CH389589A

CH389589A - Verfahren zur Herstellung von Carbodiimiden

Info

Publication number: CH389589A
Application number: CH1317660A
Authority: CH
Inventors: Matthias Dr Seefelder; Gerald Dr Neubauer
Original assignee: Basf Ag
Priority date: 1960-09-14
Filing date: 1960-11-24
Publication date: 1965-03-31
Also published as: BE597630A; GB900968A; DE1125914B

Description

Verfahren zur Herstellung von Carbodiimiden
Carbodiimide (R-N=C=N-R) gewinnen in der letzten Zeit immer grössere Bedeutung für verschiedene chemische Reaktionen. Zum Beispiel hat sich die Herstellung von Peptiden aus Aminosäuren mit Hilfe von Carbodiimiden als grosse Bereicherung der Eiweisschemie erwiesen. Das Carbodiimid bindet das bei der Reaktion entstehende Wasser unter Bildung der entsprechenden Harnstoffe. Aber auch andere Verbindungen, z. B. Nucleosidphosphate und -pyrophosphate oder Carbonsäureester, können mit Hilfe von Carbodiimiden auf sehr schonende Weise meist in vorzüglicher Ausbeute und Reinheit synthetisiert werden.

Es sind Verfahren zur Herstellung von Carbodiimiden bekannt, die auf der Umsetzung von Thioharnstoffen mit Schwermetalloxyden oder mit Hypochloriten beruhen. Das Entschwefeln von Thioharnstoffen mit Metalloxyden ist eine heterogene Reaktion, die meist lange Reaktionszeiten und immer einen grossen Überschuss eines meist besonders herzu stellenden Metalloxyds benötigt.

Da bei den eingangs erwähnten Anwendungen der Carbodiimide diese in substituierte Harnstoffe iibergeführt werden, war es erstrebenswert, eine Methode zu besitzen, die es ermöglicht, aus den Harnstoffen über leicht zugängliche Zwischenprodukte nicht über den Umweg der Thioharnstoffe - wie- der Carbodiimide herzustellen.

In der schweiz. Patentschrift Nr. 345 884 wird die Herstellung von Dicyclohexylcarbodiimid aus Dicyclohexylharnstoff beschrieben, wobei die Dehydratisierung zum Carbodiimid mit Tosylchlorid in Pyridin durchgeführt wird. Nach der Angabe der Patentschrift wird eine Ausbeute von 50 % der Theorie erzielt.

Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung von Carbodiimiden der Formel R1-N=C=N-R2, worin R, und R2 einen aliphatischen, cycloaliphatischen, aromatischen, araliphatischen oder heterocyclischen Rest bedeuten, ist dadurch gekennzeichnet, dass man aus Chlorameisensäureamidinhydrochloriden der Formel
EMI1.1
durch Behandeln mit Wasser und/oder säurebindenden Mitteln Chlorwasserstoff abspaltet.

Der Reaktionsablauf lässt sich wie folgt formelmässig wiedergeben:
EMI1.2

Die als Ausgangsstoffe verwendeten Chlorameisensäureamidiniumsalze werden durch Einwirkung von Phosgen auf entsprechend substituierte Harnstoffe oder Thioharnstoffe unter Abspaltung von Kohlendioxyd bzw. Kohlenoxysulfid erhalten. Man setzt die Reaktionsteilnehmer zweckmässig in stöchiometrischen Mengen oder mit einem molaren Überschuss an Phosgen bei Raumtemperatur oder wenig erhöhter Temperatur um. Der Zusatz von dialkylierten Carbonsäureamiden, z. B. N,N - Dimethyl- formamid oder N-Butylpyrrolidon, beschleunigt in vielen Fällen die Kohlendioxyd- bzw. Kohlenoxysulfidabspaltung.

Die als Ausgangsstoffe verwendeten Chlorameisensäureamidiniumchloride der allgemeinen Formel
EMI2.1
enthalten als Substituenten R, und R2 gleiche oder verschiedene aliphatische, cycloaliphatische, aromatische, araliphatische oder heterocyclische Reste. Die aliphatischen Reste enthalten im allgemeinen 1 bis 20 C-Atome. Besonders geeignet sind Chlorameisensäureamidiniumchloride, bei denen als aliphatische Reste Alkylreste stehen, die in aStellung zum Stickstoff ein sekundäres oder tertiäres oder in 13-Stel- lung ein tertiäres C-Atom enthalten. Wenn die Substituenten Rt und R2 für cycloaliphatische Reste stehen, so enthalten die cycloaliphatischen Ringe im allgemeinen 5-12 C-Atome.

Von den Ausgangsstoffen mit araliphatischen Resten haben besonders die mit Benzyl-, oder ss- Phenyläthylresten Bedeutung. Wenn R1 und/oder R2 für aromatische Reste stehen, dann handelt es sich vorwiegend um ein- oder zweikernige Reste, die sich also von Benzol oder Naphthalin ableiten.

Die Substituenten Rl und/oder R2 können ihrerseits inerte Gruppen enthalten, z. B. Halogen, wie Chlor-, Brom- oder Jodatome, Alkoxygruppen von Alkoholen mit niederem Molekulargewicht, Phenoxygruppen oder Nitrogruppen. Falls Rs und/oder R2 für aromatische Reste stehen, können diese im aromatischen Kern, z. B. durch Alkylgruppen, substituiert sein.

Beispielsweise lassen sich verwenden:
N,N'-Dimethylchlorameisensäureamidin hydrochlorid,
N,N'-Diäthylchlorameisensäureamidin hydrochlorid, N,N'-Di-isopropylchlorameisensäureamidin hydrochlorid, N,N'-Di-n-butyl-chlorameisensäureamidin- hydrochlorid, N,N'-Di-isobutyl-chlorameisensäureamidin hydrochlorid,
N-Methyl-N'-äthyl-chlorameisensäureamidin hydrochlorid,
N-Isopropyl-N'-butyl-chlorameisensäureamidin hydrochlorid,
N-Isopropyl-N'-octyl-chlorameisensäureamidin hydrochlorid,
N-Isobutyl-N'-oktadecyl-chlorameisensäureamidin- hydrochlorid, N,N'-Di-octyl-chlorameisensäureamidin- hydrochlorid,
N,N'-Di-cyclopentyl-chlorameisensäure amidin hydrochlorid, N,N'-Di-cyclohexyl-chlorameisensäureamid hydrochlorid, N,

N'-Di-cyclooctyl-chlorameisensäureamidin- hydrochlorid, N,N'-Di-cyclododecyl-chlorameisensäureamidin- hydrochlorid,
N-Athyl-N'-cyclohexyl-chlorameisensäureamidin hydrochlorid, N,N'-Diphenyl-chlorameisäsäureamidin- hydrochlorid, N, N'-Di-/3-naphthyl-chlorameisensäureamidin hydrochlorid,
N,N'-Di-p-tolyl-chlorameisensäureamidin hydrochlorid,
N-Methyl-N'-phenyl-chlorameisensäureamidin hydrochlorid, N-Methyl-N'-naphthyl-chlorameisensäureamidin- hydrochlorid, N-Cyclohexyl-N'-phenyl-chlorameisensäure- amidin-hydrochlorid, N-Cyclooctyl-N'-phenyl-chlorameisensäure- amidin-hydrochlorid,
N,N'-Dibenzyl-chlorameisensäureamidin hydrochlorid,
N-Benzyl-N'-phenyl-chlorameisensäureamidin hydrochlorid,

N-a-Phenyläthyl-N'-phenyl-chlorameisensäure amidin-hydrochlorid, NlJ-Phenyläthyl-N'-phenyl-chlorameisensäure- amidin-hydrochlorid, N-Athyl-N'-benzylWchlorameisensäureamidin- hydrochlorid,
N-Allyl-N'-cyclohexyl-chlorameisensäureamidin hydrochlorid,
N-Crotyl-N'-phenyl-chlorameisensäureamidin hydrochlorid.

Die Substituenten am Stickstoff können ihrerseits inerte Gruppen, z. B. Halogen, Alkoxy-, Nitrogruppen, enthalten; z. B. kann man verwenden: N,N'-Di-p-methoxyphenyl-chlorameisensäure- amidin-hydrochlorid, N,N'-Di-m-chlorphenyl-chlorameisensäure amidin-hydrochlorid, N,N'-Di-p-chlorphenyl-chlorameisensäureamidin- hydrochlorid, N-Phenyl-N'-nitro-phenyl-chlorameisensäure- amidin-hydrochlorid,
N-Phenyl-N'-äthoxyäthyl-chlorameisensäure amidin-hydrochlorid.

Das Verfahren zur Gewinnung von Carbodiimiden aus den entsprechenden Chlorameisensäureamidin-hydrochloriden lässt sich einfach durchführen, indem man die Chlorameisensäureamidin-hydrochloride mit Wasser vermischt. Dabei tritt bereits Abspaltung von Chlorwasserstoff ein, der vom Wasser aufgenommen wird. Da die entstehenden Carbodiimide gegen wässrige Säuren vielfach unbeständig sind, ist es zweckmässig, die Säure durch basische Stoffe zu binden. Als basische Stoffe lassen sich anorganische, wie Alkali- oder Erdalkali hydroxyde, -carbonate oder -bicarbonate, allgemein basische Stoffe der Elemente der IA- und IIA-Gruppe des Periodischen Systems, oder organische, wie tertiäre Amine, verwenden.

Beispielsweise kann man
Lithiumhydroxyd, Natriumhydroxyd,
Kaliumhydroxyd, Natriumcarbonat,
Kaliumcarbonat, Natriumbicarbonat,
Calciumhydroxyd, Bariumhydroxyd,
Magnesiumhydroxyd, Calciumcarbonat,
Magnesiumcarbonat verwenden. Bei den organischen Basen sind als tertiäre Amine aliphatische, cycloaliphatische, araliphatische, aromatisch-aliphatische tertiäre Amine, insbesondere solche, deren Molekulargewicht kleiner als 250 ist, verwendbar, ferner tertiäre Amine, deren N-Atom Glied eines heterocyclischen Ringes ist, und stickstoffhaltige heterocyclische sechsgliedrige Verbindungen mit aromatischem Charakter. Beispielsweise seien genannt:
Triäthylamin, Tributylamin,
Methyl-äthyl-propylamin,
Cyclohexyl-diäthylamin,
Benzyl-diäthylamin, Dimethylanilin,
Dibutylanilin, N-Äthyl-pyrrolidin,
N-Butyl-pentamethylenimin, Pyridin,
Chinolin, Picolin, Chinaldin.

Die Mengenverhältnisse zwischen substituiertem Chlorameisensäureamidin-hydrochlorid und säureabspaltendem Mittel können in weiten Grenzen schwanken. Sie hängen insbesondere von der Empfindlichkeit der entstehenden Carbodiimide ab. Man verwendet, sofern man die Chlorwasserabspaltung mit Wasser allein vornimmt, zweckmässig so viel Wasser, dass eine Acidität erreicht wird, bei der das Carbodiimid noch nicht hydratisiert und hydrolysiert wird. Wenn man basische Stoffe zusetzt, dann ist es zweckmässig, so viel zuzugeben, dass die entstehende Salzsäure neutralisiert wird. Sofern das entstehende Carbodiimid nicht alkaliempfindlich ist, schadet ein Überschuss an Alkali nicht.

Die Chlorwasserstoffabspaltung aus den Chlorameisensäureamidin-hydrochloriden kann auch in Abwesenheit von Wasser mit Hilfe der basischen Stoffe allein durchgeführt werden. Zum Beispiel kann man die Chlorameisensäureamidin-hydrochloride einfach mit tertiären Aminen mischen. Dabei ist allerdings die Aufarbeitung schwieriger.

Wenn man nämlich die Abspaltung des Chlorwasserstoffes in Gegenwart von Wasser durchführt, so scheiden sich primär die entstehenden Carbodiimide ab und können leicht abgetrennt werden. Es ist dabei besonders vorteilhaft, die Chlorwasserstoffabspaltung in einem Zweiphasensystem vorzunehmen, das aus einer wässrigen Phase und einer flüssigen organischen Phase, die mit Wasser nicht oder nur begrenzt mischbar ist, besteht. Die organische Phase nimmt das entstehende Carbodiimid auf. Als organische Phase verwendet man Lösungsmittel, die gegen Wasser inert sind, z. B. aliphatische, cycloaliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Heptan, Isooktan, Benzin, Cyclohexan, Benzol, Toluol oder halogenierte Kohlenwasserstoffe, z. B. Tetrachlorkohlenstoff, Chloroform, Chlorbenzol, oder offene oder cyclische Äther, z. B. Di äthyläther, Dibutyläther, Dimethyltetrahydrofuran.

Da manche Carbodiimide gegen Alkalien empfindlich sind, muss man in diesen Fällen alkalisches Medium vermeiden, das heisst entweder nur mit Wasser auswaschen oder die Chlorwasserstoffabspaltung im Zwischensystem vornehmen, wobei das entstehende Carbodiimid sofort dem alkalischen Medium entzogen wird.

Die Mengenverhältnisse der wässrigen Phase zum substituierten Chlorameisensäureamidin-hydrochlorid sowie das Verhältnis der organischen Phase zur wässrigen Phase sind nicht kritisch. Beispielsweise kann man je Mol Chlorameisensäureamidin 100 bis 5000 g Wasser verwenden. Das Volumenverhältnis zwischen Wasser und organischer Phase kann beispielsweise zwischen 10:1 und 1:10 liegen. Wenn man basische Stoffe mitverwendet, wendet man beispielsweise 2- bis 25 % ige Lösung an. Diese Zahlen für die Mengenverhältnisse stellen jedoch keine Grenzwerte dar.

Das Verfahren wird beispielsweise so ausgeführt, dass man das substituierte Chlorameisensäureamidinhydrochlorid in Wasser einträgt und durchmischt.

Das Carbodiimid scheidet sich unlöslich ab. Allzu grosse Erwärmung ist zu vermeiden, wenn man gute Ausbeuten erzielen will. Vorzugsweise lässt man die Temperatur des Reaktionsgemisches nicht über 600 C ansteigen. Wenn man ein säurebindendes Mittel anwendet, muss man daher die Neutralisationswärme durch Kühlung abführen. Wenn man gleichzeitig ein nicht mischbares organisches Lösungsmittel mitverwendet, so löst oder suspendiert man das Chlorameisensäureamidin-hydrochlorid in diesem Lösungsmittel und gibt diese Lösung oder Suspension langsam und unter guter Durchmischung in Wasser, gegebenenfalls in eine Lösung alkalischer Stoffe. Das gebildete Carbodiimid wird sofort vom organischen Lösungsmittel aufgenommen und dem weiteren Einfluss von Wasser und gegebenenfalls Alkali entzogen.

Die Reaktion verläuft sehr rasch. Die organische Phase wird abgetrennt, getrocknet und dann destilliert.

Man kann auch die Base, insbesondere wenn man eine organische Base verwendet, mit dem organischen Lösungsmittel mischen, das Chlorameisensäureamidin-hydrochlorid zugeben und dann diese Mischung mit Wasser auswaschen.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens gegenüber den bekannten Verfahren zur Herstellung von Carbodiimiden besteht darin, dass man aus den leicht zugänglichen und relativ beständigen Chlorameisensäureamidin-chloriden in sehr kurzer Zeit die relativ unbeständigen Carbodiimide herstellen kann. Man kann z. B. durch einfache Titration mit verdünnter Natronlauge eine im voraus genau bestimmte Menge Carbodiimid herstellen und nach einfacher Abtrennung ohne weitere Reinigung für weitere Umsetzungen, vor allem für Wasserabspaltung, verwenden.

In den nachfolgenden Beispielen bedeuten Teile, soweit nichts anderes angegeben ist, Gewichtsteile.

Volumteile stehen zu Gewichtsteilen im Verhältnis Kubikzentimeter zu Gramm.

Beispiel 1
In eine Lösung von 100 Teilen Phosgen in 500 Teilen Tetrahydrofuran werden innerhalb von 15 Minuten bei 20 bis 250 C unter Rühren 180 Teile N,N'-Dicyclohexylharnstoff eingetragen. Unter lebhafter Kohlendioxydentwicklung tritt klare Lösung ein. Nach etwa 60 Minuten beginnt das gebildete N,N'-Dicyclohexyl - chlorameisensäureamidin - chlorid zu kristallisieren. Sobald die Kristallisation beendet ist, wird abfiltriert. Man erhält 170 Teile N,N'-Di cyclohexyl - ehlorameisensäureamidin - hydrochlorid (Fp. 135 bis 1380 C).

Zu 1100 Volumteilen 20 % iger wässriger Kalilauge wird bei Go C unter Rühren eine Lösung von 558 Teilen Chlorameisensäure-N,N'-dicyclohexyl- amidin-hydrochlorid in 1900 Volumteilen Chloroform langsam zugegeben. Nach beendeter Zugabe wird die wässrige Phase abgetrennt und mit wenig Chloroform zweimal gewaschen. Die Chloroformlösungen werden vereinigt, mit Wasser gewaschen, mit Pottasche getrocknet und destilliert. Man erhält 351 Teile N,N'-Dicyclohexylcarbodiimid, Siedepunkt
158 bis 1600 C/12 Torr. Ausbeute 84, 5 S der Theorie.

Beispiel 2
Zu 18,2 Teilen Triäthylamin wird bei 0 C in kurzer Zeit unter Rühren eine Lösung von 25 Teilen Chlorameisensäuret-N, N,N'-di-cyclohexylamidin-hydrochlorid, das, wie in Beispiel 1 beschrieben, erhalten wurde, in 150 Volumteilen Chloroform zugegeben und eine Zeitlang nachgerührt. Dann wird mehrmals mit Eiswasser gewaschen, bis im Filtrat keine Chlorionen mehr nachzuweisen sind. Die Aufarbeitung erfolgt wie in Beispiel 1 angegeben. Ausbeute 8 Teile (43,2 2% der Theorie) N,N'-Dicyclohexylcarbodiimid, Siedepunkt 158 bis 1600 C/12 Torr.

Beispiel 3
In eine Suspension von 80 Teilen N,N'-Diiso- propyl-thioharnstoff in 160 Teilen Benzol lässt man eine Lösung von 62 Teilen Phosgen in 200 Teilen Benzol auf einmal einfliessen. Unter lebhafter Gasentwicklung steigt die Temperatur bis 350 C. Man rührt 2 Stunden, setzt dann 1 Teil Dimethylformamid hinzu und steigert die Temperatur bis 400 C, bis die Gasentwicklung zu Ende ist. Aus der klaren Lösung wird das Benzol im Vakuum abdestilliert. Der Rückstand (114 Teile) erstarrt zu Kristallen, welche als unreine Verbindung im Bereich von 89 bis 1030 C schmelzen. Nach Auskochen mit Äther erhält man das Chlorameisensäure-N, N,N' - diisopropylamidin-hy- drochlorid vom Fp. 100 bis 1050 C.

Zu einer Lösung von 22,4 Teilen Kaliumhydroxyd in 800 Teilen Wasser wird bei 0 C eine Lösung von 29,9 Teilen Chlorameisensäure-N,N'-di- isopropyiamidin-hydrochlorid in 200 Teilen Chloroform unter Rühren zugegeben und kurze Zeit nachgerührt. Die Aufarbeitung erfolgt wie im Beispiel 1 beschrieben. Ausbeute 14 Teile N,N'-Diisopropyl- carbodiimid, 74% der Theorie, Siedepunkt 450 C/
16 Torr.

Beispiel 4
In analoger Weise, wie in Beispiel 1 für die Herstellung von N, N'-Dicyclohexylchlorameisensäure- amidin-hydrochlorid beschrieben, wird aus N-Phenyl N'-cyclohexylharnstoff und Phosgen N-Phenyl-N' cyclohexyl chlorameisensäureamidin-hydrochlorid (Fp. 148-1500 C) hergestellt.

Zu 120 Volumteilen einer 5 % igen wässrigen Natronlauge wird bei 0 C unter Rühren eine Lösung von 19 Teilen Chlorameisensäure-N-phenyl - cyclohexylamidin - hydrochlorid in 160 Teilen Chloroform zugegeben. Bei Aufarbeitung analog Beispiel 1 werden 11 Teile, 78,5 % der Theorie, Phenylcyclohexylcarbodiimid, Siedepunkt 110 bis 1150 C/ 0,3 bis 0,4 Torr, erhalten.

Beispiel 5
Zu 70 Volumteilen einer 10 % igen wässrigen Kalilauge wird bei GO C unter Rühren eine Lösung von 20 Teilen Chlorameisensäure -N-phenyl-N'benzylamidin-hydrochlorid (aus N-Phenyl-N'-benzylthioharnstoff und Phosgen in Benzol bei 20 bis 300 C hergestellt; Fp. 141 bis 144 C) in 200 Volumteilen Chloroform zugegeben und 5 Minuten nachgerührt. Bei Aufarbeitung analog Beispiel 1 werden 10,2 Teile, 70,3 % der Theorie, Phenyl- benzylcarbodiimid, Siedepunkt 125 bis 1500 C/0,3 bis 0,7 Torr, erhalten.

Beispiel 6
Zu 70 Volumteilen einer 20 % igen wässrigen Kalilauge wird bei 0 C unter Rühren eine Lösung von 40 Teilen Chlorameisensäure-N,N'-diphenyl- amidin-hydrochlorid (aus N,N'-Diphenykhioharnstoff und Phosgen in Benzol bei 20 bis 300 C hergestellt, Fp. 123 bis 1250 C) in 350 Volumteilen Chloroform zugegeben. Dann werden noch 100 Volumteile Eiswasser zugesetzt und kurze Zeit gerührt. Bei Aufarbeitung, wie in Beispiel 1 beschrieben, werden 22 Teile, 75,6/0 der Theorie, Diphenylcarbodiimid, Siedepunkt 185 bis 188 C/18 Torr, erhalten.

Beispiel 7
Zu einer Lösung von 40 Teilen Kaliumhydrogencarbonat in 100 Teilen Wasser wird bei Go C unter Rühren eine Lösung von 32,7 Teilen Chlorameisen säure - N,N1-di-[p-methoxyhenyll-amidia-hydrochlc rid (aus N,N¯Di-p-methoxyphenylthioharnstoff und Phosgen im Temperaturbereich von 15 bis 300 C in
Gegenwart von 5 % Dimethylformamid hergestellt,
Fp. 116 bis 1180 C) in 200 Volumteilen Chloroform zugegeben. Bei Aufarbeitung, wie in Beispiel 1 be schrieben, werden 17 Teile, 66,9% der Theorie, Di-pmethoxyphenylcarbodiimid, Siedepunkt 174 bis
1760 C/0,2 Torr, erhalten.

Beispiel 8
26 Teile Chlorameisensäure-N,N"-di-[p-methoxy- phenyl]-amidin-hydrochlorid, gelöst in 150 Volumteilen Chloroform, werden unter Rühren rasch zu 250 Volumteilen Eiswasser gegeben; dann wird die Chloroformschicht abgetrennt und sechsmal mit je 250 ml Eiswasser gewaschen. Bei Aufarbeitung, wie in Beispiel 1 beschrieben, werden 8 Teile, 63 S der Theorie, Di-p-methoxyphenylcarbodiimid, Siedepunkt 170 bis 1720 C/0,1 Torr, erhalten.

Beispiel 9
15 Teile Chlorameisensäure -N,N' -di-(m-chlor phenyl) -amidin-hydrochlorid (aus N,N'-Di-m-chlor- phenylthioharnstoff und Phosgen in Benzol bei Raumtemperatur in Gegenwart von 5 % Dimethylformamid hergestellt; Fp. 108 bis 1090 C) werden in 700 Volumteilen Chloroform gelöst und unter Rühren in etwa 1000 Teile Eiswasser gegossen. Nach Abtrennen der Chloroformschicht wird die wässrige Schicht mit wenig Chloroform extrahiert. Die beiden Chloroformlösungen werden vereinigt und mehrmals mit insgesamt 1500 Teilen Eiswasser gewaschen, bis das Filtrat neutrale Reaktion zeigt. Die Chloroformlösung wird über Pottasche getrocknet, abfiltriert und das Chloroform abgedampft.

Zurück bleiben 11 Teile, 93,5R der Theorie, Di-m-chlorphenylcarbodiimid, Fp. 110 bis 1110 C (Cl 26,6% gefunden, 27,0% berechnet).

Beispiel 10
220 Teile Chlorameisensäure-N,N' -diisobutylamidin-hydrochlorid (aus N,N'-Diisobutylthioharnstoff und Phosgen in Benzol bei Raumtemperatur in Gegenwart von 5 S Dimethylformamid hergestellt; Fp. 60 bis 630 C) werden in 400 Teilen Chloroform gelöst und 0 bis 50 C in 600 Teile 20Die Natronlauge eingetragen. Das Gemisch wird anschliessend noch 10 Minuten gerührt, im Scheidetrichter getrennt und die wässrige Schicht noch einmal mit Chloroform ausgeschüttelt. Aus den vereinigten organischen Anteilen wird das Chloroform abdestilliert. Der Rückstand wird destilliert, wobei 63 Teile, 43 % der Theorie, N,N'-Diisobutylcarbodiimid, Kr. 11 r 71 bis 730 C, erhalten werden.

Beispiel 11
47 Teile N,N'-Dicyclohexyl-chlorameisensäure- amidin-hydrochlorid werden im Verlauf von 1 Stunde in 101 Teile 20 % Der Natronlauge bei 150 C eingetragen. Das Gemisch wird noch ¸ Stunde gerührt, im Scheidetrichter abgetrennt, die organische Schicht von festen Anteilen abfiltriert und das Filtrat unter vermindertem Druck destilliert. Man erhält 18 Teile N,N' - Dicyclohexylcarbodiimid, Kp.03 Torr 113 bis
1140 C.

Beispiel 12
47 Teile N,N'-Dicyclohexyl-chlorameisensäure- amidin-hydrochlorid werden in ein Gemisch von
101 Teilen 20% iger Natronlauge und 120 Teilen Äther bei 100 C und unter kräftigem Rühren im Verlauf von 5 Minuten eingetragen. Das Gemisch wird noch 20 Minuten gerührt und nach dem Filtrieren die Ätherschicht von der Wasserschicht abgetrennt. Die abgetrennte organische Schicht liefert bei der Destillation 20 Teile N,N'-Dicyclohexyl-carbodi- imid, KP.0,OT0rr 116 bis 1170 C.

Beispiel 13
Eine Suspension von 134 Teilen N,N'-Diphenyl- chlorameisensäureamidin-hydrochlorid in 500 Teilen Chloroform lässt man innerhalb 15 Minuten bei 300 C unter Rühren in 303 Teile 20% ige Natron- lauge einlaufen. Das Gemisch wird noch 5 Minuten gerührt, im Scheidetrichter getrennt und die Chloroformschicht nach dem Trocknen und Abdestillieren des Lösungsmittels im Vakuum destilliert. Man erhält 82 Teile N,N'-Diphenyl-carbodiimid.

Beispiel 14
Eine Suspension von 42 Teilen N,N'LDiphenyl- chlorameisensäureamidin-hydrochlorid in 300 Teilen Chloroform wird bei 100 C innerhalb von 10 Minu- ten in eine kräftig gerührte Suspension von 25 Teilen gefälltem Calciumcarbonat in 250 Teile Wasser eingebracht. Nach beendeter Zugabe wird noch 10 Minuten gerührt, wonach keine Kohlensäureentwicklung mehr beobachtet wird. Das Gemisch wird, wie in Beispiel 13 beschrieben, aufgearbeitet. Man erhält 25 Teile N,N'-Diphenyl-carbodiimid.

Beispiel 15
Eine Suspension von 117 Teilen N-Phenyl-N'isopropyl-chlorameisensäureamidin-hydrochlorid (aus N-Phenyl-N'-isopropylthioharnstoff und Phosgen in Benzol bei Raumtemperatur in Gegenwart von 5% Dimethylformamid hergestellt; Fp. 149 bis 1500 C) in 200 Teilen Chloroform wird bei 10 bis 120 C im Verlauf von 15 Minuten in 303 Teile 20% ige Natronlauge eingetragen. Das Gemisch wird noch 5 Minuten gerührt, im Scheidetrichter getrennt und die wässrige Schicht noch dreimal mit Chloroform ausgezogen. Nach Abdestillieren des Chloroforms aus den vereinigten Extrakten wird der Rückstand unter vermindertem Druck destilliert. Man erhält 73 Teile N-Phenyl-N'-isopropyl.carbodiimid, Kp. 0.2 Torr 690 C.

Die Ausbeute beträgt 91 der Theorie.

Beispiel 16
115 Teile Chlorameisensäure -N,N' -di-p-tolylamidin-hydrochlorid (die Verbindung wird erhalten aus N,N'-Di-p-tolylthioharnstoff und Phosgen und hat einen Zersetzungspunkt von 124 bis 1260 C) werden in 500 Teilen Methylenchlorid gelöst und innerhalb von 15 Minuten in 250 Teile 20% iger Natronlauge bei P60 C eingetragen. Das Gemisch wird noch 5 Minuten gerührt und dann im Scheidetrichter getrennt. Die Methylenchloridschicht wird, nach kurzem Trocknen über Pottasche, eingedampft.

Es bleiben 74 Teile N, N'-Di-p-tolyl-carbodiimid als kristallisierter Rückstand. Fp. 51 bis 540 C. Die Verbindung kann durch Destillation oder Umkristallisieren weiter gereinigt werden.

Beispiel 17
65 Teile Chlorameisensäure-N,N'-diqi-naphthyl- amidin-hydrochlorid (die Verbindung wird erhalten aus N, N'-Di-ss-naphthyl-thioharnstoff und Phosgen und zersetzt sich allmählich oberhalb 1700 C) werden in 500 Teilen Tetrachloräthan gelöst und bei 4 bis 60 C innerhalb von 20 Minuten in 125 Teile 20 S iger Natronlauge getropft. Nach weiterem Rühren (5 Minuten) wird das Gemisch getrennt und die Tetrachloräthanschicht eingedampft. Es bleiben 46 Teile rohes N,N'-Diq3-naphthyl-carbodiimid als kristallisierter Rückstand vom Fp. 135 bis 1410 C.

Die Verbindung schmilzt nach dem Umkristallisieren aus Benzol bei 141 bis 1440 C.

Claims

PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von Carbodiimiden der Formel R-N=C=N-R,, worin Rt und R2 gleiche oder verschiedene aliphatische, cycloaliphatische, aromatische, araliphatische oder heterocyclische Reste bedeuten, dadurch gekennzeichnet, dass man aus Chlorameisensäureami- din-hydrochloriden der Formel EMI6.1 durch Behandeln mit Wasser und/oder säurebindenden Mitteln Chlorwasserstoff abspaltet.

UNTERANSPRUCH Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man die Umsetzung in einem Zweiphasensystem durchführt, das aus Wasser und einem mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel besteht, in dem sich das Carbodiimid löst.