DE3525606A1 - Bis-(4-isocyanato-3-methyl-phenoxy)-alkane, ein verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung bei der herstellung von polyurethankunststoffen - Google Patents
Bis-(4-isocyanato-3-methyl-phenoxy)-alkane, ein verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung bei der herstellung von polyurethankunststoffenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft Bis-(4-isocyanato-3-methyl-phenoxy)-
alkane, ein Verfahren zu ihrer Herstellung durch
Umsetzung von Bis-(4-amino-3-methyl-phenoxy)-alkanen
oder ihrer Addukte mit Chlorwasserstoff oder Kohlendioxid
mit Phosgen, sowie ihre Verwendung als Aufbaukomponente
bei der Herstellung von Polyurethankunststoffen.
Zur Herstellung von Polyurethan-Elastomeren werden üblicherweise
aromatische Diisocyanate wie 4,4′-Diisocyanatodiphenylmethan,
Toluylendiisocyanat oder 1,5-Diisocyanatonaphthalin
verwendet (vgl. z.B. Becker, Braun, Kunststoff-
Handbuch, Band 7, 2. Auflage 1983, Carl Hanser Verlag,
Seiten 391 ff.). Das zuletzt genannte Diisocyanat liefert
zwar Elastomere mit guten mechanischen Eigenschaften,
ist jedoch zwangsläufig mit hohen Kosten belastet. Dagegen
werden mit den zuerst genannten, kostengünstigen Diisocyanaten
Elastomere erhalten, die in vielen Fällen
nicht den mechanischen und thermischen Anforderungen genügen.
Es sind viele Anstrengungen unternommen worden, durch
entsprechende Rezepturen beispielsweise auf Basis von
4,4′-Diisocyanatodiphenylmethan Polyurethan-Elastomere
mit einem ausreichen hohen mechanischen Werteniveau zu
erhalten. Aber häufig haben diese Bemühungen nicht den
erwünschten Erfolg gezeigt.
In der DE-OS 31 38 421 und in der DE-OS 31 38 422 ist die
Verwendung von 4,4′-Diisocyanatodiphenylethan-(1,2) als
Diisocyanat-Komponente bei der Herstellung von Polyurethan-
Elastomeren beschrieben. Zwar können mit diesem Diisocyanat
Kunststoffe mit guten mechanischen Eigenschaften
erhalten werden; jedoch ist die Herstellung von 4,4′-
Diisocyanatodiphenylethan-(1,2) sehr umständlich und aufwendig
und bis jetzt auch technisch schwer realisierbar.
Es war daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, neue
Diisocyanate zur Verfügung zu stellen, welche hochwertige
Polyurethan-Elastomere liefern und welche sich nach einfachen
Verfahren kostengünstig herstellen lassen.
Diese Aufgabe konnte durch die Bereitstellung von Bis-(4-
isocyanato-3-methyl-phenoxy)-alkanen bzw. dem Verfahren
zu ihrer Herstellung gelöst werden.
Gegenstand der Erfindung sind Bis-(4-isocyanato-3-methyl-
phenoxy)-alkane der allgemeinen Formel
in der R die Bedeutung eines zweiwertigen, gesättigten
aliphatischen Kohlenwasserstoffrestes mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen
hat, wobei zwischen den beiden Ethersauerstoffatomen
mindestens 2 Kohlenstoffatome angeordnet sind.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung
von Bis-(4-isocyanato-3-methyl-phenoxy)-alkanen
der genannten Formel, dadurch gekennzeichnet, daß man Bis-
(4-amino-3-methyl-phenoxy)-alkane der allgemeinen Formel
in der R die genannte Bedeutung hat,
oder deren Addukte mit Chlorwasserstoff oder Kohlendioxid in an sich bekannter Weise mit Phosgen umsetzt.
oder deren Addukte mit Chlorwasserstoff oder Kohlendioxid in an sich bekannter Weise mit Phosgen umsetzt.
Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung von Bis-
(4-isocyanato-3-methyl-phenoxy)-alkanen der genannten Formel
als Aufbaukomponente bei der Herstellung von Polyurethankunststoffen
nach dem Isocyanat-Polyadditionsverfahren.
Die bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
als Ausgangsmaterial einzusetzenden Diamine sind zum Teil
bekannt und in der Literatur beschrieben, 1,4-Bis-(4-amino-
3-methyl-phenoxy)-butan beispielsweise in Brit. J. Pharmacol.
11, 375-378 (1956).
Die Diamine werden üblicherweise aus den entsprechenden
Dinitroverbindungen durch Reduktion mit unedlen
Metallen, z.B. Zinn oder Eisen, in Gegenwart von
Säuren oder durch katalytische Hydrierung hergestellt.
Selbstverständlich können für das erfindungsgemäße
Verfahren die Diamine auch nach jeder beliebigen
anderen Methode hergestellt werden.
Die den Diaminen zugrunde liegenden Dinitroverbindungen,
sind leicht zugänglich. Sie können beispielsweise
durch Kondensation von Alkali-4-nitro-3-methyl-
phenolat mit Alkan-dihalogeniden, durch Umsetzung von
4-Nitro-3-methyl-chlorbenzol mit Alkandiolen in Gegenwart
von Basen oder durch Umsetzung von 4-Nitro-3-methyl-
chlorbenzol mit (4-Nitro-3-methyl-phenoxy)-alkanolen
in Gegenwart von Basen hergestellt werden. Weitere
Herstellungsverfahren sind in der Literatur beschrieben,
z.B. in "The Chemistry of the ether linkage" (Herausgeber
S. Patai, Interscience Publishers, 1967), Seiten 445
bis 498.
Vorzugsweise werden beim erfindungsgemäßen Verfahren Diamine
der allgemeinen Formel
in welcher n für 1, 2 oder 3, vorzugsweise für 1 oder 2
und besonders bevorzugt für 1 steht, eingesetzt. Die bei
Verwendung dieser bevorzugten Diamine erhaltenen, bevorzugten
erfindungsgemäßen Diisocyanate entsprechen der allgemeinen
Formel
in welcher n die soeben genannte Bedeutung bzw. die bevorzugte
Bedeutung hat.
Typische Beispiele für beim erfindungsgemäßen Verfahren
einzusetzende Ausgangsamine sind 1,2-Bis-(4-amino-3-methyl-
phenoxy)-ethan, 1,4-Bis-(4-amino-3-methyl-phenoxy)-
butan oder auch jedoch weniger bevorzugt 1,3-Bis-(4-amino-
3-methyl-phenoxy)-propan, 1,2-Bis-(4-amino-3-methyl-
phenoxy)-propan, 1,3-Bis-(4-amino-3-methyl-phenoxy)-butan
oder 1,6-Bis-(4-amino-3-methyl-phenoxy)-hexan. 1,2-Bis-
(4-amino-3-methyl-phenoxy)-ethan ist das bevorzugte beim
erfindungsgemäßen Verfahren einzusetzende Diamin. Dementsprechend
handelt es sich bei 1,2-Bis-(4-isocyanato-
3-methyl-phenoxy)-ethan um das besonders bevorzugte erfindungsgemäße
Diisocyanat.
Die erfindungsgemäß zu phosgenierenden Diamine können
beim erfindungsgemäßen Verfahren in technischer Reinheit,
wie sie bei ihrer Herstellung anfallen, oder
auch in gereinigter Form zum Einsatz gelangen. Die
Reinigung kann beispielsweise durch Lösen in Dimethylformamid
und anschließendes Ausfällen mit Wasser oder
destillativ erfolgen.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren können die Diamine
als solche oder auch in Form ihrer Additionsverbindungen
mit Chlorwasserstoff oder mit Kohlendioxid
zum Einsatz gelangen. Die erfindungsgemäße Phosgenierung
erfolgt im übrigen nach an sich bekannten Methoden,
wie sie beispielsweise in Liebigs Annalen
der Chemie, Band 562, Jahrgang 1949, Seiten 75 bis
109, in Ullmanns Encyclopädie der technischen Chemie,
Band 14, 4. Auflang, 1977, Seiten 350 bis 354 oder in
Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Band
E4, 4. Auflage, 1983, Seiten 741 bis 753 beschrieben
sind.
Die Umsetzung kann kontinuierlich oder diskontinuierlich
bevorzugt in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels
durchgeführt werden. Geeignete Lösungsmittel
sind die für Phosgenierungen üblicherweise verwendeten
Lösungsmittel, wie aliphatische, cycloaliphatische oder
aromatische Kohlenwasserstoffe, Halogenkohlenwasserstoffe,
Nitrokohlenwasserstoffe, aliphatisch-aromatische
Ether, aromatische Ether, Carbonsäureester,
Carbonsäurenitrile, Sulfone, Phosphorsäurehalogenide
oder Phosphorsäureester. Als Beispiele für geeignete
Lösungsmittel seien genannt: Trimethylpentan, Decahydronaphthalin,
Toluol, 1,2-Dichlorethan, Chlorbenzol,
Chlortoluol, 1,2-Dichlorbenzol, Nitrobenzol, Anisol,
Phenetol, Diphenylether, Essigsäurebutylester, Tetramethylensulfon,
Phosphoroxychlorid, Phosphorsäuretrimethylester.
Bevorzugt wird technisches Chlorbenzol
oder technisches 1,2-Dichlorbenzol als Lösungsmittel
verwendet. Beliebige Gemische der beispielhaft genannten
Lösungsmittel können selbstverständlich
ebenfalls eingesetzt werden. In den meisten der beispielhaft
genannten Lösungsmittel weisen die Bis-(4-
amino-3-methyl-phenoxy)-alkane bei niedrigen Temperaturen
nur eine geringe, zum Teil ein äußerst beschränkte Löslichkeit
auf. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens erfüllen demzufolge die beispielhaft
genannten Lösungsmittel insbesondere bei den
niedrigen Phosgeniertemperaturen vor allem die
Funktion eines Suspendiermittels für das Diamin bzw.
dessen Chlorwasserstoff- oder Kohlendioxid-Addukte
und erst bei höheren Temperaturen und mit zunehmender
Überführung des Ausgangsmaterials in das Diisocyanat
die Funktion eines echten Lösungsmittels für
das Ausgangsmaterial und insbesondere das Verfahrensprodukt.
Bei den beim erfindungsgemäßen Verfahren einzusetzenden
Gemischen aus zu phosgenierendem Ausgangsmaterial und
Lösungsmittel handelt es sich im allgemeinen um
"Lösungssuspensionen" mit einem Gehalt an Diamin bzw.
Diaminaddukt der oben beispielhaft genannten Art von
ca. 2 bis 70 Gew.-%. Der Begriff "Lösungssuspension"
soll andeuten, daß die Ausgangsmaterialien, insbesondere
im Falle der bevorzugten Verwendung der Diamine,
teilweise gelöst und teilweise suspendiert vorliegen.
Die erfindungsgemäße Phosgenierungsreaktion kann beispielsweise
nach dem bekannten Prinzip der "Kalt-Heiß-
Phosgenierung" zweistufig oder nach dem Prinzip der
"Heiß-Phosgenierung" einstufig erfolgen. Bei der
"Kalt-Heiß-Phosgenierung" erfolgt die Umsetzung des
zu phosgenierenden Ausgangsmaterials zu Beginn der
Reaktion im allgemeinen bei -20 bis +40°C, vorzugsweise
-10 bis +30°C und die anschließende Heißphosgenierung
bei 40 bis 260°C, vorzugsweise 80 bis 220°C. Bei
dieser "Kalt-Heiß-Phosgenierung" kann der Bereich
zwischen der Anfangstemperatur und der erhöhten Temperatur
gleichmäßig oder in Sprüngen durchlaufen werden.
Bei der "Heißphosgenierung" kommt das zu phosgenierende
Ausgangsmaterial mit dem Phosgen sofort bei
Temperaturen von 40 bis 260°C, vorzugsweise 80 bis
220°C in Kontakt.
Die genannte "Kalt-Heiß-Phosgenierung" ist die bevorzugte
Verfahrensweise im Falle der Phosgenierung des
Diamins (anstelle der Chlorwasserstoff- bzw. Kohlendioxid-
Addukte). Hierbei erfolgt bei den genannten
tiefen Temperaturen keine nennenswerte Umsetzung
zwischen dem suspendiertem Diamin und dem zugefügten
Phosgen. Erst bei der nachfolgenden Erhöhung der Temperatur
beginnt das Diamin mit dem Phosgen entsprechend
seiner zunehmenden Löslichkeit zu reagieren.
Bei allen Varianten der erfindungsgemäßen Phosgenierung
erfolgt diese vorzugsweise unter Normaldruck oder bei
erhöhtem Druck. Der Reaktionsdruck liegt im allgemeinen
bei 0,9 bis 100, vorzugsweise 1 bis 60 bar.
Im allgemeinen wird bei der erfindungsgemäßen Phosgenierungsreaktion
das zu phosgenierende Ausgangsmaterial mit
einer 1- bis 10-fachen, vorzugsweise 1,05- bis 6-fachen
stöchiometrischen Menge an Phosgen zusammengebracht. Die
genannte Phosgenmenge kann in einer Portion oder auch
in Teilmengen in das Reaktionsgemisch eingegeben werden.
Es kann vorteilhaft sein, z.B. bei einer diskontinuierlichen
Arbeitsweise, erst einen Teil der zu verwendenden
Phosgenmenge in das Reaktionsgemisch einzubringen und
den restlichen Anteil in weiteren Portionen oder stetig
über einen längeren Zeitraum verteilt in das Reaktionsgemisch
einzubringen.
Grundsätzlich läßt sich die erfindungsgemäße Phosgenierung
der Diamine durch Zugabe von Katalysatoren, beispielsweise
Dimethylformamid, und/oder Säureakzeptoren,
beispielsweise Pyridin, beschleunigen. Im allgemeinen
jedoch sind die Reaktionsgeschwindigkeiten bei der
Phosgenierung des Diamins auch ohne Zugabe eines derartigen
Katalysators ausreichend.
Die Reaktionsdauer bei der erfindungsgemäßen Phosgenierung
ist von den angewandten Reaktionsbedingungen, insbesondere
von den Reaktionstemperaturen, vom Phosgen-
Überschuß, von der Verdünnung mit Lösungsmittel und von
gegebenenfalls zugegebenen Katalysatoren und/oder Säureakzeptoren
abhängig.
Nach Beendigung der Phosgenierungsreaktion wird das Reaktionsgemisch
in an sich bekannter Weise durch Abtrennung
von gasförmigen Bestandteilen (Chlorwasserstoff, überschüssiges
Phosgen) und destillativer Entfernung des
Lösungsmittels aufgearbeitet. Vor der destillativen Entfernung
des Lösungsmittels können gegebenenfalls vorliegende
feste Nebenprodukte durch Filtration oder
Zentrifugieren entfernt werden. Das nach der destillativen
Entfernung des Lösungsmittels als Destillationsrückstand
anfallende Rohprodukt kann gewünschtenfalls
durch Umkristallisieren aus einem geeigneten inerten
Lösungsmittel, beispielsweise Toluol oder vorzugsweise
destillativ gereinigt werden.
Obwohl es sich bei den erfindungsgemäßen Diisocyanaten
um thermostabile Substanzen handelt, kann es zweckmäßig
sein, die Reindestillation der Diisocyanate
ohne große Temperaturbelastung, beispielsweise mittels
eines Dünnschichtverdampfers durchzuführen. Gewünschtenfalls
können die erfindungsgemäßen Diisocyanate nach
ihrer Reindarstellung auch durch Tempern bei Temperaturen
von 160 bis 250°C, vorzugsweise 180 bis 230°C
von störenden Nebenprodukten, beispielsweise thermolabilen,
chlorhaltigen Verbindungen befreit werden.
Bei der erfindungsgemäßen Verwendung der neuen Diisocyanate
zur Herstellung von Polyurethankunststoffen,
insbesondere von massiven oder zellförmigen Polyurethanelastomeren
werden die erfindungsgemäßen Diisocyanate
anstelle der bislang für diesen Verwendungszweck
eingesetzten Diisocyanate mit den bekannten
Reaktionspartnern zur Umsetzung gebracht (vgl. diesbezüglich
beispielsweise die bereits eingangs genannten
Literaturstellen oder auch "Kunststoff-
Handbuch", Band VII, "Polyurethane" von Vieweg und
Höchtlen, Carl Hanser Verlag München (1966), insbesondere
Seiten 206-297).
So erfolgt beispielsweise die Herstellung von Polyurethanelastomeren
unter Verwendung des erfindungsgemäßen
Diisocyanates durch dessen Umsetzung mit
a) Di- oder trifunktionellen Polyhydroxylverbindungen des Molekulargewichtsbereichs 400 bis 10 000, vorzugsweise 800 bis 3000, vorzugsweise den entsprechenden Polyhydroxypolyestern oder Polyhydroxypolyethern,
b) Kettenverlängerungsmitteln des Molekulargewichtsbereichs 60 bis 399, d.h. mit im Sinne der Isocyanat- Additionsreaktion difunktionellen Verbindungen mit alkoholischen Hydroxylgruppen oder primären bzw. sekundären Aminogruppen, gegebenenfalls in Gegenwart von
c) weiteren aus der Chemie der Polyurethanelastomeren an sich bekannten Hilfs- und Zusatzmitteln.
a) Di- oder trifunktionellen Polyhydroxylverbindungen des Molekulargewichtsbereichs 400 bis 10 000, vorzugsweise 800 bis 3000, vorzugsweise den entsprechenden Polyhydroxypolyestern oder Polyhydroxypolyethern,
b) Kettenverlängerungsmitteln des Molekulargewichtsbereichs 60 bis 399, d.h. mit im Sinne der Isocyanat- Additionsreaktion difunktionellen Verbindungen mit alkoholischen Hydroxylgruppen oder primären bzw. sekundären Aminogruppen, gegebenenfalls in Gegenwart von
c) weiteren aus der Chemie der Polyurethanelastomeren an sich bekannten Hilfs- und Zusatzmitteln.
Die Umsetzung kann nach dem bekannten Prepolymerverfahren
(Umsetzung des Diisocyanats mit der Komponente a) unter
Einhaltung eines Äquivalentverhältnisses von Isocyanatgruppen
zu gegenüber Isocyanatgruppen reaktionsfähigen
Gruppen von größer als 1,3:1 und anschließende Umsetzung
des so erhaltenen NCO-Prepolymeren mit der Komponente b)
oder aber auch einstufig durch Umsetzung des Diisocyanats
mit einem Gemisch der Komponenten a) und b)
erfolgen. Bei beiden Varianten liegt das Äquivalentverhältnis
von Isocyanatgruppen zur Gesamtmenge der gegenüber
Isocyanatgruppen reaktionsfähigen Gruppen im allgemeinen
bei 0,8:1 bis 1,3:1, vorzugsweise 0,95:1 bis
1,1:1. Die Temperaturen, bei welchen diese Umsetzungen
durchgeführt werden, liegen im allgemeinen bei 60 bis
180°C, vorzugsweise bei 80 bis 150°C. Die Umsetzungen
können in Anwesenheit oder auch in Abwesenheit von geeigneten
inerten Lösungsmitteln erfolgen.
Bei den mit den erfindungsgemäßen Diisocyanaten hergestellten
Polyurethankunststoffen, insbesondere Polyurethanelastomeren
kann es sich sowohl um massive als
auch um zellförmige Produkte handeln. Die Herstellung
beider Typen von Polyurethanelastomeren erfolgt nach
den bekannten Verfahren, wie sie beispielsweise in
der zuletzt genannten Literaturstelle beschrieben
sind. So erfolgt beispielsweise die Herstellung von
zellförmigen Polyurethanelastomeren unter Verwendung
bzw. Mitverwendung von Wasser als Kettenverlängerungsmittel.
Die mit den erfindungsgemäßen Diisocyanaten hergestellten
Kunststoffe, insbesondere Elastomeren, die mit solchen
erfindungsgemäßen Diisocyanaten hergestellt sind, bei
denen der genannte Kohlenwasserstoffrest R eine Ethylen-,
Tetramethylen- oder Hexamethylen- insbesondere Ethylen-
oder Tetramethylen-Gruppe darstellt, besitzen hochwertige
mechanische und thermische Eigenschaften. Sie sind deshalb
hervorragend geeignet für Feder- und Dämpfungselemente,
Puffer, Radbeläge, Dichtungen, Schuhsohlen und ähnliche
Einsatzgebiete, bei denen das Material extremen mechanischen
und thermischen Beanspruchungen ausgesetzt ist.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern.
Prozentangaben beziehen sich auf Gewichtsprozente.
a) (Herstellung von 1,2-Bis-(4-amino-3-methylphenoxy)-
ethan)
In einer Destillationsapparatur mit Wasserabscheider wurde ein Gemisch von 1989 g 4-Nitro-3- methyl-phenol, 2,5 l Ethylenglykol, 0,5 l Toluol und 1222 g 1,2-Dibromethan vorgelegt und unter Rühren am Rückfluß (ca. 130°C) azeotrop entwässert. Dann wurde das am Rückfluß siedende Gemisch im Verlauf von 2,5 Stunden unter Wasserabtrennung mit 1040 g 50%iger wäßriger Natronlauge versetzt. Anschließend wurde das Reaktionsgemisch nach Zugabe von weiteren 244 g 1,2-Dibromethan und 104 g 50%iger wäßriger Natronlauge noch 4,5 Stunden bei 130°C gerührt, dann auf Raumtemperatur abgekühlt und unter kräftigem Rühren mit 3 l Wasser versetzt. Die ausgefallenen Kristalle wurden abfiltriert, mit Wasser und Methanol gewaschen und getrocknet: 1880 g (87% der Theorie) 1,2-Bis-(4-nitro-3-methylphenoxy)- ethan in Form von sandfarbenen Kristallen vom Schmelzpunkt 182°C.
C18H16N2O6 (332,3)
C ber. 57,83%, gef. 57,8% H ber. 4,85%, gef. 4,8%
N ber. 8,43%, gef. 8,4% O ber. 28,89%, gef. 28,6%
In einem Hydrierautoklaven wurde eine Lösung von 1695 g der Dinitroverbindung in 5 l Dimethylformamid vorgelegt, mit Raney-Nickel versetzt und unter Rühren durch Aufdrücken von Wasserstoff umgesetzt. Die Hydrierung wurde bei 40 bis 50 bar 2 Stunden bei 75°C und dann 1 Stunde bei 90°C durchgeführt. Anschließend wurde nach Entspannen des Autoklaven das heiße Reaktionsgemisch entnommen, durch Filtrieren vom Katalysator befreit und auf Raumtemperatur abgekühlt. Dabei fielen Kristalle aus, die abgesaugt und im Vakuum getrocknet wurden. Die Mutterlauge wurde im Vakuum eingedampft, wobei zusätzliches Produkt zurückblieb. Insgesamt wurden 1365 g 1,2-Bis-(4-amino- 3-methyl-phenoxy)-ethan in Form von bräunlichen Kristallen erhalten. Durch Titration mit Perchlorsäure in Eisessig, sowie chromatograpisch wurde der Reinheitsgrad des Produktes mit 98,6% festgestellt (Ausbeute: 97% der Theorie, bezogen auf eingesetzte Dinitroverbindung). Durch destillative Reinigung des Diamins (Siedepunkt: 195 bis 200°C bei 0,2 mbar) wurden praktisch farblose Kristalle vom Schmelzpunkt 106 bis 107°C erhalten.
C16N20N2O2 (272,3)
In einer Destillationsapparatur mit Wasserabscheider wurde ein Gemisch von 1989 g 4-Nitro-3- methyl-phenol, 2,5 l Ethylenglykol, 0,5 l Toluol und 1222 g 1,2-Dibromethan vorgelegt und unter Rühren am Rückfluß (ca. 130°C) azeotrop entwässert. Dann wurde das am Rückfluß siedende Gemisch im Verlauf von 2,5 Stunden unter Wasserabtrennung mit 1040 g 50%iger wäßriger Natronlauge versetzt. Anschließend wurde das Reaktionsgemisch nach Zugabe von weiteren 244 g 1,2-Dibromethan und 104 g 50%iger wäßriger Natronlauge noch 4,5 Stunden bei 130°C gerührt, dann auf Raumtemperatur abgekühlt und unter kräftigem Rühren mit 3 l Wasser versetzt. Die ausgefallenen Kristalle wurden abfiltriert, mit Wasser und Methanol gewaschen und getrocknet: 1880 g (87% der Theorie) 1,2-Bis-(4-nitro-3-methylphenoxy)- ethan in Form von sandfarbenen Kristallen vom Schmelzpunkt 182°C.
C18H16N2O6 (332,3)
C ber. 57,83%, gef. 57,8% H ber. 4,85%, gef. 4,8%
N ber. 8,43%, gef. 8,4% O ber. 28,89%, gef. 28,6%
In einem Hydrierautoklaven wurde eine Lösung von 1695 g der Dinitroverbindung in 5 l Dimethylformamid vorgelegt, mit Raney-Nickel versetzt und unter Rühren durch Aufdrücken von Wasserstoff umgesetzt. Die Hydrierung wurde bei 40 bis 50 bar 2 Stunden bei 75°C und dann 1 Stunde bei 90°C durchgeführt. Anschließend wurde nach Entspannen des Autoklaven das heiße Reaktionsgemisch entnommen, durch Filtrieren vom Katalysator befreit und auf Raumtemperatur abgekühlt. Dabei fielen Kristalle aus, die abgesaugt und im Vakuum getrocknet wurden. Die Mutterlauge wurde im Vakuum eingedampft, wobei zusätzliches Produkt zurückblieb. Insgesamt wurden 1365 g 1,2-Bis-(4-amino- 3-methyl-phenoxy)-ethan in Form von bräunlichen Kristallen erhalten. Durch Titration mit Perchlorsäure in Eisessig, sowie chromatograpisch wurde der Reinheitsgrad des Produktes mit 98,6% festgestellt (Ausbeute: 97% der Theorie, bezogen auf eingesetzte Dinitroverbindung). Durch destillative Reinigung des Diamins (Siedepunkt: 195 bis 200°C bei 0,2 mbar) wurden praktisch farblose Kristalle vom Schmelzpunkt 106 bis 107°C erhalten.
C16N20N2O2 (272,3)
b) (Herstellung von 1,2-Bis-(4-isocyanato-3-methyl-
phenoxy)-ethan)
In einer 6 l Laborphosgenierapparatur wurde eine Lösung von 350 g Phosgen in 3,8 l wasserfreiem Chlorbenzol vorgelegt und unter Kühlung bei 0 bis 10°C mit 408 g 1,2-Bis-(4-amino-3-methyl-phenoxy)- ethan (analytisch bestimmte Reinheit: 98,6%) versetzt. Unter Einleiten von zusätzlichen Phosgen wurde das Reaktonsgemisch im Verlauf von 2 Stunden zum Rückfluß erhitzt. Nach weiteren 2 Stunden Phosgenieren am Rückfluß war eine klare Lösung entstanden. Das fertige Reaktionsgemisch wurde destillativ vom überschüssigen Phosgen und vom Lösungsmittel befreit. Das zurückbleibende Rohprodukt wurde durch Destillation im Vakuum gereinigt. Dabei destillierte 1,2-Bis-(4-isocyanato-3-methyl-phenoxy)-ethan bei 0,5 mbar und 206 bis 218°C ohne Vorlauf als fast farblose Flüssigkeit über, die rasch zu Kristallen vom Schmelzpunkt 111 bis 113°C erstarrte.
In einer 6 l Laborphosgenierapparatur wurde eine Lösung von 350 g Phosgen in 3,8 l wasserfreiem Chlorbenzol vorgelegt und unter Kühlung bei 0 bis 10°C mit 408 g 1,2-Bis-(4-amino-3-methyl-phenoxy)- ethan (analytisch bestimmte Reinheit: 98,6%) versetzt. Unter Einleiten von zusätzlichen Phosgen wurde das Reaktonsgemisch im Verlauf von 2 Stunden zum Rückfluß erhitzt. Nach weiteren 2 Stunden Phosgenieren am Rückfluß war eine klare Lösung entstanden. Das fertige Reaktionsgemisch wurde destillativ vom überschüssigen Phosgen und vom Lösungsmittel befreit. Das zurückbleibende Rohprodukt wurde durch Destillation im Vakuum gereinigt. Dabei destillierte 1,2-Bis-(4-isocyanato-3-methyl-phenoxy)-ethan bei 0,5 mbar und 206 bis 218°C ohne Vorlauf als fast farblose Flüssigkeit über, die rasch zu Kristallen vom Schmelzpunkt 111 bis 113°C erstarrte.
Ausbeute: 464 g (96,8% der Theorie)
NCO-Gehalt: ber. 25,9% gef. 25,7%/25,9%
Destillationsrückstand: 19 g dunkel gefärbtes, glasartig erstarrendes Harz
NCO-Gehalt: ber. 25,9% gef. 25,7%/25,9%
Destillationsrückstand: 19 g dunkel gefärbtes, glasartig erstarrendes Harz
Das Diisocyanat ließ praktisch rückstandsfrei redestillieren
und ergab farblose Kristalle vom
Schmelzpunkt 113 bis 114°C mit einem Gehalt an
hydrolyiserbarem Chlor von 20 ppm.
Herstellung von 1,4-Bis-(4-isocyanato-3-
methyl-phenoxy)-butan)
Es wurden 450 g 1,4-Bis-(4-amino-3-methyl-phenoxy)- butan (analytisch bestimmte Reinheit: 98,2%) entsprechend Beispiel 1b) mit Phosgen umgesetzt. Das dabei gewonnene Rohprodukt wurde durch Vakuumdestillation gereinigt. 1,4-Bis-(4-isocyanato-3-methyl-phenoxy)-butan destillierte ohne Vorlauf bei 0,2 mbar und 205 bis 210°C als farblose Flüssigkeit über, die zu Kristallen vom Schmelzpunkt 89 bis 91°C erstarrte.
Es wurden 450 g 1,4-Bis-(4-amino-3-methyl-phenoxy)- butan (analytisch bestimmte Reinheit: 98,2%) entsprechend Beispiel 1b) mit Phosgen umgesetzt. Das dabei gewonnene Rohprodukt wurde durch Vakuumdestillation gereinigt. 1,4-Bis-(4-isocyanato-3-methyl-phenoxy)-butan destillierte ohne Vorlauf bei 0,2 mbar und 205 bis 210°C als farblose Flüssigkeit über, die zu Kristallen vom Schmelzpunkt 89 bis 91°C erstarrte.
Ausbeute: 503 g (97,0% der Theorie)
C20-H20N2O4 (352,4)
NCo-Gehalt: ber. 23,8%, gef. 23,9%/23,8%
Destillationsrückstand: 21 g dunkles Festprodukt
C20-H20N2O4 (352,4)
NCo-Gehalt: ber. 23,8%, gef. 23,9%/23,8%
Destillationsrückstand: 21 g dunkles Festprodukt
Das Diisocyanat ließ sich praktisch rückstandsfrei
redestillieren und ergab farblose Kristalle vom
Schmelzpunkt 90 bis 91°C mit einem Gehalt von hydrolysierbarem
Chlor von 32 ppm.
Claims (5)
1. Bis-(4-isocyanato-3-methyl-phenoxy)-alkane der
allgemeinen Formel
in der R die Bedeutung eines zweiwertigen, gesättigten
aliphatischen Kohlenwasserstoffrestes mit
2 bis 6 Kohlenstoffatomen hat, wobei zwischen den
beiden Ethersauerstoffatomen mindestens 2 Kohlenstoffatome
angeordnet sind.
2. Bis-(4-isocyanato-3-methyl-phenoxy)-alkane der
in Anspruch 1 genannten Formel, in der R für einen
Ethylen- oder Tetramethylenrest steht.
3. 1,2-Bis(4-isocyanato-3-methyl-phenoxy)-ethan.
4. Verfahren zur Herstellung von Bis-(4-isocyanato-
3-methyl-phenoxy)-alkanen der in Anspruch 1 genannten
Formel, dadurch gekennzeichnet, daß man
Bis-(4-amino-3-methyl-phenoxy)-alkane der allgemeinen
Formel
in der R die in Anspruch 1 genannte Bedeutung
hat oder deren Addukte mit Chlorwasserstoff oder
Kohlendioxid in an sich bekannter Weise mit Phosgen
umsetzt.
5. Verwendung von Bis-(4-isocyanato-3-methyl-phenoxy)-
alkanen gemäß Anspruch 1 zur Herstellung von Polyurethankunststoffen
nach dem Isocyanat-Polyadditionsverfahren.
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853525606 DE3525606A1 (de) | 1985-07-18 | 1985-07-18 | Bis-(4-isocyanato-3-methyl-phenoxy)-alkane, ein verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung bei der herstellung von polyurethankunststoffen |
CA000494804A CA1234833A (en) | 1984-11-23 | 1985-11-07 | Bis-(4-isocyanatophenoxy)-alkanes and a process for the production thereof |
US06/796,128 US4597910A (en) | 1984-11-23 | 1985-11-08 | Bis-(4-isocyanatophenoxy)-alkanes and a process for the production thereof |
DE8585114308T DE3563047D1 (en) | 1984-11-23 | 1985-11-11 | Bis(4-isocyanatophenoxy) alkanes optionally methyl-substituted in position 3, method for their preparation and their use in the preparation of polyurethanes |
EP85114308A EP0183115B1 (de) | 1984-11-23 | 1985-11-11 | Gegebenenfalls in 3-Stellung Methyl-substituierte Bis-(4-isocyanatophenoxy)-alkane, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung bei der Herstellung von Polyurethankunststoffen |
JP60259944A JPH0625101B2 (ja) | 1984-11-23 | 1985-11-21 | ビス‐(4‐イソシアナトフエノキシ)‐アルカン及びその製造法 |
ES549203A ES8605473A1 (es) | 1984-11-23 | 1985-11-22 | Procedimiento para la obtencion de bis-(4-isocianatofenoxi)-alcanos |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19853525606 DE3525606A1 (de) | 1985-07-18 | 1985-07-18 | Bis-(4-isocyanato-3-methyl-phenoxy)-alkane, ein verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung bei der herstellung von polyurethankunststoffen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3525606A1 true DE3525606A1 (de) | 1987-01-22 |
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ID=6276052
Family Applications (1)
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3525606A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6346058B1 (en) | 1998-12-28 | 2002-02-12 | Luk Getriebe Systeme Gmbh | Endless flexible torque-transmitting device |
DE10036756A1 (de) * | 2000-07-28 | 2002-02-14 | Elringklinger Gmbh | Verfahren und Einrichtung zum Aufbringen elastomerer Dichtauflagen auf Flachdichtungen |
-
1985
- 1985-07-18 DE DE19853525606 patent/DE3525606A1/de not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE10036756A1 (de) * | 2000-07-28 | 2002-02-14 | Elringklinger Gmbh | Verfahren und Einrichtung zum Aufbringen elastomerer Dichtauflagen auf Flachdichtungen |
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