Способ получения лактаммагнийгалогенидов

,Бояркин ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕ П:НИЯ 2 Ф 1 И ОТНРЦТИЛМПРИ ГННТ СССР ИСАНИЕ ИЗО К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Патент С 1 А 1 3759876,кл, С 07 0 223)10 ь 1973Патент С 21 А 11 й 4508646кл . С 07 П 223/10, 1985,Патент С 11 А 1 4438034,кл. С 07 В 223/10, 1984. Изобретение относится к улучшенному способу получения лактаммагнийгалогенидов, которые применяются в качестве катализаторов анионной полимеризации лактамов.Цель изобретения - увеличение чистоты и выхода целевых продуктов и упрощение процесса их получения,П р и м е р 1, В колбу помещают 5, 1 г (0,21 моль) порошка 21 р, 150 мл сухого октана 1,7 мл 1,2-дибромэтана и 24,0 г (0,21 моль) сухого с; -капролактама, после чего реакционнуюосмесь нагревают до 80 С. Постепенно в течение 1 ч прибавляют 28,6 г.(0,31 моль) хлористого бутила, иапо ловину разбавленного октаном, следя(57) Изобретение относится к элементоорганической химии, в частности к получению лактаммагнийгалоненидов ФоРмУлы СОИ 1 а)о11 ХХ, тле Х - С 1, Вг; п = 3-10, которые применяются в качестве катализаторов анпонной полимеризации лактамов, 11 ель - увеличение чистоты и выхода целевых продуктов и упрощение процесса их полхчения, Получение ведут реакцией соединения 12 Х, где Х указано выше, ив С -С 1 о и лактама Аормулы4О =1 Сс)п 11, где и укатано пьаае, с магнием, обработанным 1,2-дибромэтаном, взятым в количестве 1-2 масоПроцесс проводят при 80-130 С в течение 4-6 ч в среде насышенного углеводорода С, - С 1 о . 1 табл, 3 ил.о за .газовыделением. Поспе окончанияприкапывания реакционную смесь перемешивают еще 3 ч при 80-100 С доокончания гааоиыпепеиия. Осадок, предстапляыиий собой С 11 П 111 С ),.СО,отАильтровывают в инертнои атмосфере,промывают гексаном и сушат в вакууме(1 мм рт.ст,) при 80 С в течение 2 ч,Волучают 36 г 218-хлоркапролактамав виде белого порошкообразного продукта, Конверсия мономера лактама составляет 100.,Найдено, 7.: С 41,28; Н 5,73;И 8,03; 218 13,94.С Н 1 О 21 ОИдС 1Вычислено, И; С 41,91; Н 5,82;И 8,15 р 218 14,15, 3 1641824 дП р и м е р 2. В колбу. помещают5, 1 г (0,21 моль) порошка М 8, 150 млсухого октана и 1,7 мл 1,2-дибромэтана, после чего реакционную смесьнагревают до 80 С, Постепенно в,течео,ние 1 ч прибавляют 28,6 г. (0,31 моль)хлористого бутила, наполовину разбавленного октаном. После окончания прикапывания реакционную смесь перемешивают. еще 3 ч при 80-1.00 ЦС, после чеготемпературу реакции понижают до комнатной и добавляют 24,0 (0,21 моль) сухого Я "капролактама. Затем реакционнуюсмесь перемешивают при 80-100 С до 15окончания газовыделения (2 и) . Дальней- .шая обработка реакции аналогична примеру 1,П р и м е р 3 (без активации реакции 1,2-дибромэтаном), 20В колбу помещают 5,1 г (0,21 моль)порошка Ир, 150 мл сухого октана,24,0 г (0,21 моль) сухого Я-капролактама и 10 мл н-ВцС 1, после чегореакционную смесь нагревают до кипения и перемешивают при этой температуре в течение 1 ч, Начало реакцииопределяется по помутнению.реакционной смеси носле добавления небольшогоколичества галоидного алкила. Посленачала реакции температуру реакционной смеси снижают до 80 С и постепенно добавляют оставшийся галоидный алкил. Дальнейший хоп реакции аналогичен примеру 1.П р и м е р 4. В колбу помещают5,.1 г (0,21 моль) порошка Ие, 150 млсухого октана, 2,6 мл 1,2-дибромэтана и 24,0 г (0,21 моль) сухого Я -капролактама, после чего реакционнуюсмесь нагревают до 80 С. Постепенно,о 40в течение 1 ч прибавляют 42,3 г(0,31 моль) бромистого бутила, наполовину разбавленного октаном, следяза газовыделением.45Дальнейший ход реакции аналогиченпримеру 1, только время реакции сокранеяно ало 3 ч. Получают 43,0 т ИййгН(СН)СО в виде белого порошкообразного продукта. Конверсия мономералактама составляет 95 Ж,П р и м е р 5. В колбу помещают2,4 г (О, 1 моль) порошка Ме, 100 млоктана, 0,9 мл 1,2-диброэтана и 24 йО г(0,21 моль) сухого Я -капролактама.Реакционную смесь нагревают до 5580 С и медленно прибавляют 13,9 г(0,15 моль) хлористого бутила, напо-ловину разбавленного октаном, следя за газовыделением. Дальнейший ход реакции аналогичен примеру 1. Белый порошкообразный осадок (29,7 г) представляювюй собой смесь ййс 1 Я(сй) бас избытком лактама отФильтровываютв инертной атмосФере, промывают гексаном и сушат в вакууме (1 мм рт,ст.)при 50 С в течение 2 ч. Конверсияомономера лактама составляет 487 отвзятого количества мономера,П р и м е р б. В колбу помещают2,4 г (0,1 моль) порошка 21 е, 100 млсухого циклогексана, 0,7 мл 1,2-дибромЪгана и 8,5 г (0,1 моль)г;Ф-пирролидона, после чего температуру реак-цибнной смеси поднимают до кипенияи начинают медленно прибавлять 13,9 г(0,15 моль) хлористого бутила, напо-.ловину разбавленного циклогексаном,После окончания прикапывания реакционную смесь кипятят до окончанияреакции с 2(,-пирролидоном (3 ч).Белый порошкообразный оса ок представляющий собой ИНС 12 (СН)вСОотФильтровывают в инертной атмосФере,промывают гексаном и сушат в вакууме (1 мм рт.ст,) при 80 С в течение2 ч.лучают 14 ф 2 г С 4 Н 62 ф 21 ДС 1Конверсия маномера ф, -пнрролидона составляет 10 ОЕ.Найдено, 7: С 32,95; Н 4,12;Н 9,61; Ия 16,68,С 4 Н 6210218 С 1Вычислено Х; С 33 38 е Н 4 1722 9,74; 2 ф 16,90,П р и м е р 7. Иетодика проведения эксперимента аналогична примеру 1, только реакцию ведут с сухим Я -додекалактамом, количество которого составляет 41,4 г (0,21 моль)Получают 53,2 г в виде белого порошкообразного продукта. Конверсия мономера Я -додекалактама составляет 10 ОЖ,Найдено, 7С 55,14; Н 8,43;22 5,36 Ия 9,31.С 1, 22,2021 яС 1Вычислено, 7 ф С 56,26; Н 8,60; И 5,47 е Ия 9,50.П р и м е р 8, Способ, аналогичен примеру 1, только реакцию ведут при 70 С. Наблюдается заметное снижениеоскорости процесса и время реакции увеличивается до 10 ч.П р и и е р 9, Способ аналогичен примеру 1, только реакцию прово 5 164дят при 140 фС. Повышение температуры не влияет на скорость реакции,П р и м е р 10. Способ аналогичен примеру 3, только реакцию ведутв циклогексане при кипении в течение 4 ч.П р и м е р 11 Способ аналогичен примеру 3, только реакцию прородят в нонане при 130 С.до началареакции, после чего температуру реакции понижают до 80 С и заканчивают в течение 4 ч.П р и м е р 12. Способ аналогичен примеру 1, только реакцию ведутв гептане при кипении в течение 4 ч.П р и м е р 13. В колбу помещают 5,1 г (0,21 моль) порошка Г 1 я,150 мл сухого октана, 24,0 г(0,31 моль), после чего реакционнуюсмесь нагревают до кипения и перемешивают при этой температуре до начала реакции. Начало реакции определяется по помутнению реакционной смеси.Температуру реакционной смеси снижают до 80 С и постепенно добавляютоставшийся галоидный алкил,Дальнейший ход реакции аналогиченпримеру 1.П р и м е р 14, Аналогичен примеру 13, только реакцию ведут с использованием 0,31 моль децила хлористогов качестве галоидного алкила,П р и м е р 15. В колбу помещают2,4 г (0,1 моль) порошка Г 18 и 100 млсухого,н-декана, после чего температуру реакционной смеси поднимают докипения и начинают медленно прибав.лять 23,6 г (0,16,моль) бромбензола,наполовину разбавленного н-деканом.После окончания прикапывания бромбензола реакционную смесь кипятят еще2 ч и температуру реакции понижаютдо комнатной, добавляют 24,0 г(0,21 моль) сухого с: -капролактама игреют при 100 С до окончания реакции (3 ч), Белый порошкообразныйосадок (33 г), представляюпщй собой 1824 6смесь МВВсф 7 СН ) СОс мебыеесмлактама отфильтровывают в инертнойатмосфере, промывают гексаном и сушат в вакууме (1 мм рт,ст,) при50 С в течение 2 ч. Конверсия мономера лактама составляет 487 от взятогоколичества лактама.Таким образом, предложенный способ получения лактаммагнийгалогенидов позволяет увеличить выходы целевых продуктов практически до количественных и избежать образования побочных продуктов при снижении пожароопасности и упрощении всего процесса,На фиг. 1-3 представлены графики,иллюстрирующие способ,Формула изобретения 20Способ полученич лактаммагнийгалогенидов общей формулы0 Г, ,(СН, ), Гфрхгде Х - С 1, Вг;и = 3-10,взаимодействием галоидного алкилаи лактама общей формулыб = СФеЪВВгде и имеет указанные значения,с активированным магнием в среде орга.нического растворителя при нагревании, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью увеличения чистоты ивыхода целевых продуктов и упрощенияпроцесса их получения, в качествегалоидного алкила используют соединение общей формулы40ВХ,где Х имеет указанные значения;й - С 4-С 1 о,а в качестве активированного магния используют магний, обработанный 1,2-дибромэтаном, взятым в количестве 1-2 мас." причем процесс ведут при 80-130 С в течение 4-6 ч в среде насыщенного углеводорода С-С 1 о .,тан Е -кап Е-Капр с.-капр н-сан 9 с 1 н-с,9 с 1 н-С ННВг 8 9 ч 10 4 4 0,31 0,31 0,31 2 олактанолактам лактам 0,21 Е -Ка пактам 0олактан 0 пактам пактам пактам,0,31 0,15 0,31 0,31 0,31 н-С 4 Н 9 С н-Са 9 С н-С нв нцс ПС СЬН Внг ч с,-напр Е,-Напр с-Кадр 6-Капр 13 14 15 0,2 0,2 0,1 Вреня реакциснностп от П ч Нв, Галоидный анкил, мололь 0,21 -"- . 70, н-Пекан определяется окончаниен газовыделения, Новий опыта Выход целево- Содервание примесей го продукта, в целевом пропукте,2 2 Не содерзмтгалерзит 5252 ноль нономер8-апролактанаНе солерзнт олнчественный Не со оторое заканчивается за 4-6 ч в зЗаказ 1123 Ти ВНИИПИ Государственного комит 1.13035, Москвх 234 Подписноеа по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССЪ, Раушская наб., д. 4/5