DEP0033799DA - Process for the preparation of aminotriazine derivatives - Google Patents
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Description
Es wurde gefunden, dass man zu Aminotriazinabkömmlingen gelangt, wenn man Methylolderivate von Aminotriazinen oder von deren Abkömmlingen oder Aether solcher Methylolderivate mit niedrigmolekularen aliphatischen Alkoholen auf Methylolamid-Verbindungen mit der Atomgruppierung <Formel>, wobei von den beiden Resten, an welche diese Atomgruppe gebunden ist, mindestens der eine wenigstens 1 Kohlenstoffatom enthält, in der Weise - gegebenenfalls in Gegenwart von Kondensationsmitteln - einwirken lässt, dass die bei der Kondensation entstehenden leicht flüchtigen Oxyverbindungen (Wasser oder niedrige Alkohole) fortlaufend aus dem Reaktionsgemisch entfernt werden.It has been found that aminotriazine derivatives are obtained if methylol derivatives of aminotriazines or their derivatives or ethers of such methylol derivatives with low molecular weight aliphatic alcohols on methylolamide compounds with the atomic grouping <Formula>, whereby of the two radicals to which this atomic group is bound , at least one containing at least 1 carbon atom, can act in such a way - optionally in the presence of condensation agents - that the volatile oxy compounds (water or lower alcohols) formed during the condensation are continuously removed from the reaction mixture.
Als Vertreter der Methylolverbindungen der Aminotriazine kommen insbesondere die Methylolverbindungen des 2,4,6-Triamino-1,3,5-triazins, gewöhnlich Melamin genannt, Mono-, Di-, Tri-, Tetra-, Penta- oder Hexamethylolmelamin, in Frage. Weiterhin können Methylolverbindungen von solchen Abkömmlingen des Melamins, die noch mindestens eine Aminogruppe enthalten, z.B. Methylolverbindungen von Melam, Melen, Ammelin, Ammelid oder von halogensubstituierten Aminotriazinen, wie 2-Chlor-4,6-diamino-1,3,5-triazin, verwendet werden. Als Aether solcher Methylolverbindungen können beispielsweise die durch Kondensation der angeführten Methylolverbindungen mit niedrigmolekularen aliphatischen Alkoholen, wie Methylalkohol oder Butylalkohol erhältlichen Verbindungen, z.B. Methyläther von Methylolmelaminen mit 4-6 Methylolgruppen, in welchen 2-3 Methylolgruppen veräthert sind, verwendet werden. Solche Kondensationsprodukte können beispiels- weise durch Erhitzen der Methylolmelamine mit den Alkoholen in Gegenwart geringer Mengen Mineralsäuren in bekannter Weise erhalten werden.The methylol compounds of 2,4,6-triamino-1,3,5-triazine, usually called melamine, mono-, di-, tri-, tetra-, penta- or hexamethylolmelamine, are particularly suitable as representatives of the methylol compounds of aminotriazines . Furthermore, methylol compounds of those derivatives of melamine which still contain at least one amino group, e.g. methylol compounds of melam, melen, ammeline, ammelide or of halogen-substituted aminotriazines, such as 2-chloro-4,6-diamino-1,3,5-triazine, be used. As ethers of such methylol compounds, for example, the compounds obtainable by condensation of the listed methylol compounds with low molecular weight aliphatic alcohols such as methyl alcohol or butyl alcohol, e.g. methyl ethers of methylol melamines with 4-6 methylol groups, in which 2-3 methylol groups are etherified, can be used. Such condensation products can for example can be obtained in a known manner by heating the methylolmelamines with the alcohols in the presence of small amounts of mineral acids.
Als Methylolamid-Verbindungen, die mit dne Methylolverbindungen der Aminotriazine oder mit deren Aethern zu kondensieren sind, können beispielsweise Methylolverbindungen von Carbonsäureamiden, N-monosubstituierten Carbonsäureamiden, substituierten Harnstoffen, Urethanen, N,N'-diacylierten Alkylen- oder Arylendiaminen, verwendet werden.Methylol amide compounds to be condensed with the methylol compounds of the aminotriazines or with their ethers, for example, methylol compounds of carboxamides, N-monosubstituted carboxamides, substituted ureas, urethanes, N, N'-diacylated alkylene or arylenediamines can be used.
Besonders wertvolle Produkte können erhalten werden, wenn Methylolamid-Verbindungen verwendet werden, in denen wenigstens einer der genannten Reste mindestens 7 Kohlenstoffatome enthält. Ein solcher höhermolekularer Rest kann aliphatisch, cycloaliphatisch, gemischt aliphatisch-cycloaliphatisch, aromatisch, gemischt aliphatisch-aromatisch oder heterocyclisch sein; er kann auch substituiert oder durch andere Atome, wie Sauerstoff, Schwefel, Stickstoff oder solche Heteroatome enthaltende Atomgruppen unterbrochen sein.Particularly valuable products can be obtained if methylolamide compounds are used in which at least one of the radicals mentioned contains at least 7 carbon atoms. Such a higher molecular weight radical can be aliphatic, cycloaliphatic, mixed aliphatic-cycloaliphatic, aromatic, mixed aliphatic-aromatic or heterocyclic; it can also be substituted or interrupted by other atoms, such as oxygen, sulfur, nitrogen or groups of atoms containing such heteroatoms.
Als Amide, von denen sich die Methylolamid-Verbindungen ableiten, können die folgenden genannt werden: Amide aus Ammoniak oder aus primären Aminen, wie Methyl-, Aethyl-, Dodecyl-, Cyclohexylamin, Anilin und aus Carbonsäuren, wie Essig-, Chloressig-, Butter-, Caprin-, Laurin-, Stearin-, Behen-, Oel-, (Alpha)-Bromlaurinsäure, ferner Naphthen- und Harzsäuren; substituierte Harnstoffe, wie Monodedecylharnstoff; Urethane, wie sie z.B. aus den Chlorameisensäureestern höhermolekularer Alkohole mit Ammoniak oder primären Aminen erhältlich sind; sekundäre Amide, wie Dilaurinamid; weiter- hin N,N'-diacylierte Alkylen- oder Arylendiamine, z.B. N,N'-diacylierte Methylendiamine, wie Methylendistearinamid oder Methylendiurethane, z.B. solche, die aus Carbamidsäureestern höhermolekularer Alkohole nach Analogieverfahren zugänglich sind.The following can be mentioned as amides from which the methylolamide compounds are derived: Amides from ammonia or from primary amines such as methyl, ethyl, dodecyl, cyclohexylamine, aniline and from carboxylic acids such as acetic, chloroacetic, Butyric, capric, lauric, stearic, behenic, oleic, (alpha) bromo-lauric acid, as well as naphthic and resin acids; substituted ureas such as monodecyl urea; Urethanes, such as those obtainable from the chloroformic acid esters of higher molecular weight alcohols with ammonia or primary amines; secondary amides such as dilaurinamide; further- N, N'-diacylated alkylene or arylenediamines, e.g. N, N'-diacylated methylenediamines, such as methylenedistearic amide or methylenediurethanes, e.g. those which can be obtained from carbamic acid esters of higher molecular weight alcohols by analogy processes.
Die Methylolamidverbindungen sind entweder bekannt oder können nach Analogieverfahren ohne weiteres hergestellt werden, z.B. durch Erhitzen mit Paraformaldehyd auf etwa 100-110° in Gegenwart von basischen Stoffen, wie tertiären Aminen.The methylolamide compounds are either known or can be readily prepared by analogy processes, e.g. by heating with paraformaldehyde to about 100-110 ° in the presence of basic substances such as tertiary amines.
Die Umsetzung zwischen den Methylolverbindungen der Aminotriazine oder deren Aethern mit den Methylolamid-Verbindungen, die in Gegenwart eines Kondensationsmittels, wie Borsäure oder Chlorwasserstoff, ausgeführt werden kann, wird zweckmässig in der Wärme, z.B. bei 50-100°, vorgenommen. Die Entfernung der bei der Umsetzung entstehenden flüchtigen Oxyverbindungen, insbesondere des Wassers, kann in der Weise erfolgen, dass man die Reaktion unter vermindertem Druck vor sich gehen lässt, wobei die flüchtigen Oxyverbindungen abdestillieren. Bei der Verwendung von Aminotriazinabkömmlingen mit freien Methylolgruppen als Ausgangsstoffe ist es noch zweckmässiger, bei der Umsetzung ein Hilfslösungsmittel, wie Benzol oder Toluol, anzuwenden, welches es ermöglicht, das Reaktionswasser fortlaufend als azeotrope Mischung aus dem Reaktionsgemisch zu entfernen. Man kann z.B. so vorgehen, dass man die Umsetzung beim Siedepunkt des Hilfslösungsmittels vornimmt und das im Rückflusskühler kondensierte Destillat vor der Rückleitung in das Reaktionsgefäss einen Wasserabscheider passieren lässt, welcher das abgespaltene Wasser zurückhält. Die nach vorliegender Erfindung erhältlichen Produkte können, falls sie aus geeigneten Ausgangsstoffen hergestellt wurden, u.a. als Hilfsstoffe, beispielsweise in der Textil-, Leder- und Papierindustrie, verwendet werden. Kondensationsprodukte, die einen höhermolekularen aliphatischen oder cycloaliphatischen Rest enthalten, können als Mittel zum Wasserabstossendmachen, ferner als Mittel, welche das Knittern oder das Eingehen beim Waschen vermindern, Anwendung finden.The reaction between the methylol compounds of the aminotriazines or their ethers with the methylolamide compounds, which can be carried out in the presence of a condensing agent such as boric acid or hydrogen chloride, is expediently carried out in the heat, e.g. at 50-100 °. The volatile oxy compounds formed during the reaction, in particular the water, can be removed by allowing the reaction to proceed under reduced pressure, the volatile oxy compounds being distilled off. When using aminotriazine derivatives with free methylol groups as starting materials, it is even more expedient to use an auxiliary solvent, such as benzene or toluene, during the reaction, which enables the water of reaction to be continuously removed from the reaction mixture as an azeotropic mixture. One can, for example, proceed in such a way that the reaction is carried out at the boiling point of the auxiliary solvent and the distillate condensed in the reflux condenser is allowed to pass through a water separator before being returned to the reaction vessel, which retains the water that has been split off. The products obtainable according to the present invention can, if they have been produced from suitable starting materials, inter alia as auxiliary materials, for example in the textile, leather and paper industries, be used. Condensation products which contain a higher molecular weight aliphatic or cycloaliphatic radical can be used as agents for rendering them water-repellent, and also as agents which reduce creasing or shrinkage during washing.
Auf Wolle können mit geeigneten erfindungsgemäss zugänglichen Produkten interessante Ausrüstungseffekte, insbesondere eine stark erhöhte Schrumpffestigkeit, verbunden mit angenehm weichem Griff, erzielt werden.Interesting finishing effects, in particular a greatly increased shrinkage resistance combined with a pleasantly soft handle, can be achieved on wool with suitable products accessible according to the invention.
In den nachfolgenden Beispielen bedeuten Teile, sofern nichts anderes bemerkt wird, Gewichtsteile. Das Verhältnis von Gewichtsteil zu Volumteil ist das gleiche wie dasjenige zwischen dem Kilogramm und dem Liter. Für die Temperaturangaben wird die Celsiusskala benützt.In the following examples, parts are parts by weight, unless otherwise noted. The ratio of part by weight to part by volume is the same as that between the kilogram and the liter. The Celsius scale is used for the temperature data.
Beispiel 1.Example 1.
200 Teile eines etwa 3 Methoxy-Gruppen aufweisenden Kondensationsproduktes aus Hexamethylolmelamin und Methylalkohol und 150 Volumteile Benzol werden in einem Rührkolben zum Sieden des Lösungsmittels erhitzt. Die Badtemperatur wird nicht über 85° gesteigert. Das im Rückflusskühler kondensierte Destillat fliesst vor der Rückleitung in das Reaktionsgefäss durch einen Wasserabscheider, aus welchem nur das Benzol in den Rührkolben zurückfliesst. Gegen den Schluss der Entwässerung wird der Druck auf etwa 510 mm Quecksilbersäule vermindert. Die Entwässerung wird fortgesetzt, bis die im Wasserabscheider sich befindende Wassermenge kaum mehr zunimmt. Darauf fügt man 162 Teile Stearinsäure-N-methylolamid aus handelsüblicher Stearinsäure hinzu und erhitzt in einem Bad von etwa 80-85° bei einem Druck von etwa 510 mm Quecksilbersäule während etwa 4 Stunden zum Sieden des Lösungsmittels.200 parts of a condensation product containing about 3 methoxy groups of hexamethylolmelamine and methyl alcohol and 150 parts by volume of benzene are heated in a stirred flask to boil the solvent. The bath temperature is not increased above 85 °. The distillate condensed in the reflux condenser flows through a water separator before being returned to the reaction vessel, from which only the benzene flows back into the stirred flask. Towards the end of the drainage the pressure is reduced to about 510 mm of mercury. The drainage continues until the amount of water in the water separator hardly increases any more. 162 parts of stearic acid N-methylolamide from commercially available stearic acid are then added and the solvent is heated in a bath at about 80-85 ° at a pressure of about 510 mm of mercury for about 4 hours.
Während dieser Zeit werden etwa 10 Teile Wasser abgeschieden.During this time, about 10 parts of water are separated out.
Nach dem Abdestillieren des Lösungsmittels, was zweckmässig unter vermindertem Druck vorgenommen wird, bildet das Reaktionsprodukt eine praktisch farblose, feste Masse.After the solvent has been distilled off, which is advantageously carried out under reduced pressure, the reaction product forms a practically colorless, solid mass.
Das oben als Ausgangsmaterial verwendete Kondensationsprodukt kann durch 4-stündiges Erhitzen von 100 Teilen Hexamethylolmelamin mit 200 Teilen Methanol und 0,5 Teilen konzentrierter Salzsäure auf dem Wasserbad in bekannter Weise erhalten werden.The condensation product used as starting material above can be obtained by heating 100 parts of hexamethylolmelamine with 200 parts of methanol and 0.5 part of concentrated hydrochloric acid on a water bath for 4 hours in a known manner.
Beispiel 2.Example 2.
33,5 Teile des im Beispiel 1 beschriebenen Kondensationsproduktes aus Hexamethylolmelamin und Methylalkohol werden unter Zusatz von 60 Volumteilen Benzol in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise entwässert, worauf man 54 Teile Stearinsäure-N-methylolamid aus handelsüblicher Stearinsäure hinzufügt und während 3 Stunden in einem Bad von 80-85° bei einem Druck von etwa 510 mm Quecksilbersäule erhitzt. Das während der Umsetzung abgespaltene Wasser wird gemäss dem im Beispiel 1 angegebenen Verfahren entfernt. Das vom Lösungsmittel befreite Umsetzungsgut hat ähnliche Eigenschaften wie das gemäss Beispiel 1 erhaltene Erzeugnis.33.5 parts of the condensation product of hexamethylolmelamine and methyl alcohol described in Example 1 are dehydrated in the manner described in Example 1 with the addition of 60 parts by volume of benzene, whereupon 54 parts of stearic acid N-methylolamide from commercially available stearic acid are added and in a bath for 3 hours heated from 80-85 ° at a pressure of about 510 mm of mercury. The water split off during the reaction is removed according to the method given in Example 1. The reaction material freed from the solvent has similar properties to the product obtained according to Example 1.
Beispiel 3.Example 3.
13,7 Teile des im Beispiel 1 beschriebenen Kondensationsproduktes aus Hexamethylolmelamin und Methylalkohol werden unter Zusatz von 60 Volumteilen Benzol in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise entwässert, worauf man 100 Teile Stearinsäure-N-methylolamid aus han- delsüblicher Stearinsäure hinzufügt und während 3 Stunden in einem Bad von 80-85° bei einem Druck von etwa 510 mm Quecksilbersäule erhitzt. Das während der Umsetzung abgespaltene Wasser (2 Teile) wird gemäss dem im Beispiel 1 angegebenen Verfahren entfernt. Das vom Lösungsmittel befreite Reaktionsprodukt bildet eine annähernd farblose, feste Masse.13.7 parts of the condensation product described in Example 1 from hexamethylolmelamine and methyl alcohol are dehydrated with the addition of 60 parts by volume of benzene in the manner described in Example 1, whereupon 100 parts of stearic acid-N-methylolamide from han- Add the usual stearic acid and heated for 3 hours in a bath of 80-85 ° at a pressure of about 510 mm of mercury. The water split off during the reaction (2 parts) is removed according to the procedure given in Example 1. The reaction product freed from the solvent forms an almost colorless, solid mass.
Beispiel 4.Example 4.
29, 9 Teile Stearinsäure-N-methylolamid und 30, 6 Teile Hexamethylolmelamin werden mit 50 Volumteilen Benzol vermischt und in der im Beispiel 1 angegebenen Weise während 3 Stunden in einem Bad von 80-85° bei einem Druck von 510 mm Quecksilbersäule erhitzt. Nach dieser Zeit haben sich im Wasserabscheider 1,8 Teile Wasser angesammelt. Das vom Lösungsmittel befreite Produkt bildet eine farblose, feste Masse, die nach dem Lösen in heissem Eisessig beim Verdünnen mit heissem Wasser eine opaleszierende Lösung liefert.29.9 parts of stearic acid-N-methylolamide and 30.6 parts of hexamethylolmelamine are mixed with 50 parts by volume of benzene and heated in the manner indicated in Example 1 for 3 hours in a bath at 80-85 ° at a pressure of 510 mm of mercury. After this time, 1.8 parts of water have collected in the water separator. The product freed from the solvent forms a colorless, solid mass which, after dissolving in hot glacial acetic acid, produces an opalescent solution when diluted with hot water.
Beispiel 5.Example 5.
20 Teile Hexamethylolmelamin-hexamethyläther, 15,4 Teile Stearinsäure-N-methylolamid aus handelsüblicher Stearinsäure und 40 Volumteile Toluol werden vermischt, worauf man das Toluol innerhalb 3 Stunden unter schwach vermindertem Druck langsam abdestilliert. Der vom Lösungsmittel völlig befreite Rückstand bildet eine annähernd farblose, feste Masse, die nach dem Lösen in warmer konzentrierter Ameisensäure, Verdünnen mit heissem Wasser und Aufkochen eine opaleszierende Lösung bildet.20 parts of hexamethylolmelamine hexamethyl ether, 15.4 parts of stearic acid N-methylolamide from commercially available stearic acid and 40 parts by volume of toluene are mixed, whereupon the toluene is slowly distilled off over 3 hours under slightly reduced pressure. The residue, completely freed from the solvent, forms an almost colorless, solid mass which, after dissolving in warm concentrated formic acid, diluting with hot water and boiling, forms an opalescent solution.
Beispiel 6.Example 6.
31,05 Teile eines Hexamethylolmelamin-butylaethers, enthaltend etwa 3 mit n-Butanol verätherte Methylolgruppen, werden in der im Beispiel 1 angegebenen Vorrichtung bei 80-85°C mit 60 Teilen Benzol unter Verwendung eines schwachen Vakuums azeotropisch entwässert. Man fügt 19,6 Teile Stearinsäure-N-methylol-amid und 0,2 Teile Borsäure hinzu und erhitzt während etwa 2 Stunden in einem Bad von etwa 80-85°, wobei man den Druck soweit vermindert, dass das Lösungsmittel im lebhaften Sieden bleibt. Das während des Erhitzens abgespaltene Reaktionswasser (etwa 1,6 Teile) wird mit Hilfe des im Beispiel 1 erwähnten Wasserabscheiders entfernt. Nach dem Abtreiben des Lösungsmittels hinterbleiben 48,1 Teile einer annähern farblosen, festen Masse, die nach dem Aufnehmen in waren Eisessig beim Verdünnen mit heissem Wasser eine opaleszierende Lösung liefert.31.05 parts of a hexamethylolmelamine butyl ether containing about 3 methylol groups etherified with n-butanol are azeotropically dehydrated in the device indicated in Example 1 at 80-85 ° C. with 60 parts of benzene using a weak vacuum. 19.6 parts of stearic acid-N-methylol-amide and 0.2 part of boric acid are added and the mixture is heated for about 2 hours in a bath at about 80-85 °, the pressure being reduced to such an extent that the solvent remains vigorously boiling . The water of reaction (about 1.6 parts) split off during the heating process is removed with the aid of the water separator mentioned in Example 1. After the solvent has been driven off, 48.1 parts of an almost colorless, solid mass remain which, after being taken up in glacial acetic acid, give an opalescent solution when diluted with hot water.
Beispiel 7.Example 7.
54,5 Teile eines etwa 3 Methoxygruppen aufweisenden Kondensationsproduktes aus Hexamethylolmelamin und Methanol werden mit 90 Teilen Benzol in einer Apparatur, wie sie im Beispiel 1 beschrieben ist, bei einer Badtemperatur von nicht mehr als 85° und bei geringem Unterdruck entwässert. Hierauf werden 42,5 Teile Octadecyl-methylol-urethan und 0,1 Teil Borsäure zugefügt. Das bei der Umsetzung entstehende Reaktionswasser wird durch azeotropische Destillation mit Benzol bei einer Badtemperatur von 80-85° unter geringem Unterdruck entfernt.54.5 parts of a condensation product containing about 3 methoxy groups of hexamethylolmelamine and methanol are dehydrated with 90 parts of benzene in an apparatus as described in Example 1 at a bath temperature of not more than 85 ° and at a slight negative pressure. 42.5 parts of octadecylmethylol urethane and 0.1 part of boric acid are then added. The water of reaction formed during the reaction is removed by azeotropic distillation with benzene at a bath temperature of 80-85 ° under a slight vacuum.
Nach 4 1/2-stündigem Erwärmen scheidet sich kein weiteres Reaktionswasser mehr ab. Das Benzol wird anschliessend unter stärker vermindertem Druck entfernt, ohne dabei die Badtemperatur über 85°C zu erhöhen. Nach dem Erkalten hinterbleibt eine weisse feste Masse, die in Alkohol und in Eisessig löslich ist. Sie kann zum waschechten Wasserabstossendmachen von Textilien verwendet werden.After 4 1/2 hours of heating, no further water of reaction separates out. The benzene is then removed under reduced pressure without increasing the bath temperature above 85.degree. After cooling, what remains is a white solid mass that is soluble in alcohol and glacial acetic acid. It can be used to make textiles water-repellent.
Beispiel 8.Example 8.
54,5 Teile eines etwa 3 Methoxygruppen aufweisenden Kondensationsproduktes aus Hexamethylolmelamin und Methylalkohol werden in einem Rührkolben mit 90 Teilen Benzol bis zum Sieden des letzteren erhitzt. Die Badtemperatur wird bei 80-85° gehalten. Das im Rückflusskühler kondensierte Destillat wird, wie im Beispiel 1 angegeben, durch einen Wasserabscheider geleitet, aus dem nur das Benzol in den Rührkolben zurückfliesst. Nach beendigter Wasserabscheidung werden 31 Teile Cocosfettsäure-N-methylolamid und 0,1 Teil Borsäure nachgefüllt und die Entwässerung unter schwach vermindertem Druck bei einer Badtemperatur von 80-85° fortgesetzt. Nach 3-stündigem Erwärmen ist die Wasserabscheidung beendet. Das Benzol wird vorteilhaft unter vermindertem Druck, abdestilliert, wobei eine gelblich-braune, weiche Masse zurückbleibt. Diese liefert nach dem Lösen einer Probe in wenig Alkohol und noch Zusatz von Ameisensäure beim Verdünnen mit viel heissem Wasser eine opaleszierende Lösung.54.5 parts of a condensation product containing about 3 methoxy groups of hexamethylolmelamine and methyl alcohol are heated in a stirred flask with 90 parts of benzene until the latter boils. The bath temperature is kept at 80-85 °. The distillate condensed in the reflux condenser is, as indicated in Example 1, passed through a water separator from which only the benzene flows back into the stirred flask. After the separation of water has ended, 31 parts of coconut fatty acid N-methylolamide and 0.1 part of boric acid are topped up and drainage is continued under slightly reduced pressure at a bath temperature of 80-85 °. After 3 hours of heating, the separation of water has ended. The benzene is advantageously distilled off under reduced pressure, leaving a yellowish-brown, soft mass. After dissolving a sample in a little alcohol and adding formic acid, this gives an opalescent solution when diluted with plenty of hot water.
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