WO2006084880A1 - Method for producing oligomerised polyisocyanates and their use - Google Patents

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WO2006084880A1
WO2006084880A1 PCT/EP2006/050811 EP2006050811W WO2006084880A1 WO 2006084880 A1 WO2006084880 A1 WO 2006084880A1 EP 2006050811 W EP2006050811 W EP 2006050811W WO 2006084880 A1 WO2006084880 A1 WO 2006084880A1
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WO
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hydrogen
methyl
ethyl
group
butyl
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PCT/EP2006/050811
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Eva Wagner
Bernd Bruchmann
Matthias Maase
Alfred Oftring
Joachim JÄHME
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Basf Aktiengesellschaft
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/02Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates of isocyanates or isothiocyanates only
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/16Catalysts
    • C08G18/18Catalysts containing secondary or tertiary amines or salts thereof
    • C08G18/1875Catalysts containing secondary or tertiary amines or salts thereof containing ammonium salts or mixtures of secondary of tertiary amines and acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2115/00Oligomerisation
    • C08G2115/02Oligomerisation to isocyanurate groups

Definitions

  • the present invention relates to a novel process for the preparation of polyisocyanates by a partial oligomerization of diisocyanates in the presence of at least one oligomerization catalyst from the group of ionic liquids and the use of the polyisocyanates thus obtainable as a polyisocyanate component in polyurethane paints.
  • a disadvantage of the known 2-hydroxyalkylammonium catalysts is that they are solids which, as such, are difficult to meter.
  • Such 2-hydroxyalkylammonium catalysts are partly commercially available, but mostly only as a solution in alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, etc. However, alcohols react with isocyanates and thus cause by-products.
  • JP-A 2002 097244 describes a process in which the isocyanurate formation is carried out with a known catalyst having a 2-hydroxyalkylammonium structure, in the presence of ascorbic acid as co-catalyst. Ascorbic acid is thus added as a further component, but does not represent the anion of the catalyst.
  • lithium salicylate is a hard-to-meterable solid and in addition is not readily thermally deactivatable.
  • WO 03/093246 describes ionic liquids which can also be used as catalysts in the oligomerization of isocyanates, which consist of a five-membered nitrogen heteroaromatic and one with 4 hydrocarbon radicals substituted ammonium or phosphonium cation, wherein the hydrocarbon radicals contain up to 3 heteroatoms and may optionally be halogen-substituted.
  • WO 02/092656 describes a process for the oligomerization of isocyanates with the aid of ionic liquids whose anions have 1, 2, 3 and / or 1, 2, 4
  • Cations may be alkali or alkaline earth metals or ammonium or phosphonium ions substituted with 4 hydrocarbon radicals.
  • WO 02/092657 describes a process for the oligomerization of isocyanates with the aid of ionic liquids whose anions have a 1,2,3- and / or 1,2,4-
  • Cations may be alkali or alkaline earth metals or ammonium or phosphonium ions containing hydrogen, saturated or unsaturated aliphatic or cycloaliphatic, optionally substituted aromatic or araliphatic radicals having up to 24 carbon atoms and optionally up to 3 heteroatoms and may optionally be substituted by halogen atoms or hydroxy groups , are substituted.
  • the object of the present invention was to provide further catalysts for the production of polyisocyanates by a very simple process in very good quality, which should be highly reactive, easy to dose and thermally deactivatable.
  • This object has been achieved by a process for the preparation of polyisocyanates containing isocyanurate, biuret and / or allophanate groups by at least partial oligomerization of diisocyanates, in which the reaction is carried out in the presence of at least one oligomerization catalyst, which is an ionic liquid the structure
  • R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 may each independently be the same or different and represent a straight-chain or branched C 1 - to C 2 o-alkyl group, an optionally substituted C 5 - to C ⁇ -cycloalkyl group, an optionally substituted C 7 - to do-aralkyl group, or an optionally substituted C 6 -C 12 - aryl group or two or more of the radicals R 1 to R 3 together are a 4-, 5- or 6 - form a membered alkylene chain or together with a nitrogen atom form a 5- or 6-membered ring which may contain an additional nitrogen or oxygen as a bridging member or together form a multi-membered, preferably six-membered multi-ring system, preferably Zweiringsystem, the one or more additional Nitrogen atoms, oxygen atoms or nitrogen and oxygen atoms may contain as bridge members and
  • R 4 , R 5 , R 6 and R 7 may additionally be hydrogen.
  • Ionic liquids in the context of this document are those which compounds which consist of at least one cation and at least one anion and at normal pressure have a melting point of not more than 100 0 C, preferably not more than 90 ° C, particularly preferably not more as 80 0 C, most preferably of not more than 70 0 C, in particular not more than 60 0 C and especially not more than 50 0 C.
  • the ionic FIüs- fluids are liquid under the reaction conditions, but upon cooling to lower temperatures, for example at least 10 0 C below the reaction temperature, preferably 20 0 C, particularly preferably 25 and very particularly preferably at least 30 0 C below the reaction temperature, solid, so that the compounds by a separation of solids, for example, a filtration or sedimentation, can be separated off.
  • the ionic liquids are liquid under the conditions of the reaction and remain so even in the reaction mixture up to a temperature of room temperature, preferably up to 20 0 C, more preferably up to 15 0 C and most preferably up to 15 ° C.
  • C 1 - to C 2 o-alkyl group for example methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, iso-butyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, 2 Ethylhexyl, 2,4,4-trimethylpentyl, decyl, 1, 1-dimethylpropyl, 1, 1-dimethylbutyl or 1, 1, 3, 3-tetramethylbutyl, an optionally substituted C 5 - to Ci 2 cycloalkyl group, cyclopentyl, cyclohexyl xyl, cyclooctyl, cyclododecyl, methylcyclopentyl, dimethylcyclopentyl, Methylcyclohe- xyl, dimethylcyclohexyl, diethylcyclo
  • C 7 to C 10 aralkyl group for example, benzyl, 1-phenylethyl, 2-phenylethyl, ⁇ , ⁇ -dimethylbenzyl, benzhydryl, p-tolylmethyl, 1- (p-butylphenyl) ethyl, o, m or p-chlorobenzyl, 2,4-dichlorobenzyl, o-, m- or p-methoxybenzyl or o-, m- or p-ethoxybenzyl,
  • an optionally substituted C 6 -C 2 aryl group for example phenyl, 2-, 3- or 4-methylphenyl, ⁇ -naphthyl or ß-naphthyl, furyl, thiophenyl, pyrryl, pyridyl, indolyl, benzoxazolyl, benzimidazolyl, benzthiazolyl, dimethylpyridyl, methylquinolyl , Dimethylpyrryl, methoxyfuryl, dimethoxypyridyl, difluoropyridyl, methylthiophenyl, isopropylthiophenyl, tert-butylthiophenyl, pyridazinyl, pyrimidinyl, pyrazinyl, imidazolyl or pyrazolyl.
  • R 1 to R 3 are each independently of one another methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, 2-ethylhexyl, phenyl, ⁇ - or ⁇ -naphthyl, benzyl, cyclopentyl or cyclohexyl.
  • radicals R 1 to R 3 may be, for example, 1,4-butylene, 1,5-pentylene, 3-oxa-1, 5-pentylene, 3-aza-1, 5-pentylene or 3-methyl-3-aza-1, 5-pentylene.
  • radicals R 1 to R 3 are independently methyl, ethyl, Propyt, isopropyl, n-butyl, tert-butyl, phenyl and benzyl, particularly preferably methyl, ethyl, n-butyl, phenyl and benzyl, especially preferred are methyl, ethyl and n-butyl and especially methyl.
  • R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are independently hydrogen, methyl, ethyl, n-propyl, n-butyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, 2-ethylhexyl, phenyl , ⁇ - or ß-naphthyl, benzyl, cyclopentyl or cyclohexyl.
  • R 6 and R 7 are hydrogen, methyl and phenyl, more preferably at least one of R 6 and R 7 is hydrogen or methyl and most preferably both R 6 and R 7 are hydrogen.
  • Ammonium ions containing ring systems are, for example, methylated, ethylated or benzylated piperazines, piperidines, pyrrolidine, morpholines, quinuclidines (1-azabicyclo [2.2.2] octane) or triethylenediamines.
  • R 1 , R 2 and R 3 are the same and at least one of R 4 and R 5 is hydrogen and both R 6 and R 7 are hydrogen, more preferably R 1 , R 2 and R 3 are the same and both R 4 and R 4 R 5 is hydrogen and both R 6 and R 7 are hydrogen.
  • 2-hydroxyethyltrimethylammonium 2-hydroxypropyltrimethylammonium, 2-hydroxyethyltriethylammonium, 2-hydroxypropyltriethylammonium, 2-hydroxyethyltri-n-butylammonium, 2-hydroxypropyltri-n-butylammonium, 2-hydroxyethyl tri-n-octylammonium and 2-hydroxypropyl-tri-n-octylammonium.
  • the corresponding anions according to the invention are arbitrary, as long as they form an ionic liquid with the above melting point with the cation. They are preferably selected from the group of the carboxylates, sulfates, sulfites, sulfonates, sulfinates, phosphates, phosphonates, phosphinates and / or metal halides.
  • Carboxylates are those compounds which have at least one COO " group, sulfates those compounds which have at least one SO 4 2" - or R a -O- (SO 2 ) -O " - group, the same applies to sulfites (SO 3 2 "- or R a -O- (SO) -O ⁇ ), sulfonates (R a - SO 3"), sulfinates (R a - (SO) -O), phosphates (PO 4 3 ", R a - O-PO 3 2 " or (R a -O) 2 -PO 2 " ), phosphonates (secondary phosphites, HPO 3 2 " , R 3 PO 3 2" , (R b -O) -R a PO 2 l ) and phosphinates (hypophosphites, H 2 PO 2 " , R a R b PO 2 ⁇ ).
  • R a and R b independently of one another denote straight-chain or branched C 1 - to C 20 -alkyl groups, an optionally substituted C 5 - to C 12 -cycloalkyl group, an optionally substituted C 7 - to C 10 -aralkyl group, or an optionally substituted C 6 -C 12 aryl group in the meanings as indicated above.
  • Metal halides are such compounds M x Hal / " ,
  • M is a metal of the 1st to 5th main group or the 1st to 8 subgroup or a lanthanide or actinide and also phosphorus, silicon or boron
  • Hal is a halide or pseudohalide x and y are independently a positive integer and z is the sum of the charge of the metal and the charges of the halides.
  • metals M are Li, Na, K, Cs, Mg, Ca, Ba, Al, Ga, Sn, Sb, Bi, Ti, Zr, V, Nb, Cr, Mo, W, Mn, Fe, Ru, Co , Rh, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Zn, Hg, Ce or Sm and also P, Si and B.
  • Hal are F, Cl, Br, I, SCN, OCN and CN.
  • x can be from 1 to 5.
  • y is dependent on the oxidation state of the particular metal M used, and is at least 1 greater than the sum of the charges of x metals M.
  • carboxylates are those of the formula R 8 -COO ", wherein R 8 is a geradket- term or branched C 1 - to C 2 o alkyl group, an optionally substituted C 5 - to Ci 2 cycloalkyl group, an optionally substituted C 7 - to C O aralkyl group, an optionally substituted C 6 -C 2 aryl group, or optionally substituted by one or more oxygen and / or sulfur atoms and / or one or more substituted or unsubstituted imino groups or by functional groups, aryl, alkyl Aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles substituted CrC ⁇ alkyl or C 6 to Ci 2 -aryl.
  • carboxylates are aromatic carboxylates, ie those in which R 8 is an optionally substituted C 6 to C 12 aryl, especially an aryl containing at least one oxygen or nitrogen atom and / or substituted with at least one oxygen or nitrogen-containing substituent is particularly preferably an aryl containing at least one oxygen or nitrogen atom and / or substituted with at least one hydroxyl and / or amino group, most preferably salicylic acid and nicotinic acid are preferred.
  • sulfates are sulfate, hydrogen sulfate, methyl sulfate and ethyl sulfate,
  • sulfites are sulfite, hydrogen sulfite, methyl sulfite and ethyl sulfite,
  • sulfonates are methanesulfonate, trifluoromethanesulfonate, benzenesulfonate, p-toluenesulfonate, p-bromobenzenesulfonate, camphorsulfonate and dodecanesulfonate
  • sulfinates are hydroxymethanesulfinate (formaldehyde sulfoxylate)
  • phosphates are phosphate, hydrogen phosphate, dihydrogen phosphate, methyl phosphate, dimethyl phosphate, ethyl phosphate, diethyl phosphate, glycerophosphate, di-n-butyl phosphate, di-2-ethylhexyl phosphate, diphenyl phosphate,
  • phosphonates are phenylphosphonate and methylphosphonate
  • phosphinates examples are phosphinate.
  • metal halides are AICI 4 “ , FeCl 4 “ , AlBr 4 “ , ZnCl 3 “ , BeCl 3 “ , ZnBr 3 “ , ZnI 3 “ , CuCl 3 “ , CuCl 2 “ , CoCl 3 “ , CoI 3 “ , FeI 3 “ FeCl 3 “ , TiCl 5 “ , TiCl 6 2 MiCl 4 " , SnCl 3 “ , SnCl 4 “ , SnCl 4 2 “ , MnCl 3 “ , MnCl 4 2 “ , MnBr 3 “ , ScCl 4 “ , BCI 4 “ , BBr 4 “ , GaCl 4 “ , ReCl 6 “ , ZrCl 5 “ , NbCl 6 “ , VCI 4 “ , CrCl 3 “ , MoCl 6 “ , YCl 4 “ , CdCl 3 “ , CdBr 3
  • metal halides are mixtures of halides or pseudo-halides of the abovementioned cations with Lewis acids, such as AICI 3 , FeCl 3 , AlBr 3 and ZnCl 2 , BeCl 2 , ZnBr 2 , ZnI 2 , ZnSO 4 , CuCl 2 , CuCl, Cu (O 3 SCF 3 ) 2 , CoCl 2 , CoI 2 , FeI 2 , FeCl 2 , FeCl 2 (THF) 2 , TiCl 4 (THF) 2 , TiCl 4 , TiCl 3 , CITi (OiPr) 3 , SnCl 2 , SnCl 4 , Sn (SO 4 ), Sn (SO 4 ) 2 , MnCl 2 , MnBr 2 , ScCl 3 , BPh 3 , BCI 3 , BBr 3 , BF 3 -OEt 2 , BF 3
  • the oligomerization catalysts of the invention are generally catalytically active over a temperature range of about 30 to 100 ° C and can be thermally deactivated at temperatures above 100 0 C, which can advantageously dispense with catalyst poisons.
  • the preferred reaction temperature is generally 10 to 150 ° C, particularly preferably 30 to 100 0 C.
  • the reaction temperature very particularly preferably 80 to 90 0 C and nat in the case of Isophorondiisocya- it is very particularly preferably 60 to 70 "C.
  • the reaction rate of the oligomerization reaction can be at least maintained or used when using the ionic liquids according to the invention in comparison to commercially available oligomerization catalysts, such as preferably N- (2-hydroxypropyl) -N, N, N-trimethylammonium 2-ethylhexanoate (DABCO TMR® from Air Products) even increased.
  • oligomerization catalysts such as preferably N- (2-hydroxypropyl) -N, N, N-trimethylammonium 2-ethylhexanoate (DABCO TMR® from Air Products) even increased.
  • polyisocyanates having extremely low Hazen color numbers DIN ISO 6271
  • the oligomerization catalysts which can be used according to the invention can be prepared by known processes.
  • the corresponding tertiary amines with an alkylating agent such as alkyl halides, dialkyl carbonates or dialkyl sulfate, in the absence or presence of solvents, such as chlorobenzene, toluene or xylene, are reacted at temperatures of preferably 100 to 180 0 C for reaction.
  • the reaction may be carried out under pressure when the amine used is gaseous under the reaction conditions.
  • Preferred alkylating agents are methyl chloride, ethyl chloride, methyl iodide, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, di-n-butyl carbonate, dimethyl sulfate and diethyl sulfate, and also benzyl chloride.
  • Suitable tertiary amines for the alkylation include: dimethylethanolamine, di-n-butylethanolamine, dioctylethanolamine, hydroxyethylpiperidine and hydroxyethyl morpholine.
  • the ionic liquids according to the invention can be prepared by quaternization with alkylene oxides.
  • the corrsponding teriary amines are reacted with substituted or unsubstituted alkylene oxides having 2 to 24 carbon atoms, in particular with alkylene oxides having halogen, hydroxy, noncyclic ether or ammonium substituents.
  • aliphatic 1,2-alkylene oxides having 2 to 4 carbon atoms for example ethylene oxide, propylene oxide, vinyl oxirane, 1,2-butylene oxide, 2,3-butylene oxide or isobutylene oxide, aliphatic 1,2-alkylene oxides with 5 to 24 carbon atoms, cycloaliphatic alkylene oxides, for example cyclopentene oxide, cyclohexene oxide or cyclododecatriene (1, 5,9) -monoxide, araliphatic alkylene oxides, for example styrene oxide.
  • Preferred substituted alkylene oxides are, for example, epichlorohydrin, epibromohydrin, 2,3-epoxy-1-propanol, 1-allyloxy-2,3-epoxypropane, 2,3-epoxy-phenyl ether, 2,3-epoxypropyl-isopropyl ether, 2,3 Epoxypropyl octyl ether or 2,3-epoxypropyltrimethyl ammonium chloride.
  • 1,2-alkylene oxides having 2 to 4 C atoms, in particular ethylene oxide and / or propylene oxide and especially ethylene oxide.
  • the tertiary amine and the alkylene oxide are generally used in a molar ratio of 1 to 0.4 to 1 to 10. Particularly advantageous is a molar ratio of 1 to 1 to 1 to 1, 5, in particular from 1 to 1, 03 to 1 to 1.2.
  • the reaction of the tertiary amine with the alkylene oxide can be carried out at 20 to 200 0 C. A temperature range from 30 to 150 ° C., in particular from 40 to 100 ° C., is preferred.
  • the reaction can be carried out both at atmospheric pressure or at reduced pressure, as well as at elevated pressure, for example at a pressure of 0.8 to 50 bar, in particular at a pressure of 1 to 10 bar.
  • tertiary amines for the alkoxylation are: trimethylamine, triethylamine, Th-n-butylamine, ethyldiisopropylamine, N, N'-dimethylpiperazine, N-methoxyphenylpiperazine, N-methylpiperidine, N-ethyl piperidine, quinuclidine and trialkylamines, such as Trimethyl-, triethyl- and tripropylamine and preferably 1, 4-dimethyl-piperazine, N, N-dimethylbenzylamine and triethylenediamine.
  • the amine When an amine reacts with an unsymmetrically substituted epoxide, the amine usually reacts with the least substituted carbon atom. Depending on the steric demand of the amine, mixtures of the two possible regioisomers can form.
  • tetrasubstituted ammonium ions obtainable after quaternization with the alkylating agent as counterion, such as chloride, iodide, methyl carbonate or methyl sulfate, if they are not already the ionic liquids according to the invention are then converted in a preferred embodiment by treatment with an anion exchanger, in the tetrasubstituted ammonium hydroxide , which can then be subsequently reacted with the corrosive acid of the desired counterion.
  • the alkylating agent as counterion such as chloride, iodide, methyl carbonate or methyl sulfate
  • the resulting equivalent amounts of water can either be left in the catalyst or can preferably be removed or depleted by treatment with a desiccant such as molecular sieve or zeolite, or azeotropic distillation with an entraining agent such as cyclohexane, benzene or toluene , As a rule, a water content in the catalyst below 0.5% by weight is sufficient for use in the reaction according to the invention and is desired.
  • a desiccant such as molecular sieve or zeolite, or azeotropic distillation with an entraining agent such as cyclohexane, benzene or toluene .
  • a basic ion exchange resin eg Amberlyst®, Dowex® or Sephadex® type
  • a basic ion exchange resin eg Amberlyst®, Dowex® or Sephadex® type
  • potassium hydroxide solution or sodium hydroxide solution is activated with potassium hydroxide solution or sodium hydroxide solution and loaded with the corrosive acid of the desired counterion.
  • Ammonium salt is charged and eluted.
  • the Eluate contains the desired quart. Ammonium salt.
  • the solvent can be removed by applying a vacuum.
  • the catalysts can also be obtained by cation exchange in solution in a very pure form, when used as reactants, the anions underlying silver salts.
  • the preparation of the catalysts according to the invention can be carried out, for example, analogously to the working instructions, as described in US Pat. No. 5,691,440, Sp. 11, Z. 24 - Sp. 12, Z. 41.
  • the alkylation of tertiary amines can be carried out, for example, as follows: the tertiary amine is optionally in a suitable solvent, for example a C 1 -C 4 -AlkOhOl, preferably methanol or ethanol, with the alkylating agent in over or under stoichiometric or preferably equimolar Amounts, for example 0.75-1.25 mol / mol, preferably 0.9-1.1 mol / mol, based on the tertiary amine, if appropriate at elevated pressure for 30 minutes to 24 hours at a temperature between room temperature and 120 ° C, optionally reacted with increasing temperature in the course of the reaction. After completion of the reaction, the volatiles are separated by distillation and optionally washed or recrystallized.
  • a suitable solvent for example a C 1 -C 4 -AlkOhOl, preferably methanol or ethanol
  • the alkylating agent in over or under stoichi
  • the tetrasubstituted ammonium ion thus obtained with the counterion of the alkylating agent can then be exchanged, for example, with an anion exchanger charged with hydroxide ions for a hydroxide genion, as described, for example, in DE-OS 25 27 242, page 6, bottom or ebda, in US Pat Production Examples 1 and 2 are described on pages 13 and 14.
  • the tetrasubstituted ammonium hydroxide thus obtained or a commercially available one can then be reacted with the desired corresponding counterion to the catalyst of the present invention.
  • the tetra-substituted ammonium hydroxide is initially charged, for example in a solvent, preferably a solvent which forms an azeotrope with water, for example a C 1 -C 4 -AlkOhOl, preferably methanol or ethanol, and to the desired corresponding counterion, optionally also in the same or a different solvent, added slowly.
  • the addition may be from 0 to 100 ° C., preferably from 0 to 80, particularly preferably from 0 to 60, very particularly preferably from 10 to 40 ° C., and in particular at room temperature.
  • the catalyst according to the invention can be used and optionally can be taken up in a solvent.
  • a solvent may also contain isocyanate-reactive groups.
  • the catalyst of the invention can be used in bulk or as a solution, preferably in bulk as a melt.
  • the catalyst in solution, although it is already liquid as an ionic liquid, for example, to be able to better dose a more dilute solution.
  • the catalyst is used as a solution, depending on the solubility in the solvent used, a 10 to 80%, preferably 10 to 50, particularly preferably 15 to 45, and very particularly preferably 30 to 40% strength by weight solution is generally employed ,
  • oligomerization catalysts it is also possible to use mixtures with other known oligomerization catalysts, these being used in wide proportions, e.g. in proportions of 90:10 to 10:90, preferably 80:20 to 20:80 and particularly preferably 60:40 to 40:60 can be mixed.
  • the oligomerization catalysts according to the invention are expediently used in the smallest possible effective amounts which can be determined experimentally in a simple manner.
  • the ionic liquids are used in an amount of from 0.002 to 0.05% by weight, preferably from 0.005 to 0.02% by weight, based on the weight of the diisocyanates.
  • the process according to the invention can be used to prepare biuret, allophanate and / or isocyanurate-containing polyisocyanates via ionic liquids.
  • ionic liquids for this, of course, in the preparation of allophanate groups at least one hydrox groups-containing compound or in the production of biuret at least one biuretizing agent, such as amine, water or dehydrating compounds, such as tert-butanol, and / or a urea present be.
  • the process according to the invention is expediently carried out at a temperature in the range from 10 to 100 ° C. and reaction times of 10 minutes to 6 hours, preferably from 20 minutes to 3 hours, particularly preferably from 20 minutes to 2 hours.
  • reaction temperatures above 50 0 C particularly preferably from 60 to 120 0 C Wandt reasonable and receive substantially colorless oligomerization.
  • the oligomerization can be carried out continuously, semicontinuously or discontinuously, preferably batchwise.
  • the isocyanate to be oligomerized is initially charged, preferably completely, and the at least one catalyst is added slowly and / or in portions, then brought to the desired reaction temperature and the remainder of the catalyst, if appropriate in portions, is added.
  • An alternative production variant proceeds as follows: In the batch process, work is carried out in a stirred reactor.
  • the mixture of diisocyanate and catalyst is usually initially charged at not more than 40 0 C, since at this temperature usually no reaction takes place. Subsequently, the temperature of the reaction mixture to initiate the oligomerization to 50 to 120 0 C, preferably increased to 55 to 90 0 C.
  • the catalyst can also be metered in after the diisocyanate has reached the temperature necessary for the reaction.
  • the oligomerization is usually exothermic, the catalyst can preferably be used in pure form. It is also possible to dissolve the catalyst in a suitable solvent and to use it in this form.
  • a continuous oligomerization is conveniently carried out in a reaction coil with continuous, simultaneous addition of diisocyanate and the catalyst at 50 to 140 0 C and within 30 seconds to 4 hours.
  • a reaction coil with a small diameter leads to the achievement of high flow velocities and consequently good mixing.
  • the continuous oligomerization can also be carried out in a kettle cascade. Also conceivable is a combination of boiler cascade and tubular reactor.
  • the reaction is usually carried out in a gas or gas mixture which is inert under the reaction conditions, for example those having an oxygen content of less than 2, preferably less than 1, particularly preferably less than 0.5,% by volume, nitrogen, argon, helium, nitrogen-noble gas mixtures are preferred. particularly preferred is nitrogen.
  • carbon dioxide (CO 2 ) can also be used as the gas. This is preferred, for example, when 1,6-hexamethylene diisocyanate is used, but less preferably when isophorone diisocyanate is used.
  • the oligomerization reaction can be terminated, for example, thermally or by deactivating the oligomerization catalyst.
  • a conversion of 10 to 60% (based on the NCO content before the reaction) is desired.
  • the conversion is preferably controlled to 20 to 50%, with isophorone diisocyanate preferably to 10 to 40%.
  • the product may contain, in addition to monomeric isocyanate, further compounds which have one or more oligomer structures, for example isocyanurate, uretdione, biuret, urethane, oxadiazinetrione, iminooxadiazinetrione, urea, amide and / or allophanate groups , Compounds of this type are described in the literature.
  • Suitable deactivating agents are, for example, inorganic acids, e.g. Hydrogen chloride, phosphorous acid or phosphoric acid, carboxylic acid halides, e.g. Acetyl chloride or benzoyl chloride, sulfonic acids or esters, e.g. Methanesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid methyl or ethyl ester, m-chloroperbenzoic acid and preferably dialkyl phosphates such as e.g. Di-2-ethylhexyl phosphate and especially dibutyl phosphate.
  • inorganic acids e.g. Hydrogen chloride, phosphorous acid or phosphoric acid, carboxylic acid halides, e.g. Acetyl chloride or benzoyl chloride, sulfonic acids or esters, e.g. Methanesulfonic acid,
  • the deactivating agents may be used in equivalent or excess amounts relative to the oligomerization catalysts, with the smallest effective amount which can be determined experimentally being preferred for economic reasons.
  • liquid deactivating agents are usually added in bulk or as a solution in a solvent inert under the reaction conditions and solid deactivating agent in bulk or as a solution or suspension in a solvent inert under the conditions of reaction ,
  • the addition of the deactivating agent is usually carried out at the reaction temperature, but can also be carried out at a lower temperature.
  • thermal deactivation of the catalyst which is particularly preferably connected to the separation of excess monomer (see below). It may also be by brief heating of the reaction mixture in the reactor or in a downstream tubular reactor to temperatures above 130 0 C, for example 140-180 0 C with a few seconds residence time.
  • the process according to the invention is preferably carried out solvent-free.
  • solvents or diluents both inert nonpolar and inert polar solvents or diluents, e.g. Toluene, xylene, cyclic ethers, carboxylic acid esters and ketones or their mixtures.
  • the biuret, allophanate and / or isocyanurate groups prepared by the novel polyisocyanates can in known manner, for example by thin film distillation at a temperature of 100 to 180 ° C, optionally in vacuo, optionally additionally with passing inert stripping gas, or Extraction of any existing solvent or diluent and / or preferably be liberated from excess, unreacted diisocyanates, so that the polyisocyanates with a content of monomeric diisocyanates of eg below 1, 0 wt .-%, preferably below 0.5 wt .-%, more preferably below 0.3, most preferably below 0.2 and in particular not more than 0.1 wt% are available.
  • monomeric diisocyanates eg below 1, 0 wt .-%, preferably below 0.5 wt .-%, more preferably below 0.3, most preferably below 0.2 and in particular not more than 0.1 wt% are available.
  • the polyisocyanates containing biuret, allophanate and / or isocyanurate groups are suitable, for example, for the production of PU foams, cellular or compact elastomers, potting compounds and adhesives.
  • the monomer-free and monomer-containing biuret, allophanate and / or isocyanurate groups containing polyisocyanates can also be prepared in a conventional manner by introduction of e.g. Urethane, allophanate, urea, biuret and / or carbodiimide groups are modified and / or the isocyanate groups with suitable blocking agents, such. ⁇ -caprolactam, dimethyl malonate, acetoacetic ester or aromatic hydroxyl groups are blocked.
  • Any organic diisocyanates containing aromatic, araliphatic, aliphatic and / or cycloaliphatic bound isocyanate groups or their mixtures can be oligomerized by the process according to the invention.
  • Aromatic isocyanates are those containing at least one aromatic ring system.
  • Cycloaliphatic isocyanates are those which contain at least one cycloaliphatic ring system.
  • Aliphatic isocyanates are those which contain exclusively straight or branched chains, ie acyclic compounds.
  • Suitable (cyclo) aliphatic diisocyanates advantageously have 3 to 16 C atoms, preferably 4 to 12 C atoms in the linear or branched alkylene radical and suitable cycloaliphatic diisocyanates advantageously 4 to 18 C atoms, preferably 6 to 15 C atoms in the cycloalkylene radical.
  • Examples include: 1, 4-diisocyanato-butane, 2-ethyl-1, 4-diisocyanato-butane, 1, 5-diisocyanato-pentane, 2-methyl-1, 5-diisocyanato-pentane, 2,2-dimethyl 1, 5-diisocyanato-pentane, 2-propyl-2-ethyl-1, 5-diisocyanato-pentane, 2-butyl-2-ethyl-1, 5-diisocyanato-pentane, 2-alkoxymethylene-1,5-diisocyanato pentane, 3-methyl, 3-ethyl-1,5-diisocyanato-pentane, 1,6-hexamethylene diisocyanate, 2,4,4- and / or 2,2,4-trimethyl-1,6-hexamethylene diisocyanate, 1, 7-diisocyanatoheptane, 1, 8-diisocyana
  • (cyclo) aliphatic diisocyanates are preferably used 1, 6-hexamethylene diisocyanate, isomeric aliphatic diisocyanates having 6 carbon atoms in the alkylene radical and mixtures thereof, 2-butyl-2-ethyl-1, 5-diisocyanato-pentane and 1-isocyanato-3 -isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexane, more preferably 1, 6-hexamethylene diisocyanate and 1-isocyanato-3-isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexane and mixtures thereof, for example in the ratio 10:90 - 90: 10, preferably 20:80 - 80:20 and more preferably 33:67 - 67:33.
  • Suitable aromatic and araliphatic diisocyanates are 2,4- or 2,6-tolylene diisocyanate and their isomer mixtures, o-, m- or p-xylylene diisocyanate, tetramethyl-m-xylylene diisocyanate (m-TMXDI), 2,4'- or 4,4 '- Diisocyanatodiphenylmethane and their isomer mixtures, 1, 3 or 1, 4-phenylene diisocyanate, 1-chloro-2,4-phenylene diisocyanate, 1, 5-naphthylene diisocyanate, diphenyl-4,4'-diisocyanate, 4,4'-diisocyanato 3,3'-dimethyldiphenyl, 3-methyldiphenylmethane-4,4'-diisocyanate, tetramethylxylylene diisocyanate, 1,4-diisocyanatobenzene or diphenyl
  • the catalysts according to the invention are preferred for the oligomerization (cyclo) of aliphatic isocyanates, more preferably for the oligomerization of hexamethylene diisocyanate (1,6-diisocyanatohexane) or 1-isocyanato-3,3,5-trimethyl-5- (isocyanatomethyl) cyclohexane (isophorone diisocyanate)
  • the novel oligomerization catalysts according to the invention can be used for the oligomerization of diisocyanates prepared by any desired method, for example according to a phosgene-free or phosgene process route.
  • the diisocyanates which can be used according to the invention can be prepared by any desired process, for example by phosgenation of the corresponding diamines and thermal cleavage of the intermediately formed dicarbamic acid chlorides.
  • Diisocyanates prepared by phosgene-free processes contain no chlorine compounds as by-products and therefore have a fundamentally different by-product spectrum due to their production.
  • oligomerization catalysts which can be used according to the invention have good catalytic activity in the oligomerization of diisocyanates prepared by the phosgene process and give polyisocyanates with a low color number.
  • diisocyanates which can be used in the process according to the invention and which are obtainable by a phosgene-free process and in particular by thermal cleavage of dicarbamic esters are not restricted, diisocyanates obtainable by thermal cleavage of dicarbamic acid esters from group 1, hexamethylenediisocyanate, 2-butyl-2-ethyl- pentamethylene diisocyanate-1, 5 and 1-isocyanato-3-isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexane are particularly preferably used.
  • isocyanates are used which have a total chlorine content of 100 ppm by weight or less, preferably 80 ppm by weight or less, whereas isocyanates derived from a phosgenation process often have a total chlorine content of 100-400 mg / kg exhibit.
  • Polyisocyanates containing biuret, allophanate and / or isocyanurate groups prepared by these process variants are particularly suitable for the preparation of polyurethane coatings, e.g. of textile and leather coatings, dispersions and adhesives and are used in particular as polyisocyanate component in one and two-component polyurethane systems for high-quality and weather-resistant polyurethane coatings.
  • At least one other ionic liquid other than the ionic liquid used as the catalyst may be used in the process.
  • these are also compounds which consist of at least one cation and at least one anion and which have the abovementioned melting points.
  • these ionic liquids are generally not thermally deactivatable.
  • Preferred as a cation are ammonium or phosphonium ions, or such cations containing at least one 5- to 6-membered heterocycle having at least one phosphorus or nitrogen atom and optionally an oxygen or sulfur atom, more preferably those compounds having at least one five- to containing six-membered heterocycle having one, two or three nitrogen atoms and a sulfur or an oxygen atom, most preferably those having one or two nitrogen atoms.
  • Particularly preferred ionic liquids are those which have a molecular weight of less than 1000 g / mol, very particularly preferably less than 350 g / mol.
  • R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 and R 17 are each independently hydrogen, C 1 - C 18 -AlkVl, optionally by one or more oxygen and / or sulfur atoms and / or one or more substituted or unsubstituted imino groups are interrupted C 2 -C 18 -alkyl, C 6 -C 12 -aryl, C 5 -C 12 -cycloalkyl or a five- to six-membered, oxygen-, nitrogen- and / or sulfur-containing heterocycle or two of them together form an unsaturated, saturated or aromatic ring optionally interrupted by one or more oxygen and / or sulfur atoms and / or one or more substituted or unsubstituted imino groups, said radicals being in each case denoted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy , Alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles.
  • R 17 can moreover be C 1 -C 18 -alkyloxy (alkylcarbonyl), C 1 -C 18 -alkyloxycarbonyl, C 5 -C 12 -cycloalkylcarbonyl or C 6 -C 12 -aryloyl (arylcarbonyl), where the radicals mentioned are in each case represented by functional groups Groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles may be substituted.
  • C 1 -C 18 -alkyl substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles, for example methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, tert-butyl, Pentyl, hexyl, heptyl, octyl, 2-ethylhexyl, 2,4,4-trimethylpentyl, decyl, dodecyl, tetradecyl, hetadecyl, octadecyl, 1,1-dimethylpropyl, 1,1-dimethylbutyl, 1,1,3,3-tetramethylbutyl, benzyl, 1-phenylethyl, 2-phenylethyl, ⁇ . ⁇ -dimethylbenzyl, benzhydryl, p-tolyl
  • radicals may together be 1, 3-propylene, 1, 4-butylene, 2-oxa-1, 3-propylene, 1-oxa-1, 3-propylene, 2-oxa 1, 3-propylene, 1-oxa-1, 3-propenylene, 1-aza-1, 3-propenylene, 1-CrC 4 -alkyl-1-aza-1, 3-propenylene, 1, 4-buta-1 , 3-dienylene, 1-aza-1, 4-buta-1, 3-dienylene or 2-aza-1, 4-buta-1, 3-dienylene.
  • the number of oxygen and / or sulfur atoms and / or imino groups is not limited. As a rule, it is not more than 5 in the radical, preferably not more than 4, and very particularly preferably not more than 3.
  • Substituted and unsubstituted imino groups may be, for example, imino, methylimino, iso-propylimino, n-butylimino or tert-butylimino.
  • C 6 -C 12 -aryl substituted heteroatoms and / or heterocycles for example phenyl, ToIyI, XyIyI, ⁇ -naphthyl, ⁇ -naphthyl, 4-diphenylyl, chlorophenyl, dichlorophenyl, trichlorophenyl, difluorophenyl, methylphenyl, dimethylphenyl, trimethylphenyl, ethylphenyl, Diethylphenyl, isopropylphenyl, tert-butylphenyl, dodecylphenyl, methoxyphenyl, dimethoxyphenyl, ethoxyphenyl, hexyloxyphenyl, methylnaphthyl, isopropylnaphthyl, chloronaphthyl, ethoxynaphthyl, 2,6-dimethylphenyl, 2,4,6
  • cyclopentyl cyclohexyl, cyclooctyl, cyclododecyl, methylcyclopentyl, dimethylcyclohexylamine pentyl, methylcyclohexyl, dimethylcyclohexyl, diethylcyclohexyl, butylcyclohexyl , Methoxycyclohexyl, dimethoxycyclohexyl, diethoxycyclohexyl, butylthiocyclohexyl, chlorocyclohexyl, dichlorocyclohexyl, dichlorocyclopentyl and a saturated or unsaturated bicyclic system such as norbornyl or norbornenyl,
  • a five- to six-membered heterocycle having oxygen, nitrogen and / or sulfur atoms for example furyl, thiophenyl, pyrryl, pyridyl, indolyl, benzoxazolyl, dioxolyl, dioxyl, benzimidazolyl, benzthiazolyl, dimethylpyridyl, methylquinolyl, dimethylpyrryl, methoxyfuryl, Dimethoxypyridyl, difluoropyridyl, methylthiophenyl, isopropylthiophenyl or tert-butylthiophenyl and
  • C 1 to C 4 alkyl for example, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl or tert-butyl.
  • C 1 -C 18 -alkyloxy may be, for example, acetyl, propionyl, n-butyloyl, sec-butyloyl, tert-butyloyl, 2-ethylhexylcarbonyl, decanoyl, dodecanoyl, chloroacetyl, trichloroacetyl or trifluoroacetyl.
  • C 1 -C 18 -alkyloxycarbonyl can be, for example, methyloxycarbonyl, ethyloxycarbonyl, propyloxycarbonyl, isopropyloxycarbonyl, n-butyloxycarbonyl, sec-butyl oxycarbonyl, tert-butyloxycarbonyl, hexyloxycarbonyl, 2-ethylhexyloxycarbonyl or benzyloxycarbonyl.
  • C 5 - C 2 cycloalkylcarbonyl may be cyclopentylcarbonyl, cyclohexyl carbonyl or Cyclododecylcarbonyl example.
  • C 6 -C 12 -aryloyl may be, for example, benzoyl, toluyl, xyloyl, ⁇ -naphthoyl, ⁇ -naphthoyl, chlorobenzoyl, dichlorobenzoyl, trichlorobenzoyl or trimethylbenzoyl.
  • R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 and R 16 are independently hydrogen, methyl, ethyl, n-butyl, 2-hydroxyethyl, 2-cyanoethyl, 2- (methoxycarbonyl) -ethyl, 2- ( Ethoxycarbonyl) -ethyl, 2- (n-butoxycarbonyl) -ethyl, dimethylamino, diethylamino and chloro.
  • R 17 is preferably hydrogen, methyl, ethyl, n-butyl, 2-hydroxyethyl, 2-cyanoethyl, 2- (methoxycarbonyl) -ethyl, 2- (ethoxycarbonyl) -ethyl, 2- (n-butoxycarbonyl) -ethyl, acetyl, Propionyl, t-butyryl, methoxycarbonyl, ethoxycarbonyl or n-butoxycarbonyl.
  • Particularly preferred pyridinium ions (Ia) are those in which one of the radicals R 11 to R 15 is methyl, ethyl or chlorine, R 17 is hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl and all others are hydrogen, or R 13 is dimethylamino, R 17 is hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl and all others are hydrogen or R 17 is hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl and all others are hydrogen or R 12 is carboxy or carboxamide, R 17 is hydrogen, acetyl, Methyl, ethyl or n-butyl and all others are hydrogen or R 11 and R 12 or R 12 and R 13 is 1, 4-buta-1, 3-dienylene, R 17 is hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl and all other hydrogen are.
  • Particularly preferred pyridazinium ions (Ib) are those in which one of the radicals R 11 to R 14 is methyl or ethyl, R 17 is hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl and all other hydrogen or R 17 is hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl, and all others are hydrogen.
  • Particularly preferred pyrimidinium ions are those in which R 12 to R 14 is hydrogen or methyl, R 17 is hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl and R 11 is hydrogen, methyl or ethyl, or R 12 and R 14 is methyl , R 13 is hydrogen and R 11 is hydrogen, methyl or ethyl and R 17 is hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl.
  • Particularly preferred pyrazinium ions are those in which R 11 to R 14 are all methyl and R 17 is hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl or R 17 is hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl and all others are hydrogen.
  • imidazolium ions (Ie) are those in which independently of one another
  • R 11 is selected from methyl, ethyl, n-propyl, n-butyl, n-pentyl, n-octyl, n-decyl, n-dodecyl, 2-hydroxyethyl or 2-cyanoethyl,
  • R 17 is hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl and
  • R 12 to R 14 independently of one another denote hydrogen, methyl or ethyl.
  • Particularly preferred 1 H-pyrazolium ions are those in which independently of one another
  • R 11 is hydrogen, methyl or ethyl
  • R 12 , R 13 and R 14 are selected from hydrogen or methyl and R 17 is selected from hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl.
  • Particularly preferred 3H-pyrazolium ions (Ig) are those in which independently of one another
  • R 11 is hydrogen, methyl or ethyl
  • R 12 , R 13 and R 14 are hydrogen or methyl
  • R 17 are selected from hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl.
  • Particularly preferred 4H-pyrazolium ions (Ih) are those in which independently of one another R 11 to R 14 are hydrogen or methyl and
  • R 17 are selected from hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl.
  • Particularly preferred 1-pyrazolinium ions (Ii) are those in which independently of one another R 11 to R 16 are hydrogen or methyl and
  • R 17 are selected from hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl.
  • 2-pyrazolinium ions (Ij) are those in which, independently of one another, R 11 is hydrogen, methyl, ethyl or phenyl,
  • R 17 is selected from hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl and R 12 to R 16 are selected from hydrogen or methyl.
  • Particularly preferred 3-pyrazolinium ions (Ik) are those in which independently of one another
  • R 11 or R 12 is hydrogen, methyl, ethyl or phenyl
  • R 17 is hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl and R 13 to R 16 are selected from hydrogen or methyl.
  • Particularly preferred imidazolinium ions (II) are those in which independently of one another R 11 or R 12 is hydrogen, methyl, ethyl, n-butyl or phenyl, R 17 is hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl and R 13 or R 14 are selected from hydrogen, methyl or ethyl and R 15 or R 16 are selected from hydrogen or methyl.
  • imidazolinium ions (Im) are those in which independently of one another
  • R 11 or R 12 is hydrogen, methyl or ethyl
  • R 17 is hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl and
  • R 13 to R 16 are selected from hydrogen or methyl.
  • imidazolinium ions are those in which independently of one another
  • R 11 , R 12 or R 13 is hydrogen, methyl or ethyl
  • R 17 is hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl and R 14 to R 16 are selected from hydrogen or methyl.
  • Particularly preferred thiazolium ions (lo) or oxazolium ions (Ip) are those in which independently of one another R 11 is hydrogen, methyl, ethyl or phenyl, R 17 is hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl and R 12 or R 13 Hydrogen or methyl are selected.
  • Particularly preferred 1,2,4-triazolium ions (Iq) and (Ir) are those in which, independently of one another, R 11 or R 12 is hydrogen, methyl, ethyl or phenyl, R 17 is hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n- Butyl and R 13 are selected from hydrogen, methyl or phenyl.
  • 1,2,3-triazolium ions (Is) and (It) are those in which, independently of one another
  • R 11 is hydrogen, methyl or ethyl
  • R 17 is hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl and
  • R 12 or R 13 are selected from hydrogen or methyl or
  • R 12 and R 13 are 1, 4-buta-1, 3-dienylene and all others are hydrogen.
  • Particularly preferred pyrrolidinium ions (Iu) are those in which independently of one another R 11 and R 17 are selected from hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl and R 12 , R 13 , R 14 and R 15 are hydrogen.
  • ammonium ions (Iv) are those in which independently of one another
  • R 17 is hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl and
  • R 11 , R 12 , and R 13 are selected from methyl, ethyl, n-butyl, 2-hydroxyethyl, benzyl or phenyl.
  • Particularly preferred phosphonium ions (Iw) are those in which independently of one another
  • R 17 is selected from hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl; and R 11 , R 12 , and R 13 are selected from phenyl, phenoxy, ethoxy and n-butoxy.
  • ammonium, phosphonium, pyridinium and imidazolium ions are preferred.
  • Preferred anions are halides, F “ , Cl “ , Br “ , I “ , acetate CH 3 COO “ , trifluoroacetate CF 3 COO “ , triflate CF 3 SO 3 " , sulfate SO 4 2" , hydrogen sulfate HSO 4 " , methyl sulfate CH 3 OSO 3 " , ethyl sulfate C 2 H 5 OSO 3 ' , methanesulfonate H 3 C-SO 3 " , trifluoromethanesulfonate F 3 C-SO 3 " , sulfite SO 3 2” , hydrogen sulfite HSO 3 " , thiocyanate SCN “ , aluminum chlorides AICI 4 " AI 2 CI 7 “ , Al 3 Cl 10 " , aluminum tribromide AIBr 4 " , nitrite NO 2 “ , nitrate NO 3 " , copper chloride CuCl 2 " , phosphate
  • ionic liquids can be used in one embodiment of the invention as a solvent for the catalyst to better distribute the catalyst in the reaction mixture.
  • the catalyst is dissolved as a 10 to 90% solution, preferably 20 to 80, more preferably 30 to 70 and most preferably 40 to 60% solution in the further ionic liquid and used this solution as the catalyst solution.
  • the further ionic liquid may be used to extract the catalyst or its residues or reaction by-products.
  • the reaction mixture optionally after thermal or chemical deactivation of the catalyst or cooling the reaction mixture to a temperature at which the reaction is no longer significant, for example, 5 to 30% by weight, preferably 10 to 25 and particularly preferably 10 bis 20% by weight of the further ionic liquid is mixed and then the phases are separated.
  • the other ionic liquid is not catalytically active, it can also be used to stop the reaction by extraction of the catalyst.
  • Extraction may preferably be carried out if the solubility of the diisocyanate or its oligomer in the ionic liquid is less than 10% by weight, preferably less than 5, more preferably less than 3, most preferably less than 2 and especially less than 1 % By weight and, conversely, the solubility of the ionic liquid in the diisocyanate and / or its oligomer is less than 10% by weight, preferably less than 5, more preferably less than 3, most preferably less than 2 and especially less than 1% by weight.
  • such further ionic liquids are used to extract or dissolve the catalyst, which are formed by protonation of the corresponding bases, ie those in which R 17 is hydrogen.
  • a base for example sodium or potassium hydroxide solution or milk of lime and converted into the corresponding bases
  • R 17 is hydrogen
  • the regeneration can also take place, for example, by back-extraction of the ionic liquid to be regenerated with another solvent in which the catalyst is more soluble than in the ionic liquid or by precipitation or crystallization.
  • R 17 is not hydrogen.
  • HDI hexamethylene diisocyanate
  • the resulting reaction mixture had a Hazen color number of 16.

Abstract

The invention relates to a method for producing polyisocyanates by the partial oligomerisation of diisocyanates in the presence of at least one oligomerisation catalyst from the group of ionic liquids and to the use of the polyisocyanates as polyisocyanate components in polyurethane paints.

Description

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON OLIGOMERISIERTEN POLYISOCYANATEN METHOD FOR THE PRODUCTION OF OLIGOMERIZED POLYISOCYANATES
UND IHREAND YOUR
VERWENDUNGUSE
Beschreibungdescription
Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von Polyisocya- naten durch eine partielle Oligomerisierung von Diisocyanaten in Gegenwart mindestens eines Oligomerisierungskatalysators aus der Gruppe der Ionischen Flüssigkeiten und die Verwendung der so erhältlichen Polyisocyanate als Polyisocyanatkomponente in Polyurethanlacken.The present invention relates to a novel process for the preparation of polyisocyanates by a partial oligomerization of diisocyanates in the presence of at least one oligomerization catalyst from the group of ionic liquids and the use of the polyisocyanates thus obtainable as a polyisocyanate component in polyurethane paints.
Verfahren zur partiellen oder vollständigen Trimerisierung von organischen Polyisocy- anaten zur Herstellung von Biuret-, Allophanat- oder Isocyanuratgruppen aufweisenden Polyisocyanaten oder zelligen oder kompakten Isocyanuratgruppen aufweisenden Polyurethanen sind bekannt und werden in zahlreichen Literaturveröffentlichungen be- schrieben.Methods for the partial or complete trimerization of organic polyisocyanates for the preparation of polyisocyanates containing biuret, allophanate or isocyanurate groups or polyurethanes having cellular or compact isocyanurate groups are known and are described in numerous literature publications.
Der Einsatz von 2-Hydroxyalkylammoniumkationen mit einem Gegenion als Katalysatoren in der Herstellung von Polyisocyanaten ist verbreitet und bereits bekannt, beispielsweise aus US 4,801 ,663, DE-OS 29 16 201 (=US 4,454,317), US 3,862, 150, DE-OS 26 31 733 oder EP 17 998.The use of 2-hydroxyalkylammonium cations with a counterion as catalysts in the preparation of polyisocyanates is widespread and already known, for example from US 4,801,663, DE-OS 29 16 201 (= US 4,454,317), US 3,862,150, DE-OS 26 31,733 or EP 17 998.
Nachteilig an den bekannten 2-Hydroxyalkylammoniumkatalysatoren ist, daß es sich dabei um Feststoffe handelt, die als solche schlecht dosierbar sind.A disadvantage of the known 2-hydroxyalkylammonium catalysts is that they are solids which, as such, are difficult to meter.
Derartige 2-Hydroxyalkylammoniumkatalysatoren sind teilweise kommerziell erhältlich, jedoch zumeist nur als Lösung in Alkoholen, wie beispielsweise Ethyienglykol, Diethy- lenglykol, Propylenglykol, Dipropylenglykol, usw. Alkohole reagieren jedoch mit Isocya- naten und verursachen mithin Nebenprodukte.Such 2-hydroxyalkylammonium catalysts are partly commercially available, but mostly only as a solution in alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, etc. However, alcohols react with isocyanates and thus cause by-products.
JP-A 2002 097244 beschreibt ein Verfahren, in dem die Isocyanuratbildung mit einem bekannten Katalysator mit einer 2-Hydroxyalkylammoniumstruktur durchgeführt wird, in Gegenwart von Ascorbinsäure als Co-Katalysators. Ascorbinsäure wird somit als weitere Komponente zudosiert, stellt jedoch nicht das Anion des Katalysators dar.JP-A 2002 097244 describes a process in which the isocyanurate formation is carried out with a known catalyst having a 2-hydroxyalkylammonium structure, in the presence of ascorbic acid as co-catalyst. Ascorbic acid is thus added as a further component, but does not represent the anion of the catalyst.
US 5905151 und US 5955609 beschreiben Lithium Salicylat als Katalysator für eine Isocyanuratbildung.US 5905151 and US 5955609 describe lithium salicylate as a catalyst for isocyanurate formation.
Nachteilig an diesem Katalysator Lithium Salicylat ist, daß er ein schwer dosierbarer Feststoff ist und zusätzlich nicht ohne weiteres thermisch deaktivierbar ist.A disadvantage of this catalyst lithium salicylate is that it is a hard-to-meterable solid and in addition is not readily thermally deactivatable.
WO 03/093246 beschreibt Ionische Flüssigkeiten, die auch als Katalysatoren in der Oligomerisierung von Isocyanaten eingesetzt werden können, die aus einem fünfglied- rigen Stickstoffheteroaromaten bestehen und einem mit 4 Kohlenwasserstoffresten substituierten Ammonium- oder Phosphoniumkation, wobei die Kohlenwasserstoffreste bis zu 3 Heteroatome enthalten und ggf. halogensubstituiert sein können.WO 03/093246 describes ionic liquids which can also be used as catalysts in the oligomerization of isocyanates, which consist of a five-membered nitrogen heteroaromatic and one with 4 hydrocarbon radicals substituted ammonium or phosphonium cation, wherein the hydrocarbon radicals contain up to 3 heteroatoms and may optionally be halogen-substituted.
WO 02/092656 beschreibt ein Verfahren zur Oligomerisierung von Isocyanaten mit Hilfe von Ionischen Flüssigkeiten, deren Anionen eine 1 ,2,3- und/oder 1 ,2,4-WO 02/092656 describes a process for the oligomerization of isocyanates with the aid of ionic liquids whose anions have 1, 2, 3 and / or 1, 2, 4
Triazolatstruktur aufweisen. Kationen können Alkali- oder Erdalkalimetalle oder Ammonium oder Phosphoniumionen sein, die mit 4 Kohlenwasserstoffresten substituiert sind.Have triazolate structure. Cations may be alkali or alkaline earth metals or ammonium or phosphonium ions substituted with 4 hydrocarbon radicals.
WO 02/092657 beschreibt ein Verfahren zur Oligomerisierung von Isocyanaten mit Hilfe von Ionischen Flüssigkeiten, deren Anionen eine 1 ,2,3- und/oder 1 ,2,4-WO 02/092657 describes a process for the oligomerization of isocyanates with the aid of ionic liquids whose anions have a 1,2,3- and / or 1,2,4-
Triazolatstruktur aufweisen. Kationen können Alkali- oder Erdalkalimetalle oder Ammonium oder Phosphoniumionen sein, die mit Wasserstoff, gesättigten oder ungesättigten aliphatischen oder cycloaliphatischen, gegebenenfalls substituierten aromatischen oder araliphatischen Resten mit bis zu 24 Kohlenstoffatomen und gegebenenfalls bis zu 3 Heteroatome enthalten und gegebenenfalls durch Halogenatome oder Hydroxygruppen substituiert sein können, substituiert sind.Have triazolate structure. Cations may be alkali or alkaline earth metals or ammonium or phosphonium ions containing hydrogen, saturated or unsaturated aliphatic or cycloaliphatic, optionally substituted aromatic or araliphatic radicals having up to 24 carbon atoms and optionally up to 3 heteroatoms and may optionally be substituted by halogen atoms or hydroxy groups , are substituted.
Derartige Kationen haben den Nachteil, daß sie thermisch nicht deaktivierbar sind und somit eine Reaktion nur über Katalysatorgifte zu stoppen ist.Such cations have the disadvantage that they are not thermally deactivatable and thus a reaction can only be stopped via catalyst poisons.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand darin, weitere Katalysatoren zur Herstellung von Polyisocyanaten nach einem möglichst einfachen Verfahren in sehr guter Qualität bereitzustellen, die hochreaktiv, einfach zu dosieren und thermisch deaktivierbar sein sollen.The object of the present invention was to provide further catalysts for the production of polyisocyanates by a very simple process in very good quality, which should be highly reactive, easy to dose and thermally deactivatable.
Diese Aufgabe wurde gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von Isocyanurat-, Biuret- und/oder Allophanatgruppen-enthaltenden Polyisocyanaten durch zumindest teilweise Oligomerisierung von Diisocyanaten, in dem man die Umsetzung in Gegenwart mindestens eines Oligomehsierungskatalysators durchführt, bei dem es sich um eine Ionische Flüssigkeit mit der StrukturThis object has been achieved by a process for the preparation of polyisocyanates containing isocyanurate, biuret and / or allophanate groups by at least partial oligomerization of diisocyanates, in which the reaction is carried out in the presence of at least one oligomerization catalyst, which is an ionic liquid the structure
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und einem Schmelzpunkt von nicht mehr als 100 0Cand a melting point of not more than 100 ° C
handelt,These,
worin R1, R2, R3, R4, R5, R6 und R7 unabhängig voneinander jeweils gleich oder verschieden sein können und für eine geradkettige oder verzweigte C1- bis C2o-Alkylgruppe, eine gegebenenfalls substituierte C5- bis C^-Cycloalkylgruppe, eine gegebenenfalls substituierte C7- bis do-Aralkylgruppe, oder eine gegebenenfalls substituierte C6-C12- Arylgruppe stehen oder zwei oder mehr der Reste R1 bis R3 gemeinsam miteinander eine 4-, 5- oder 6- gliedrige Alkylenkette bilden oder zusammen mit einem Stickstoffatom einen 5- oder 6-gliedrigen Ring bilden, der noch ein zusätzliches Stickstoff- oder Sauerstoffatom als Brückenglied enthalten kann oder gemeinsam ein mehrgliedriges, vorzugsweise sechsgliedriges Mehrringsystem, vorzugsweise Zweiringsystem bilden, das noch ein oder mehrere zusätzliche Stickstoffatome, Sauerstoffatome oder Stickstoff- und Sauerstoffatome als Brückenglieder enthalten kann undwherein R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 may each independently be the same or different and represent a straight-chain or branched C 1 - to C 2 o-alkyl group, an optionally substituted C 5 - to C ^ -cycloalkyl group, an optionally substituted C 7 - to do-aralkyl group, or an optionally substituted C 6 -C 12 - aryl group or two or more of the radicals R 1 to R 3 together are a 4-, 5- or 6 - form a membered alkylene chain or together with a nitrogen atom form a 5- or 6-membered ring which may contain an additional nitrogen or oxygen as a bridging member or together form a multi-membered, preferably six-membered multi-ring system, preferably Zweiringsystem, the one or more additional Nitrogen atoms, oxygen atoms or nitrogen and oxygen atoms may contain as bridge members and
R4, R5, R6 und R7 zusätzlich Wasserstoff sein können.R 4 , R 5 , R 6 and R 7 may additionally be hydrogen.
Ionische Flüssigkeiten im Sinne dieser Schrift sind solche, die Verbindungen, die aus mindestens einem Kation und mindestens einem Anion bestehen und bei Normaldruck einen Schmelzpunkt von nicht mehr als 100 0C aufweisen, bevorzugt von nicht mehr als 90 °C, besonders bevorzugt von nicht mehr als 80 0C, ganz besonders bevorzugt von nicht mehr als 70 0C, insbesondere von nicht mehr als 60 0C und speziell von nicht mehr als 50 0C.Ionic liquids in the context of this document are those which compounds which consist of at least one cation and at least one anion and at normal pressure have a melting point of not more than 100 0 C, preferably not more than 90 ° C, particularly preferably not more as 80 0 C, most preferably of not more than 70 0 C, in particular not more than 60 0 C and especially not more than 50 0 C.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann es sinnvoll sein, daß die Ionischen FIüs- sigkeiten unter den Bedingungen der Reaktion flüssig sind, jedoch bei Abkühlung auf niedrigere Temperaturen, beispielsweise mindestens 10 0C unter der Reaktionstemperatur, bevorzugt 20 0C, besonders bevorzugt 25 und ganz besonders bevorzugt mindestens 30 0C unter der Reaktionstemperatur, fest werden, so daß die Verbindungen durch eine Feststoffabtrennung, beispielsweise eine Filtration oder Sedimentation, ab- getrennt werden können.In a preferred embodiment, it may be useful that the ionic FIüs- fluids are liquid under the reaction conditions, but upon cooling to lower temperatures, for example at least 10 0 C below the reaction temperature, preferably 20 0 C, particularly preferably 25 and very particularly preferably at least 30 0 C below the reaction temperature, solid, so that the compounds by a separation of solids, for example, a filtration or sedimentation, can be separated off.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Ionischen Flüssigkeiten unter den Bedingungen der Reaktion flüssig und bleiben dies auch im Reaktionsgemisch bis zu einer Temperatur von Raumtemperatur, bevorzugt bis zu 20 0C, besonders be- vorzugt bis zu 15 0C und ganz besonders bevorzugt bis zu 15 °C.In a particularly preferred embodiment, the ionic liquids are liquid under the conditions of the reaction and remain so even in the reaction mixture up to a temperature of room temperature, preferably up to 20 0 C, more preferably up to 15 0 C and most preferably up to 15 ° C.
In den obigen Resten bedeutenIn the above radicals mean
eine geradkettige oder verzweigte C1- bis C2o-Alkylgruppe beispielsweise Methyl, E- thyl, Propyl, Isopropyl, n-Butyl, iso-Butyl, sec-Butyl, tert.-Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, 2-Ethylhexyl, 2,4,4-Trimethylpentyl, Decyl, 1 ,1-Dimethylpropyl, 1 ,1-Dimethylbutyl oder 1 ,1 ,3, 3-Tetramethylbutyl, eine gegebenenfalls substituierte C5- bis Ci2-Cycloalkylgruppe, Cyclopentyl, Cyclohe- xyl, Cyclooctyl, Cyclododecyl, Methylcyclopentyl, Dimethylcyclopentyl, Methylcyclohe- xyl, Dimethylcyclohexyl, Diethylcyclohexyl, Butylcyclohexyl, Methoxycyclohexyl, Di- methoxycyclohexyl, Diethoxycyclohexyl, Butylthiocyclohexyl, Chlorcyclohexyl, Dichlor- cyclohexyl, Dichlorcyclopentyl sowie ein gesättigtes oder ungesättigtes bicyclisches System wie z.B. Norbornyl oder Norbornenyl,a straight-chain or branched C 1 - to C 2 o-alkyl group, for example methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, iso-butyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, 2 Ethylhexyl, 2,4,4-trimethylpentyl, decyl, 1, 1-dimethylpropyl, 1, 1-dimethylbutyl or 1, 1, 3, 3-tetramethylbutyl, an optionally substituted C 5 - to Ci 2 cycloalkyl group, cyclopentyl, cyclohexyl xyl, cyclooctyl, cyclododecyl, methylcyclopentyl, dimethylcyclopentyl, Methylcyclohe- xyl, dimethylcyclohexyl, diethylcyclohexyl, butylcyclohexyl, methoxycyclohexyl, di- methoxycyclohexyl, Diethoxycyclohexyl, Butylthiocyclohexyl, chlorocyclohexyl, dichloro- cyclohexyl, dichlorocyclopentyl and a saturated or unsaturated bicyclic system such as norbornyl or norbornenyl,
eine gegebenenfalls substituierte C7- bis C10-Aralkylgruppe beispielsweise Benzyl, 1- Phenylethyl, 2-Phenylethyl, α,α-Dimethylbenzyl, Benzhydryl, p-Tolylmethyl,1-(p- Butylphenyl)-ethyl, o-, m- oder p-Chlorbenzyl, 2,4-Dichlorbenzyl, o-, m- oder p- Methoxybenzyl oder o-, m- oder p-Ethoxybenzyl,an optionally substituted C 7 to C 10 aralkyl group, for example, benzyl, 1-phenylethyl, 2-phenylethyl, α, α-dimethylbenzyl, benzhydryl, p-tolylmethyl, 1- (p-butylphenyl) ethyl, o, m or p-chlorobenzyl, 2,4-dichlorobenzyl, o-, m- or p-methoxybenzyl or o-, m- or p-ethoxybenzyl,
eine gegebenenfalls substituierte C6-Ci 2-Arylgruppe beispielsweise Phenyl, 2-, 3- oder 4-Methylphenyl, α-Naphthyl oder ß-Naphthyl, Furyl, Thiophenyl, Pyrryl, Pyridyl, Indolyl, Benzoxazolyl, Benzimidazolyl, Benzthiazolyl, Dimethylpyridyl, Methylchinolyl, Di- methylpyrryl, Methoxyfuryl, Dimethoxypyridyl, Difluorpyridyl, Methylthiophenyl, Iso- propylthiophenyl, tert.-Butylthiophenyl, Pyridazinyl, Pyrimidinyl, Pyrazinyl, Imidazolyl oder Pyrazolyl.an optionally substituted C 6 -C 2 aryl group for example phenyl, 2-, 3- or 4-methylphenyl, α-naphthyl or ß-naphthyl, furyl, thiophenyl, pyrryl, pyridyl, indolyl, benzoxazolyl, benzimidazolyl, benzthiazolyl, dimethylpyridyl, methylquinolyl , Dimethylpyrryl, methoxyfuryl, dimethoxypyridyl, difluoropyridyl, methylthiophenyl, isopropylthiophenyl, tert-butylthiophenyl, pyridazinyl, pyrimidinyl, pyrazinyl, imidazolyl or pyrazolyl.
Beispiele für R1 bis R3 sind jeweils unabhängig voneinander Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, sec-Butyl, tert.-Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, 2-Ethylhexyl, Phenyl, α- oder ß-Naphthyl, Benzyl, Cyclopentyl oder Cyclohexyl.Examples of R 1 to R 3 are each independently of one another methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, 2-ethylhexyl, phenyl, α- or β-naphthyl, benzyl, cyclopentyl or cyclohexyl.
Bilden zwei oder mehr der Reste R1 bis R3 mindestens einen Ring, so können diese beispielsweise 1 ,4-Butylen, 1 ,5-Pentylen, 3-Oxa-1 ,5-pentylen, 3-Aza-1 ,5-pentylen oder 3-Methyl-3-aza-1 ,5-pentylen sein.If two or more of the radicals R 1 to R 3 form at least one ring, these may be, for example, 1,4-butylene, 1,5-pentylene, 3-oxa-1, 5-pentylene, 3-aza-1, 5-pentylene or 3-methyl-3-aza-1, 5-pentylene.
Bevorzugt für die Reste R1 bis R3 sind unabhängig voneinander Methyl, Ethyl, Propyt, Isopropyl, n-Butyl, tert.-Butyl, Phenyl und Benzyl, besonders bevorzugt sind Methyl, Ethyl, n-Butyl, Phenyl und Benzyl, ganz besonders bevorzugt sind Methyl, Ethyl und n- Butyl und insbesondere Methyl.Preferred for the radicals R 1 to R 3 are independently methyl, ethyl, Propyt, isopropyl, n-butyl, tert-butyl, phenyl and benzyl, particularly preferably methyl, ethyl, n-butyl, phenyl and benzyl, especially preferred are methyl, ethyl and n-butyl and especially methyl.
Beispiele für R4, R5, R6 und R7 sind unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl, E- thyl, n-Propyl, n-Butyl, tert.-Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, 2-Ethylhexyl, Phenyl, α- oder ß-Naphthyl, Benzyl, Cyclopentyl oder Cyclohexyl. Bevorzugt sind Wasserstoff, Methyl und Phenyl, besonders bevorzugt ist mindestens einer der Reste R4 und R5 Wasserstoff und ganz besonders bevorzugt sind beide Reste R4 und R5 Wasserstoff.Examples of R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are independently hydrogen, methyl, ethyl, n-propyl, n-butyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, 2-ethylhexyl, phenyl , α- or ß-naphthyl, benzyl, cyclopentyl or cyclohexyl. Preference is given to hydrogen, methyl and phenyl, more preferably at least one of the radicals R 4 and R 5 is hydrogen and very particularly preferably both radicals R 4 and R 5 are hydrogen.
Bevorzugt für die Reste R6 und R7 sind Wasserstoff, Methyl und Phenyl, besonders bevorzugt ist mindestens einer der Reste R6 und R7 Wasserstoff oder Methyl und ganz besonders bevorzugt sind beide Reste R6 und R7 Wasserstoff. Ringsysteme enthaltende Ammoniumionen sind beispielsweise methylierte, ethylierte oder benzylierte Piperazine, Piperidine, Pyrrolidin, Morpholine, Chinuclidine (1- Azabicyclo[2.2.2]octan) oder Triethylendiamine.Preferred radicals R 6 and R 7 are hydrogen, methyl and phenyl, more preferably at least one of R 6 and R 7 is hydrogen or methyl and most preferably both R 6 and R 7 are hydrogen. Ammonium ions containing ring systems are, for example, methylated, ethylated or benzylated piperazines, piperidines, pyrrolidine, morpholines, quinuclidines (1-azabicyclo [2.2.2] octane) or triethylenediamines.
Bevorzugt sind R1, R2 und R3 gleich und mindestens einer der Reste R4 und R5 Wasserstoff und beide Reste R6 und R7 Wasserstoff, besonders bevorzugt sind R1, R2 und R3 gleich und beide Reste R4 und R5 Wasserstoff und beide Reste R6 und R7 Wasserstoff.Preferably, R 1 , R 2 and R 3 are the same and at least one of R 4 and R 5 is hydrogen and both R 6 and R 7 are hydrogen, more preferably R 1 , R 2 and R 3 are the same and both R 4 and R 4 R 5 is hydrogen and both R 6 and R 7 are hydrogen.
Beispiele für Ammonium-Kationen sindExamples of ammonium cations are
2-Hydroxyethyl-trimethylammonium, 2-Hydroxypropyl-trimethylammonium, 2- Hydroxyethyl-triethylammonium, 2-Hydroxypropyl-triethylammonium,2-Hydroxyethyl-tri- n-butylammonium, 2-Hydroxypropyl-tri-n-butylammonium,2-Hydroxyethyl-tri-n- octylammonium, 2-Hydroxypropyl-tri-n-octylammonium,2-Hydroxyethyl- dimethylbenzylammonium, 2-Hydroxypropyl-dimethylbenzylammonium,2-Hydroxyethyl- diethylbenzylammonium, 2-Hydroxypropyl-diethylbenzylammonium,2-Hydroxyethyl-di- n-butylbenzylammonium, 2-Hydroxypropyl-di-n-butylbenzylammonium,2-Hydroxyethyl- methyldiethylammonium, 2-Hydroxypropyl-methyldiethylammonium,2-Hydroxyethyl- ethyldimethylammonium, 2-Hydroxypropyl-ethyldimethylammonium,2-Hydroxyethyl-di- n-butylmethylammonium, 2-Hydroxypropyl-di-n-butylmethylammonium,2-Hydroxyethyl- di-n-butylethylammonium, 2-Hydroxypropyl-di-n-butylethylammonium,2-Hydroxyethyl- di-iso-propylethylammonium, 2-Hydroxypropyl-di-iso-propylethylammonium,N-(2- Hydroxyethyl)-N,N-dimethylpiperidinium,N-(2-Hydroxypropyl)-N,N- dimethylpiperidinium,N-(2-Hydroxyethyl)-N,N-diethylpiperidinium,N-(2-Hydroxypropyl)- N,N-diethylpiperidinium,N-(2-Hydroxyethyl)-N,N-dimethylmorpholinium,N-(2- Hydroxypropyl)-N,N-dimethylmorpholinium,N-(2-Hydroxyethyl)-N,N- diethylmorpholinium,N-(2-Hydroxypropyl)-N,N-diethylmorpholinium,N-(2-Hydroxyethyl)- N,N-dimethylpiperazinium,N-(2-Hydroxypropyl)-N,N-dimethylpiperazinium,N-(2- Hydroxyethyl)-N-methyl-diazabicyclo[2,2,2]octan,N-(2-Hydroxypropyl)-N-methyl- diazabicyclo[2,2,2]octan,N-(2-Hydroxyethyl)-N-ethyl-diazabicyclo[2,2,2]octan,N-(2- Hydroxypropyl)-N-ethyl-diazabicyclo[2,2,2]octan,N-(2-Hydroxyethyl)-N-benzyl- diazabicyclo[2,2,2]octan oder N-(2-Hydroxypropyl)-N-benzyl-diazabicyclo[2,2,2]octan.2-hydroxyethyltrimethylammonium, 2-hydroxypropyltrimethylammonium, 2-hydroxyethyltriethylammonium, 2-hydroxypropyltriethylammonium, 2-hydroxyethyltri-n-butylammonium, 2-hydroxypropyltri-n-butylammonium, 2-hydroxyethyltrimethylammonium n-octylammonium, 2-hydroxypropyltri-n-octylammonium, 2-hydroxyethyldimethylbenzylammonium, 2-hydroxypropyldimethylbenzylammonium, 2-hydroxyethyldiethylbenzylammonium, 2-hydroxypropyldiethylbenzylammonium, 2-hydroxyethyl-di-n-butylbenzylammonium, 2 Hydroxypropyldi-n-butylbenzylammonium, 2-hydroxyethylmethyldiethylammonium, 2-hydroxypropylmethyldiethylammonium, 2-hydroxyethylethyldimethylammonium, 2-hydroxypropylethyldimethylammonium, 2-hydroxyethyl-di-n-butylmethylammonium, 2-hydroxypropyl-di-n- butylmethylammonium, 2-hydroxyethyl-di-n-butylethylammonium, 2-hydroxypropyl-di-n-butylethylammonium, 2-hydroxyethyl-di-iso-propylethylammonium, 2-hydroxypropyl-di-iso-propylethylammonium, N- (2-hydroxyethyl) - N, N-dimethylpiperidinium, N- (2-hydroxypropyl) -N, N-dime ethylpiperidinium, N- (2-hydroxyethyl) -N, N-diethylpiperidinium, N- (2-hydroxypropyl) -N, N-diethylpiperidinium, N- (2-hydroxyethyl) -N, N-dimethylmorpholinium, N- (2-hydroxypropyl ) -N, N-dimethylmorpholinium, N- (2-hydroxyethyl) -N, N-diethylmorpholinium, N- (2-hydroxypropyl) -N, N-diethylmorpholinium, N- (2-hydroxyethyl) -N, N-dimethylpiperazinium, N- (2-hydroxypropyl) -N, N-dimethylpiperazinium, N- (2-hydroxyethyl) -N-methyl-diazabicyclo [2,2,2] octane, N- (2-hydroxypropyl) -N-methyl-diazabicyclo [ 2,2,2] octane, N- (2-hydroxyethyl) -N-ethyl-diazabicyclo [2,2,2] octane, N- (2-hydroxypropyl) -N-ethyl-diazabicyclo [2,2,2] octane, N- (2-hydroxyethyl) -N-benzyl-diazabicyclo [2,2,2] octane or N- (2-hydroxypropyl) -N-benzyl-diazabicyclo [2,2,2] octane.
Bevorzugt sind 2-Hydroxyethyl-trimethylammonium,2-Hydroxypropyl- trimethylammonium, 2-Hydroxyethyl-tήethylammonium, 2-Hydroxypropyl- tήethylammonium,2-Hydroxyethyl-tri-n-butylammonium, 2-Hydroxypropyl-tri-n- butylammonium,2-Hydroxyethyl-tri-n-octylammonium, 2-Hydroxypropyl-tri-n- octylammonium,2-Hydroxyethyl-dimethylbenzylammonium, 2-Hydroxypropyl- dimethylbenzylammonium,2-Hydroxyethyl-diethylbenzylammonium und 2- Hydroxypropyl-diethylbenzylammonium. Besonders bevorzugt sind 2-Hydroxyethyl-trimethylammonium,2-Hydroxypropyl- trimethylammonium, 2-Hydroxyethyl-triethylammonium, 2-Hydroxypropyl- triethylammonium,2-Hydroxyethyl-tri-n-butylammonium, 2-Hydroxypropyl-tri-n- butylarnmonium,2-Hydroxyethyl-tri-n-octylammonium und2-Hydroxypropyl-tri-n- octylammonium.Preference is given to 2-hydroxyethyltrimethylammonium, 2-hydroxypropyltrimethylammonium, 2-hydroxyethyl-t-ethylammonium, 2-hydroxypropyltethylammonium, 2-hydroxyethyltri-n-butylammonium, 2-hydroxypropyltri-n-butylammonium, 2-hydroxyethyl tri-n-octylammonium, 2-hydroxypropyl-tri-n-octylammonium, 2-hydroxyethyldimethylbenzylammonium, 2-hydroxypropyldimethylbenzylammonium, 2-hydroxyethyl-diethylbenzylammonium and 2-hydroxypropyl-diethylbenzylammonium. Particular preference is given to 2-hydroxyethyltrimethylammonium, 2-hydroxypropyltrimethylammonium, 2-hydroxyethyltriethylammonium, 2-hydroxypropyltriethylammonium, 2-hydroxyethyltri-n-butylammonium, 2-hydroxypropyltri-n-butylammonium, 2-hydroxyethyl tri-n-octylammonium and 2-hydroxypropyl-tri-n-octylammonium.
Ganz besonders bevorzugt sind 2-Hydroxyethyl-trimethylammonium,2-Hydroxypropyl- trimethylammonium, 2-Hydroxyethyl-triethylammonium, 2-Hydroxypropyl- triethylammonium,2-Hydroxyethyl-tri-n-butylammonium und 2-Hydroxypropyl-tri-n- butylammonium.Very particular preference is given to 2-hydroxyethyltrimethylammonium, 2-hydroxypropyltrimethylammonium, 2-hydroxyethyltriethylammonium, 2-hydroxypropyltriethylammonium, 2-hydroxyethyltri-n-butylammonium and 2-hydroxypropyltri-n-butylammonium.
Insbesondere bevorzugt sind 2-Hydroxyethyl-trimethylammonium und 2- Hydroxypropyl-trimethylammonium und speziell 2-Hydroxyethyl-trimethylammonium.Especially preferred are 2-hydroxyethyltrimethylammonium and 2-hydroxypropyltrimethylammonium and especially 2-hydroxyethyltrimethylammonium.
Die korresponierenden erfindungsgemäßen Anionen sind beliebig wählbar, solange sie mit dem Kation eine Ionische Flüssigkeit mit dem oben genannten Schmelzpunkt bilden. Bevorzugt sind sie ausgewählt aus der Gruppe der Carboxylate, Sulfate, Sulfite, Sulfonate, Sulfinate, Phosphate, Phosphonate, Phosphinate und/oder Metallhalogenide.The corresponding anions according to the invention are arbitrary, as long as they form an ionic liquid with the above melting point with the cation. They are preferably selected from the group of the carboxylates, sulfates, sulfites, sulfonates, sulfinates, phosphates, phosphonates, phosphinates and / or metal halides.
Carboxylate sind dabei solche Verbindungen, die mindestens eine COO"-Gruppe aufweisen, Sulfate solche Verbindungen, die mindestens eine SO4 2"- oder Ra-O-(SO2)-O" - Gruppe aufweisen, analoges gilt für Sulfite (SO3 2"- oder Ra-O-(SO)-O~), Sulfonate (Ra- SO3 "), Sulfinate (Ra-(SO)-O ), Phosphate (PO4 3", Ra-O-PO3 2" oder (Ra-O)2-PO2 "), Phosphonate (sekundäre Phosphite, HPO3 2", R3PO3 2", (Rb-O)-RaPO2 l) und Phosphinate (Hypophosphite, H2PO2 ", RaRbPO2\).Carboxylates are those compounds which have at least one COO " group, sulfates those compounds which have at least one SO 4 2" - or R a -O- (SO 2 ) -O " - group, the same applies to sulfites (SO 3 2 "- or R a -O- (SO) -O ~), sulfonates (R a - SO 3"), sulfinates (R a - (SO) -O), phosphates (PO 4 3 ", R a - O-PO 3 2 " or (R a -O) 2 -PO 2 " ), phosphonates (secondary phosphites, HPO 3 2 " , R 3 PO 3 2" , (R b -O) -R a PO 2 l ) and phosphinates (hypophosphites, H 2 PO 2 " , R a R b PO 2 \).
Darin bedeuten Ra und Rb unabhängig voneinander geradkettige oder verzweigte Ci- bis C20-Alkylgruppe, eine gegebenenfalls substituierte C5- bis C12-Cycloalkylgruppe, eine gegebenenfalls substituierte C7- bis C10-Aralkylgruppe, oder eine gegebenenfalls substituierte C6-C12-Arylgruppe in den Bedeutungen wie oben angegeben.In this formula, R a and R b independently of one another denote straight-chain or branched C 1 - to C 20 -alkyl groups, an optionally substituted C 5 - to C 12 -cycloalkyl group, an optionally substituted C 7 - to C 10 -aralkyl group, or an optionally substituted C 6 -C 12 aryl group in the meanings as indicated above.
Metallhalogenide sind dabei solche Verbindungen MxHaI/",Metal halides are such compounds M x Hal / " ,
worinwherein
M ein Metall der 1. bis 5. Hauptgruppe oder der 1. bis 8 Nebengruppe oder ein Lan- thanid oder Actinid sowie ferner Phosphor, Silizium oder BorM is a metal of the 1st to 5th main group or the 1st to 8 subgroup or a lanthanide or actinide and also phosphorus, silicon or boron
HaI ein Halogenid oder Pseudohalogenid x und y unabhängig voneinander eine positive ganze Zahl und z die Summe der Ladung des Metalls und der Ladungen der Halogeniden bedeuten. Beispiele für Metalle M sind Li, Na, K, Cs, Mg, Ca, Ba, AI, Ga, Sn, Sb, Bi, Ti, Zr, V, Nb, Cr, Mo, W, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Zn, Hg, Ce oder Sm sowie ferner P, Si und B.Hal is a halide or pseudohalide x and y are independently a positive integer and z is the sum of the charge of the metal and the charges of the halides. Examples of metals M are Li, Na, K, Cs, Mg, Ca, Ba, Al, Ga, Sn, Sb, Bi, Ti, Zr, V, Nb, Cr, Mo, W, Mn, Fe, Ru, Co , Rh, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Zn, Hg, Ce or Sm and also P, Si and B.
Beispiele für HaI sind F, Cl, Br, I, SCN, OCN und CN.Examples of Hal are F, Cl, Br, I, SCN, OCN and CN.
x kann von 1 bis 5 betragen.x can be from 1 to 5.
y ist abhängig von der Oxidationsstufe des jeweils eingesetzten Metalls M, und ist um mindestens 1 größer als die Summe der Ladungen der x Metalle M.y is dependent on the oxidation state of the particular metal M used, and is at least 1 greater than the sum of the charges of x metals M.
Beispiele für Carboxylate sind solche der Formel R8-COO", worin R8 für eine geradket- tige oder verzweigte C1- bis C2o-Alkylgruppe, eine gegebenenfalls substituierte C5- bis Ci2-Cycloalkylgruppe, eine gegebenenfalls substituierte C7- bis CiO-Aralkylgruppe, eine gegebenenfalls substituierte C6-Ci2-Arylgruppe oder für gegebenenfalls durch ein oder mehrere Sauerstoff- und/oder Schwefelatome und/oder ein oder mehrere substituierte oder unsubstituierte Iminogruppen unterbrochenes oder durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituiertes CrC^-Alkyl oder C6 bis Ci2-Aryl stehen.Examples of carboxylates are those of the formula R 8 -COO ", wherein R 8 is a geradket- term or branched C 1 - to C 2 o alkyl group, an optionally substituted C 5 - to Ci 2 cycloalkyl group, an optionally substituted C 7 - to C O aralkyl group, an optionally substituted C 6 -C 2 aryl group, or optionally substituted by one or more oxygen and / or sulfur atoms and / or one or more substituted or unsubstituted imino groups or by functional groups, aryl, alkyl Aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles substituted CrC ^ alkyl or C 6 to Ci 2 -aryl.
Zusätzlich zu den oben aufgeführten Bedeutungen bedeutenIn addition to the meanings given above
gegebenenfalls durch ein oder mehrere Sauerstoff- und/oder Schwefelatome und/oder ein oder mehrere substituierte oder unsubstituierte Iminogruppen unterbrochene oder durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituierte CrC2o-AlkyI beispielsweise 2-Carboxyethyl, 2- Cyanoethyl, 2-Cyanopropyl, 2-Methoxycarbonylethyl, 2-Ethoxycarbonylethyl, 2- Butoxycarbonylpropyl, 1 ,2-Di-(methoxycarbonyl)-ethyl, 2-Methoxyethyl, 2-Ethoxyethyl, 2-Butoxyethyl, Diethoxymethyl, Diethoxyethyl, 1 ,3-Dioxolan-2-yl, 1 ,3-Dioxan-2-yl, 2- Methyl-1 ,3-dioxolan-2-yl, 4-Methyl-1 ,3-dioxolan-2-yl, 2-lsopropoxyethyl, 2-optionally substituted by one or more oxygen and / or sulfur atoms and / or one or more substituted or unsubstituted imino or interrupted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkoxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles substituted C r C 2 o-AlkyI For example, 2-carboxyethyl, 2-cyanoethyl, 2-cyanopropyl, 2-methoxycarbonylethyl, 2-ethoxycarbonylethyl, 2-butoxycarbonylpropyl, 1, 2-di- (methoxycarbonyl) -ethyl, 2-methoxyethyl, 2-ethoxyethyl, 2-butoxyethyl, diethoxymethyl , Diethoxyethyl, 1, 3-dioxolan-2-yl, 1, 3-dioxan-2-yl, 2-methyl-1, 3-dioxolan-2-yl, 4-methyl-1,3-dioxolan-2-yl , 2-isopropoxyethyl, 2-
Butoxypropyl, 2-Octyloxyethyl, Chlormethyl, 2-Chlorethyl, Trichlormethyl, Trifluor- methyl, 1 ,1-Dimethyl-2-chlorethyl, 2-Methoxyisopropyl, 2-Ethoxyethyl, Butylthiomethyl, 2-Dodecylthioethyl, 2-Phenylthioethyl, 2,2,2-Trifluorethyl, 2-Hydroxyethyl, 2- Hydroxypropyl, 3-Hydroxypropyl, 4-Hydroxybutyl, 6-Hydroxyhexyl, 1-Hydroxy-1 ,1- dimethylmethyl, 2-Hydroxy-2,2-dimethylethyl, 2-Phenoxyethyl, 2-Phenoxypropyl, 3-Butoxypropyl, 2-octyloxyethyl, chloromethyl, 2-chloroethyl, trichloromethyl, trifluoromethyl, 1, 1-dimethyl-2-chloroethyl, 2-methoxyisopropyl, 2-ethoxyethyl, butylthiomethyl, 2-dodecylthioethyl, 2-phenylthioethyl, 2,2, 2-trifluoroethyl, 2-hydroxyethyl, 2-hydroxypropyl, 3-hydroxypropyl, 4-hydroxybutyl, 6-hydroxyhexyl, 1-hydroxy-1, 1-dimethylmethyl, 2-hydroxy-2,2-dimethylethyl, 2-phenoxyethyl, 2- Phenoxypropyl, 3
Phenoxypropyl, 4-Phenoxybutyl, 6-Phenoxyhexyl, 2-Methoxyethyl, 2-Methoxypropyl, 3- Methoxypropyl, 4-Methoxybutyl, 6-Methoxyhexyl, 2-Ethoxyethyl, 2-Ethoxypropyl, 3- Ethoxypropyl, 4-Ethoxybutyl oder 6-Ethoxyhexyl und gegebenenfalls durch ein oder mehrere Sauerstoff- und/oder Schwefelatome und/oder ein oder mehrere substituierte oder unsubstituierte Iminogruppen unterbrochene oder durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituierte C6 bis C12-A17I beispielsweise Phenyl, 2-, 3- oder 4-Methylphenyl, 2-, 3- oder 4-Hydroxyphenyl, 2-, 3- oder 4-Methoxyphenyl, 2-, 3- oder 4-Aminophenyl, α-Naphthyl oder ß-Naphthyl, XyIyI, 4-Diphenylyl, Chlorphenyl, Dich- lorphenyl, Trichlorphenyl, Difluorphenyl, Methylphenyl, Dimethylphenyl, Trimethylphe- nyl, Ethylphenyl, Diethylphenyl, /so-Propylphenyl, tert.-Butylphenyl, Dodecylphenyl, Dimethoxyphenyl, Ethoxyphenyl, Hexyloxyphenyl, Methylnaphthyl, Isopropylnaphthyl, Chlornaphthyl, Ethoxynaphthyl, 2,6-Dimethylphenyl, 2,4,6-Trimethylphenyl, 2,6- Dimethoxyphenyl, 2,6-Dichlorphenyl, 4-Bromphenyl, 2- oder 4-Nitrophenyl, 2,4- oder 2,6-Dinitrophenyl, 4-Dimethylaminophenyl, 4-Acetylphenyl, Methoxyethylphenyl, Etho- xymethylphenyl, Furyl, Thiophenyl, Pyrryl, Pyridyl, Indolyl, Benzoxazolyl, Benzimidazo- IyI, Benzthiazolyl, Dimethylpyridyl, Methylchinolyl, Dimethylpyrryl, Methoxyfuryl, Di- methoxypyridyl, Difluorpyridyl, Methylthiophenyl, Isopropylthiophenyl, tert.- Butylthiophenyl, Pyridazinyl, Pyrimidinyl, Pyrazinyl, Imidazolyl oder Pyrazolyl.Phenoxypropyl, 4-phenoxybutyl, 6-phenoxyhexyl, 2-methoxyethyl, 2-methoxypropyl, 3-methoxypropyl, 4-methoxybutyl, 6-methoxyhexyl, 2-ethoxyethyl, 2-ethoxypropyl, 3-ethoxypropyl, 4-ethoxybutyl or 6-ethoxyhexyl and optionally substituted by one or more oxygen and / or sulfur atoms and / or one or more substituted or unsubstituted imino or interrupted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles substituted C 6 to C 12 -A17I for example, phenyl, 2-, 3- or 4-methylphenyl, 2-, 3- or 4-hydroxyphenyl, 2-, 3- or 4-methoxyphenyl, 2-, 3- or 4-aminophenyl, α-naphthyl or β-naphthyl, xylyl, 4-diphenylyl, chlorophenyl, Dichlorophenyl, trichlorophenyl, difluorophenyl, methylphenyl, dimethylphenyl, trimethylphenyl, ethylphenyl, diethylphenyl, / so-propylphenyl, tert-butylphenyl, dodecylphenyl, dimethoxyphenyl, ethoxyphenyl, hexyloxyphenyl, methylnaphthyl, isopropylnaphthyl, chloronaphthyl, ethoxynaphthyl, 2,6- Dimethylphenyl, 2,4,6-trimethylphenyl, 2,6-dimethoxyphenyl, 2,6-dichlorophenyl, 4-bromophenyl, 2- or 4-nitrophenyl, 2,4- or 2,6-dinitrophenyl, 4-dimethylaminophenyl, 4- Acetylphenyl, methoxyethylphenyl, ethoxymethylphenyl, furyl, thiophenyl, pyrryl, pyridyl, indolyl, benzoxazolyl, benzimidazolyl, benzthiazolyl, dimethylpyridyl, methylquinolyl, dimethylpyrryl, methoxyfuryl, dimethoxypyridyl, difluoropyridyl, methylthiophenyl, isopropylthiophenyl, tert-butylthiophenyl, pyridazinyl , Pyrimidinyl, pyrazinyl, imidazolyl or pyrazole yl.
Beispiele für Carboxylate sind aromatische Carboxylate, also solche, in denen R8 ein gegebenenfalls substituiertes C6 bis C12-Aryl bedeuten, besonders ein Aryl, das mindestens ein Sauerstoff- oder Stickstoffatom enthält und/oder mit mindestens einem Sauerstoff- oder stickstoffhaltigen Substituenten substituiert ist, besonders bevorzugt ein Aryl, das mindestens ein Sauerstoff- oder Stickstoffatom enthält und/oder mit mindestens einer Hydroxy- und/oder Aminogruppe substituiert ist, ganz besonders bevor- zugt sind Salicylsäure und Nicotinsäure.Examples of carboxylates are aromatic carboxylates, ie those in which R 8 is an optionally substituted C 6 to C 12 aryl, especially an aryl containing at least one oxygen or nitrogen atom and / or substituted with at least one oxygen or nitrogen-containing substituent is particularly preferably an aryl containing at least one oxygen or nitrogen atom and / or substituted with at least one hydroxyl and / or amino group, most preferably salicylic acid and nicotinic acid are preferred.
Beispiele für Sulfate sind Sulfat, Hydrogensulfat, Methylsulfat und Ethylsulfat,Examples of sulfates are sulfate, hydrogen sulfate, methyl sulfate and ethyl sulfate,
Beispiele für Sulfite sind Sulfit, Hydrogensulfit, Methylsulfit und Ethylsulfit,Examples of sulfites are sulfite, hydrogen sulfite, methyl sulfite and ethyl sulfite,
Beispiele für Sulfonate sind Methansulfonat, Trifluormethansulfonat, Benzolsulfonat, p- Toluolsulfonat, p-Brombenzolsulfonat, Camphersulfonat und DodekansulfonatExamples of sulfonates are methanesulfonate, trifluoromethanesulfonate, benzenesulfonate, p-toluenesulfonate, p-bromobenzenesulfonate, camphorsulfonate and dodecanesulfonate
Beispiele für Sulfinate sind Hydroxymethansulfinat (Formaldehydsulfoxylat)Examples of sulfinates are hydroxymethanesulfinate (formaldehyde sulfoxylate)
Beispiele für Phosphate sind Phosphat, Hydrogenphosphat, Dihydrogenphosphat, Methylphosphat, Dimethylphosphat, Ethylphosphat, Diethylphosphat, Glycerophosphat, Di-n-butylphosphat, Di-2-ethylhexylphosphat, Diphenylphosphat,Examples of phosphates are phosphate, hydrogen phosphate, dihydrogen phosphate, methyl phosphate, dimethyl phosphate, ethyl phosphate, diethyl phosphate, glycerophosphate, di-n-butyl phosphate, di-2-ethylhexyl phosphate, diphenyl phosphate,
Beispiele für Phosphonate sind Phenylphosphonat und MethylphosphonatExamples of phosphonates are phenylphosphonate and methylphosphonate
Beispiele für Phosphinate sind Phosphinat.Examples of phosphinates are phosphinate.
Beispiele für Metallhalogenide sind AICI4 ", FeCI4 ", AIBr4 ", ZnCI3 ", BeCI3 ", ZnBr3 ", ZnI3 ", CuCI3 ", CuCI2 ", CoCI3 ", CoI3 ", FeI3 ", FeCI3 ", TiCI5 ", TiCI6 2MiCI4 ", SnCI3 ", SnCI4 ", SnCI4 2", MnCI3 ", MnCI4 2", MnBr3 ", ScCI4 ", BCI4 ", BBr4 ", GaCI4 ", ReCI6 ", ZrCI5 ", NbCI6 ", VCI4 ", CrCI3 ", MoCI6 ", YCI4 ", CdCI3 ", CdBr3 ", SbCI4 ", SbCI6 ", BiCI4 ", ZrCI5 ", UCI5 ", UCI6 2", LaCI4 ", CeCI4 ", SmCI4 ", SmI3 ", TaCI6 ", BF4 ", PCI4 ", PCI6 " oder PF6 ".Examples of metal halides are AICI 4 " , FeCl 4 " , AlBr 4 " , ZnCl 3 " , BeCl 3 " , ZnBr 3 " , ZnI 3 " , CuCl 3 " , CuCl 2 " , CoCl 3 " , CoI 3 " , FeI 3 " FeCl 3 " , TiCl 5 " , TiCl 6 2 MiCl 4 " , SnCl 3 " , SnCl 4 " , SnCl 4 2 " , MnCl 3 " , MnCl 4 2 " , MnBr 3 " , ScCl 4 " , BCI 4 " , BBr 4 " , GaCl 4 " , ReCl 6 " , ZrCl 5 " , NbCl 6 " , VCI 4 " , CrCl 3 " , MoCl 6 " , YCl 4 " , CdCl 3 " , CdBr 3 " , SbCl 4 " , SbCl 6 " , BiCl 4 " , ZrCl 5 " , UCI 5 " , UCI 6 2" , LaCl 4 " , CeCl 4 " , SmCl 4 " , SmI 3 " , TaCI 6 " , BF 4 " , PCI 4 " , PCI 6 " or PF 6 " .
Weitere Beispiele für Metallhalogenide sind Gemische aus Halogeniden oder Pseudo- halogeniden der oben aufgeführten Kationen mit Lewis-Säuren, wie beispielsweise AICI3, FeCI3, AIBr3 und ZnCI2, BeCI2, ZnBr2, ZnI2, ZnSO4, CuCI2, CuCI, Cu(O3SCF3)2, CoCI2, CoI2, FeI2, FeCI2, FeCI2(THF)2, TiCI4(THF)2, TiCI4, TiCI3, CITi(OiPr)3, SnCI2, SnCI4, Sn(SO4), Sn(SO4)2, MnCI2, MnBr2, ScCI3, BPh3, BCI3, BBr3, BF3-OEt2, BF3-OMe2, BF3-MeOH, BF3-CH3COOH, BF3-CH3CN, B(CF3COO)3, B(OEt)3, B(OMe)3, B(OZPr)3, PhB(OH)2, 3-MeO-PhB(OH)2, 4-MeO-PhB(OH)2, 3-F-PhB(OH)2, 4-F- PhB(OH)2, (C2Hs)3AI, (C2Hs)2AICI, (C2H5)AICI2, (C8H17)AICI2, (C8H17J2AICI1 (iso- C4Hg)2AICI, Ph2AICI, PhAICI2, Al(acac)3, AI(OZPr)3, AI(OnBu)3, AI(Ose/cBu)3, AI(OEt)3, GaCI3, ReCI5, ZrCI4, NbCI5, VCI3, CrCI2, MoCI5, YCI3, CdCI2, CdBr2, SbCI3, SbCI5, BiCI3, ZrCI4, UCI4, LaCI3, CeCI3, Er(O3SCF3), Yb(O2CCF3)3, SmCI3, SmI2, B(C6Hg)3, TaCI5.Further examples of metal halides are mixtures of halides or pseudo-halides of the abovementioned cations with Lewis acids, such as AICI 3 , FeCl 3 , AlBr 3 and ZnCl 2 , BeCl 2 , ZnBr 2 , ZnI 2 , ZnSO 4 , CuCl 2 , CuCl, Cu (O 3 SCF 3 ) 2 , CoCl 2 , CoI 2 , FeI 2 , FeCl 2 , FeCl 2 (THF) 2 , TiCl 4 (THF) 2 , TiCl 4 , TiCl 3 , CITi (OiPr) 3 , SnCl 2 , SnCl 4 , Sn (SO 4 ), Sn (SO 4 ) 2 , MnCl 2 , MnBr 2 , ScCl 3 , BPh 3 , BCI 3 , BBr 3 , BF 3 -OEt 2 , BF 3 -OMe 2 , BF 3 -MeOH, BF 3 -CH 3 COOH, BF 3 -CH 3 CN, B (CF 3 COO) 3 , B (OEt) 3 , B (OMe) 3 , B (OZPr) 3 , PhB (OH) 2 , 3 -MeO-PhB (OH) 2 , 4-MeO-PhB (OH) 2 , 3-F-PhB (OH) 2 , 4-F-PhB (OH) 2 , (C 2 Hs) 3 Al, (C 2 Hs) 2 AICI, (C 2 H 5 ) AICI 2 , (C 8 H 17 ) AICI 2 , (C 8 H 17 J 2 AICI 1 (iso-C 4 Hg) 2 AICI, Ph 2 AICI, PhAICI 2 , Al (acac) 3 , Al (OZPr) 3 , Al (OnBu) 3 , Al (Ose / cBu) 3 , Al (OEt) 3 , GaCl 3 , ReCl 5 , ZrCl 4 , NbCl 5 , VCI 3 , CrCl 2 , MoCl 5 , YCl 3 , CdCl 2 , CdBr 2 , SbCl 3 , SbCl 5 , BiCl 3 , ZrCl 4 , UCI 4 , LaCI 3 , CeCl 3 , Er (O 3 SCF 3 ), Yb (O 2 CCF 3 ) 3 , SmCl 3 , SmI 2 , B (C 6 Hg) 3 , TaCl 5 .
Dabei werden die Gemische aus Halogeniden oder Pseudohalogeniden der oben aufgeführten Kationen mit Lewis-Säuren im molaren Verhältnis 1 : 0,5 bis 1 : 5, bevorzugt 1 : 0,75 bis 1 : 3, besonders bevorzugt 1 : 0,85 bis 1 : 2,5, ganz besonders bevorzugt im Verhältnis 1 : 0,9 bis 1 : 2 und insbesondere 1 : 1 ,0 bis 1 : 1 ,5 gewählt.The mixtures of halides or pseudohalides of the abovementioned cations with Lewis acids in a molar ratio of 1: 0.5 to 1: 5, preferably 1: 0.75 to 1: 3, particularly preferably 1: 0.85 to 1: 2.5, most preferably in the ratio 1: 0.9 to 1: 2 and in particular 1: 1, 0 to 1: 1, 5 selected.
Erfindungsgemäß werden nur solche der genannten Verbindungen als Ionische Flüssigkeiten eingesetzt, die einen Schmelzpunkt unterhalb der oben definierten Temperatur aufweisen.According to the invention, only those of the compounds mentioned are used as ionic liquids which have a melting point below the temperature defined above.
Die erfindungsgemäßen Oligomerisierungskatalysatoren sind in der Regel über einen Temperaturbereich von ungefähr 30 bis 100 °C katalytisch wirksam und können bei Temperaturen oberhalb von 100 0C thermisch desaktiviert werden, wodurch man vorteilhafterweise auf Katalysatorgifte verzichten kann.The oligomerization catalysts of the invention are generally catalytically active over a temperature range of about 30 to 100 ° C and can be thermally deactivated at temperatures above 100 0 C, which can advantageously dispense with catalyst poisons.
Die bevorzugte Reaktionstemperatur beträgt allgemein 10 bis 150 °C, besonders bevorzugt 30 - 100 0C. Im Fall von 1 ,6-Hexamethylendiisocyanat beträgt die Reaktionstemperatur ganz besonders bevorzugt 80 bis 90 0C und im Fall von Isophorondiisocya- nat beträgt sie ganz besonders bevorzugt 60 bis 70 "C.The preferred reaction temperature is generally 10 to 150 ° C, particularly preferably 30 to 100 0 C. In the case of 1, 6-hexamethylene diisocyanate, the reaction temperature very particularly preferably 80 to 90 0 C and nat in the case of Isophorondiisocya- it is very particularly preferably 60 to 70 "C.
Die Reaktionsgeschwindigkeit der Oligomerisierungsreaktion kann bei Verwendung der erfindungsgemäßen Ionischen Flüssigkeiten im Vergleich zu handelsüblichen Oligomerisierungskatalysatoren, wie vorzugsweise N-(2-Hydroxypropyl)-N,N,N- Trimethylammonium-2-ethylhexanoat (DABCO TMR® der Firma Air Products) mindestens beibehalten oder sogar erhöht werden. Zudem werden auch Polyisocyanate mit äußerst niedrigen Farbzahlen nach Hazen (DIN ISO 6271 ), z.B. vorzugsweise kleiner als 40 (bei HDI), bzw. unter 200, bevorzugt unter 100 (bei IPDI) erhalten. Die erfindungsgemäß verwendbaren Oligomerisierungskatalysatoren können nach bekannten Verfahren hergestellt werden. Zur Herstellung der Ionischen Flüssigkeiten können die korrespondierenden tertiären Amine mit einem Alkylierungsmittel, beispielsweise Alkylhalogeniden, Dialkylcarbonaten oder Dialkylsulfaten, in Abwesenheit oder Gegenwart von Lösungsmitteln, z.B. Chlorbenzol, Toluol oder XyIoI, bei Temperaturen von zweckmäßigerweise 100 bis 180 0C zur Reaktion gebracht werden. Gegebenenfalls kann die Reaktion unter Druck durchgeführt werden, wenn das eingesetzte Amin unter den Reaktionsbedingungen gasförmig ist.The reaction rate of the oligomerization reaction can be at least maintained or used when using the ionic liquids according to the invention in comparison to commercially available oligomerization catalysts, such as preferably N- (2-hydroxypropyl) -N, N, N-trimethylammonium 2-ethylhexanoate (DABCO TMR® from Air Products) even increased. In addition, polyisocyanates having extremely low Hazen color numbers (DIN ISO 6271), for example preferably less than 40 (in the case of HDI), or less than 200, preferably less than 100 (in the case of IPDI), are obtained. The oligomerization catalysts which can be used according to the invention can be prepared by known processes. For the preparation of ionic liquids, the corresponding tertiary amines with an alkylating agent such as alkyl halides, dialkyl carbonates or dialkyl sulfate, in the absence or presence of solvents, such as chlorobenzene, toluene or xylene, are reacted at temperatures of preferably 100 to 180 0 C for reaction. Optionally, the reaction may be carried out under pressure when the amine used is gaseous under the reaction conditions.
Bevorzugte Alkylierungsmittel sind Methylchlorid, Ethylchlorid, Methyliodid, Dimethyl- carbonat, Diethylcarbonat, Di-n-butylcarbonat, Dimethylsulfat und Diethylsulfat sowie ferner Benzylchlorid.Preferred alkylating agents are methyl chloride, ethyl chloride, methyl iodide, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, di-n-butyl carbonate, dimethyl sulfate and diethyl sulfate, and also benzyl chloride.
Als geeignete tertiäre Amine für die Alkylierung seien genannt: Dimethylethanolamin, Di-n-Butylethanolamin, Dioctylethanolamin, Hydroxyethylpiperidin und Hydroxyethyl- morpholin.Suitable tertiary amines for the alkylation include: dimethylethanolamine, di-n-butylethanolamine, dioctylethanolamine, hydroxyethylpiperidine and hydroxyethyl morpholine.
Weiterhin können die erfindungsgemäßen Ionischen Flüssigkeiten durch Quaternisie- rung mit Alkylenoxiden hergestellt werden. Dazu werden die korrspondierenden teriä- ren Amine mit substituierten oder unsubstituierten Alkylenoxiden mit 2 bis 24 C-Atomen umgesetzt, insbesondere mit Alkylenoxiden mit Halogen-, Hydroxy-, nicht cyclische Ether- oder Ammoniumsubstituenten. Insbesondere sind zu nennen: aliphatische 1 ,2- Alkylenoxide mit 2 bis 4 C-Atomen, beispielsweise Ethylenoxid, Propylenoxid, Vinyloxi- ran, 1 ,2-Butylenoxid, 2,3-Butylenoxid oder Isobutylenoxid, aliphatische 1 ,2- Alkylenoxide mit 5 bis 24 C-Atomen, cycloaliphatische Alkylenoxide, beispielsweise Cyclopentenoxid, Cyclohexenoxid oder Cyclododecatrien-(1 ,5,9)-monoxid, araliphati- sche Alkylenoxide, beispielsweise Styroloxid.Furthermore, the ionic liquids according to the invention can be prepared by quaternization with alkylene oxides. For this purpose, the corrsponding teriary amines are reacted with substituted or unsubstituted alkylene oxides having 2 to 24 carbon atoms, in particular with alkylene oxides having halogen, hydroxy, noncyclic ether or ammonium substituents. Particular mention may be made of: aliphatic 1,2-alkylene oxides having 2 to 4 carbon atoms, for example ethylene oxide, propylene oxide, vinyl oxirane, 1,2-butylene oxide, 2,3-butylene oxide or isobutylene oxide, aliphatic 1,2-alkylene oxides with 5 to 24 carbon atoms, cycloaliphatic alkylene oxides, for example cyclopentene oxide, cyclohexene oxide or cyclododecatriene (1, 5,9) -monoxide, araliphatic alkylene oxides, for example styrene oxide.
Bevorzugte substituierte Alkylenoxide sind beispielsweise Epichlorhydrin, Epibrom- hydrin, 2,3-Epoxy-1-propanol, 1-Allyloxy-2,3-epoxypropan, 2,3-Epoxy-phenylether, 2,3- Epoxypropyl-isopropylether, 2,3-Epoxypropyl-octylether oder 2,3-Epoxypropyltrimethyl- ammoniumchlorid.Preferred substituted alkylene oxides are, for example, epichlorohydrin, epibromohydrin, 2,3-epoxy-1-propanol, 1-allyloxy-2,3-epoxypropane, 2,3-epoxy-phenyl ether, 2,3-epoxypropyl-isopropyl ether, 2,3 Epoxypropyl octyl ether or 2,3-epoxypropyltrimethyl ammonium chloride.
Besonders bevorzugt werden 1 ,2-Alkylenoxide mit 2 bis 4 C-Atomen eingesetzt, insbe- sondere Ethylenoxid und/oder Propylenoxid und speziell Ethylenoxid.Particular preference is given to using 1,2-alkylene oxides having 2 to 4 C atoms, in particular ethylene oxide and / or propylene oxide and especially ethylene oxide.
Dazu werden das tertiäre Amin und das Alkylenoxid in der Regel in einem Molverhältnis von 1 zu 0,4 bis 1 zu 10 eingesetzt. Besonders vorteilhaft ist ein Molverhältnis von 1 zu 1 bis 1 zu 1 ,5, insbesondere von 1 zu 1 ,03 bis 1 zu 1 ,2. Die Umsetzung des tertiären Amins mit dem Alkylenoxid kann bei 20 bis 2000C durchgeführt werden. Bevorzugt ist ein Temperaturbereich von 30 bis 1500C, insbesondere von 40 bis 1000C.For this purpose, the tertiary amine and the alkylene oxide are generally used in a molar ratio of 1 to 0.4 to 1 to 10. Particularly advantageous is a molar ratio of 1 to 1 to 1 to 1, 5, in particular from 1 to 1, 03 to 1 to 1.2. The reaction of the tertiary amine with the alkylene oxide can be carried out at 20 to 200 0 C. A temperature range from 30 to 150 ° C., in particular from 40 to 100 ° C., is preferred.
Die Umsetzung kann sowohl bei Atmosphärendruck oder bei Unterdruck, als auch bei erhöhtem Druck, beispielsweise bei einem Druck von 0,8 bis 50 bar, insbesondere bei einem Druck von 1 bis 10 bar durchgeführt werden.The reaction can be carried out both at atmospheric pressure or at reduced pressure, as well as at elevated pressure, for example at a pressure of 0.8 to 50 bar, in particular at a pressure of 1 to 10 bar.
Als geeignete tertiäre Amine für die Alkoxylierung seien beispielhaft genannt: Trimethy- lamin, Triethylamin, Th-n-butylamin, Ethyl-diisopropylamin, N,N'-Dimethyl-piperazin, N-Methoxyphenyl-piperazin, N-Methylpiperidin, N-Ethyl-piperidin, Chinuclidin und Trialkylamine, wie z.B. Trimethyl-, Triethyl- und Tripropylamin und vorzugsweise 1 ,4- Dimethyl-piperazin, N,N-Dimethylbenzylamin und Triethylendiamin.Examples of suitable tertiary amines for the alkoxylation are: trimethylamine, triethylamine, Th-n-butylamine, ethyldiisopropylamine, N, N'-dimethylpiperazine, N-methoxyphenylpiperazine, N-methylpiperidine, N-ethyl piperidine, quinuclidine and trialkylamines, such as Trimethyl-, triethyl- and tripropylamine and preferably 1, 4-dimethyl-piperazine, N, N-dimethylbenzylamine and triethylenediamine.
Bei Umsetzung eines Amins mit einem unsymmetrisch substituierten Epoxid, reagiert das Amin in der Regel mit dem am wenigsten substituierten Kohlenstoffatom. Je nach sterischem Anspruch des Amins können sich Mischungen aus den beiden möglichen Regioisomeren bilden.When an amine reacts with an unsymmetrically substituted epoxide, the amine usually reacts with the least substituted carbon atom. Depending on the steric demand of the amine, mixtures of the two possible regioisomers can form.
Die nach der Quaternisierung erhältlichen tetrasubstituierten Ammoniumionen mit dem Alkylierungsmittel als Gegenion, wie beispielsweise Chlorid, lodid, Methylcarbonat oder Methylsulfat, soweit sie nicht bereits die erfindungsgemäßen Ionischen Flüssigkeiten darstellen, werden dann in einer bevorzugten Ausführungsform durch Behandeln mit einem Anionentauscher, in das tetrasubstituierte Ammoniumhydroxid überführt, das dann anschließend mit der korrspondierenden Säure des gewünschten Gegenions umgesetzt werden kann. Die dabei entstehenden äquivalente Mengen von Wasser können entweder im Katalysator belassen werden oder können bevorzugt durch behandeln mit Trocknungsmittel, wie beispielsweise Molsieb oder Zeolith, oder Azeotrop- destillation mit einem Schleppmittel, wie beispielsweise Cyclohexan, Benzol oder ToIu- ol, entfernt bzw. abgereichert werden. In der Regel ist ein Wassergehalt im Katalysator unter 0,5 Gew% für den Einsatz in der erfindungsgemäßen Reaktion ausreichend und wird angestrebt.The tetrasubstituted ammonium ions obtainable after quaternization with the alkylating agent as counterion, such as chloride, iodide, methyl carbonate or methyl sulfate, if they are not already the ionic liquids according to the invention are then converted in a preferred embodiment by treatment with an anion exchanger, in the tetrasubstituted ammonium hydroxide , which can then be subsequently reacted with the corrosive acid of the desired counterion. The resulting equivalent amounts of water can either be left in the catalyst or can preferably be removed or depleted by treatment with a desiccant such as molecular sieve or zeolite, or azeotropic distillation with an entraining agent such as cyclohexane, benzene or toluene , As a rule, a water content in the catalyst below 0.5% by weight is sufficient for use in the reaction according to the invention and is desired.
Die Anwesenheit von Wasser in der Reaktion führt in der Regel durch Hydrolyse der Isocyanate und Decarboxylierung der entstehenden Carbaminsäuren zu Aminen, die wiederum mit Isocyanaten zu schwerlöslichen, unerwünschten Harnstoffen reagieren.The presence of water in the reaction usually results in hydrolysis of the isocyanates and decarboxylation of the resulting carbamic acids to amines, which in turn react with isocyanates to poorly soluble, undesirable ureas.
Man kann auch einen direkten Austausch auf einer lonentauschersäule durchführen. Dazu wird ein basisches lonenaustauscherharz (z.B. Amberlyst®-, Dowex®- oder Sephadex®-Typ) mit Kalilauge oder Natronlauge aktiviert und mit der korrspondierenden Säure des gewünschten Gegenions beladen. Danach wird die Chromatographiesäule mit dem quart. Ammoniumsalz beschickt und eluiert. Das Eluat enthält das gewünschte quart. Ammoniumsalz. Das Lösemittel kann durch Anlegen von Vakuum entfernt werden.One can also perform a direct exchange on an ion exchange column. For this purpose, a basic ion exchange resin (eg Amberlyst®, Dowex® or Sephadex® type) is activated with potassium hydroxide solution or sodium hydroxide solution and loaded with the corrosive acid of the desired counterion. Thereafter, the chromatography column with the quart. Ammonium salt is charged and eluted. The Eluate contains the desired quart. Ammonium salt. The solvent can be removed by applying a vacuum.
Im Falle der quart. Ammoniumhalogenide lassen sich die Katalysatoren auch durch Kationenaustausch in Lösung in sehr reiner Form erhalten, wenn als Reaktionspartner die den Anionen zugrunde liegenden Silbersalze eingesetzt werden.In the case of the quart. Ammonium halides, the catalysts can also be obtained by cation exchange in solution in a very pure form, when used as reactants, the anions underlying silver salts.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Katalysatoren kann beispielsweise analog den Arbeitsvorschriften erfolgen, wie in US 5,691 ,440, Sp. 11 , Z. 24 - Sp. 12, Z. 41.The preparation of the catalysts according to the invention can be carried out, for example, analogously to the working instructions, as described in US Pat. No. 5,691,440, Sp. 11, Z. 24 - Sp. 12, Z. 41.
Die Alkylierung von tertiären Aminen kann beispielsweise wie folgt ausgeführt werden: das tertiäre Amin wird gegebenenfalls in einem geeigneten Lösungsmittel, beispielsweise einem C1-C4-AIkOhOl, bevorzugt Methanol oder Ethanol, mit dem Alkylierungs- mittel in über- oder unterstöchiometrischen oder bevorzugt äquimolaren Mengen, bei- spielsweise 0,75 - 1 ,25 mol/mol, bevorzugt 0,9 - 1 , 1 mol/mol, bezogen auf das tertiäre Amin gegebenenfalls bei Überdruck für 30 Minuten bis 24 h bei einer Temperatur zwischen Raumtemperatur und 120 °C, gegebenenfalls bei im Reaktionsverlauf ansteigender Temperatur umgesetzt. Nach Beendigung der Reaktion werden die flüchtigen Bestandteile destillativ abgetrennt und gegebenenfalls gewaschen oder umkristallisiert.The alkylation of tertiary amines can be carried out, for example, as follows: the tertiary amine is optionally in a suitable solvent, for example a C 1 -C 4 -AlkOhOl, preferably methanol or ethanol, with the alkylating agent in over or under stoichiometric or preferably equimolar Amounts, for example 0.75-1.25 mol / mol, preferably 0.9-1.1 mol / mol, based on the tertiary amine, if appropriate at elevated pressure for 30 minutes to 24 hours at a temperature between room temperature and 120 ° C, optionally reacted with increasing temperature in the course of the reaction. After completion of the reaction, the volatiles are separated by distillation and optionally washed or recrystallized.
Das dabei erhaltene tetrasubstituierte Ammoniumion mit dem Gegenion des Alkylie- rungsmittels kann dann beispielsweise an einem mit Hydroxidionen beladenen Anio- nentauscher gegen ein Hydroxidgegenion ausgetauscht werden, wie es beispielsweise in DE-OS 25 27 242, S. 6, unten oder ebda, in den Herstellungsbeispielen 1 und 2 auf S. 13 und 14 beschrieben ist.The tetrasubstituted ammonium ion thus obtained with the counterion of the alkylating agent can then be exchanged, for example, with an anion exchanger charged with hydroxide ions for a hydroxide genion, as described, for example, in DE-OS 25 27 242, page 6, bottom or ebda, in US Pat Production Examples 1 and 2 are described on pages 13 and 14.
Das so erhaltene oder ein kommerziell verfügbares tetrasubstituiertes Ammonium Hydroxid kann dann mit dem gewünschten korresponiderenden Gegenion zu dem erfindungsgemäßen Katalysator umgesetzt werden. Dazu wird beispielsweise das tetra- substituierte Ammonium Hydroxid vorgelegt, beispielsweise in einem Lösungsmittel, bevorzugt einem Lösungsmittel, das mit Wasser ein Azeotrop bildet, beispielsweise einem C1-C4-AIkOhOl, bevorzugt Methanol oder Ethanol, und dazu das gewünschte korrespondierende Gegenion, gegebenenfalls ebenfalls in dem gleichen oder einem anderen Lösungsmittel, langsam zugegeben. Die Zugabe kann 0 bis 100 0C, bevorzugt 0 bis 80, besonders bevorzugt 0 bis 60, ganz besonders bevorzugt 10 bis 40 0C und insbesondere bei Raumtemperatur erfolgen. Nach Abtrennung des gegebenenfalls vorhandenen Lösungsmittels mit gebildetem Reaktionswasser, beispielsweise durch Destillation, gegebenenfalls im Vakuum, ist der erfindungsgemäße Katalysator verwendbar und kann gegebenenfalls in einem Lösungsmittel aufgenommen werden. Ein solches Lösungsmittel kann auch gegenüber Isocyanat reaktive Gruppen enthalten. Der erfindungsgemäße Katalysator kann in Substanz oder als Lösung, bevorzugt in Substanz als Schmelze eingesetzt werden.The tetrasubstituted ammonium hydroxide thus obtained or a commercially available one can then be reacted with the desired corresponding counterion to the catalyst of the present invention. For this purpose, for example, the tetra-substituted ammonium hydroxide is initially charged, for example in a solvent, preferably a solvent which forms an azeotrope with water, for example a C 1 -C 4 -AlkOhOl, preferably methanol or ethanol, and to the desired corresponding counterion, optionally also in the same or a different solvent, added slowly. The addition may be from 0 to 100 ° C., preferably from 0 to 80, particularly preferably from 0 to 60, very particularly preferably from 10 to 40 ° C., and in particular at room temperature. After removal of the optionally present solvent with water of reaction formed, for example by distillation, if appropriate under reduced pressure, the catalyst according to the invention can be used and optionally can be taken up in a solvent. Such a solvent may also contain isocyanate-reactive groups. The catalyst of the invention can be used in bulk or as a solution, preferably in bulk as a melt.
Es kann sinnvoll sein, den Katalysator in Lösung einzusetzen, obwohl er als Ionische Flüssigkeit bereits flüssig ist, beispielsweise um eine stärker verdünnte Lösung besser dosieren zu können.It may be useful to use the catalyst in solution, although it is already liquid as an ionic liquid, for example, to be able to better dose a more dilute solution.
Wird der Katalysator als Lösung eingesetzt, so wird, je nach Löslichkeit im verwendeten Lösungsmittel in der Regel eine 10 - 80 %ige, bevorzugt 10 - 50, besonders be- vorzugt 15 - 45 und ganz besonders bevorzugt 30 - 40 Gew%ige Lösung eingestellt.If the catalyst is used as a solution, depending on the solubility in the solvent used, a 10 to 80%, preferably 10 to 50, particularly preferably 15 to 45, and very particularly preferably 30 to 40% strength by weight solution is generally employed ,
Als Oligomerisierungskatalysatoren können auch Gemische mit anderen bekannten Oligomerisierungskatalysatoren eingesetzt werden, wobei diese in breiten Mengenverhältnissen, z.B. in Mengenverhältnissen von 90 : 10 bis 10 : 90, bevorzugt 80:20 bis 20:80 und besonders bevorzugt 60 : 40 bis 40 : 60 gemischt werden können.As oligomerization catalysts it is also possible to use mixtures with other known oligomerization catalysts, these being used in wide proportions, e.g. in proportions of 90:10 to 10:90, preferably 80:20 to 20:80 and particularly preferably 60:40 to 40:60 can be mixed.
Zur Herstellung von Polyisocyanate werden die erfindungsgemäßen Oligomerisierungskatalysatoren in Abhängigkeit von ihrer katalytischen Wirksamkeit zweckmäßigerweise in möglichst kleinen wirksamen Mengen, die experimentell auf einfache Wei- se ermittelt werden können, verwendet.For the preparation of polyisocyanates, the oligomerization catalysts according to the invention, depending on their catalytic activity, are expediently used in the smallest possible effective amounts which can be determined experimentally in a simple manner.
Im allgemeinen gelangen beim erfindungsgemäßen Verfahren die Ionischen Flüssigkeiten in einer Menge von 0,002 bis 0,05 Gew.-%, vorzugsweise von 0,005 bis 0,02 Gew.-% bezogen auf das Gewicht der Diisocyanate, zum Einsatz.In general, in the process according to the invention, the ionic liquids are used in an amount of from 0.002 to 0.05% by weight, preferably from 0.005 to 0.02% by weight, based on the weight of the diisocyanates.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich über Ionische Flüssigkeiten Biuret-, Allophanat- und/oder Isocyanuratgruppen enthaltende Polyisocyanate herstellen. Dafür muß natürlich bei der Herstellung von Allophanatgruppen mindestens eine Hydrox- gruppen-enthaltende Verbindung bzw. bei der Herstellung von Biuretgruppen mindes- tens ein Biuretisierungsmittel, wie beispielsweise Amin, Wasser oder wasserabspaltende Verbindungen, beispielsweise tert.-Butanol, und/oder ein Harnstoff anwesend sein.The process according to the invention can be used to prepare biuret, allophanate and / or isocyanurate-containing polyisocyanates via ionic liquids. For this, of course, in the preparation of allophanate groups at least one hydrox groups-containing compound or in the production of biuret at least one biuretizing agent, such as amine, water or dehydrating compounds, such as tert-butanol, and / or a urea present be.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird zweckmäßigerweise bei einer Temperatur im Bereich von 10 bis 100 C und Reaktionszeiten von 10 min - 6 Stunden, bevorzugt von 20 min bis 3 Stunden, besonders bevorzugt von 20 min bis 2 Stunden durchgeführt.The process according to the invention is expediently carried out at a temperature in the range from 10 to 100 ° C. and reaction times of 10 minutes to 6 hours, preferably from 20 minutes to 3 hours, particularly preferably from 20 minutes to 2 hours.
Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Ionischen Flüssigkeiten werden vorzugsweise Reaktionstemperaturen über 50 0C, besonders bevorzugt von 60 bis 120 0C ange- wandt und im wesentlichen farblose Oligomerisierungsprodukte erhalten. Die Oligomerisierung kann kontinuierlich, halbkontinuierlich oder diskontinuierlich durchgeführt werden, bevorzugt diskontinuierlich.When using the ionic liquids of the invention are preferably reaction temperatures above 50 0 C, particularly preferably from 60 to 120 0 C Wandt reasonable and receive substantially colorless oligomerization. The oligomerization can be carried out continuously, semicontinuously or discontinuously, preferably batchwise.
In der Regel ist es von untergeordneter Bedeutung welche Komponenten vorgelegt oder zugegeben werden. Zumeist wird das zu oligomerisierende Isocyanat zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, vorgelegt und der mindestens eine Katalysator langsam und/oder portionsweise zugegeben, dann auf die gewünschte Reaktionstemperatur gebracht und der Rest des Katalysators, gegebenenfalls portionsweise, zugegeben.In general, it is of minor importance which components are submitted or added. In most cases, the isocyanate to be oligomerized is initially charged, preferably completely, and the at least one catalyst is added slowly and / or in portions, then brought to the desired reaction temperature and the remainder of the catalyst, if appropriate in portions, is added.
Eine alternative Herstellungsvariante verläuft wie folgt: Beim diskontinuierlichen Verfahren wird in einem Rührreaktor gearbeitet. Dabei wird die Mischung aus Diisocyanat und Katalysator üblicherweise bei nicht mehr als 400C vorgelegt, da bei dieser Temperatur in der Regel noch keine Reaktion stattfindet. Im Anschluss wird die Temperatur der Reaktionsmischung zur Initiierung der Oligomerisierung auf 50 bis 120 0C, bevorzugt auf 55 bis 90 0C, erhöht. Alternativ kann der Katalysator auch zudosiert werden, nachdem das Diisocyanat die zur Reaktion notwendige Temperatur erreicht hat. Die Oligomerisierung ist in der Regel exotherm, der Katalysator kann bevorzugt in reiner Form eingesetzt werden. Es ist auch möglich, den Katalysator in einem geeignetem Lösemittel zu lösen und in dieser Form zum Einsatz zu bringen.An alternative production variant proceeds as follows: In the batch process, work is carried out in a stirred reactor. The mixture of diisocyanate and catalyst is usually initially charged at not more than 40 0 C, since at this temperature usually no reaction takes place. Subsequently, the temperature of the reaction mixture to initiate the oligomerization to 50 to 120 0 C, preferably increased to 55 to 90 0 C. Alternatively, the catalyst can also be metered in after the diisocyanate has reached the temperature necessary for the reaction. The oligomerization is usually exothermic, the catalyst can preferably be used in pure form. It is also possible to dissolve the catalyst in a suitable solvent and to use it in this form.
Eine kontinuierliche Oligomerisierung wird zweckmäßigerweise in einer Reaktionsschlange unter kontinuierlicher, gleichzeitiger Zudosierung von Diisocyanat und des Katalysators bei 50 bis 140 0C und innerhalb von 30 Sekunden bis 4 Stunden durchgeführt. Eine Reaktionsschlange mit kleinem Durchmesser führt zur Erreichung hoher Stömungsge- schwindigkeiten und folglich guter Durchmischung. Weiterhin ist es vorteilhaft, das Diisocyanat / Katalysator-Gemisch vor Eintritt in die Reaktionsschlange auf ca. 50 bis 6O0C zu erhitzen. Zur exakteren Dosierung und optimalen Durchmischung des Katalysators ist es weiterhin vorteilhaft, den Katalysator in einem geeignetem Lösemittel zu lösen. Geeignet sind prinzipiell solche Lösemittel, in denen der Katalysator eine gute Löslichkeit hat. Die kontinuierliche Oligomerisierung kann auch in einer Kesselkaskade durchgeführt werden. Denkbar ist auch eine Kombination aus Kesselkaskade und Rohrreaktor.A continuous oligomerization is conveniently carried out in a reaction coil with continuous, simultaneous addition of diisocyanate and the catalyst at 50 to 140 0 C and within 30 seconds to 4 hours. A reaction coil with a small diameter leads to the achievement of high flow velocities and consequently good mixing. Furthermore, it is advantageous to heat the diisocyanate / catalyst mixture before entry into the reaction coil to about 50 to 6O 0 C. For more accurate metering and optimal mixing of the catalyst, it is also advantageous to dissolve the catalyst in a suitable solvent. Suitable in principle are those solvents in which the catalyst has good solubility. The continuous oligomerization can also be carried out in a kettle cascade. Also conceivable is a combination of boiler cascade and tubular reactor.
Üblicherweise wird die Reaktion in einem unter den Reaktionsbedingungen inerten Gas oder Gasgemisch durchgeführt, beispielsweise solche mit einem Sauerstoffgehalt unter 2, bevorzugt unter 1 , besonders bevorzugt unter 0,5 Vol%, bevorzugt sind Stickstoff, Argon, Helium, Stickstoff - Edelgas - Gemische, besonders bevorzugt ist Stickstoff. Zusätzlich oder allein kann als Gas auch Kohlenstoffdioxid (CO2) eingesetzt werden. Dies ist beispielsweise bevorzugt, wenn 1 ,6-Hexamethylendiisocyanat eingesetzt wird aber weniger bevorzugt wenn Isophorondiisocyanat eingesetzt wird.The reaction is usually carried out in a gas or gas mixture which is inert under the reaction conditions, for example those having an oxygen content of less than 2, preferably less than 1, particularly preferably less than 0.5,% by volume, nitrogen, argon, helium, nitrogen-noble gas mixtures are preferred. particularly preferred is nitrogen. In addition or alone, carbon dioxide (CO 2 ) can also be used as the gas. This is preferred, for example, when 1,6-hexamethylene diisocyanate is used, but less preferably when isophorone diisocyanate is used.
Nach Erreichen des gewünschten Oligomerisierungsgrads bzw. NCO-Gehalts oder Umsetzungsgrades (bezogen auf den NCO-Gehalt vor der Reaktion) der Oligomer/ Diisocyanat-Reaktionsmischung und wozu üblicherweise Reaktionszeiten von 0,05 bis 4 Stunden, vorzugsweise von 10 min bis 3 Stunden, erforderlich sind, kann die Oligo- merisierungsreaktion beispielsweise thermisch oder durch eine Desaktivierung des Oligomerisierungskatalysators beendet werden.After reaching the desired degree of oligomerization or NCO content or degree of conversion (based on the NCO content before the reaction) of the oligomer / Diisocyanate reaction mixture and what usually reaction times of 0.05 to 4 hours, preferably from 10 minutes to 3 hours, are required, the oligomerization reaction can be terminated, for example, thermally or by deactivating the oligomerization catalyst.
Im allgemeinen wird ein Umsatz von 10 bis 60% (bezogen auf den NCO-Gehalt vor der Reaktion) angestrebt. Bei 1 ,6-Hexamethylendiisocyanat wird der Umsatz bevorzugt auf 20 bis 50% gesteuert, bei Isophorondiisocyanat bevorzugt auf 10 bis 40%.In general, a conversion of 10 to 60% (based on the NCO content before the reaction) is desired. In the case of 1,6-hexamethylene diisocyanate, the conversion is preferably controlled to 20 to 50%, with isophorone diisocyanate preferably to 10 to 40%.
Das Produkt kann neben monomerem Isocyanat noch weitere Verbindungen enthalten, die eine oder auch mehrere Oligomerstrukturen aufweisen, also beispielsweise Isocyanu- rat-, Uretdion-, Biuret-, Urethan-, Oxadiazintrion-, Iminooxadiazintrion-, Harnstoff-, Amid- und/oder Allophanatgruppen. Verbindungen dieser Art sind in der Literatur beschrieben.The product may contain, in addition to monomeric isocyanate, further compounds which have one or more oligomer structures, for example isocyanurate, uretdione, biuret, urethane, oxadiazinetrione, iminooxadiazinetrione, urea, amide and / or allophanate groups , Compounds of this type are described in the literature.
Als Desaktivierungsmittel eignen sich beispielsweise anorganische Säuren, wie z.B. Chlorwasserstoff, phosphorige Säure oder Phosphorsäure, Carbonsäurehalogenide, wie z.B. Acetylchlorid oder Benzoylchlorid, Sulfonsäuren oder -ester, wie z.B. Methan- sulfonsäure, p-Toluolsulfonsäure, p-Toluolsulfonsäuremethyl- oder -ethylester, m- Chlorperbenzoesäure und vorzugsweise Dialkylphosphate wie z.B. Di— 2— ethylhexylphosphat und insbesondere Dibutylphosphat.Suitable deactivating agents are, for example, inorganic acids, e.g. Hydrogen chloride, phosphorous acid or phosphoric acid, carboxylic acid halides, e.g. Acetyl chloride or benzoyl chloride, sulfonic acids or esters, e.g. Methanesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid methyl or ethyl ester, m-chloroperbenzoic acid and preferably dialkyl phosphates such as e.g. Di-2-ethylhexyl phosphate and especially dibutyl phosphate.
Die Desaktivierungsmittel können, bezogen auf die Oligomerisierungskatalysatoren, in äquivalenten oder überschüssigen Mengen verwendet werden, wobei die kleinste wirksame Menge, die experimentell ermittelt werden kann, schon aus wirtschaftlichen Gründen bevorzugt wird. Beispielsweise wird das Desaktivierungsmittel im Verhältnis zum Oligomerisierungskatalysator von 1 - 2,5 : 1 mol/mol, bevorzugt 1 - 2 : 1 , besonders bevorzugt 1 - 1 ,5 : 1 und ganz besonders bevorzugt 1 - 1 ,2 : 1 mol/mol eingesetzt.The deactivating agents may be used in equivalent or excess amounts relative to the oligomerization catalysts, with the smallest effective amount which can be determined experimentally being preferred for economic reasons. For example, the deactivating agent in relation to the oligomerization catalyst of 1 - 2.5: 1 mol / mol, preferably 1 - 2: 1, more preferably 1-1, 5: 1 and most preferably 1-1, 2: 1 mol / mol used.
Die Zugabe ist abhängig von der Art des Desaktivierungsmittels. So wird Chlorwasserstoff bevorzugt gasförmig über oder bevorzugt durch das Reaktionsgemisch hindurch geleitet, flüssige Desaktivierungsmittel werden zumeist in Substanz oder als Lösung in einem unter den Reaktionsbedingungen inerten Lösungsmittel und feste Desaktivierungsmittel in Substanz oder als Lösung oder Suspension in einem unter den Reakti- onsbedingungen inerten Lösungsmittel zugegeben.The addition depends on the type of deactivating agent. Thus, hydrogen chloride is preferably passed through gaseous or preferably through the reaction mixture, liquid deactivating agents are usually added in bulk or as a solution in a solvent inert under the reaction conditions and solid deactivating agent in bulk or as a solution or suspension in a solvent inert under the conditions of reaction ,
Die Zugabe des Desaktivierungsmittels erfolgt in der Regel bei der Reaktionstemperatur, kann aber auch bei niedrigerer Temperatur erfolgen.The addition of the deactivating agent is usually carried out at the reaction temperature, but can also be carried out at a lower temperature.
Bevorzugt ist jedoch die thermische Desaktivierung des Katalysators, die besonders bevorzugt mit der Abtrennung von überschüssigem Monomer verbunden wird (siehe unten). Es kann auch durch kurzzeitiges Erhitzen des Reaktionsgemischs im Reaktor oder in einem nachgeschalteten Rohrreaktor auf Temperaturen oberhalb von 130 0C, beispielsweise 140 - 180 0C mit wenigen Sekunden Verweilzeit erfolgen.However, preferred is the thermal deactivation of the catalyst, which is particularly preferably connected to the separation of excess monomer (see below). It may also be by brief heating of the reaction mixture in the reactor or in a downstream tubular reactor to temperatures above 130 0 C, for example 140-180 0 C with a few seconds residence time.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise lösungsmittelfrei durchgeführt. Werden die Diisocyanate jedoch in Gegenwart von Lösungs- oder Verdünnungsmitteln partiell oligomerisiert, so eignen sich hierfür sowohl inerte unpolare als auch inerte polare Lösungs- oder Verdünnungsmittel, wie z.B. Toluol, XyIoI, cyclische Ether, Carbonsäureester und Ketone oder ihre Gemische.The process according to the invention is preferably carried out solvent-free. However, when the diisocyanates are partially oligomerized in the presence of solvents or diluents, both inert nonpolar and inert polar solvents or diluents, e.g. Toluene, xylene, cyclic ethers, carboxylic acid esters and ketones or their mixtures.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Biuret-, Allophanat- und/oder Isocyanuratgruppen aufweisende Polyisocyanate können in an sich bekannter Weise, beispielsweise durch Dünnschichtdestillation bei einer Temperatur von 100 bis 180 °C, gegebenenfalls im Vakuum, gegebenenfalls zusätzlich mit Durchleiten von inertem Strippgas, oder Extraktion von gegebenenfalls vorhandenen Lösungs- oder Verdünnungsmittel und/oder vorzugsweise von überschüssigen, nicht-umgesetzten Diisocyanaten befreit werden, so daß die Polyisocyanate mit einem Gehalt an monomeren Diisocyanaten von z.B. unter 1 ,0 Gew.-%, vorzugsweise unter 0,5 Gew.-%, besonders bevorzugt unter 0,3, ganz besonders bevorzugt unter 0,2 und insbesondere nicht mehr als 0,1 Gew% erhältlich sind.The biuret, allophanate and / or isocyanurate groups prepared by the novel polyisocyanates can in known manner, for example by thin film distillation at a temperature of 100 to 180 ° C, optionally in vacuo, optionally additionally with passing inert stripping gas, or Extraction of any existing solvent or diluent and / or preferably be liberated from excess, unreacted diisocyanates, so that the polyisocyanates with a content of monomeric diisocyanates of eg below 1, 0 wt .-%, preferably below 0.5 wt .-%, more preferably below 0.3, most preferably below 0.2 and in particular not more than 0.1 wt% are available.
Ohne Abtrennung der überschüssigen monomeren Diisocyanate eignen sich die Biuret-, Allophanat- und/oder Isocyanuratgruppen aufweisende Polyisocyanate beispielsweise zur Herstellung von PU-Schaumstoffen, zelligen oder kompakten Elastomeren, Vergußmassen und Klebstoffen. Die monomerfreien und monomerhaltigen Biuret-, Allophanat- und/oder Isocyanuratgruppen aufweisenden Polyisocyanaten können ferner in an sich bekannter Weise durch Einführung von z.B. Urethan-, Allophanat-, Harnstoff-, Biuret- und/oder Carbodiimidgruppen modifiziert und/oder die Isocya- natgruppen mit geeigneten Blockierungsmitteln, wie z.B. ε-Caprolactam, Malonsäure- dimethylester, Acetessigester oder aromatischen Hydroxylgruppen blockiert werden.Without separation of the excess monomeric diisocyanates, the polyisocyanates containing biuret, allophanate and / or isocyanurate groups are suitable, for example, for the production of PU foams, cellular or compact elastomers, potting compounds and adhesives. The monomer-free and monomer-containing biuret, allophanate and / or isocyanurate groups containing polyisocyanates can also be prepared in a conventional manner by introduction of e.g. Urethane, allophanate, urea, biuret and / or carbodiimide groups are modified and / or the isocyanate groups with suitable blocking agents, such. ε-caprolactam, dimethyl malonate, acetoacetic ester or aromatic hydroxyl groups are blocked.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können beliebige, organische Diisocyanate mit aromatisch, araliphatisch, aliphatisch und/oder cycloaliphatisch gebundenen Isocy- anatgruppen oder ihre Gemische oligomerisiert werden.Any organic diisocyanates containing aromatic, araliphatic, aliphatic and / or cycloaliphatic bound isocyanate groups or their mixtures can be oligomerized by the process according to the invention.
Aromatische Isocyanate sind solche, die mindestens ein aromatisches Ringsystem enthalten.Aromatic isocyanates are those containing at least one aromatic ring system.
Cycloaliphatische Isocyanate sind solche, die mindestens ein cycloaliphatisches Ringsystem enthalten.Cycloaliphatic isocyanates are those which contain at least one cycloaliphatic ring system.
Aliphatische Isocyanate sind solche, die ausschließlich gerade oder verzweigte Ketten enthalten, also acyclischen Verbindungen. Geeignete (cyclo)aliphatische Diisocyanate besitzen vorteilhafterweise 3 bis 16 C- Atome, vorzugsweise 4 bis 12 C-Atome im linearen oder verzweigtkettigen Alkylenrest und geeignete cycloaliphatische Diisocyanate vorteilhafterweise 4 bis 18 C-Atome, vorzugsweise 6 bis 15 C-Atome im Cycloalkylenrest. Beispielhaft genannt seien: 1 ,4- Diisocyanato-butan, 2-Ethyl-1 ,4-diisocyanato-butan, 1 ,5-Diisocyanato-pentan, 2- Methyl-1 ,5-diisocyanato-pentan, 2,2-Dimethyl-1 ,5-diisocyanato-pentan, 2-Propyl- 2— ethyl— 1 ,5-diisocyanato-pentan, 2— Butyl— 2— ethyl— 1 ,5-diisocyanato-pentan, 2- Alkoxymethylen-1 ,5-diisocyanato-pentan, 3-Methyl-, 3— Ethyl— 1 ,5-diisocyanato- pentan, 1 ,6-Hexamethylen-diisocyanat, 2,4,4- und/oder 2,2,4-Trimethyl-1 ,6- hexamethylen-diisocyanat, 1 ,7-Diisocyanatoheptan, 1 ,8-Diisocyanato-octan, 1 ,10- Diisocyanato-decan, 1 ,12-Diiso-cyanato-dodecan, 4,4'-Diisocyanato- dicyclohexylmethan, 2,4'-Diisocyanato-dicyclohexylmethan sowie Gemische der Dii- socyanato-dicyclohexylmethan-lsomeren, 1 ,3-Diisocyanato-cyclohexan sowie Isomerengemische von Diisocyanato-cyclohexanen und 1-lsocyanato-3-isocyanatomethyl- 3,5,5-trimethylcyclohexan. Als (cyclo)aliphatische Diisocyanate vorzugsweise verwendet werden 1 ,6-Hexamethylen-diisocyanat, isomere aliphatische Diisocyanate mit 6 Kohlenstoffatomen im Alkylenrest sowie Mischungen davon, 2—Butyl— 2— ethyl— 1 ,5— diisocyanato-pentan und 1-lsocyanato-3-isocyanatomethyl-3,5,5- trimethylcyclohexan, besonders bevorzugt sind 1 ,6-Hexamethylen-diisocyanat und 1- lsocyanato-3-isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexan sowie Mischungen davon, beispielsweise im Verhältnis 10:90 - 90:10, bevorzugt 20:80 - 80:20 und besonders bevorzugt 33:67 - 67:33.Aliphatic isocyanates are those which contain exclusively straight or branched chains, ie acyclic compounds. Suitable (cyclo) aliphatic diisocyanates advantageously have 3 to 16 C atoms, preferably 4 to 12 C atoms in the linear or branched alkylene radical and suitable cycloaliphatic diisocyanates advantageously 4 to 18 C atoms, preferably 6 to 15 C atoms in the cycloalkylene radical. Examples include: 1, 4-diisocyanato-butane, 2-ethyl-1, 4-diisocyanato-butane, 1, 5-diisocyanato-pentane, 2-methyl-1, 5-diisocyanato-pentane, 2,2-dimethyl 1, 5-diisocyanato-pentane, 2-propyl-2-ethyl-1, 5-diisocyanato-pentane, 2-butyl-2-ethyl-1, 5-diisocyanato-pentane, 2-alkoxymethylene-1,5-diisocyanato pentane, 3-methyl, 3-ethyl-1,5-diisocyanato-pentane, 1,6-hexamethylene diisocyanate, 2,4,4- and / or 2,2,4-trimethyl-1,6-hexamethylene diisocyanate, 1, 7-diisocyanatoheptane, 1, 8-diisocyanato-octane, 1, 10-diisocyanato-decane, 1, 12-diisocyanato-dodecane, 4,4'-diisocyanato-dicyclohexylmethane, 2,4'-diisocyanato dicyclohexylmethane and mixtures of diisocyanatodicyclohexylmethane isomers, 1, 3-diisocyanato-cyclohexane and isomer mixtures of diisocyanato-cyclohexanes and 1-isocyanato-3-isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexane. As (cyclo) aliphatic diisocyanates are preferably used 1, 6-hexamethylene diisocyanate, isomeric aliphatic diisocyanates having 6 carbon atoms in the alkylene radical and mixtures thereof, 2-butyl-2-ethyl-1, 5-diisocyanato-pentane and 1-isocyanato-3 -isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexane, more preferably 1, 6-hexamethylene diisocyanate and 1-isocyanato-3-isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexane and mixtures thereof, for example in the ratio 10:90 - 90: 10, preferably 20:80 - 80:20 and more preferably 33:67 - 67:33.
Geeignete aromatische und araliphatische Diisocyanate sind 2,4- oder 2,6- Toluylendiisocyanat und deren Isomerengemische, o-, m- oder p-Xylylendiisocyanat, Tetramethyl-m-xylylendiisocyanat (m-TMXDI), 2,4'- oder 4,4'- Diisocyanatodiphenylmethan und deren Isomerengemische, 1 ,3- oder 1 ,4- Phenylendiisocyanat, 1 -Chlor-2,4-phenylendiisocyanat, 1 ,5-Naphthylendiisocyanat, Diphenylen-4,4'-diisocyanat, 4,4'-Diisocyanato-3,3'-dimethyldiphenyl, 3- Methyldiphenylmethan-4,4'-diisocyanat, Tetramethylxylylendiisocyanat, 1 ,4- Diisocyanatobenzol oder Diphenylether-4,4'-diisocyanat.Suitable aromatic and araliphatic diisocyanates are 2,4- or 2,6-tolylene diisocyanate and their isomer mixtures, o-, m- or p-xylylene diisocyanate, tetramethyl-m-xylylene diisocyanate (m-TMXDI), 2,4'- or 4,4 '- Diisocyanatodiphenylmethane and their isomer mixtures, 1, 3 or 1, 4-phenylene diisocyanate, 1-chloro-2,4-phenylene diisocyanate, 1, 5-naphthylene diisocyanate, diphenyl-4,4'-diisocyanate, 4,4'-diisocyanato 3,3'-dimethyldiphenyl, 3-methyldiphenylmethane-4,4'-diisocyanate, tetramethylxylylene diisocyanate, 1,4-diisocyanatobenzene or diphenyl ether-4,4'-diisocyanate.
Die erfindungsgemäßen Katalysatoren sind für die Oligomerisierung (cyc- lo)aliphatischer Isocyanate bevorzugt, besonders bevorzugt für die Oligomerisierung von Hexamethylendiisocyanat (1 ,6-Diisocyanatohexan) oder 1-lsocyanato-3,3,5- tri- methyl-5-(isocyanatomethyl)cyclohexan (Isophorondiisocyanat)The catalysts according to the invention are preferred for the oligomerization (cyclo) of aliphatic isocyanates, more preferably for the oligomerization of hexamethylene diisocyanate (1,6-diisocyanatohexane) or 1-isocyanato-3,3,5-trimethyl-5- (isocyanatomethyl) cyclohexane (isophorone diisocyanate)
Die erfindungsgemäßen neuen Oligomerisierungskatalysatoren können zur Oligomerisierung von nach beliebigen Verfahren, beispielsweise gemäß einem phosgenfreien oder einem unter Verwendung von Phosgen ablaufenden Verfahrensweg, hergestellten Diisocyanaten verwendet werden. Die erfindungsgemäß verwendbaren Diisocyanate können nach beliebigen Verfahren, beispielsweise durch Phosgenierung der entsprechenden Diamine und thermische Spaltung der intermediär gebildeten Dicarbaminsäurechloride hergestellt werden. Nach phosgenfreien Verfahren hergestellte Diisocyanate enthalten als Nebenprodukte keine Chlorverbindungen und besitzen daher herstellungsbedingt ein grundsätzlich anderes Nebenproduktspektrum.The novel oligomerization catalysts according to the invention can be used for the oligomerization of diisocyanates prepared by any desired method, for example according to a phosgene-free or phosgene process route. The diisocyanates which can be used according to the invention can be prepared by any desired process, for example by phosgenation of the corresponding diamines and thermal cleavage of the intermediately formed dicarbamic acid chlorides. Diisocyanates prepared by phosgene-free processes contain no chlorine compounds as by-products and therefore have a fundamentally different by-product spectrum due to their production.
Selbstverständlich können auch Gemische von Isocyanaten, die nach dem Phosgenverfahren und nach phosgenfreien Verfahren hergestellt sind, eingesetzt werden.Of course, it is also possible to use mixtures of isocyanates prepared by the phosgene process and by phosgene-free processes.
Es zeigte sich, daß die erfindungsgemäß verwendbaren Oligomerisierungskatalysato- ren bei der Oligomerisierung auch von nach dem Phosgenverfahren hergestellten Dii- socyanaten eine gute katalytische Wirksamkeit aufweisen und Polyisocyanate mit niedriger Farbzahl ergeben.It was found that the oligomerization catalysts which can be used according to the invention have good catalytic activity in the oligomerization of diisocyanates prepared by the phosgene process and give polyisocyanates with a low color number.
Die in das erfindungsgemäße Verfahren einsetzbaren nach einem phosgenfreien Verfahren und insbesondere durch thermische Spaltung von Dicarbaminsäureestem erhältliche Diisocyanate sind nicht beschränkt, wobei durch thermische Spaltung von Dicarbaminsäureestem erhältliche Diisocyanate aus der Gruppe 1 ,6-Hexamethylen- diisocyanat, 2-Butyl-2-ethyl-pentamethylen-diisocyanat-1 ,5 und 1-lsocyanato-3- isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexan insbesondere bevorzugt verwendet werden.The diisocyanates which can be used in the process according to the invention and which are obtainable by a phosgene-free process and in particular by thermal cleavage of dicarbamic esters are not restricted, diisocyanates obtainable by thermal cleavage of dicarbamic acid esters from group 1, hexamethylenediisocyanate, 2-butyl-2-ethyl- pentamethylene diisocyanate-1, 5 and 1-isocyanato-3-isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexane are particularly preferably used.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden Isocyanate eingesetzt, die einen Gesamtchlorgehalt von 100 Gew.ppm oder weniger aufweisen, bevorzugt 80 Gew.ppm oder weniger wohingegen Isocyanate, die aus einen Phosgenierungspro- zeß stammen, häufig einen Gesamtchlorgehalt von 100-400 mg/kg auf weisen.In a preferred embodiment of the invention, isocyanates are used which have a total chlorine content of 100 ppm by weight or less, preferably 80 ppm by weight or less, whereas isocyanates derived from a phosgenation process often have a total chlorine content of 100-400 mg / kg exhibit.
Nach diesen Verfahrensvarianten hergestellte Biuret-, Allophanat- und/oder Isocyanu- ratgruppen aufweisende Polyisocyanate eignen sich vorzüglich zur Herstellung von Polyurethan-Beschichtungen, z.B. von Textil- und Lederbeschichtungen, für — Dispersionen und -Klebstoffe und finden insbesondere Verwendung als Polyisocya- natkomponente in Ein- und Zweikomponenten-Polyurethansystemen für hochwertige und wetterbeständige Polyurethan-Lacke.Polyisocyanates containing biuret, allophanate and / or isocyanurate groups prepared by these process variants are particularly suitable for the preparation of polyurethane coatings, e.g. of textile and leather coatings, dispersions and adhesives and are used in particular as polyisocyanate component in one and two-component polyurethane systems for high-quality and weather-resistant polyurethane coatings.
Im folgenden wird eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben:In the following, another embodiment of the present invention will be described:
Zusätzlich zu den oben genannten Ionischen Flüssigkeiten, die als Katalysator für die Oligomerisierungsreaktion eingesetzt werden, kann mindestens eine weitere Ionische Flüssigkeit, die eine andere ist, als die als Katalysator verwendete Ionische Flüssigkeit, im Verfahren zum Einsatz kommen. Auch hierbei handelt es sich um Verbindungen, die aus mindestens einem Kation und mindestens einem Anion bestehen und die die oben genannten Schmelzpunkte aufweisen. Diese Ionischen Flüssigkeiten sind jedoch im Gegensatz zu den oben genannten Katalysatoren zumeist nicht thermisch desaktivierbar.In addition to the above-mentioned ionic liquids used as a catalyst for the oligomerization reaction, at least one other ionic liquid other than the ionic liquid used as the catalyst may be used in the process. These are also compounds which consist of at least one cation and at least one anion and which have the abovementioned melting points. However, in contrast to the above-mentioned catalysts, these ionic liquids are generally not thermally deactivatable.
Bevorzugt als Kation sind Ammonium- oder Phosphoniumionen, oder solche Kationen, die mindestens einen fünf- bis sechsgliedrigen Heterocyclus enthalten, der mindestens ein Phosphor- oder Stickstoffatom sowie gegebenenfalls ein Sauerstoff- oder Schwefelatom aufweist, besonders bevorzugt solche Verbindungen, die mindestens einen fünf- bis sechsgliedrigen Heterocyclus enthalten, der ein, zwei oder drei Stickstoffatome und ein Schwefel- oder ein Sauerstoffatom aufweist, ganz besonders bevorzugt solche mit ein oder zwei Stickstoffatomen.Preferred as a cation are ammonium or phosphonium ions, or such cations containing at least one 5- to 6-membered heterocycle having at least one phosphorus or nitrogen atom and optionally an oxygen or sulfur atom, more preferably those compounds having at least one five- to containing six-membered heterocycle having one, two or three nitrogen atoms and a sulfur or an oxygen atom, most preferably those having one or two nitrogen atoms.
Besonders bevorzugte Ionische Flüssigkeiten sind solche, die ein Molgewicht unter 1000 g/mol aufweisen, ganz besonders bevorzugt unter 350 g/mol.Particularly preferred ionic liquids are those which have a molecular weight of less than 1000 g / mol, very particularly preferably less than 350 g / mol.
Weiterhin sind solche Kationen bevorzugt, die ausgewählt sind aus den Verbindungen der Formeln (Ia) bis (Iw),Furthermore, preference is given to those cations which are selected from the compounds of the formulas (Ia) to (Iw)
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(f)
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(F)
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(g) (h) (i)(g) (h) (i)
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(J) (k) (I)(J) (k) (I)
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(o)(O)
(m) (n)(m)
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(P) (q) (r)
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(P) (q) (r)
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(S) (t) (U)(S) (t) (U)
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(V) (W)(V) (W)
sowie Oligo- bzw. Polymere, die diese Strukturen enthalten,and oligo- or polymers containing these structures,
worinwherein
R11, R12, R13, R14, R15, R16 und R17 unabhängig voneinander jeweils Waserstoff, C1 - C18-AIkVl, gegebenenfalls durch ein oder mehrere Sauerstoff- und/oder Schwefelatome und/oder ein oder mehrere substituierte oder unsubstituierte Iminogruppen unterbrochenes C2 - C18-Alkyl, C6 - C12-Aryl, C5 - C12-Cycloalkyl oder einen fünf- bis sechs- gliedrigen, Sauerstoff-, Stickstoff- und/oder Schwefelatome aufweisenden Heterocyclus bedeuten oder zwei von ihnen gemeinsam einen ungesättigten, gesättigten oder aromatischen und gegebenenfalls durch ein oder mehrere Sauerstoff- und/oder Schwefelatome und/oder ein oder mehrere substituierte oder unsubstituierte Iminogruppen unterbrochenen Ring bilden, wobei die genannten Reste jeweils durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituiert sein können.R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 and R 17 are each independently hydrogen, C 1 - C 18 -AlkVl, optionally by one or more oxygen and / or sulfur atoms and / or one or more substituted or unsubstituted imino groups are interrupted C 2 -C 18 -alkyl, C 6 -C 12 -aryl, C 5 -C 12 -cycloalkyl or a five- to six-membered, oxygen-, nitrogen- and / or sulfur-containing heterocycle or two of them together form an unsaturated, saturated or aromatic ring optionally interrupted by one or more oxygen and / or sulfur atoms and / or one or more substituted or unsubstituted imino groups, said radicals being in each case denoted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy , Alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles.
R17 kann darüberhinaus C1 - C18-Alkyloyl (Alkylcarbonyl), C1 - C18- Alkyloxycarbonyl, C5 - C12-Cycloalkylcarbonyl oder C6 - C12-Aryloyl (Arylcarbonyl) bedeuten, wobei die genannten Reste jeweils durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituiert sein können.R 17 can moreover be C 1 -C 18 -alkyloxy (alkylcarbonyl), C 1 -C 18 -alkyloxycarbonyl, C 5 -C 12 -cycloalkylcarbonyl or C 6 -C 12 -aryloyl (arylcarbonyl), where the radicals mentioned are in each case represented by functional groups Groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles may be substituted.
In den Resten R bis R bedeutenIn the radicals R to R mean
gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituiertes C1 - C18-Alkyl beispielsweise Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, n-Butyl, sec-Butyl, tert.-Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, 2-Ethylhexyl, 2,4,4-Trimethylpentyl, Decyl, Dodecyl, Tetradecyl, Hetadecyl, Octadecyl, 1 ,1-Dimethylpropyl, 1 ,1-Dimethylbutyl, 1 ,1 ,3,3-Tetramethylbutyl, Benzyl, 1-Phenylethyl, 2-Phenylethyl, α.α-Dimethylbenzyl, Benzhydryl, p-Tolylmethyl,1-(p-Butylphenyl)-ethyl, p-Chlorbenzyl, 2,4-Dichlorbenzyl, p-Methoxybenzyl, m-Ethoxybenzyl, 2-Cyanoethyl, 2-Cyanopropyl, 2-Methoxycarbonethyl, 2-Ethoxycarbonylethyl, 2-Butoxycarbonylpropyl, 1 ,2-Di-(methoxycarbonyl)-ethyl, 2-Methoxyethyl, 2-Ethoxyethyl, 2-Butoxyethyl, Dietho- xymethyl, Diethoxyethyl, 1 ,3-Dioxolan-2-yl, 1 ,3-Dioxan-2-yl, 2-Methyl-1 ,3-dioxolan-2-yl, 4-Methyl-1 ,3-dioxolan-2-yl, 2-lsopropoxyethyl, 2-Butoxypropyl, 2-Octyloxyethyl, Chlormethyl, 2-Chlorethyl, Trichlormethyl, Trifluormethyl, 1 ,1-Dimethyl-2-chlorethyl, 2-Me- thoxyisopropyl, 2-Ethoxyethyl, Butylthiomethyl, 2-Dodecylthioethyl, 2-Phenylthioethyl, 2,2,2-Trifluorethyl, 2-Hydroxyethyl, 2-Hydroxypropyl, 3-Hydroxypropyl, 4-Hydroxybutyl, 6-Hydroxyhexyl, 2-Aminoethyl, 2-Aminopropyl, 3-Aminopropyl, 4-Aminobutyl, 6-Amino- hexyl, 2-Methylaminoethyl, 2-Methylaminopropyl, 3-Methylaminopropyl, 4-Methyl- aminobutyl, 6-Methylaminohexyl, 2-Dimethylaminoethyl, 2-Dimethylaminopropyl, 3-Di- methylaminopropyl, 4-Dimethylaminobutyl, 6-Dimethylaminohexyl, 2-Hydroxy-2,2-di- methylethyl, 2-Phenoxyethyl, 2-Phenoxypropyl, 3-Phenoxypropyl, 4-Phenoxybutyl, 6-Phenoxyhexyl, 2-Methoxyethyl, 2-Methoxypropyl, 3-Methoxypropyl, 4-Methoxybutyl, 6-Methoxyhexyl, 2-Ethoxyethyl, 2-Ethoxypropyl, 3-Ethoxypropyl, 4-Ethoxybutyl oder 6-Ethoxyhexyl und,optionally C 1 -C 18 -alkyl substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles, for example methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, tert-butyl, Pentyl, hexyl, heptyl, octyl, 2-ethylhexyl, 2,4,4-trimethylpentyl, decyl, dodecyl, tetradecyl, hetadecyl, octadecyl, 1,1-dimethylpropyl, 1,1-dimethylbutyl, 1,1,3,3-tetramethylbutyl, benzyl, 1-phenylethyl, 2-phenylethyl, α.α-dimethylbenzyl, benzhydryl, p-tolylmethyl, 1- (p-butylphenyl ) -ethyl, p-chlorobenzyl, 2,4-dichlorobenzyl, p-methoxybenzyl, m-ethoxybenzyl, 2-cyanoethyl, 2-cyanopropyl, 2-methoxycarbonethyl, 2-ethoxycarbonylethyl, 2-butoxycarbonylpropyl, 1, 2-di- (methoxycarbonyl ) -ethyl, 2-methoxyethyl, 2-ethoxyethyl, 2-butoxyethyl, diethoxymethyl, diethoxyethyl, 1, 3-dioxolan-2-yl, 1, 3-dioxan-2-yl, 2-methyl-1, 3 dioxolan-2-yl, 4-methyl-1,3-dioxolan-2-yl, 2-isopropoxyethyl, 2-butoxypropyl, 2-octyloxyethyl, chloromethyl, 2-chloroethyl, trichloromethyl, trifluoromethyl, 1, 1-dimethyl-2- chloroethyl, 2-methoxyisopropyl, 2-ethoxyethyl, butylthiomethyl, 2-dodecylthioethyl, 2-phenylthioethyl, 2,2,2-trifluoroethyl, 2-hydroxyethyl, 2-hydroxypropyl, 3-hydroxypropyl, 4-hydroxybutyl, 6-hydroxyhexyl, 2-aminoethyl, 2-aminopropyl, 3-aminopropyl, 4-aminobutyl, 6-aminohexyl, 2-methylaminoethyl, 2-methylaminopropyl 1, 3-methylaminopropyl, 4-methylaminobutyl, 6-methylaminohexyl, 2-dimethylaminoethyl, 2-dimethylaminopropyl, 3-dimethylaminopropyl, 4-dimethylaminobutyl, 6-dimethylaminohexyl, 2-hydroxy-2,2-dimethylethyl, 2-phenoxyethyl, 2-phenoxypropyl, 3-phenoxypropyl, 4-phenoxybutyl, 6-phenoxyhexyl, 2-methoxyethyl, 2-methoxypropyl, 3-methoxypropyl, 4-methoxybutyl, 6-methoxyhexyl, 2-ethoxyethyl, 2-ethoxypropyl, 3 Ethoxypropyl, 4-ethoxybutyl or 6-ethoxyhexyl and,
gegebenenfalls durch ein oder mehrere Sauerstoff- und/oder Schwefelatome und/oder ein oder mehrere substituierte oder unsubstituierte Iminogruppen unterbrochenes C2 - C18-Alkyl beispielsweise 5-Hydroxy-3-oxa-pentyl, 8-Hydroxy-3,6-dioxa-octyl, 11-Hydroxy-3,6,9-trioxa-undecyl, 7-Hydroxy-4-oxa-heptyl, 11-Hydroxy-4,8-dioxa- undecyl, 15-Hydroxy-4,8,12-trioxa-pentadecyl, 9-Hydroxy-5-oxa-nonyl, 14-Hydroxy- 5,10-oxa-tetradecyl, 5-Methoxy-3-oxa-pentyl, 8-Methoxy-3,6-dioxa-octyl, 1 1-Methoxy- 3,6,9-trioxa-undecyl, 7-Methoxy-4-oxa-heptyl, 11-Methoxy-4,8-dioxa-undecyl, 15-Methoxy-4,8, 12-trioxa-pentadecyl, 9-Methoxy-5-oxa-nonyl, 14-Methoxy-5, 10-oxa- tetradecyl, 5-Ethoxy-3-oxa-pentyl, 8-Ethoxy-3,6-dioxa-octyl, 1 1-Ethoxy-3,6,9-trioxa- undecyl, 7-Ethoxy-4-oxa-heptyl, 11-Ethoxy-4,8-dioxa-undecyl, 15-Ethoxy-4,8,12-trioxa- pentadecyl, 9-Ethoxy-5-oxa-nonyl oder 14-Ethoxy-5,10-oxa-tetradecyl.optionally interrupted by one or more oxygen and / or sulfur atoms and / or one or more substituted or unsubstituted imino C 2 - C 18 -alkyl, for example, 5-hydroxy-3-oxa-pentyl, 8-hydroxy-3,6-dioxa- octyl, 11-hydroxy-3,6,9-trioxa undecyl, 7-hydroxy-4-oxa-heptyl, 11-hydroxy-4,8-dioxa undecyl, 15-hydroxy-4,8,12-trioxa pentadecyl, 9-hydroxy-5-oxa-nonyl, 14-hydroxy-5,10-oxa-tetradecyl, 5-methoxy-3-oxa-pentyl, 8-methoxy-3,6-dioxa-octyl, 1-methoxy 3,6,9-trioxa-undecyl, 7-methoxy-4-oxa-heptyl, 11-methoxy-4,8-dioxa-undecyl, 15-methoxy-4,8,12-trioxa-pentadecyl, 9-methoxy 5-oxa-nonyl, 14-methoxy-5,10-octadecyl, 5-ethoxy-3-oxa-pentyl, 8-ethoxy-3,6-dioxa-octyl, 1-ethoxy-3,6, 9-trioxa undecyl, 7-ethoxy-4-oxa-heptyl, 11-ethoxy-4,8-dioxa-undecyl, 15-ethoxy-4,8,12-trioxapentadecyl, 9-ethoxy-5-oxa nonyl or 14-ethoxy-5,10-oxa-tetradecyl.
Bilden zwei Reste einen Ring, so können diese Reste gemeinsam bedeuten 1 ,3-Propy- len, 1 ,4-Butylen, 2-Oxa-1 ,3-propylen, 1-Oxa-1 ,3-propylen, 2-Oxa-1 ,3-propylen, 1-Oxa- 1 ,3-propenylen, 1-Aza-1 ,3-propenylen, 1-CrC4-Alkyl-1-aza-1 ,3-propenylen, 1 ,4-Buta- 1 ,3-dienylen, 1 -Aza-1 ,4-buta-1 ,3-dienylen oder 2-Aza-1 ,4-buta-1 ,3-dienylen.If two radicals form a ring, these radicals may together be 1, 3-propylene, 1, 4-butylene, 2-oxa-1, 3-propylene, 1-oxa-1, 3-propylene, 2-oxa 1, 3-propylene, 1-oxa-1, 3-propenylene, 1-aza-1, 3-propenylene, 1-CrC 4 -alkyl-1-aza-1, 3-propenylene, 1, 4-buta-1 , 3-dienylene, 1-aza-1, 4-buta-1, 3-dienylene or 2-aza-1, 4-buta-1, 3-dienylene.
Die Anzahl der Sauerstoff- und/oder Schwefelatome und/oder Iminogruppen ist nicht beschränkt. In der Regel beträgt sie nicht mehr als 5 in dem Rest, bevorzugt nicht mehr als 4 und ganz besonders bevorzugt nicht mehr als 3.The number of oxygen and / or sulfur atoms and / or imino groups is not limited. As a rule, it is not more than 5 in the radical, preferably not more than 4, and very particularly preferably not more than 3.
Weiterhin befinden sich zwischen zwei Heteroatomen in der Regel mindestens ein Kohlenstoffatom, bevorzugt mindestens zwei. Substituierte und unsubstituierte Iminogruppen können beispielsweise Imino-, Methyli- mino-, iso-Propylimino, n-Butylimino oder tert-Butylimino sein.Furthermore, at least one carbon atom, preferably at least two, is usually present between two heteroatoms. Substituted and unsubstituted imino groups may be, for example, imino, methylimino, iso-propylimino, n-butylimino or tert-butylimino.
Weiterhin bedeutenFurthermore mean
funktionelle Gruppen Carboxy, Carboxamid, Hydroxy, Di^CrC^Alky^-amino, C1-C4- Alkyloxycarbonyl, Cyano oder CrC4-Alkyloxy,functional groups carboxy, carboxamide, hydroxy, di ^ CrC ^ alky ^ amino, C 1 -C 4 - alkyloxycarbonyl, cyano or -C 4 alkyloxy,
gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen,optionally substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen,
Heteroatome und/oder Heterocyclen substituiertes C6 - C12-Aryl beispielsweise Phenyl, ToIyI, XyIyI, α-Naphthyl, ß-Naphthyl, 4-Diphenylyl, Chlorphenyl, Dichlorphenyl, Trich- lorphenyl, Difluorphenyl, Methylphenyl, Dimethylphenyl, Trimethylphenyl, Ethylphenyl, Diethylphenyl, iso-Propylphenyl, tert.-Butylphenyl, Dodecylphenyl, Methoxyphenyl, Di- methoxyphenyl, Ethoxyphenyl, Hexyloxyphenyl, Methylnaphthyl, Isopropylnaphthyl, Chlornaphthyl, Ethoxynaphthyl, 2,6-Dimethylphenyl, 2,4,6-Trimethylphenyl, 2,6-Di- methoxyphenyl, 2,6-Dichlorphenyl, 4-Bromphenyl, 2- oder 4-Nitrophenyl, 2,4- oder 2,6-Dinitrophenyl, 4-Dimethylaminophenyl, 4-Acetylphenyl, Methoxyethylphenyl oder Ethoxymethylphenyl,C 6 -C 12 -aryl substituted heteroatoms and / or heterocycles, for example phenyl, ToIyI, XyIyI, α-naphthyl, β-naphthyl, 4-diphenylyl, chlorophenyl, dichlorophenyl, trichlorophenyl, difluorophenyl, methylphenyl, dimethylphenyl, trimethylphenyl, ethylphenyl, Diethylphenyl, isopropylphenyl, tert-butylphenyl, dodecylphenyl, methoxyphenyl, dimethoxyphenyl, ethoxyphenyl, hexyloxyphenyl, methylnaphthyl, isopropylnaphthyl, chloronaphthyl, ethoxynaphthyl, 2,6-dimethylphenyl, 2,4,6-trimethylphenyl, 2,6-di methoxyphenyl, 2,6-dichlorophenyl, 4-bromophenyl, 2- or 4-nitrophenyl, 2,4- or 2,6-dinitrophenyl, 4-dimethylaminophenyl, 4-acetylphenyl, methoxyethylphenyl or ethoxymethylphenyl,
gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituiertes C5 - Ci2-Cycloalkyl beispielsweise Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cyclooctyl, Cyclododecyl, Methylcyclopentyl, Dimethylcyclo- pentyl, Methylcyclohexyl, Dimethylcyclohexyl, Diethylcyclohexyl, Butylcyclohexyl, Me- thoxycyclohexyl, Dimethoxycyclohexyl, Diethoxycyclohexyl, Butylthiocyclohexyl, Chlor- cyclohexyl, Dichlorcyclohexyl, Dichlorcyclopentyl sowie ein gesättigtes oder ungesättigtes bicyclisches System wie z.B. Norbornyl oder Norbornenyl,optionally substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles C 5 - Ci 2 cycloalkyl, for example cyclopentyl, cyclohexyl, cyclooctyl, cyclododecyl, methylcyclopentyl, dimethylcyclohexylamine pentyl, methylcyclohexyl, dimethylcyclohexyl, diethylcyclohexyl, butylcyclohexyl , Methoxycyclohexyl, dimethoxycyclohexyl, diethoxycyclohexyl, butylthiocyclohexyl, chlorocyclohexyl, dichlorocyclohexyl, dichlorocyclopentyl and a saturated or unsaturated bicyclic system such as norbornyl or norbornenyl,
ein fünf- bis sechsgliedriger, Sauerstoff-, Stickstoff- und/oder Schwefelatome aufwei- sender Heterocyclus beispielsweise Furyl, Thiophenyl, Pyrryl, Pyridyl, Indolyl, Benzo- xazolyl, Dioxolyl, Dioxyl, Benzimidazolyl, Benzthiazolyl, Dimethylpyridyl, Methylchinolyl, Dimethylpyrryl, Methoxyfuryl, Dimethoxypyridyl, Difluorpyridyl, Methylthiophenyl, Iso- propylthiophenyl oder tert.-Butylthiophenyl unda five- to six-membered heterocycle having oxygen, nitrogen and / or sulfur atoms, for example furyl, thiophenyl, pyrryl, pyridyl, indolyl, benzoxazolyl, dioxolyl, dioxyl, benzimidazolyl, benzthiazolyl, dimethylpyridyl, methylquinolyl, dimethylpyrryl, methoxyfuryl, Dimethoxypyridyl, difluoropyridyl, methylthiophenyl, isopropylthiophenyl or tert-butylthiophenyl and
C1 bis C4-Alkyl beispielsweise Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, n-Butyl, sec-Butyl oder tert.-Butyl.C 1 to C 4 alkyl, for example, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl or tert-butyl.
C1 - C18-Alkyloyl (Alkylcarbonyl) kann beispielsweise sein Acetyl, Propionyl, n-Butyloyl, sec-Butyloyl, tert.-Butyloyl, 2-Ethylhexylcarbonyl, Decanoyl, Dodecanoyl, Chloracetyl, Trichloracetyl oder Trifluoracetyl. C1 - C18- Alkyloxycarbonyl kann beispielsweise sein Methyloxycarbonyl, Ethyloxycar- bonyl, Propyloxycarbonyl, Isopropyloxycarbonyl, n-Butyloxycarbonyl, sec-Butyl- oxycarbonyl, tert.-Butyloxycarbonyl, Hexyloxycarbonyl, 2-Ethylhexyloxycarbonyl oder Benzyloxycarbonyl.C 1 -C 18 -alkyloxy (alkylcarbonyl) may be, for example, acetyl, propionyl, n-butyloyl, sec-butyloyl, tert-butyloyl, 2-ethylhexylcarbonyl, decanoyl, dodecanoyl, chloroacetyl, trichloroacetyl or trifluoroacetyl. C 1 -C 18 -alkyloxycarbonyl can be, for example, methyloxycarbonyl, ethyloxycarbonyl, propyloxycarbonyl, isopropyloxycarbonyl, n-butyloxycarbonyl, sec-butyl oxycarbonyl, tert-butyloxycarbonyl, hexyloxycarbonyl, 2-ethylhexyloxycarbonyl or benzyloxycarbonyl.
C5 - Ci2-Cycloalkylcarbonyl kann beispielsweise sein Cyclopentylcarbonyl, Cyclohexyl- carbonyl oder Cyclododecylcarbonyl.C 5 - C 2 cycloalkylcarbonyl may be cyclopentylcarbonyl, cyclohexyl carbonyl or Cyclododecylcarbonyl example.
C6 - C12-Aryloyl (Arylcarbonyl) kann beispielsweise sein Benzoyl, Toluyl, Xyloyl, α-Naphthoyl, ß-Naphthoyl, Chlorbenzoyl, Dichlorbenzoyl, Trichlorbenzoyl oder Tri- methylbenzoyl.C 6 -C 12 -aryloyl (arylcarbonyl) may be, for example, benzoyl, toluyl, xyloyl, α-naphthoyl, β-naphthoyl, chlorobenzoyl, dichlorobenzoyl, trichlorobenzoyl or trimethylbenzoyl.
Bevorzugt sind R11, R12, R13, R14, R15 und R16 unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl, Ethyl, n-Butyl, 2-Hydroxyethyl, 2-Cyanoethyl, 2-(Methoxycarbonyl)-ethyl, 2- (Ethoxycarbonyl)-ethyl, 2-(n-Butoxycarbonyl)-ethyl, Dimethylamino, Diethylamino und Chlor.Preferably R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 and R 16 are independently hydrogen, methyl, ethyl, n-butyl, 2-hydroxyethyl, 2-cyanoethyl, 2- (methoxycarbonyl) -ethyl, 2- ( Ethoxycarbonyl) -ethyl, 2- (n-butoxycarbonyl) -ethyl, dimethylamino, diethylamino and chloro.
Bevorzugt ist R17 Wasserstoff, Methyl, Ethyl, n-Butyl, 2-Hydroxyethyl, 2-Cyanoethyl, 2- (Methoxycarbonyl)-ethyl, 2-(Ethoxycarbonyl)-ethyl, 2-(n-Butoxycarbonyl)-ethyl, Acetyl, Propionyl, t-Butyryl, Methoxycarbonyl, Ethoxycarbonyl oder n-Butoxycarbonyl.R 17 is preferably hydrogen, methyl, ethyl, n-butyl, 2-hydroxyethyl, 2-cyanoethyl, 2- (methoxycarbonyl) -ethyl, 2- (ethoxycarbonyl) -ethyl, 2- (n-butoxycarbonyl) -ethyl, acetyl, Propionyl, t-butyryl, methoxycarbonyl, ethoxycarbonyl or n-butoxycarbonyl.
Besonders bevorzugte Pyridiniumionen (Ia) sind solche, bei denen einer der Reste R11 bis R15 Methyl, Ethyl oder Chlor ist, R17 Wasserstoff, Acetyl, Methyl, Ethyl oder n-Butyl und alle anderen Wasserstoff sind, oder R13 Dimethylamino, R17 Wasserstoff, Acetyl, Methyl, Ethyl oder n-Butyl und alle anderen Wasserstoff sind oder R17 Wasserstoff, Acetyl, Methyl, Ethyl oder n-Butyl und alle anderen Wasserstoff sind oder R12 Carboxy oder Carboxamid, R17 Wasserstoff, Acetyl, Methyl, Ethyl oder n-Butyl und alle anderen Wasserstoff oder R11 und R12 oder R12 und R13 1 ,4-Buta-1 ,3-dienylen, R17 Wasserstoff, Acetyl, Methyl, Ethyl oder n-Butyl und alle anderen Wasserstoff sind.Particularly preferred pyridinium ions (Ia) are those in which one of the radicals R 11 to R 15 is methyl, ethyl or chlorine, R 17 is hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl and all others are hydrogen, or R 13 is dimethylamino, R 17 is hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl and all others are hydrogen or R 17 is hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl and all others are hydrogen or R 12 is carboxy or carboxamide, R 17 is hydrogen, acetyl, Methyl, ethyl or n-butyl and all others are hydrogen or R 11 and R 12 or R 12 and R 13 is 1, 4-buta-1, 3-dienylene, R 17 is hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl and all other hydrogen are.
Besonders bevorzugte Pyridaziniumionen (Ib) sind solche, bei denen einer der Reste R11 bis R14 Methyl oder Ethyl, R17 Wasserstoff, Acetyl, Methyl, Ethyl oder n-Butyl und alle anderen Wasserstoff oder R17 Wasserstoff, Acetyl, Methyl, Ethyl oder n-Butyl, und alle anderen Wasserstoff sind.Particularly preferred pyridazinium ions (Ib) are those in which one of the radicals R 11 to R 14 is methyl or ethyl, R 17 is hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl and all other hydrogen or R 17 is hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl, and all others are hydrogen.
Besonders bevorzugte Pyrimidiniumionen (Ic) sind solche, bei denen R12 bis R14 Wasserstoff oder Methyl, R17 Wasserstoff, Acetyl, Methyl, Ethyl oder n-Butyl und R11 Wasserstoff, Methyl oder Ethyl ist, oder R12 und R14 Methyl, R13 Wasserstoff und R11 Wasserstoff, Methyl oder Ethyl und R17 Wasserstoff, Acetyl, Methyl, Ethyl oder n-Butyl ist.Particularly preferred pyrimidinium ions (Ic) are those in which R 12 to R 14 is hydrogen or methyl, R 17 is hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl and R 11 is hydrogen, methyl or ethyl, or R 12 and R 14 is methyl , R 13 is hydrogen and R 11 is hydrogen, methyl or ethyl and R 17 is hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl.
Besonders bevorzugte Pyraziniumionen (Id) sind solche, bei denen R11 bis R14 alle Methyl und R17 Wasserstoff, Acetyl, Methyl, Ethyl oder n-Butyl oder R17 Wasserstoff, Acetyl, Methyl, Ethyl oder n-Butyl und alle anderen Wasserstoff sind.Particularly preferred pyrazinium ions (Id) are those in which R 11 to R 14 are all methyl and R 17 is hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl or R 17 is hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl and all others are hydrogen.
Besonders bevorzugte Imidazoliumionen (Ie) sind solche, bei denen unabhängig von- einanderParticularly preferred imidazolium ions (Ie) are those in which independently of one another
R11 ausgewählt ist unter Methyl, Ethyl, n-Propyl, n-Butyl, n-Pentyl, n-Octyl, n-Decyl, n-Dodecyl, 2-Hydroxyethyl oder 2-Cyanoethyl,R 11 is selected from methyl, ethyl, n-propyl, n-butyl, n-pentyl, n-octyl, n-decyl, n-dodecyl, 2-hydroxyethyl or 2-cyanoethyl,
R17 Wasserstoff, Acetyl, Methyl, Ethyl oder n-Butyl undR 17 is hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl and
R12 bis R14 unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl oder Ethyl bedeuten.R 12 to R 14 independently of one another denote hydrogen, methyl or ethyl.
Besonders bevorzugte 1 H-Pyrazoliumionen (If) sind solche, bei denen unabhängig voneinanderParticularly preferred 1 H-pyrazolium ions (If) are those in which independently of one another
R11 unter Wasserstoff, Methyl oder Ethyl,R 11 is hydrogen, methyl or ethyl,
R12, R13 und R14 unter Wasserstoff oder Methyl und R17 unter Wasserstoff, Acetyl, Methyl, Ethyl oder n-Butyl ausgewählt sind.R 12 , R 13 and R 14 are selected from hydrogen or methyl and R 17 is selected from hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl.
Besonders bevorzugte 3H-Pyrazoliumionen (Ig) sind solche, bei denen unabhängig voneinanderParticularly preferred 3H-pyrazolium ions (Ig) are those in which independently of one another
R11 unter Wasserstoff, Methyl oder Ethyl, R12, R13 und R14 unter Wasserstoff oder Methyl undR 11 is hydrogen, methyl or ethyl, R 12 , R 13 and R 14 are hydrogen or methyl and
R17 unter Wasserstoff, Acetyl, Methyl, Ethyl oder n-Butyl ausgewählt sind.R 17 are selected from hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl.
Besonders bevorzugte 4H-Pyrazoliumionen (Ih) sind solche, bei denen unabhängig voneinander R11 bis R14 unter Wasserstoff oder Methyl undParticularly preferred 4H-pyrazolium ions (Ih) are those in which independently of one another R 11 to R 14 are hydrogen or methyl and
R17 unter Wasserstoff, Acetyl, Methyl, Ethyl oder n-Butyl ausgewählt sind.R 17 are selected from hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl.
Besonders bevorzugte 1-Pyrazoliniumionen (Ii) sind solche, bei denen unabhängig voneinander R11 bis R16 unter Wasserstoff oder Methyl undParticularly preferred 1-pyrazolinium ions (Ii) are those in which independently of one another R 11 to R 16 are hydrogen or methyl and
R17 unter Wasserstoff, Acetyl, Methyl, Ethyl oder n-Butyl ausgewählt sind.R 17 are selected from hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl.
Besonders bevorzugte 2-Pyrazoliniumionen (Ij) sind solche, bei denen unabhängig voneinander R11 unter Wasserstoff, Methyl, Ethyl oder Phenyl,Particularly preferred 2-pyrazolinium ions (Ij) are those in which, independently of one another, R 11 is hydrogen, methyl, ethyl or phenyl,
R17 unter Wasserstoff, Acetyl, Methyl, Ethyl oder n-Butyl und R12 bis R16 unter Wasserstoff oder Methyl ausgewählt sind.R 17 is selected from hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl and R 12 to R 16 are selected from hydrogen or methyl.
Besonders bevorzugte 3-Pyrazoliniumionen (Ik) sind solche, bei denen unabhängig voneinanderParticularly preferred 3-pyrazolinium ions (Ik) are those in which independently of one another
R11 oder R12 unter Wasserstoff, Methyl, Ethyl oder Phenyl, R17 unter Wasserstoff, Acetyl, Methyl, Ethyl oder n-Butyl und R13 bis R16 unter Wasserstoff oder Methyl ausgewählt sind.R 11 or R 12 is hydrogen, methyl, ethyl or phenyl, R 17 is hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl and R 13 to R 16 are selected from hydrogen or methyl.
Besonders bevorzugte Imidazoliniumionen (II) sind solche, bei denen unabhängig voneinander R11 oder R12 unter Wasserstoff, Methyl, Ethyl, n-Butyl oder Phenyl, R17 unter Wasserstoff, Acetyl, Methyl, Ethyl oder n-Butyl und R13 oder R14 unter Wasserstoff, Methyl oder Ethyl und R15 oder R16 unter Wasserstoff oder Methyl ausgewählt sind.Particularly preferred imidazolinium ions (II) are those in which independently of one another R 11 or R 12 is hydrogen, methyl, ethyl, n-butyl or phenyl, R 17 is hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl and R 13 or R 14 are selected from hydrogen, methyl or ethyl and R 15 or R 16 are selected from hydrogen or methyl.
Besonders bevorzugte Imidazoliniumionen (Im) sind solche, bei denen unabhängig voneinanderParticularly preferred imidazolinium ions (Im) are those in which independently of one another
R11 oder R12 unter Wasserstoff, Methyl oder Ethyl,R 11 or R 12 is hydrogen, methyl or ethyl,
R17 unter Wasserstoff, Acetyl, Methyl, Ethyl oder n-Butyl undR 17 is hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl and
R13 bis R16 unter Wasserstoff oder Methyl ausgewählt sind.R 13 to R 16 are selected from hydrogen or methyl.
Besonders bevorzugte Imidazoliniumionen (In) sind solche, bei denen unabhängig voneinanderParticularly preferred imidazolinium ions (In) are those in which independently of one another
R11, R12 oder R13 unter Wasserstoff, Methyl oder Ethyl,R 11 , R 12 or R 13 is hydrogen, methyl or ethyl,
R17 Wasserstoff, Acetyl, Methyl, Ethyl oder n-Butyl und R14 bis R16 unter Wasserstoff oder Methyl ausgewählt sind.R 17 is hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl and R 14 to R 16 are selected from hydrogen or methyl.
Besonders bevorzugte Thiazoliumionen (lo) oder Oxazoliumionen (Ip) sind solche, bei denen unabhängig voneinander R11 unter Wasserstoff, Methyl, Ethyl oder Phenyl, R17 unter Wasserstoff, Acetyl, Methyl, Ethyl oder n-Butyl und R12 oder R13 unter Wasserstoff oder Methyl ausgewählt sind.Particularly preferred thiazolium ions (lo) or oxazolium ions (Ip) are those in which independently of one another R 11 is hydrogen, methyl, ethyl or phenyl, R 17 is hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl and R 12 or R 13 Hydrogen or methyl are selected.
Besonders bevorzugte 1 ,2,4-Triazoliumionen (Iq) und (Ir) sind solche, bei denen unabhängig voneinander R11 oder R12 unter Wasserstoff, Methyl, Ethyl oder Phenyl, R17 unter Wasserstoff, Acetyl, Methyl, Ethyl oder n-Butyl und R13 unter Wasserstoff, Methyl oder Phenyl ausgewählt sind.Particularly preferred 1,2,4-triazolium ions (Iq) and (Ir) are those in which, independently of one another, R 11 or R 12 is hydrogen, methyl, ethyl or phenyl, R 17 is hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n- Butyl and R 13 are selected from hydrogen, methyl or phenyl.
Besonders bevorzugte 1 ,2,3-Triazoliumionen (Is) und (It) sind solche, bei denen unab- hängig voneinanderParticularly preferred 1,2,3-triazolium ions (Is) and (It) are those in which, independently of one another
R11 unter Wasserstoff, Methyl oder Ethyl,R 11 is hydrogen, methyl or ethyl,
R17 unter Wasserstoff, Acetyl, Methyl, Ethyl oder n-Butyl undR 17 is hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl and
R12 oder R13 unter Wasserstoff oder Methyl ausgewählt sind oderR 12 or R 13 are selected from hydrogen or methyl or
R12 und R13 1 ,4-Buta-1 ,3-dienylen und alle anderen Wasserstoff sind.R 12 and R 13 are 1, 4-buta-1, 3-dienylene and all others are hydrogen.
Besonders bevorzugte Pyrrolidiniumionen (Iu) sind solche, bei denen unabhängig voneinander R11 und R17 unter Wasserstoff, Acetyl, Methyl, Ethyl oder n-Butyl ausgewählt sind und R12, R13, R14 und R15 Wasserstoff bedeuten.Particularly preferred pyrrolidinium ions (Iu) are those in which independently of one another R 11 and R 17 are selected from hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl and R 12 , R 13 , R 14 and R 15 are hydrogen.
Besonders bevorzugte Ammoniumionen (Iv) sind solche, bei denen unabhängig von- einanderParticularly preferred ammonium ions (Iv) are those in which independently of one another
R17 unter Wasserstoff, Acetyl, Methyl, Ethyl oder n-Butyl undR 17 is hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl and
R11, R12, und R13 unter Methyl, Ethyl, n-Butyl, 2-Hydroxyethyl, Benzyl oder Phenyl ausgewählt sind.R 11 , R 12 , and R 13 are selected from methyl, ethyl, n-butyl, 2-hydroxyethyl, benzyl or phenyl.
Besonders bevorzugte Phosphoniumionen (Iw) sind solche, bei denen unabhängig voneinanderParticularly preferred phosphonium ions (Iw) are those in which independently of one another
R17 unter Wasserstoff, Acetyl, Methyl, Ethyl oder n-Butyl und R11, R12, und R13 unter Phenyl, Phenoxy, Ethoxy und n-Butoxy ausgewählt sind.R 17 is selected from hydrogen, acetyl, methyl, ethyl or n-butyl; and R 11 , R 12 , and R 13 are selected from phenyl, phenoxy, ethoxy and n-butoxy.
Unter diesen sind die Ammonium-, Phosphonium-, Pyridinium- und Imidazoliumionen bevorzugt.Among these, the ammonium, phosphonium, pyridinium and imidazolium ions are preferred.
Ganz besonders bevorzugt sind als Kationen 1 ,2-Dimethylpyhdinium, 1-Methyl-2- ethylpyridinium, 1-Methyl-2-ethyl-6-methylpyridinium, N-Methylpyridinium, 1-Butyl-2- methylpyridinium, 1 -Butyl-2-ethylpyridinium, 1-Butyl-2-ethyl-6-methylpyridinium, N-Butylpyridinium, 1-Butyl-4-methylpyridinium, 1-Methylimidazolium, 1- Butylimidazolium, 1 ,3-Dimethylimidazolium, 1 ,2,3-Thmethylimidazolium, 1-n-Butyl-3- methylimidazolium, 1-Ethyl-3-methylimidazolium, 1 ,3,4,5-Tetramethylimidazolium, 1 ,3,4-Trimethylimidazolium, 2,3-Dimethylimidazolium, 1-Butyl-2,3-dimethylimidazolium, 3,4-Dimethylimidazolium, 2-Ethyl-3,4-dimethylimidazolium, 3-Methyl-2-ethylimidazol, 3-Butyl-1-methylimidazolium, 3-Ethyl-1-methylimidazolium, 3-Butyl-1-ethylimidazolium, 3-Butyl-1 ,2-dimethylimidazolium, 1 ,3-Di-n-Butylimidazolium, 3-Butyl-1 ,4,5- Trimethylimidazolium, 3-Butyl-1 ,4-Dimethylimidazolium, 3-Butyl-2-methylimidazolium, 1 ,3-Dibutyl-2-methylimidazolium, 3-Butyl-4-methylimidazolium, 3-Butyl-2-ethyl-4- methylimidazolium und 3-Butyl-2-ethylimidazolium, 1-Methyl-3-Octylimidazolium, 1- Decyl-3-Methylimidazolium.Very particular preference is given as cations to 1,2-dimethylpyridinium, 1-methyl-2-ethylpyridinium, 1-methyl-2-ethyl-6-methylpyridinium, N-methylpyridinium, 1-butyl-2-methylpyridinium, 1-butyl-2- ethylpyridinium, 1-butyl-2-ethyl-6-methylpyridinium, N-butylpyridinium, 1-butyl-4-methylpyridinium, 1-methylimidazolium, 1-butylimidazolium, 1, 3-dimethylimidazolium, 1, 2,3-thymethylimidazolium, 1- n-butyl-3-methylimidazolium, 1-ethyl-3-methylimidazolium, 1, 3,4,5-tetramethylimidazolium, 1, 3,4-trimethylimidazolium, 2,3-dimethylimidazolium, 1-butyl-2,3-dimethylimidazolium, 3,4-dimethylimidazolium, 2-ethyl-3,4-dimethylimidazolium, 3-methyl-2-ethylimidazole, 3-butyl-1-methylimidazolium, 3-ethyl-1-methylimidazolium, 3-butyl-1-ethylimidazolium, 3 Butyl-1,2-dimethylimidazolium, 1,3-di-n-butylimidazolium, 3-butyl-1, 4,5-trimethylimidazolium, 3-butyl-1,4-dimethylimidazolium, 3-butyl-2-methylimidazolium, 1, 3-dibutyl-2-methylimidazolium, 3-butyl-4-methylimidazolium, 3-butyl-2-ethyl-4-methylimidazole and 3-butyl-2-ethylimidazolium, 1-methyl-3-octylimidazolium, 1-decyl-3-methylimidazolium.
Insbesondere bevorzugt sind 1 -Methylimidazolium, 1-Butylimidazolium, 1-Butyl-4- methylpyridinium, 1-n-Butyl-3-methylimidazolium, 1-Ethyl-3-methylimidazolium und 1-n- Butyl-3-ethylimidazolium.Particularly preferred are 1-methylimidazolium, 1-butylimidazolium, 1-butyl-4-methylpyridinium, 1-n-butyl-3-methylimidazolium, 1-ethyl-3-methylimidazolium and 1-n-butyl-3-ethylimidazolium.
Als Anionen sind prinzipiell alle Anionen denkbar.As anions, in principle all anions are conceivable.
Bevorzugt als Anionen sind Halogenide, F", Cl", Br", I", Acetat CH3COO", Trifluoracetat CF3COO", Triflat CF3SO3 ", Sulfat SO4 2", Hydrogensulfat HSO4 ", Methylsulfat CH3OSO3 ", Ethylsulfat C2H5OSO3 ', Methansulfonat H3C-SO3 ", Trifluormethansulfonat F3C-SO3 ", Sulfit SO3 2", Hydrogensulfit HSO3 ", Thiocyanat SCN", Aluminiumchloride AICI4 ", AI2CI7 ", AI3CI10 ", Aluminiumtribromid AIBr4 ", Nitrit NO2 ", Nitrat NO3 ", Kupferchlorid CuCI2 ", Phosphat PO4 3", Hydrogenphosphat HPO4 2", Dihydrogenphosphat H2PO4 ", Diethylphosphat, Carbonat CO3 2", Hydrogencarbonat HCO3 ".Preferred anions are halides, F " , Cl " , Br " , I " , acetate CH 3 COO " , trifluoroacetate CF 3 COO " , triflate CF 3 SO 3 " , sulfate SO 4 2" , hydrogen sulfate HSO 4 " , methyl sulfate CH 3 OSO 3 " , ethyl sulfate C 2 H 5 OSO 3 ' , methanesulfonate H 3 C-SO 3 " , trifluoromethanesulfonate F 3 C-SO 3 " , sulfite SO 3 2" , hydrogen sulfite HSO 3 " , thiocyanate SCN " , aluminum chlorides AICI 4 " AI 2 CI 7 " , Al 3 Cl 10 " , aluminum tribromide AIBr 4 " , nitrite NO 2 " , nitrate NO 3 " , copper chloride CuCl 2 " , phosphate PO 4 3" , hydrogen phosphate HPO 4 2 " , dihydrogen phosphate H 2 PO 4 " , diethyl phosphate, carbonate CO 3 2 " , bicarbonate HCO 3 " .
Besonders bevorzugt sind Acetate, Sulfonate, Tosylat P-CH3C6H4SO3 ", Sulfate, Phosphate, Bis(trifluormethylsulfonyl)imid (CF3SO2)2N".Particularly preferred are acetates, sulfonates, tosylate P-CH 3 C 6 H 4 SO 3 " , sulfates, phosphates, bis (trifluoromethylsulfonyl) imide (CF 3 SO 2 ) 2 N " .
Diese weiteren Ionischen Flüssigkeiten können in einer Ausführungsform der Erfindung als Lösungsmittel für den Katalysator verwendet werden, um den Katalysator besser im Reaktionsgemisch zu verteilen. Dazu wird der Katalysator als 10 bis 90 %ige Lösung, bevorzugt 20 bis 80, besonders bevorzugt 30 bis 70 und ganz besonders bevorzugt 40 bis 60 %ige Lösung in der weiteren Ionischen Flüssigkeit gelöst und diese Lösung als Katalysatorlösung verwendet.These other ionic liquids can be used in one embodiment of the invention as a solvent for the catalyst to better distribute the catalyst in the reaction mixture. For this purpose, the catalyst is dissolved as a 10 to 90% solution, preferably 20 to 80, more preferably 30 to 70 and most preferably 40 to 60% solution in the further ionic liquid and used this solution as the catalyst solution.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die weitere Ionische Flüssigkeit zur Extraktion des Katalysators bzw. dessen Resten oder von Nebenprodukten der Reaktion verwendet werden. Dazu wird beispielsweise das Reaktionsgemisch, gegebenenfalls nach thermischer oder chemischer Desaktivierung des Katalysators oder Abkühlen des Reaktionsgemischs auf eine Temperatur, bei der die Reak- tion nicht mehr signifikant abläuft, mit beispielsweise 5 bis 30 Gew%, bevorzugt 10 bis 25 und besonders bevorzugt 10 bis 20 Gew% der weiteren Ionischen Flüssigkeit vermischt und anschließend die Phasen getrennt.In a further embodiment of the present invention, the further ionic liquid may be used to extract the catalyst or its residues or reaction by-products. For this example, the reaction mixture, optionally after thermal or chemical deactivation of the catalyst or cooling the reaction mixture to a temperature at which the reaction is no longer significant, for example, 5 to 30% by weight, preferably 10 to 25 and particularly preferably 10 bis 20% by weight of the further ionic liquid is mixed and then the phases are separated.
Wenn die weitere Ionische Flüssigkeit nicht katalytisch aktiv ist, kann sie auch zum Stoppen der Reaktion durch Extraktion des Katalysators verwendet werden.If the other ionic liquid is not catalytically active, it can also be used to stop the reaction by extraction of the catalyst.
Eine Extraktion kann bevorzugt dann durchgeführt werden, wenn die Löslichkeit des Diisocyanats oder dessen Oligomer in der Ionischen Flüssigkeit weniger als 10 Gew%, bevorzugt weniger als 5, besonders bevorzugt weniger als 3, ganz besonders bevor- zugt weniger als 2 und insbesondere weniger als 1 Gew% beträgt und umgekehrt die Löslichkeit der Ionischen Flüssigkeit im Diisocyanat und/oder dessen Oligomer weniger als 10 Gew%, bevorzugt weniger als 5, besonders bevorzugt weniger als 3, ganz besonders bevorzugt weniger als 2 und insbesondere weniger als 1 Gew% beträgt.Extraction may preferably be carried out if the solubility of the diisocyanate or its oligomer in the ionic liquid is less than 10% by weight, preferably less than 5, more preferably less than 3, most preferably less than 2 and especially less than 1 % By weight and, conversely, the solubility of the ionic liquid in the diisocyanate and / or its oligomer is less than 10% by weight, preferably less than 5, more preferably less than 3, most preferably less than 2 and especially less than 1% by weight.
Verfahrenstechnisch können für eine derartige Extraktion alle an sich bekannten Extraktions- und Waschverfahren und -apparate eingesetzt werden, z.B. solche, die in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 6th ed, 1999 Electronic Release, Kapitel: Liquid - Liquid Extraction - Apparatus, beschrieben sind. Beispielsweise können dies ein- oder mehrstufige, bevorzugt einstufige Extraktionen, sowie solche in Gleich- oder Gegenstromfahrweise, bevorzugt Gegenstromfahrweise sein. Vorzugsweise werden Siebboden- oder gepackte beziehungsweise Füllkörperkolonnen, Rührbehälter oder Mixer-Settler-Apparate, sowie Kolonnen mit rotierenden Einbauten eingesetzt. Mit dem Katalysator können bei einer solchen Extraktion auch Verunreinigungen abgetrennt werden, die beispielsweise aus dem Zerfall oder der Desaktivierung des Katalysators entstehen und die teilweise farbzahlverschlechtemd sind.Technically, all known extraction and washing processes and apparatuses can be used for such extraction, for example those described in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 6th ed, 1999 Electronic Release, Chapter: Liquid - Liquid Extraction Apparatus. For example, these may be one-stage or multistage, preferably single-stage extractions, as well as those in cocurrent or countercurrent mode, preferably countercurrent mode. Sieve bottom or packed or packed columns, stirred tanks or mixer-settler apparatuses and columns with rotating internals are preferably used. The catalyst can be separated in such an extraction and impurities, for example, resulting from the disintegration or deactivation of the catalyst and which are partially farbzahlverschlechtemd.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden zur Extraktion oder Lösung des Katalysators solche weiteren Ionischen Flüssigkeiten eingesetzt, die durch Protonierung der korrespondierenden Basen entstehen, also solche, in denen R17 Wasserstoff ist. Diese haben den Vorteil, daß sie durch Behandlung einer Base, beispielsweise Natron- oder Kalilauge oder Kalkmilch deprotoniert und in die korrespondierenden Basen überführt werden können, aufgereinigt werden können, beispielsweise destillativ, und anschließend durch Protonierung wieder in die Ionischen Flüssigkeiten überführt werden können. So ist es möglich, verbrauchtes Extraktionsmittel ohne große Verluste zu regenerieren.In a preferred embodiment, such further ionic liquids are used to extract or dissolve the catalyst, which are formed by protonation of the corresponding bases, ie those in which R 17 is hydrogen. These have the advantage that they can be purified by treatment of a base, for example sodium or potassium hydroxide solution or milk of lime and converted into the corresponding bases, can be purified, for example by distillation, and then converted back into the ionic liquids by protonation. So it is possible to regenerate spent extractant without great losses.
Die Regenerierung kann beispielsweise auch erfolgen, indem man die zu regenerierende Ionische Flüssigkeit mit einem anderen Lösungsmittel rückextrahiert, in der der Katalysator besser löslich ist, als in der Ionischen Flüssigkeit oder durch Ausfällung oder Auskristallisation. Damit können auch solche Ionischen Flüssigkeiten regeneriert werden, in denen R17 ungleich Wasserstoff ist.The regeneration can also take place, for example, by back-extraction of the ionic liquid to be regenerated with another solvent in which the catalyst is more soluble than in the ionic liquid or by precipitation or crystallization. Thus, also those ionic liquids can be regenerated, in which R 17 is not hydrogen.
In dieser Schrift verwendete ppm- und Prozentangaben beziehen sich, falls nicht anders angegeben, auf Gewichtsprozente und -ppm.Ppm and percentages used in this specification, unless otherwise indicated, are by weight percent and ppm.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern, aber nicht auf diese Beispiele einschränken.The following examples are intended to illustrate but not to limit the invention.
BeispieleExamples
In einer Rührapparatur, bestehend aus einem 250-ml-Vierhalskolben mit Rührer, In- nenthermometer, Rückflusskühler, Stickstoffeinleitungsrohr und Ölbad wurdenIn a stirred apparatus consisting of a 250 ml four-necked flask with stirrer, internal thermometer, reflux condenser, nitrogen inlet tube and oil bath
100 g Hexamethylendiisocyanat (HDI) vorgelegt und bei 80 °C Badtemperatur auf 75 0C Innentemperatur erwärmt.Presented 100 g of hexamethylene diisocyanate (HDI) and heated at 80 ° C bath temperature to 75 0 C internal temperature.
Dann wurden 60 μl einer 16,7 %igen Lösung des Katalysators 2-Hydroxyethyl- trimethylammonium Salicylat (Schmelzpunkt unterhalb Raumtemperatur, 100 ppm auf HDI) gelöst in 2-Propanol/Propylencarbonat 1 :4 zugegeben. Dabei steigt die Innentemperatur auf ca. 85 0C an. Die Heizung wurde solange entfernt bis die Innentemperatur wieder auf 80 0C gefallen war. Bei dieser Temperatur wurde weitergerührt, bis der NCO-Wert von ursprünglich 49 % auf 40 % gefallen ist.Then, 60 μl of a 16.7% strength solution of the catalyst 2-hydroxyethyltrimethylammonium salicylate (melting point below room temperature, 100 ppm on HDI) dissolved in 2-propanol / propylene carbonate 1: 4 were added. The internal temperature rises to about 85 0 C. The heating was removed until the internal temperature had fallen back to 80 0 C was. Stirring was continued at this temperature until the NCO value dropped from the original 49% to 40%.
Dann wurde mit Hilfe eines Wasserbades auf Raumtemperatur abgekühlt und die Re- aktion durch Zugabe von 15 μl Bis(2-ethylhexyl)phosphat (=150 ppm auf HDI) abgestoppt.The mixture was then cooled to room temperature with the aid of a water bath and the reaction was stopped by adding 15 μl of bis (2-ethylhexyl) phosphate (= 150 ppm to HDI).
Das entstandene Reaktionsgemisch hatte eine Farbzahl nach Hazen von 16. The resulting reaction mixture had a Hazen color number of 16.

Claims

Patentansprücheclaims
1. Verfahren zur Herstellung von Isocyanurat-, Biuret- und/oder Allophanatgruppen- enthaltenden Polyisocyanaten durch zumindest teilweise Oligomerisierung von Diisocyanaten, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in Gegenwart mindestens eines Oligomerisierungskatalysators durchführt, bei dem es sich um eine Ionische Flüssigkeit mit der StrukturA process for the preparation of isocyanurate, biuret and / or allophanate group-containing polyisocyanates by at least partial oligomerization of diisocyanates, characterized in that one carries out the reaction in the presence of at least one oligomerization catalyst, which is an ionic liquid having the structure
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und einem Schmelzpunkt von nicht mehr als 100 °C
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and a melting point of not more than 100 ° C
handelt,These,
worinwherein
R1, R2, R3, R4, R5, R6 und R7 unabhängig voneinander jeweils gleich oder verschieden sein können und für eine geradkettige oder verzweigte C-i- bis C2o- Alkylgruppe, eine gegebenenfalls substituierte C5- bis C12-Cycloalkylgruppe, eine gegebenenfalls substituierte C7- bis Cio-Aralkylgruppe, oder eine gegebenen- falls substituierte C6-Ci2-Arylgruppe stehen oder zwei oder mehr der Reste R1 bis R3 gemeinsam miteinander eine 4-, 5- oder 6- gliedrige Alkylenkette bilden oder zusammen mit einem Stickstoffatom einen 5- oder 6-gliedrigen Ring bilden, der noch ein zusätzliches Stickstoff- oder Sauerstoffatom als Brückenglied enthalten kann oder gemeinsam ein mehrgliedriges, vorzugsweise sechsgliedriges Mehrringsystem, vorzugsweise Zweiringsystem bilden, das noch ein oder mehrere zusätzliche Stickstoffatome, Sauerstoffatome oder Stickstoff- und Sauerstoffatome als Brückenglieder enthalten kann undR 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 can each independently be the same or different and represent a straight-chain or branched C 1 to C 2 o-alkyl group, an optionally substituted C 5 - to C 12 -Cycloalkylgruppe, an optionally substituted C 7 - to Cio-aralkyl group, or an optionally substituted C 6 -C 2 -aryl group or two or more of the radicals R 1 to R 3 together are each a 4-, 5- or Form 6-membered alkylene chain or together with a nitrogen atom form a 5- or 6-membered ring which may contain an additional nitrogen or oxygen as a bridging member or together form a multi-membered, preferably six-membered multi-ring system, preferably Zweiringsystem, which still one or more may contain additional nitrogen atoms, oxygen atoms or nitrogen and oxygen atoms as bridge members, and
R4, R5, R6 und R7 zusätzlich Wasserstoff sein können.R 4 , R 5 , R 6 and R 7 may additionally be hydrogen.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß An" ausgewählt ist aus der Gruppe der Carboxylate, Sulfate, Sulfite, Sulfonate, Sulfinate, Phosphate, Phosphonate, Phosphinate und Metallhalogenide2. The method according to claim 1, characterized in that An "is selected from the group of carboxylates, sulfates, sulfites, sulfonates, sulfinates, phosphates, phosphonates, phosphinates and metal halides
3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß R1, R2 und R3 gleich sind und mindestens einer der Reste R4 und R5 Wasserstoff. 4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kation ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus 2-Hydroxyethyl- trimethylammonium, 2-Hydroxypropyl-trimethylammonium, 2-Hydroxyethyl- triethylammonium, 2-Hydroxypropyl-triethylammonium, 2-Hydroxyethyl-tri-n- butylammonium und 2-Hydroxypropyl-tri-n-butyiammonium.3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that R 1 , R 2 and R 3 are the same and at least one of R 4 and R 5 is hydrogen. 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the cation is selected from the group consisting of 2-hydroxyethyl trimethylammonium, 2-hydroxypropyl-trimethylammonium, 2-hydroxyethyl triethylammonium, 2-hydroxypropyl-triethylammonium, 2-hydroxyethyl tri-n-butylammonium and 2-hydroxypropyl-tri-n-butylammonium.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallhalogenid eine Verbindung MxHaI/" ist,5. The method according to any one of claims 2 to 4, characterized in that the metal halide is a compound M x Hal / " ,
worinwherein
M ein Metall der 1. bis 5. Hauptgruppe oder der 1. bis 8 Nebengruppe oder ein Lanthanid oder Actinid sowie ferner Phosphor, Silizium oder BorM is a metal of the 1st to 5th main group or the 1st to 8 subgroup or a lanthanide or actinide and also phosphorus, silicon or boron
HaI ein Halogenid oder PseudohalogenidHal is a halide or pseudohalide
x und y unabhängig voneinander eine positive ganze Zahl undx and y are independently a positive integer and
z die Summe der Ladung des Metalls und der Ladungen der Halogenidez is the sum of charge of metal and charges of halides
bedeutenmean
und M ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Li, Na, K, Cs, Mg, Ca, Ba, AI, Ga, Sn, Sb, Bi, Ti, Zr, V, Nb, Cr, Mo, W, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Zn, Hg, Ce, Sm, P, Si und B.and M is selected from the group consisting of Li, Na, K, Cs, Mg, Ca, Ba, Al, Ga, Sn, Sb, Bi, Ti, Zr, V, Nb, Cr, Mo, W, Mn, Fe , Ru, Co, Rh, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Zn, Hg, Ce, Sm, P, Si, and B.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallhalogenid ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus AICI4 ", FeCI4 ", AIBr4 ", ZnCI3 ", BeCI3 ", ZnBr3 ", ZnI3 ", CuCI3 ", CuCI2 ", CoCI3 ", CoI3 ", FeI3 ", FeCI3 ", TiCI5 ", TiCI6 2 JiCI4 ", SnCI3 ", SnCI4 ", SnCI4 2", MnCI3 ", MnCI4 2", MnBr3 ", ScCI4 ", BCI4 ", BBr4 ", GaCI4 ", ReCI6 ", ZrCI5 ", NbCI6 ", VCI4 ", CrCI3 ", MoCI6 ", YCI4 ", CdCI3 ", CdBr3 ", SbCI4 ", SbCI6 ", BiCI4 ", ZrCI5 ", UCI5 ", UCI6 2", LaCI4 ", CeCI4 ", SmCI4 ", SmI3 ", TaCI6 ", BF4 ", PCI4 ", PCI6 " und PF6 ".Process according to one of claims 2 to 4, characterized in that the metal halide is selected from the group consisting of AICI 4 " , FeCl 4 " , AIBr 4 " , ZnCl 3 " , BeCl 3 " , ZnBr 3 " , ZnI 3 " , CuCl 3 " , CuCl 2 " , CoCl 3 " , CoI 3 " , FeI 3 " , FeCl 3 " , TiCl 5 " , TiCl 6 2 JiCl 4 " , SnCl 3 " , SnCl 4 " , SnCl 4 2 " , MnCl 3 " , MnCl 4 2" , MnBr 3 " , ScCl 4 " , BCI 4 " , BBr 4 " , GaCl 4 " , ReCl 6 " , ZrCl 5 " , NbCl 6 " , VCI 4 " , CrCl 3 " , MoCl 6 " , YCl 4 " , CdCl 3 " , CdBr 3 " , SbCl 4 " , SbCl 6 " , BiCl 4 " , ZrCl 5 " , UCI 5 " , UCI 6 2 " , LaCl 4 " , CeCl 4 " , SmCl 4 " , SmI 3 " , TaCI 6 " , BF 4 " , PCI 4 " , PCI 6 " and PF 6 " .
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Metallhalogenid um ein Gemisch aus Halogeniden oder Pseudoha- logeniden eines Kations gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 mit Lewis-Säuren ausgewählt aus der Gruppe AICI3, FeCI3, AIBr3 und ZnCI2, BeCI2, ZnBr2, ZnI2, ZnSO4, CuCI2, CuCI, Cu(O3SCF3)2, CoCI2, CoI2, FeI2, FeCI2, FeCI2(THF)2, TiCI4(THF)2, TiCI4, TiCI3, CITi(OiPr)3, SnCI2, SnCI4, Sn(SO4), Sn(SO4)2, MnCI2, MnBr2, ScCI3, BPh3, BCI3, BBr3, BF3-OEt2, BF3-OMe2, BF3-MeOH, BF3-CH3COOH, BF3-CH3CN, B(CF3COO)3, B(OEt)3, B(OMe)3, B(OZPr)3, PhB(OH)2, 3-MeO-PhB(OH)2, 4-MeO-PhB(OH)2, 3-F-PhB(OH)2, 4-F-PhB(OH)2, (C2Hs)3AI, (C2Hs)2AICI, (C2H5)AICI2, (C8H17)AICI2, (C8H17)2AICI, (iso-C4H9)2AICI,Process according to one of Claims 2 to 4, characterized in that the metal halide is a mixture of halides or pseudohalides of a cation according to one of Claims 1 to 4 with Lewis acids selected from the group AICI 3 , FeCl 3 , AIBr 3 and ZnCl 2 , BeCl 2 , ZnBr 2 , ZnI 2 , ZnSO 4 , CuCl 2 , CuCl, Cu (O 3 SCF 3 ) 2 , CoCl 2 , CoI 2 , FeI 2 , FeCl 2 , FeCl 2 (THF) 2 . TiCl 4 (THF) 2 , TiCl 4 , TiCl 3 , CITi (OiPr) 3 , SnCl 2 , SnCl 4 , Sn (SO 4 ), Sn (SO 4 ) 2 , MnCl 2 , MnBr 2 , ScCl 3 , BPh 3 , BCI 3 , BBr 3 , BF 3 -OEt 2 , BF 3 -OMe 2 , BF 3 -MeOH, BF 3 -CH 3 COOH, BF 3 -CH 3 CN, B (CF 3 COO) 3 , B (OEt) 3 , B (OMe) 3 , B (OZPr) 3 , PhB (OH) 2 , 3-MeO-PhB (OH) 2 , 4-MeO-PhB (OH) 2 , 3-F-PhB (OH) 2 , 4 -F-PhB (OH) 2 , (C 2 Hs) 3 Al, (C 2 Hs) 2 AICI, (C 2 H 5 ) AICI 2 , (C 8 H 17 ) AICI 2 , (C 8 H 17 ) 2 AICI, (iso-C 4 H 9 ) 2 AICI,
Ph2AICI, PhAICI2, Al(acac)3, AI(OZPr)3, AI(OnBu)3, AI(Ose/cBu)3, AI(OEt)3, GaCI3, ReCI5, ZrCI4, NbCI5, VCI3, CrCI2, MoCI5, YCI3, CdCI2, CdBr2, SbCI3, SbCI5, BiCI3, ZrCI4, UCI4, LaCI3, CeCI3, Er(O3SCF3), Yb(O2CCF3)3, SmCI3, SmI2, B(C6Hg)3 und TaCI5 handelt.Ph 2 AICI, PhAlCl 2 , Al (acac) 3 , Al (OZPr) 3 , Al (OnBu) 3 , Al (Ose / cBu) 3 , Al (OEt) 3 , GaCl 3 , ReCl 5 , ZrCl 4 , NbCl 5 , VCI 3 , CrCl 2 , MoCl 5 , YCl 3 , CdCl 2 , CdBr 2 , SbCl 3 , SbCl 5 , BiCl 3 , ZrCl 4 , UCI 4 , LaCl 3 , CeCl 3 , Er (O 3 SCF 3 ), Yb ( O 2 CCF 3 ) 3 , SmCl 3 , SmI 2 , B (C 6 Hg) 3 and TaCl 5 .
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Carboxylat um Salicylat oder Nicotinat handelt.8. The method according to any one of claims 2 to 7, characterized in that it is the salicylate or nicotinate in the carboxylate.
9. Gemisch, enthaltend9. Mixture containing
mindestens ein Diisocyanat, mindestens eine Ionische Flüssigkeit wie definiert in einem der Ansprüche 1 bis 8, gegebenenfalls mindestens ein Urethan, Alkohol, Amin oder Wasser sowie - gegebenenfalls mindestens eine weitere Ionische Flüssigkeit.at least one diisocyanate, at least one ionic liquid as defined in any one of claims 1 to 8, optionally at least one urethane, alcohol, amine or water and optionally at least one further ionic liquid.
10. Verwendung von Ionischen Flüssigkeiten wie definiert in einem der Ansprüche 1 bis 8 in der Herstellung von Polyisocyanaten.10. Use of ionic liquids as defined in any one of claims 1 to 8 in the preparation of polyisocyanates.
11. Verwendung von Biuret-, Allophanat- und/oder Isocyanuratgruppen aufweisenden Polyisocyanate erhältlich nach einem der Ansprüche 1 bis 8 in der Herstellung von Polyurethan-Beschichtungen, -Dispersionen und -Klebstoffe und als Polyisocyanatkomponente in Ein- und Zweikomponenten-Polyurethansystemen für Polyurethan-Lacke. 11. Use of biuret, allophanate and / or isocyanurate-containing polyisocyanates obtainable according to one of claims 1 to 8 in the preparation of polyurethane coatings, dispersions and adhesives and as a polyisocyanate component in one and two-component polyurethane systems for polyurethane coatings ,
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