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Verfahren zur Herstellung von Carhoxyl-, Sulfonsäure- oder Schwefelsäureestergruppen
enthaltenden Urethanen Es wurde gefunden, da.ß man vorteilhaft verwendbare
Carboxyl-, Sulfonsäure- oder Schwefelsäureestergruppen enthaltende Urethane erhalten
kann, wenn man Carboxyl-, Sulfonsäure- oder Schwefelsäureestergruppen enthaltende
Amine mit Chlo:rkohlensäureestern aus Harzalkoholen oder deren Substitutio:nsprodukten
umsetzt. Die Harzalkohole können aus Harzsäuren, wie Abietinsäure oder Kopalsäure,
oder diese enthaltenden Naturprodukten, z. B. Kolophonium oder Schamharz, durch
katalytische Reduktion oder durch Reduktion mit Natrium und Alkohol oder nach einem
anderen Reduktionsverfahren erhalten werden. Besonders eignen sich die Chlorkohlensäureester
von 4bietinol und von Di- oder Tetrahydroabietinol. Die Chlorkohlensäureester können
im Ringsystem des Harzalkohols auch Substituenten, z. B. Halogenatome oder Nitrogruppen,
enthalten.
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Als Carboxyl-, Sulfonsäure- oder Schwefelsäureestergruppen enthaltende
Amine kommen beispielsweise in Betracht: Glykäkoll, N-Oxyäthylaminoessigsäure,Alanin,
Sarkosin, Aminoäthansulfonsäure (Taurin), N-Methylamino.äthansulfonsäure, N - Oxyäthylaminoäthansulfonsäure,
Aminopropansulfonsäure, Monoäthano-lamin- oder Äthylbutanolaminschwefelsäureester
oder Eiweißabbauprodukte. Die Kohlenstoffketten der Alkvlreste der genannten Verbindungen
können auch durch Heteroatome oder solche enthaltende Atomgruppen, z. B. Sauerstoff-
oder Schwefelatome oder N H-Gruppen, unterbrochen sein. Auch aromatische, heterocyclische
oder cycloaliph:atische Aminoca.rbon- oder Aminostilfonsäuren, wie. p-Aminobenzoesäure
oder Sulfanilsäure, lassen sich für die Umsetzung verwenden.
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Die Kondensation der Chlorkohlens.äureester mit den erwähnten Aminen
erfolgt zweckmäßig in wäßrig-alkalischem Medium. Vorteilhaft ist es, der wäßrig-alkalischen
Lösung der Aminosäure vor der Kondensation eine geringe Menge eines unter den Arbeitsbedingungen
mit den Ausgangsstoffen nicht reagierenden Dispergiermittels zuzusetzen. Hierdurch
wird erreicht, daß sich die verhältnismäßig zähflüssigen Chlorkohlensäureester
der
Harzalkohole näch dem Eintragen rasch in der Lösung verteilen und ohne unerwünschte
Nebenreaktionen sich it den Aminen umsetzen.
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Man erhält nach dem beschriebenen fahren Ur ethane von nachstehender
KonAy
wobei R, Wasserstoff oder einen beliebigen organischen Rest, R2 einen mindestens
eine Carboxyl-, Sulfonsäure- oder Schwefelsäur eestergruppe tragenden organischen
Rest und R3 den Rest des Harzalkohols darstellt.
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Die Urethane sind im allgemeinen weitgehend inWasser löslich, sie
zeigen nach dem Eintrocknen eine hohe Klebwirkung, wie sie auch die unlöslichen
Harzsäuren besitzen.
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Wenn die Urethane nicht oder nur ungenügend in Wasser löslich sind,
lassen sie sich durch Behandeln mit sulfonierenden Mitteln, wie konzentrierte Schwefelsäure,
Oleum oder Chlorsulfonsäure, gegebenenfalls gelöst in indifferenten organischen
Lösungsmitteln, in den wasserlöslichen Zustand überführen. Infolge der Eigenschaft
der Urethane, aus verdünnten wäßrigen Lösungen auf tierische oder pflanzliche Stoffe
aufzuziehen. kann man sie mit Vorteil für die Behandlung von Textilien oder Papier
verwenden, uin diesen klebende Eigenschaften oder einen besonderen Griff zu verleihen.
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Es ist bereits bekannt, aliphatische oder cycloaliphatische Aminocarbonsäuren
oder Aminosulfonsäuren, die keine Oxyalkylgruppen enthalten, oder deren Substitutionsprodukte
mit Chlorkohlensäureestern von q. oder mehr Kohlenstoffatome im Molekül enthaltenden
Alkoholen zu Urethaneri umzusetzen und letztere für die Behandlung von Textilien
zu verwenden. Die Urethane aus Chlorkoblensäureestern der Harzalkohole haben den
wertvollen Vorteil, 'eine sehr gute Klebwirkung zu besitzen, und sind daher zum
Schlichten von Textilien sowie zum Schiebefestmachen von Kunstseide besonders geeignet.
Beispiel i In eine Lösung von 41 Gewichtsteilen Sarkosinnatrium, 12 Gewichtsteilen
Ätznatron und 3 Gewichtsteilen des Einwirkungsproduktes - von 2o Mol Ätylenoxy d
auf i Mal Oleylalkohol in 2io Gewichtsteilen Wasser läßt man unter gutem Rühren
bei 30 bis 35° etwa i 15 Gewichtsteile Abietinolchlorkohlensäureester einfließen.
Nach beendeter Kondensation läßt man das Reaktionsgemisch absitzen, trennt die sich
unten abscheidende Salzlösung ab und stellt sodann durch Zu-Z> von Wasser auf 58o
Gewichtsteile ein.
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:an erhält so eine gelbe dickflüssige Lösung,
.,die ein Urethan
von nachstehender Konsti-:tttion enthält:
CH3 |
I |
R#O-CO-N-CH.,-COONa |
(R = Abietinylrest). |
Das Produkt ist in warmem Wasser klar löslich und besitzt eine gute Klebwirkung.
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Beispiele In einem Rührgefäß werden 22o Gewichtsteile 2oo%oiges N-Methyltaurinnatrium,
35 Gewichtsteile 35 o/oige Natronlauge sowie 5o Gewichtsteile einer 4o ojoigen Lösung
des Einwirkungsproduktes von io Mol Äthylenoxyd auf i Mol Laurylalkohol miteinander
vermischt. In diese Mischung läßt man bei 35° etwa 115 Gewichtsteile Abietinolchlorkohlensäureester
einfließen und erwärmt sodann kurze Zeit lang auf 50°. Das Reaktionsgemisch wird
hierauf durch Zusatz von verdünnter Schwefelsäure auf neutrale Reaktion eingestellt
und die sich gegebenenfalls abscheidende Salzlösung durch Dekantieren entfernt.
Man erhält auf diese Weise eine hochviscose Lösung des Natriumsalzes eines Urethans
von folgender Zusammensetzung:
C H3 |
I |
R-O-CO.N#CH".CH,#S03Na |
(R = Abietinylrest). |
Das Produkt besitzt eine gute Klebwirkung. Beispiel 3 115 Gewichtsteile Abietinolchlorkohlensäureester
läßt man bei 4o° in eine Lösung aus 5o Gewichtsteilen Äthanolaminschwefelsäureester
und 24. Gewichtsteilen Ätznatron in i¢o Gewichtsteilen Wasser einfließen. Zur Beendigung
der Reaktion wird das Reaktionsgemisch noch '/,'Stunde lang auf 5o° erwärmt. Nach
dem Abkühlen wird das sich in geringer Menge abscheidende Salzwasser dekantiert,
und man erhält eine farblose wasserlösliche Paste, die als wirksamen Bestandteil
ein Urethan von nachstehender Zusammensetzung enthält: R-O-CO-NH-CH2-CH=-O-S03Na.
Es ist zweckmäßig, dem Reaktionsgemisch vor der Kondensation etwa 5o Gewichtsteile
des bereits in einem früheren Arbeitsgang hergestellten Produktes zuzusetzen, da
dann die Umsetzung besonders einheitlich verläuft.