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Verfahren zur Herstellung von wachsartigen Carbonsäureamiden
Es wurde gefunden, daß man technisch |
sehr Nvertvolle wachsartige Stoffe von beson- |
ders hohem ölbindevermögen erhält, wenn |
man aliphatische'Monoamine, die mindestens |
einen höhermolekulareii Alkvlrest und wenig- |
stens ein an Stickstoff gebundenes Wasser- |
stoffatom enthalten, mit cyclischen Dicarb>n- |
säuren, deren Carboxvlgruppen nicht benach- |
bart sind, in solchen Mengen, daß auf je |
eine Carhoxylgruppe der Säure etwa r llol |
des Amins kommt, auf höhere Temperaturen |
erhitzt. Dicarhonsäuren der genannten Art |
sind beispielsweise Iso- und Tereplithalsäure, |
1)iphenvl-4,4'-dicarliotisäure, \'aplitlialin-t,.l- |
(t, 5-, i, 6- und ?, 6-)dicarbonsäure, Anthra- |
cell-r, 3- oder -r. 4-dicarhonsäure oder |
Pyridin-=, .l- oder -a, 5-clicarlionsiiui-e. Die |
1)icarhonsäuren können auch Substituenteil, |
beispielsweise Halogenatome, I-Ivdrowl-, |
Alkoxy--, veresterte Hvdroxvl- oder Nitro- |
gruppen enthalten. An Stelle der Carbon- |
säuren kann man auch ihre funktionellen Ab- |
kömmlinge, z. ß. ihre Chloride oder Ester, |
verwenden. |
_11s Ainine seien beispielsweise genannt: |
Octvl-, Decvl-. Dodecvl-. lletlivldodecvlamiii, |
Octadecvlanlin oder Olevlamin, Oxätlivl- |
clnclec'1'lailiiil, C@-Clolie\VI(IeC\'laniln, )-_ltlivl- |
lie@vlailiin, \-Jletlivlcetvlaniin. NT-Propvl- |
ricinolainin, ferner Alningemischc, wie sie |
beispielsweise durch Reduktion von Alniden |
oder Nitriten aus clen in Olen oder Fetten |
enthaltenen oder durch Oxv clation voll höher- |
niolekularen Paraffinkohlenwasserstoffen ge- |
wonnerlen Carhonsäuregemischen oder auch |
durch Unisetzung voll llineralsäureestern |
voll I#ettalkoholen mit Ammoniak oder pri- |
i nären * Aminen erhalten werden. |
Wend man eine Erhöhung; des Erweichung=,- oder Tropfpunktes der
Amide erzielen will, ersetzt man einen geringen Teil der geuannten Monoamine durch
niedrig;-molekulare aliphatische Polyamine, z.
13.
:ltliylendiamin, Diäthvlentriamin
oder Triä th@lentetramin oder Gemische solcher Polyamine.
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Die Amide entstehen ini allgemeinen schon beim einfachen Erhitzen
der Dicarbonsäuren mit den Aminen auf höhere Temperaturen, z. h. Temperaturen oberhalb
15o°; vorteilhaft arbeitet man bei Temperaturen zwischen iSo und 3oo°. Das Erhitzen
der Gemische führt man zweckmäßig so lange weiter, bis Wasser in einer Menge abdestilliert
ist, die etwa der auf die Amidbildung berechneten Wassermenge aus den angewandten
Ausgangsstoffen entspricht. Man kann auch in Gegenwart hochsiedender Lösungsmittel,
z. B. Tetrahydronaphthalin, Trichlorbenzol oder -Nitrobenzol, oder unter Zusatz
von Ölen, Fetten oder Wachsen oder den darin vorhandenen Säuren arbeiten. Bei Verwendung
von Säurehalogeniden verwendet man zweckmäßig säurehindende Mittel mit, z. B. Natronlauge,
Kalilauge, Anmoniak oder N atriumcarbonat.
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Die Endstöffe des vorliegenden Verfahrens sind sehr hoch, meistens
weit über ioo° schmelzende wachsartige, je nach den verwendeten Ausgangsstoffen
mehr oder weniger harte Stoffe von wertvollen technischen Eigenschaften. Sie können
gegebenenfalls noch einer Reinigung, z. B. durch Behandeln mit adsorbierend oder
bleichend wirkenden Stoffen, wie aktiver Kohle, Bleicherde, schwefliger Säure oder
Wasserstoffperoxyd, auch unter Anwendung von Lösungsmitteln, unterworfen werden.
Im allgemeinen sind sie in höhersiedenden organischen Lösungsmitteln, wie Xylol,
Terpentinöl, illineralölfraktionen, sowie in Ölen, Fetten, Paraffin, Ozokerit, Ceresin,
natürlichen oder synthetischen Wachsen und ähnlichen wachsartigen Stoffen löslich
und lassen sich in der wachsverarbeitenden Industrie sehr vielseitig verwenden.
Beispielsweise eignen sie sich allein oder zusammen mit anderen Stoffen zum Impriignieren
von Textilien oder Papier. Sie besitzen auch ein sehr hohes Bindevermögen für die
in der wachsverarbeitenden Industrie gebräuchlichen Lösungsmittel. Das gute Ölhindevermögen
bietet besondere Vorteile bei der Herstellung und Lagerung von Fußboden-und Lederpflegemitteln
und anderen Fertigerzeugnissen der wachsverarbeitenden Industrie.
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Die Herstellung, von Säurcamiden aus Carbonsäuren und höherinolekularen
Alkylaminen ist bekannt. \lan hat dabei Stoffe erhalten. deren Eigenschaften zwischen
weißcn, kristallinen, festen Stoffen und liellgefärbten Flüssigkeiten liegen. Durch
Umsetzung; höhermolekularer Fettsäuren mit liiiliercnolelcularen aliphatischen Aminen
sind auch Kunstwachse hergestellt worden. Die Möglichkeit, gerade durch Verwendung,
cyclischer Dicarbonsäuren, deren Carboxrlgruppen nicht benachbart sind, zu wachsartigen
Stoffen mit hohem Tropfpunkt zu gelangen, war hieraus nicht zu entnehmen.
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Die in den folgenden Beispielen angegebenen Teile sind Gewichtsteile.
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Beispiel 1 ioo Teile Terephthalsäure werden mit 325 Teilen Octadecylamin
so lange erhitzt, bis etwa 2o Teile Wasser abdestilliert sind; dabei wird die Temperatur
innerhalb von etwa 3 Stunden von 18o° auf 300° gesteigert. plan erhält ein ziemlich
hartes, fast farbloses, wachsartiges Erzeugnis, das einen Tropfpunkt (nach Ubbelohde)
von 157'
und einen Erweichungspunkt (nach K r ä m e r-S a r n o w) von 141
° besitzt. Es ist in Butanol, Toluol, Yylol, Terpentinöl und Terpentinölersatzstoffen,
Ölen, Fetten, Wachsen, wachsartigen Polychlornaplithal.inen, Paraffin und den nach
dem Patent 705 193, Klasse 21c, erhältlichen hochschmelzenden Wachsen in der Wärme
gut löslich.
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Beispiel 2 Man erhitzt 16o Teile Terephthalsäuredimethylester mit
31o Teilen Dodecylamin, bis etwa 5o Teile Methylalkohol abdestilliert sind. Der
Rückstand ist hart, farblos und wachsartig und besitzt einen Tropfpunkt von 166°
und einen Erweichungspunkt von 164°. Beispiel 3 ioo Teile Terephthalsäure und 23o
Teile Dodecylamin werden in etwa 17oo Teile Tetraliydronaphthalin eingetragen. Das
Gemisch wird dann an einem mit Wasserabscheider versehenenRückflußkühler so lange
zum Sieden erhitzt, bis kein Wasser mehr übergeht. flach dem Ahdestillieren des
Tetrahydronaphthalins unter vermindertem Druck erhält man ein hellgelbes. ziemlich
hartes Wachs vom Tropfpunkt 164° und ErweichungSpunkt 163°, das in geschmolzenem
Paraffin, in natürlichen und synthetischen Ozokeriten und in Ölen, z. B. Leinöl,
gut löslich ist.
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Beispiel 4 Ein Gemisch aus ioo Teilen Tereplitlialsäure und 32o Teilen
Oley lainin wird am absteigenden Kühler erhitzt. Die Wasserabspaltung beginnt bei
225° und ist nach etwa 3 Stunden und Erreichung; einer Temperatur
von
32o° beendet. Der Endstoff ist ein gelbes, weiches Wachs, das einen Tropfpunkt von
1240 und einen Enveichungspunkt von 115° besitzt und in Alkoholen und aromatischen
ILohlenwasserstoffen sowie in Fetten und Wachsen in der Wärme gut löslich ist.
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An Stelle von Terephthalsäure kann man auch Isophthalsäure verwenden;
man erhält so ein dunkelgelbes, weiches Wachs vom Tropfpunkt 91o.
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Beispiel 5 3oo Teile Diphenyl-4, 4'-dicarbonsäure werden mit 7oo Teilen
Octadecylamin etwa eine Stunde lang erhitzt, bis die für die Bildung des Diearhonsäurediamidsberechnete
Wassermenge abdestilliert ist. Der Rückstand erstarrt beim Erkalten zu einer gelben,
harten, wachsartigen Masse vom Tropfpunkt 19g° und Erweichungspunkt 1730.
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Beispiel 6 Man erhitzt 27o Teile Diphenyl-4, 4.'-dicarbonsäuredimethylester
mit 38o Teilen Dodecylamin so lange, bis kein Methylalkohol mehr abdestilliert;
man erhält so eine dunkelgelbe, wachsartige Masse vom Tropfpunkt 2o50 und dem Ehveichungspunkt
1950.
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Verwendet man an Stelle des Dodecylamins eine äquimolekulare Menge
Octadecylamin, so erhält man eine wachsartige Masse vom Tropfpunkt 1760.
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Beispiel Man erhitzt ein Gemisch aus ioo Teilen Terephthalsäure, 178
Teilen Dodecylamin und io Teilen Äthylendiaminhydrat.- Nach dem Abdestillieren von
2o Teilen Wasser erhält- man eine hellgelbe, harte,. wachsartige Masse vom Tropfpunkt
2510 und Erweichungspunkt 18o0; sie ist in Paraffin, Wachsen und ähnlichen Stoffen
gut löslich.
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Beispiel 8 Ein Gemisch aus 166 Teilen Terephthalsäure, 146 Teilen
Adipinsäure und 74o Teilen Dodecy lamin wird eine Stunde lang auf Zoo bis 3oo' erhitzt.
Nach dem Abdestillieren von 7o Teilen Wasser erhält man eine harte, hellbraune,
wachsartige Masse vom Tropfpunkt r53° und dem Erweichungshunkt 15o°, die in höhersiedenden
organischen Lösungsmitteln, wie Xvlol, ferner in Paraffin, Ozokerit, Ölen. Fetten
und Wachsen löslich ist.
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Beispiel 9 Ein Gemisch aus Zoo Teilen Terephthalsäure und 5o Teilen
Adipinsäure wird mit einem Gemisch -aus 3oo Teilen Dodecylamin und io Teilen Äthylendiaminhvdrat
erhitzt. Dabei destillieren 3o Teile Wasser ab. Die erhaltene hellgelbe, mäßig harte,
wachsartige Masse hat einen Tropfpunkt von 198o.
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Beispiel io , i Mol Isophthalsäure wird mit 2 Mol Dodeclamin so lange
auf etwa Zoo bis 2q.0° erhitzt, bis etwa 2 Mol Wasser abdestilliert sind. Man erhält
so ein hartes, gelbes Wachs vom Tropfpunkt 12q.° und dem Erweichungspunkt 1230.
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Verwendet man an Stelle von Dodecvlamin Octadecylamin, so erhält man
ein Wachs vom Tropfpunkt 11g0 und dem Erweichungspunkt 1180.