Способ получения дилактаматов магния

(57) Из матам м та- луче- принию и еняютиной п мии. Целства целреакцие дут агй во ом при ч. Споой про 98 ь пр 40 -АКТ АМА В,Изобрете ьппа- ибав- выие относ онкретно ится к лактаматам к способу полу- агния, которые моны в качестве кай сополимеризации товой конденсации. етс лен дер металлов, кчения дилактгут быть ис оматов и ользов анионн ализатороактамов,ритель Твер- и спир обретенн Целью иение выхо яется по да и чистоты целе белого а магукта. по е р 1,оль) свеикапролактешивании К суспензиипе рек рис таллма в 70 млостепенно дМд(С,11,)ия 0,7 мольазоныделени(0,05407 ванного Я изоФира бав 99; Х: 118 Вычисле 8,05; Б СНО Найдено ере фир приляют,94 Н ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТ(56) Авторское свидетельство СССРУ 1262906, кл. С 07 Р 201/14, 1986.Патент США Р 3346566, кл. 260 -239,3, опублик. 1967.,(54) СПОСОБ ПОЛУЧ 1:МАГНИЯ бретение относится к ла таллов, в частности к по ктаматов магния, которые качестве катализаторов а лимеризации в полимерной ь - повышение выхода и ка евого продукта. Способ ве лактама общей Формулы НИ - (СН,) СО, гденийорганическим соеформулы М 8 К, где Йили изо-С Н, в средэфира или его смеси20 - 45 С в течениеособ позволяет получцукт без примесей скомнатной температур160 С в. известном сл и 3 -динением- С Не диэтилс толуо1 - 2,5ть целевыходоме протиучае. 1 При этом температура реакции пя до 35 С. После окончанияоия (О, 5,ч) реакционную смеоживают еще 0,5 ч при 20 С.ется 1159 мл (51 ммоль) этапа.акционной смеси отгоняют раствов вакууме (10-15 мм) при 20 Сдый остаток высушивают при 1 ммтемпературе 80-100 С в течениеПолучают 6,58 г (0,0265 моль)рошкообразного дикапролактамн ФгЪ )й(О, 0442 моль) свежеперекристаллиэованного- капролактама в 50 мл эФиряпри перемешивании ттостепенно доблвляют 27,5 мл эФирного раствора А(С Г)с концентрацией 0,8 моль/л при 20 С,следя за газовыделецием; при этомтемпература реакции повышается до35 С. Реакционную смесь кипятят 2 ч. ОоВьделяется 952 мл (42,5 ммаль) пропана, ЭФир отгоняют, твердый остатоквьтсутттивяот в вакууме при 80-100 Со(1 млт) и течение 3 ч. Получают 5,35 гбелого порошкообразцого продукта 15иСОСи,) 8),.Виииоиеио, Х: МВ 8,78.11 КОИ Г, Н тоНайдено, %: И 8 9,73.20П р и м е р 3. К суспецзии 5,00 гсвежеперекристаллиэовлттцого .-капролактама в 50 мл эФирл при перемешивлции постепенно добавляют эФирныйраствор МВ(ттэо-СН ) (22 ммолт.;2530,6 мл) с коцттентрлцией 0,72 моль/л,при 20 С, следя эа гаэовыделенцем.После 30 гпит прибавления температураореактвш тотттется до 35 С, Вьделяется 941 гтл (42 ммоль) иэопропаца,Дя)тт,ттетцтля обработка продукта реакции аналогична пр)тгтеру. Получают5,3 г (97%).белого поропкообразногоВеоиоиео: .8 О,787,С, Н.,оО Н "18Найдено; Ия 9,82%,П р тт гт е р 4. Аттлл)гВчно тртттеру 1 проводят сицтсэ целевого продукта с ;следуюцей его перекристаллизацией пэ меси бецэолл с гекслном всоотнош нии 3:1, Пртохттт)ттдеттии доО С наблюдается выпадение белого порошкооб;.аэцого продукта, Вьтттлвчийосадок с т)тльтровт тваот, прогвлтот гексаном и ны уиттттлют пртт 80-100 Смм) 4,в течение 3 ч, Получлот 5,2 г (95%)целевого продукта.Вычислено, %: И 8 9,78; С 57,99;Н 8,06; . 11,28.Найдено; Ня 9,83; С 58,95,Н 8,34; И 11,31.П р и м е р 5. К раствору ,4 г о,-пирролттдотта в 50 мл толуолл прцперемешит;эпин постепетпто в течение 0,5 ч прибавляют 20 мл эФирцого раствора этичлтл млгния (коттцетттрлттттт 0,7 молт,/л) пртт 20 С, с:тедя эл глэовьделением. П 1 и )том темперлтурл реэкции повьплается до 40 оС. Реакционную7смес.ь прогревают при 40-45 С в течение 1,5 ч. Наблюдают выпадение белогс осадка. В течение реакции выделяеч стт 605 мл (27 ммоль) этана. Осадокотфильтрсвывают, промывают гексаном ии сушат з вакууме при 100 С (1 мм) втечение 3 ч. Получаот 2,66 гВ -С) -СО), .Вычислено: Ия 12,62%,СН, ОИ,ИяНтт"дето: Ир 12,53 .П р и м е р 6. К суспецэии7,62 г свежеперекристлллизовлнттого7/ -каприллактама в 70 мл эФира при пе.ремешивлции постепенно в течение0,5 ч добавляют эФирный растворФ(С Н) (38,6 чп концентрация0,7 мо и /л) при 20 С, :цедя эл галов.делением. При это тсмперлтурл реакции повышается до 35 С, После окопчлнич прибавления рэлт;ттиоттную смеськттпятят при 35 С опте 0,5 ч. Вьдепяется 1172 мл (52 ммоль) этапа. ЭФир отгон)пот в вакууме 10-15 г при 20 С,твердый остаток вьсушинаот примми тентерлтуре 80-100 С в течение 3 ч.Получл от 8, 07 г белого торошкообразцог дтклпрттлатстлгта г)лгття1 го((СН ) -СО)е 1 / е.Вь, ислен, %: 118 7, 97; С 63, 07;Н 9,26; 11 9,19.Найдено,: 11 я 8,01; С 64,32;Н 9,18;9,09,П р и м е р 7 (ср)тттттттельттт,й) е1. суспецэии 5,0 г свежеперекрцсталл,тэованного Я -капролактама в 50 млэФира при перемешивлции пост"пенно втечстпте 0,5 ч добавляют эфирный раствор)1 д(С Нз) т 24 мл, концентрация0,92 гтолтоЬ) при 20 С, следя эа гаэовыделспием, при этом температура реВакции потьштается до 35 С. Реакционтуто смесь кипятят 3 ч. Выделяется837 мл (37 ммоль) бутана. ЭФир отгоняют, твердый остаток вьтсуттиваь)т ввакууме при 80-100 С (1 мм) в течение 3 ч, Из поучеццого продукта возгоцяот 0,8 г.-т;апролактагтя, Получают4,5 г (85,4%) белого торо;кообрлэттого дттлактамата магния.П р и м е р 8 (сравнительный).К суспецэии 5,5 г свежесублимированногоИ -додекалактама в 70 мп смеситолуола с тетрагидроФурацом (7:3)при перемешивации приблвлятот 20 млэФирного раствора (концентрация515025 0,7 моль/л) диэтилата магния при 50 С, следя эа газоныделением, ГГри этом, температура реакции поньппается доо65 С, После добавления раствора5 ИГ(СН ) реакционную сь.е:.ь перемешивают еще 3,5 ч при температуре кипения 80 С, Выделяется 542 мл (24 ммоль) этана. Твердый остаток обрабатывают (после отгонки раствори теля при 50 С, 1 мм) гексаном и отфильтровывают. Иэ полученного продукта (5,75 г) при 140 С (1 мм) воэгоняют 0,85 г не вступившего в реакцию додекалактама.Получают 4,9 г (84,3 Е) белого порошкообразного М 8 (И-(СН 1)СО)1Вычислено 7: Ид 5,84; И 6,73.Г Н 4 О 11 ИВЕ 1 айдено, : Ие 5,92; ГГ 7,04.П р и м е р 9 (сравните ьньа) .По методике известного способа ныполнен синтез дикапролактамата магния из И 8(ОСИ) и Я-капролактама. На основании ПЙР-спектра полученного ката 25 лизатора установлено присутствие до 102 исходных соединений н синтезированной соли. Содержание лактама оценивают по химическому сдвигу И-Н протонов (8,10 мд), содержание метоксиль; ных протонов по расщеплению синглетаЗО от протонов в области 1,65-335 мд: (3-Р)-СН оС-СН 1 и 6-СН - групп.Результаты по примерам 1-9 сведеныв таблицу.35 Результаты элементного анализа И- ИК- и ПИР-спектроскопии целевых продуктов, синтезированных по причерам1-6, показали, что полученный дилак тамат магния является чистым соединением, не содержащим ни алкильных групп, ни свободного лактама. Так. данные КР-спектроскопии продукта свидетельствуют об отсутствии лактама в целевом продукте, на что указывают характеристические полосы поглощения 1670 см (СО) и 3200 см (ГГ-Н). В спектрах дилактаматон магния появляется интенсивная полоса поглощения в области 1570-1590 см , относящаяся к колебаниям делокалиэонанной амидной связи Г 1-С-"О. Аналогичные данные также получены на основании ИК-спектроскопии бенэольных растворов целевых продуктов. 66Как видно из таблицы, проведение синтеза дилактаматон магния при предлагаемых условиях позволяет получить целевые продукты с выходом и чистотой, превышающими аналогичные показатели известного способа (примеры 1-6),Применение иного заместителя н магний-органическом соединении, например С 11 (пример 7), снижает выход целевого продукта. Применение лактама с большим размером цикла, например и = 11 (прюер 8), также снижает выход. Кроме того, к снижению выхода приводит повышение температуры (пример 8)СинтезированньпЪ аналогично примеру 1 дикапролактамат магния используют н,качестве катализатора (с концентрацией 0,03 моль/л) анионной полимериэации -капролактама в присутствии 0,03 моль/л И-ацетил- Р-капролактама - активатора процесса, Установлено, что при 150 С полимериэация мономера протекает с высокой скоро- ь стью и достигает за 35 мин глубины превращения 96,7 Е.Таким образом, предлагаемый способ позволяет синтезировать чистые магниевые соли лактамов с и = 3-7 с выходом до 98", (не более 902 в известном), повысить чистоту целевого продукта - он йе содержит исходных веществ, а также осуществлять синтез целевых продуктов при более низких температурах 20-45 С (в известном 40-200 С) и провести реакции эа25 ч (в известном 1 - 6 ч).Формула из обретенияСпособ получения дилактаматов магния путем взаимодействия лактама и магнийорганического соединения в органическом растворителе при стехнометрическом соотношении реагентов и времени реакции 1-2,5 ч, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения выхода и чистоты целевого продукта, в качестве магнийорганического соединения используют диалкилмагний формулы И 821, где К - С Н Н-С Н изо-С Н , а н качестве исходного лактама используют соединения общей формулы НИ-(СН ) СО, где и1 ио3-7, и процесс ведут при 20-45 С.