ALKYL AMIDES OF ACRYLIC OR METHACRYLIC ACIDS

Abstract: 1. Compounds of formula I see diagramm : EP0173128,P4,F1 wherein R1 represents hydrogen or methyl and R2 represents hydrogen or an alkyl group with 1 to 3 carbon atoms.

Description: Neue Alkylamide der Acryl- und der Methacrylsäure Gebiet der Erfindung Die Erfindung betrifft neue Alkylamide der Acryl- und der Methacrylsäure, die z.B. als Monomere zur radikalischen Polymerisation verwendet werden können. Stand der Technik Der Technik steht eine relativ grosse Anzahl radikalisch polymerisierbarer Monomerer zur Verfügung. Eine bedeutende Rolle spielen Derivate der Acryl- und der Methacrylsäure. insbesondere deren Ester und zu einem geringeren Anteil die Amide. So wurde auf der Grundlage speziell des Methylmethacrylats eine eigene Klasse von Kunststoffen entwickelt, die in vielen Berelchen der Technik eine extensive Anwendung findet. (Vgl. R. Vieweg, F. Esser, Kunststoff-Handbuch, Band M, "Polymethacrylat", C. Hanser Verlag, 1975). Neben dem Methylmethacrylat dienen zahlreiche andere Acryl- bzw. Methacrylverbindungen als monomere Ausgangsverbindungen für Polymerisate und Copolymerisate. (Vgl. J. Brandrup & E.H. Immergut, Polymer Handbook, 2. Auflage, Wiley-Interscience, 1975). Durch die Wahl der Monomeren und des Polymerisationsmodus lassen sich die Eigenschaften der gebildeten Polymeren beeinflussen. Eine wesentliche Beeinflussung der Eigenschaft bringt z.B. die räumliche Verknüpfung der Polymerketten untereinander zu einem Netzpolymeren die sogenannte Vernetzung mit sich. Die Vernetzung kann zum Beispiel durch Einbau von Monomeren mit mehreren polymerisationsfähigen Gruppen im Molekül wie den (Meth)acrylestern von Di- und Polyolen oder den Di-(Meth)acrylamiden von Diaminen bewirkt werden. (Vgl. H. Rauch-Puntigam in "Acryl- und Methacrylverbindungen". Springer-Verlag. Heidelberg. 1967. pg. 184 und 267). Die Technik wendet aber auch in erheblichem Umfang das Prinzip an, relativ niedermolekulare Acrylharze anzuwenden. die in der Hitze "härten", in erster Linie durch thermisch induzierte Vernetzungsreaktionen. Solche hitzehärtbaren Acrylharze können z.B. N-Methylol- oder N-methyloletherfunktionen von (Meth)acrylamiden, Glycidylestergruppen der (Meth)acrylsäure, Carboxylfunktionen und /oder Hydroxyalkylester bzw. Hydroxyalkylamidfunktionen enthalten. (Vgl. Rauch-Puntigam loc.cit.). Acrylatcopolymerisate mit hydroxylgruppenhaltigen Estern lassen sich z.B. mit Amino-Formaldehydharzen vernetzen. Ihre Herstellung ist von verschiedenen Seiten bearbeitet werden. (Canad. PS 659 301, DE-AS 1 149 842, DE-AS 1 183 613, US-PS 2 681 897). Copolymerisate des 2-Hydroethylacrylamids und seiner N-substituierten Derivate werden in der US-PS 2 718 515 beschrieben. Aufgabe und Lösung Ungeachtet der grossen Zahl bekannter Monomerer rufen bestimmte Anforderungsprofile für Kunststoffe den Wunsch nach neuen Monomeren hervor. die auf diese Anforderungen zugeschnitten sind. Dies gilt auch für Vertreter der Gruppe der hydroxygruppenhaltigen N-Alkylamide der Acryl- und der Methacrylsäure. Von einigem Einfluss auf die Reaktivität ist bekanntlich die sterische Konfiguration der OH-Gruppe. Es wurde nun gefunden. dass Hydroxyalkylamide der Acryl- bzw. der Methacrylsäure der Formel I EMI3.1 worin R1 für Wasserstoff oder Methyl und R2 für Wasserstoff oder einen Alkylrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen steht, günstige Eigenschaften aufweisen. Die Herstellung der erfindungsgemässen Verbindungen der Formel I kann in Anlehnung an sich bekannter Methoden erfolgen. Nach einer Herstellungsweise gelangt man zu den Amiden durch Umsetzung von einem Mol eines aktivierten Säurederivats der Formel II EMI3.2 worin R1 für Wasserstoff oder Methyl und X für Chlor. Brom oder einen Rest EMI3.3 steht mit einem 3-Amino-2 2-dimethylpropan-1-ol der Formel III EMI4.1 worin R2 für Wasserstoff oder einen Alkylrest mit 1 bis 3 2 Kohlenstoffatomen steht, gegebenenfalls z.B. wenn X für Chlor oder Brom steht in Anwesenheit eines Säureakzeptors, wie z.B. eines tert. Amins wie Triethylamin, N-Alkylmorpholin oder vorzugsweise eines Überschusses des Amins der Formel III, beispielsweise in einem inerten Lösungsmittel, z.B. einem aromatischen Lösungsmittel wie Pyridin, Toluol oder einem chlorierten Kohlenwasserstoff wie Methylenchlorid. Dm Interesse einer extraktiven Aufarbeitung empfiehlt sich die Anwendung der nicht mit Wasser mischbaren Lösungsmittel. Besonders bevorzugt ist die Umsetzung von (Meth)acrylsäureanhydrid mit den Aminen der Formel III. Dabei werden mindestens äquimolare Mengen an Amin der Formel III, bezogen auf das Anhydrid der Formel II, eingesetzt. Als Lösungsmittel empfiehlt sich z.B. Methylenchlorid. Zweckmässig gibt man das Anhydrid der Formel II zu dem Amin der Formel III zu, beispielsweise durch Eintropfen vorzugsweise unter Rühren, wobei die Reaktionstemperatur eher unterhalb Raumtemperatur, beispielsweise im Bereich 10 - 180C gehalten werden sollte. Man lässt die Reaktion nach Zugabe des Anhydrids noch über einen gewissen Zeitraum. beispielsweise eine Stunde ablaufen. etwa bei Rauntemperatur. Auch die Aufarbeitung kann in an sich bekannter Weise erfolgen. So kann beispielsweise das Reaktionsgemisch in eine wässrig-alkalische Lösung eingebracht und die organische Phase abgetrennt werden. Die wässrige Phase wird zweckmässig mehrmals mit dem nicht mit Wasser mischbaren Lösungsmittel extrahiert und die Extrakte werden vereint aufgearbeitet. Die Verbindungen der Formel I sind tendenzmässig kristalline Verbindungen (mit teils relativ niedrigem Schmelzpunkt) die sich bei Bedarf aus geeigneten Lösungsmitteln umkristallisieren lassen. Die Anwesenheit von Polymerisationsinhibitoren wie Chinonen, Phenolen, Nitroverbindungen u.ä. ist in der Regel nicht zwingend erforderlich; sie können aber auch den Ansätzen in den üblichen Mengen (0,01 bis 0,1 Gew.-%) zugefügt werden. Die erfindungsgemässen Verbindungen der Formel I können als monomere Bausteine für Polymerisate angewendet werden, insbesondere in Copolymerisaten mit Estern der Acryl- und der Methacrylsäure. Das folgende Beispiel dient zur Erläuterung der Erfindung. Beispiel 1 Darstellung von 3-Hydroxy-2,2-dimethyl-N-propyl-1-methacrylamid In einem 500 ml-Mehrhalskolben mit Rückflusskühler, Thermometer, Tropfkühler und Rührer, werden 103 g 3-Amino-2,2-dimethyl- propan-1-ol und 150 ml Methylenchlorid vorgelegt. Bei 10 180C tropft man nun 154 g Methacrylsäureanhydrid unter gutem Rühren zu. Dabei tritt vorübergehend eventuell ein weisser Niederschlag auf. Man rührt nun 1 Stunde bei Raumtemperatur nach und rührt anschliessend die Mischung in 400 ml 10 /O-ige Natronlauge ein. Die organische Phase wird abgetrennt und die wässrige 3 mal mit je 200 ml Methylenchlorid ausgeschüttelt. Die vereinigten organischen Phasen werden anschliessend mit Natriumsulfat getrocknet und die Lösung am Rotationsverdampfer soweit wie möglich eingeengt (Wasserstrahlvakuum, ca. 500C Badtemperatur). Man erhält 155 g eines viskosen öligen Rückstands, der bei Raumtemperatur kristallisiert und aus fast reinem 3-Hydroxy-2 , 2-dimethyl-N-propyl- 1 -methacryl- amid besteht. (Schmelzpunkt ca. 350C). Analog Beispiel 1 können auch die Acrylamide der Formel I hergestellt werden.

Claims: Neue Alkylamide der Acryl- und der Methacrylsäure Patentansprüche 1. Verbindungen der Formel I EMI7.1 worin R1 für Wasserstoff oder Methyl und R2 für Wasserstoff oder einen Alkylrest mit 1 bis 3 Kohlen stoffatomen steht. 2. 3-Hydroxy-2, 2-dimethyl-N- propyl- l-methacrylamid mit Fp. ca. 350C. 3. 3-Hydroxy-2,2-dimethyl-N-propyl-1-acrylamid. 4. Verwendung der Verbindungen der Formel I gemäss den Ansprüchen 1 bis 3, als Monomere in der radikalischen Polymerisation.

Inventors: BESECKE, SIEGMUND, DR.
Applicants: ROHM GMBH
Application year: 1985
Main classification: C07C103
IPC codes: C07C233, C08F20