NO177010B - Anvendelse av 2-azabicyklo[2,2,1Åhept-5-ener og 2-azabicyklo[2,2,1Åheptaner som aminokatalysatorer, fremgangsmåte til fremstilling av disse, samt spesielt egnede derivater derav - Google Patents
Anvendelse av 2-azabicyklo[2,2,1Åhept-5-ener og 2-azabicyklo[2,2,1Åheptaner som aminokatalysatorer, fremgangsmåte til fremstilling av disse, samt spesielt egnede derivater derav Download PDFInfo
- Publication number
- NO177010B NO177010B NO880733A NO880733A NO177010B NO 177010 B NO177010 B NO 177010B NO 880733 A NO880733 A NO 880733A NO 880733 A NO880733 A NO 880733A NO 177010 B NO177010 B NO 177010B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- azabicyclo
- carbon atoms
- alkyl
- groups
- derivatives
- Prior art date
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 32
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 12
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 56
- ZSWFCLXCOIISFI-UHFFFAOYSA-N cyclopentadiene Chemical compound C1C=CC=C1 ZSWFCLXCOIISFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- GYLMCBOAXJVARF-UHFFFAOYSA-N 3-azabicyclo[2.2.1]heptane Chemical compound C1C2CCC1NC2 GYLMCBOAXJVARF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- KPFWYFYRULFDQP-UHFFFAOYSA-N 5-azabicyclo[2.2.1]hept-2-ene Chemical class C1C2CNC1C=C2 KPFWYFYRULFDQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims abstract description 12
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000009903 catalytic hydrogenation reaction Methods 0.000 claims abstract description 3
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 48
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 29
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 27
- -1 3-substituted 2-azabicyclo[2,2,1]hept-5-ene Chemical class 0.000 claims description 26
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 25
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 20
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 17
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 15
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 14
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 14
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical class CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 claims description 10
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 8
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims description 5
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims description 5
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000006177 alkyl benzyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000005119 alkyl cycloalkyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 claims description 4
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 4
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000001072 heteroaryl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 claims description 4
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 150000001728 carbonyl compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 3
- 150000007975 iminium salts Chemical class 0.000 claims description 3
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 claims description 3
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 3
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 claims description 2
- 125000003668 acetyloxy group Chemical group [H]C([H])([H])C(=O)O[*] 0.000 claims description 2
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 2
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 2
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 claims description 2
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 2
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 claims description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 125000004123 n-propyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical group [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 2
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 2
- 125000002577 pseudohalo group Chemical group 0.000 claims description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 2
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 125000000954 2-hydroxyethyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])O[H] 0.000 claims 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 claims 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 abstract description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 abstract description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 abstract 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 29
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 25
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 21
- 239000000047 product Substances 0.000 description 18
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 17
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 10
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 10
- SVYKKECYCPFKGB-UHFFFAOYSA-N N,N-dimethylcyclohexylamine Chemical compound CN(C)C1CCCCC1 SVYKKECYCPFKGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000002585 base Substances 0.000 description 8
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 8
- MZMQCWWTXDQALT-UHFFFAOYSA-N 2-(3-azabicyclo[2.2.1]heptan-3-yl)ethanol Chemical compound C1CC2N(CCO)CC1C2 MZMQCWWTXDQALT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- XHCXVEOOEJMFIP-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(3-azabicyclo[2.2.1]heptan-3-yl)ethoxy]ethanol Chemical compound C1CC2N(CCOCCO)CC1C2 XHCXVEOOEJMFIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 7
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 6
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 6
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 description 6
- FTTATHOUSOIFOQ-UHFFFAOYSA-N 1,2,3,4,6,7,8,8a-octahydropyrrolo[1,2-a]pyrazine Chemical compound C1NCCN2CCCC21 FTTATHOUSOIFOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N N-dimethylaminoethanol Chemical compound CN(C)CCO UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- WCBKFFPLWHRVII-UHFFFAOYSA-N 3-ethyl-3-azabicyclo[2.2.1]heptane Chemical compound C1CC2N(CC)CC1C2 WCBKFFPLWHRVII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZMSQJSMSLXVTKN-UHFFFAOYSA-N 4-[2-(2-morpholin-4-ylethoxy)ethyl]morpholine Chemical compound C1COCCN1CCOCCN1CCOCC1 ZMSQJSMSLXVTKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NKKFTXCXKUCZRM-UHFFFAOYSA-N 4-[2-[2-(3-azabicyclo[2.2.1]heptan-4-yl)ethoxy]ethyl]-3-azabicyclo[2.2.1]heptane Chemical compound C1CC(C2)CNC12CCOCCC1(C2)NCC2CC1 NKKFTXCXKUCZRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QUSNBJAOOMFDIB-UHFFFAOYSA-N Ethylamine Chemical compound CCN QUSNBJAOOMFDIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N Methylamine Chemical compound NC BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 4
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 4
- WGYKZJWCGVVSQN-UHFFFAOYSA-N propylamine Chemical compound CCCN WGYKZJWCGVVSQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010626 work up procedure Methods 0.000 description 4
- GTEXIOINCJRBIO-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(dimethylamino)ethoxy]-n,n-dimethylethanamine Chemical compound CN(C)CCOCCN(C)C GTEXIOINCJRBIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N Acetic anhydride Chemical compound CC(=O)OC(C)=O WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 3
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 3
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- OMDXZWUHIHTREC-UHFFFAOYSA-N 1-[2-(dimethylamino)ethoxy]ethanol Chemical compound CC(O)OCCN(C)C OMDXZWUHIHTREC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GIAFURWZWWWBQT-UHFFFAOYSA-N 2-(2-aminoethoxy)ethanol Chemical compound NCCOCCO GIAFURWZWWWBQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VVJKKWFAADXIJK-UHFFFAOYSA-N Allylamine Chemical compound NCC=C VVJKKWFAADXIJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 description 2
- 239000002879 Lewis base Substances 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 2
- WGQKYBSKWIADBV-UHFFFAOYSA-N benzylamine Chemical compound NCC1=CC=CC=C1 WGQKYBSKWIADBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HQABUPZFAYXKJW-UHFFFAOYSA-N butan-1-amine Chemical compound CCCCN HQABUPZFAYXKJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- PAFZNILMFXTMIY-UHFFFAOYSA-N cyclohexylamine Chemical compound NC1CCCCC1 PAFZNILMFXTMIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JBDSSBMEKXHSJF-UHFFFAOYSA-N cyclopentanecarboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1CCCC1 JBDSSBMEKXHSJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960002887 deanol Drugs 0.000 description 2
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 150000007517 lewis acids Chemical class 0.000 description 2
- 150000007527 lewis bases Chemical class 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000011493 spray foam Substances 0.000 description 2
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N triethylenediamine Chemical compound C1CN2CCN1CC2 IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HXKKHQJGJAFBHI-UHFFFAOYSA-N 1-aminopropan-2-ol Chemical compound CC(O)CN HXKKHQJGJAFBHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HECLRDQVFMWTQS-RGOKHQFPSA-N 1755-01-7 Chemical compound C1[C@H]2[C@@H]3CC=C[C@@H]3[C@@H]1C=C2 HECLRDQVFMWTQS-RGOKHQFPSA-N 0.000 description 1
- XAQJFBHIWAQJCS-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(3-azabicyclo[2.2.1]heptan-3-yl)ethoxy]-n,n-dimethylethanamine Chemical compound C1CC2N(CCOCCN(C)C)CC1C2 XAQJFBHIWAQJCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YSAANLSYLSUVHB-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(dimethylamino)ethoxy]ethanol Chemical compound CN(C)CCOCCO YSAANLSYLSUVHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LSYBWANTZYUTGJ-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(dimethylamino)ethyl-methylamino]ethanol Chemical compound CN(C)CCN(C)CCO LSYBWANTZYUTGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WQMAANNAZKNUDL-UHFFFAOYSA-N 2-dimethylaminoethyl chloride Chemical compound CN(C)CCCl WQMAANNAZKNUDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LQLJZSJKRYTKTP-UHFFFAOYSA-N 2-dimethylaminoethyl chloride hydrochloride Chemical compound Cl.CN(C)CCCl LQLJZSJKRYTKTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LTHNHFOGQMKPOV-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexan-1-amine Chemical compound CCCCC(CC)CN LTHNHFOGQMKPOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AJWFNQNFPHYNIK-UHFFFAOYSA-N 3-azabicyclo[2.2.1]hept-3-ene Chemical class C1C(C2)CCC2=N1 AJWFNQNFPHYNIK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FAXDZWQIWUSWJH-UHFFFAOYSA-N 3-methoxypropan-1-amine Chemical compound COCCCN FAXDZWQIWUSWJH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LLAMAEIOZLEXMF-UHFFFAOYSA-N 3-methyl-3-azabicyclo[2.2.1]heptane Chemical compound C1CC2N(C)CC1C2 LLAMAEIOZLEXMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HVCNXQOWACZAFN-UHFFFAOYSA-N 4-ethylmorpholine Chemical compound CCN1CCOCC1 HVCNXQOWACZAFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JJWNWYAZCSDGGK-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-5-azabicyclo[2.2.1]hept-2-ene Chemical compound C1C2N(C)CC1C=C2 JJWNWYAZCSDGGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000195940 Bryophyta Species 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KWYHDKDOAIKMQN-UHFFFAOYSA-N N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine Chemical compound CN(C)CCN(C)C KWYHDKDOAIKMQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SJRJJKPEHAURKC-UHFFFAOYSA-N N-Methylmorpholine Chemical compound CN1CCOCC1 SJRJJKPEHAURKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N Salicylic acid Natural products OC(=O)C1=CC=CC=C1O YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910001854 alkali hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910000287 alkaline earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002152 alkylating effect Effects 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N chloroform Substances ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 1
- WCRDXYSYPCEIAK-UHFFFAOYSA-N dibutylstannane Chemical compound CCCC[SnH2]CCCC WCRDXYSYPCEIAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IUNMPGNGSSIWFP-UHFFFAOYSA-N dimethylaminopropylamine Chemical compound CN(C)CCCN IUNMPGNGSSIWFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XXBDWLFCJWSEKW-UHFFFAOYSA-N dimethylbenzylamine Chemical compound CN(C)CC1=CC=CC=C1 XXBDWLFCJWSEKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012972 dimethylethanolamine Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 1
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 239000006261 foam material Substances 0.000 description 1
- 239000004872 foam stabilizing agent Substances 0.000 description 1
- 239000008098 formaldehyde solution Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- JJWLVOIRVHMVIS-UHFFFAOYSA-N isopropylamine Chemical compound CC(C)N JJWLVOIRVHMVIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- NQMRYBIKMRVZLB-UHFFFAOYSA-N methylamine hydrochloride Chemical compound [Cl-].[NH3+]C NQMRYBIKMRVZLB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 125000002950 monocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 235000011929 mousse Nutrition 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000009965 odorless effect Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000007530 organic bases Chemical class 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 150000004885 piperazines Chemical class 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 1
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 1
- 238000012913 prioritisation Methods 0.000 description 1
- QBIAZVPERXOGAL-UHFFFAOYSA-N prop-1-ene-1,3-diamine Chemical compound NCC=CN QBIAZVPERXOGAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 229960004889 salicylic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-N sodium;hydron;carbonate Chemical compound [Na+].OC(O)=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 229940066771 systemic antihistamines piperazine derivative Drugs 0.000 description 1
- 150000003606 tin compounds Chemical class 0.000 description 1
- IUTCEZPPWBHGIX-UHFFFAOYSA-N tin(2+) Chemical compound [Sn+2] IUTCEZPPWBHGIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
- C08G59/18—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
- C08G59/68—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the catalysts used
- C08G59/686—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the catalysts used containing nitrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D209/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
- C07D209/02—Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom condensed with one carbocyclic ring
- C07D209/52—Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom condensed with one carbocyclic ring condensed with a ring other than six-membered
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
- C08G18/16—Catalysts
- C08G18/18—Catalysts containing secondary or tertiary amines or salts thereof
- C08G18/20—Heterocyclic amines; Salts thereof
- C08G18/2045—Heterocyclic amines; Salts thereof containing condensed heterocyclic rings
- C08G18/2054—Heterocyclic amines; Salts thereof containing condensed heterocyclic rings having one nitrogen atom in the condensed ring system
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Artificial Fish Reefs (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
- Indole Compounds (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører anvendelse av 2-azabicyklo[2,2,l]hept-5-ener og 2-azabicyklo[2,2,l]heptaner som aminokatalysatorer, fremgangsmåte til fremstilling av disse, samt spesielt egnede derivater derav.
Det er kjent å fremstille N-alkyl-2-azabicyklo[2,2,l]heptaner ved Hofmann-Loffler-Freytag-reaksjon fra N-alkylaminometylcy-klopentan-forbindelser, idet utgangsforbindelsenes syntese foregår i flere trinn fra cyklopentankarboksylsyre og et primært amin, se P.G. Gassmann og D.C. Heckert, Tetrahedron 21, 2725 (1965). Således kan f.eks. N-etyl-2-azabicyklo-[2,2,l]heptan fremstilles i et samlet utbytte på 24$. Den omtalte fremstillingsmåte har p.g.a. de små samlede utbytter og av høye priser på de som utgangsstoff tjenende cyklopen-tankarboksylsyrer ikke funnet noen inngang i teknikken.
Det er videre kjent å fremstille ved nitrogen substituerte derivater av 2-azabicyklo[2,2,l]hept-5-en ved omsetning av iminiumsalter med cyklopentadien, se S.D. Larsen og P.A. Grieco, J. Am. Chem. Soc. 107, 1768 (1985). S.D. Larsen og P.A. Grieco gjennomførte reaksjonen ved værelsestemperatur eller svakt forhøyet temperatur i tofasesystemet vann/cyklopentadien, idet aminhydroklorid og formalin ble anvendt i overskudd av 30-40 mol-#.
Lineære mono- eller bicykliske aminer ble innført i teknikken som katalysatorer for fremstilling av polyuretaner. Til grunn for oppfinnelsen lå den oppgave å tilveiebringe nye bicykliske aminer som er egnet som katalysatorer og som kan fremstilles av teknisk lett tilgjengelige og prisgunstige råstoffer.
Foreliggende oppfinnelse vedrører følgelig anvendelse av
i 2- og eventuelt i 3-stilling substituerte 2-azabicyklo-[2,2,l]hept-5-en-derivater med den generelle formel
og de tilsvarende 2-azabicyklo[2,2,l]heptan-derivater med den generelle formel
hvori
Ri betyr alkylgruppe med 1 til 8 karbonatomer, alkenylgrupper med 2 til 8 karbonatomer, cykloalkyl- eller alkylcykloalkylgrupper med 5 til 9 karbonatomer, en benzylgruppe, alkylbenzylgrupper med 8 til 10 karbonatomer, heteroarylgrupper med et eller flere av hetereoatomene N, 0 eller S med 3 til 10 karbonatomer, -(CH2)a- P, -(CH2)b-T-(CH2)c-U eller
-(CH2)d-V-(CH2)e-W-(CH2)f-X
hvor a til f = 2, 3 eller 4,
P, U, X er like eller forskjellig og betyr 0H, 0-acyl, N-acyl, N-alkyl, N-dialkyl- hvor alkylresten har 1 til 4 karbonatomer og er fortrinnsvis metyl eller 2-azabicyklo [2.2.1.]-hept-2-yl,
T, V, W er like eller forskjellige og betyr 0, NH
eller N-alkyl, idet alkylresten har 1 til 4
karbonatomer og er fortrinnsvis metyl og R2 betyr hydrogen eller alkylgrupper med 1 til 4 karbonatomer, fortrinnsvis hydrogen,
som katalysatorer for fremstilling av polyuretaner og polyepoksydharpikser alene eller i blanding med andre katalysatorer.
Oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte for fremstilling av i 2- og eventuelt 3-stilling substituerte derivater av 2-azabicyklo[2,2,l]hept-5-en eller 2-azabicyklo[2,2,l]heptan kjennetegnet ved omsetning av forbindelser med formel III med forbindelser med formel IV og omsetning av de på denne måten oppnådd iminsalter med cyklopentadien til forbindelser med formel V
hvori
Ri betyr alkyl- med 3 til 8 karbonatomer i uforgrenet kjede og 5 - 8 karbonatomer i forgrenet kjede, alkenylgrupper med 2-8 karbonatomer, cykloalkyl- eller alkylcykloalkylgrupper med 5 til 9 karbonatomer, alkylbenzylgrupper med 8 til 10 karbonatomer, heteroarylgrupper med et eller flere heteroatomer N, 0 eller S med 3 til 10 karbonatomer,
-(C<H>2)a-P eller -(CH2)b-T-(CH2)C-U,
hvor a til c = 2, 3 eller 4,
P, U er like eller forskjellige og betyr 0H, 0-acyl, N-acyl, N-alkyl, N-dialkyl- hvor alkylresten har 1 til 4 karbonatomer og er fortrinnsvis metyl eller 2-azabicyklo-[2,2,l]-hept-2-yl
T er 0, NB eller N-alkyl, hvor alkylresten har 1 til 4 karbonatomer og er fortrinnsvis metyl og
R2 er hydrogen eller alkylgrupper med 1 til 4 karbonatomer,
fortrinnsvis hydrogen,
X er resten av en sterk syre,
utvinning av de frie basene ved nøytralisering av saltene med minst ekvivalente mengder av en sterk base eller ved be-handling med basiske utvekslerharpikser og eventuelt katalytisk hydrogenering av de frie basene i nærvær av edelmetallkatalysatorer eller eventuelt direkte hydrogenering av de i oppløsning oppnådde saltene ifølge formel V til de tilsvarende derivatene av 2-azabicyklo[2,2,l]heptan.
Fremgangsmåte for fremstilling av azabicyklo[2,2,l]heptan-derivater ved omdannelse av ifølge et av kravene 2 til 8 fremstilte forbindelser, hvor substituenten R^ tilsvarende gruppen R5-H i ligningen nedenfor inneholder en 0H- eller NH-gruppe, kjennetegnet ved at det som azyleringsmidler anvendes karboksylsyre, deres anhydrider eller halogenider ifølge ligningen
idet
R6 betyr (C<H>2)a -V eller (CH2)b <-> T - (CH2)C - W,
a til c = 2, 3 eller 4,
V,W er 0 eller N-alkyl, hvor alkylresten oppviser 1-4 C-atomer
T = 0, NH eller N-alkyl, hvor alkylresten oppviser 1-4 C-atomer og er fortrinnsvis metyl,
R2 betyr hydrogen eller en alkylgruppe med 1-4 C-atomer,
R3 betyr alkyl med 1 til 4 karbonatomer, fortrinnsvis metyl og Z betyr 0H, halogen, spesielt klor og acetyloksy, er også beskrevet.
I foreliggende oppfinnelse er det videre beskrevet en fremgangsmåte for fremstilling av azabicyklo[2,2,l]heptan-derivater ved omdannelse av ifølge kravene 2 til 8 fremstilte forbindelser, hvor substituenten R^ tilsvarende gruppen
(CH2-Y)n-H i ligningen nedenfor inneholder en OH-gruppe, kjennetegnet ved at fremstillingen foregår i nærvær av sterke baser med halogenholdige forbindelser, spesielt med 2-, 3- eller 4-halogenalkylaminer (spesielt klorfor-bindélser), ifølge ligningen
hvori
h, i er like eller forskjellige og betyr 2 eller 3,
Y betyr en eller flere alkoksygrupper med 2 til 4
karbonatomer,
Q betyr halogen (fortrinnsvis klor), pseudohalogen,
sulfat eller sulfonat,
R 2 betyr hydrogen eller alkylgrupper med 1 til 4
karbonatomer, fortrinnsvis hydrogen,
R4, R5 er like eller forskjellige og betyr alkylgruppermed 1
til 4 karbonatomer, fortrinnsvis metyl.
Foreliggende oppfinnelse vedrører også 2-azabicyklo[2,2,1]-hept-5-en-derivater med formel VI
kjennetegnet ved at
Ri betyr etyl, propyl, i-prppyl, allyl eller butyl.
Oppfinnelsen vedrører videre 2-azabicyklo[2,2,l]heptan-derivater med formel
kjennetegnet ved at
R^ betyr restene 2-hydroksyetyl, n-propyl, 3-metoksypropyl, n-butyl, 2-etylheksyl, 2-hydroksyetoksyetyl, cykloheksyl, benzyl, 3-dimetylaminopropyl, 2-acetoksyetoksyetyl eller 2-dimetylaminoetoksyetyl.
Videre omfatter oppfinnelsen forbindelsen og Bis-(2-azabicyklo[2,2,l]heptyl-N-etyl)-eter.
Fremstillingen av 2-azabicyklo[2,2,l]hept-5-ener og 2-azabicyklo[2,2,l]heptaner foregår etter i og for seg kjent syntesefremgangsmåter fra den organiske kjemi. Som råstoffer tjener primære aminer eller deres salter med sterke syrer, karbonylforbindelser og cyklopentadiener. Som karbonylkompo-nent foretrekkes formaldehyd.
Den nye fremgangsmåten gjennomføres i to syntesetrinn:
I første syntesetrinn fremstilles 2-azabicyklo[2,2,l]hept-5-en-derivatet. Hertil nøytraliseres et primært amin med en sterk mineralsyre som saltsyre, svovelsyre, fosforsyre eller en sterk organisk syre som p-toluensulfonsyre eller deres blandinger, omsettes med en karbonylforbindelse, spesielt formalin, til iminiumsaltet og etter tilsetning av cyklopen-tadienet omsettes i tofasesystem spesielt ved 40 til 45°C til 2-azabicyklo[2,2,l]hept-5-en-derivatet.
Reaksjonen forløper bare i surt pH-område, nemlig fortrinnsvis i et pE-område mellom 2 og 6, spesielt i et pH-område mellom 2 og 3.
Ammoniumsalter som ammoniumklorid gir bare måtelig utbytter, da formalin virker alkylerende, således at det oppstår en destillativt vanskelig spaltbar blanding av 2-azabicyklo-[2 ,2 ,l]heptan og N-metyl-2-azabicyklo[2,2,l]heptan.
Fra saltet av 2-azabicyklo[2,2,l]hept-5-en-derivatet frigjø-res aminet ved tilsetning av sterke baser som alkalihydroksy-der, jordalkalioksyder, jordalkalihydroksyder eller organiske baser.
I andre fremgangsmåtetrinn hydrogeneres 2-azabicyklo[2,2,1]-hept-5-en. Derved er det ikke nødvendig å anvende det rene 2-azabicyklo[2,2,l]hept-5-en-derivat. I steden for kan råproduktet som eventuelt dessuten kan inneholde vann, hydrogeneres direkte på i og for seg kjent måte i nærvær av en katalysator.
Hydrogeneringen foregår vanligvis under trykk i nærvær av en edelmetallkatalysator, spesielt av platinagruppen og fortrinnsvis i nærvær av palladium. Eventuelt arbeides det ved forhøyet temperatur.
Til hydrogeneringen kan det enten anvendes de fri baser eller umiddelbart med de i oppløsning dannede salter. Fortrinnsvis hydrogeneres de fri baser. Fremgangsmåten kan gjennomføres porsjonsvis eller kontinuerlig.
Såvel 2-azabicyklo[2,2,l]hept-5-en som også 2-azabicyklo-[2,2,l]heptan er faste stoffer, se A. Heesing og W. Herdering, Chem. Ber. 116, 1081-1096 (1983). Alle andre fremstilte forbindelser er væsker og kan destilleres i vakuum.
2-azabicyklo[2,2,l]heptan-derivatene er termisk mere stabile enn de tilgrunnliggende 2-azabicyklo[2,2,l]hept-5-derivater som delvis i omdreining av dannelsen igjen nedbryter i utgangsstoffene. De lett flyktige forbindelser er karakterisert ved en aminaktig lukt, høytkokende 2-azabicyklo[2,2,1]-heptan-derivater er praktisk talt luktløse.
De ved den omtalte fremgangsmåte fremstilte derivater av 2-azabicyklo[2,2,l]heptan kan videre modifiseres, hvis de i sidekjeden R^ ifølge krav 1 har 0H-, halogen- eller NH-grupper. Således kan f.eks. OH-gruppen av N-(2-hydroksyetyl-) resp. av N-(2-hydroksyetoksyetyl)-2-azabicyklo[2,2,l]heptan forestres eller foretres, hvilket følgende skjema viser.
h, i er like eller forskjellige og betyr 2, 3 eller
4,
R2 , R4 , R5 betyr alkyl med 1 til 4 karbonatomer, fortrinnsvis metyl,
Y betyr alkoksy, NH eller N-alkyl, fortrinnsvis
N-metyl,
Q betyr halogen.
Ved valg av forskjellige aminer og ved modifisering av funksjonelle grupper i sidekjeden er det mulig å tilpasse egenskapene av 2-azabicyklo[2,2,l]heptan-derivater til det tilsiktede anvendelsesformål.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen til fremstilling av disse 2-azabicyklo[2,2,l]heptan-derivater muliggjør fremstillingen av et utall hittil ukjente stoffer som kjemisk betraktet tilregnes klassen av tertiære aminer.
Som fagfolk vet, finner tertiære aminer mangesidig anvendelse. Et teknisk som økonomisk spesielt viktig anvendelses-område av de teriære aminer er i kunststoffindustrien.
Her anvendes tertiære aminer som reaksjonsakselleratorer for kryssbindingsreaksjoner. På denne måte tilveiebringer foreliggende oppfinnelse spesielt for polyuretanindustrien, nye katalysatortyper som muliggjør stadig å kunne virksomt følge nye krav. Slike krav fremkommer f.eks. av anvendelsestekniske nyheter, økonomiske betraktninger, arbeidshygiene, produksjonssikkerhet, økologisk beskyttelse og flere andre.
Polyuretankunststoffer inntar p.g.a. deres gode tilpasnings-evne til anvendelsestekniske behov i dag et bredt rom i den industrielle fremstilling. Mangfoldigheten av anvendelses-mulighetene har spesielt også bevirket , tilpasset de respektive formål, de forskjelligste fremstillingsteknikker i de tidligere årtier.
"Uavhengig av den oppnådde struktur som f. eks. skumstof f er, mikrocellulære strukturer, elastomere, klebemidler, lakk osv., foregår dannelsen av et polyuretanlegeme av polyoler og flerfunksjonene isocyanater. Teknikkens stand er videre at de forskjelligste hjelpestoffer som f.eks. skumstabilisato-rer, flammebeskyttelsesmidler, emulgatorer osv., tilsvarende medanvendes det resp. anvendelsestilfelle.
En viktig rolle blant hjelpestoffene inntar katalysatorene. På den ene side er deres oppgave å akselerere dannelsen av uretanbinding: på den annen side katalyseres ved skummede systemer, hvis "vanndrevne skum" betraktet, også omsetningen av vann og isocyanat. Med denne reaksjon utvikles karbondioksyd som skumgass in situ:
Det er teknikkens stand at metallorganiske forbindelser fra de forskjelligste kjemiske strukturer og tertiære aminer anvendes som katalysatorer. Blant de metallorganiske forbindelser inntar tinnforbindelser (som f.eks. dibutyl-tinn(IV)dilaurat, tinn(II)dioktoat som de mest kjente stoffer) en spesielt viktig stilling.
Mens de metallorganiske forbindelser i det hele er Lewis-syrer, utmerker de tertiære aminer seg som Lewis-baser, likeledes ved sterk katalytisk effekt.
For fagfolk er det vanlig at den samtidige anvendelse av Lewis-syrer og Lewis-baser vanligvis er karakterisert ved synergistiske effekter. Allikevel avhenger en sterkt av resp. anvendelsesformål i hvilket omfang slike synergistisk virkende systemer anvendes.
Teknikkens stand er også at i flertall av anvendelser anvendes bare aminer til katalyse. Antallet aminer som er blitt foreslått som katalysatorer er meget mangfoldig, som den angjeldende faglitteratur viser (sammenl. Stanford Res. Report Nr. 10A og 10B; Ullmann, 4. oppi.; Kunststoffhandbuch bind VII, Polyuretaner, Hanser-Verlag, Miinchen, "Wien 1983).
Allikevel har hittil bare relativt få aminstrukturer på spesiell bred basis funnet inngang i teknikken. Som fagfolk er fortrolig med, er dette f.eks. 1,4-diazabicyklo[2,2 ,2]-oktan, bis-(2-dimetylaminoetyl )eter , dimetylcykloheksylamin, dimetyletanolamin, dimetylbenzylamin, metylmorfolin, etylmor-folin, for å nevne de viktigste.
For praksis har det vist seg som gunstig ofte å operere med aminblandinger. På denne måte anbefales også andre mindre vanlige aminer, som f.eks. piperazinderivater, alkylerte fettaminer og mange andre som fagfolk kjenner til.
I teknikk har av de ovennevnte katalysatortyper de spesielt slått igjennom som karakteriserer en universiell anvendbarhet samt høy aktivitet og som dessuten er teknisk økonomisk f remstillbare.
Overraskende ble det funnet at bestemte 2-azabicyklo[2,2,l] - heptan-derivater er spesielt egnet på denne måten.
Disse 2-azabicyklo[2,2,ljheptan-derivater er teknisk frem-stillbare av billige råstoffer.
Spesielt overraskende er at 2-azabicyklo[2,2,l]heptan-katalysatorer ved samme C-tall har en betraktlig høyere aktivitet enn vanlige monocykliske aminkatalysatorer. Således viser f.eks. N-etyl-2-azabicykly[2,2,l]heptan i anvendelsestekniske formuleringer dobbelt virksomhet i forhold til N,N-dimetylcykloheksylamin.
En annen velkommen effekt er ved katalysatoren ifølge oppfinnelsen å se deri at ved valg av egnede substituenter med nitrogenet lar produktenes aktivitet seg målsikkert innstille i motsetning til 1,4-diazabicyklo[2,2,2]oktan, som under økonomisk representerbar aspekter ikke muliggjør noen variasj on.
Således bevirker N-metyl-2-azabicyklo[2,2,l]heptan en aktivitetsøkning rundt tre- til fire ganger i forhold til dimetylcykloheksylamin, mens n-butylderivatene omtrent har samme aktivitet. I tillegg kommer fordelen med gunstigere forløpsegenskaper f.eks. ved hårskumfremstilling.
Muligheten av syntesen ifølge oppfinnelsen muliggjør å anvende et flertall forskjellige mono- og difunksjonelle primære aminer til fremstilling av katalysatoren ifølge oppfinnelsen.
Ved anvendelse av alkanolaminer, som f.eks. monoetanolamin eller 2-amino-etoksyetanol, ved fremstillingen av aminkatalysatoren ifølge oppfinnelsen frembringes stoffene N-(2-hydroksyetyl)-2-azabicyklo[2,2,l]heptan og N-(2-hydroksyetoksyetyl)-2-azabicyklo[2,2,l]heptan.
er kjent som såkalte "innbyggbare aminkatalysatorer" i polyuretanområdet, da OH-funksjonen likeledes kan adderes til isocyanatet.
Overraskende overgår de som alkanolaminer fremstilte 2-azabicyklo[2,2,l]heptan-derivater de lenge kjente stamlegemer N,N-dimetylaminoetyl og 2-(N,N-dimetylaminoetoksy)etanol i deres katalytiske aktivitet.
I tillegg kan det iakttas ytterligere fordeler, f.eks. tydelig mindre flyktighet og dermed også tydelig nedsatt luktbelastning ved fremstillingen av polyuretanproduktene, god herdningsforløp og andre.
Andre N-substituerte 2-azabicyklo[2,2,l]heptan-derivater avleder seg fra diaminer, hvis stamlegeme f.eks. kan være:
H2N-(CE2)n-NH2
n = 2, 3, 4, osv. (etylendiamin, 1,3-diaminopropen osv.)
men også
H2N-CH2-CH2-0-CH2-CH2-NH2
(bisaminoetyleter)
Etter valg av syntesebetingelsene lar det seg med hensyn til 2-azabicyklo[2,2,l]heptylresten fremstilles symmetriske og asymmetriske derivater ved aminkatalystorene ifølge oppfinnelsen, som f.eks.
N-(3-dimetylaminopropyl)-2-azabicyklo[2,2,1]neptan N-(2-dimetylaminoetoksyetyl)-2-azabicyklo[2,2,l]heptan eller
bis-(2-azabicyklo[2,2,l]heptyl-etyl)-eter
Alle disse forbindelser er karakterisert ved meget overraskende effekter. Eksempelvis øker aktiviteten av forbindelsen
bis-(2-azabicyklo[2,2,l]heptyl-etyl)eter
i sin aktivitet sammenlignet med bis-(2-morfolinoetyl)-eter, så overordentlig at det er mulig med dette stoff å fremstille kaldformskum (HR-skum), idet det oppnås et spesielt hurtig herdningsforløp. Derimot er bis-(2-morfolinoetyl)-eter
p.g.a. dets molekylvekt og de cykliske substituenter ved nitrogenet sammenlignet med bis-(2-azabicyklo[2,2,l]heptyl-etyl)-eter, en katalysatortype med helt annet foreteelses-bilde. Bis-(2-morfolinoetyl )-eter har riktignok en god aktivitet til akselerering av vann/isocyanat-reaksjonen (drivreaksjonen), men bare en liten geledannelsesvirkning.
Bis-(2-morfolinoetyl )-eter er således riktignok en god drivkatalysator og vel egnet for polyestermykskumapplikasjon, men p.g.a. geleringsaktiviteten helt uegnet til fremstilling av polyetermykskum (kaldformskum, HR-skum).
Endelig skal det sies, at også 2-azabicyklo[2,2,l]hept-5-ener har katalytiske aktiviteter innen oppfinnelsens ramme. "Uheldig er imidlertid at disse stoffer er meget følsomme og hurtig misfarges og endelig spaltes ved innvirkning av varme, lys og/eller luft (oksygen), hvilket drastisk begrenser deres praktiske anvendbarhet.
Virkningsmåten av polyuretankatalysatoren ifølge oppfinnelsen skal vises ved noen eksempler.
Eksempel 1 ( sammenligningskatalysator)
Til fremstilling av polyuretan-hardskum anvendes vanligvis katalysatorer som f.eks. N,N-dimetylcykloheksylamin og også blandinger av 1,4-diazabicyklo[2,2,1]oktan og N,N-dimetylaminoetanol. For fagfolk er det kjent at N,N-dimetylcykloheksylamin verden over er en spesielt dominant katalysator.
For å vise teknikkens stand, ble det som sammenligningskatalysatorer for en typisk hardskumformulering anvendt N,N-dimetylcykloheksylamin og en blanding av 1,4-diazabicyklo-[2,2,1]oktan og N,N-dimetylaminoetanol.
For fremstilling av et hardskum ble det i laboratoriet anvendt følgende reseptur::
N,N-dimetylcykloheksylamin 0,9 g
(sammenligningskatalysator I)
1,4-diazabicyklo[2,2,1]
oktan - 0,16 g )
) N,N-dimetylaminoetanol - 0,64 g ) 0,8 g (sammenligningskatalysator II) )
Eksempel 2
For å vise egenskapene av de nye aminkatalysatorer ifølge oppfinnelsen i polyuretanhardskumanvendelser, ble det anvendt samme reseptur som i eksempel 1, imidlertid med den forskjell at det i tillegg ble anvendt forskjellige 2-azabicyklo-[2,2,l]heptanderivater. De respektive aminkonsentrasjoner ble valgt således at det best mulig ble overholdt de i eksempel 1 angitte skumstigetider. Som det fremgår av sammenligning av resultatene i tabell 2 viser aminkatalysatorene ifølge oppfinnelsen overraskende resultater i forhold til vanlige produkter.
En sammenligning av katalysatorene N,N-dimetylcykloheksylamin (tabell 2, linje 1, eksempel 2) og N-etyl-2-azabicyklo-[2,2,l]heptan (tabell 2, linje 4, eksempel 2), viser at enskjønt begge stoffer inneholder samme antall karbonatomer, har N-etyl-2-azabicyklo[2,2,l]heptan imidlertid omtrent den dobbelte aktivitet og er i tillegg karakterisert ved bedre forløpsegenskaper ved skumdannelsen.
Utfyllingen av en L-form i % av volumet med samme ifylte mengde av resepturen er et mål for skummets flytbarhet. Jo høyere formfyllingsgraden er i %, desto bedre flyte- og forløpsegenskaper muliggjør katalysatoren å oppnå en ellers forøvrig lik reseptur.
Eksempel 3
Dette eksempel viser at aminkatalysatoren ifølge oppfinnelsen anvendt i forstøvningsskum likeledes medfører meget overraskende effekter.
Formulering 1 viser en forstøvningsskumreseptur slik den også anvendes praktisk under anvendelse av N,N-dimetylcykloheksylamin som aminkatalysator.
Formulering 2 viser samme sprøyteskumreseptur under anvendelse av N-etyl-2-azabicyklo[2,2,l]heptan.
Formuleringene 1 og 2 ble skumdannet med et oppdragsapparat, Gusmer FF, modell ARA (125), ved en topptemperatur på 49 °C.
Eksempel 4
Til fremstilling av forpakningsskum anvendes i teknikken gjerne slike aminkatalysatorer som dessuten har en 0H-funksjon i molekylet. Derved oppnås at aminet fikseres i skummet og ikke kan utøve uønsket innvirkning på forpaknings-godset.
En i praksis utbredt katalysatortype er for dette anvendelsesformål f.eks. N,N-dimetylaminoetoksyetanol. I forhold til N,N-dimetylaminoetoksyetanol og N.N-dimetylaminometanol som sammenligningskatalysatorer viser stoffene N-(2-hydroksyetoksyetyl)-2-azabicyklo[2,2,l]heptan og N-hydroksyetyl-2-azabicyklo[2,2,l]heptan følgende reaktivitetsverdier: Resultatene av formuleringene 1 og 3 i eksempel 4 viser at de deri anvendte 2-azabicyklo[2,2,l]heptan-derivater på tross av deres høyere molekylvekt sammenligning med de tilsvarende enkle metylerte alkanolaminer, anvendt i formuleringene 2 og 4, medfører i tydelig mindre mengder som ytelser.
Eksempel 5
Foliebakfyllskum er et ytterligere betydelig anvendelsesom-råde på polyuretankunststoffer. Produkter av denne type består av et skumstofflegeme (med eller uten støttearmering som metall, kunstoff o.l.) og en dekorativ folie som dekker den synlige delen av produktet.
Vanligvis anvendes PVC-folier i skummingsprosessen. PVC-folie har imidlertid en stor følsomhet overfor aminer. For fagmannen er det kjent, at spesielt slike aminer, som etter forløp av skummingsreaksjonen ikke innbygges kjemisk i produktet (som f.eks. 1,4-diazabicyklo[2,2,l]oktan, trimetyl-aminometylpiperazin o.l.), fører til en spesiell sterk misfarging av vinyldekksjiktet. Fagfolks interesse retter seg på slike stoffer som tilhører gruppen av alkanolaminer. En anvendelsesteknisk optimering av skumresepturene går vanligvis forut forsøk som spesielt skal fastslå fargingsten-densen av slike aminkatalysatorer overfor PVC-folier.
Eksempel 5 beskriver et slikt utførelsesforsøk, idet det som aminkatalysatorer ble anvendt:
A N-(2-hydroksyetyl)-2-azabicyklo[2,2,l]heptan
(katalysator ifølge oppfinnelsen)
B 1-N ,N-dimetylamino-3-N * ,N'-bis-(2-hydroksypropyl )-amino-propan
(kommersiell sammenligningskatalysator)
C N, N,N'-trimetylaminoetyletanolamin
(kommersiell sammenligningskatalysator)
D N,N,N'-trimetylaminopropyletanolamin
(kommersiell sammenligningskatalysator)
E l-(bis-3-dimetylaminopropyl)-aminopropan-2-ol
(kommersiell sammenligningskatalysator)
F Dimetylaminoetanol
(kommersiell sammenligningskatalysator)
I første rekke ble det i et beger fremstilt prøveskum, for mest mulig å fastslå lignende reaksjonstider.
Som reseptur ble det hertil anvendt:
I en firkantet form (ca. 8x8 cm og en høyde på ca. 2 cm) skummes deretter foliebelagte prøvelegemer. Hertil ble resp. en rød PVC-folie (Davidson Rubber) lagt inn i formen, deretter skummet og avformet etter 6 minutter. Av disse formlegemer ble det fremstilt prøvestykker av 5x5 cm, som deretter ble aldret 48 timer ved 121°C (250 'F).
En visuell vurdering av prøvene med hensyn til deres misfarging viste:
Som eksempel 5 viser, ble det ved anvendelse av katalysatoren ifølge oppfinnelsen N-(2-hydroksyetyl)-2-azabicyklo[2,2,1]-heptan overraskende ikke funnet noen misfarginger av PVC-folien i motsetning til andre katalysatorer.
Eksempel 6
Følgende eksempler viser anvendelsen av bis-(2-azabicyklo-[2,2,l]heptyl-etyl)-eter sammenligning til bis-(2-dimetyl-aminoetyl)-eter i mykelastiske kaldformskum.
Undersøkelse av geleringsf orholdet etter kulef al Imet oden1) { <& gelandel i skummet i avhengighet av tiden) viser følgende verdier:
<!>) Texaco-metode, R.L. Rowton, J. Cell. Plast., 16(5), 287-92.
Slik det ses, utmerker formulering 2 seg under anvendelse av et katalysatoramin ifølge oppfinnelsen med en rask oppbygging av polymersjelettet. Denne effekt oppnås i praksis for det meste ved at det til drivkatalysatoren i formulering 1 bis-(2-dimetylaminoetyl)-eter settes i gelreaksjon understøttende katalysatorer, vanligvis 1,4-diazabicyklo[2,2,l]oktan.
I laboratoriet fremstilte skum ifølge eksempel 6, reseptur 1, har en aminlukt, mens skum fremstilt ifølge reseptur 2 ikke har aminegenlukt.
Eksempler
Generelle arbeidsforskrifter til fremstilling av 2-azabicyklo [2 ,2,l]hept-5-en-derivater.
Variant A (idet det gås ut fra fritt amin)
5 mol av aminet nøytraliseres med konsentrert saltsyre eller 50#-ig svovelsyre. Etter tilsetning av 5 mol vandig forma-linoppløsning innstilles pH-verdien på 2,5. Immoniumsaltopp-løsningen oppvarmes til 40°C og tilsettes 5,5 mol (363,6 g) cyklopentadien, således at reaksjonsblandingen stadig koker idet indre reaktortemperatur øker fra til å begynne med 40°C til ca. 45°C ved reaksjonens slutt. Etter avslutning av cyklopentadientilsetningen etterrøres 1 time uten videre varmetilførsel.
Derpå adskilles det overskytende cyklopentadien (delvis som dicyklopentadien) som øvre fase. Vannfasen, hvori 2-azabicyklo[2,2,l]hept-en-derivatet er oppløst som salt, blandes med 5,25 mol (420 g) 50#-ig natronlut, idet de fri baser utskilles. Ved godt vannoppløslige forbindelser som f.eks. 2-metyl-2-azabicyklo[2,2,l]hept-5-en, må vannfasen mettes med NaOH eller KOH.
Råproduktet tørkes ved tilsetning av fast NaOH eller KOH og destilleres i vakuum.
Variant B (gående ut fra ammoniumsalt)
Fremgangsmåten er spesielt egnet til fremstilling av lett vannoppløslige 2-azabicyklo[2,2,l]hept-5-en-derivater. 5 mol av ammoniumsaltet, f.eks. klorid, sulfat eller fosfat, blandes med 5 mol vandig formaldehydoppløsning under kraftig omrøring og innstilles på en pH-verdi på 2,5. Den videre forsøksgjennomføring og opparbeidelse foregår etter forskrif-ten angitt under variant A.
Eksempel 1
N- metvl- 2- azabicyklof2. 2. Ilnept- 5- en ( I)
Ifølge variant A omsettes 443,7 g (5 mol) av en 35#-ig oppløsning av metylamin i vann. 712 g vannholdig råprodukt med 67,5$ (I) fås etter vakuumdestillering 468 g (I) med en renhet på 99$, tilsvarende et utbytte på 83$ av det teoretiske .
Eksempel 2
N- metvl- 2- azabicyklof2. 2. llhept- 5- en ( I)
337,6 g metylammoniumklorid omsettes ifølge variant B. Etter opparbeidelse og vakuumdestillering fås 494 g (I) med en renhet på 98,5$, dette tilsvarer 87,5$ av det teoretiske.
Eksempel 3
N- etvl- 2- azabicvklo[ 2. 2. llhept- 5- en ( II)
Ifølge variant A omsettes 322 g (5 mol) av en 70#-ig oppløs-ning av etylamin i vann. Etter opparbeidelse og vakuumdestillering fås 575 g (II) med en renhet på 99%, dette tilsvarer et utbytte på 91$ av det teoretiske.
Eksempel 4
N- n- propyl- 2- azabicyklor2. 2. llhept- 5- en ( III)
Ved omsetning av 296 g (5 mol) n-propylamin ifølge variant A får man 570 g av et produkt med et innhold på 98% (III), tilsvarende 80$ av det teoretiske.
Eksempel 5
N- i- propyl- 2- azabicyklof2. 2. Il nept- 5- en ( IV)
296 g (5 mol) isopropylamin omsettes ifølge variant A. Ved vakuumdestillering får man 626 g (IV) med en renhet på 97$ (IV), tilsvarende et utbytte på 87% av det teoretiske.
Eksempel 6
N- allyl- 2- azabicyklor2. 2. llhept- 5- en ( V)
Ifølge variant A nøytraliseres 144 g (2,5 mol) allylamin med saltsyre og omsettes med 187,5 g (2,5 mol) 40#-ig formalin-oppløsning og 198 g (3,0 mol) cyklopentadien. Etter opparbeidelse og vakuumdestillering fås 313 g av et produkt med et innhold av 98$ (V), hvilket tilsvarer et utbytte på 91% av det teoretiske.
Eksempel 7
N- butyl- 2- azabicyklor2. 2. llhept- 5- en ( VI)
Ved omsetning av 365,7 g (5 mol) n-butylamin ifølge variant A får man etter opparbeidelse 686 g produkt med et innhold på 985^ (VI), tilsvarende et utbytte på 89% av det teoretiske.
Generell arbeidsforskrift til fremstilling av 2-azabicyklo-[2,2,1]neptan-derivater.
Variant C
Omsetningen av 5 mol amin med formalin og cyklopentadien foregår ifølge variant A. Til nedsettelse av vann- og saltinnholdet i råproduktet opparbeides som følger: Det for ikke omsatt cyklopentadien befridde sure reaksjons-produkt blandes med 250 g cykloheksan og 5,25 mol (420 g) 50%- ig natronlut. Faseskillingen foretas ved ca. 40<<>>C, idet den øvre fase etter tilsetning av 2,5 g av en handelsvanlig palladium-baererkatalysator med 5% Pd (f.eks. 5% Pd på kull) hydrogeneres under forhøyet trykk. Etter hydrogeneringen frafiltreres katalysatoren. Etter azeotrop tørking av hydrogeneringsproduktet, idet cykloheksanet tjener som vannsleper, fremstilles 2-azabicyklo[2.2.l]heptan ved destillasjon.
Variant D
Godt vannoppløslig, høytkokende aminer omsettes ifølge variant A. Etter adskillelse av ikke omsatt cyklopentadien blandes den sure reaksjonsblanding med 200 g n-butanol og 5,25 mol (420 g) 50%- ig natrolut. Faseskilling og hydrogenering gjennomføres som omtalt under variant C. Hydrogeneringsproduktet tørkes azeotropt under utnyttelse . av n-butanol/vann-azeotropen og destilleres deretter i vakuum.
Eksempel 8
N- metvl- 2- azabicyklor2. 2. llheptan ( VII)
Fremstillingen av (VII) foregår idet det gås ut fra 388 g (5 mol) av en 40#-ig oppløsning av metylamin i vann ifølge variant C. Ved destillering ved atmosfæretrykk får man 406 g produkt med 99% (VII), tilsvarende et utbytte på 72% av det teoretiske.
Kokepunkt: 134°C/1013 mbar; nD<2>0°: 1,4645
Eksempel 9
N- etvl- 2- azabicvklor2. 2. llheptan ( VIII)
Omsetningen av 322 g (5 mol) av en 70#-ig oppløsning av etylamin i vann gjennomføres ifølge variant C. Etter vakuumdestillering får man 463 g av et produkt med 98,5$ (VIII), tilsvarende et utbytte på 7356 av det teoretiske.
Kokepunkt: 64-65°C/27 mbar; n^O" : 1,4636
Eksempel 10
N-( 2- hvdroksvetvl )- 2- azabicvklor2. 2. llheptan ( IX)
Etter variant D omsettes 306 g (5 mol) monoetanolamin. Ved vakuumdestillering fås 562 g av et viskost produkt med et innhold på 98$ (IX), tilsvarende et utbytte på 78% av det teoretiske.
Eksempel 11
N- propyl- 2- azabicyklor2. 2. llheptan ( X)
296 g (5 mol) n-propylamin omsettes ifølge variant C. Etter vakuumdestillasjon blir det tilbake 575 g med et innhold på 9856 (X), tilsvarende et utbytte på 8156 av det teoretiske.
Eksempel 12
N- i- propyl- 2- azabicyklor2. 2. llheptan ( XI)
Ifølge variant C omsettes 296 g (5 mol) isopropyl. Etter vakuumdestillering fås 580 g med et innhold av 9956 (XI), hvilket tilsvarer et utbytte på 8556 av det teoretiske.
Kokepunkt: 71,5°C/25 mbar; nD20°: 1,4651
Eksempel 13
N-( 3- metoksypropyl )- 2- azabicyklor2. 2, llheptan ( XII)
445 g (5 mol) 3-metoksypropylamin omsettes ifølge variant C. Destillatet veier 624 g og inneholder 9956 (XII), tilsvarende et ubytte på 7356 av det teoretiske.
Eksempel 14
N- n- butvl- 2- azabicvklor2. 2. llheptan ( XIII)
Ifølge variant C omsettes 366 g (5 mol) n-butylamin. Etter vakuumdestillering får man 700 g med et innhold på 98,556 (XIII), tilsvarende et utbytte på 9056 av det teoretiske.
Eksempel 15
N-( 2- etvlheksvl)- 2- azabicyklor2. 2. llheptan ( XIV)
645 g (5 mol) 2-etylheksylamin omsettes Ifølge variant C. Etter vakuumdestillering får man 897 g med et innhold på 98$
(XIV), tilsvarende et utbytte på 70$ av det teoretiske.
Eksempel 16
N-( 2- hvdroksvetoksvetvl)- 2- azabicvklor2. 2. llheptan ( XV)
Omsetningen av 525 g (5 mol) diglykolamin foregår etter variant D. Etter vakuumdestillering isoleres 646 g av en viskos væske med et innhold på 97,556 (XV), hvilket tilsvarer et utbytte på 6856 av det teoretiske.
Eksempel 17
N- cvkloheksvl- 2- azabicvklor2. 2. llheptan ( XVI)
496 g (5 mol) cykloheksylamin omsettes ifølge variant C. Etter vakuumdestillering fås 760 g med et innhold på 9956 (XVI), hvilket tilsvarer et utbytte på 8456 av det teoretiske.
Eksempel 18
N- benzyl- 2- azabicyklof2. 2. llheptan ( XVII)
Omsetningen av 536 g (5 mol) benzylamin foregår ifølge variant C. Etter vakuumdestillering får man 846 g produkt med en renhet på 98,556 (XVII), tilsvarende et utbytte på 8956 av det teoretiske.
Eksempel 19
Bis-( 2- azabicyklof 2. 2. 11heptyl)- etyleter ( XVIII)
520 g (5 mol) bisaminodietyleter omsettes ifølge variant D. Etter vakuumdestillering blir det tilbake 1 200 g produkt med 9856 (XVIII), tilsvarende et utbytte på 8956 av det teoretiske.
Eksempel 20
N-( 2- hydroksypropyl) 2- azabicyklof2. 2. llheptan ( XIX ) . Omsetningen av 950 g (12 mol) l-amino-2-propanol foregår ifølge variant D. Etter vakuumdestilleringen får man 817 g av en viskos væske med et innhold på 96,556 (XIX), hvilket tilsvarer et utbytte på 4256 av det teoretiske.
Eksempel 21
N-( 3- dimetylaminopropyl)- 2- azabicvklof 2. 2 . llheptan ( XX)
511 g (5 mol) dimetylaminopropylamin omsettes ifølge variant D. Etter vakuumdestillering fås 103 g av en svakt gul væske med et innhold på 9756 (XX), tilsvarende et utbytte på 1156 av det teoretiske; fra resten lar det seg utvinne en andre fraksjon på 187 g av smeltepunkt 142-146°C/25 mbar, gasskro-matografisk lar det seg påvise 3 komponenter.
Omdanning av 2- azabicyklor2. 2. llheptan- derivater
Forestring
Eksempel 22
N-( 2- acetoksyetoksyetyl)- 2- azabicyklo[ 2 . 2 . llheptan ( XXI)
286 g (1,55 mol) N-(2-hydroksyetoksyetyl)-2-azabicyklo-[2,2,l]heptan (XV) blandes under fuktighetsutelukkelse med 198 g (1,94 mol) eddiksyreanhydrid, således at temperaturen holdes mellom 50 og 60°C. Derpå oppvarmes 3 timer til koking. Etter avkjøling tilsettes 200 ml eter, produktet nøytraliseres med sodaoppløsning, nøytralvaskes og ved fjerning av eteren destilleres i høyvakuum. Hovedløpet veier 185 g og inneholder 9956 (XXI), tilsvarende et utbytte på 5256 av det teoretiske.
Foretring
Eksempel 23
N-( 2- dimetylaminoetoksyetyl)- 2- azabicyklof2. 2. llheptan ( XXII) 384 g (2,7 mol) N-(2-hydroksyetyl)-2-azabicyklo[2,2,l]heptan (IX) blandes med 80 g (2,0 mol) NaOH og oppvarmes under oppvarming ved 105°C. I løpet av 30 minutter tilsettes en frisk tilberedt oppløsning av l-klor-2-dimetylaminoetan i ca. 250 ml toluen (idet det gås ut fra 288 g (2,0 mol) av hydrokloridet og 240 g 5056-ig natronlut) under kraftig omrøring. Etter 6 timers oppvarming under tilbakeløpstempe-ratur avkjøles til værelsestemperatur og frafiltreres fra utfelt NaCl. Etter to gangers vasking med toluen avrives oppløsningsmidlet og destilleres i vakuum over en 40 cm fyllegemekolonne. Man får 150 g hovedfraksjon med et innhold på 99,556 (XXII), tilsvarende et utbytte på 4056 av det teoretiske referert til anvendt l-klor-2-dimetylaminoetan-hydroklorid.
Claims (13)
1.
Anvendelse av i 2- og eventuelt i 3-stilling substituerte 2-azabicyklo[2,2,l]hept-5-en-derivater med den generelle formel
og de tilsvarende 2-azabicyklo[2,2,l]heptan-derivater med den generelle formel
hvori R-L betyr alkylgruppe med 1 til 8 karbonatomer, alkenylgrupper med 2 til 8 karbonatomer, cykloalkyl- eller alkylcykloalkylgrupper med 5 til 9 karbonatomer, en benzylgruppe, alkylbenzylgrupper med 8 til 10 karbonatomer, heteroarylgrupper med et eller flere av hetereoatomene N, 0 eller S med 3 til 10 karbonatomer, -(C<H>2)a- P. -(CH2)b-T-(CH2)c-U eller -(CH2)d-V-(CH2)e-W-(CH2)f-X
hvor a til f = 2, 3 eller 4,
P, U, X er like eller forskjellig og betyr OE, 0-
acyl, N-acyl, N-alkyl, N-dialkyl- hvor alkylresten har 1 til 4 karbonatomer og er fortrinnsvis metyl eller 2-azabicyklo [2.2.1.]-hept-2-yl,
T, V, W er like eller forskjellige og betyr 0, NE
eller N-alkyl, idet alkylresten har 1 til 4 karbonatomer og er fortrinnsvis metyl og R2 betyr hydrogen eller alkylgrupper med 1 til 4 karbon
atomer, fortrinnsvis hydrogen,
som katalysatorer for fremstilling av polyuretaner og polyepoksydharpikser alene eller i blanding med andre katalysatorer.
2.
Fremgangsmåte for fremstilling av i 2- og eventuelt 3-stilling substituerte derivater av 2-azabicyklo[2,2,l]hept-5-en eller 2-azabicyklo[2,2,l]heptan karakterisert ved omsetning av forbindelser med formel III med forbindelser med formel IV og omsetning av de på denne måten oppnådd iminsalter med cyklopentadien til forbindelser med formel V
hvori R-L betyr alkyl- med 3 til 8 karbonatomer i uforgrenet kjede og 5 - 8 karbonatomer i forgrenet kjede, alkenylgrupper med 2-8 karbonatomer, cykloalkyl- eller alkylcykloalkylgrupper med 5 til 9 karbonatomer, alkylbenzylgrupper med 8 til 10 karbonatomer, heteroarylgrupper med et eller flere heteroatomer N, 0 eller S med 3 til 10 karbonatomer, -(CH2)a-P eller -(CH2 )D-T-(CH2 )C-TJ,
hvor a til c = 2, 3 eller 4,
P, U er like eller forskjellige og betyr OH, 0-
acyl, N-acyl, N-alkyl, N-dialkyl- hvor alkylresten har 1 til 4 karbonatomer og er fortrinnsvis metyl eller 2-azabicyklo-[2,2,l]-hept-2-yl
T er 0, NH eller N-alkyl, hvor alkylresten
har 1 til 4 karbonatomer og er fortrinnsvis metyl og
R2 er hydrogen eller alkylgrupper med 1 til 4 karbonatomer,
fortrinnsvis hydrogen,
X er resten av en sterk syre,
utvinning av de frie basene ved nøytralisering av saltene med minst ekvivalente mengder av en sterk base eller ved be-handling med basiske utvekslerharpikser og eventuell katalytisk hydrogenering av de frie basene i nærvær av edelmetallkatalysatorer eller eventuelt direkte hydrogenering av de i oppløsning oppnådde saltene ifølge formel V til de tilsvarende derivatene av 2-azabicyklo[2,2,l]heptan.
3.
Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at det anvendes salter av primære aminer ifølge formel IV som frembringes in situ.
4.
Fremgangsmåte ifølge krav 2 eller 3, karakterisert ved at det som karbonylforbindelse ifølge formel III anvendes formaldehyd.
5 .
Fremgangsmåte ifølge et av kravene 2 til 4, karakterisert ved at omsetningen gjennom-føres i et tofasesystem med et pH-område mellom 0 og 7, fortrinnsvis mellom pH 2 og 6, og et temperaturområde mellom 20 og 45°C, fortrinnsvis mellom 10 og 45°C, og spesielt 20 til 40°C.
6.
Fremgangsmåte ifølge et av kravene 2 til 5, karakterisert ved at cyklopentadien anvendes i molforhold 0,5:1 til 2:1, referert til iminiumsaltet, fortrinnsvis i molforhold 1:1 til 1,5:1, spesielt 1,1:1.
7.
Fremgangsmåte ifølge et av kravene 2 til 6, karakterisert ved at hydrogeneringen gjennomføres under trykk i nærvær av metaller fra platinagruppen, spesielt i nærvær av palladium.
8.
Fremgangsmåte ifølge et av kravene 2 til 7, karakterisert ved at hydrogeneringen gjennomføres ved omgivelsestemperatur eller forhøyet temperatur i området mellom 20 og 150°C, fortrinnsvis mellom 50 og 100°C, og ved forhøyet trykk i området mellom 1 og 15 MPa (10 og 150 har), fortrinnsvis mellom 2 og 5 MPa (20 og 50 har).
9.
Fremgangsmåte for fremstilling av azabicyklo[2,2,l]heptan-derivater ved omdannelse av ifølge et av kravene 2 til 8 fremstilte forbindelser, hvor substituenten R^ tilsvarende gruppen R^-H i ligningen nedenfor inneholder en 0H- eller NH-gruppe, karakterisert ved at det som azyleringsmidler anvendes karboksylsyre, deres anhydrider eller halogenider ifølge ligningen
idet
R6 betyr (C<H>2)a -V eller (CH2)b <-> T - (CH2)C - W,
a til c = 2, 3 eller 4,
V,W er 0 eller N-alkyl, hvor alkylresten oppviser 1-4 C-atomer
T = 0, NH eller N-alkyl, hvor alkylresten oppviser 1-4 C-atomer og er fortrinnsvis metyl,
R2 betyr hydrogen eller en alkylgruppe med 1-4 C-atomer,
R3 betyr alkyl med 1 til 4 karbonatomer, fortrinnsvis metyl og Z betyr OH, halogen, spesielt klor og acetyloksy.
10.
Fremgangsmåte for fremstilling av azabicyklo[2,2,l]heptan-derivater ved omdannelse av ifølge kravene 2 til 8 fremstilte forbindelser, hvor substituenten R^ tilsvarende gruppen (CH2-Y)n-H i ligningen nedenfor inneholder en OH-gruppe, karakterisert ved at fremstillingen foregår i nærvær av sterke baser med halogenholdige forbindelser, spesielt med 2-, 3- eller 4-halogenalkylaminer (spesielt klorforbindelser), ifølge ligningen
hvori
h, i er like eller forskjellige og betyr 2 eller 3,
Y betyr en eller flere alkoksygrupper med 2 til 4
karbonatomer,
0 betyr halogen (fortrinnsvis klor), pseudohalogen, sulfat eller sulfonat,
]?2 betyr hydrogen eller alkylgrupper med 1 til 4
karbonatomer, fortrinnsvis hydrogen,
R4, R5 er like eller forskjellige og betyr alkylgruppermed 1
til 4 karbonatomer, fortrinnsvis metyl.
11.
2-azabicyklo[2,2,l]hept-5-en-derivater med formel VI
karakterisert ved at R^ betyr etyl, propyl, i-propyl, allyl eller butyl.
12.
2-azabicyklo[2,2,l]heptan-derivater med formel
karakterisert ved at
betyr restene 2-hydroksyetyl, n-propyl, 3-metoksypropyl, n-butyl, 2-etylheksyl, 2-hydroksyetoksyetyl, cykloheksyl, benzyl, 3-dimetylaminopropyl, 2-acetoksyetoksyetyl eller 2-dimetylaminoetoksyetyl.
13.
Forbindelse, karakterisert ved at den er Bis-(2-azabicyklo[2,2,l]heptyl-N-etyl)-eter.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3707911A DE3707911C1 (de) | 1987-03-12 | 1987-03-12 | Bicyclische Aminkatalysatoren |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO880733D0 NO880733D0 (no) | 1988-02-19 |
NO880733L NO880733L (no) | 1988-09-13 |
NO177010B true NO177010B (no) | 1995-03-27 |
NO177010C NO177010C (no) | 1995-07-05 |
Family
ID=6322831
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO880733A NO177010C (no) | 1987-03-12 | 1988-02-19 | Anvendelse av 2-azabicyklo[2,2,1Åhept-5-ener og 2-azabicyklo[2,2,1Åheptaner som aminokatalysatorer, fremgangsmåte til fremstilling av disse, samt spesielt egnede derivater derav |
Country Status (14)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4921879A (no) |
EP (1) | EP0282069B1 (no) |
JP (1) | JPH0714914B2 (no) |
AT (1) | ATE90368T1 (no) |
AU (1) | AU616652B2 (no) |
CA (1) | CA1333605C (no) |
DD (1) | DD280755A5 (no) |
DE (2) | DE3707911C1 (no) |
DK (1) | DK135188A (no) |
ES (1) | ES2058158T3 (no) |
FI (1) | FI880912A (no) |
NO (1) | NO177010C (no) |
SU (2) | SU1598868A3 (no) |
UA (1) | UA8016A1 (no) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4798879A (en) * | 1987-03-25 | 1989-01-17 | The B.F. Goodrich Company | Catalyzed fast cure polyurethane sealant composition |
US4946993A (en) * | 1988-11-23 | 1990-08-07 | American Cyanamid Company | 2-azabicyclo[2.2.1.]hept-5-ene-2-acetic acid, derivatives thereof and related compounds, process for the preparation of said compounds, and the use of said compounds for the manufacture of N-phosphonomethylglycine |
DE102008010753A1 (de) * | 2008-02-23 | 2009-08-27 | Bayer Materialscience Ag | Polyurethanelastomere, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung |
CN115109228B (zh) * | 2022-03-30 | 2024-06-18 | 万华节能科技(烟台)有限公司 | 一种高储存稳定性的煤矿加固煤岩体用硅酸盐改性聚氨酯材料 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE584604A (no) * | 1958-11-14 | |||
US3169972A (en) * | 1963-05-24 | 1965-02-16 | Upjohn Co | 2-azabicyclo[3.2.0]-hept-6-enes and derivatives thereof |
US3483224A (en) * | 1966-03-15 | 1969-12-09 | Union Carbide Corp | Preparation of dehydroacetic acid |
US3539660A (en) * | 1967-07-28 | 1970-11-10 | Celanese Coatings Co | Method of preparing a thermoset composition based on carboxy copolymers,epoxides,and bicyclic fused tertiary amines |
IL49034A (en) * | 1975-03-20 | 1980-02-29 | Hoechst Ag | 5-aryl-2-azabicycloalkanes their preparation their intermediates and pharmaceutical compositions comprising them |
US4065497A (en) * | 1976-03-30 | 1977-12-27 | Merck & Co., Inc. | Novel dibicyclo [3.1.1] and [2.2.1] heptyl and dibicyclo [3.1.1] and [2.2.1] heptenyl polyamines |
US4028364A (en) * | 1976-07-06 | 1977-06-07 | G. D. Searle & Co. | 2-Azabicyclo[2.2.2.]octan-2-yl-diphenyl-alkanones and related compounds |
FR2492381A1 (fr) * | 1980-10-21 | 1982-04-23 | Science Union & Cie | Nouveaux acides aza bicyclo alcane carboxyliques substitues leurs procedes de preparation et leur emploi comme inhibiteur d'enzyme |
US4405787A (en) * | 1982-04-05 | 1983-09-20 | Smithkline Beckman Corporation | 3-Carboxy-2-azabicyclo[2.2.1]heptane derivatives |
GB8323961D0 (en) * | 1983-09-07 | 1983-10-12 | Bp Chem Int Ltd | Chemical process |
-
1987
- 1987-03-12 DE DE3707911A patent/DE3707911C1/de not_active Expired
-
1988
- 1988-02-19 NO NO880733A patent/NO177010C/no unknown
- 1988-02-26 FI FI880912A patent/FI880912A/fi not_active Application Discontinuation
- 1988-03-04 JP JP63049925A patent/JPH0714914B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1988-03-09 DD DD88313524A patent/DD280755A5/de not_active IP Right Cessation
- 1988-03-10 CA CA000561026A patent/CA1333605C/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-03-11 ES ES88103856T patent/ES2058158T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1988-03-11 SU SU884355337A patent/SU1598868A3/ru active
- 1988-03-11 DE DE8888103856T patent/DE3881547D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-03-11 AU AU13022/88A patent/AU616652B2/en not_active Ceased
- 1988-03-11 SU SU884355338A patent/SU1715206A3/ru active
- 1988-03-11 EP EP88103856A patent/EP0282069B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-03-11 DK DK135188A patent/DK135188A/da not_active Application Discontinuation
- 1988-03-11 AT AT88103856T patent/ATE90368T1/de not_active IP Right Cessation
- 1988-03-11 UA UA4355338A patent/UA8016A1/uk unknown
-
1989
- 1989-07-13 US US07/378,463 patent/US4921879A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA1333605C (en) | 1994-12-20 |
JPH0714914B2 (ja) | 1995-02-22 |
US4921879A (en) | 1990-05-01 |
JPS63243071A (ja) | 1988-10-07 |
FI880912A0 (fi) | 1988-02-26 |
DE3707911C1 (de) | 1988-03-31 |
SU1715206A3 (ru) | 1992-02-23 |
NO880733L (no) | 1988-09-13 |
FI880912A (fi) | 1988-09-13 |
DK135188D0 (da) | 1988-03-11 |
EP0282069A3 (en) | 1989-11-23 |
DD280755A5 (de) | 1990-07-18 |
UA8016A1 (uk) | 1995-12-26 |
ATE90368T1 (de) | 1993-06-15 |
AU616652B2 (en) | 1991-11-07 |
NO880733D0 (no) | 1988-02-19 |
DE3881547D1 (de) | 1993-07-15 |
DK135188A (da) | 1988-09-13 |
SU1598868A3 (ru) | 1990-10-07 |
ES2058158T3 (es) | 1994-11-01 |
EP0282069A2 (de) | 1988-09-14 |
NO177010C (no) | 1995-07-05 |
AU1302288A (en) | 1988-09-15 |
EP0282069B1 (de) | 1993-06-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0202001B1 (en) | Process for the production of 2,2,6,6,-tetraalkyl 4 piperidylamines | |
US3166558A (en) | Method for preparing diazabicyclo-(2, 2, 2)-octane | |
KR102670017B1 (ko) | 톨-유사 수용체 조절제 화합물의 제조 방법 | |
EP0394967A1 (en) | Reductive amination of carbonylnitriles and similar compounds | |
US5945536A (en) | Continuous process for preparing 4-aminopiperidines | |
NO177010B (no) | Anvendelse av 2-azabicyklo[2,2,1Åhept-5-ener og 2-azabicyklo[2,2,1Åheptaner som aminokatalysatorer, fremgangsmåte til fremstilling av disse, samt spesielt egnede derivater derav | |
US3124621A (en) | Isomerization of cyclooctadiene | |
CA1336604C (en) | Process for the preparation of bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)amine | |
US3167555A (en) | Methyl substituted 1, 4-diazabicyclo(2, 2, 2)-octane and process | |
Ford et al. | Selective Catalytic Synthesis of Mixed Alkylamines and Polyfunctional Amines | |
JPH04270256A (ja) | ウレタン生成物の調製方法 | |
US3364218A (en) | Preparation of poly-1, 4-ethylenepiperazine | |
US2887488A (en) | Piperazine derivatives | |
US3900479A (en) | Process for the cyclialkylation of amines | |
US3169972A (en) | 2-azabicyclo[3.2.0]-hept-6-enes and derivatives thereof | |
US2550646A (en) | Polyamino alcohols and method for preparing them | |
US3532754A (en) | Catalytic deamination of alkyl diaminobenzenes to alkyl aminobenzenes | |
US4705897A (en) | Process for producing bicyclic diamines | |
US3410846A (en) | 7-dimethylamino-5, 6, 7, 8-tetrahydro-2-(1h)-azocinones | |
US3957820A (en) | Pyrrolidines containing two primary amino groups and process for their manufacture | |
US3410845A (en) | 7-dimethylamino-3, 4, 5, 6, 7, 8-hexahydro-2-(1h)-azocinones | |
US3415815A (en) | Process for preparing 9,9-dimethyl-4-oxo-3-aza-9-azoniabicyclo[4.2.1]-nonane salts | |
US3546233A (en) | Bis- and mono-quaternary salts of 1-(cyclicamino)cyclopropacycloalkanes | |
US2741619A (en) | Alkyl 1-alkyl-4-cyclohexylpiperidine-4-carboxylates and their synthesis | |
EP2394982A1 (en) | Process for the preparation of cis-diaminocycloalkanes |