DE3006221A1

DE3006221A1 - Verfahren zur herstellung von n- (2-methyl-1-naphthyl)-maleinimid

Info

Publication number: DE3006221A1
Application number: DE19803006221
Authority: DE
Inventors: Wayne Robert Heitmann
Original assignee: Abbott Laboratories
Current assignee: Abbott Laboratories
Priority date: 1979-02-21
Filing date: 1980-02-20
Publication date: 1980-08-28
Also published as: JPS5825672B2; US4217282A; FR2449679A1; GB2043054B; GB2043054A; CA1108627A; DE3006221C2; FR2449679B1; JPS55113763A

Description

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DR.-IN G. WALTFR Λ YiITZ

DR. DIKTFR F. MORF *

DIFL.-PHYS. M. GRITSCHNEDER Patt ntanwälte

20.

Februar I38O

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Telefon 98 32 22

Tele{;rftiiiine: Chpmindub München

Telex: (OJ S 23ΘΘ2

3621

ABBOTT LABORATORIES North Chicago, 111. 60064, U.S.A.

Verfahren zur Herstellung von N-(2-Methyl-1-naphthyl)-male!nimid

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Wie näher in DT-OS 28 k$ '*O8 gezeigt, ist vor kurzem beim N-(2-Met hy 1 - 1-na pht hy I )-rna 1 e ι π im i d das Vorliegen ungewöhnlicher biocider Eigenschaften aufgefunden worden. Während das schon beschriebene Verfahren zur Herstellung der Verbindung für kleine Mengen zufriedenstellen mag, stellt eine Ausbeute von 60 % der Theorie bei einem kommerziell verwendeten Produkt nicht zufrieden.

Es wurde nunmehr gefunden, dass sich N-(2-Methyl-1-naphthyl)-maleinimid in Ausbeuten von 80 % oder mehr herstellen lässt, indem man 2-Methy 1-1-naphthy 1 amiη und Maleinsäureanhydrid im Mo1verhä1tηis im Bereich von 1 : 1 bis 1 : 1,2 in Gegenwart eines inerten organischen Lösungsmittels, das einen Siedepunkt von 80 C oder darüber hat, und einer kata 1ytisehen Menge an Säure der Formel R-OP(OH)_O oder R'-OSO.OH, worin R H oder NiedermoJ .-a1ky1 und R¹ Niedermo1 . -a1ky1 , R-Phenyl oder R-Benzyl ist, erhitzt, wobei das Erhitzen bei oder über der Temperatur, bei welcher Wasser aus der flüssigen Mischung verdampft, durchgeführt und fortgesetzt wird, bis das Destillat im wesentlichen von Wasser frei ist. Der Begriff "Niedermo1.-a1ky1" soll eine Kette von 1 bis h Kohlenstoffatomen wiedergeben.

Das N- (2-Methy 1-1-naphthy 1)-ma 1eiη imid kann aus der Reaktionsmischung auf verschiedenen, vom Fachmann leicht wählbaren Wegen entfernt werden. Z. B. kann man die Reaktionsmischung einengen und darauf das N- (2-Methy 1-1-naphthy 1)-ma 1eiηimid durch fraktionierte Kristallisation aus dem Konzentrat gewinnen; man kann die obengenannte Säure wie auch jegliche Maleinsäure mit einem Säureakzeptor, wie einem Tria1ky1 amiη , ζ. B. Triäthy1 amiη , oder einem Anorganischsäureakzeptor, wie Ca 1ciumcarbonat, Natriumbicarbonat oder dergleichen, neutralisieren oder - in Abhängigkeit von dem eingesetzten Lösungsmittel - das gewünschte N-(2-Methyl-1-naphthyl)-maleinimid aussalzen.

Das obengenannte inerte, Organische Lösungsmittel ist vorzugsweise ein Losungsmittel, das im Bereich von 80 bis 150 C siedet. Durch Einsatz von Dimethylformamid, einer Hände 1smIschung

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gesättigter Kohlenwasserstoffe mit Siedepunkt In dem vorstehenden Bereich, Benzol, Toluol, Xylol oder dergleichen werden ausgezeichnete Ergebnisse erhalten. Als Säurekatalysatoren eignen sich Phosphorsäure und A1ky1su1fonsäure besonders. Man kann diese Säuren in analytisch reiner oder technischer Form einsetzen und setzt sie in Mengen ein, die 0,2 bis 2,0 Mol?;, vorzugsweise etwa 0,5 bis 1,0 MoI^, der Menge des bei der Kondensat ions¹ reaktion vorliegenden 2-Methy 1 -1-na phthy 1 amins entsprechen.

Da eines der bevorzugten Lösungsmittel für das Verfahren gernäss der Erfindung Toluol ist, eignet sich das Verfahren besonders zur Herstellung von N-(2-Methyl-1-naphthyl)-maleinimid aus der Reaktionsmischung, die durch katalytisches Hydrieren von 1-Nitro-2-methy 1 naphtha 1 ϊη, dem zur Herstellung des 2-Met hy 1-1-naphthy 1 amins verwendeten Ausgangsmaterial, erhalten wird. Man braucht bei jener Rea kt i on srn i schung aus diesem Hyd r i er ρ rozes s lediglich den Katalysator zu entfernen, da die Hydrierung in bevorzugter Weise mit Toluol als Reaktionsmedium durchgeführt wird.

Wenn man bei der obigen Umsetzung den Säurekatalysator in Mengen von über 1,0 Mol% einsetzt, zeigen sich bei der Umsetzung keine nachteiligen Resultate, aber die Entfernung des Überschusses oder seine Neutralisation können sich als lästig oder kostspielig erweisen, ohne dass eine wesentliche Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit erhalten wird.

Die Reaktion zwischen Maleinsäureanhydrid und 2-Methy1-1-naphthylamin in Gegenwart des genannten Säurekatalysators tritt fast augenblicklich ein, aber zur SI eherstel1ung, dass die Reaktion zum N-(2-Methy1-1-naphthy 1)-ma 1eiη?mid und nicht nur zu dem Monoester der Maleinsäure voranschreitet, wird die Reaktionsmischung vorzugsweise mindestens eine Stunde erhitzt. Diese Erhitzung erfolgt, wie gesagt, bei einer Temperatur, durch welche das gebildete Wasser verdampft. Zur S I eherste 11ung eines im wesentlichen vollständigen Reaktionsablaufs führt man die Erhitzungsstufe in solcher Weise durch, dass das verdampfende Wasser

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aus der Reaktionsmischung eliminiert wird. Die Vollständigkeit der Reaktion kann leicht geprüft werden, indem man aufeinanderfolgende Anteile des Destillats auf Abwesenheit wesentlicher Mengen an Wasser analysiert. Man kann andererseits auch, wenn alle bei der Reaktion eingesetzten Materialien wasserfrei sind oder wenn die in ihnen vorliegende Wassermenge bekannt ist, die Reaktion fortsetzen, bis das errechnete, durch die Reaktion gebildete Wasser übergegangen ist. Praktisch gesehen kann man die Reaktion 3 Stunden bei einer Temperatur zwischen dem Siedepunkt der Reaktionsmischung und 125 C durchführen, was eine im wesentlichen vollständige Umsetzung sicherstellt. Von den Fällen abgesehen, in denen Reinheit oder Menge des eingesetzten Säurekata 1ysators unzureichend sind, führen Temperaturen von über 125 C oder ein Erhitzen über 3 Stunden hinaus gewöhnlich nicht zur weiteren Steigerung der Ausbeute.

Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.

Beispiele

Im Verlaufe von 30 min wurden 1,59 Mol 2-Methy1-1-naphthy1-amin zu einer Mischung von 1,91 Mol Maleinsäureanhydrid und 0,079 Mol zu 98 % reiner Methansu1 fonsäure in 250 ml Toluol hinzugegeben. Die Reaktionsmischung wurde während des Aminzusatzes auf Ruckfluss erhitzt, und das Erhitzen wurde danach etwa 2 h fortgesetzt. Während dieses Zeitraums wurde aus dem Rückflussstrom Wasser eliminiert. Nachdem der Strom im wesentlichen wasserfrei war, wurde die Mischung auf 70 bis 80 C abgekühlt und zur Neutralisation der Wethansu1 fonsäure mit 0,11 Mol Triethylamin versetzt.

Zur Isolierung des gewünschten N-(2-Methy1-1-naphthy1)-ma 1einimids wurde Äthanol In einer Menge von 250 ml hinzugefügt, die Aufschlämmung auf 0 bis 5° C abgekühlt und filtriert. Das Produkt wurde mit Äthanol gewaschen und im Vakuumofen bei 50 C getrocknet, wobei 1,36 Mol (85,2 % der Theorie) N-(2-Methyl-

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1-naphthy1)-ma 1eίη imid mit einem Reinheitsgrad von 98,1 %
(hochdruckf1üssigchromatographisch bestimmt) anfielen.

Eine Durchführung der obigen Arbeitsweise mit zu 70 % reiner Methansu1fonsäure (technische Sorte) oder einer äquimolaren
Menge an Phosphorsäure führte .zu Ausbeuten von 8h bzw. 73 %* Durch Einsatz von jeweils Q, 5y .&8J-& a π Methanphosphor säure ,
To 1uo1su1 fön saure bzw. Benzo 1su1fonsäure wurden ähnliche Ergebnisse erhalten.

Die dagegen bei Verwendung von Schwefelsäure, Trich1oress?gsäure, Salzsäure oder ähnlich starken Säuren als Katalysator anfallende Reaktionsmischung ist eine Teermasse oder enthält eine grosse Menge an Teer,was ein Isolieren irgendeines
brauchbaren Produkts wirtschaftlich oder technisch undurchführbar macht.

Die Erfindung stellt somit ein praxisgerechtes Verfahren zur Herstellung des N-(2-Methy1-1-naphthy1)-ma 1eiηimids zur Verfugung, das den Einsatz spezieller Lösungsmittel und Säurekatalysatoren verlangt und die gewünschte Verbindung in guter Ausbeute und sehr annehmbarer Reinheit liefert.

Ende der Beschreibung

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Claims

P_ J__t e__n_ t _a _n_ Sprüche

Iy Verfahren zur Herstellung von N-(2-Methy 1-1-naphthy1)-maleinlmid, dadurch gekennzeichnet, dass man 2-Methyl-1-naphthy1 amiη und Maleinsäureanhydrid Im Mo1verhä1tηis im Bereich von 1 : 1 bis 1 : 1,2 in Gegenwart eines inerten, organischen Lösungsmittels mit einem Siedepunkt von 80 C oder darüber und einer katalytischen Menge einer Säure der Formel R-OP(OH)₂O oder R'-OSO^H, worin R H oder Niedermol .-a1ky1 und R¹ Niedermol .-a1ky1 , R-Phenyl oder R-Benzyl ist, erhitzt, wobei das Erhitzen bei oder über der Temperatur, bei der Wasser aus der flüssigen Mischung verdampft, durchgeführt und fortgesetzt wird, bis das Destillat im wesentlichen wasserfrei ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Säure Methansu1fonsäure verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die organische Säure in einer Menge von mindestens 0,5 Mo1%, bezogen auf das 2-Methy 1-1-naphthy1 amiη , einsetzt.

k. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3_f dadurch gekennzeichnet, dass man als organisches Losungsmittel Toluol verwendet.

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5. Verfahren nach Anspruch k , dadurch gekennzeichnet, dass man als Säure Methansu1 fonsäure verwendet.

6. Verfahren nach Anspruch k oder 5» dadurch gekennzeichnet, dass man als Toluol und 2-Hethy1-1-na phthy 1 amiη zusammen die rohe Reaktionsmischung einsetzt, die bei der katalytischen Hydrierung von 1-Nίtro-2-methy1 naphtha 1 iη nach Katalysatorentfernung anfällt.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, dass man als organisches Lösungsmittel Benzol verwendet.

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