(19) Weltorganisation fiir geistiges Eigentum
Internationales Biiro
(43) Internationales Veroffentlichungsdatum
27.
Oktober
2005 (27.10.2005)PCT
(10) Internationale Veroffentlichungsnummer
WO 2005/100328 Al
(51) Internationale Patentklassifikation7:
C07D
251/70(21) Internationales Aktenzeichen: PCT/EP2005/003690
(22) Internationales Anmeldedatum:
8. April 2005 (08.04.2005)
(25) Einreichungssprache:
(26) Veroffentlichungssprache:
Deutsch
Deutsch
(30) Angaben zur Prioritat:
102004018544.1 14. April 2004 (14.04.2004)
DE
(71) Anmelder (fur alle Bestimmungsstaaten mit Ausnahme
von US):
BASF AKTIENGESELLS CHAFT
[DE/DE];67056 Ludwigshafen (DE).
(72) Erlinder;und
(75) Erfinder/Anmelder (nur fur US):
HEISCHKEL,
Yvonne [DE/DE]; Niederfeldstr.29, 68199 Mannheim
(DE).
WAGNER,
Eva [DE/DE]; Webergasse 7, 67346 Speyer (DE).SCHNEIDER,
Jorg [DE/DE]; Im Langge-wann 37, 69469 Weinheim (DE).
SCHWALM,
Reinhold [DE/DE];Am
Huttenwingert 6, 67157 Wachenheim (DE).SCHERR,
Gunter [DE/DE]; An der Mittagsweide 17,67065 Ludwigshafen (DE).
HAEBERLE,
Karl [DE/DE];Allerheiligenstrasse 15, 67346 Speyer (DE).
(74) Gemeinsamer Vertreter:
BASF AKTIENGE- SELLS CHAFT
; 67056 Ludwigshafen (DE).(81) Bestimmungsstaaten (soweit nicht anders angegeben, fiir
jede verfiigbare nationale Schutzrechtsart): AE, AG, AL,
AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, DZ, EC, EE, EG, ES,
FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KM, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK,
MN, MW, MX,
MZ, NA, NI, NO, NZ, OM,PG, PH, PL, PT, RO, RU, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, SY, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, YU, ZA, ZM, ZW.
(84) Bestimmungsstaaten (soweit nicht anders angegeben, fiir
jede verfiigbare regionale Schutzrechtsart): ARIPO (BW, GH, GM, KE, LS,
MW,
MZ, NA, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZM, ZW), eurasisches (AM, AZ, BY, KG, KZ,MD,
RU,TJ, TM), europaisches (AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK,
EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, MC, NL,
PL, PT, RO, SE, SI, SK, TR), OAPI (BF, BJ, CF, CG, CI,
CM, GA, GN, GQ, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG).
Veroffentlicht:
—
mit internationalem RecherchenberichtZurErklarung der Zweibuchstaben-Codes und der anderen Ab-
kiirzungen wird aufdie Erklarungen ("Guidance Notes on Co- des andAbbreviations") amAnfangjeder regularen Ausgabe der PCT-Gazette verwiesen.
oo
(54) Title:
METHOD FOR PRODUCING
1,3,5-TRIAZINECARBAMATES AND UREAS
in
(54) Bezeichnung:
VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON
1,3,5-TRIAZINCARBAMATENUND -HARNSTOFFEN
(57) Abstract: The invention relates to a method for producing higher l,3>5-triazine carbamates and ureas from lower 1,3,5-triazine carbamates.
O
(57) Zusammenfassung: Verfahren zur Herstellung von hoheren 1,3,5-Triazincarbamaten und -harnstoffen aus niedrigen 1,3,5-Triazincarbamaten.
WO
2005/100328 PCT/EP2005/003690Verfahren zur Herstellung
von
1 ,3,5-Triazincarbamatenund
-harnstoffenBeschreibung
5
Die vorliegende Erfindung
beschreibt eia Verfahren zur Herstellungvon
1 ,3,5-Tria-.
zincarbamaten und
-harnstoffenaus anderen
1 ,3,5-Triazincarbamaten.US 4,939,213
beschreibt die Beschichtungen, diedurch Hartung von
Tricarbamoyl-triazinen mit aktive
Wasserstoffatome
enthaltenden Polyacrylatenoder
Polyesterolen10
beiRaumtemperatur
inGegenwart
eines Hartungskatalysators entstehen. Als Kataly-sator
werden
Zinnsalzesowie
quaternareund
ternare kationische Salze offenbart. Inden
Beispielen7 und 8
wird dieHartung
beiRaumtemperatur
inGegenwart
eines Zinnkatalysators beschrieben,jedoch ohne
dieAngabe
der Reaktionszeit.15 US 5,565,243
beschreibt die Grundierungslacke, die Tricarbamoyltriazine mit Alkyl-gruppen
biszu 12
Kohlenstoffatomenund Harz
als Bindemittelsowie
einenDecklack aus
Polyepoxidund
Vernetzer enthalten,wobei
derGrundierungslack
beispielsweise mitZinnverbindungen und
derDecklack
beispielsweise mitsekundaren oder
tertiarenAminen
gehartetwerden
kann. Die Beispielewerden
jeweils beiRaumtemperatur
ge-20
hartet.Nachteilig
an diesen Systemen
ist,daB
derabgespaltene
niedere Alkoholaus den
Tri-carbamoyltriazinen nicht
entweichen
kann.Zudem kann durch
die Hartung infolge zu-nehmender Vernetzung
in derBeschichtung
keinhoher Umsatz
erzieltwerden.
Die25 Hartung
beiRaumtemperatur
erfordertzudem
lange Reaktionszeiten. Die eingesetzten Tricarbamoyltriazinewerden
durchUmsetzung von
hochreaktiven 1 ,3,5-Triazintriiso-cyanat
mit Alkoholen,Aminen
etc. hergestellt, die infolge ihrer Reaktivitat schlecht la-ger-
und
transportierbarund
daruberhinaus toxisch sind,30
Die Darstellungvon
1 ,3,5-Triazincarbamaten ist beispielsweise inDE-A1
101 51564
oder WO
97/08235, S. 3, Z.9
-22
beschrieben. Die dortgenannten
Darstellungswegefiihren zu alkylsubstituierten 1,3,5-Triazincarbamaten.
Diese Methoden
sind aufgrunddes
starkbasischen Reaktionsmediums
nicht fur funktionelleGruppen
wie Ester-oder Carbamatgruppen
geeignet.35
EP-A2 305
1 15
beschreibt strahlungsaktivierbare 1 ,3,5-Triazinverbindungen, die min-destens
eine halogenhaltigeGruppe CX
3 enthaltenund uber
UV-Belichtung eine radi-kalische Polymerisation
photochemisch auslosen konnen.
Weiterhinkonnen
die Tria-zinverbindungen radikalisch polymerisierbare
Gruppen,
z. B. Hydroxyethylacrylat, an-40 gebunden uber
eine Urethangruppe, enthalten.EP-A 359 430
beschreibtebenf
alls halogenhaltige 1 ,3,5-Triazinverbindungen, diegleichzeitig eine radikalisch polymerisierbare
Gruppe
enthalt. DerartigeVerbindungen
bilden unter
dem
Einflussvon
Licht Radikale.5
Die strahlungsaktivierbarenHalogengruppen
in diesenSystemen
wirken sich nachteiligauf die UV-Bestandigkeit soicher
Verbindungen
oderBeschichtungen,
die solche ent- halten,aus und
fuhrenzu
einer erhohten Vergilbung.In
EP-A 366 884
sind 1 ,3,5-Triazinverbindungen beschrieben, diemindestens
zwei1 0 vinyl-terminierte
Gruppen und mindestens
eineCarbamylgruppe
enthalten.Diese
1 ,3,5-Triazinverbindungen enthalten Reaktionsprodukte
von Melamin
mitAldehyden, insbesondere
mitFormaldehyd. Neben den Vinylendgruppen
enthalten die 1 ,3,5-Tria-zinverbindungen Methylol-
und/oder
alkylierte Methylolgruppen.1
5
Ein ahnlichesSystem
ist inEP-A 473 948
beschrieben.Es
handelt sich urn substituier- te 1 ,3,5-Triazine, diedurch Kondensation von Melamin
mitFormaldehyd
erhalten wer-den und
ethylenisch ungesattigteGruppen
enthalten. DerartigeGruppen
sind saure- empfindlich.20 Aufgabe
der vorliegenden Erfindungwar
es ein Verfahren zur Herstellungvon
t ,3,5-Triazincarbamaten
und
-harnstoffen zurVerfugung zu
stellen,das von
un-oder wenig
toxischen
Verbindungen ausgehen
soilund
die Zielprodukte inhohen Ausbeuten
beiniedrigen Reaktionszeiten liefern soli.
25
DieAufgabe
wird gelostdurch
ein Verfahren zur Herstellungvon
1 ,3,5-Triazincarba-maten
derFormel
(I),HN
O N^N
rt\ Y
3^N N N
H H
30 aus
1 ,3,5-Triazincarbamaten derFormel
(II),Y
1HN
o tf^y
r6 ^o^n^n^n' y2
H H
worin
WO
2005/1003283
PCT/EP2005/003690Y
1imd Z
1entweder
beide Wasserstoffoder Y
1 eineGruppe
derFormel -(CO)-OR
4und Z
1 eineGruppe
derFormel -(CO)-X
1-R\
5 Y
2und Z
2entweder
beide Wasserstoffoder Y
2 eineGruppe
derFormel -(CO)-O-R
5.
und Z
2 eineGruppe
derFormel -(CO)-X
2-R
2,R
1,R
2,R
3,R
4,R
5und R
6 jeweilsunabhangig voneinander den Rest
eines Alkoholsoder Amins und
X\ X
2und X
s jeweilsunabhangig voneinander
Sauerstoffoder
unsubstituierten Stick- stoff(NH)
bedeuten,
.15in
dem
man
die Reaktion bei einerTemperatur von 40
bis120 °C und
20
inGegenwart mindestens
eines Katalysators durchfuhrt, derausgewahlt
istaus
derGruppe umfassend
Zinnverbindungen,Casiumsalze,
Alkalimetall(hydrogen)carbonateund
tertiareAmine.
Das erfindungsgemaBe
Verfahren liefert 1 ,3,5-Triazincarbamateund
-harnstoffe in25 gegenuber dem Stand
derTechnik
verbessertenAusbeuten, so daB insbesondere
dieRaum-Zeit-Ausbeute
bei der Herstellung verbessert ist.Durch
dieErhohung
derTem-
peratur
gegenuber
derHartung
beiRaumtemperatur und
dieerfindungsgemaBe
Ver- fahrensfuhrungwerden Umsatze
erzieltund
damitVerbindungen
darsteilbar, diedurch
Umsetzung
beiRaumtemperatur
nichtzu
erzielen waren.30
Da
dieTemperatur im erfindungsgemaBen
katalysierten Verfahren niedriger ist als beider rein
thermischen
Herstellung, sind gunstigere Farbzahlen erzielbar.Die
Reste R
4,R
5und R
6 sind jeweilsunabhangig voneinander
abgeleitetvon
Alkoholen35 R
4OH, R
5OH und R
6OH,
die einenSiedepunkt
beiNormaldruck von 120 °C oder
weni- ger aufweisen, bevorzugtvon 100 °C oder
weniger,besonders
bevorzugtvon 80 °C oder weniger und ganz besonders
bevorzugtvon 70 °C oder
weniger.Beispiele fur die
Reste R
4,R
5und R
6 sind jeweilsunabhangig voneinander d-C
4-Alkyl,40 womit
in dieser Schrift Methyl, Ethyl, /so-Propyl, n-Propyl, n-Butyl, /soButyl, se/c-Butylund
fert-Butylgemeint
sind, bevorzugt sind Methyl, Ethylund
n-Butyl,ganz besonders
bevorzugt
sind Methylund
n-Butylund insbesondere
Methyl.Die
Reste R
,R und R konnen
gleichoder verschieden
sein, bevorzugt handeltes
sich
um
nichtmehr
als zweiverschiedene
Reste.Bevorzugte Verbindungen
(II) sind solche, indenen mindestens
einer,besonders
be-5
vorzugt zwei derReste Y
1und Y
2 dieGruppen -(CO)-O-R
4 bzw.-(CO)-O-R
5 ist/sind.Demzufolge
sindbevorzugte Verbindungen
(I) solche, indenen mindestens
einer, be-sonders bevorzugt zwei
derReste Z
1und Z
2 dieGruppen -(CO)-X
1-R
1 bzw.-(CO)-X
2-R
2 ist/sind.1
0 Ganz besonders bevorzugt
eingesetzte 1 ,3,5-Triazincarbamate (II) sind die 1 ,3,5-Tria-zin(trimethyl)carbamate, 1 ,3,5-Triazin(triethyl)carbamate, 1 ,3,5-Triazin(tri-n-butyl)car-
bamate oder gemischte
Methyl/n-Butyl-1 ,3,5-Triazincarbamate.Die Darstellung der eingesetzten 1 ,3,5-Triazincarbamate ist
erfindungsgemaB
nicht15
wesentlichund kann
beispielsweise erfolgenwie
inDE-A1
101 51564 oder
WO
97/08235, S. 3, Z.9
-22
beschrieben.Die
Reste R
1-X
1 ,R
2-X
2und R
3-X3 sind abgeleitetvon
AlkoholenR
1OH, R
2OH und
R
3OH bzw. Aminen R
1NH
2,R
2NH
2und R
3NH
2.20
Besonders
bevorzugt imerfindungsgemaBen
Verfahren sind solche AlkoholeR
1OH, R
2OH und R
3OH
bzw.Amine R
1NH
2,R
2NH
2und R
3NH
2,deren
niedrigstsiedendes
eine Siedepunktsdifferenzvon mindestens 20
°C, bevorzugtmindestens 40 und
be-sonders bevorzugt mindestens 60 °C
gegeniiberdem hochstsiedenden
der Alkohole25 R
4OH, R
5OH und R
6OH
aufweisen.Bei
den Resten R
1,R
2und R
3kann
es sich beispielsweisehandeln um
C-i- d
8-Alkyl,gegebenenfalls
durch
einoder mehrere
Sauerstoff-und/oder Schwefelatome und/oder
ein
oder mehrere
substituierteoder
unsubstituierteIminogruppen
unterbrochenes30 C
2- C
18-Alkyl,C
2-
Ci8-Alkenyl,C
6- C
12-Aryl,C
5- C
12-Cycloalkyloder
einen funf- bis sechsgliedrigen, Sauerstoff-, Stickstoff-und/oder Schwefelatome aufweisenden
Hete-rocyclus,
wobei
diegenannten Reste
jeweilsdurch
Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Hete-roatome und/oder
Heterocyclen substituiert seinkonnen, sowie
fernerum Reste
35 -(CO)-R
7,-(CO)-O-R
7Oder -(CO)-(NH)-R
7,worin
R
7 Ci-
C-|8-Alkyl, gegebenenfalls durch einoder mehrere
Sauerstoff-und/oder Schwefelatome und/oder
einoder mehrere
substituierteoder
unsubstituierte Imino-gruppen unterbrochenes C
2- C
18-Alkyl,C
2-
Ci 8-Alkenyl,C
6-
Ci2-Aryl,C
5-
Ci2-Cy-40
cloalkyloder
einen funf- bis sechsgliedrigen, Sauerstoff-, Stickstoff- und/oderSchwe-
felatome
aufweisenden
Heterocyclus,wobei
diegenannten Reste
jeweils durch Aryl,WO
2005/100328 _ PCT/EP2005/0036905
Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy,
Heteroatome
und/oder Heterocyclen substituiert seinkonnen bedeuten
kann.Darin
bedeuten
Cm- C
18-Alkylund
gegebenenfallsdurch
einoder mehrere
Sauerstoff-5
und/oderSchwefelatome und/oder
einoder mehrere
substituierteoder
unsubstituierte.
Iminogruppen unterbrochenes C
2-
Ci8-Alkyl beispielsweise gegebenenfallsdurch
Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy,Heteroatome
und/oder Heterocyclen substituiertes Ch- C
18-AI-kyl beispielsweise Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyi, n-Butyl, sec-Butyl, tert.-Butyl,
Pen-
tyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, 2-Etylhexyl, 2,4,4-Trimethylpentyl, Decyl, Dodecyl, Tetradecyl,
1
0
Heptadecyl, Octadecyl, 1 ,1 -Dimethylpropyl, 1 ,1 -Dimethylbutyl, 1 ,1 ,3,3-Tetramethyl-butyl, Benzyl, 1 -Phenylethyl, 2-Phenylethyl, a,a-Dimethylbenzyl, Benzhydryl, p- Tolylmethyl, 1-(p-Butylphenyl)-ethyl, p-Chlorbenzyl, 2,4-Dichlorbenzyl,
p-Methoxy-
benzyl,
m-Ethoxybenzyl,
2-Cyanoethyl, 2-Cyanopropyl, 2-Methoxycarbonylethyl, 2- Ethoxycarbonylethyl, 2-Butoxycarbonylpropyl, 1 ,2-Di~(methoxycarbonyl)-ethyI, 2-15
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-Butoxypropyl, 2-Octyloxyethyl, Chlormethyl, 2-Chlorethyl, Trich-
lormethyl, Trifluormethyl, 1,1-Dimethyl-2-chlorethyl, 2-Methoxyisopropyl, 2-Ethoxyethyl, Butylthiomethyl, 2-Dodecylthioethyl, 2-Phenylthioethyl, 2,2,2-Trifluorethyl, 2-Hydro-
20
xyethyl, 2-Hydroxypropyl, 3-Hydroxypropyl, 4-Hydroxybutyl, 6-Hydroxyhexyl, 2-Aminoethyl, 2-Aminopropyl, 3-Aminopropyl, 4-Aminobutyl, 6-Aminohexyl, 2-Methyl- aminoethyl, 2-Methylaminopropyl, 3-Methylaminopropyl, 4-Methylaminobutyl, 6-
Methylaminohexyl, 2-Dimethylaminoethyl, 2-Dimethylaminopropyl, 3-Dimethyl-
aminopropyl, 4-Dimethylamlnobutyl, 6-Dimethylaminohexyl, 2-Hydroxy-2,2-dimethyl-
25
ethyl, 2-Phenoxyethyl, 2-Phenoxypropyl, 3-Phenoxypropyl, 4-Phenoxybutyl, 6-Phenoxy-hexyl, 2-Methoxyethyl, 2-Methoxypropyl, 3-Methoxypropyl, 4-Methoxybutyl, 6- Methoxyhexyl, 2-Ethoxyethyl, 2-Ethoxypropyl, 3-Ethoxypropyl, 4-Ethoxybutyl
oder
6- Ethoxyhexyl,30
gegebenenfallsdurch
einoder mehrere
Sauerstoff-und/oder Schwefelatome
und/oderein
oder mehrere
substituierteoder
unsubstituierteIminogruppen
unterbrochenesC
2- C
18-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, 1 1 -Hydroxy-4,8-dioxa- undecyl, 15-Hydroxy-4,8,12-trioxa-pentadecyl, 9-Hydroxy-5-oxa-nonyl, 14-Hydroxy-35
5,10-oxa-tetradecyl, 5-Methoxy-S-oxa-pentyl, 8-Methoxy-3,6-dioxa-octyl, 1 1-Methoxy-3,6,9-trioxa-undecyI, 7-Methoxy-4-oxa-heptyl, 11-Methoxy-4,8-dioxa-undecyl,
15-Me-
thoxy-4,8,1 2-trioxa-pentadecyl, 9-Methoxy-5-oxa-nonyl, 1 4-Methoxy-5,1 0-oxa-tetra-
decyl, 5-Ethoxy-3-oxa-pentyl, 8-Ethoxy-3,6-dioxa-octyl, 11-Ethoxy-3,6,9-trioxa-undecyl, 7-Ethoxy-4-oxa-heptyl, 1 1-Ethoxy-4,8-dioxa-undecyl, 15-Ethoxy-4,8,12-trioxa-penta-
40
decyl, 9-Ethoxy-5-oxa-nonyloder
14-Ethoxy-5,10-oxa-tetradecyl.Die
Anzahl
der Sauerstoff-und/oder Schwefelatome und/oder Iminogruppen
1st nichtbeschrankt. In der
Regel
betragt sie nichtmehr
als5
indem
Rest, bevorzugt nichtmehr
als4 und ganz besonders
bevorzugt nichtmehr
als 3.5
Weiterhin befinden sichzwischen zwei Heteroatomen
inder Regel
rnindestens ein. Kohlenstoffatom, bevorzugt rnindestens zwei.
Substituierte
und
unsubstituierteIminogruppen konnen
beispielsweise Imino-, Methyl- imino-, /soPropylimino, n-ButyliminoOder
te/f-Butylimino sein.10
Weiterhin bedeutet
gegebenenfalls
durch
Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy,Heteroatome
und/oder Heterocyc-len substituiertes
C
2-
Ci8-Alkenyl beispielsweise Vinyl, 1-Propenyl, AHyl, Methallyl,15
1,1-Dimethylaliyl, 2-Butenyl, 2-Hexenyl, Octenyl,Undecenyl, Dodecenyl,
Octadecenyl, 2-PhenyIvinyI, 2-Methoxyvinyl,2-Ethoxy
vinyl, 2-Methoxyallyl, 3-Methoxyallyl, 2-Ethoxy-allyl, 3-Ethoxyallyl
oder
1 -oder
2-Chlorvinyl,gegebenenfalls
durch
Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy,Heteroatome und/oder
Heterocyc-20
len substituiertesC
6- C
12-Aryl beispielsweise Phenyl, Tolyl, Xylyl, a-Naphthyl,p-Naph-
thyl, 4-Diphenylyl, Chlorphenyl, Dichlorphenyl, Trichlorphenyl, Difluorphenyl, Methyl- phenyl, Dimethylphenyl, Trimethylphenyl, Ethylphenyl, Diethylphenyl, /so-Propylphenyl, tert.-Butylphenyl, Dodecylphenyl,
Methoxyphenyl, Dimethoxyphenyl,
Ethoxyphenyl,Hexyloxyphenyl, Methylnaphthyl, Isopropylnaphthyl, Chlornaphthyl, Ethoxynaphthyl,
25
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-Dimethy!amino- phenyl, 4-Acetylphenyl, Methoxyethylphenyloder
Ethoxymethylphenyl,gegebenenfalls durch Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy,
Heteroatome
und/oder Heterocyc-30
len substituiertesC
5-
Ci2-Cycloalkyl beispielsweise Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cyclooc-tyl, Cyclododecyl, Methylcyclopentyl, Dimethylcyclopentyl, Methylcyclohexyl, Dimethyl-
0
cyclohexyl, Diethylcyclohexyl, Butylcyclohexyl, Methoxycyclohexyl,
Dimethoxycyclohe-
xyl, Diethoxycyclohexyl, Butylthiocyclohexyl, Chlorcyclohexyl, Dichlorcyclohexyl, Dich- lorcyclopentyl
sowie
ein gesattigtesoder
ungesattigtes bicyclischesSystem
wie z.B.35
Norbornyl oder Norbornenylund
ein funf- bis sechsgliedriger, Sauerstoff-, Stickstoff-
und/oder Schwefelatome
aufwei-sender
Heterocyclus beispielsweise Furyl, Thiophenyl, Pyrryl, Pyridyl, Indolyl,Benzo-
xazolyl, Dioxolyl, Dioxyl, Benzimidazolyl, Benzthiazolyl, Dimethylpyridyl, Methylchinolyl,
40
Dimethylpyrryl, Methoxyfuryl, Dimethoxypyridyl, Difluorpyridyl, Methylthiophenyl, Iso-propylthiophenyl
oder
tert.-Butylthiophenyl.WO
2005/100328_
PCT/EP2005/0036907
In einer
Ausfuhrungsform
der Erfindungkann es
sich beiden
AlkoholenR
1OH, R
2OH
und R
3OH
urnMonoole
handeln, also solche Alkohole mitgenau
einer Hydroxyfunktion (-OH).5 Bevorzugte Monoole R
1OH, R
2OH und R
3OH
sind n-Butanol, sek-Butanol, iso-Butanol, tert.-Butanol, n-Pentanol, n-Hexanol, n-Heptanol, n-Octanol, n-DecanoI, 2-Ethylhexa-nol, Ethylenglykolmonomethylether, Ethylenglykolmonoethylether, 1 ,3-Propandioi-
monomethylether,
Laurylalkohol (1-Dodecanol), Myristylalkohol (1-Tetradecanol),Ce-
tylalkohoi (1-Hexadecanol), Stearylalkohol (1-Octadecanol), 9-cis-Octadecen-1-ol
1
0
(Oleylalkohol), 9-trans-Octadecen-l -ol 9-cis-Octadecen-1 ,1 2-diol (Ricinolalkohol), all-cis~9,12-Octadecadien-1-ol (Linoleylalkohol), aII-cis-9,12,15-Octadecatrien-1-ol (Lino- lenylalkohol), 1-Eicosanol (Arachidylalkohol), 9-cis-Eicosen-1 -ol (Gadoleylalkohol), 1-
Docosanol
(Behenylalkohol), 1 ,3-cis-Docosen-1»ol, 1,3-trans-Docosen-1-ol (Brassidy-lalkohol), Cyclopent-2-en-1-ol, Cyclopent-3-en-1-ol, Cyclohex-2-en-1-ol
Oder
Allylalko-15
hoi.Weiterhin
kann es
sichum
alkoxylierteMonoole
derFormel
R
8-0-[-Xr]n-H
20
handeln, worin
R
8 Ci- C
18-Alkyl, bevorzugtCi-C
4-Alkyl sein kann,25
n eine positiveganze
Zahlzwischen
1und
50, bevorzugtzwischen
1und
30,beson-
ders bevorzugtzwischen
1und 20 und ganz besonders
bevorzugtzwischen 2 und 10 und
jedes
Xj fur i=
1 bis nunabhangig voneinander ausgewahlt
seinkann aus
derGruppe 30 -CH
2-CH
2-0-,-CH
2-CH(CH
3)-0-,-CH(CH
3)-CH
2-0-,-CH
2-C(CH
3)2-0-,-C(CH
3)2-CH
2-0-,-CH
2-CHVin-0-,-CHVin-CH
2-0-5-CH
2-CHPh-0- und -CHPh-CH
2-0-5bevorzugt aus
derGruppe -CH
2-CH
2-0-,-CH
2-CH(CH
3)-0-und -CH(CH
3)-CH
2-0-,und besonders bevorzugt -CH
2-CH
2-0-,worin
Ph
furPhenyl und
Vin fur Vinyl steht.35
In einer
bevorzugten Ausfuhrungsform
der vorliegenden Erfindung handeltes
sich beidem Monool um
eine Verbindung, diemindestens
eine, beispielsweise ein bis drei,bevorzugt
ein bis zweiund besonders
bevorzugt eine polymerisierbareGruppe und genau
eineHydroxygruppe
tragt.40
Polymerisierbare
Gruppen
sind beispielsweise Vinylether-, Acrylat- oder Methacrylat- gruppen,bevorzugt
(Meth)Acrylatgruppenund besonders
bevorzugt Acrylatgruppen.Beispiele fur
Verbindungen,
diemindestens
eine polymerisierbareGruppe und genau
eine
Hydroxygruppe
tragen sind solche derFormeln
(III)
H
2C=CR
9~CO-O-R
10-OH,
5
. . (IV)
H
2C=CR
9-CO-0-[-X
r]k-HOder
(V)
H
2C=CH-O-R
10-OH,
10 worin
R
9 Wasserstoffoder
Methyl, bevorzugt Wasserstoff,R
10 einen zweiwertigen linearenoder
verzweigtenC
2-Ci8-, bevorzugtC
2-d
2-,beson-
1
5
ders bevorzugtC
2-G
8-und ganz besonders
bevorzugtC
2-C
6-Alkylenrest,*
Xj die gleiche
Bedeutung
hat wieoben
ausgefuhrtund
k eine positive
ganze
Zahlvon
1 bis 20, bevorzugtvon 2
bis 15,besonders bevorzugt 20 von 2
bis10 und ganz besonders
bevorzugtvon 2
bis5
bedeutet.
Beispiele fur
R
10 sind 1 ,2-Ethylen, 1 ,2- oder 1 ,3-Propylen, 1 ,2-, 1 ,3-oder
1 ,4-Butylen,25
1 ,6-Hexylen, 1 ,1 -Dimethyl-1 ,2-ethylen, 1 ,2-Dimethyl-1 ,2-ethylen, Phenylethylen, bevor- zugt 1 ,2-Ethylen, 1 ,2-oder
1 ,3-Propylen, 1 ,4-Butylenoder
1 ,6-Hexylen,besonders
bevorzugt 1,2-Ethylen, 1,2-PropyIen
oder
1 ,4-Butylenund ganz besonders
bevorzugt1 ,2-Ethylen.
30 Bevorzugte Verbindungen,
diemindestens
eine polymerisierbareGruppe und genau
eine
Hydroxygruppe
tragen sind Hydroxyethyl(meth)acrylat, Hydroxypropyl(meth)-acrylat, 4-Hydroxybutyl(meth)acrylat, 6-Hydroxyhexyl(meth)acry!at, zwei bis zehnfach, bevorzugt zwei bis funffach ethoxylierte (Meth)Acrylsaure
sowie
Pentaerythrittri(meth)- acrylat.35
In einer weiteren
Ausfuhrungsform
der Erfindungkann es
sich beiden
AlkoholenR
1OH, R
2OH und R
3OH
urn Di-oder
Polyole handeln, also solche Alkohole mit zweioder mehr
als zwei Hydroxyfunktionen (-OH), bevorzugt2
bis 6, bevorzugt bevorzugt2
bis 4,ganz besonders bevorzugt 2
bis3 und insbesondere
2.40
Beispiele fur Di-
oder
Polyole sind 1,2-Propandiol, Ethylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Tetraethylenglykol, Pentaethylenglykol, 2,2-Dimethyl-1 ,2-Ethandiol,WO
2005/100328 ^ PCT/EP2005/0036909
1 .3-PropandioI, 1 ,2-Butandiol, 1 ,3-ButandioI, 1,4-ButandioI, But-2-en-1 ,4-dioI, But-2-in- 1.4-diol, Tricyclodecandimethano!, Trimethylolbutan, Trimethylolpropan, Trimethyloi- ethan, Neopentylglykol, Hydroxypivalinsaureneopentylglykolester, Pentaerythrit,
2-Ethyl-1,3-Propandiol, 2-Methyl-1 ,3-Propandiol, 2-Ethyl-1 ,3-Hexandiof, 2,4-DiethyI-
5
oktan-1 ,3-dioi, Glycerin, Ditrimethylolpropan, Dipentaerythrit, Hydrochinon, Bisphenol A, Bispheno! F, Bisphenol B, Bisphenol S, 2,2-Bis(4-hydroxycyclohexyl)propan, 1,1-,1,2-, 1,3-
und
1 ,4-Cyclohexandimethanol, 1,2-, 1,3-Oder
1 ,4-CycIohexandiol, Sorbit,Mannit, Diglycerol, Threit, Erythrit, Adonit (Ribit), Arabit (Lyxit), Xylit, Dulcit (Galactit), Maltit, isomalt, 1,2-, 1,3-
oder
1 ,4-Aminophenoi, 1,2-, 1,3-oder
1 ,4-Bishydroxymethyl-10
benzol, 2-, 3- oder4-Hydroxybenzoesaure,
2-, 3-oder 4-Aminobenzoesaure,
die je-weils gegebenenfalls alkoxyliert, bevorzugt ethoxyliert
und/oder
propoxyliertund
be-sonders
bevorzugt ethoxyliert sein konnen,Poly-THF
mit einerMolmasse zwischen
162 und
2000, Poly-1 ,3-Propandiol mit einerMolmasse zwischen 134 und
1178 oder
Polyethylenglykol mit einer
Molmasse zwischen 106 und
1000.15
In einer
besonderen Ausfuhrungsform kann auch mindestens
einer der AlkoholeR
1OH,
R
2OH und R
3OH ausgewahlt
sein unter Polyetherolenoder
Polyesterolen unter derVoraussetzung, daB
gleichzeitigmindestens
einer der AlkoholeR
1OH, R
2OH und
R
3OH
eines deroben
aufgefuhrtenMonoole
mitmindestens
einer polymerisierbaren20 Gruppe und genau
einerHydroxygruppe
ist.Als Polyesterole
kommen
z.B. solche in Betracht,wie
siedurch Veresterung
von
Polycarbonsauren,vorzugsweise
Dicarbonsauren, mitden oben genannten
Polyo- len hergestelltwerden konnen.
25
Die Ausgangsstoffe fur solche Polyesterole sind
dem Fachmann
bekannt.Bevorzugt
konnen
alsPolycarbonsauren
Oxalsaure, Maleinsaure,Fumarsaure,
Bernsteinsaure, Glutarsaure, Adipinsaure, Sebacinsaure,Dodekandisaure,
o-Phthalsaure, Isophthal- saure, Terephthalsaure, Trimellithsaure, Azelainsaure, 1 ,4-Cyclohexandicarbonsaure30 oder
Tetrahydrdphthalsaure,deren Isomere und
Hydrierungsproduktesowie
verester-bare
Derivate, wieAnhydride oder
Dialkylester, beispielsweise CrC^AIkylester, bevor- zugt Methyl-, Ethyl-oder
n-Butylester, dergenannten Sauren
eingesetztwerden.
Als
Hydroxygruppen tragende Carbonsauren oder Lactone kommen
4-35 Hydroxybenzoesaure,
6-Hydroxy-2-naphthalinsaure, Pivalolactonoder
e-Caprolacton inBetracht. Als Polyole
kommen
dieoben genannten
mehrfunktionellen Alkohole, vor-zugsweise
Neopentylglykol, Trimethylolpropan, Trimethylolethan, Pentaerythrit, Di-methylolpropionsaure
oder
Dimethylolbuttersaure in Betracht.40 Das bevorzugte
Molekulargewicht der Polyesterole betragt bis zu5000
g/mol,beson-
ders bevorzugt biszu
3000,ganz besonders
bevorzugt500
bis2000 und insbesondere
500
bis1500
g/mol.In einer weiteren
Ausfuhrungsform
der Erfindungkann es
sich beiden Aminen R
1NH
2,R
2NH
2und R
3NH
2um Monoamine
handeln, also solcheAmine
mitgenau
einerAmino-
funktion
(-NH
2).5
Dies
konnen
beispielsweise sein Methylamin, Ethylamin, /soPropylamin, n-Propylamin, n-Butylamin, /so-Butylamin, se/c-Butylamin, fe/f-Butylamin, n-Pentylamin, n-Hexylamin, n-Heptylamin, n-Octylamin, n-Decylamin, n-Dodecylamin, 2-Ethylhexylamin, Stearyl- amin, Cetylaminoder
Laurylamin, ferner Cyclopentylamin, Cyclohexylamin, Cycloocty-1
0
lamin, Cyclododecylamin,Monoethanolamin,
1 ,2-Propanolamin, 1 ,3-PropanoIamin,1 ,4-ButanoIamin,
1,6-HexanoIamin und
Aminoethylethanolamin.Bevorzugt
wird die Reaktion inGegenwart von mindestens einem Monoamin, Monool oder Mischungen aus mindestens einem Monool und mindestens einem
Polyol durch-1
5
gefuhrt,besonders bevorzugt
inGegenwart von mindestens einem Monool oder
Mischungen aus mindestens einem Monool und mindestens einem
Polyolund ganz besonders
bevorzugt inGegenwart von genau einem Monool oder
einerMischung aus genau einem Monool und genau einem
Polyol.20 Der
Katalysator, dererfindungsgemaB
in der Reaktion eingesetzt wird, istausgewahlt aus
derGruppe umfassend
Zinnverbindungen,Casiumsalze,
Alkalime-tall(hydrogen)carbonate
und
tertiareAmine.
Zinnverbindungen
sind alle organometallischen Zinnverbindungen, bevorzugt Zinn-25
(ll)-n-octanoat, Zinn-(ll)-2-ethyl-l-hexanoat, Zinn-(ll)-laurat, Dibutylzinnoxid, Dibutyl-zinndichlorid, Dibutylzinndiacetat, Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinndimaleat
oder
Dioctyl- zinndiacetat,besonders bevorzugt
sind Zinn(II)-n-octanoat, Zinn-(ll)-2-ethyl-I-hexanoat, Zinn-(ll)-laurat, Dibutylzinnoxid, Dibutylzinndiacetat, Dibutylzinndilaurat,ganz beson-
ders bevorzugt sind Dibutylzinnoxid, Dibutylzinndiacetat, Dibutylzinndilaurat
und
insbe-30 sondere
Dibutylzinndilaurat.Zinnverbindungen
sindjedoch
toxikologisch bedenkiichund daher erfindungsgemaB weniger
bevorzugt,besonders
dann,wenn
sie indem Reaktionsgemisch
verbleiben.Demgegenuber
sindCasiumsalze und
Alkalimetall(hydrogen)carbonate unbedenklich.35
Bevorzugte Casiumsalze
sind dabei solche, indenen
folgendeAnionen
enthalten sind:r, cr,
cio",cio
3~clor, Br,
J",jo
3~, cn~, oci\r,ncv, no
3-,hco
3",co
32~
s
2~,SH-,
HS0
3~SO3
2",HSO4", SO/" S
20
22~,S
20
42~,
S
2O
s2-,
S
20
62",
S
20
72-,S
2O
a 2-,H
2P0
2~,H
2P0
4',HPO4
2"P0
43~,
P
20
7^,(OC m H
2m
+i)"(CmH^Og)-
(Cm H
2m_302r sowie
40
(Cm*!H
2m_20
4)2~
wobei m
fur dieZahlen
1 bis20
steht.WO
2005/100328 . . PCT/EP2005/003690 11Besonders
bevorzugt sind dabei Casiumcarboxylate, beidenen das Anion den Formeln
(C
mH
2mH0
2r sowie (C
m+1H
2m-20
4)2~ mit
m
gleich 1 bis 20,gehorcht Ganz besonders
bevorzugte Casiumsalze weisen
alsAnionen Monocarboxylate
der allgemeinenFormel (Cm H
2m-i0
2r
auf,wobei m
fur dieZahlen
1 bis20
steht. Hierbei sindinsbesondere zu 5 erwahnen
Formiat, Acetat, Propionat,Hexanoat und
2-Ethyihexanoat,ganz besonders
bevorzugt ist
Casium
acetat.Die
Casiumsalze konnen dem Ansatz
in festerForm, oder
gelosterForm
zugesetztwerden.
Als Losemittel sind polare, aprotische Losemitteloder auch
protische Losemit-10
tel geeignet.Besonders
geeignet sindneben Wasser auch
Alkohole;ganz besonders
geeignetsind
Polyoie,wie
z.B. Ethan-,Propan-oder
Butandioieund
Glykolether.Zur Verbesserung
der Loslichkeit derCasiumsalze
imReaktionsmedium konnen
diesegegebenenfalls mit Phasentransferkatalysatoren eingesetzt
werden. Geeignete Pha-
1
5
sentransferkatalysatoren sind beispielsweiseKronenether wie
18-Krone-6 oder Tetraalkylammoniumsalze wie Tetrabutylammoniumbromid.
Alkalimeta!l(hydrogen)carbonate sind beispielsweise die
Carbonate
Li2C0
3,Na
2C0
3und K
2C0
3sowie
dieHydrogencarbonate LiHC0
3,NaHC0
3und KHC0
3, bevorzugt20
sindNa
2C0
3und K
2CQ
3und besonders
bevorzugtK
2CD
3.Tertiare
Amine
sind beispielsweise Trioctylamin, Tridodecylamin, Tribenzylamin,N,N,NSN'-Tetramethy!ethylendiamin, 1-Methylpyrrol, Pyridin, 4-Dimethylaminopyridin,
Picoiin, NjN-Dimethylpiperazin, N-Methylmorpholin, N-Methylpiperidin, N-Ethyl-
25
piperidin, N,N-Dimethylanilin, N,N-Dimethylbenzylamin, N-Methylimidazol, 1,4-Di- azabicyclo[2.2.2]octan, 1 ,5-Diazabicyclo[4.3.0]non-5-enoder
1 ,8-Diaza-bicyclo[5.4.0]undec-7-en.
Bevorzugte
Katalysatoren sindCasiumsalze und
Alkalimetall(hydrogen)carbonate, be-30 sonders
bevorzugt sind dieCasiumsalze.
Weiterhin
denkbar waren
als Katalysatoren Alkoholate (beispielsweise Natrium-oder Kalium
Alkoholatevon Ci-C
4-Alkylalkoholen, bevorzugt Natrium-und
Kalium--me-
thanolat
und
-ethanolat),Hydroxide
(beispielsweiseNaOH, KOH, Ca(OH)
2), Carboxyla-35
te (beispielsweise Natrium-oder
Kaliumsalzevon d-C
4-Alkylcarbonsaurenoder
ClCH
2COONa), Oxide
(beispielsweiseCaO, MgO, ZnO,
Tl20
3,PbO), Phosphine
(bei-spielsweise
PPh
3), Zinksalze (ZnCI2)und
lonentauscher (starkoder schwach
alkalischeAnionentauscher, wie z.B.
DOWEX® MSA-1).
40 Der
Katalysator wird ublicherweise inMengen
0,001 bis 0,3moI%,
bevorzugt 0,005 bis 0,25,besonders
bevorzugt 0,01 bis 0,2und ganz besonders bevorzugt
0,02 bis0,1
mol% bezogen
auf dieAusgangsverbindung
(II) eingesetzt.Die Reaktion wird
erfindungsgemaB
bei einerTemperatur von mindestens 40
°C, be- vorzugtmindestens
50,besonders
bevorzugtmindestens 60 und ganz besonders
be- vorzugtmindestens 70 °C
durchgefuhrt.5
Die
Reaktionstemperatur
liegt bevorzugt oberhalb derSiedetemperatur des
abzutren-nenden
Alkohols.ErfindungsgemaB
betragt dieobere Grenze
derTemperatur
nichtmehr
als120
°C,1
0
bevorzugt nichtmehr
als 1 10
°C.Eine unkatalysierte Reaktion benotigt in der
Regel mindestens
110 °C um
akzeptableUmsatze zu
erbringen, guteUmsatze werden
in derRegel
erstab 120
bis130 °C
er-zielt.
Durch
derartigehohe Temperaturen
wirdjedoch
haufig ein gefarbtes Produkt er-15
halten.Besonders
empfindliche Substrate, wie beispielsweise poiymerisierbareMonoo-
le
oder
Polyole,neigen
beiTemperaturen
oberhalbvon 130 °C
zurthermischen
Poly- merisationund waren daher
mitden aus dem Stand
derTechnik bekannten
thermi-schen Umsetzungen
nicht herstellbar.20
Mithin istdas erfindungsgemaBe
Verfahren mit Vorteil zur Herstellungvon
1 ,3,5-Tria-zincarbamaten und
-harnstoffen mitmindestens
einer polymerisierbarenGruppe
an-wendbar.
Werden
poiymerisierbareVerbindungen
eingesetzt,kann
die Reaktion bevorzugt in25 Gegenwart von
Radikalstabilisatoren durchgefuhrt.Geeignete
Radikalstabilisatoren sinddem Fachmann
bekannt, bevorzugt sind4-Methoxyphenol (100-4000 ppm),
2,6- Di-t-Butylhydrochinon(50-1000 ppm),
Phenothiazin (10-500ppm) oder
Triphe-nylphosphit
(50-1000 ppm).
30
Ein Vorteil dererfindungsgemaBen
Reaktion ist,daB
durch dieZugabe des
erfindungs-gemaBen
Katalysators bei gleicheroder
verkurzter Reaktionszeitund mindestens
glei-chen Umsatzen
unteransonsten
gleichenBedingungen um mindestens 10
°C, bevor- zugtmindestens 15 und besonders
bevorzugtmindestens 20 °C gegenuber
der unka-talysierten Reaktion
abgesenkt werden
kann.35
Die Reaktionszeit ist je
nach
Substrat unterschiedlichund kann von
15 min
bis12 Stunden
betragen,bevorzugt 30 min
bis10
Stunden,besonders
bevorzugt45 min
bis 8
Stunden und ganz besonders
bevorzugt 1 bis7 Stunden.
40
Die Stochiometrie bzgl.eingesetztem
AlkoholR
1OH, R
2OH und R
3OH
bzw.Amin
R
1NH
2,R
2NH
2und R
3NH
2im
Verhaltniszu umzusetzenden Carbamatgruppen
betragtin der