DE2650999A1

DE2650999A1 - N-methylolamide, ihre herstellung und verwendung

Info

Publication number: DE2650999A1
Application number: DE19762650999
Authority: DE
Inventors: Jaroslav Dipl Ing Haase; Hans Dr Wegmueller; Rudolf F Wurster
Original assignee: Ciba Geigy AG
Current assignee: Novartis AG
Priority date: 1975-11-14
Filing date: 1976-11-08
Publication date: 1977-05-18
Also published as: JPS5262224A; FR2331552B1; GB1570592A; FR2331552A1

Description

■GEIGY

ClBA-GEiGY AG, Easel, Schweiz

Case 1-10732

Deutschland

N-Methylolamide, ihre Herstellung und Verwendung

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind N-Methylolamide der Formel

R X

R₀^ ^{2 2} ^CH₀-O-Y

r\

- -j

und deren Salze, worin R, und R₂ je Alkyl mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, z.B. Methyl, Aethyl oder Isopropyl, X Wasserstoff oder -CH2-O-Y2 und Y-, und Y2 je Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie n-Butyl, Isopropyl, n-Propyl, Aethyl oder vor allem Methyl bedeuten.

Die N-Methylolamide entsprechen vorzugsweise der Formel /

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(2) "⁵^N-CH₂CH₂-CO-N

R₃ CH₂-O-Y₃

worin R₃ Methyl oder Aethyl, X, Wasserstoff oder -CH₂-O-Yo und Y„ Methyl oder vorzugsweise Wasserstoff bedeuten.

Als besonders interessant haben sich N-Metbylolamide der Formeln

(3) (H₅C₂)₂N-CH₂CH₂-CO-NH-CH₂OH

(4) (H₃C)₂N-CH₂CH₂-CO-NH-CH₂OH

(5) (C₂H₅ ) ₂N-CH₂CH₂ -CO-N

und

erwiesen.

Die N-Methylolamide können sowohl als freie Basen oder als Säuresalze vorliegen.

Als salzbildende Säuren kommen organische oder vor allem anorganische Säuren in Betracht, z.B. Ameisensäure, Essigsäure, Schwefelsäure oder vor allem Salzsäure.

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— AT -

Die Herstellung der erfindungsgemässen N-Methylolamide erfolgt durch Umsetzung eines Amids der Formel

(7) "^H-CH₉CH₉-CO-NH,

R₂

worin R, und R„ die angegebene Bedeutung haben, mit Formaldehyd oder einem Formaldehyd abgebenden Mittel und gegebenenfalls anschliessender Veretherung der Methylolverbindung mit einem Alkanol mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen. Zur Herstellung der entsprechenden Salze wird vor oder nach der Methylolierung bzw. Verätherung mit einer Säure umgesetzt.

Die Methylolierung erfolgt zweckmässig bei 0 bis 10O⁰C, vorzugsweise 20 bis 60⁰C. Gegebenenfalls kann die Methylolierung in Gegenwart eines basischen Katalysators, wie Natriumhydroxyd, Natriummethylat oder Magnesiumoxyd durchgeführt werden.

Als formaldehydabgebende Mittel eignen sich z.B. Trioxan, Hexamethylentetramin und vor allem Paraformaldehyd.

Zum Veräthern hat sich insbesondere Methanol als vorteilhaft erwiesen. Die Verätherung wird in der Regel in Gegenwart von Säuren, z.B. Salz- oder Phosphorsäure durchgeführt.

Die N-Methylolamide der Formel (1) und ihre Salze stellen wertvolle Produkte für die Behandlung von gefärbten oder ungefärbten Cellulosefasermaterialien dar. Insbesondere können . sie als Ausgangsstoffe zur Herstellung von kationisch modifizierten Cellulosematerialien eingesetzt werden. Die kationisch modifizierten Cellulosematerialien dienen als Anionenaustauscher, insbesondere zur Behandlung von industriellen Abwässern.

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In den nachfolgenden Beispielen sind Prozente Gewichtsprozente und Teile Gewichts teile.

Beispiel 1

43,2 g 2-(Diäthylamino)-propionsäureamid werden in 35 j4 g Viasser gelöst und unter Zusatz von 0,1 g Natriumhydroxyd mit 25,8 g einer 35%igen Formaldehydlösung während 5 Stunden bei 50 - 60°C methyloliert. Man erhält eine 50%ige, gelbliche Lösung der Methylolverbindung der Formel (3) mit einem Gehalt an freiem Formaldehyd von 0,77%.

Beispiel 2

Eine Lösung von 34,9 g 2-(Diinethylamino)-propionsäureamid in 22,5 ml Wasser wird unter Kühlung mit 22,5 g einer 36,9%igen Salzsäurelösung versetzt. Hierauf werden unter Rühren bei Raumtemperatur 30,4 g einer 35,17_oigen Formaldehydlösung und 20 ml Wasser zugegeben. Nach einer Reaktionsdauer von 2 Tagen bei 25⁰C beträgt der Umsatz an Formaldehyd 98% der Theorie. Man erhält eine 35%ige, wässerige Lösung der Methylolverbindung der Formel (4), die zu ca. 80% als Hydrochlorid vorliegt.

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- sr ■

Beispiel 3

144 g 2- (Diathylarnino) -propionsäureamid, 90 g Paraformaldehyd und 0,6 g Magnesiumoxid werden unter Rühren während Minuten bei 96 - 98°C reagieren gelassen, wobei der Umsatz an Formaldehyd 100% der Theorie beträgt. Hierauf wird das Reaktionsprodukt auf 40⁰C abgekühlt und anschliessend mit Wasser versetzt. Man erhält 430 g einer 47%i.gen Lösung der Diiaethylolverbindung der Formel (5).

Beispiel 4

144 g 2-(Diäthylamino)-propionsäureamid werden in 300 ml Benzol gelöst und mit 31,2 g Paraformaldehyd und 0,2 g Natriummethylat versetzt. Das Gemisch wird unter Rühren während 10 Stunden bei 45⁰C reagieren gelassen. Hierauf werden bei Raumtemperatur 91,4 g einer 36,9%igen Salzsäurelösung und 92 g Methanol zugegeben. Die gebildete Emulsion wird langsam zum Sieden erhitzt und das Wasser azeotropisch abdestilliert. Der Rückstand wird dann eingedampft, wonach 198 g des Salzsäuresalzes der Verbindung der Formel (6) erhalten werden.

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Claims

Patentansprüche

1. N-Methylolamide der Formel

^₉ CH₉ -CO R₂

und deren Salze, worin R-, und R₂ je Alkyl mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, X Wasserstoff oder -CH₂-O-Y₂ und Y, und Y₉ je
Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten.

2. N-Methylolamide gemäss Anspruch I₅ dadurch gekennzeichnet, dass diese der Formel

^N-CH₉CH₉ -CO-NC^ ^l
R₃ CH₂-O-Y₃

entsprechen, worin R₃ Methyl oder Aethyl, X, Wasserstoff oder -CH₂-O-Y₃ und Y₃ Wasserstoff oder Methyl bedeuten.

3. N-Methylolamid gemäss Anspruch 2₅ dadurch gekennzeichnet, dass dieses der Formel

(H₅C₂)

entspricht.

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4. N-Methylolamid gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dieses der Formel

(H₃C)₂K-CH₂CH₂-CO-NH-CH₂OH

entspricht.

5. N-Methylolamid gen>äss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dieses der Formel

(H₅ C₂)₂N-CH₂CH₂-CO-N(CH₂OH)

entspricht.

60 N-Methylolamid gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dieses der Formel

(H₅C₂)₂N-CH₂CH₂-CO-NH-CH₂-0-CH₃

entspricht,

7. N-Methylolamide gemäss einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass diese als Säuresalze vorliegen.

8. N-Methylolamide gemäss Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass diese als Salze einer anorganischen Säure vorliegen.

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9. Verfahren zur Herstellung von N-Methylolamiden der Formel.

N-CH₉CH₉ -CO-N

und deren Salzen, worin R, und R₂ je Alkyl mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, X Wasserstoff oder -CH₂-O-Y₉ und Y, und Y₉ je Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Amid der Formel

^R2

worin R, und R₉ die angegebene Bedeutung haben, mit Formaldehyd oder einem Formaldehyd abgebenden Mittel umsetzt, gegebenenfalls mit einem Alkanol mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen veräthert und gegebenenfalls vor oder nach der Methylolierung bzw. Verätherung in die entsprechenden Salze überführt.

10. Verfahren gemäss Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Amid der Formel

R₃

umsetzt, worin R„ Methyl oder Aethyl ist,

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11. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass man bei O bis 10O⁰C methyloliert.

12. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass man in Gegenwart eines basischen Katalysators methyloliert.

13. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass man mit Methanol verethert.

14. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass man die N-Methylolamide in die Sauresalze überführt.

15. Verwendung der N-Methylolamide der Formel

und deren Salze, worin R, und R₉ je Alkyl mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, X Wasserstoff oder -CH₉-O-Y₂ und Y-, und Y₂ je Wasserstoff oder Alkyl mit Ibis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten, als Zwischenprodukte zur Herstellung von kationisch modifizierter Cellulose.

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