FI70207C

FI70207C - Foerfarande foer framstaellning av alfa beta-omaettade n-substituerade karboxylsyraamider

Info

Publication number: FI70207C
Application number: FI791344A
Authority: FI
Inventors: Erich Kuesters; Bernhard Goossens; Eduard Barthell; Kurt Dahmen
Original assignee: Stockhausen & Cie Chem Fab
Priority date: 1978-05-05
Filing date: 1979-04-25
Publication date: 1986-09-15
Also published as: IT1112752B; JPS54145612A; SE7903907L; CA1104586A; FR2424904B1; ES480226A1; NL188284B; FI791344A; US4237067A; IN151693B; IT7922253A0; NL7903400A; CH640512A5; NL188284C; FR2475039A1; GB2021105B; SE446528B; JPS6228778B2; FI70207B; BR7902733A

Description

1« m·. KUULUTUSJULKAISU

Β 11 UTLÄGGNINGSSKRIFT /0207

(45) Γ ' '.: c, , ' ϋ V, : .3 1J3C

(51) Kv.lk.*/lnt.CI.‘ C 07 c 1 03/58 , 103/61+, 102/00 (21) Patenttihakemus — Patentansökning 79 1 (22) Hakemispäivä — Ansökningsdag 25.01+.79 (H) (23) Alkupäivä—Giltighetsdag 25.01+.79 (41) Tullut julkiseksi — Blivit offentlig 06.11 79

Patentti- ja rekisterihallitus /44^ Nähtäväksipanon ja kuul.julkaisun pvm.— 28 02 86

Patent- och registerstyrelsen V ' Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begärd prioritet 05-05*78 2i.O8.78 Saksan 1iittotasava1ta-Förbunds- republiken Tyskland(DE) P 2819735-5-1+2, P 2836520.0-1+2 (71) Chemische Fabrik Stockhausen δ Cie, Bäkerfpad 25, 1* 150 Krefeld,

Saksan 1iittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (72) Erich Kuster, Krefeld, Bernhard Goossens, Velbert,

Eduard Barthell, Krefeld, Kurt Dahmen, Möncheng1adbach,

Saksan 1iittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (7I+) Oy Koi ster Ab (5I+) Menetelmä 0<-,β-tyydyttämättömien N-subst i tuoi tujen karboksyyli-happoamidien valmistamiseksi - Förfarande för framstä11 ning av ,P-omättade N-substituerade karboxylsyraamider

Keksintö koskee menetelmää, jonka avulla voidaan valmistaa ' -tyydyttämättömiä N-substituoituja karboksyylihappoamideja.

N-substituoidut alkyyliakryyliamidit ovat olleet jo pitemmän aikaa tunnettuja. Niitä voidaan valmistaa antamalla akryyli-nitriilin reagoida 1-olefiinien kanssa (J.Am.Chem.Soc. 73, 1951, 4076), samoin kuin antamalla primääristen tai sekundääristen amiinien reagoida maleiinihappoanhydridin ja trifenyylifosfiinin additioyhdisteen kanssa (JP-patentti 6920083). GB-patentin 746747 mukaan saadaan N-substituoituja akryyliamideja dehydroha-logenoimalla X -klooripropionihappoamideja, DE-hakemusjulkaisun 2344070 mukaan 'Λ -metoksipropionihappoamidien pyrolyysin avulla. Niitä voidaan valmistaa myös Schotten-Baumann-reaktion mukaan antamalla akryylikloridin reagoida vastaavien diamiinien kanssa (US-patentti 2951907), liittämällä katalyyttisesti funktioryh-män sisältäviä amiineja asetyleeniin CO-atmosfäärisiä (US-pa- 2 70207 tentti 2773063), pelkistävän aminoimisen avulla diasetonakryyli-amidista (J.Polym.Sei.10 (1972, 595) sekä norbornenjohdannaisten pyrolyysin avulla (DE-hakemusjulkaisu 2354602). Näitä yhdisteitä saadaan lisäksi DE-hakemusjulkaisun 2502247, DE-hakemusjulkaisun 2656682 ja US-patenttijulkaisun 3878247 mukaan siten, että akryyli- tai metakryylihappoestereihin liitetään samanaikaisesti ami-nolyysin kanssa amiini, jolloin syntyy N-substituoituja '' -amino-propionihappoamideja, jotka lohkaistaan pyrolyyttisesti vastaaviksi Λ-, ,Λ tyydyttymättömiksi N-substituoiduiksi karboksyyli-happoamideiksi.

Kaikissa tunnetuissa menetelmissä työskennellään käyttäen kalliita tai erittäin myrkyllisiä lähtömateriaaleja, ne vaativat korkeat kustannukset ja antavat useimmiten vain hyvin vaatimattoman tuotoksen. Sen vuoksi olisi teknisesti yksinkertainen menetelmä, joka antaa runsaan tuotokseni-, -tyydyttymättömiä N-substituoituja karboksyylihappoamideja, hyvin toivottava.

Keksinnön kohteena on nyt menetelmä, jonka avulla voidaan ,Λ valmistaa , /’-tyydyttämättömiä N-substituoituja happoamideja, joiden yleinen kaava on H R2 \ /

C = C I

/ \

R C - NH - (Y) - R

ir o 1.2 jossa R on H tai CH^, R on H tai CH^ ja Y on 2-30, edullisesti 2-18 hiiliatomia sisältävä suoraketjuinen tai haarautunut kaksiarvoinen orgaaninen ryhmä, edullisesti ryhmä, jonka kaava on -(Yj)(Y2)n“(Y3)t~· jossa Y^, Y2 ja Y3 tarkoittavat alkylee-niryhmää tai syklistä 5-6 hiiliatomia sisältävää orgaanista ryhmää ja summa m + n + t on 2 tai 3, ja R3 on H tai ryhmä -N(R4) (R5) , jossa R*1 ja R tarkoittavat 1-4 hiiliatomia sisältävää alkyyli-ryhmää. Keksinnölle on tunnusomaista, että '-substituoitu kar- 3 70207 boksyylihappoamidi, jonka yleinen kaava on R1 H .0

l I

z - c - C - C' II

I I 2 H R NH2 1 2 jossa R ja R tarkoittavat samaa kuin edellä ja Z on hydroksi- 6 6 ryhmä tai ryhmä R 0-, jossaR on 1 - 4 hiiliatomia sisältävä alkyyliryhmä, vaihtoamidoidaan amiinin kanssa, jonka yleinen kaava on

H2N-(Y)-R3 III

jossa Y ja R3 tarkoittavat samaa kuin edellä, lämpötilassa 100 -200°C, edullisesti 120 - 175°C, poistamalla ammoniakkia, ja että saatu N-substituoitu fi -hydroksi- tai Λ-alkoksikarboksyyli-happoamidi muutetaan kuumentamalla katalysaattorin läsnäollessa N-substituoiduksi > , p'-tyydyttämättömäksi karboksyylihappoami- diksi dehydratoimalla tai lohkaisemalla alkoholia, jonka kaava 6 6 on R OH, jossa R tarkoittaa samaa kuin edellä, ja eristetään.

Esimerkkinä Y:stä kaavassa I ja III merkityksessä kaksiarvoinen orgaaninen ryhmä mainittakoon akryylijäännös tai substi-tuoitu tai substituoimaton fenyylijäännös. Jos Y on syklinen ryhmä, niin se voi olla myös substituoitu, esimerkiksi siinä voi olla alkyylisubstituentti.

Jos R3 on ryhmä -N(R^)(R~*), niin R^ ja R3, jotka voivat olla samoja tai erilaisia tarkoittavat esimerkiksi metyyliä, etyyliä, propyyliä, isopropyyliä tai n-butyyliä.

Samalla tavoin merkitsee Z kaavassa II OH-ryhmää tai kaavan R30-mukaista alkoholin jäännöstä, jossa R3 on alkyyli-jäännös, jossa on 1-4 hiiliatomia, kuten metyyli-, etyyli-, pro-pyyli-, isopropyyli- ja n-butyylijäännös.

Keksinnön mukaan lähtöaineina käytettyjen -hydroksikar-boksyylihappoamidien tai β -alkoksikarboksyylihappoamidien kanssa tapahtuu muuntoamidoiminen helposti, mikä on yllättävää, koska nämä lähtöaineet ovat bifunktionaalisia yhdisteitä, joissa reaktio voi tapahtua sokä /^-hydroksi- tai p' -aIkoksiryhmässä että myös amidiryhmässä. Koska tiedetään, että hydroksi- tai alkok- 4 70207

O

siryhmät aktivoituvat voimakkaasti ''-asennossa olevien karbok-syyliryhmien vaikutuksesta, oli asiantuntijan mielestä oikeastaan odotettavissa, että hydroksi- tai alkoksiryhmä reagoisi erikoisen reaktiokykynsä vuoksi etupäässä amiinien kanssa, jolloin muodostuisi aminokarboksyylihappoamideja, so. hydroksi- tai alkoksiryhmä korvautuisi amiinilla. Kuitenkin havaittiin yllättäen, ettei käytännöllisesti katsoen lainkaan tapahdu -asennossa olevan hydroksi- tai alkoksiryhmän korvautumista amiiniin, kun lämpötila pidetään välillä 100°-200°C, vaan käytännössä vain vaihto-aiaidoitumista.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä pannaan substituoitu kar-boksyylihappoamidi ja amiini ilman liuotinta reagoimaan vain pelkästään kuumentamalla ja reaktiotasapaino siirretään tuotteen (=N-substituoitu /3-hydroksi- tai /3-alkoksikarboksyylihappoamidi) puolelle poistamalla syntynyt ammoniakki.

Vaihtoamidointi voidaan suorittaa normaalipaineessa ilman katalysaattoria. On edullista lisätä 5-10% N-substituoitua P' -hydroksi- tai Λ-alkoksikarboksyylihappoamidia, jotta päästäisiin yli esiintyvän induktiovaiheen. Reaktioaikoja silmälläpitäen, jotka ovat suuruusluokkaa noin 6 h, käytetään amiineja, joiden kiehumapisteet ovat korkeampia kuin 110°C. Vaihtoamidoituminen tapahtuu tavallisesti yli 95-%risesti.

Käytetään mieluimmin amiineja, jotka muodostavat happoami-din sulatteen kanssa homogeenisen faasin tai ovat osittain hap-poamidin sulatteeseen liukenevia, tai itse liuottavat osan hap-poamidista.

Amiinia voidaan käyttää ylimäärin - laskettuna ^-hydroksi-karboksyylihappoamidista - jotta sivureaktio, jota suuressa vaihdossa ei voida täysin välttää, olisi mahdollisimman pieni, nimittäin hydroksyylifunktion reaktio amidiryhmän kanssa, joka johtaa polyestereihin tai termisen hajoamisen jälkeen X -, ^ -tyydyttämättömään happoon.

Lähtöaineina vaihtoamidoinnissa käytettäviä^-hydroksi-ja /^-alkoksikarboksyylihappoamideja valmistetaan /'-hydroksi- tai -alkoksikarboksyylihapponitriileistä liittämällä vettä analogisesti DE-patentissa 20 36 126 tai julkaisussa A. P. Te- 5 70207 rentjeo et ai Chim. 26 (1956) 827-30 esitettyjen menetelmien kanssa.

Vaihtoamidoinnin jälkeen syntyneet N-substituoidut -hyd-roksi- tai ^ -alkoksikarboksyylihappoamidit muutetaan katalyyttisestä kuumentamalla, so. pyrolyyttisesti N-substituoiduiksi >, /^-tyydyttymättömiksi karboksyylihappoamideiksi ja muodostuneet reaktiotuotteet eristetään reaktioseoksesta. Jos lähtöaineina käytetään /O-hydroksikarboksyylihappoamideja, niin muuntoamidoi-malla muodostetut /"'-hydroksi N-substituoidut karboksyylihappoami-dit muutetaan käyttäen happamia tai emäksisiä katalysaattoreita, mahdollisesti lisäten polymeroitumista ehkäiseviä aineita, de-hydratoimalla halutuiksi > ,,/J,-tyydyttymättömiksi N-substituoiduiksi karboksyylihappoamideiksi. Dehydratoiminen voidaan suorittaa vähennetyssä paineessa. Polymeroitumista ehkäisevinä aineina ovat sopivia esimerkiksi kuparisuolat tai fenolijohdannaiset. Dehydratoimiskatalysaattoreina ovat sopivia sekä happamet katalysaattorit kuten fosforipentaoksidi, fosforihappo, fosfori-hapoke tai rikkihappo että myös emäksiset katalysaattorit kuten esimerkiksi natriumhydroksidi. Erikoisen hyvänä pidetty on poly-fosforihappo.

Dehydratoiminen suoritetaan lämpötila-alueella 100°-250°C, etupäässä 150°-200°C; se tapahtuu nestefaasissa.

Jos lähtöaineina käytetään Λ-alkoksikarboksyylihappoamide-ja, niin ne muutetaan halutuiksi Τ' , Λ-tyydyttymättömiksi N-subs-tituoiduiksi karboksyylihappoamideiksi lohkaisemalla alkoholia käyttäen emäksisiä katalysaattoreita. Tällöin voidaan ensiksi muodostunut N-substituoitu /^-alkoksihappoamidi eristää joko ennen alkoholin lohkaisua tislaamalla runsain saannoin tai myös hajottaa heti pyrolyyttisesti.

Alkoholin lohkaiseminen suoritetaan lämpötilassa 70-150°C, etupäässä 90°-110°C.

Esimerkkeinä sopivista emäksisistä katalysaattoreista ovat natrium- ja kaliumhydroksidi, natrium- ja kaliumkarbonaatti tai kalsium- ja bariumoksidi.

Reaktiotuotteissa saadaan fraktiotislauksen avulla, joka suoritetaan mahdollisesti vakuumissa, runsas tuote ja hyvä puhtausaste .

6 70207

Keksintöä valaistaan seuraavien esimerkkien avulla.

Esimerkki 1 N-(3-dimetyyliaminopropyyli)-akryyliamidi 59.3 g Λ-hydroksipropionihappoamidia ja 68 g 3-dimetyyli-aminopropyyliamiinia kuumennettiin 5 h lämpötilavälillä 125°-168°C ammoniakin kehittymisen loppumiseen saakka. Lisättiin 2 g polyfosforihappoa ja pidettiin reaktioseosta 1 h ajan 165°C:ssa. Tämän jälkeen annettiin reaktion jatkua vakuumissa (vesisuihku-pumppu) ja syntyneet reaktiotuotteet poistettiin jatkuvasti tislaamalla reaktioseoksesta.

Saanto: 95 g N-(3-dimetyyliaminopropyy li)~akryyliamidia

Kp12142°C

NMR (CDC13): ^=1.55-1.95(m,2); 2.25(s.6); 2.4(t,2); 3.1-3.55(m,2); 5.45-6.3(m,3).

Esimerkki 2 N-(3-dimetyyliaminopropyyli)-akryyliamidi 59.3 g /'-hydroksipropionihappoamidia ja 68 g 3-dimetyyliaminopropyy liamiinia kuumennettiin 5 h ajan lämpötilavälillä 125°-168°C ammoniakin kehittymisen loppuun saakka. Kun oli lisätty 1 g jauhemaista natriumhydroksidia, tislattiin reaktioseos.

Saanto: 82 a N-(3-dimetyyliaminopropyyli)-akryyliamidia.

Esimerkki 3 M-(2-dimetyyliaminoetyyli)-akryyliamidi 82 g ό-hydroksipropionihappoamidia ja 92,4 g dimetyyliami-noetyyliamiinia kuumennettiin 5 h ajan lämpötilavälillä 100-180°C ammoniakin kehittymisen loppuun saakka. Kun oli lisätty 3,5 g polyfosforihappoa, pidettiin reaktioseosta 1 h 160°C:ssa.

Tämän jälkeen jatkettiin reaktiota vakuumissa (vesisuih-kupumppu) ja syntyneet reaktiotuotteet poistuivat jatkuvasti tislaamalla reaktioseoksesta.

Saanto: 123,3 g N-(2-dimetyyliaminoetyyli)-akryyliamidia

Kp12 125° NMR (CDC13) : \ -2.23(s.6) ; 2.45(t,2); 3.3(m,2) ?5.4-6.25(m,3) 7.6(m,1) .

7 709 0 7

Esimerkki 4 f ν £ U f N-(2-dietyyliaminoetyyli)-akryyliamidi 82 g C-hydroksipropionihappoamidia ja 122 g dietyyliaminoetyy-liamiinia kuumennettiin 6 h ajan lämpötilavälillä 135 - 170°C ammoniakin kehittymisen loppuun saakka. Kun oli lisätty 7 g poly-forforihappoa, pidettiin reaktioseosta 1 h 160°C:ssa. Tämän jälkeen reaktiota jatkettiin vakuumissa (vesisuihkupumppu), ja syntyneet reaktiotuotteet poistettiin jatkuvasti tislaamalla reaktioseoksesta. Saanto: 134,1 g N-(2-dietyyliaminoetyyli)-akryyliamidia

Kp12 133° N MR (CDC13) : /, = 1.05 (t, 6) ; 2.6(m,6); 3.35(m,2); 5.4-6.35(m,3); 7.4(m,1).

Esimerkki 5 N-(N',N 1,2,2-tetrametyyli-3-aminopropyyli)-akryyliamidi 89 g y!?-hydroksipropionamidia ja 136,5 g N,N,2,2-tetrametyyli-propaanidiamiini-1,3:a kuumennettiin 7 h ajan lämpötilavälillä 145°-160°C ammoniakin kehittymisen loppuun asti. Kun oli lisätty 4,5 g polyfosforihappoa, tislattiin vesisuihkuvakuumissa noin 168°C:n altaanlämpötilassa.

Saanto: 164 g N-(N',2,2-tetrametyyli-3-aminopropyyli)-akryyliamidia Kp1Q 137°C

NMR(CDC13) : h= 0.9 (s,6) ; 2.3(m.8); 3.25(d.2)j 5.4-6.2(m,3); 8.2(m,1).

Esimerkki 6 N-bentsyyliakryyliamidi 59 g /3-hydroksipropionamidia ja 75 g bentsyyliamiinia kuumennettiin 50 mg:n kanssa 2,6-di-t-butyyli-p-kresolia 7 h ajan lämpötila-välillä 1?0°-170°c ammoniakin kehittymisen loppuun saakka. Kun oli lisätty 2,2 g polyfosforihappoa, tislattiin öljypumppuvakuumissa; tislattiin uudelleen lisäämällä 1 ml rikkihappoa ja saatiin 92 g N-bentsyyliakryyliamidia, Kp^ ^ 113°C, mikä kiteytyi esiastissa.

Sp. (raakatuote): 53 C.

N MR (CDC13) : &= 4.35(d,2); 5.35-6.2 5 (m, 3) ; 7.2(s,5).

8

Esimerkki 7 7 0 2 0 7 N-sykloheksyyliakryyliamidi 59 g />-hydroksipropionamidia ja 69,4 g sykloheksyyliamiinia kuumennettiin 50 mg:n kanssa 2,6-di-t-butyyli-p-kresolia 5 h ajan lämpötilavälillä 13Q°-170°C ammoniakin kehittymisen loppuun saakka. Kun oli lisätty 2,5 g polyfosforihappoa, pidettiin reaktioseos-ta 1 h ajan 164°C:ssa, sen jälkeen se tislattiin vesisuihkuvakuu-missa. Päätisle otettiin väliltä 140°-160°C/11 Torr ja se kiteytyi esiastiassa.

Saanto: 84 g N-sykloheksyyliakryyliamidia: sp. = 110°C.

NMR (CDC13):^= 0,85-2.2(m,10); 3.8(m,1); 5.4-6.4(m,3).

Esimerkki 8 N-dodekyyliakryyliamidi 82 g j) -hydroksipropionamidia ja 195 g dodekyyliamiinia kuumennettiin 50 mg:n kanssa 2,6-di-t-butyyli-kresolia 4 h ajan lämpöti-lavälillä 130° - 190°C ammoniakin kehittymisen loppuun asti. Kun oli lisätty 5 g polyfosforihappoa, pidettiin reaktioseosta 1 h 160°C:ssa ja sen jälkeen se tislattiin öljypumppuvakuumissa. Päätisle otettiin väliltä 148°-168°C/0,03 Torr ja se kiteytyi esiastiassa.

Saanto: 187 g N-dodekyyliakryyliamidia; Sp. (raakatuote):49°C. NMR(CDC13): £=0.6-2.0(m,23); 3.3(m,2);5.4-6.3(m,3)

Esimerkki 9 N-stearyyliakryyliamidi 89 gβ-hydroksipropioniamidia ja 283 g stearyyliamidia kuumennettiin 50 mg:n kanssa 2,6-di-t-butyyli-p-kresolia 6 h ajan 160°C:ssa ammoniakin kehittymisen loppumiseen saakka. Kun oli lisätty 7 g polyfosforihappoa ja 100 mg kuparisalisylaattia, tislattiin öljypumppuvakuumissa. Päätisle otettiin 197°C:ssa (0,025 Torr) ja se kiteytyi esiastiassa.

Saanto: 233 g N-stearyyliakryyliamidia Pehmenemispiste: 58° - 60°C.

NMR (CDC13): £ = 0.2-2.1(m,35); 3.1-3.6(m,2); 5.5-6.3(m,3).

70207 9

Esimerkki 10 N-(3-dimetyyliaminopropyyli)-krotonihappoamidi 103.1 g 3-hydroksivoihappoamidia ja 107,3 g 3-dimetyyliaminopro-pyyliamiinia kuumennettiin 16 h ajan lämpötilavälillä 146°-158°C.

Kun oli lisätty 4 g polyfosforihappoa, pidettiin reaktioseosta 1 h 160°C:ssa. Tämän jälkeen reaktiota jatkettiin vakuumissa (vesisuih-kupumppu), ja syntyneet reaktiotutteet poistettiin jatkuvasti tislaamalla reaktioseoksesta.

Saanto: 138 g N-(3-dimetyyliaminopropyyli)-krotonihappoamidia Kpl2 158°C

NMR (CDC13): 5 = 1.7(t,2); 1.83(dd,3); 2.15-2.6(m,8); 3.35(m,2); 5.6-7(m,2).

Esimerkki 11 N-(2-dietyyliaminoetyyli)-krotonihappoamidi 103.1 g hydroksivoihappoamidia ja 122 g 2-dietyyliaminoetyyli-amiinia kuumennettiin 13 h ajan lämpötilavälillä 150°-160°. Kun oli lisätty 4 g polyfosforihappoa, pidettiin reaktioseosta 1 h ajan 160°C:ssa, tämän pikeen annettiin reaktion jatkua edelleen vakuumissa (vesisuihkupumppu) ja syntyneet reaktiotuotteet poistettiin jatkuvasti tislaamalla reaktioseoksesta.

Saanto:153 g N-(2-dietyyliaminoetyyli)-krotonihappoamidia Kp12 165°C

NMR (CDC13): h = 1.05(t,6); 1.83(dd,3)> 2.35-2.8(m,6); 3.2-3.5(m,2); 5.65- 7.2(m,2 olefiinistä protonia + amidoprotoni)

Esimerkki 12 N-(2-dimetyyliaminoetyyli)-krotonihappoamidi 103.1 g 3-hydroksivoihappoamidia ja 92,6 g dimetyyliaminoetyyli-amiinia kuumennettiin 15 h ajan lämpötilavälillä 122°C - 160°C. Kun oli lisätty 4 g polyfosforihappoa pidettiin reaktioseosta 1 h ajan 165°C:ssa ja tislattiin sen jälkeen vesisuihkuvakuumissa.

Saanto:130 g N-(2-dimetyyliaminoetyyli)-krotonihappoamidia,

Kp12 152-155°C

NMR (CDC13): is = 1.88(dd,3); 2.15-2.65(m,8); 3.2-3.6 (m, 2) ; 5.65- 7.25(m,2 olefiinistä protonia + 1 amidiprotoni) 1 o 70207

Seuraavat esimerkit 13-17valaisevat välituotteina saatujen N-substituoitujen /"-alkoksikarboksyylihappoamidien valmistamista, esimerkit 18-26 χ-, ; * -tyydyttymättömien N-substituoitujen kar-boksyylihappoamidien valmistamista.

Esimerkki 13 N-(3-dimetyyliaminopropyyli)-3-metoksipropionamidi 103.1 g (1,0 ml) 3-metoksipropioniamidia kuumennetaan 107.3 g:n kanssa (1,05 mol) 3-dimetyyliaminopropyyliamiinia 6 h lämpötilavälillä 145-170°C ammoniakin kehittymisen loppuun asti.

Sen jälkeen tislataan korkeavakuumissa ja saadaan 176 g (0,93 mol) = 93,5 % teor..) väritöntä nestettä, jonka kp g 97-99°C.

NMR {CC14) : ^ = 1,3-1,8 (m,2); 2,1-2,5 (m,4), 2^15(s,3)y 3,05 - 3,35 (m,2); 3,35 (s,3); 3,55 (t,2): 7,05 (m,l)

Esimerkki 14 N-(3-dimetyyliaminopropyyli)-3-etoksipropionamidi 117.2 g (1,0 mol) 3-etoksipropionamidia kuumennetaan 107,3 g:n (1,05 mol) kanssa 3-dimetyyliaminopropyyliamiinia 6 h lämpötilavälillä 145-170°C ammoniakin kehittymisen loppuun saakka. Sen jälkeen tislataan korkeavakuumissa ja saadaan 184 g (0,91 mol = 91 % teor.) väritöntä nestettä, jonka kpg ^ = 114-118°C.

NMR (CC14) : ^ = 1 ,1 5(t,3) ; 1,4-1,85 (m,2); 2,0-2,5 (m,4); 2,2 (s,6); 3,0-3,8 (m,6); 7,5 (m,l).

Esimerkki 15 N-(3-dimetyyliaminopropyyli)-3-isopropoksipropionamidi 131.2 g (1,0 mol)3-isopropoksipropionamidia kuumennetaan 107.3 g (1,05 mol) kanssa 3-dimetyyliaminopropyyliamiinia 6 h lämpötilavälillä 145-170° ammoniakin kehittymisen loppuun asti.

Sen jälkeen tislataan korkeavakuumissa ja saadaan 198 g (0,92 mol = 91,5 % teor.) väritöntä nestettä, jonka kp^ ^ = 128-132°C.

NMR (CC14): ^=1,2(d,6); 1,35-1,9(m,2); 2,1 - 2,55 (m,4); 2,2 (s,6); 2,9-3,8 (m,5); 7,45 (m,l).

Esimerkki 16 N-(3-dimetyyliaminopropyyli)-3-n-butoksipropionamidi 145.2 g (1,0 mol) 3-n-butoksipropionamidia kuumennetaan 107.3 g (1,05 mol) kanssa 3-dimetyyliaminopropyyliamiinia 8 h lämpötilavälillä 150-170°C ammoniakin kehittymisen loppuun asti.

Sen jälkeen tislataan korkeavakuumissa ja saadaan 204 g (0,89 mol =

89 % teor.) väritöntä nestettä, jonka kpn . = 122-124°C

U f I

II

11 70207 NMR (CDC13) : & = 0,75-2,0 (m,9); 2,15-2,6 (m,4); 2,25(s,6); 3,1-3,8 (in,6); 7,1 (m,l)

Esimerkki 17 N-(2-dimetyyliaminoetyyli)-3-metoksipropionamidi 103.1 g (1,0 mol 3-metoksipropionamidia kuumennetaan 92,6 g (1,05 mol) kanssa 2-dimetyyliaminoetyyliamiinia 6 h ajan lämpöti-lavälillä 125 - 170°C ammoniakin kehittymisen loppuun asti. Sen jälkeen tislataan korkeavakuumissa ja saadaan 165 g (0,95 mol = 95 % teor.) väritöntä nestettä, jonka kpQ ^ = 102-105°C.

NMR (CC14):.S= 2,1-2,7 (m,4); 2,25 (s,6) ; ’ 3,1-3,45 (m, 2); 3,35 (s,3) ; 3,6 (t,2); 7,1 (m,l).

Esimerkki 18 N-(3-dimetyyliaminopropyyli)-akryyliamidi 188,3 g (1,0 mol) N-(3-dimetyyliaminopropyyli)-3-metoksipropionamidia (esimerkki 13:n mukaan) kuumennetaan 1,5 g:n kanssa natrium-hydroksidia korkeavakuumissa 90-110°C asti. Noin 30 minuutin kuluttua tapahtuu voimakkaasti kuohuen metanolin lohkeaminen. Lämpötilaa nostetaan ja tislataan 103 g (0,66 mol) = 66 % teor. ) väritöntä öljyä, jonka kp^ ^ = 96 - 100°C.

NMR (CDC13) : & = 1,55-1,95 (m,2); 2,25 (s,6); 2,4 (t,2); 3,1- 3,55 (m,2); 5,45-6,3 (m,3).

Esimerkki 19 N-(2-dimetyyliaminoetyyli)-akryyliamidi 174.2 g (1,0 mol) N-(2-dimetyyliaminoetyyli)-3-metoksi- propion-amidia (esimerkin 17 mukaan) kuumennetaan 1 ,5 g:n kanssa natriumhyd-roksidia korkeavakuumissa 90-110°C asti. Noin 30 minuutin kuluttua tapahtuu voimakkaasti kuohuen metanolin lohkeaminen. Lämpötila nostetaan ja tislataan 85 g (0,6 mol = 60 % teor.)väritöntä öljyä, jonka kpQ ^ = 85-90°C.

NMR (CDC13):&= 2,23 (s,6); 2,45 (t,2) ; 3,3 (m, 2); 5,4-6,2 (m,3 7,6 (m,l).

Esimerkki 20 N-(2-dietyyliaminoetyyli)-akryyliamidi 103,1 g (1,0 mol) 3-metoksipropionamidia kuumennetaan 122 g (1,05 mol) kanssa 2-dietyyliaminoetyyliamiinia 6 h 'lämpötilaväIillä 135 - 170°C ammoniakin kehittymisen loppuun saakka. Annetaan 12 70207 jäähtyä, lisätään 1,5 g natriumhydroksidia ja kuumennetaan korkea-vakuumissa 90-110°C. Noin 30 minuutin kuluttua tapahtuu voimakkaasti kuohuen metanolin lohkeaminen. Lämpötilaa nostetaan ja tislataan 99 g (0,58 mol = 58 % teort.) väritöntä öljyä, jonka kp^ ^ = 95-100°C. NMR(CDCH3): £ = 1,05 (t,6); 2,6 (m,6); 3,35 (m,2); 5 4-6,35 (m,3); 7,4 (m,1)

Esimerkki 21 N,(Ν' ,N‘,2,2-tetrametyyli-3-amlnopropyyli)-akryyliamidi 103.1 g (1,0 mol) 3-metoksipropionamidia kuumennetaan 136,7 g (1,05 mol) kanssa N,N,2,2-tetrametyylipropaanidiamiini-l,3 8 h ajan lämpötilavälillä 145 - 170°C ammoniakin kehittymisen loppuun asti. Annetaan jäähtyä, lisätään 1,5 g raatriumhydroksidia ja kuumennetaan korkeavakuumissa 90-110°C. Noin 30 minuutin kuluttua tapahtuu voimakkaasti vaahdoten metanolin lohkeaminen. Nostetaan lämpötilaa ja tislataan 140 g (0,65 mol= 65 % teor. )väritöntä öljyä, jonka kpQ ^ = 108-110°C.

NMR (CDC13):£= 0,9 (s,6); 2,3 (m,8); 3,25 (d,2); 5,4-6,2 (m,3); 8,2 (m,1).

Esimerkki 22 N-sykloheksyyliakryyliamidi 103.1 g (1,0 mol) 3-metoksipropionamidia kuumennetaan 104,1 g (1,05 mol) kanssa sykloheksyyliamiinia 8 h ajan lämpötila-välillä 130 - 170¾ ammoniakin kehittymisen loppuun asti. Annetaan jäähtyä, lisätään 1,5 g natriumhydroksidia ja kuumennetaan korkeavakuumissa 90-110°C. Noin 30 minuutin kuluttua tapahtuu voimakkaasti vaahdoten metanolin lohkeaminen. Nostetaan lämpötila ja tislataan 93,5 g (0,61 mol=61 % teor.) N-sykloheksyyliakryyliamidia jonka kpQ - 124-128°C, ja joka jähmettyy esiastiassa kiteisenä.

NMR (CDC13):<$= 0,85 -2,2(m,10); 3,8 (m,l); 5,4-6,4 (m,3).

Esimerkki 23 N-bentsyyliakryyliamidi 103.1 g (1,0 mol) 3-metoksipropionamidia kuumennetaan 112,5 g (1,05 mol) kanssa bentsyyliamiinia 8 h ajan lenpötilavälil- lä 120 - 170°C ammoniakin kehittymisen loppuun asti. Annetaan jäähtyä ja lisätään 1,5 g natriumhydroksidia ja kuumennetaan korkeavakuumissa 90-110°C. Noin 30 minuutin kuluttua tapahtuu voimakkaasti vaahdoten metanolin lohkeaminen. Nostetaan lämpötilaa ja tislataan 113 g (0,7 mol = 70 % teor.) N-bentsyyliamidia, jonka kpn . = U / i.

Il 702 0 7 112-115°C ja joka jähmettyy esiastiassa kiteisenä.

NMR (CDCH3):& = 4,35 (d,2); 5,35-6,25 (m,3); 7,2 (s,5).

Esimerkki 24 N-dodekyyliakryyliamidi 103.1 g (1,0 mol) 3-metoksipropionamidia kuumennetaan 194,6 g (1,05 mol) kanssa dodekyyliamiinia .lämpötilavälillä 130 - 170°C ammoniakin kehittymisen loppuun asti. Annetaan jäähtyä, lisätään 1,5 g natriumhydroksidia ja kuumennetaan korkeavakuumissa 90-110°C. Noin 30 minuutin kuluttua tapahtuu voimakkaasti vaahdoten metanolin lohkeaminem. Nostetaan lämpötilaa ja tislataan 172,4 g (0,72 mol =

72 % teor.) N-dodekyyliakryyliamidia, jonka kp^ ^ = 165-170°C

ja joka jähmettyy esiastiassa kiteiseksi.

NMR (CDC13): 0 = 0,6-2,0 (m,23); 3,3 (m,2) 5,4-6,3 (m,3); 7,4 (m,1).

Esimerkki 25 N-(3-dimetyyliamiinipropyyli)-metakryyliamidi 117.2 g (1,0 mol) 2-metyyli-3-metoksiprcpionamidia kuumennetaan 107,3 g (1,05 mol) kanssa 3-dimetyyliaminopropyyliamiinia 20 h ajan lämpötilavälillä 145-175°C . ammoniakin kehittymisen loppuun asti.

Annetaan jäähtyä, lisätään 1,5 g natriumhydroksidia ja kuumennetaan korkeavakuumissa 90-110°C. Noin 30 minuutin kuluttua tapahtuu voimakkaasti vaahdoten metanolin lohkeaminen. Nostetaan lämpötilaa ja tislataan 122 g (0,72 mol = 72 % teor.) väritöntä öljyä, jonka kpQ = 106-110°C.

NMR (CCL4) : 6 = 1,35-1,85 (m2); 1,9 (s,3); 2,2 (s,6); 2,35 (t,2); 3,05-3,45 (m,2); 5,1 - 5,7 (m,2); 7,8 (m,l).

Esimerkki 26 N-(3-dimetyyliaminopropyyli)-krotonihappoamidi 117.2 g (1,0 mol) 3-metoksivoihappoamidia kuumennetaan 103,7 g (1,05 mol) kanssa 3-dimetyyliaminopropyyliamiinia 10 h ajan lämpötilavälillä 145-175°C. Annetaan jäähtyä ja lisätään 1,5 g natriumhydroksidia ja kuumennetaan korkeavakuumissa 120-130°C. Noin 30 minuutinkuluttua tapahtuu voimakkaasti vaadoten metanolin lohkeaminen. Nostetaan lämpötilaa ja tislataan 130 g (0,76 mol = 76 % teor.) kirkkaan keltaista öljyä, jonka kp^ ^ = 132-134°C.

NMR CDC13): S = 1/7 (t,2); 1,83*(dd,3); 2,15 - 2,6 (m,8); 3,35 (m,2); 5,6-7,0 (m,2); 7,4 (m,l).

Claims

14 70207 Patenttivaatimukset / ·

1. Menetelmä /X, /^-tyydyttämättömien N-substituoitujen karboksyylihappoamidien valmistamiseksi, joiden yleinen kaava on H R2 ^1C=C I 'N. 3 R1 x c-nh-(Y)-r II o 1 2 ]ossaR onHtaiCH3,R on H tai CH3 ja Y on 2-30, edullisesti 2-18 hiiliatomia sisältävä suoraketjuinen tai haarautunut kaksiarvoinen orgaaninen ryhmä, edullisesti ryhmä, jonka kaava on -() -(Y2)~ jossa Y^ , Y3 ja Y3 tarkoittavat alkyleeniryhmää tai syklistä, 5-6 hiiliatomia sisältävää orgaanista ryhmää ja summa m + n + t 3 4 5 4 5 on 2 tai 3, ja R on H tai ryhmä-N(R )(R ), jossa R ja R tarkoittavat 1 - 4 hiiliatomia sisältävää alkyyliryhmää, tunnet-t u siitä, että /4 -substituoitu karboksyylihappoamidi, jonka yleinen kaava on R1 H 0 z - c - c - cr ii i >2 X NH H R 2 1 2 jossa R ja R tarkoittavat samaa kuin edellä ja Z on hydroksiryh-mä tai ryhmä R^O-, jossa R^ on 1 - 4 hiiliatomia sisältävä alkyyli-ryhmä, vaihtoamidoidaan amiinin kanssa, jonka yleinen kaava on H2N-(Y)-R3 III 3 jossa Y ja R tarkoittaiat samaa kuin edellä, lämpötilassa 100 -200°C, edullisesti 120 - 175°C, poistamalla ammoniakkia, ja että saatu N-substituoitu β -hydroksi- tai β -alkoksikarboksyylihappo-amidi muutetaan kuumentamalla katalysaattorin läsnäollessa N-substituoiduksi rx ,β-tyydyttämättömäksi karboksyylihappoamidiksi dehydratoimalla tai lohkaisemalla alkoholia, jonka kaava on R OH, 15 70207 jossa R tarkoittaa samaa kuin edellä, ja eristetään.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että N-substituoitu /‘'-hydroksikarboksyylihappoamidi muutetaan dehydratoimalla happamen tai emäksisen katalysaattorin läsnäollessa, mahdollisesti lisäämällä polymeroitumista ehkäiseviä aineita, N-substituoiduksi rX, ^'-tyydyttämättömäksi karboksyyli-happoamidiksi.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että dehydratoimiskatalysaattorina käytetään polyfosforihappoa, rikkihappoa tai natriumhydroksidia.

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että dehydratointi suoritetaan lämpötilassa 100 - 200°C, edullisesti 150 - 200°C.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että N-substituoitu /3-alkoksikarboksyylihappoamidi muutetaan alkoholia lohkaisemalla emäksisen katalysaattorin läsnäollessa N-substituoiduksi , /^-tyydyttämättömäksi karboksyylihap-poamidiksi.

6. Patenttivaatimuksen 1 tai 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että emäksisenä katalysaattorina alkoholin loh-kaiseraiseen käytetään natriumhydroksidia.

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen menetelmä, t u n -n e t tu siitä, että alkoholin lohkaiseminen suoritetaan lämpötilassa 70 - 150°C, edullisesti 90 - 110°C.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ft -hydroksikarboksyylihappoamidin taiβ-alkoksikarboksyylihappoamidin muuttaminen N-substituoiduksi r* , ft -tyydyttämättömäksi karboksyylihappoamidiksi suoritetaan nestefaasissa.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että saatu (X^-tyydyttämätön N-substituoitu karboksyylihappoamidi eristetään reaktioseoksesta tislaamalla, edullisesti alennetussa paineessa. 70207 16

1. Förfarande för framställning av , /3-omättade N-subs-tituerade karboxylsyraamider med den allmänna formeln H R2 ^OCT (I) i/ \ 3 R XC - NH - (Y) - R M O 1 2 väri R är H eller CH^, R är H eller CH^ och Y är en rakkedjad eller förarenad tvävärd organisk grupp med 2-30, företrädesvis 2-18 kolatomer, företrädesvis en grupp med formeln -(Y-) -(Y0) -(Y^)^-, variY^, Y^ och Y^ betecknar en alkylengrupp eller en cyk- lisk organisk grupp med 5 eller 6 kolatomer, och summan m + n + t är 2 3 4 5 4 5 eller 3, och R är H eller gruppen -N(R ) (R ), väri R och R betecknar en alkylgrupp med 1-4 kolatomer, kännetecknat därav, att man omamiderar en /3 -substituerad karboxylsyraamid med den allmänna formeln: R1 H yO l 1 Λ z - c - c - cr di) I Ϊ2 N H R NH2 1 2 väri R och R har ovan angiven betydelse och Z är en hydroxi-grupp eller gruppen R60-, väri R är en alkylgrupp med 1 - 4 kolatomer, med en amin med den allmänna formeln HnN-(Y)-R3 (III) L· väri Y och R^ har ovan angiven betydelse, vid en temperatur av 100-200°C, företrädesvis 120-175°C, under avlägsnande av ammoniak, omvandlar genom upphettning den erhällna N-substituerade /^-hydroxi-eller (*> -alkoxikarboxylsyraamiden i närvaro av en katalysator tili en N-substituerad a, /3-omättad karboxylsyraamid genom dehydratise- 6 6 ring eller avspaltning av en alkohol med formeln R OH, väri R II