DE3006221C2

DE3006221C2 - Verfahren zur Herstellung von N-(2-Methyl-1-naphthyl)-maleinimid

Info

Publication number: DE3006221C2
Application number: DE3006221A
Authority: DE
Inventors: Wayne Robert Park City Ill. Heitmann
Original assignee: Abbott Laboratories
Current assignee: Abbott Laboratories
Priority date: 1979-02-21
Filing date: 1980-02-20
Publication date: 1983-01-27
Also published as: US4217282A; GB2043054B; GB2043054A; DE3006221A1; JPS5825672B2; JPS55113763A; FR2449679B1; FR2449679A1; CA1108627A

Description

Wie in der DEOS 28 45 408 gezeigt wird, ist beim N-(2-Methyl-lnaphthyl)-maleinimid das Vorliegen ungewöhnlicher biocider Eigenschaften aufgefunden worden. Nach dem dort beschriebenen Verfahren erhält man jedoch nur eine Ausbeute von 60% der Theorie dieser Verbindung.

Aus der C)B-PS 15 33 0ö8 ist ein Verfahren zur Herstellung von N-Arylmaleinimiden aus Maleinsäureanhydrid und Arylverbindungen unter Einsatz verschiedenster Säuren als Katalysatoren bekannt. Bei der Aufzählung der geeigneten Säurekatalysatoren werden Alkylsulfonsauren nicht erwähnt. Als Arylverbindungen kommen Naphthalinverbindungen im Rahmen der britischen Patentschrift nicht in Betracht. Da darüber hinaus bekannt ist. daß Naphthalinverbindungen sehr viel reaktiver sind als Benzolverbindungen, war nicht zu erwarten, daß das in der britischen Patentschrift beschriebene Verfahren auch zur gezielten Herstellung von N (2 Methyl-1 naph(hyl)-maleinimid in hohen Aus beulen geeignet sein könnte. Es war vielmehr zu erwarten, daß ein (iemisch verschiedener Verbinaungen bei einer derartigen Reaktion entstehen würde.

Es würde nunmehr gefunden, daß sich N-(2ⁱMethy!ⁱl-' haphthyl)-maieinimid in Ausbeulen von über 80% herstellen läßt, indem man 2'MeIlIyI*lihaphlhylamin und Maleinsäureanhydrid irti Möiverhältnls im Bereich von 1:1 bis I : i>2 in Gegenwart eines inerten organischen Lösungsmittels, das einen Siedepunkt Von 80°G oder darüber hat, und einer katalylischen Menge an einer Säure der allgemeinen Formel R' -SOiOH, worin R' ein Niedermol.-alkylrest 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 »Niedermol.-alkyl« soll einen Kohlenwasserstoffrest von 1 bis 4 Kohlenstoffatomen wiedergegeben.

Das N-(2-Methyl-]-naphthyl)-maleinimid kann aus

ίο der Reaktionsmischung auf verschiedenen, vom Fachmann leicht wählbaren Wegen entfernt werden. Zum Beispiel kann man die Reaktionsmischling einengen und darauf das N-(2-Methyl-l-naphthyl)-maIeinimid durch fraktionierte Kristallisation aus dem Konzentrat gewin-

ii nen; man kann die obengenannte Säure wie auch Maleinsäure mit einem Säureakzeptor, wie einem Trialkylamin. z. B. Triäthylamin, oder einem Anorganischsäureakzeptor, wie Calciumcarbonat oder Natriumbicarbonat 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 Lösungsmittel, das im Bereich von 80 bis 150°C siedet. Mit Benzol. Toluol oder CyIoI werden ausgezeichnete Ergebnisse erhalten. Als Säurekatalysatoren eignen sich die genannten Alkylsulfonsäuren, die in analytisch reiner oder technischer Form eingesetzt werden können. Man verwendet sie in Mengen.die 0.2 bis 2.0 Mol-%. vorzugsweise etwa 0,5 bis

JO 1,0 Mol-%. der Menge des bei der Kondensationsreaktion vorliegenden 2-Methyl-l-naphtliylamins entsprechen.

Wenn man bei der obigen Umsetzung den Säurekaialysator 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.

•Ό Die Reaktion zwischen Maleinsäureanhydrid und 2-Methyl-l-naphthylamin in Gegenwart des genannten Säurekatalysators tritt fast augenblicklich ein. aber zur Sicherstellung, daß die Reaktion zum N-(2-Methyl-1-naphthyl)-maleimmid 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 verdampf ι /.ur Sieherstcllung eines im wesentlichen vollständigen Reaktionsablatifs führ; man die Erhitzungsstufe in solcher Weise durch daß das verdampfende Wasser aus der Rcaktionsmischung 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 ein^esetztei. Materialien wasserfrei sind oder wenn die in ihnen vorliegende Wassermenge bekannt ist. die Reaktion fortsetzen, bis das errechnete, durch die Reaktion gebildete Wasser übergangen ist. Praktisch gesehen kann man die Reaktion 3 Stunden bei einer Temperatur zwischen deni Siedepunkt der Rcaklionsilmischuhg jürid I25°G durchfuhren, was eine im Wesentlichen vollständige Umsetzung sichersteift. Von den Fällen abgesehen, in denen Reinheit öder Menge des eingesetzten Saürekätälysators unzureichend sind, führen Temperaturen von über l25°Goder ein Erhitzen über 3 Stunden hinaus gewöhnlich nicht zur weiteren

Steigerung der Ausbeute.

Das folgende Beispiel dient der weiteren Erläuterung der Erfindung.

Beispiel

Im Verlaufe von 30 min wurden 1,59 Mol 2-Methyl-lnaphthylamin zu einer Mischung von 1,91 Mol Maleinsäureanhydrid und 0,079 MoI zu 98% reiner Methansulfonsäure in 250 ml Toluol hinzugegeben. Die Reaktionsmischung wurde während des Aminzusatzes auf Rückfluß erhitzt, und das Erhitzen wurde danach etwa 2 Stunden fortgesetzt Während dieses Zeitraums wurde aus dem Rückflußstrom Wasser eliminiert Nachdem der Strom im wesentlichen wasserfrei war, wurde die Mischung auf 70 bis 80⁰C abgekühlt und zur Neutralisation der Methansulfonsäure mit 0,11 Mol Triäthylamin versetzt.

Zur Isolierung des gewünschten N-(2-Methyl-l-naphthyl)-maleinimids wurde Äthanol in einer Menge von 250 ml hinzugefügt, die Aufschlämmung auf 0 bis 5°C abgekühlt und filir^;ert. Das Produkt wurde mit Äthanol

gewaschen und im Vakuumofen bei 50⁰C getrocknet, wobei U6 Mol (85,2"/o der Theorie) N-(2 Methyl-1-naphthyl)-maleinimid mit einem Reinheitsgrad von 98,1% (hochdruckflüssigchromatographisch bestimmt) anfielen.

Eine Durchführung der obigen Arbeitsweise mit zu 70% reiner Sulfonsäure (technische Sorte) führte zur Ausbeute von 84%.

Die dagegen bei Verwendung von Schwefelsäure, Trichloressigsäure, Salzsäure oder ähnlich strrken 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-Methyl-l-naphthyl)-rnaleinimids zur Verfügung, das den Einsatz spezieller Lösungsmittel und Säurekatalysatoren verlangt und die £ wünschte Verbindung in guter Ausbeute und annehmbarer Reinheit liefert.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von N-(2-Methyl-lnaphthyi)-maleinimid der Formel

dadurch gekennzeichnet, daß man 2-Methyl-1-napthylamin und Maleinsäureanhydrid im Molverhäknis im Bereich von 1:1 bis I : 1,2 in Gegenwart eines inerten, organischen Lösungsmittels mit einem Siedepunkt von 80⁰C oder darüber und einer katalytischen Menge einer Säure der allgemeinen Formel R' —SOiOH, worin R' ein Niedermol.-alkylrest ist, erhitzt, wobei das Erhitzen bei oder über der Temperatur, hpi 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 Methansulfonsäure verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß man die organische Säure in einer Menge von mindestens 0.5 Mol-%. bezogen auf das 2-Methyl-l-naphthylamin, einsetz«.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß man als organisches Lösungsmittel Toluol verwendet.