ES2284675T3 - Policarbamatos y procedimiento para su preparacion. - Google Patents
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Abstract
Policarbamatos de fórmula general I, o sus mezclas de homólogos, en la que R y R'' son iguales o diferentes y significan grupos alquilo de 1-4 átomos de C; y n es un número entero, siendo n en promedio un número del 2 al 5.
Description
Policarbamatos y procedimiento para su
preparación.
La invención se refiere a policarbamatos
alifáticos y a un procedimiento para su preparación.
Los policarbamatos alifáticos, esto es
carbamatos con más de uno y preferentemente más de dos grupos
carbamato en la molécula, son conocidos y se utilizan, entre otros
fines, como reticulantes para la producción de lacas para
automóviles. Dado que se intenta disminuir la cantidad de
disolventes contenidos en las lacas para reducir las emisiones, con
el fin de mantener una viscosidad suficientemente baja para la
aplicación de la laca es necesario disponer de componentes de laca
de baja viscosidad.
El documento EP-A 0 594 068 da a
conocer una composición endurecible que contiene un policarbamato de
fórmula general A
con R^{1} = H o CH_{3}; R^{2}
= H, alquilo o cicloalquilo; L = un grupo de enlace divalente; A =
una unidad repetitiva derivada de un monómero etilénicamente
insaturado; x = 10 - 90% en peso; y = 10 - 90% en peso; y además x
+ y = 100% en
peso.
El objetivo de la invención consiste en
presentar nuevos policarbamatos alifáticos que, presentando baja
viscosidad, contengan varios grupos carbamato en su molécula y en
los que se pueda variar a voluntad el tamaño de la molécula y la
cantidad de grupos carbamato, y también un procedimiento para su
preparación.
De acuerdo con la invención, se proponen
policarbamatos de fórmula general I
en la
que
- \vocalinvisible
- \textoinvisible
R y R' significan grupos alquilo de
1-4 átomos de C iguales o diferentes;
y
- n
- es un número, por término medio de 2 a 5.
De acuerdo con la invención también se propone
un procedimiento para la preparación de policarbamatos de fórmula
general I que consiste en someter a reacción un polialcohol de
fórmula II
en la que R, R' y n tienen los
significados arriba
indicados,
\newpage
con fosgeno, preferentemente en exceso, para
obtener un éster de ácido policlorocarbónico de fórmula III
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
El éster de ácido policlorocarbónico III se
trata a continuación con amoníaco transformándose en el
policarbamato I.
En el marco de esta descripción, por
policarbamatos y polialcoholes se han de entender aquellos
compuestos que - en cualquier caso por término medio en mezclas de
homólogos - contienen más de 2 grupos carbamato u OH, es decir,
esencialmente los representantes de dichos compuestos que se pueden
designar como oligómeros. Los policarbamatos según la invención se
presentan frecuentemente en forma de mezclas de homólogos que
contienen principalmente representantes de dichos compuestos con n
= 1 hasta aproximadamente n = 10.
Generalmente, la aminación se lleva a cabo a una
temperatura de 5 a 50ºC, preferentemente de 25 a 30ºC, y a una
presión de 1 a 10 bar, preferentemente de 1 a 3 bar. En este proceso
se puede utilizar un disolvente inerte como tolueno, clorobenceno,
heptano, dicloroetano y acetato de pentilo. Preferentemente, la
aminación de los ésteres de ácido policlorocarbónico se lleva a
cabo sin añadir ningún disolvente inerte.
Los compuestos de fórmula II son conocidos y se
describen, por ejemplo, en el documento DE-A 196 54
167. Preferentemente se obtienen mediante reacción de metátesis
catalizada de mezclas de hidrocarburos con contenido en
ciclopenteno, por ejemplo fracciones de petróleo crudo,
hidroformilación de los productos de reacción y reacción posterior
con hidrógeno en un catalizador de hidrogenación.
Generalmente la reacción de los polialcoholes
con fosgeno se lleva a cabo a una temperatura de +5 a 65ºC, de
forma especialmente ventajosa a una temperatura de +40ºC a 45ºC.
Normalmente el fosgeno se deja actuar en un exceso de un 5 a un 20%
en moles, de modo que normalmente casi todos los grupos hidroxilo
primarios reaccionan transformándose en grupos cloroformiato.
La reacción de los polialcoholes se puede llevar
a cabo sin añadir disolventes inertes. No obstante, generalmente
resulta ventajoso trabajar en un disolvente aprótico como
tolueno.
Los policarbamatos según la invención se
utilizan como componentes de laca, en particular en lacas para
automóviles, donde son añadidos para regular la viscosidad.
Los siguientes ejemplos describen formas de
realización preferentes de la invención. Los índices OH indicados
significan g de OH por 100 g de sustancia. La determinación del
índice OH se describe en el documento DE-A 196 54
167.
En un matraz de agitación de vidrio de 0,5 l de
capacidad con un tubo de introducción de gas, un enfriador de
salmuera de -15ºC y un enfriador por hielo seco, se cargaron 50 g de
tolueno y, a una temperatura de 40-45ºC, se
introdujeron 80 g de fosgeno, hasta que comenzó el reflujo. A esta
mezcla se añadieron, a lo largo de 7 horas, 150 g del alcohol
polivalente correspondiente a la fórmula II en 50 g de tolueno, con
un índice OH de 359, y otros 135 g de fosgeno. Después se agitó la
mezcla durante 2 horas a una temperatura de 40 a 45ºC. A
continuación se pasó nitrógeno a través de la mezcla de reacción a
una temperatura de 40-45ºC hasta eliminar todo el
fosgeno. Se obtuvieron 197 g del cloroformiato III. La conversión
del alcohol era cuantitativa.
En un aparato de vidrio de 0,5 l, se hicieron
reaccionar 240 g del polialcohol (índice OH 359) en 50 g de
tolueno, como en el Ejemplo 1, con 217 g de fosgeno. El polialcohol
se utilizó sin diluir en un disolvente. Después de 5 horas de
reacción a 50ºC, el fosgeno se eliminó durante 1 hora con nitrógeno.
A continuación, en un matraz de agitación de vidrio de 1 l se
introdujo amoníaco a lo largo de 3 h a una temperatura de
25-30ºC hasta saturación. Durante la introducción
de amoníaco se formó un precipitado blanco. Una vez finalizada la
reacción, el producto se disolvió en 1,3 l de tolueno y 250 ml de
agua. La fase acuosa se separó y la fase orgánica se lavó con 250
ml de agua. A continuación, la fase orgánica se concentró en un
evaporador rotatorio. Se obtuvieron 270 g de un sólido de color
marrón claro con un índice OH de 13. El espectro IR mostraba la
banda de carbamato como único grupo funcional.
Claims (7)
1. Policarbamatos de fórmula general I, o sus
mezclas de homólogos,
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la
que
R y R' son iguales o diferentes y
significan grupos alquilo de 1-4 átomos de C;
y
- n
- es un número entero, siendo n en promedio un número del 2 al 5.
2. Policarbamatos según la reivindicación 1,
caracterizados porque consisten en una mezcla de homólogos
con
n = 1 a n = 10.
n = 1 a n = 10.
3. Procedimiento para la producción de
policarbamatos de fórmula general I según la reivindicación 1
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la
que
R y R' significan grupos alquilo
de 1-4 átomos de C iguales o diferentes;
y
- n
- es un número por término medio de 2 a 5,
caracterizado porque un
polialcohol de fórmula
II
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la que R, R' y n tienen los significados
arriba indicados,
\newpage
se somete a reacción con fosgeno, para obtener
un éster de ácido policlorocarbónico de fórmula III
y el éster de ácido
policlorocarbónico III se trata a continuación con amoníaco
transformándose en el policarbamato
I.
4. Procedimiento según la reivindicación 3,
caracterizado porque la reacción se lleva a cabo en un
disolvente aprótico.
5. Procedimiento según la reivindicación 3 ó 4,
caracterizado porque la reacción con fosgeno se lleva a cabo
a una temperatura de +5 a + 65ºC y la reacción con amoníaco se lleva
a cabo a una temperatura de 5 a 50ºC.
6. Utilización de los policarbamatos de fórmula
general I según la reivindicación 1 como componentes de laca.
7. Utilización según la reivindicación 6 en
lacas para automóviles.
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