PL204666B1 - Sposób wytwarzania β-hydroksyalkiloamidu - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania β-hydroksyalkiloamidu. β-hydroksyalkiloamidy maja duże znaczenie jako produkty pośrednie i jako środki sieciujące dla polimerów, β-hydroksyalkiloamidy zwykle wytwarza się drogą aminolizy estrów alkilowych za pomocą β-aminoalkoholi w obecności katalizatorów zasadowych. Wyodrębnianie i oczyszczanie tych β-hydroksyalkiloamidów następuje przy tym albo drogą krystalizacji w rozpuszczalniku albo specjalnie w przypadku stałych β-hydroksyalkiloamidów bezrozpuszczalnikowo w tak zwanym sposobie strąceniowym (sposób-slurry). Tego rodzaju sposób ujawniono w opisie US 5,101,073 oraz w opisie EP 0 473 380 B1. Sposób-slurry polega na tym, że równowagową reakcję, zachodzącą podczas wytwarzania β-hydroksyalkiloamidów, przesuwa się w kierunku żądanego produktu końcowego dzięki temu, że przez ogrzewanie w określonym zakresie temperaturowym ze stopu wytrąca się żądany β-hydroksyalkiloamid i wskutek tego stop krystalizuje. Niekorzystnym w tym sposobie jest stosowanie równomolowych ilości estru alkilowego i β-hydroksyalkiloamidu.

Dalszy sposób wytwarzania β-hydroksyalkiloamidów opisano w DE 198 23 925. W sposobie tym w nieobecności rozpuszczalników ester poddaje się reakcji z aminoalkoholami w obecności katalizatorów zasadowych.

Z opisu EP-A-322 834 znany jest lakier proszkowy, zawierający poliester i β-hydroksyalkilamidy jako środki sieciujące (utwardzacze). Za pomocą tamże opisanych preparatów można wytwarzać odpowiednie powłoki o dobrych właściwościach.

Z uwagi na duże znaczenie β-hydroksyalkiloamidów jako produktów pośrednich, zwłaszcza jako środków sieciujących dla poliestrowych lakierów proszkowych, tak jak to ujawniono w opisie EP-A-322 834, istnieje ostatnio wielkie zainteresowanie nowoczesnymi β-hydroksyalkiloamidami.

Celem wynalazku jest zatem opracowanie odpowiedniego sposobu wytwarzania β-hydroksyalkiloamidów.

Osiąga się ten cel za pomocą niżej omówionego sposobu wytwarzania tych związków.

Wytworzone tym sposobem β-hydroksyalkiloamidy są objęte ogólnym wzorem 1,

W z ó r 1

w którym R1 oznacza H albo liniowy lub rozgałęziony C1-C10-alkil, a R2 oznacza liniowy lub rozgałęziony C₁-C₅-alkil. Te β-hydroksyalkiloamidy odznaczają się w szczególności podstawionym atomem węgla, sąsiednim względem grupy-OH. W przypadku β-hydroksyalkiloamidów zajmuje to położenie rodnik R2.

Korzystnie ten β-hydroksyalkiloamid jest zbudowany tak, że R₁ oznacza H, fe/f-butyl, izopropyl lub pentyl i zajmuje położenie para względem grupy-CO.

Szczególnie korzystna postać wykonania wyróżnia się tym, że rodnikiem R1 jest wodór, a rodnikiem R2 jest metyl.

Sposób wytwarzania tych β-hydroksyalkiloamidów polega według wynalazku na tym, że pochodną kwasu karboksylowego o ogólnym wzorze 2,

PL 204 666 B1

w którym R1 ma wyż ej podane znaczenie, a R3 oznacza chlorowiec, korzystnie chlor, poddaje się reakcji z alkanoloaminą o ogólnym wzorze 3, r₂ /CH2-CH-0H

HN

CH₂-CH-OH

R₂

Wzór 3 , w którym R2 ma wyż ej podane znaczenie.

Reakcja pochodnej kwasu karboksylowego i alkanoloaminy korzystnie zachodzi w roztworze. Jako faworyzowane rozpuszczalniki należy wspomnieć: aromatyczne węglowodory, takie jak benzen, toluen lub ksylen. Bardzo odpowiednimi są też etery, takie jak eter etylowy lub mieszaniny wspomnianych rozpuszczalników.

Istotne w przypadku sposobu według wynalazku jest to, że pochodną kwasu karboksylowego o ogólnym wzorze 2 i alkanoloaminę o ogólnym wzorze 3 poddaje się reakcji w warunkach energicznego mieszania. Korzystnie umieszcza się alkanoloaminę i w warunkach energicznego mieszania następnie wkrapla się pochodną kwasu karboksylowego.

W przypadku halogenków kwasu karboksylowego (tj. R3 oznaczają cego chlorowiec) reakcja następuje w temperaturze od -10°C do 25°C, korzystnie w temperaturze 0-10°C. Reakcja zwykle trwa 0,5-5 godzin. Najkorzystniejszy jest okres trwania reakcji rzędu 2 godzin.

Korzystnie jako pochodną kwasu karboksylowego stosuje się chlorek benzoilu, a jako alkanoloaminę stosuje się diizopropanoloaminę.

β-hydroksyalkiloamid według wynalazku jest szczególnie odpowiedni jako środek sieciujący dla polimerów. Szczególnie korzystnie β-hydroksyalkiloamid stosuje się jako środek sieciujący dla dla lakierów proszkowych, zawierających poliestry lub akrylany jako polimer.

Zasadniczo można ten β-hydroksyalkiloamid stosować jako środek sieciujący (utwardzacz) analogicznie do β-hydroksylakiloamidów, jakie są wyszczególnione w opisie EP-A-322 A34. Wytworzone sposobem według wynalazku β-hydroksyalkiloamidy można też stosować w połączeniu z innymi utwardzaczami. Jako przykład należy tu podać utwardzacz rozprowadzany pod nazwą PRIMID® przez firmę EMS-Chemie AG, Domat/Ems. PRIMID^® jest N,N,N'N'-2-hydroksyetyloadypoamidem.

Wynalazek bliżej objaśniono na podstawie niżej podanego przykładu wytwarzania, w którym R1 oznacza H, a R2 oznacza CH3.

Przykład wytwarzania. W czwórszyjnej kolbie o pojemności 1 litra, zaopatrzonej w mieszadło, wkraplacz, termometr i chłodnicę zwrotną, umieszcza się 44,16 g (0,32 mola) bezwodnego K2CO3,

PL 204 666 B1

42,56 g (0,32 mola) diizopropyloaminy, 160 ml wody i 160 ml eteru etylowego. Do wkraplacza odważa się 44,96 g (0,32 mola) chlorku benzoilu i rozpuszcza w toluenie. Roztwór ten w ciągu 2 godzin wkrapla się w warunkach energicznego mieszania do kolby reakcyjnej. Podczas dodawania utrzymuje się mieszaninę reakcyjną w temperaturze 0-5°C. Po dodaniu nadal miesza się w ciągu 30 minut w temperaturze 0-5°C. Następnie usuwa się łaźnię lodową i mieszaninę nadal miesza się w ciągu 50 minut w temperaturze pokojowej.

Utworzony podczas reakcji osad odsącza się, przemywa dwukrotnie porcjami po 35 ml toluenu i nastę pnie trzykrotnie porcjami po 30 ml eteru etylowego, po czym suszy w temperaturze 50°C pod próżnią. Osuszony produkt surowy (74,28 g) ogrzewa się do stanu wrzenia w benzenie (25% roztwór), nierozpuszczalne cząstki odsącza się, a produkt krystalizuje się w temperaturze pokojowej. Po odsączeniu i suszeniu otrzymuje się 51,80 g (68%) N,N-bis-(2-hydroksyizopropylo)-benzamidu o temperaturze topnienia 103°C.

Analiza elementarna wykazuje: dla C13H19NO3 obliczono: C=65,82%; H=8,02%; N=5,91%; O=20,25%; znaleziono: C=66,25%; H=8,09%; N=5,83%; O=19,83%.

Claims (5)

1. Sposób wytwarzania β-hydroksyalkiloamidu o ogólnym wzorze 1, w którym R1 oznacza H albo liniowy lub rozgałęziony C1-C10-alkil, a R2 oznacza liniowy lub rozgałęziony C1-C5-alkil, znamienny tym, pochodną kwasu karboksylowego o ogólnym wzorze 2, w którym R1 ma wyżej podane znaczenie, a R3 oznacza chlorowiec, poddaje się reakcji z alkanoloamin ą o ogólnym wzorze 3,

PL 204 666 B1 r₂ /CH2-CH-0H

HN

CH₂-CH-OH

R₂

Wzór 3 , w którym R2 ma wyż ej podane znaczenie.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że pochodną kwasu karboksylowego o ogólnym wzorze 2, w którym R3 oznacza chlorowiec, poddaje się reakcji z alkanoloaminą o ogólnym wzorze 3 w temperaturze od -10°C do 25°C.

3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że jako pochodną kwasu karboksylowego stosuje się chlorek benzoilu, a jako alkanoloaminę stosuje się diizopropanoloaminę.

4. Sposób według jednego z zastrz. 1-3, znamienny tym, że jako rozpuszczalnik stosuje się aromatyczne węglowodory, takie jak benzen, toluen lub ksylen i/lub etery.

5. Sposób według jednego z zastrz. 1-4, znamienny tym, że umieszcza się alkanoloaminę i w warunkach energicznego mieszania dodaje się pochodną kwasu karboksylowego.