DE2708468C3 - Verfahren zur Herstellung von N, N'-Alkylen-bis-tetrabromophthalimiden - Google Patents

Description

Es ist bekannt (US 3873567, GB 1287934, Sydney M. Spatz und Herman Stone, »Some N-SubstitutedTetrabromphthalimide Fire-Retardant Additives«, INDUSTRIAL AND ENGINEERING CHEMISTRY PRODUKT RESEARCH AND DEVELOPMENT, Vol. 8, Seiten 397 bis 398 [1969]), daß N, N'-Alkylen-bis-Tetrahalophthalimide sich in vorteilhafter Weise als flammhemmende Substanzen verwenden lassen, wobei diese Substanzen dadurch hergestellt werden können, daß Tetrahalophthalsäureanhydrid mit Diaminoalkan in einem organischen Lösungsmittelgemisch zur Reaktion gebracht wird. Da aber organische Lösungsmittel den Nachteil haben, einerseits kostspielig und zum anderen entflammbar zu sein, erscheint es wünschenswert, ein alternatives Verfahren zur Herstellung derartiger Verbindungen zu schaffen. Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Verfahren zur Herstellung von N, N'-Alkylen-bis-tetrabromophthalimiden anzugeben, wobei die Verwendung organischer Lösungsmittel nicht erforderlich ist.

Der Erfindungsgedanke liegt also darin, daß etwa zwei molare Anteile Tetrabromophthalsäureanhydrid mit etwa einem molaren Anteil Diaminoalkan, welches 2 bis 6 Kohlenstoffatome enthält, in Wasser zur Reaktion gebracht werden.

Als Diaminoalkan, welches mit Tetrabromophthalsäureanhydrid bei der praktischen Anwendung der Erfindung zur Reaktion gebracht wird, läßt sich jedes beliebige Diaminoalkan, welches 2 bis 6 Kohlenstoffatome enthält verwenden; beispielsweise 1,2-Diamipoüthnn. 1.2-Diaminopropan, 1,3-Diaminopropan, 1,4-Diaminobuian, 1,5-Diaminopentan oder 1,6-Diaminohexan,

Wasser, welches als erfindungsgemäßes Reaktionsmedium verwendet wird, läßt sich in jeder geeigneten Menge einsetzen, üblicherweise aber in einem derartigen Umfang, daß sich ein Feststoffgehalt von etwa 5 bis 50 Gew.-%, vorzugwweise von etwa 20 bis 30 Gew.-%, ergibt.

Mit Ausnahme der wesentlichen Gesichtspunkte, die oben dargelegt sind, also Verwendung von Wasser als Reaktionsmedium und Verwendung eines speziellen Verhältnisses der Reaktionspartner, ist die Art und Weise, in welcher das Tetrabromophthalsäureanhydrid mit dem Diaminoalkan zur Reaktion gebracht wird, nicht kritisch. Die Reaktion läßt sich nach herkömmlichen Techniken durchführen. Es ist aber vorteilhaft, die Reaktion dadurch durchzuführen, daß (1) das Anhydrid in Wasser dispergiert wird, daß (2) die Dispersion erwärmt wird, daß (3) das Üiaminoalkan allmählich zuge/ügt wird, beispielsweise über einen Zeitraum von etwa 0,25 bis 4 Stunden, und daß schließlich (4) die Reaktionsmischung für wenigstens 30 Minuten weiter erwärmt wird, häufig für etwa 30 "> Minuten bis zu 2 Stunden. Die Reaktionstemperalur liegt im Beteich zwischen 80 bis 150° C. Es können höhere Drücke als Atmosphärendruck verwendet werden, wenn dies notwendig ist, um Sieden zu vermeiden. Das Reaktionsprodukt läßt sich dann durch

ι» herkömmliche Kühl- und Füterverfahren gewinnen und wird schließlich bei 150 bis 300° C, üblicherweise bei etwa 150 bis 200° C, getrocknet. Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere dadurch vorteilhaft, daß es die Herstellung von N, N'-Aikylen-bis-te-

"> trabromophthalimiden ohne Verwendung kostspieliger und entflammbarer organischer Lösungsmittel gestattet. Die Produkte eignen sich ebenso wie die bekannten N, N'-Alkylen-bis-tetrahalophthalimide ausgezeichnet als flammhemmende Substanz.

λ> Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele erläutert sind.

Beispiel I

2--, Herstellung von N, N'-Äthylen-bis-

tetrabromophthalimid

500 g Wasser und 47 g (0,1 Mol) Tetrabromophthalsäureanhydrid wurden in ein geeignetes Reaktionsgefäß eingegeben. Die Mischung wurde auf etwa

so 130 bis 140° C erwärmt. Es wurde eine Lösung von 3 g(0,05 Mol) 1,2-Diaminoethanin 20 g Wasser über eine Zeitdauer von etwa 1 Stunde zugefügt. Die Reaktionstemperatur wurde für weitere 4 Stunden auf einer Temperatur von etwa 130 bis 140° C gehalten.

r. Dann wurde die Reaktionsmischung auf etwa 40° C abgekühlt, gefiltert, woraufhin das Produkt bei etwa 200° C getrocknet wurde Das Produkt war, wie sich aus dem Infrarotspektrum erkennen ließ, N, N'-Äthylen-bis-tetrabromophthalimid. Es wurden 46,6 g

Bisimid erhalten, das entspricht einer Ausbeute von 98% der Theorie, bezogen auf das eingesetzte Tetrabromophthalsäureanhydrid .

Beispiel II

₄. Herstellung von N, N'-(l,3-PropyIen)-bistetrabromophthalimid

Ein Reaktionsgefäß wird mit 480 g Wasser und 46,4 g Tetrabromophthalsäureanhydrid beladen. Die Mischung wird auf 90° C erwärmt und innerhalb einer

Mt Stunde eine Lösung von 3,7 g 1,3-üiaminopropan in

20 g Wasser zugegeben. Die Reaktionstemperatur

wird auf 100° C gebracht und 24 Stunden gehalten.

Anschließend wird die Reaktionsmischung auf

25° C abgekühlt, gefiltert und der Feststoff mit Was-

-,-, scr gewaschen. Das Produkt wird 5 Stunden bei 200" C getrocknet. Eine Ausbeute von 43,6 g N, N'-(l,3-Propylen)-bis-tetrabroniophthalimid mit einem Schmelzpunkt ovn 325 bis 330° C (theoretischer Schmelzpunkt 329 bis 332° C, US 4092345) wird er-

ho halten.

Beispiel III

Herstellung von N, N' (l,6-Hexamethylcn)-bistctrabromophthalimid

h-, Ein Reaktionsgefäß wird mit 500 g Wasser und 46,4 g Tetrabromophthalsäureanhydrid beladen. Die Mischung wird auf 90° C erhitzt und 5,8 g 1,6-Diaminohexan wird innerhalb einer Stunde in 6 Portionen

3 4

zugegeben. Die Reaktionstemperatur wird anschlie- 200° C getrocknet. Die Ausbeute von N, N'-(l,6-

ßend auf 100° C gebracht und dort 24 Stunden gehal- Hexamethylen)-bis-teirabromophthalimid beträgt

ten. Anschließend wird die Reaktionsmischung auf 47,6 g. Der Schmelzpunkt des Produkts ist 355 bis

25? C abgekühlt, filtriert, und das Festprodukt mit 357° C (theoretischer Wert: 350 bis 355° C, US

Wasser gewaschen. Das Produkt wird 5 Stunden bei ϊ 4092345).

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung von N,N*-Alkylenbis-tetrabromophthalimiden, dadurch gekennzeichnet, daß etwa zwei molare Anteile Tetrabromophthalsäureanhydrid mit etwa einem molaren Anteil eines Diaminoalkans, welches 2 bis 6 Kohlenstoffatome enthält, zwischen 80 und 150° C in Wasser zur Reaktion gebracht werden und daraufhin das feste Reaktionsprodukt gewonnen und bei etwa 150 bis 300° C getrocknet wird.