DE888847C - Verfahren zur Herstellung von Harnstoff-N, N'-dicarbonsaeuren - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Harnstoff-N, N'-dicarbonsäuren Infolge der Fähigkeit, durch Kondensation mit Diaminen wertvolle Kunststoffe zu bilden, haben neuerdings höhere Dicarbonsäuren außerordentliches Interesse gefunden, und zwar nicht nur die einfachen Polymethylendicarbonsäuren, sondern auch solche, deren Kohlenwasserstoffketten durch Heteroatome oder Heterogruppen unterbrochen sind. In neuester Zeit ist außerdem bekanntgeworden, daß Dicarbonsäuren, welche die Harnstoffgruppe in der Kette enthalten, beim Erhitzen unter Aufspaltung der Harnstoffgruppe mit sich selbst unter Eildung von Polyamiden zu reagieren vermögen. Bei derartigen Umsetzungen dieser Dicarbonsäuren ist indessen ein hoher Reinheitsgrad unerläßlich, um die Entstehung einwandfreier Polykondensationsprodukte zu gewährleisten. Die technisch als besonders wichtigen Dicarbonsäuren, die eine Harnstoffgruppe in der Kette enthalten und durch die allgemeine Formel HOOC (CH2)" HNCONH (CH,)" COOH wiedergegeben werden, worin n ganze Zahlen wie etwa 1,2,3 bedeutet, sind bisher in der Literatur noch nicht beschrieben worden, mit Ausnahme des niedersten Vertreters dieser Körperklasse, nämlich der Carbamid-N, N'-diessigsäure, welche durch Anlagerung von z Mol Wasser an 2 Mol Carbäthoxymethylisocyanat erhalten wurde.
• Es wurde nun gefunden, daß man derartige, die Harnstoffgruppe enthaltende Dicarbonsäuren in glatter Reaktion und in guter Ausbeute enthält, wenn man Lösungen von Salzen von Aminosäuren mit Phosgen behandelt. Die Reaktion der Aminogruppen mit dem Phosgen geht dabei bereits bei Zimmertemperatur vor sich. Die frei werdende Chlorwasserstoffsäure bindet gleichzeitig die Kationen, welche mit den Carboxylgrupperr die Salze bilden, und setzt somit die Dicärbonsäuren in Freiheit. Da die auf diese Weise entstehenden, die Harnstoffgruppen enthaltenden freien Dicarbonsäuren in Lösungsmitteln, wie Wasser oder Alkohol, nur wenig löslich sind (die Löslichkeit in Wasser nimmt mit zunehmender Länge der Methylenkette sehr rasch ab), fallen die freien, verfahrensgemäß hergestellten Dicarbonsäuren im Zuge ihrer Entstehung unmittelbar aus ihren Lösungen in besonders reiner, kristalliner Form aus. Das erfindungsgemäße Verfahren stellt also nicht nur einen überaus einfachen Weg zur Darstellung einer neuen Körperklasse dar, sondern kann gleichzeitig zur Ausscheidung völlig reiner Endprodukte dienen.
• Da die als Ausgangsprodukte verwendeten Aminosäuren ihrerseits bei ihrer Entstehung naturgemäß bereits in Lösungen anfallen, ist eine besondere Isolierung dieser Ausgangsmaterialien für deren Anwendung für das vorliegende Verfahren nicht erst erforderlich. Es genügt hier gegebenenfalls eine hinreichende Klärung und evtl. Entfärbung der anfallenden Lösungen der Aminosäuren, um sofort die bereits beschriebene Weiterbehandlung mit Phosgen vorzunehmen. Zur Erläuterung der Erfindung sei . die Darstellung der Carbamid-N, N'-dicapronsäure aus a-Arninocapronsäure als Beispiel nachstehend beschrieben: Eine etwa 5 bis ro °/o s-Aminocapronsäure enthaltende verdünnte wäßrige Schwefelsäure, welche man durch Umlagerung des Cyclohexanonoxims mit 8o°/oiger Schwefelsäure nach Beckmann zu a-Amincapronsäurelactam und Verseifen desselben durch Verdünnen der Schwefelsäure mit Wasser und mehrstündiges Kochen dieser Lösung erhalten hat, wird mit Natriumhydroxyd neutralisiert und auf eine Wasserstoffionenkonzentration gebracht, welche etwa der einer e-aminocapronsauren Natriumsalzlösung ähnlicher Konzentration entspricht. Ein Überschuß an Lauge schadet nichts, ist jedoch nicht erforderlich. In diese Lösung leitet man Phosgen ein oder schüttelt dieselbe mit einer handelsüblichen Lösung von Phosgen in Toluol. Es entsteht sofort ein weißer, kristalliner Niederschlag von reiner Carbamid-N, N'-dicapronsäure. Sollte die Lösung etwa Alkali im Überschuß enthalten haben, so säuert man jetzt mit verdünnter Schwefelsäure wieder schwach an, wodurch etwa noch in Lösung gebliebenes Natriumsalz in die freie Dicarbonsäure umgewandelt wird und ebenfalls ausfällt. Die so gewonnene Dicarbonsäure wird abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Sie ist ohne weiteres geeignet, z. B. mit sich selbst oder mit Diaminen zu Kunststoffen kondensiert zu werden.
• Zur Abscheidung aus wäßrigen Lösungen können gegebenenfalls auch schwerlösliche Salze der verfahrensgemäß hergestellten Dicarbonsäuren dienen. Schwerlösliche Salze bilden sich z. B. mit Erdalkalien, vorzugsweise mit Calciumionen.
• Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf rein aliphatische Aminosäuren mit geraden Methylenketten als Ausgangsmaterial beschränkt. Es können ebenso Aminosäuren mit ahphatischen oder aromatischen Seitenketten, aromatische, aliphatisch-aromatische oder alicyclische Aminosäuren, verfahrensgemäß verarbeitet werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: VerfahrerizurHerstellungvon Harnstoff-N, N'-dicarbonsäuren, dadurch gekennzeichnet, daß . man Lösungen von Salzen von Aminosäuren mit Phosgen behandelt.