PL203059B1 - Sposób wytwarzania cyklicznych uretanów - Google Patents

Sposób wytwarzania cyklicznych uretanów

Info

Publication number
PL203059B1
PL203059B1 PL354951A PL35495102A PL203059B1 PL 203059 B1 PL203059 B1 PL 203059B1 PL 354951 A PL354951 A PL 354951A PL 35495102 A PL35495102 A PL 35495102A PL 203059 B1 PL203059 B1 PL 203059B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
weight
parts
cyclic
carbonate
ethylene
Prior art date
Application number
PL354951A
Other languages
English (en)
Other versions
PL354951A1 (pl
Inventor
Gabriel Rokicki
Anna Piotrowska
Original Assignee
Politechnika Warszawska
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Warszawska filed Critical Politechnika Warszawska
Priority to PL354951A priority Critical patent/PL203059B1/pl
Publication of PL354951A1 publication Critical patent/PL354951A1/pl
Publication of PL203059B1 publication Critical patent/PL203059B1/pl

Links

Landscapes

  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Nitrogen And Oxygen As The Only Ring Hetero Atoms (AREA)

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania cyklicznych uretanów.
Cykliczne uretany, zwłaszcza sześcio- i siedmioczłonowe znalazły zastosowanie w syntezie liniowych poliuretanów alifatycznych metodą bez udziału izocyjanianów. Tego typu poliuretany otrzymywane są w wyniku kationowej polimeryzacji cyklicznych uretanów (Neffgen S., Keul H., Hocker H., Macromolecules 30:(5), 1997, 1289).
Znany jest z literatury sposób syntezy cyklicznych uretanów z α,ω-aminoalkoholi, zawierających mniej niż pięć atomów węgla w cząsteczce, w którym bepośrednio stosowany jest triwęglan ditertbutylu (Versteegen R. M., Sijbesma R. P. Meijer E. W., Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 38, 2917, 1999). W wyniku reakcji triwęglanu z grupą aminową tworzy się izocyjanian, który następnie w obecności katalizatora reaguje z grupą hydroksylową tworząc wiązanie uretanowe. Wadą tej metody jest stosunkowo wysoka cena i mała stabilność triwęglanu, do którego syntezy stosuje się wysoce toksyczny fosgen, podobnie jak ma to miejsce w wypadku otrzymywania izocyjanianów metodą klasyczną.
Znany jest również sposób otrzymywania cyklicznych uretanów, w którym 3-aminopropan-1-ol poddaje się reakcji z chloromrówczanem fenylu, a następnie tak powstały uretan alifatyczno-aromatyczny cyklizuje się, oddestylowując produkt pod zmniejszonym ciśnieniem (Neffgen S., Keul H., Hocker H., Macromol. Rapid Commun. 17, 1996, 373). Inna metoda znana z publikacji (Kusan J., Keul H., Hocker H, Macromolecules 34, 2001, 389) polega reakcji chloromrówczanu benzylu z 4-aminobutan-1-olem w roztworze wodnym NaOH, z którego wytrąca się cykliczny uretan.
Wadą tych sposobów syntezy jest stosowanie podatnych na hydrolizę chloromrówczanu fenylu lub benzylu, a dodatkowo w reakcji z aminą wydzielają się, jako produkt uboczny, uciążliwe sole w ilości stechiometrycznej.
Metoda według wynalazku pozwala ominąć wyżej wymienione trudności.
Sposób wytwarzania cyklicznych uretanów z α,ω-aminoalkoholi i węglanu, według wynalazku charakteryzuje się tym, że najpierw węglan etylenu lub propylenu poddaje się reakcji z równomolową ilością α,ω-aminoalkoholu, prowadzonej w temperaturze 20-30°C, a następnie otrzymane 2-hydroksyalkiloksykarbonyloaminoalkohole poddaje się reakcji cyklizacji połączonej z oligomeryzacją wobec katalizatora transestryfikacji, w temperaturze 140-165°C,usuwając glikol etylenowy lub propylenowy z użyciem czynnika azeotropującego, po czym czynnik azeotropujący oddestylowuje się, a produkt poddaje się depolimeryzacji termicznej wobec tego samego katalizatora, połączonej z destylacją cyklicznego uretanu pod zmniejszonym ciśnieniem.
Jako katalizator transestryfikacji korzystnie stosuje się Bu2SnO lub Ti(OBu)4 lub Bu2Sn(OCH3)2, ale może być też stosowany każdy typowy katalizator transestryfikacji.
Jako czynnik azeotropujący korzystnie stosuje się ksylen lub n-heptan.
Sposób według wynalazku pozwala otrzymać cykliczne uretany bez stosowania wrażliwych na wilgoć, toksycznych chloromrówczanów, takich jak np. chloromrówczan fenylu.
Sposób według wynalazku został bliżej przedstawiony w przykładach stosowania.
P r z y k ł a d I.
Uretan etylenowy (1,3-oksazolidin-2-on) na podstawie 2-aminoetan-1-olu i węglanu etylenu otrzymywano dwuetapowo. Na pierwszym etapie otrzymywano 2-(2-hydroksy-etyloksykarbonyloamino)etan-1-ol, a na drugim poddawano go cyklizacji. 2-(2-Hydroksyetyloksykarbonyloamino)etan-1-ol otrzymywano mieszając 26,4 części wagowych węglanu etylenu z 18,3 częściami wagowymi 2-aminoetan-1-olu rozpuszczonych w 50 częściach wagowych dichlorometanu. Proces prowadzono w temperaturze pokojowej i ze względu na wydzielające się w trakcie reakcji ciepło układ reakcyjny chłodzono. Reakcję addycji prowadzono aż do całkowitego zaniku pasma absorpcji grup węglanowych w widmie IR mieszaniny reakcyjnej, następnie zawartość reaktora przefiltrowano, a osad przemyto trzykrotnie 10 częściami wagowymi dichlorometanu w celu usunięcia pozostałości nieprzereagowanych substratów. Po wysuszeniu otrzymano 43 części wagowe 2-(2-hydroksy-etyloksykarbonyloamino)etan-1-olu (wydajność 96%).
Na drugim etapie 30 części wagowych 2-(2-hydroksyetyloksykarbonyloamino)etan-1-olu ogrzewano z 0,22 częściami wagowymi dibutylodimetoksycyny, jako katalizatora, w reaktorze zaopatrzonym w mieszadło mechaniczne i termometr. Reakcję cyklizacji połączonej z oligomeryzacją prowadzono w temperaturze 160±5°C usuwając glikol etylenowy z układu reakcyjnego stosując ksylen jako czynnik azeotropujący glikol. Po rozdzieleniu się faz czynnik azeotropujący zawracano do układu reakcyjnego. Następnie produkt poddawano depolimeryzacji w temperaturze 140-160°C, a destylat w postaci cyklicznego uretanu zbierano w temperaturze 138+1°C/0,01 mbar. Otrzymano 16 części wagowych
PL 203 059 B1
1,3-oksazolidin-2-onu, który następnie poddano krystalizacji z mieszaniny składającej się z 14 części wagowych octanu n-butylu i 7 części wagowych acetonu. Otrzymano 14 części wagowych 1,3-oksazolidin-2-onu (wydajność 80%) o temperaturze topnienia 65-67,5°C.
P r z y k ł a d II.
Uretan etylenowy na podstawie 2-aminoetan-1-olu i węglanu propylenu otrzymywano analogicznie jak w przykładzie I, z tym, że zamiast węglanu etylenu użyto 30,6 części wagowych węglan propylenu, a jako czynnik azeotropujący stosowano n-heptan. Otrzymano 47 części wagowe 1-hydroksy-2-metyloetyloksykarbonyloaminoetan-2-olu/1-hydroksy-1-metyloetyloksykarbonyloaminoetan-2-olu (Wydajność 96%).
Na drugim etapie 30 części wagowych 1-hydroksy-2-metyloetyloksykarbonyloaminoetan-2-olu/1-hydroksy-1-metyloetyloksykarbonyloaminoetan-2-olu ogrzewano z 0,22 częściami wagowymi dibutylodimetoksycyny. Destylat zbierano w temperaturze 139±1°C/0,02 mbar. Otrzymano 16 części wagowych surowego 1,3-oksazolidin-2-onu. Po krystalizacji z mieszaniny składającej się z 14 części wagowych octanu n-butylu i 7 części wagowych acetonu otrzymano 14 części wagowych 1,3-oksazolidyn-2-onu (wydajność 75%) o temperaturze topnienia 67-68°C.
P r z y k ł a d IIl.
Uretan trimetylenowy (tetrahydro-2H-1,3-oksazyn-2-on) otrzymywano analogicznie jak w przykładzie I, z tym, że zamiast 2-aminoetan-1-olu użyto 22,5 części wagowych 3-aminopropan-1-olu. Otrzymano 47 części wagowych 3-(2-hydroksyetyloksykarbonyloamino)propan-1-olu (Wydajność 96%).
Na drugim etapie 30 części wagowych 3-(2-hydroksyetylokarbonyloamino)propan-1-olu ogrzewano z 0,22 częściami wagowymi dibutylodimetoksycyny. Destylat zbierano w temperaturze 141+1,5°C/0,02 mbar. Otrzymano 18 części wagowych tetrahydro-2H-1,3-oksazyn-2-onu. Produkt poddano krystalizacji z mieszaniny składającej się z 14 części wagowych octanu n-butylu i 7 części wagowych acetonu. Otrzymano 16 części wagowych tetrahydro-2H-1,3-oksazyn-onu (wydajność 86%) o temperaturze topnienia 82-83°C.
P r z y k ł a d IV.
Uretan trimetylenowy (tetrahydro-2H-1,3-oksazyn-2-on) na podstawie 3-aminopropan-1-olu i węglanu propylenu otrzymywano analogicznie jak w przykładzie III, z tym, że zamiast węglanu etylenu użyto 30,6 części wagowych węglan propylenu. Otrzymano 51 części wagowych 3-(2-hydroksy-1-metyloetyloksykarbonyloamino)propan-1-olu/3-(2-hydroksy-2-metyloetyloksykarbonyloamino)propan-1-olu (Wydajność 96%).
Na drugim etapie 30 części wagowych 3-(2-hydroksy-1-metyloetyloksykarbonyloamino)propan-1-olu/3-(2-hydroksy-2-metyloetyloksykarbonyloamino)propan-1-olu ogrzewano z 0,22 częściami wagowymi dibutylodimetoksycyny. Destylat zbierano w temperaturze 144±1°C/0,02 mbar. Otrzymano 16 części wagowych tetrahydro-2H-1,3-oksazyn-2-onu. Produkt poddano krystalizacji z mieszaniny składającej się z 14 części wagowych octanu n-butylu i 7 części wagowych acetonu. Otrzymano 14 części wagowych tetrahydro-2H-1,3-oksazyn-2-onu (wydajność 74%) o temperaturze topnienia 85-86,5°C.
P r z y k ł a d V.
Uretan tetrametylenowy (heksahydro-1,3-oksazyn-2-on) na podstawie 4-aminobutan-1-olu i węglanu etylenu otrzymywano analogicznie jak w przykładzie I, z tym, że zamiast 3-aminopropan-1-olu użyto 26,7 części wagowych 4-aminobutan-1-olu. Otrzymano 52 części wagowych 4-(2-hydroksyetyloksykarbonyloamino)butan-1-olu (Wydajność 98%).
Na drugim etapie 30 części wagowych 4-(2-hydroksyetyloksykarbonyloamino)butan-1-olu ogrzewano z 0,22 częściami wagowymi dibutylodimetoksycyny. Destylat zbierano w temperaturze 145±1°C/0,02mbar. 14 Części wagowych produktu poddano krystalizacji z mieszaniny składającej się z 14 części wagowych octanu n-butylu i 7 części wagowych acetonu. Otrzymano 12 części wagowych heksahydro-1,3-oksazepin-2-onu (wydajność 63%) o temperaturze topnienia 92-93°C.
P r z y k ł a d VI.
Uretan trimetylenowy (tetrahydro-2H-1,3-oksazyn-2-on) otrzymywano analogicznie jak w przykładzie III, z tym, że zamiast 0,22 części wagowych dibutylodimetoksycyny użyto 0,25 części wagowych tetrabutoksytytanu. Otrzymano 16 części wagowych tetrahydro-2H-1,3-oksazyn-2-onu. Produkt poddano krystalizacji z mieszaniny składającej się z 14 części wagowych octanu n-butylu i 7 części wagowych acetonu. Otrzymano 14 części wagowych tetrahydro-2H-1,3-oksazyn-2-onu (wydajność 75%) o temperaturze topnienia 82-83°C.

Claims (3)

1. Sposób wytwarzania cyklicznych uretanów z α,ω-aminoalkoholi i węglanu, znamienny tym, że najpierw węglan etylenu lub propylenu poddaje się reakcji z równomolową ilością α,ω-aminoalkoholu, prowadzonej w temperaturze 20-30°C, a następnie otrzymany 2-hydroksyalkiloksykarbonyloaminoalkohol poddaje się reakcji cyklizacji połączonej z oligomeryzacją wobec katalizatora transestryfikacji, w temperaturze 140-165°C, usuwając glikol etylenowy lub propylenowy z użyciem czynnika azeotropującego, po czym czynnik azeotropujący oddestylowuje się, a produkt poddaje się depolimeryzacji termicznej wobec tego samego katalizatora, połączonej z destylacją cyklicznego uretanu pod zmniejszonym ciśnieniem.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako katalizator transestryfikacji stosuje się
Bu2SnO lub Ti(OBu)4 lub Bu2Sn(OCH3)2
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako czynnik azeotropujący stosuje się ksylen lub n-heptan.
PL354951A 2002-07-08 2002-07-08 Sposób wytwarzania cyklicznych uretanów PL203059B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL354951A PL203059B1 (pl) 2002-07-08 2002-07-08 Sposób wytwarzania cyklicznych uretanów

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL354951A PL203059B1 (pl) 2002-07-08 2002-07-08 Sposób wytwarzania cyklicznych uretanów

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL354951A1 PL354951A1 (pl) 2004-01-12
PL203059B1 true PL203059B1 (pl) 2009-08-31

Family

ID=31973952

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL354951A PL203059B1 (pl) 2002-07-08 2002-07-08 Sposób wytwarzania cyklicznych uretanów

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL203059B1 (pl)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111004152A (zh) * 2019-12-19 2020-04-14 山东一航新材料科技有限公司 一种环保型聚氨酯扩链剂及其制备方法和应用

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111004152A (zh) * 2019-12-19 2020-04-14 山东一航新材料科技有限公司 一种环保型聚氨酯扩链剂及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
PL354951A1 (pl) 2004-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mazurek-Budzyńska et al. Bis (cyclic carbonate) based on d-mannitol, d-sorbitol and di (trimethylolpropane) in the synthesis of non-isocyanate poly (carbonate-urethane) s
US8058469B2 (en) Method for making carbamates, ureas and isocyanates
JPH0439456B2 (pl)
US9475780B2 (en) Process for the synthesis of cyclic alkylene ureas
JPH0753657A (ja) 3級アミノ基を有する化合物、その製造方法およびその触媒としての利用
US2436311A (en) Preparation of n, n'ethyleneurea
KR102055539B1 (ko) 디메틸 카보네이트/메탄올 혼합물로부터 디메틸 카보네이트의 반응 회수
PL203059B1 (pl) Sposób wytwarzania cyklicznych uretanów
JP2001192497A (ja) ポリカーボネートの新規な分解方法
JPS6321659B2 (pl)
US8552217B2 (en) Isocyanate manufacture
US20040236119A1 (en) Process using a cyclic carbonate reactant and beta-hydroxyurethanes thereby obtained
CZ21697A3 (en) Enhanced process for preparing sulfonylisocyanates
AU2001280649B2 (en) Process for the preparation of 5-hydroxymethyl 2-oxazolidinone and novel intermediate
US8178691B2 (en) Methods for production of 1,2,4-triazol-3-one
US4822518A (en) Convenient synthesis of polyamide polyol/urethane diol blends
Singh et al. TBAF‐Catalyzed Conversion of Carbamates Into Unsymmetrical Ureas
JPH06293727A (ja) 置換尿素の製造方法
JP3618890B2 (ja) ジシクロヘキシルカルボジイミドの製造方法
WO2025115011A1 (en) Process for preparation of substituted thiophenesulfonyl isocyanate
JP4231277B2 (ja) 環状カーボネートの製造法
JP2005513129A (ja) トリメチレンカーボネートを製造する方法
Eremenko et al. Cyclic sulfates of pentaerythritol dinitrate
PL241141B1 (pl) Sposób otrzymywania 5-etylo-5-(hydroksymetylo)-1,3-dioksan-2-onu i 5-(hydroksymetylo)-5-metylo-1,3-dioksan-2-onu
CZ166693A3 (en) Process for preparing isocyanic acid

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20100708