DE870854C

DE870854C - Verfahren zur Herstellung von Kondensationsprodukten aus Lactamen, die am Stickstoffatom ein freies Wasserstoffatom tragen, und Carbonsaeuren

Info

Publication number: DE870854C
Application number: DEB6641D
Authority: DE
Inventors: Georg Dr Wiest; Werner Dr Wolff
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1941-03-15
Filing date: 1941-03-15
Publication date: 1953-03-16

Description

Verfahren zur Herstellung von Kondensationsprodukten aus Lactamen, die am Stickstoffatom ein freies Wasserstoffatom tragen, und Carbonsäuren Es wurde gefunden, daß man wertvolle Kondensationsprodukte erhält, wenn man Lactame, die am Stickstoffatom ein freies Wasserstoffatom tragen, mit solchen Mengen mehrbasischer Carbo-nsäuren oder ihrer funktionellen Derivate umsetzt, daß auf jedes Mol Lactam mindestens zwei Carboxylgruppen entfallen, und gewünschtenfalls die in den Umsetzungsprodukten noch vorhandenen freien Carboxylgruppen verestert oder in Amidgruppen umwandelt. Als Lactame seien beispielsweise genannt das Caprolactam, das a-Pyrrolidon und das a-Piperidon. Funktionelle Derivate :der organischen Säuren sind ihre Halagenide; Anhydri,de, Arnide und ihre Ester mit niedrigmolekularen Alkoholen, wie Methyl- und Äthylalkohol. Die Kondensation verläuft z. B. im Fall der Umsetzung von a-Pyrrolidon mit Bernsteinsäure wahrscheinlich nach folgendem Schema: Man kann für die Umsetzung zwei- oder mehrbasische Säuren bzw. -ihre funktionellen Derivate verwenden.
Die Reaktion verläuft im allgemeinen sehr glatt. Auch ungesättigte Säuren, wie Maleinsäure, können für die Reaktion benutzt werden; die so erhaltenen Kondensationsprodukte polymerisieren ;sich zum Teil leicht, so daß man zuweilen nur geringe Mengen. der monomeren neben der polymeren, harzartigen Verbindung erhält.
Die erhaltenen Kondensationsprodukte sind vielfacher technischer Anwendung fähig. Sie eignen sich insbesondere als Weichmacher, z. B. für Cellulosedrivate oder für Kunstharze, namentlich von der Art der Superpolyamide, und als. Lackrohstoffe. Die in den Kondensationsprodukten noch vorhandenen freien Carboxylgruppen können, falls dies für die Verwendung der Produkte, z. B. als Weichmachungs.mittel, erwünscht ist, ihrerseits nach bekannten Verfahren durch Umsetzung mit ein- oder mehrwertigen Alkoholen in 'Ester, mit Aminen in Säureamide übergeführt werden.
Die Umsetzung von Lactamen mit Monocarbonsäuren zu N-Acyllactamen ist bekannt. Ferner ist 'die Verwendung geringer Mengen von mehrbasischen Carbonsäuren und ihren Derivaten als Katalysatoren für die Polymerisation von Lactamen zu Superpolyamiden bekannt. Demgegenüber werden beim vorliegenden Verfahren etwa äquümolekulare Mengen von Lactamen und .mehrbasischen Carbonsäuren im allgemeinen unter Bildung monomerer Produkte miteinander umgesetzt. Beispiel i P13 Teile Caprolactam und r18 Teile Bernsteinsäure werden 4 Stunden auf r4o Abis 25o° erhitzt, wobei 18o. Teile Wasser überdestillieren. Das Kondensationsprodukt ist eine einbasische Säure, die unter i bis 2 mm Druck bei 245 bis 255° destilliert werden kann und dann bei 86° schmilzt; ihr Methylestersiedet bei 2 bis 3 mm zwischen 2o2. und 2040. Der mit einem Gemisch. aus Isohexyl- und Isoheptylalkohol hergestellte, bei i bis 2 mm Druck zwischen a34 und 236° siedende Mischester eignet sich vorzüglich als Weichmacher für Superpolyamide.
Erhitzt man obiges Kondensationsprodukt mit ,der ä-quimolekularen Menge Anilin auf 200 bis 25o°, bis die zu erwartende Menge Wasser abgespalten ist, so erhält man einen dünkelbraunen Sirup; .die bei 3 mm Druck zwischen 27o und 28o° siedende Hauptmenge erstarrt und liefert, aus Alkohol umkristallisiert, Nadeln vom Schmelzpunkt 12o bis 122°. Bei-spiel 2 P13 Teile Caprolactam und 198 Teile P'hthalsäureanhydrnd wenden 4 Stunden auf 24a bis 265° erhitzt. Man erhält eine einbasische Säure vom Siedepunkt 25o bis 253° bei i .bis 2 mm Druck und vom Schmelzpunkt 1o7°. Durch Veresterung mit Methanol erhält man daraus den Methydester vom Siedepunkt 2z7° bei 2 mm Druck. Beispiel 3 113 Teile Caprolactam und 98 Teile Malei:nsäureanhydrid werden, wie im Beispiel 2; bei go bis ioo° kondensiert. Man erhält eine einbasische Säure vom Schmelzpunkt 25°, die nicht destillierbar ist. Beispiel 4 85 Teile Pyrrolidon und 1,i8 Teile Bernsteinsäure werden, wie im Beispiel i, kondensiert. Man erhält eine einbasische Säure vom Schmelzpunkt io6°, die unter i bis 2 mm Druckbei 232 bis 234° siedet.
Beispiels i89 Teile Butan-i" 2, 3, 4-tetracarbonsäu.re und 226 Teile Caprolactam wenden auf 24o° erhitzt, wobei 36 g Wasser abgespalten werden. Aus dem Kondensationsprodukt kann man .durch wiederholtes Umkristallisieren eine zweibasische Säure vom Schmelzpunkt 170° erhalten, .der folgende Formel zukommen dürfte:

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Kondensationsprodukten aus Lactamen, die am Stickstoffatom ein freies Wasserstoffatom tragen, und Carbonsäuren, dadurch gekennzeichnet, daß man die Lactame mit solchen Mengen mehrbasischer Carbonsäuren oder ihrer funktionellen Derivate umsetzt, daß auf jedes Mol Lactam mindestens zwei Carboxylgruppen entfallen, und gewünschtenfalls die in den Umsetzungsprodukten noch vorhandenen freien Carboxylgruppen verestert oder in Amidgruppen .umwandelt.