DE940981C

DE940981C - Verfahren zur Herstellung von Vinylverbindungen

Info

Publication number: DE940981C
Application number: DEB20854A
Authority: DE
Inventors: Fritz Dr Hanusch; Kurt Dr Schuster
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1952-06-19
Filing date: 1952-06-19
Publication date: 1956-03-29

Description

Verfahren zur Herstellung von Vinylverbindungen Es ist bekannt, daß man Verbindungen, die ein reaktionsfähiges, an Sauerstoff, Stickstoff oder Schwefel gebundenes Wasserstoffatom enthalten, durch Umsetzung mit Acetylen vinylieren kann. Bei einigen derartigen Verbindungen, z. B. bei cyclischen Stickstoffverbindungen, verläuft diese Umsetzung aber nur sehr- langsam, und man erhält auch nur geringe Ausbeuten an Vinylverbindungen.
Es wurde nun gefunden, daß man schwer vinylierbare Verbindungen mit mindestens einem reaktionsfähigen Wasserstoffatom in einfacher Weise vinylieren kann, wenn man die Umsetzung dieser Verbindungen mit Acetylen in Gegenwart von N-Methylpyrrolidon und den sonst üblichen Katalysatoren für die Vinylierung vornimmt. Als Beispiele für bisher schlecht vinylierbare Verbindungen, die sich nach dem vorliegenden Verfahren gut vinylieren lassen, seien cyclische Stickstoffverbindungen mit mindestens einem an Stickstoff gebundenen Wasserstoffatom genannt, wie cyclisches Maleinsäurehydrazid, a, 5-Diketopiperazin und Carbazol, ferner ungesättigte Alkohole, wie Allylalkohol.
Zur Durchführung des Verfahrens läßt man das Acetylen unter erhöhtem Druck von vorzugsweise to bis 3o atü, zweckmäßig verdünnt mit indifferenten Gasen, z. B. Stickstoff, auf eine Mischung der zu vinylierenden Verbindung mit N-Methylpyrrolidon einwirken. Als Katalysatoren kann man z. B. Alkalimetalle, Alkalihydroxyd, Zinkoxyd, Cadmiumoxyd oder Alkaliverbindungen von yinylierbaren Verbindungen, z. B. von Pyrrolidon, verwenden.
In der Regel sind auch die zu vinylierenden Verbindungen in N-Methylpyrrolidon löslich. Man kann das N-Methylpyrrolidon auch im Gemisch mit anderen Lösungs- oder Verdünnungsmitteln, z. B. Kohlenwasserstoffen, wie Toluol, verwenden. Aus den Reaktionsprodukten läßt sich das unveränderte N-Methylpyrrolidon durch Destillation oder Extraktion mit Wasser abtrennen und erneut für die Umsetzung verwenden.
Das vorliegende Verfahren zeichnet sich gegenüber den bekannten Verfahren durch verschiedene Vorzüge aus, die einzeln oder gemeinsam auftreten können. Derartige Vorzüge sind die Durchführung der Umsetzung bei verhältnismäßig niederem Acetylendruck, geringer Katalysatorbedarf, rascher Verlauf der Reaktion und höhere Reinheit der Reaktionsprodukte.
Die in den nachstehenden Beispielen angegebenen Teile sind Gewichtsteile.
Beispiel i 3ooTeile cyclisches Maleinsäurehydrazidwerden in i5oo Volumteilen N-Methylpyrrolidon gelöst und 5o'Teile Pyrrolidonkalium als Katalysator zugegeben. Das Reaktionsgemisch wird bei i2o° in einem Autoklav mit einer Mischung von Acetylen mit Stickstoff (2 : i) bei 25 atü bis zur Sättigung behandelt. Danach wird das Reaktionsgemisch vom Katalysator abgetrennt und der fraktionierten Destillation unterworfen. Man erhält i5o Teile N-N'-Divinylmaleinsäurehydrazid, das eine Flüssigkeit vom Kp. 125 bis 13o° (i5 Torr) darstellt.
Verwendet man als Lösungsmittel _Toluol, so bilden sich unter gleichen Bedingungen nur 15 Teile N-N'-Divinylmaleirisäurehydrazid. -Beispiel e 3ooTeile Diketopiperazin werden in 2oooTeilen N-Methylpyrrolidon gelöst und 5o Teile Pyrrolidonkalium als Katalysator zugegeben. Das Reaktionsgemisch wird in .einem Druckgefäß bei i2o° mit einer Acetylen-Stickstoff-Mischung von etwa 25 atü bis zur Sättigung behandelt. Danach wird vom Katalysator durch Abfiltrieren getrennt und das Reaktionsgemisch der fraktionierten Destillation unterworfen.
Das entstandene N-N'-Divinyldiketopiperazin siedet bei 16o bis 16i° (1q. Torr) und erstarrt beim Erkalten. Durch Umkristallisieren aus Alkohol erhält man i2o Teile des Reinproduktes, das bei i66° schmilzt. Arbeitet man mit einem anderen Lösungsmittel, beispielsweise Benzol oder Tetrahydrofuran, so erhält man das N-N'-Divinyldiketopiperazin in wesentlich geringerer Ausbeute. Beispiel 3 In einem etwa 5 1 fassenden Rührautoklav wird .ein Gemisch aus iooo g Carbazol, iooo ccm N-Methylpyrrolidon und 6o g gepulvertem Kaliumhydroxyd unter gleichzeitigem Aufpressen von Acetylen, das mit Stickstoff verdünnt ist, erhitzt. Durch wiederholtes Nachpressen . von Acetylen wird der Druck bei 15 bis 2o atü gehalten. Die Temperatur beträgt etwa 13o bis i5o°. Nach etwa 2 Stunden ist die Acetylenaufnahme beendigt; sie beträgt etwa Zoo g. Das N-Methylpyrrolidon wird im Vakuum abdestilliert. Das Reaktionsprodukt wird durch Umkristallisieren des Rückstandes aus Methanol gereinigt. Man erhält 96o g N-Vinylcarbazol vom Schmelzpunkt 61 bis 62°. Dieses Produkt besitzt einen höheren Reinheitsgrad, als wenn es ohne Verwendung von N-Methylpyrrolidon, in sonst gleicher Weise hergestellt wird.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Vinylverbindungen aus Acetylen und Verbindungen mit mindestens einem reaktionsfähigen Wasserstoffatom, dadurch gekennzeichnet, däß man die Umsetzung in Gegenwart von N-Metliylpyrrolidon und den sonst üblichen Katalysatoren für die Vinylierung vornimmt.