PT90025B - Processo para a sintese de arilsulfonilalquilamidas - Google Patents

Description

A presente invenção diz respeito a um processo de síntese de arilsulfoni1alqui1amidas. As ari1sulfoni1alcui_ lamidas são produtos que se utilizam como p1astificantes das poliamidas, em particular das poliamidas 11 e 12. E importante que estes plastificantes não se degradem por acção do calor.A incorporação do plastificante faz-se a temperaturas elevadas (200° a 25O°C); isto é, durante a sua incorporação, ele não deve ser a fonte de formação de ->rodutos ácidos nue têm o risco de desenvolver uma coloração e, por outro lado, prejudicar as propriedades mecânicas dos polímeros (ruotura da cadeia). O pedido de patente de inven ção europeia EP 7623, publicado em 6 de Fevereiro de 1930, descreve um processo de purificação de arilsulfoni1 alqui1ami. das por acção de um agente alcalino a 200°C, para se obter um produto termostável. A requerente descobriu agora um processo que permite sintetizar uma arilsulfonilalquilamida termostável e, portanto, directamente utilizável como plastificante das poliamidas, sem ter de se utilizar um orocesso de ourificação como se descreve, por exemplo, na referiria patente de invenção eurooeia EP 7623.

A presente invenção refere-se a um orocesso de síntese de arilsulfonilalquilamidas de fórmula geral so₂n

R

-- --:-1 mio nt -a um atomo e ·· c i ~ ro rçuoo 'imuilo com um a c^r~. átomo;

o - í m o o 1 o b.

um cru"O a a tomo -o sim. tolo ?...

icuoic ou di 'COa.-nt- um ou maio '-ub-s:

nt' .0 'mcolh i t OO to r-cuoo o-los átomos to h a i oc·''no o e -m los esticai " 1 η OU um

ΟΊΟ ;

coi -·π a -r-fu i nt" c o n -1 i t u ! c o

S a 1 'UÍ 1 O tem atf cinco átomos carbono;

nufiant·' "', acção t·- um ari 1 sulf obslon·- n -fo co~ um- - 1 -ui 1. amin?, c = r - ct ci " ad ο o-lo cacto:

=>) te oo ^£ accr contact ar o ari 1 1 ^rota 1 oc · no t o con um ^xc-^sso do al^uilamina c uma solução acu.osa te um an~nfalc-Ίϊηο, utilicando-sc uma cu=ntitacc te ac.'ntⁿ alcalino cm ' re·' s so m rc 1 acã o ao grilsulf οίΐοίοπ-το f o ' m-~> re <- -a o ;

b) te se eliminar a ácua ~ => -1 -ui !. .-mi na ta 'a-'- orc S n i c a obt i t a ·' m a' ; o c; te na parte restante obtiêa om. b) arilsulf onilalrruila.mida.

Muito embora os símbolos P no a r substitui nt·' s diferentes, vnntaj osemm nt - , uti 1 is-on-s " os '^ro >ufo.~ nos mmio os símbolos nt T<-otutos, Or~f-~r-~n-.se arruel-s nos ~u-u.^ os su t -t it ui n ntntos soí

P„ não fPrs tor.o. tma outra família de sroêutos intm ' r s a f o" o s t ^r· • - n +- - - t aa c u e —

m. sue o símbolo P reoresenta um átomo to hidrocênio c o

síHooio é_ rcorwnta um H^uilo an-ient- , dois a s^cis átomos d e carbono ·: , nu^tro Átomos 7-- c = rbono.

ncia, te -ntre os substituintes do núci^ro b-nsénico nrq

--r~m-s' o ^ciúor, o cloro, o bromo e o m-filo. b núcl~o pod- comrort^r simultaneamente- vários r-.st substitsint·'-, isto í, moba-s~ ter, por exsmelo, ura radic-el ftilo s um ou vários átomos de bromo ou então um r^-dic-1 m-tilo um ou vários átomos de cloro, tão nrofutos o.-vt icul = 'm* nf - in t-rmrmntms aeuelcs nos QUais o símbolo renrese-nta um átomo de hidrogénio, isto é, o núcleo b^ne-tnico é n=o subs tifuído, o símbolo t represente também hidrocúnio e o sim bolo representa um radicai glsuilo com dois a mos de carbono.

Intr'' estes produtos, utiiiza-n-e , de er '· a N.n-cuti1-b'nscno-sulfonamids de rórmul^ seis áto-

s !

I

η - r~ u - 1 o sí nibol o X , t 'm o - c i mi' ic = <”os bminiη e s => nt' - ~ o símbolo '·' rcnr^^nt? um átomo c- h-Lon^rro.

O símbolo X reo c^r ° " nf -= v^nim i o= -m- nt - um áto^o c~ clo"o ·' t " bromo e, do or ~ ^c r" nci» , ·· -_- -Λ - um átomo co cloro. ' a.imiia.mina de o.= rti<-‘?> t um com-nosto eo fórmula o ~ r 1

HN n -· e u — l os símbolos X e R_o têm os sioni^cicabos definidos ' ntes,

A reacçao o arilsulr eb a lonlmi

o. -i .otal o

1-e cc baloges-eto por 1 mole cc amina, cb te nbc-so 1 mol·- fe :z: que se transtorna com um açonte alcalino.

Utilica-ec, cc preferência, o besseno-ralfor1 oreto,

i.-.C f ,	o conpo	rto no qual	o símbolo	X- representa um átomo J
g3 c Ιλ 4	sg-ínio e	o símbolo X	repre se nt	a o cloro e a n-hbr -
2. ’x i. n f	isto 6,	o composto	no qual o	simbele X reer- resta

um átomo cc bidrorínio c o símbolo X. reerrs-sf^ o r^m-; ~al z, n-buti1 o.

a) ó essencial a utilir.çção ctc um e - s o te alquilamina, o é, por 1 mole aloç? ηo t o mole cs amina ί ·*

U ΡΧ 1 • eq os ?m·, re' ,

- - Ρ----- - - -· ·· ,-οπς acção, seria n:ccssãreo _mcesiar impert de amina.

: ₃r?nte slcalico cn solução aquoea, ?oc _ e;·; amplo, os hidróxidos, "ee"'onatee, ^ícat' -ona tos ί -:

' — se, cor o ilcoolatee de mo tais alcalinos e dc ' dtilira-sc vantaj osame ntc o hidrór.id:

.ica! ou de potássio e, ce p mhera a concentração cc so:

cáustica não tenha importância, í

-η — - , r-j

- - — -ί - O'” ib r :

Ξ f cu <-· o aquosas compreendendo entre 10 · da~o :^Ί·ο aço ntc alcalino necessária ~ sul"oealoe-neto empregada cm a), s^n unç: · (soca cáutilis-r s o 1 u m meco, nuanm e reldhalorr ;or equivalente de resç.. nts al< mo, isto é ,gs se utili::et e ’ ou a sota cáustica, é preciso pelo meree 1 lo r’c suie eralome neto. 0 necessário ofilirm açerte. alcalino em relação à quantidade e stc qui orne tri c ame ntc necessária que se acaba de definir. Venm a j os amn n te , utiiiza-se um excesso rolar cue vai até ICt e, de mre ^f:< rd nci a , eseá compreendido entre 1 e 5%. è.'ão se sai do âmbito d a ormmnfm invenção se se utiliear um ersnd" "mee^^o d- _?Or_a cáu.rtica, mas ·' st-e 'roccroo s?ria com. ? i ic ado meias granoes s u - i im i c =>c!r _s c-· oroeuto em eressso aue se tèm ce oiimiuar.

.<· i Ο' C -τη rοcimo continuo ou ^r-.contin.c ~ irv ο arliculJ uma o:

•Ί - - ~ · - >y cacer-oc eoneacuar ο tpois η d.'

-3' ο a ri leo.

alcali η o a r'n??itar o r.₅o '~-c.:c ão com o açnnte alcalino, ari1s ule cb a 1 cç e r.c t o cionar o açcnt? alcalino.

oha1oçcncto a uma mistura a oue ιοc. . cl ¹ - U

Íi í o.

cação aquosa o alquila·^-·!

: m.m r a·

Ίoiccívcis, ont cmu-se mo^- ίe o rc o c oa um;

^:.C X ~ mistura a.^rita<??'^: morou·" a solução alcalin; ^uilamina não cão çoralmcnt a ação uma coleis de emulsão instável, outra varian.se do processo preparativo, pede-se tambám adicionar arilsullohaloçsneto e a solução aquosa do aq~ntc> alcalino à alquilamina com um liem iro atrmoc pera a ~-alu;ão : cm número f? molso -r aÇ’r..Icalino cm relação ao número ce mol·. c c: ari 1 cu 1' o'ea 1 o Icalin.e. C ^:l atraco" aprecia·

Dc acordo com a presente invenção, í essencial fansr eontaeear um arilsulfohalogcneto, uma alçuil-mina, áoua c o açcntc alcalino, não so saindo do âmbito da invenção ce co utili~ar um aponte alcalino anidro o ápua ou um ap nte alcalino anidro e uma alquilamina em emulsão a~uo.:a. roer utili“.ar-s? um aril sul d ohaloçs r.c t o tal e qual ou em solução num dissolvente; a alquilamina po^?e tambdm -.cr t_ai c qual ou ser c vo ntuslncntc utilinada num dissolvente, por onomplo tolueno.

Cpora-s-c, de preferfneia, à orcs.cãs a ^u.ⁿ.o- -"i r •ar?.3 tcmp·^--ratura próxima da tcmm-> r?fura ambi-ntc , iat o _ o pr^cn^ida entro C e oO C .

λ rhiração d₃ fase a) não tr.-·. imp en t ?. nci a , e.ea ção f ir.otâ"iân?a o a sua duração f fixada peia? ccn prática? ligadas con a apare Ihage r. c ec·?. a? guantida: n i o u 1 -?.? .

Esta duração é# habitual"? nte, d. ordem ce g de guine? rrinutos a algumas horas.

Esta operação de contacto f una operação já "'a ? pod? realie ar-se em çualcucr aparelhagem ufilir indústria química; vant aj os amo nte , utilixam--. ?a??? acção açitafo?.

? e i d o iccionsl ³ c 1OC°C

..aanro cocos os reagentes èxste ^£ax'ê) feitos ceclaotar, mantém-sc vantajosamonee o meio re sob agitação a uma temperatura compre? ndida entro 2C

ce -τc:

1·ί·^?ΰ ;.u fim "ο rcânica cue ec:

iia, ~ leui 1 arn.i :

ce oaracão ds>s .- .· τ „ - 1 il:

. o^ceaçec c; consisr. cca l ~a?c orgânica, 2 vare ^:o. ~ode oocrar-so "ob va~io p r c a, a tc mec cu a orrem afó algeme Isrca, ccsõe que r.ão ca ultr?_;pn.

à qual a fano orgânica começa a ~eçrnd ar-.~<

proeufoe corares ou produtos d- f-occnnoòiçãc. ã'stô tcay-Ta -*>

fura ^z b. a t i tu a 1 '".·? r.tinferior a ΙΓΟ'Έ. ’^r-rf ~ j o-ame nt· , cm c o o r» —ce. nar a 1., 0 c 170 C. feSo ae aai ao ace fia o e- m r - aa^ ínv- nca-áo t r ate a in a rico a temoe ratura a m»ir= elevadas m»r v^ri ^fica-sc o ri.aao d° degradar os arodutos •'•n-uanto ê mais eir ales oa^-ar a tama^rsturas maia

A auraçao ra operaç-ao nao tem reportar. ^:iuada eri^o cor.èiçõcs prática⁰· liga'¹;- => apar reanf idades de ápua o dc alcurlaeina a elimina data -urc ca eccea corma que fssc.ç 'a p:m~ucc: invenção, pode reclina tí-.uo ou dc. econf ínuo. Quando se tiver cl e a alquilamina, obtdm-se ue resíduo ore essencialmente 3 amida pretendida, dsali

O' re úco cue eontíu nt 3 o 3 _ Ά _

c) utilirarmo	-- ' - - . - - ...... - - -----r.
2 C ~ ?"C 7 a · z C -- e-	-— . a -. ·. =i - j_ a .. ~ - . —
em c - ~ a ~ c fir.â	e é r •'^a 1 h a η o ~ e'- v a " i e
-i. f 4 Z-Λ (—, ' — -·	-m’m- sv.n-rémr, e vemie '
u i _ a '	-3 a 23O°C sob acooo, Jav-r “ o a ccloraç-o no
final r'· o e n c a i	o cor inferior a 25C u r. i ç. *'·" o ”a-<n. C pro-
. La — O *- : — 'zz -> -*	.iilirávol coco p1 - ct1fic-ne; .
laivo	indicarão em contrário, e-^ra-^e num reactor

cl·? 7ir-r3 Ίυηίοο un açitador, cc ca^ic? c ~ r~>oc.'' l· c i c c , c~ um ir.jcctor pn.r?. insuflação dc uma corre rr:. de iae^ratem co-¹ acero, do um refricerante ascenccntc e de arrefecimento oor

b.;nho do áçua fria ou de salmoura, "'ura nte· -''e - o i 1 n oõe s

Ca-<m e) c c;y, mentém-so uma almo^rada a-oto ~ohr·- ec o r o d. u t o e .

d;·?-mo lo 1

a) Adi	cionam-se gota a çot?, duran4-.-'. uma hora -e
rrinta minutos	, 3 moles de bsncer.o-sulf oclor- ro ;c/'..3O Cl) U O z.
a uma mistura	contendo 3,051 mulc.r dr coda cáustica em co-
1 u pão a o u o s -> a	19,3777 em poço c 3,2 mcl-e ·’- n-b u t11 ami na
/ - r . T J ^'3 “2 ^‘2^2	’-2). Aantdra-ce a f copar uur - te r-aotor a ZC'"'
c. Depois fac-	se subir esta temperatura para um valor com-
oreenvido enrr	o 6C° e 65°C durante duas horas. Aoôs decan-

fação, obt-fm-sc 375 gramas de uma face orgânica contendo

3 v 7,"'h' nol	t s de ϊ·Τ# n-buti Γ'-ο noenos alf ormm.id a vC,H-êC u O z
vrjd”.; /-«r * í~·’ r	) C"d .

‘2 ”‘2 ”2“‘’3

7--.-mo lo 2

L coo j e '·. - co como se dc. soro*’·', u no -rcmolc 1, con a d i - o r o nç » cue, durante a introdução co η ο ητ? no--c 1 f oc 1 o roto, co mantém a teraoeratura içuai a 5u^C. us rocuLtado.e ο’-'^ί-ο- cão idênticos aos do Im.emolo 1.

Exomnio 3 a; Vaoa-so u, c raolf de ne nnc no-oui docior ·- to cm 3,2 . . - o ir.oics do p.-outUamina, manteiico o reactor a ou t. tm senui da, v?.can-r,e simultaneamente 3,001 moles de soca cáustica sou a forma de urna solução aouosa a i?,277 eo -> οο o , 1 mol-- a co o-no-o roeuii ocloreto, durante υ-^η no-a o trint» mi nutos, nant-ndo-s:' a tenor rotura do reactor a ^Γ°^Γ.

d i ci or.-m- s-o 7 nran?s de áoua nar? La.wr p ζ>·?"ό1ρ dc sarça da soda cáustica, 'cuece-se cr. se<~uidp o reactor a una tom o

o?ra*.ura comr' = ndida entre óO -o 3 o C durpnto duns horas.

'.pós decantação, obtêm-se '15 coamoc dc orgânica cuo contém 3 x 0,9939 moles dc BBtc.

uma

·,-χ ' - -7-h 1 Ρ - - Q Q~1 Ο ~ -ç - - —2_ ο', ...... -,ob ·π ν,-ic de ό',_ -ilí---:

- r ρή - η ο " - - £ r- ·; ο obÇ 7. d Ο Ο 77 ' C Olh ' Π — ~ — 7 —ι — ' c ont i a n a ' - - " ο r o 3 ni c » no ^c i π -"> - ^r ~ ~ - ; , o - - ~ ~ mico b--iOnff'? um a colorarão _0 V P. i ' -· ' -7 ~ ' a~"'77, "'oc-olo

- -or-- o - _ς- como SC d ' S O ” ~ V"’ u no 7—m 1 o 5., mas ui. i 1 is a η-o um rcactor de ?.ço inor. idáv~ 1 cui o "undo '. do tino 5C5 1 ·' a naote restante d o tino 115 D. Cbtdm-sc r·

-uitsdor idênticos.

dmoi o 5

a) :’o d-curso de trint? minutos, =^.-~~ - mole d- b-.rrmnomi’^Coclo:mto cm 5,1 mol's do n-but i 1 ^mi na , m.-nt"ndo-~-7 a tnnnrrstura do reactor icval a -OT. Irnois, vatatT!-''·" durante ma hora e trinta minutos 2,11 nolrm do soda cáustica "Ob a foma d" uma solução ar-uosa p 1Q,?!”⁷.

T.av»-s- a aninolg de cerca da sod= c^Austic' com L 2 ,-

ΓΤ a m a a d "	ánj p .	o ~u·" ce	-se o	re 3	c t	or 3 um=> t.~	m λ	a 0 a t	ura c on-
0 77 0 ~ 77d id a	·' nt ·."	50°	-	70°C d	U t	nt	C' t Ό ,T> m θ'” r		' 06	a d a C a 77 ~
tação, obt	o m - ~ "	5 71,	O	c m rn n s	r3	u	τ n 'c -i <-Q m	â 77	ÍOa	o7J " OOP —
tA m 2 mole	3 rl c	•a o — ->
b ;		i 1 a - s	a	3 3. CJ VI3	•"X	5	anim. como	C ~	e — Γ-	--'V—J P.O
'xcmo lo 1 .	Ve r i.	" ÍC"·-	se	OUG 3	e ό	a r	deoam 5 , 1°7	d a	η a S	s a - me r- —

o a d a — m b? durante esta destilação.

ί

-12~“ÍA-η--~ ο r~ " ί<-'ιιο n'-Ç'_oo cúrio) ' ' co ι. b m - ~ τ,"-ίο ? n i c - ΠΟ " 5. ~l a O ’ " -p o •:n = color?cSo d- i.?L ’^Γ»-"τ

C'

11o tc m : ciclo • i lo ~ r a -:

c-, --- tC :omo =c

7cr 'V'u co . c c'Lo 2, cor nantido o r·- -setor a un?. t"mm~ r- turo o.

ícu-.L m -~n vee -do 10 C durante =c ru-m on^racõ-? c intO^ução coe rmçentcs. Anós d ~ c nt a "5o , obt’n-sc 271 fr-mnam dc un? ^£ηςο oroânic? contendo 2 :: C,°oc —>ol: " de

b) . i1?-s< a ánu? a ?ni n 3 c ono cc r· c no /?”'-nnlo 1. 7cri^£ic?-sc cv.^! du*7nnt~ '-ta d ~ eti ]. ação .

,O?^C/

S I- (~T ' '-tila-se o repíduo obtido ;lh - m-s·- três "η=ΐοοδ^ cue cc b v = c i o (0, c nn rr' soord-r d cn. hoç?, à nAct^r intermédia e à c?.uá;

rmntar-rm s?o -cm neso):

'' s t i 1 a c ã o ( g s 4 Q^c/ ,1' .Ό b'ico, ^£ic?ni 3,7^e' ;n"C "Cr" - d c a na onc r?c?o c;

ensaio térmico realicado sob onnna ura?

ICO coloracão inferior a 50 Hazen c obtêm-se ICO Hat?

n cm

'•'•emoi ο ’ rocer-" como s^- -c~_c--v-u no ."~no ri^rrn~nc3 de se t~rom utiii”A^rlo 2 ,^2 moles na. uief"m-se 702,5 oramos de um a ^car~ o.m2nic t^zm 1 :: 0,9924 moles de BBS?.. Ofc t m - - e -"mult cos .

7"^mo lo ^:J roce de-se como so descreveu no mo di"^-r~nca de ·=? terem utilizado 1,12 eoL'- d~ na. O'bt^Am-se 529,S çramas de uma orcânic :< 0,oⁿ12 moles dc BBS?.. Ubt^m-so r~ soltados

Lo 2 , o om a n-but ί1 ami

-;r '-opto - i t ^Λ p e

L o 2 , c om a n-buti1ami a conf.-pêo i d“nt icos.

\ invonçao a~ : -ρ - a um ''rocv-.-o n=>u- » am^4- ~-° dc a τ i 1 .ÇU I ~ οη i I a I "U ί 1 ami d = 3 d~ acorfo COn O m;a1. Γ·- =>"

contactar um a ui. 1 su I ^£o-h = ioçc n·" to com um r--<-· -c.o c.~ -Loui l=>m.ir.2 ·.- UT.a solução aqUOaa d 3 ar*cr.tc alcalino ~ m. cuccssc c~. colação ao acilsulfo-haloçcxto c am sc^uica ~u elimina a ária c a amima en excesso "a íaaa eu-çâmica; limalmam aa arp-ra--·· a ari1sulfoci1alcaui1amida.

iate processo d particul arm.' r.lx o ama·" a 1'ma- oaama preparação -¹ a n-butillonacr.oasulf onanic a mu·.'. m. o;'a ' m r.uma forna t-srnicanente cadával a çuo a ' pc·'- utilirar mar t a j os ama mt-a· como plastificar.te daa polianiãss.

Claims (6)

1. REIVINDICAÇÕES

   1.- Processo para a síntese de arilsulfonilalquilamidas de fórmula geral na qual o símbolo representa um átomo de hidrogénio ou um grupo alquilo com 1 a 10 átomos de carbono, o símbolo R₂ representa um grupo alquilo com 1 a 10 átomos de carbono e o símbolo R^ representa um ou vários substituintes iguais ou diferentes escolhidos no grupo constituído por átomos de halogéneo e radicais alquilo com até átomos de carbono, por reacção de um arilsulfohalogeneto com uma alquilamina, carac terizado pelo facto:

   -1-6-

   a) de se fazer contactar o arilsulfo-halogeneto com um excesso de alquilamina e uma solução aquosa de um agente alcalino, sendo a quantidade de agente alcalino em excesso em relação ao arilsulfo-halogeneto empregado,

   b) de se eliminar a água e a alquilamina da fase orgânica obtida em a) e

   c) da parte restante obtida em b) se separar a arilsulfonilalquilamida.
2. 2.- Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de o excesso molar de alquilamina em relação ã quantidade estequiomêtrica estar compreendido entre 5 e 15 por cento.
3. 3. - Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo facto de o agente alcalino ser soda cáustica.
4. 4. - Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo facto de o excesso molar de agente alcalino estar de preferência compreendido entre 1 e 5 por cento.
5. 5. - Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo facto de a operação b) consistir numa destilação.
6. 6.-17-, ί ·*

   6.- Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo facto de a arilsulfonilalquilamida ser a N.n-butilbenzenossulfonamida de fórmula

   SO₂NHCH₂CH₂CH₂CH₃