DE2539767C2 - Verfahren zur Herstellung von N-(α-Alkoxyäthyl)-carbonsäureamiden - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von N-(α-Alkoxyäthyl)-carbonsäureamiden

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DE2539767C2
DE2539767C2 DE2539767A DE2539767A DE2539767C2 DE 2539767 C2 DE2539767 C2 DE 2539767C2 DE 2539767 A DE2539767 A DE 2539767A DE 2539767 A DE2539767 A DE 2539767A DE 2539767 C2 DE2539767 C2 DE 2539767C2
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Michael Dr. 6380 Bad Homburg Mitzlaff
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Hoechst AG
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    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B3/00—Electrolytic production of organic compounds
    • C25B3/20—Processes
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Description

R'OH
(V)
Rs—C —N
CHj-CH3
(IV)
gruppe, bedeutet, durch Elektrolyse mit Alkoholen der allgemeinen Formel (V)
worin R5 Wasserstoff oder eine Alkylgnippe mit 1 bis 6 C-Atomen, oder eine Arylgruppe mit 6 bis 10 C-Atomen, insbesondere Wasserstoff oder die Methylgruppe, bedeutet, durch Elektrolyse mit Alkoholen der allgemeinen Formel (V)
worin R6 eine Alkylgnippe mit 1 bis 6 C-Atomen, insbesondere die Methylgruppe, bedeutet, in Gegenwart von Tetraalkyl (Alkyl=Ci bis Ct,)-Ammoniumtetrafluoroborat(en) und/oder -hexafluorophosphat-(en) als Leitsalz(en) in einer Konzentration von etwa 0,01 bis etwa 2,0 Mol/l bei Temperaturen von —10 bis +1000C zu N-«-Alkoxyäthylverbindungen der allgemeinen Formel (VI)
R5—C —N (VD
Il \
O CH-CH3
OR6
in welcher R5 und R6 die vorgenannten Bedeutungen besitzen, wobei man eine Strommenge von mindestens 2,5 Faraday/Mol N-Äthylcarbonsäureamid (V) verwendet, nach Patent 25 03 114, dadurch gekennzeichnet, daß man anstelle der quaternären Ammoniumsalze oder zusätzlich zu diesen die Alkalisalze der Tetrafluoroborsäure als Leitsalze einsetzt.
Gegenstand des Patents Nr. 25 03 114 ist ein Verfahren zur elektrochemischen Alkoxylierung von sekundären N-Äthylcarbonsäureamiden der allgemeinen Formel (IV)
worin R5 Wasserstoff oder eine Alkylgnippe mit 1 bis 6 C-Atomen, insbesondere Wasserstoff oder die Methyl- R6OH
(V)
worin R6 eine Alkylgnippe mit 1 bis 6 C-Atomen, insbesondere die Methylgruppe, bedeutet, in Gegenwart vonTetraalkyl-(AlkyI=Ci bisCyAmmoniumtetrafluoroborat(en) und/oder -hexafluorophosphat(en) als Leitsalz(en) in einer Konzentration von etwa 0,01 bis etwa 2,0 Mol/l bei Temperaturen von -10 bis +1000C zu N-«-Alkoxyäthylverbindungen der allgemeinen Formel (VI)
Rs—C—N
CH-CH,
OR6
worin R5 und R6 die vorgenannten Bedeutungen besitzen; das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man bei der Elektrolyse eine Strommenge von mindestens 2,5 Faraday/Mol N-Äthylcarbonsäureamid (IV) verwendet
Die Konzentration der Leitsalze soll vorzugsweise etwa 0,02 bis etwfc 1,0 Mol/l und die Temperatur der Elektrolyse vorzugsweise etwa 0 bis 600C betragen. Das Verfahren war in Weiterverfolgung des dem Gegenstand der DE-OS 21 13 338 zugrunde liegenden Erfindungsgedankens gefunden worden. Während beim Verfahren dieser DE-OS nur Strommengen nicht über 2,4 Faraday/Mol Carbonsäureamid angewandt werden, können beim Verfahren des Hauptpatentes, bei welchem ganz spezielle Ausgangsverbindungen sowie ganz spezifische Leitsalze aus der Gruppe der in der DE-OS 21 13 338 genannten Verbindungen zum Einsatz kommen, höhere Strommengen durch den Reaktionsansatz geleitet werden, ohne daß die Stoffausbeute sinkt; es läßt sich hier sogar eine außerordentliche Erhöhung der Stoffausbeute erzielen. Diese Erhöhung der Stoffausbeute bedingt den weiteren Vorzug, daß der Reaktionsansatz dann viel leichter aufzuarbeiten ist, weil hier nur mehr wenig oder überhaupt kein Ausgangsprodukt mehr vorhanden ist
In weiterer Ausbildung des Verfahrens des Hauptpatentes wurde nun gefunden, daß diese Vorzüge in
so gleicher Weise auch erhalten werden, wenn man als weitere Leitsalze die Alkalisalze der Tetrafluoroborsäure, insbesondere deren Na- und K-SaIz, verwendet - und zwar sowohl anstelle der nach dem Verfahren des Hauptpatentes verwendeten Leitsalze als auch zusätz- Hch zu diesen. Erfindungsgegenstand ist somit ein Verfahren zur elektrochemischen Alkoxylierung von sekundären N-Äthylcarbonsäureamiden der allgemeinen Formel IV
RJ—C —N
(IV)
CH2-CH3
worin R5 Wasserstoff, eine Alkylgnippe mit 1 bis 6 C-Atomen oder eine Arylgruppe mit 1 bis 6 C-Atomen, insbesondere Wasserstoff oder die Methylgruppe,
bedeutet, durch Elektrolyse mit Alkoholen der allgemeinen Formel V
R6OH
(V)
worin R6 eine Alkylgruppe mit 1—6 C-Atomen, insbesondere die Methylgruppe, bedeutet, in Gegenwart von Tetraalkyl (Alkyl=C| bis Cy-Ammoniumtetrafluoroborat(en) und/oder -hexafluorophosphat(en) als Leitsalz(en) in einer Konzentration von etwa 0,01 bis etwa 2,0 Mol/l bei Temperaturen von -10 bis +1000C zu N-Ä-Alkoxyäthylverbindungen der Formel VI
R5—C—N
Il \
O CH- CH3
OR'
(VI)
20
in welcher R5 und R6 die vorgenannten Bedeutungen besitzen, und wobei man eine Strommenge von mindestens 2£ Faraday/Mol N-Äthylcarbonsäureamid (IV) verwendet, nach Patent Nr. 25 03 114, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man anstelle der quaternären Ammoniumsalze oder zusätzlich zu diesen die Alkalisalze der Tetrafluoroborsäure als Leitsalze einsetzt Als N-Äthylcarbonsäureamid-Ausgangsmaterialien (IV) kommen die gleichen in Frage wie beim Verfahren des Hauptpatents, als N-Äthylformamid, N-Äthylacetamid, N-Äthylpropionamid, N-Äthylbutvlamid, N-Äthyl-nheptylsäureamid, N-Äthyl-Denzanud; bevorzugt sind N-Äthylformamid und N-Äth/lacetamid. Auch die Alkohole (V) sind die gleichen wie bum Verfahren des Hauptpatents, also Methanol, Äthanol, n-Propanol, Isopropanol, Butanol, selc-Butanol; bevorzugt sind auch hier Methanol und Äthanol, insbesondere Methanol.
Als Leitsalze werden erfindungsgemäß die Alkalisalze der Tetrafluoroborsäure, vor allem das NaBF4 und KBF4, verwendet Die Leitsalze können sowohl einzeln als auch in Mischung — auch mit den Tetraalkylammoniumtetrafluoroboraten und/oder -hexafluorophosphaten gemäß dem Hauptpatent - eingesetzt werden. Die Konzentration der Elektrolyselösung an Leitsalz soll wie beim Verfahren des Hauptpatentes etwa 0,01 bis etwa 2,0 Mol/l, vorzugsweise etwa 0,02 bis etwa 1,0 Mol/l betragen.
Es ist möglich, das erfindungsgemäße Verfahren, wiederum analog zum Verfahren des Hauptpatentes, sowohl diskontinuierlich als auch kontinuierlich durchzuführen, wobei auch hier die in der Figur des Hauptpatentes dargestellte Elektrolysezelle Verwendung finden kann. Auch hinsichtlich der übrigen Reaktions- bzw. Elektrolysebedingungen, des Mol-Verhältnisses von N-Monoäthylcarbonsäureamid zu Alkohol, der Arbeitstemperatur, der Stromdichte gilt das im Hauptpatent Gesagte.
Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele näher erläutert
Beispiel 1
In eine Elektrolysezelle entsprechend der Figur des Hauptpatentes von 70 ml Inhalt mit Deckel und Rückflußkühler wird eine Mischung aus 18,3 g N-Äthylformamid und
40,1g Methanol
eingefüllt, in der 0,28 g Natriumtetrafluoroborat als Leitsalz gelöst sind. Nach Einschalten des Elektrolysestromes beträgt die Anodenstromdichte 5 A/dm2. Die Temperatur wird auf 40" C gehalten. Das Umrühren erfolgt durch Magnetrührer mit 30 bis 35 Umdrehungen pro Minute. Nachdem eine Strommenge von 5,3 Faraday pro Mol N-Äthylformamid durchgegangen ist, wird der Strom abgeschaltet Die errechnete mittlere Zellspannung beträgt 35,8 Volt Nach Aufarbeiten der Elektrolyselösung erhält man 18,2 g N-(«-Methoxyäthyl)-formamid. Das entspricht einer Materialausbeute von 70,6% und einer Stromausbeute von 26,8%. In den zum Vergleich heranziehbaren Beispielen 6 und 7 der DE-OS 21 13 338, nach denen ebenfalls N-Äthylformamid mit CH3OH elektrolysiert wird, jedoch cnit nur etwa 2,4 (Beispiel 6) bzw. 2 (Beispiel 7) Faraday pro Mol Säureamid und unter Verwendung anderer Leitsalze (NH4NO3 bzw. KPFe) wurden nur Materialausbeuten von 40,7 (Beispiel 6) bzw. 52,1 % der Th. erhalten.
Beispiel 2
In eine Elektrolysezelle wie im Beispiel 1 wird eine Mischung aus
16,6 g N-Äthylacetamid und
61,2g Methanol
eingeführt, in der 0,94 g Natriumtetrafluoroborat gelöst sind. Nach Einschalten des Elektrolysestromes beträgt die Anodenstromdichte 2 A/dm2. Die Temperatur wird auf 400C gehalten. Das Umrühren erfolgt durch Magnetrührer mit 30 bis 35 Umdrehungen pro Minute. Nachdem eine Strommenge von 3,5 Faraday pro Mol N-Äthylacetamid durchgegangen isi.. wird der Strom abgeschaltet. Die errechnete mittlere Zellspannung beträgt 9,8 Volt. Nach Aufarbeiten der Elektrolyselösung erhält man 14,7 g N-(ot-Methoxyäthyl)-acetamid. Das entspricht einer Materialausbeute von 65,7% und einer Stromausbeute von 37,5%.
Beispiel 3
In eine Elektrolysezelle wie im Beispiel 1 wird eine Mischung aus
16,6 g N-Äthylacetamid und
61,2g Methanol
eingefüllt, in der 1,20g Kaliumtetrafluoroborat gelöst sind. Nach Einschalten des Elektrolysestromes beträgt die Anodenstromdichte 2 A/dm2. Die Temperatur wird auf 400C gehalten. Das Umrühren erfolgt durch Magnetrührer mit 30 bis 35 Umdrehungen pro Minute. Nachdem eine Strommenge von 3,4 Faraday pro Mol N-Äthylacetamid durchgegangen ist, wird der Strom abgeschaltet. Die errechnete mittlere Zellspannung beträgt 36,8 Volt Nach Aufarbeiten der Elektrolyselösung erhält man 19,2 g N-(«-Methoxyäthyl)-acetamid. Das entspricht einer Materialausbeute von 85,9% und einer Stromausbeute von 50,5%.

Claims (1)

  1. Patentanspruch;
    Verfahren zur elektrochemischen Alkoxylierung von sekundären N-Äthylcarbonsäureamiden der allgemeinen Formel (IV)
    Rs—C-N
    Il \
    O CH2-CH3
    (IV)
DE2539767A 1975-01-25 1975-09-06 Verfahren zur Herstellung von N-(α-Alkoxyäthyl)-carbonsäureamiden Expired DE2539767C2 (de)

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