindion und 3 Mol IHatriumcarbonat enthalten, werden hergestellt. Sin Gemisch erhitzt man auf etwa 2150C unter 150 Atmosphären Kohlendiosdddrucls: und behält diese Temperatur 2 Stunden bei. Das andere Gemisch behandelt man in der gleichen Weise, wonach man es mit 2 Mol Natriumformiat mischt.Two mixtures containing 1 mole of N-methyl-3-5 ~ iaorpholinedione and 3 moles of sodium carbonate are prepared. The mixture is heated to about 215 ° C. under 150 atmospheres of carbon dioxide and this temperature is maintained for 2 hours. The other mixture is treated in the same way, after which it is mixed with 2 moles of sodium formate.
Beide Gemische Hihlt man dann^ lost sie. in Wasser», setzt mit Natriumhydroxid um nand erhitzt, um Methylamin auszutreiben.Both mixtures are then dissolved. in water ", is heated to nand with sodium hydroxide to expel methylamine.
Die Analyse zeigt, daß "beide Gemische eine der FormelAnalysis shows that "both mixtures have one of the formula
COONaCOONa
GOORaGOORa
ghgh
(J(J
COONaCOONa
enthalten., wobei eine etv/a fünf mal größere Ausbeute
aus dem Natriumformiat-enthaltenden Gemisch erhalten
wird. Es wird angenommens daB das Sfatriumf orraiat die
Reaktion dadurch fördert s daß es als Lösungsmittel für
das H-Methyl-3-^-^
dient.contain., an etv / a five times greater yield from the sodium formate-containing mixture is obtained. It is believed s Dab the Sfatriumf orraiat the reaction thereby promotes s that it contains as solvent for the H-methyl-3 - ^ - ^
serves.
Etv/a 0,05 Mol N-Methyl-3.5-morpholindion in 12 ml Di-Etv / a 0.05 mol of N-methyl-3,5-morpholinedione in 12 ml of di-
-23--23-
509841/0956509841/0956
methylformamid gibt man wahrend etwa 2K) Minuten zu 1,4 Mol Methylmethoxymagnesiumcarbonat in 50 nä eines 75/25$ Gemischs bis-2-Metho:xyäthyläther/Dimethylf criaamid. Das erhaltene Gemisch hält man eine Stunde bei 120 bis 14O°C. Man gießt das Gemisch in 200 ml Äthyläther und filtriert, wodurch man festes Magnesiumimidcarbosylat gewinnt, das man zu wäßriger Phosphorsäure (die 1 Mol HaPO2, pro Mol Magnesium in der Anfangs-Methylmethozymagnesiumcarbonatlosung enthält) zugibt* Die erhaltene Losung neutralisiert man auf p„ 9 niit Ammoniak, bildet das Ammoniumsalz des Carboxylats und fällt das Magnesium als hydratisiertes Kg]SELPO2, aus.Methylformamide is added to 1.4 mol of methyl methoxymagnesium carbonate in 50% of a 75/25 mixture of bis-2-metho: xyethyl ether / dimethylfcriaamide over a period of about 2 minutes. The mixture obtained is kept at 120 ° to 140 ° C. for one hour. The mixture is poured into 200 ml of ethyl ether and filtered, whereby solid magnesium imide carbosylate is obtained, which is added to aqueous phosphoric acid (which contains 1 mole of HaPO 2 per mole of magnesium in the initial methyl methozymagnesium carbonate solution) With ammonia, forms the ammonium salt of the carboxylate and the magnesium precipitates out as hydrated Kg] SELPO 2 .
Die Carboxylatlösung trennt man von dem Niederschlag durch Filtrieren und konzentriert auf eine sirupähnliche Konsistenz- Äthylalkohol gibt man zu und fällt Kristalle vonThe carboxylate solution is separated from the precipitate by filtering and concentrating to a syrup-like consistency - ethyl alcohol is added and crystals are precipitated from
CH0 CH COQiIH,.CH 0 CH COQiIH ,.
I 2 I 4 I 2 I 4
O=C NH CO = C NH C
aus. Dieses Produkt kocht man in Natriumhydroxidlösung, um Ammoniak und Amin auszutreiben und erhältthe end. This product is boiled in sodium hydroxide solution to drive off ammonia and amine and obtain it
I ιI ι
CH2 0 CHCH 2 0 CH
COONaCOONa
509841/0 956509841/0 956
-24--24-
Man wiederholt das Verfahren von Beispiel 1 mit den in der nachfolgenden Tabelle aufgezeigten Imiden, die .anstelle von N-Methyl-3.5-morpholindion verwendet werden!The procedure of Example 1 is repeated with the imides shown in the table below, which .be used instead of N-methyl-3.5-morpholindione!
Beispiel 8 Example 8
ImidImide
CH2 CH2 CH 2 CH 2
CH3 CH CHCH 3 CH CH
,· f , · F
/^O/ ^ O
50984 1/095650984 1/0956
In jedem Beispiel erhält man als ProduktIn each example you get as a product
COONaCOONa
COONaCOONa
I CH2 0 CH I CH 2 0 CH
COONaCOONa
Man wiederholt das Verfahren von Beispiel 1 unter Verwendung verschiederner in der nachfolgenden Tabelle angegebener Lösungsmittel und eines 2:1 Molverhältnisses Carboxylierungsmittel zu Imid. Die Produktausbeuten sind auf das den Reaktionen zugeführte Imid bezogen.The procedure of Example 1 is repeated using different ones set out in the table below Solvent and a 2: 1 molar ratio of carboxylating agent to imide. The product yields are based on the imide fed to the reactions.
^Ausbeute ^Ausbeute COONa COONa COONa COONa^ Yield ^ Yield COONa COONa COONa COONa
mittelSolution
middle
momentdipole
moment
formamidDimethyl
formamide
phosphofcri-
amidHexamethyl
phosphofcri-
amide
4,31 ι
4.31
äthyläther 1,97bis-2-methoxy-
ethyl ether 1.97
bestimmtnot
certainly
harnstoffTetramethyl
urea
bestimmtnot
certainly
sulfoxidDimethyl
sulfoxide
CH„— 0 —CHCH "- 0 - CH
CH- 0— CH \ Il COONa COONa COONaCH- 0- CH \ Il COONa COONa COONa
4848
68 1668 16
22 122 1
4444
24 4924 49
-26--26-
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tabelle (Fortsetzxmg)table (continuation)
bestimmtcertainly
33,133.1
nichtnot
bestimmtcertainly
51185118
<1<1
hohe Donigitat (eia Maßstab für die Basisitä
allgemeiaeii höhere Äusbeiiten erbringen«high Donigitat (a standard for basicity
generally perform higher examinations "
Wasserfreies Katriusplienat (2J2 g) dispergiert man in
einem Gemischten Losungsmittel, das 350 nü Soluol -und
550 nsl Dinethylforsanid enthält» Man perlt Kohlendioxid
etwa 30 Minuten in das Gemisch, wobei man die Temperatur des Gemischs auf 25°G hält«, Man gibt kristallines
I-Hethjl-3«^-^o^pnolindion (128 g) zu und hält das Gesiissfe
bei 4-5 0 unter einem Kobleadioxiddrusk "sron etwa
157 Ätaosphärea» Man, gibt etwa 800 ml Wasser zu den
Reaktionsgeaisch zu? das Garbo3^1atprodukts iAnhydrous Katriusplienat (2J2 g) was dispersed in a Joint solvent, the 350 nu Soluol -and- 550 nsl Dinethylforsanid contains "One bubbling carbon dioxide for about 30 minutes in the mixture, while maintaining the temperature of the mixture at 25 ° G," You are crystalline I-Hethjl-3 "^ - ^ o ^ pnolindion (128 g) and holds the Gesiissfe at 4-5 0 under a Kobleadioxiddrusk" SRON about 1 5 7 Ätaosphärea "Man, are about 800 ml of water to the
Reaction to ? the Garbo3 ^ 1at product s i
509841/0956509841/0956
COONa OCOONaCOONa OCOONa
enthält und wandelt einen Hauptanteil dieses Produkts durch Hydrolyse incontains and converts a major part of this product by hydrolysis in
CH2 HCCOONa ; ^,^CHo C*5^_CH 2 HCCOONa; ^, ^ CHo C * 5 ^ _
Eine wäßrige Phase, die die Carboxylate und Natriumbicarbonat enthält, wird abgetrennt- Die wäßrige Phase extrahiert man mit Chloroform, um rückständiges Lösungsmittel zu entfernen. Man gibt Natriumhydroxid zu der wäßrigen Phase zu, die man dann kocht, um die Imidcar— boxylate und deren Hydrolysenprodukte in Trinatrium-2-oxa~1 · 1 -3~P*Opantricarboxylat umzuwandeln.An aqueous phase containing the carboxylates and sodium bicarbonate The aqueous phase is extracted with chloroform to remove residual solvent to remove. Sodium hydroxide is added to the aqueous phase, which is then boiled to make the imide car- boxylates and their hydrolysis products in trisodium-2-oxa ~ 1 · 1 -3 ~ P * to convert opane tricarboxylate.
Man gibt die organische Phase und den Chloroformextrakt zusammen und destilliert, um nicht umgesetztes N-Methyl-3.5-morpholindion zu gewinnen, das man im Kreislauf zurückführt· The organic phase and the chloroform extract are combined and the mixture is distilled to remove unreacted N-methyl-3,5-morpholinedione to win that is returned in the cycle
1/09561/0956
1 1 einer 2 Molarlosung von Natriumphenat in Pyridin stellt man durch Destillieren eines Gemischs von Phenol, 5Q#igem wäßrigem Natriumhydroxid und Pyridin unter Entfernung von Wasser her. Die Losung kühlt man auf 5O°C und perlt etwa 30 Minuten Kohlendioxid durch. Man gibt 1. gMol N-Methyl-3«5-n*03?pkoliBdion zu und hält das Reaktionsgemisch 4- Stunden bei 500C· Etwa 800 ml Wasser gibt man zu und extrahiert das Gemisch im Gegenstrom mit 800 ml Toluol in drei Stufen, um Phenol, nicht umgesetztes N-Methyl-3»5-morpholindion und Pyridin zu entfernen. Die erhaltene wäßrige Phase kocht man, um irgendwelches verbliebenes lösungsmittel auszutreiben und verbraucht das Carbonat durch die nachfolgenden Reaktionen1 liter of a 2 molar solution of sodium phenate in pyridine is prepared by distilling a mixture of phenol, 50% aqueous sodium hydroxide and pyridine with removal of water. The solution is cooled to 50 ° C. and carbon dioxide is bubbled through it for about 30 minutes. Priority 1 gmol N-methyl-3 '5-n * 03? PkoliBdion to and maintaining the reaction mixture 4 hours at 50 0 C · About 800 ml of water is added and the mixture is extracted in countercurrent with 800 ml of toluene in three Steps to remove phenol, unreacted N-methyl-3 »5-morpholinedione and pyridine. The aqueous phase obtained is boiled in order to drive off any remaining solvent and the carbonate is consumed by the subsequent reactions
CH2 CHCOONaCH 2 CHCOONa
ι z iι z i
CH,CH,
U.U.
CH2 CHCOONaCH 2 CHCOONa
I I +C02 -C COONa II + C0 2 -C COONa
JhCentury
CH3 CH 3
undand
CH2 CHCOONa =C COONa CH 2 CHCOONa = C COONa
CH,CH,
COONa COONa COONa COONa
COONaCOONa
-'29--'29-
.509841/0956.509841 / 0956
Natriumhydroxid gibt man zu, um das verbliebene Imidcarboxylat und Amidcarboxylat zuSodium hydroxide is added to make up the remaining imide carboxylate and amide carboxylate too
COONa COOliaCOONa COOlia
I II I
CH2 0 CE CH 2 0 CE
COONaCOONa
umzuwandeln.to convert.
Die organische Phase destilliert man, um Bohmaterialien und Lösungsmittel zurückzugewinnen, die man ±m Kreislauf verwendet*The organic phase was distilled to Bohmaterialien solvent and recover the one m ± circuit used *
Beispiel 14 . Example 14 .
Die Carboxylierung des Beispiels 1 wir el· mit der Abwandlung wiederholt, daß ^-Picolin anstelle von DimethyIformamid als Lösungsmittel verwendet \ilrd und die Reaktionstemperatur im Bereich von 80 bis 900C unter vier Atmosphären CQ_-Druck während etwa 2 Stunden gehalten wird.The carboxylation of Example 1 we el · repeated with the exception that instead of ^ picoline DimethyIformamid as solvent \ ilrd and the reaction temperature used is in the range of 80 to 90 0 C under four atmospheres CQ_-pressure is maintained for about 2 hours.
Das Reaktionsgemisch wird auf 50°C abgekühlt und Wasser (50 Gew. JE des Reaktionsgemisches) zugesetzt. Das Gemisch wird in- zwei flüssige Phasen aufgetrennt: eine erste Phase, bestehend überwiegend aus ^-Picolin, Phenol, nicht umgesetztes Imid und etwas Wasser und einer 2. Phase, bestehend im wesentlichen aus Wasser, carboxylierten Produkten, etwas Carbonaten und ^-Picolin.The reaction mixture is cooled to 50 ° C. and water (50% by weight of the reaction mixture) is added. The mixture is separated into two liquid phases: a first phase, consisting mainly of ^ -picoline, phenol, unreacted Imide and some water and a 2nd phase, consisting essentially of water, carboxylated products, something Carbonates and ^ -picoline.
- 29a 509841/0956 - 29a 509841/0956
Die zweite Phase wird zur Entfernung von %-Picolin und Wasser erwärmt, die zurückgeführt werden. Anschließend wird weiteres Natriumhydroxid zugesetzt um das teilweise hydrolisierte Produkt in ein Gemisch zu überführen, das als HauptbestandteileThe second phase is heated to remove% picoline and water which are recycled. Further sodium hydroxide is then added in order to convert the partially hydrolyzed product into a mixture, which is the main constituent
COONa COONa CH — 0 —CH2 GOOMaCOONa COONa CH - 0 - CH 2 GOOMa
und eine geringere Mengeand a lesser amount
COONa COONa HC — 0 — CH COONa -COONaCOONa COONa HC - 0 - CH COONa -COONa
enthält.contains.
- 30 -- 30 -
509841 /0958509841/0958
Claims (1)
II.
in Säuren und Ester der Amidearboxylate.wherein R is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a hydrogen atom, M 'or a phenyl group having 0 to 3 alkyl substituents having 1 to 12 carbon atoms and at least one of the R' substituents attached to the carbon atom is a COOM '- Group is and / or
in acids and esters of amide dearboxylates.
mit dem Reaktionsgemisch mischt und eine wäßrige Phase abtrennt, die wäßrige Phase mit einem Wasser-nichtmischbaren Lösungsmittel für das N-Methyl-3.5-morpholindion extrahiert und die wäßrige Phase mit einer Alkalimetallbase umsetzt.in pyridine N-methyl-3 »5-morpholinedione is reacted with a carboxylating agent formed by combining carbon dioxide and sodium phenate, water
mixed with the reaction mixture and an aqueous phase is separated off, the aqueous phase is extracted with a water-immiscible solvent for the N-methyl-3,5-morpholinedione and the aqueous phase is reacted with an alkali metal base.
carboxyliert wird.17. The method according to claim 12, characterized in that the imide In ^ picoline
is carboxylated.
CH — 0 — CH2
COONaCOONa COONa
CH - 0 - CH 2
COONa
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1975
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- 1975-03-17 GB GB1103175A patent/GB1467102A/en not_active Expired
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- 1975-03-18 NL NL7503235A patent/NL7503235A/en not_active Application Discontinuation
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US4123538A (en) * | 1977-08-30 | 1978-10-31 | Mcneil Laboratories, Incorporated | (2-Amino-2-oxoethoxy)acetic acid compounds, compositions and methods |
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