DE2938745C2 - Hydroperoxyderivate von oxyäthylierten Verbindungen, Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung dieser Verbindungen - Google Patents

Hydroperoxyderivate von oxyäthylierten Verbindungen, Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung dieser Verbindungen

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DE2938745C2 DE2938745A DE2938745A DE2938745C2 DE 2938745 C2 DE2938745 C2 DE 2938745C2 DE 2938745 A DE2938745 A DE 2938745A DE 2938745 A DE2938745 A DE 2938745A DE 2938745 C2 DE2938745 C2 DE 2938745C2
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Description

wobei R3' Φ R»'·
Z Verfahren zur Herstellung der Hydroperoxiderivate von oxyäthylierten Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man oxyäthylierte Verbindungen mit einer Hydroxylgruppe der allgemeinen Formel
H-(O-CH.s-CHi_;,-X-R
mit Verbindungen der allgemein en Formel
r— C L-C
oder
40
worin die Bedeutungen der Symbole a, X, R, Rs, Rs, R7 und R8 gleich denen im Anspruch 1 sind, in einer Inertgasatmosphäre umsetzt und nachfolgend das erhaltende Produkt in Anwesenheit von aliphatischen Alkoholen bei einer Temperatur von —40 bis +100C ozonisiert
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als aliphatischen Alkohol Ci—C9 Alkoho-Ie verwendet.
4. Verwendung der Verbindungen gemäß Anspruch 1 ais Initiatoren der Emulsionspolymerisation und als Emulsionsstabilisatoren.
55
Die Erfindung betrifft Hydroperoxyderivate von oxyäthylierten Verbindungen, ein Verfahren zu deren Herstellung und die Verwendung dieser Verbindungen als Initiatoren der Emulsionspolymerisation und als Emulsionsstabilisatoren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Hydroperoxyderivate von oxyäthylierten Verbindungen anzugeben, die beispielsweise zur Initiierung von Radikalvorgängen, die in Emulsionen ablaufen, verwendet werden können oder stark ausgeprägte oberflächenaktive Eigenschaften aufweisen. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung der Hydroperoxyderivate von oxyäthylierten Verbindungen anzugeben. Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, Verwendungen dieser Verbindungen anzugeben.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen Hydroperoxyderivate mit oxyäthylierten Verbindungen, die die im Patentanspruch 1 angegebene allgemeine Formel aufweisen.
Das Verfahren zur Herstellung der Hydroperoxyderivate von oxyäthylierten Verbindungen ist erfindungsge-
H maß durch die Merkmale des Patentanspruches 2 gekennzeichnet
|f Bevorzugt zu verwendende aliphatische Alkohole sind im Patentanspruch 3 angegeben.
$| Eine erfindungsgemäße Verwendung der Verbindungen besteht darin, sie als Initiatoren der Emulsionspoly-
H merisation und als Emulsionsstabilisatoren einzusetzen.
Il 5 Die Hydroperoxyderivate der oxyäthylierten Verbindungen sind zum Unterschied von allen bekannten ober- *S flächenaktiven Stoffen Emulgatoren eines gemischten Typs, d. h. sie vereinigen in sich die Eigenschaften der
ff ionogenen und der nicht iunogenen oberflächenaktiven Stoffe.
y| Die neuen Verbindungen gemäß der Erfindung können somit als Initiatoren von verschiedenen Vorgängen
f| verwendet werden, die einen Radikalablauf aufweisen, wobei dank der Löslichkeit der Verbindungen sowohl in
Sä ίο Wasser als auch in organischen Lösungsmitteln diese Vorgänge sowohl in Wasser als auch in organischen jf| Medien stattfinden können.
% Die Verbindungen gemäß der Erfindung weisen außer der Fähigkeit, bei erhöhten Temperaturen freie
Radikale entstehen zu lassen, stark ausgeprägte oberflächenaktive Eigenschaften auf.
p Die Gemeinsamkeit der angeführten Eigenschaften ermöglicht es, die Verbindungen zur Initiierung solcher
If 15 Radikalvorgänge zu verwenden, die in Emulsionen ablaufen. Dabei üben die Verbindungen gleichzeitig die ■I! Funktion der Emulsionsstabilisatoren aus. Von größtem praktischen Interesse ist die Verwendung der Hydroll peroxyderivate der oxyäthylierten Verbindungen zur Initiierung der Emulsionspolymerisation von Vinylmono-
f?! meren und zur Stabilisierung der entstehenden Latizes. Dank der chemischen Bindung des Emulgators mit der
ig Oberfläche der Latexpartikel zeichnen sich die in Gegenwart von Verbindungen der Erfindung erhaltenen
I? 20 Latizes durch gesteigerte Stabilität aus.
i| Die Verbindungen der Erfindung können zur Durchführung der Reaktionen der Emulsionspolymerisation bei
fg einem Verhältnis zwischen Monomeren und Wasser von 1:1 bis 1 :10 verwendet werden, v-'obei sie eine
ff Stabilisierung der Emulsion und gleichzeitig die Erzeugung der freien Radikale bei verhältnismäßig niedrigen
|f Temperaturen (40 bis 800C) gewährleisten. Dabei beträgt die Konzentration der Hydroperoxyderivafe der
φ 25 oxyäthylierten Verbindungen von 2 bis 10% der monomeren Masse.
Da die Verbindungen der Erfindung Emulgatoren eines gemischten Typs sind, ist es möglich, sie als Emulgatoren in einem weiten pH-Bereich des Mediums (pH-Wert von 5 bis 11) bei verhältnismäßig niedrigen Konzentrationen (2% in bezug auf die Monomerenmasse) zu verwenden.
Die Verbindungen der Erfindung können auch in Kombination mit herkömmlichen Emulgatoren zur Durch-30 führung der Emulsionspolymerisation in einer Menge von 10~2 bis ΙΟ-4 der Monomerenmasse verwendet werden, was um 1 bis 3 Größenordnungen kleiner ist als die Konzentration der gewöhnlichen Initiatoren.
Als Monomere können Styrol, Butadien und dessen Derivate, Acryl- und Methacrylsäurederivate und andere Monomere verwendet werden. Die Verbindungen der Erfindung können auch zur Initiierung der Pfropfmischpolymerisation von Vinylmonomeren und von Elastomeren vom Dientyp bei der Herstellung von schlagfesten 35 Mischpolymeren verwendet werden, z. B. von ABC-Kunststoffen.
Die Durchführung der Polymerisation bei den vorstehend angegebenen Konzentrationen der Hydroperoxyderivate der oxyäthylierten Verbindungen ermöglicht es, Polymere zu synthetisieren, die praktisch keine Initiatorreste enthalten, was sich bei der Produktion von licht- und witterungsbeständigen Stoffen vorteilhaft auswirken kann. Die äußerst niedrigen Initiatorkonzentrationen sichern außerdem die Produktion von außerordentlich 40 hochmolekularen Polymeren (mit einer Molekularmasse über 107) mit vollkommen neuen Eigenschaften. Bei einer derartig hohen Molekularmasse wird beispielsweise Polystyrol zu einem schlagfesten Material. Es ist auch zu bemerken, daß Polymerdispersionen, die in Anwesenheit von Hydroperoxyderivaten der oxyäthylierten Verbindungen gemäß der Erfindung erhalten wurden, sich durch Stabilität gegenüber der Einwirkung von Elektrolyten sowie gegenüber mechanischen Einwirkungen kennzeichnen.
45 Die Verbindungen der Erfindung sind neu und in der Literatur nicht beschrieben.
Sie weisen folgende allgemein? Formel auf:
R1-(O-CH2-CHJ1- /0-CH-CH^-(O-CH2-CH2V-X-R (1)
so \ CH3 J,
wobei R,R\,X,x,y,zdie\m Patentanspruch 1 angegebenen Bedeutungen haben.
Die Verbindungen der Erfindung sind oberflächenaktive Stoffe, in denen reak:ionsfähige funktionell Gruppen enthalten sind, die sich an den Radikalreaktionen der Polymerisation beteiligen können.
55 Die Hydropsroxyderivate der oxyäthylierten Verbindungen sind Emulgatoren von sowohl anionischen als auch nichtionischem Typ, weil sie in ihrer Struktur eine Polyoxyäthylenkette und eine dissoziationsfähige Carboxylgruppe enthalten. Daher hängen die physikalisch-chemischen Eigenschaften dieser Verbindungen stark vom pH-Wert des Mediums ab.
Eine Auflösung von 0,01 g Stoff in 100 g Wasser senkt die Oberflächenspannung bis auf 39 bis 50 · 10~7 N/ 60 mm2.
In bezug auf den Wert der kritischen Konzentration der Bildung der Mizellarmasse sind die erhaltenen Verbindungen den nichtionischen oberflächenaktiven Stoffen ähnlich. Die kritische Konzentration der Mizellbildung beträgt von 0,003 g/l bis 0,03 g/l.
Die Mizellarmasse beträgt von 240 000 bis 140 000.
65 Die Hydroperoxyderivate der oxyäthylierten Verbindungen können in sinem weiten Temperaturbereich verwendet werden, weil bei pH = 5,8 die Trübungstemperatur 100° C beträgt.
Die Hydroperoxyderivate der oxyäthylierten Verbindungen sind explosionssicher: sogar bei deren schneller Erwärmung bis auf 3000C erfolgt die Zersetzung ohne Explosion; daher sind sie ungefährlich und bequem bei
der Handhabung.
Eine Identifizierung der Produkte erfolgt aufgrund:
1. einer Elementaranalyse auf Kohlenstoff und Wasserstoff,
2. einer Säurezahlbestimmung, s
3. einer Analyse auf den Gehalt an aktivem Sauerstoff nach einer jodometrischen Methode, die auf einer Umsetzung der Hydroperoxide mit SO2 beruht,
4. einer Beurteilung der funktionellcn Gruppen in den IR-Spektren der erhaltenen Produkte: die Carbonylgruppen 1740 cm-',
5. einer Bestimmung der Molekularmasse durch eine Messung der Kondensationswärme (KWM-Verfahren).
Die Molekularmasse der Polymeren stellte man viskosimetrisch fest, indem man sich der folgenden Werte der Konstanten K und α in der Gleichung nach Marck-Hubinck bediente [η] = KMa :
für Polystyrol K 2,7 ■ ICM und «0,66(25°C, Lösungsmittel: Benzol); für Polymethylmethacrylat Κ 0,468 ■ 10~4 und λ 0,77 (250C, Benzol); für Polybutylacrylat K6,85 · 10-3 und λ0.75 (25°C. Aceton); für Polychloropren K2,02 · !Q-3»p.dÄ0,89{25°C, Benzol).
Die Abmessungen der Latexpartikel stellte man nach dem Verfahren der Lichtstreuung oder durch Elektronenmikroskopie fest
Die Hydroperoxyderivate der oxyäthylierten Verbindungen sind als oberflächenaktive Stoffe von Interesse, weil sie als Emulgatoren in den Prozessen der Emulsionspolymerisation der Vinylmonomere und als Initiatoren verwendet werden können.
Als Emulgatoren sichern sie eine Stabilität der Ausgangsmonomerenemulsion und der entstehenden Polymerendispersion.
Im Ergebnis eines Monomerenemulgierens in Gegenwart von oberflächenaktiven Stoffen werden immer wenigstens zwei Dispersionsbereiche gebildet: ein Bereich der Grobzerkleinerung (Monomerentropfen), der einer herkömmlichen Emulsion entspricht, und ein Bereich der Kolloiddispersion, die mit einer Mizellenbildung und mit einer Monomerenanhäufung in den Emulgatormizellen durch eine Solubilisierung verbanden ist.
Die oberflächenaktiven Stoffe stellen eine der Hauptkomponenten dar, die für die Verwirkiichung der Emulsionspolymerisation verantwortlich sind.
Falls unter der Wirkung irgendwelcher Faktoren oder Einwirkungen (Temperatur, Elektrolytzusatz usw.) der Kolloidzustand des Emulgators geändert wird, werden in Übereinstimmung damit die Kinetik der Emulsionspolymerisation und die Dispersität des entstehenden Latex geändert.
Die Kinetik und die Topochemie der Emulsionspolymerisation hängen auch vom Emulgatorwesen und von der Emulgatorkonzentration ab.
Bei einer gleichmäßigen Verteilung eines solchen Emulgators im System wird eine Lokalisierung der chemischen Reaktionen unter Teilnahme der freien Radikale im Bereich der Adsorptionsschichten real. Indem man diese Reaktionen durchführt, kann man an die Steuerung der elementaren Polymerisationsreaktionen und an die Bildung von Polymeren mit neuen Eigenschaften, zum Beispiel mit einer hohen Molekularmasse, herangehen.
Beim Verfahren gemäß Anspruch 2 zur Herstellung der Verbindungen der Erfindung sind zur Ozonisierung die aliphatischen Alkohole mit Ci bis C9 besonders geeignet.
Die Durchführung der Ozonisierung bei den angegebenen niedrigen Temperaturen ist damit verbunden, daß bei Temperaturen über +10° C Produkte einer stärkeren Oxydierung entstehen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der Hydroperoxyderivate der oxyäthylierten Verbindungen wird wie folgt durchgeführt Die Ausgangsprodukte, zum Beispiel ein oxyäthylierter Alkohol (Octadecyloxyeicosakisäthylenoxid) und ein Addukt der Diels-Alder-Reaktion (4-Methyl-cis-4*-tetrahydrophthalanhydrid) werden in einen Reaktor unter Vermischen gegeben. Der Prozeß erfolgt nach folgendem Schema:
O CH2
C-CH C — CH3
C11H37-O-(CH2-CHj-Ot-H + O f > (2)
\ I
C-CH CH
O CH2
O CH2
Il / \
• C11H37-O-(CH2-CH2-O)55-C-CH C-CH1
I Il
HO —C-CH CH (D
Il \ /
O CH2
O CHj
Il / \
U C11Hj7-O-^CH2-CH2-O)15-C-CH CH
I Il
HO —C-CH C —CHj (Π) Il \ /
O CH2
Darauf wird das Gemisch der Isomeren (1) und (I I) im Äthylalkoholmedium ozonisiert.
O CHj
Il I
C11H37- 0-(CH2- CHj- O)55-C- CH- CH2- C = <
(D O,
C2H5OH
Ο —Ο —Η
HO-C-CH-CH1-C^0-CH,
CH3
(Π) O3
C2H5OH
HO —C —CH-CH2-C = (
Il i
O H
O H
Il I
C11H37-O-(CH2-CHj-O)55-C-CH-CH2-C = I
CH3
HO-C — CH-CH2-C —Ο —Ο—Η
O O
OCjH5
CUH37-O-(CHj-CHj-O)55-C-CH-CH2-C-O-O-H (8)
OC2H5 HO-C—CH-CH2—C = O
Il I
O CH3
Wie aus dem angeführten Syntheseschema folgt, stellen die erzeugten Hydroperoxyderivate der oxyäthylierten Verbindungen ein Gemisch von vier Isomeren dar.
Das Acylieren der oxyäthylierten Verbindungen führt man bei Temperaturen von 60 bis 100° C, vorzugsweise bei 80° C ohne Lösungsmittel bei einem Molverhältnis Hydroxyl/Anhydrid von 1,0 : (1,2 bis 2,0), vorzugsweise
beim Verhältnis 1,0: Ϊ.5 durch. Ein Anhydridüberschuß ist zur vollen Substitution der Hydroxylgruppen der oxyäthylierten Verbindungen erforderlich. Die Vollkommenheit des Acylierens kontrolliert man anhand der Säurc/ahl des Reaktionsgemisches. Damit das nicht reagierte Anhydrid entfernt wird, löst man das erhaltene
Produkt in Wasser (es wird eine 10- bis 30%ige Lösung zubereitet), und dann wi/d die Lösung bis auf 60 bis 800C erwärmt; dabei trennt sich die Lösung in zwei Schichten. In die untere Schicht geht das Acylierungsprodukt und in die obere das hydrolysierte Anhydrid über. Diese Operation führt man mehrmals durch, wobei die Reinheit des ausgeschiedenen Produktes anhand der Säurezahl und der Elementarzusammensetzung kontrolliert wird. Wasser wird aus dem Acylierungsprodukt durch azeotrope Destillation mit Benzol und durch darauffolgende Vakuumtrocknung bei 50 bis 700C (1,33 bis 6,66 mbar) entfernt.
Das erhaltene \cylierungsprodukt löst man im aliphatischen Alkohol bzw. im Alkohol-Chloroform-Gemisch bis zu einer 10- bis 30%igen Lösung und führt die Ozonisierung bei 0 bis 100C durch, bis kein Ozon mehr absorbiert wird. Der ozonhaltige Strom (Ozongehalt 4 bis 5 Vol.-%) wird durch die Lösung mit einer Geschwindigkeit von 200 bis 500 ml/min geleitet. Als aliphatischen Alkohol kann man sich zum Beispiel des Methylalkohols, des Äthylalkohols, des n-Propylalkohols oder n-Nonylalkohols bedienen. Nach der Ozonisierung wird das erhaltene Produkt aus der Lösung durch eine Alkohol- und Chloroformdestillation bei einer Temperatur von 20 bis 300C und einem Unterdruck (1,33 bis 26,66 mbar) ausgeschieden. Die Produktreinheit kontrolliert man anhand des Gehaltes an aktivem Sauerstoff und der Elementarzusammensetzung.
Der Vorteil der Hydroperoxyderivate besteht darin, daß sie es ermöglichen, die technologischen Parameter is des Prozesses und die Eigenschaften der auf deren Grundlage erhaltenen Polymers und Polymerdispersionen zu verbessern sowie Polymere mit den neuen Eigenschaften zu erhalten.
Die Hydroperoxyderivate der oxyäthylierten Verbindungen weisen als Initiatoren eine niedrige thermische Stabilität auf (der optimale Temperaturbereich ihrer Anwendung beträgt 40 bis 80° C). Sie sind aber ungefährlich und bequem bei der Behandlung. Die Hydroperoxyderivate der oxyäthylierten Verbindungen können längere Zeit, wenigstens im Laufe von sechs Monaten, bei Temperaturen von 0 bis +100C ohne Änderung ihrer initiierenden und oberflächenaktiven Eigenschaften gelagert werden. Der Zersetzungspunkt der erhaltenen Hydroperoxyderivate kann wegen ihrer Fähigkeit, mit den verschiedenen Reduktionsmitteln (wie Salze der Metalle mit einer wechselnden Wertigkeit oder Amine) Redoxsysteme zu bilden, bis zu 0 bis 5°C herabgesetzt werden.
Die oberflächenaktiven Initiatoren, d. h. die Hydroperoxyderivate der oxyäthylierten Verbindungen, sind imstande, eine Emulsionspolymerisation zu initiieren und gleichzeitig die entstehenden Polymerendispersionen zu stabilisieren, die wegen der chemischen Bindung des Emulgators an das Polymere gegenüber der Elektrolytwirkung und den mechanischen Einwirkungen stabil sind.
Die Anwendung der Hydroperoxyderivate der oxyäthylierten Verbindungen (der Polyalkylenoxide) als Initiatoren in einer Kombination mit den herkömmlichen Emulgatoren ermöglicht es, eine Emulsionspolymerisation bei außerordentlich niedrigen Initiatorkonzentrationen (10~2 bis 10-4% der Monomerenmasse) durchzuführen und auf diese Weise die ausschließlich hochmolekularen Polymere zu erhalten, die praktisch keine Initiatorreste enthalten.
Zur besseren Erläuterung der Erfindung werden folgende Ausführungsbeispiele des Verfahrens zur Herstellung der neuen Verbindungen, nämlich der Hydroperoxyderivate der oxäthylierten Verbindungen, angeführt.
Beispiel 1
48,5 g Octadecyloxyeicosakisäthylenoxid gibt man in ein Reaktionsgefäß mit dem Fassungsvermögen 150 ml, das mit einem Mischer, einem Rückflußkühler und einer Kapillare zur Inertgaszufuhr versehen ist, und wännt bis auf 80° C auf.
10,5g4-Methyl-cis-J4-tetrahydrophthalanhydrid gibt man in das geschmolzene Octadecyloxyeicosakisäthylenoxid beim laufenden Mischer und führt die Reaktion bei 8O0C im Argonstrom im Laufe von 5 Stunden durch.
Man erhält ein Gemisch aus zwei Isomeren des sauren 4-Methyl-cis-^4-tetrahydrophthalesters von Octadecyloxyeicosakisäthylenoxid
CH2 O
H3C-C CH-C-(O-CH2-CHAj-O-Ci1H37 (9)
Il I
CH CH- C — OH
\ / Il
CH2 O
CH2 O
CH CH-C-(O-CH2-CH2^27-O-C11H37 (10)
H3C-C CH- C — OH ω
\ / Il
CH2 O
und 4-Methyi-cis-^P-tetrahydrophthaianhydrid. Die Säurezahi beträgt 80,2, womit die volle Ausschöpfung der Hydroxylgruppen des Octadecyloxyeicosakisäifiylenoxids angezeigt ist
Das Acylierungsprodukt löst man in 250 ml destilliertem Wasser, bringt die Lösung in einen beheizten Scheidetnchter und wärmt bis auf 6O0C auf. Nachdem sich die Lösung entmischt hat, trennt man die Isomere des
sauren 4-Methyl-cis-^/4-tetrahydrophthalesters vom Octadecyloxyeicosakisäthylenoxid (die untere Schicht) ab und führt eine Trocknung nach der angegebenen Methode noch viermal durch. Das gereinigte Produkt reinigt man durch azeotrope Wasser- und Benzol-Destillation und durch darauffolgende Vakuumtrocknung bei 600C. Die dargestellte Struktur wird durch die folgenden Daten bestätigt:
Säurezahl:
Istwert 42.6; berechneter Wert 42,6.
Elementaranalyse:
Istwert H 9,5; C 59,7; berechneter Wert H 9,7; C 61,0.
Im IR-Spektrum des synthetisierten Stoffes ist eine Absorption im Bereich von 1740 cm-' vorhanden, die für die Carbonylgruppen kennzeichnend ist.
Die Ausbeute an Isomeren des sauren 4-Methyl-cis-z/4-tetrahydrophthalesters von Octadecyloxyeicosakisethylenoxid beträgt 64% (in bezug auf Octadecyloxyeicosakisäthylenoxid).
g Isomere des sauren 4-Methyl-cis-<44-tetrahydrophthalesters von Octadecyloxyeicosakisäthylenoxid löst man in 200 ml Äthylalkohol und führt eine Ozonisierung bei 00C und bei der Geschwindigkeit des ozonhaltigen Stroms von 300 ml/min so lange durch, bis die Ozonabsorption aufhört.
Nach der Ozonisierung destilliert man Äthylalkohol bei 25° C und bei Unterdruck. Man erhö.U ein Gemisch aus vier Isomeren der Hydroperoxyderivate von Octadecyloxydeicosakisäthylenoxid.
1. 6-Äthoxy-6-hydroperoxy-4-carboxy-3-(carbonyleicosakisoxyäthy(en-oxyoctadecyl)-heptan-l-al:
O O
Il Il
HO C-CH CH-C-(O-CH2-CHj)8-O-C11H37 (11)
CH2 CH2
I I
H3C-C-OC2H5 C = O
I I
0-O-H H
2. 1 -Äthoxy-1 -hydroperoxy-S-icarbonyleicosakisoxyäthylen-oxyoctadecylJ^-carboxy-heptan-ö-on:
O O
Il Il
HO C-CH CH-C-(O-CH2-CH2)S-O-CmHj7 (12)
CH2 CH2 O = C H-C-O-C2H5
I I
CH3 Ο —Ο —Η
3. l-Äthoxy-l-hydroperoxy-3-carboxy-4-(carbonyleicosakisoxyäthylen-oxyoctadecyl)-heptan-6-on:
O O
Il Il
HO C-CH CH-C-(O-CH2-CHJk-O-C11H37 (13)
I I
CH2 CH2
I I
HjCjO —C—H C = O
I I
Ο —Ο —Η CH3
4. 6-Äthoxy-6-hydroxy-4-{carbonyleicosakisoxyäthylcn-oxyoctadecyl)-heptan-l-aI: ffi
OO &
Il Il I
HO-C-CH CH-C-(O-CH2-CH2^-O-C11Hn (14) 5 ^
CH2 CH2 ' U
Il 1
O=C H3C-C-OC2H5 &,
Il 10 I
H Ο—Ο—Η |j
Die dargestellten Strukturen werden durch die folgenden Daten bestäugt: . lij Elementaranalyse: .-,; Istwerte (%) H 93; C 584; berechneter Wert (%) H 94; C 58,7. 's Gehalt an aktivem Sauerstoff: Istwert 1,17%; berechneter Wert 1,14%. 20 J: Molekularmasse: ■'· Istwert 1350; berechneter Wert 1410. ;.
Die erhaltenen Hydroperoxyderivate von Ocladecyloxycicosakisäihylcnoxid haben oberflächenaktive Eigen- 25 schäften. Beider Auflösung von 0,01 g Stoff in 100 ml Wasser wird die Oberflächenspannung bis auf 44 · 10~7 N/ ;■
mm2 vermindert Die kritische Konzentration der Mizellenbildung beträgt 0,006 g/l.
Die Ausbeute an den Hydroperoxyderivaten von Octadecyloxyeicosakisäthylenoxid ist in bezug auf den ;'
sauren Ester quantitativ.
Die Hydroperoxyderivate von Octadecyloxyeicosakisäthylenoxid können bei der Emulsionspolymerisation 30 von Styrol verwendet werden.
100 ml einer 2%-Lösung der Hydroperoxyderivate von Octadecyloxyeicosakisäthylenoxid mit einem pH von 7 neutralisiert man mit 2%-Ätznatronlösung und füllt in ein Reaktionsgefäß, dessen Volumen 250 ml beträgt, das mit einem Mischer, einem Rückflußkühler und einer Kapillare zur Inertgaszufuhr versehen ist Man erwärmt die Lösung bis auf 6O0C und fügt bei laufendem Mischer 45 g Styrol hinzu. Die Polymerisation wird im Laufe von 35 2 Stunden im Argonstrom durchgeführt.
Die Ausbeute an Polymeren ist quantitativ, die Molekularmasse beträgt 1 230 000. Der entstandene Latex enthält kein Koagulat und behält bei Lagerung im Laufe von wenigstens einem Jahr einen beständigen Aggregatzustand. Die durchschnittliche Größe der Latexpartikel beträgt 0,07 μπι.
Die Hydroperoxyderivate von Octadecyloxyeicosakisäthylenoxid können auch bei der Emulsionspolymerisa- 40 tion von Methylmethacrylat verwendet werden.
Die Polymerisation erfolgt ähnlich der Emulsionspolymerisation von Styrol, aber anstelle des Styrols verwendet man Methylmethacrylat und führt den Prozeß bei der Temperatur von 400C und beim pH-Wert von 84 durch. Im Laufe von 2 Stunden erhält man eine Dispersion ohne Koagulat Die Polymerenausbeute beträgt 98%. Die Molekularmasse ist 1 400 000. Die durchschnittliche Größe der Latexpartikcl ist 0,09 μπι. 45
Die Hydroperoxyderivate von Octadecylosyeicosakisäthylenoxid werden auch bei der Emulsionspolymerisation von n-BiJtylmethacrylat verwendet
Die Polymerisation erfolgt ähnlich der Emulsionspolymerisation von Methylmethacrylat, aber anstelle des Methylmethacrylats verwendet man n-Butylmethacrylat Die Polymerenausbeute pro 14 Stunden beträgt 96%. Die Molekularmasse ist 534 000. Der durchschnittliche Durchmesser der Kautschukpartikel ist 0,10 μπι. so
Die Hydroperoxyderivate von Octadecyloxyeicosakisäthylenoxid werden auch bei der Emulsionspfropfcopolymerisation von Styrol, Acrylnitril und Polybutadien verwendet.
Die Rezeptur der Mischpolymerisation:
Styrol 60 g; 55
Acrylnitril 20 g;
Latex des Polybutadienkautschuks 40 g (Trockensubstanz 50%, der durchschnittliche Partikeldurchmesser 0,165 μπι).
Emulgator: 60 ,
Kaliseife der synthetischen Fettsäuren Cio—C1514 g.
Initiator:
Hydroperoxyderivate von Octadecyloxyeicosakisäthylenoxid (Beispiel 1) 0,07 g;
Wasser 280 ml. 65
Die Mischpolymerisation erfolgt bei einer Temperatur von 6O0C und beim pH-Wert von 10,5 im Laufe von 100 min. Die Mischpolymcrcnausbcutc in der angegebenen Zeitspanne ist quantitativ.
Die Hydroperoxyderivate von Octadecyloxyeicosakisäthylenoxid werden auch bei der Emulsionspolymerisation von Styrol verwendet
Die Rezeptur der Polymerisation:
5 Styrol 90 g
Emulgator:
Hexadecyloxyeicosakisäthylenoxid 4 g.
ίο Initiator:
die nach dem Beispiel 1 hergestellten Hydroperoxyderivate 0,0015 g;
Wasser 20OmL
Die Polymerisation führt man bei 500C im Laufe von 9 Stunden durch. Die Polymerenausbeute beträgt 97%. Die Molekularmasse is 16 000 000. Die Kerbschlagzähigkeit des Polymeren ist 27,5 Nmm/mm2.
Die nach einer dieser Rezeptur erhaltenen Polystyrollatizes haben eine gesteigerte Stabilität in bezug auf die Elektrolytwirkung und die mechanischen Einwirkungen. So beträgt die Koalugationsschwelle für einen Latex, der nach einer ähnlichen Rezeptur, doch in Anwesenheit eines herkömmlichen Initiators erhalten woi den ist, 1,0 MoM, während der in Anwesenheit von Hydroperoxyderivaten synthetisierte Latex unter den vorliegenden Bedingungen überhaupt keiner Koagulation unterliegt Eine vierstündige Latexprüfung mit dem Maronschen Gerät bewirkt keine Änderang der Latexpartikelabmessungen.
Die Hydroperoxyderivate von Octadecyloxyeicosakisäthylenoxid werden auch bei der Emulsionspolymerisation von Chloropren verwendet
25 Die Rezeptur der Polymerisation:
Chloropren 100 g.
Emulgator:
Hexadecyloxyeicosakisäthylenoxid 4 g.
Initiator:
Hydroperoxyderivate, die nach dem Beispiel 1 hergestellt worden sind, 0,0029 g;
n-Dodecylmercaptan 1,44 g;
Wasser 200 ml.
35
Die Polymerisation führt man bei 400C im Laufe von 3 Stunden durch. Die Polymerenausbeute beträgt 98%. Die Molekularmasse ist 600 000, der durchschnittliche Durchmesser der Latexpartikel ist 0,12 μηι.
Beispiel 2
Die Versuchsbedingungen sind jenen ähnlich, die im Beispiel 1 beschrieben worden sind, aber anstelle von Octadecyloxyeicosakisäthylenoxid wird 2,4-Dinonylphenyloxydecakisäthylenoxid eingesetzt.
Das Molverhältnis der Reagenzien ist jenem ähnlich, das im Beispiel 1 beschrieben worden ist
Das ausgeschiedene Acylierungsprodukt stellt ein Gemisch von zwei Isomeren des sauren 4-Methyl-cis-^i4-te- «5 trahydrophthalesters von 2,4-Dinonyloxyphenyldecakisäthylenoxid dar.
CH2 O
/ \ Il
H3C-C CH- C-(O- CH2- CH2W-O-fWv-C,H„ (15)
Il I »Uli
CH CH-C —OH
\ / Il
CH2 O
55 CH2 O
HC CH- C-^O- CH2- CH2V-O-f^|— C9H1, (16)
60 H3C-CH CH-C —OH
\ / Il
CH2 O
Die dargestellten Strukturen werden durch die folgenden Daten bestätigt:
Säurezahl:
Istwert 58,7; berechneter Wert 58,9.
Elcmentaranalyse:
Istwerte, %: H 9,7; C 67,0; berechnete Werte, %: H 9,7; C 66,8.
Im IR-Spektrum des synthetisierten Stoffes ist eine Absorption im Bereich von 1740 cm-' vorhanden, die für die Carbonylgruppen kennzeichnend ist
Die Ausbeute an den Isomeren des sauren 4-MethyI-cis-/f -tetraphthalesters von 2,4-DinonyloxyphenyIdecakisäthylenoxid beträgt 75% in bezug auf 2,4-Dinonyloxyphenyldecakisäthylenoxid.
Eine Ozonisierung führt man ähnlich dem Beispiel 1 durch.
Man erhält ein Gemisch von vier Isomeren der Hydroperoxyderivate von 2,4-Dinonyloxyphenyldecakisäihylenoxid:
1) HO—C-CH CH-C-(O-CH2-CH2^5-O-f^j—C,Hj, (17)
CH2 CH2
I I
H3C-C-OC5H5 C=O
I I
O—O—H H O O
Il Il
2) HO—C-CH CH-C-(O-CH2-CH2^-O—(^-nV-C9Hj, (18)
CH2 CH2
I I CH
O=C H-C-OC2H5 u'n"
I I
CH3 Ο Ο—Η O O
Il Il /\
3) HO C-CH CH- C-(O- CH2- CH2^5-O- ((^- C9H1, (19)
CH2 CH2
I I CH
H5C2O-C-H C = O C»Hl»
I I
0 — 0—H CH3 O O
§ Il Il a
Ei 4) HO C-CH CH-C-(O-CH2-CH2)J5-O-fV-^i—C9H1, (20)
U I I
SM CHj CH2
j* j I
O = C H3C-C-OC2H5 "♦"»» so
H o O H
Die dargestellten Strukturen werden durch die folgenden Daten bestätigt:
Elementaranalyse:
Istwerte, %: H 9,1; C 63,6; berechnete Werte H 9,3; C 63,0.
Gehalt an aktivem Sauerstoff;
Istwert 1,47; berechneter Wert 1,53.
Molekularmasse:
Istwert 1120; berechneter Wert 1046.
Die Oberflächenspannung einer 0,01 %igen wäßrigen Lösung beträgt 42 · 10-7 N/mm2.
Die kritische Konzentration der Mizellenbildung ist 0,011 g/l.
Die Ausbeute an Hydroperoxyderivaten von 2,4-Dinonyloxyphenyldecakisäthylenoxid ist in bezug auf die
Isomere des sauren 2-Methyl-cis-2f-tetrahydrophthalesters von 2,4-Dinonyloxyphenyldecakisäthylenoxid quantitativ.
Die Hydroperoxyderivate von Z4-DinonyloxyphenyldecakisätlIylenoxid werden bei der Emulsionspolarisation von Styrol verwendet
Die Styrolpolymerisation erfolgt ähnlich der, die im Beispiel 1 beschrieben worden ist Die Polymerenausbeute im Laufe von 1,8 Stunden ist quantitativ.
Die Molekularmasse beträgt 1 000 000.
Die durchschnittlichen Partikelabmessungen sind 0,06 μητι.
Der entstehende Latex enthält kein Koagulat und bleibt bei einer Lagerung im Laufe eines Jahres im Aggregatzustand beständig.
Die Hydroperoxyderivate von 2,4-DinonyIoxyphenyldecakisäthylenoxid können auch bei der Emulsionspolymerisation der anderen im Beispiel 1 beschriebenen Vinylmonomeren verwendet werden.
Beispiel 3
Die Versuchsbedingungen sind jenen ähnlich, die im Beispiel 1 beschrieben sind, jedoch anstelle von Octadecyloxyeicosakisäthylenoxid verwendet man Octyloxydecakisäthylenoxid.
Die Molverhältnisse der Reagenzien sind jenen ähnlich, die im Beispiel 1 beschrieben sind. Das ausgeschiedene Acylicrungsprodukt stellt ein Gemisch aus zwei Isomeren des sauren 4-Methyl-^4-tetrahydrophthalesters von Octyloxydecakisäthylenoxid dar:
CH2 O
/ \ Il
H3C-C CH-C-(O-CH2-CH2V-O-C1H17 (28)
H I
CH CH-C —OH
\ / Il
CH2 O
CH2 O
/ \ Il
CH CH-C-(O-CH2-CH2V-O-C1H17 (29)
Il I
H3C-C CH-C —OH
\ / Ii
CH3 O
Die dargestellten Strukturen werden durch die folgenden Daten bestätigt:
Säure/ahl:
Istwert 76,8; berechneter Wert 76,1.
Elementaranalyse:
Istwerte, %: H 9,11; C 604; berechnete Werte, %: H 93; C 60,3.
Im IR-Spektrum der synthetisierten Stoffes ist eine Absorption im Bereich von 1740 cm-' vorhanden, die für die Carbonylgruppen kennzeichnend ist.
Die Ausbeute an den Isomeren des sauren 4-Methyi-cis-zf4-tetrahydrophthalesters von Octyloxydecakisäthylenoxid beträgt in be*ug auf Octyloxydecakisäthylenoxid 70%.
Die Ozonisierung führt man ähnlich dem Beispiel 1 durch. Man erhält ein Gemisch von vier Isomeren der Hydroperoxyderivate von Octyloxydecakisäthylenoxid:
O O
Il Il
1) HO —C-CH CH-C-(O-CH2-CH2V-O-C1Hj7 (30)
I I
CH2 CH2
H3C-C-OC2H5 C = O
O—O—H H
2) HO —C-CH CH-CHO-CH2-CH2)Jj-O-C1H17 (31)
CH2 CH2 5
O = C Η —C-OC2Hj
I I
CHj Ο —Ο —Η
O O
Il Il
3) HO —C-CH CH-C-(O-CH2-CHj^-O-C1H17 (32)
I I 15
CH2 CH2
HjCiO-C —H C = O
0 — 0 —H CH, 20
O O
Il Il
4) HO —C-CH CH-C-^O-CH2-CHj)15-O-C1H17 (33) 25
CH2 CH2
I I
O = C HjC-C-OC2H5
I I 30
H Ο—Ο—Η
Die angegebenen Strukturen werden durch die folgenden Daten bestätigt:
Elementaranalyse: 35
Istwerte, %: H 9,09; C 56,8: berechnete Werte, %: H 8,92; C 56,4.
Gehalt an aktivem Sauerstoff:
Istwert, %: 2,02; berechneter Wert, %: 1,93.
Molekularmasse:
Istwert 800, berechneter Wert 830.
Oberflächenspannung einer 0,01 %igen wäßrigen Lösung beträgt 42 · 10~7N/mm2.
Die kritische Konzentration der Mizellenbildung ist 0,0085 g/l. 45
Die Ausbeute an den Hydroperoxyderivaten von Octyloxydecakisäthylenoxid in bezug auf die Isomeren des sauren 4-Methyl-cis-zr*-tetrahydrophthalesters von Octyloxydecakisäthylenoxid ist quantitativ.
Die Hydroperoxyderivate von Octyloxydecakisäthylenoxid werden bei der Emulsionspolymerisation von Styrol verwendet.
Die Styrolpolymerisation erfolgt ähnlich der im Beispiel 1 beschriebenen, jedoch bei einer Temperatur vov 50 400C.
Die Polymerenausbeute ist im Laufe von 3 Stunden quantitativ.
Die Molekularmasse beträgt 2 000 000.
Die durchschnittlichen Partikelabmessungen betragen 0,1 μπι. Der entstehende Latex enthält kein Koagulat und bleibt bei einer Lagerung im Laufe von 1 Jahr im Aggregatzustand beständig. 55
Die Hydroperoxyderivate von Octyloxydecakisäthylenoxid können auch bei der Emulsionspolymerisation der anderen im Beispiel 1 beschriebenen Vinylmonomeren verwendet werden.
Beispiel 4
Die Versuchsbedingungen sind jenen ähnlich, die im Beispiel 1 angegeben sind, jedoch anstelle von Octadecyloxyeicosakisäthylenoxid verwendet man Eicosyloxytriacontakisäthylenoxid.
Die Molverhältnisse der Reagenzien sind jenen ähnlich, die im Beispiel 1 beschrieben sind.
Das ausgeschiedene Acylierungsprodukt stellt ein Gemisch von zwei Isomeren des sauren 4-MeUIyI-^-Ietrahydrophthalesters von Eicosyloxytriacontakisäthylenoxid dar. 65
CH2 O
HjC —C CH-C-(O-CH2-CHj)55-O-Cj0H4I (34)
CH CH-C —OH
\ / Il
CH2 O
CH CH — C-40 — CHj—CHjkr-O —C29H4, (35)
Il I
H3C-C CH-C —OH
\ / Il
CH2 O
Die dargestellten Strukturen werden durch die folgenden Daten bestätigt:
Säurezahl: |j
Istwert 31,9; berechneter Wert 31,4. |
Elementaranalyse: S
Istwerte, %: H 9,72;C 59,2; berechnete Werte, %: H 9,64;C 59,8. U
S
Im IR-Spektrum des synthetisierten Stoffes ist eine Absorption im Bereich von 1740 cm-1 vorhanden, die für Il
die Carbonylgruppen kennzeichnend ist. |j
Die Ausbeute an den Isomeren des sauren 4-Methyl-cis-zP-tetrahydrophthalesters von Eicosyloxytriacontakisäthylenoxid beträgt in bezug auf Eicosyloxytriacontakisäthylenoxid 68%.
Eine Ozonisierung führt man ähnlich dem Beispiel 1 durch. Man erhält ein Gemisch aus vier Isomeren der . lydroperoxyderivate von Eicosyloxytriacontakisäthylenoxid:
O O
Il Il
1) HO —C-CH CH-C-(O-CH2-CHj)35-O-Cj0H4J (36)
I I
CHj CH2
I I
HjC C-OC2H5 C = O
I I
O—O—H H
O O
*5 2) HO — C-CH CH-C-(O-CH2-CHj)5J-O-C20H4I (37)
CH2 CH2
0=| H-A-OCA
CH3 0 — 0—H
O , O
3) HO—C-CH CH-C-(O-CH2-CH2)J0-O- C20H41 (38)
CH2 CH2
so H5C2O-C—H C = O
I !
Ο—Ο—Η CH3
14
''£ oo
% Il Il
ή 4) HO —C-CH CH-C-(O-CHj—CH2^-O-C»H4, (39)
I I I
U CH2 CH2 5
I O=C H3C-C-OC2H3
η ι ι
I H O-H-H
Die dargestellten Strukturen werden durch die folgenden Daten bestätigt:
Elementaranalyse:
; : Istwerte, %: H 9,29; C 59,1; berechnete Werte, %: H 9,48; C 58,1.
fe; Gehalt an aktivem Sauerstoff:
$ Istwert, %: 0,91; berechneter Wert, % 0,85.
S3 iviolekuiarmasse:
$5 Istwert 1770; berechneter Wert 1878. 20
ff Oberflächenspannung einer 0,01 %igen wäßrigen Lösung beträgt 40 · 10~7 N/mm2.
'U Kritische Konzentration der Mizellenbildung ist 0,0043 g/l.
B Die Ausbeute an den Hydroperoxyderivaten von Eicosyloxytriacontakisäthylenoxid ist in bezug auf die 25
f% Isomere des sauren 4-Methyl-cis-ziMetrahydrophthalesters von Eicosyloxytriacontakisäthylenoxid quantitativ.
i{ Die Peroxyderivate von Eicosyloxytriacontakisäthylenoxid werden bei der Emulsionspolymerisation von
y Styrol eingesetzt
''U Die Styrolpolymerisation erfolgt ähnlich der, die im Beispiel 1 beschrieben ist.
I Die Polymerenausbeute im Laufe von 2,5 Stunden ist quantitativ. 30
Sf Die Molekularmasse beträgt 1 500 000.
'<! Die durchschnittlichen Abmessungen der Latexpartikel betragen 0,08 μπι.
H Der entstehende Latex enthält kein Koagulat und bleibt bei einer Lagerung von einem Jahr im Aggregatzu-
M stand beständig.
I Die Hydroperoxyderivate von Eicosyloxytriacontakisäthylcnoxid können auch bei der Emulsionspolymerisa- 35
I tion der anderen im Beispiel 1 beschriebenen Vinylmonomeren verwendet werden.
Beispiel 5
Die Versuchsbedingungen sind jenen ähnlich, die im Beispiel 1 beschrieben sind, jedoch anstelle von Octade- 40 cyloxyeicosakisäthylenoxid verwendet man 2,4-Dioctyloxyphenyldecakisäthylenoxid und anstelle von 4-fv.ethylcis-^f-tetraphthalanhydnd-cis-^-Tetrahydrophthalanhydrid.
Das Molverhältnis der Reagenzien ist jenem ähnlich, das im Beispiel 1 beschrieben ist.
Das ausgeschiedene Acylierungsprodukt stellt einen sauren cis-^-Tetrahydrophthalester von 2,4-Dioctyloxyphenyldecakisäthylenoxid dar: 45
CH2 O
/ \ Il /v
CH-C-(O-CH2-CH5^ O-^Qj-C,H„ (46) Μ
HC CH- C — OH Y^
\ / Il AH
CH2 0 C»H"
Die dargestellte Struktur wird durch die folgenden Daten bestätigt:
Säurezahl:
Istwert 613; berechneter Wert 61,5. 60
Elementaranalyse:
Istwerte, %: H 9,4; C 65,8; berechnete Werte, %: H 9,5; C 65,8.
Im IR-Spektrurn des synthetisierten Stoffes ist eine Absorption im Bereich von 1740 cm~! vorhanden, die für 65 die Carbonylgruppen kennzeichnend ist
Die Ausbeute an Acylierungsprodukt beträgt in bezug auf 2,4-DioctyloxyphenyIdecakisäthylenoxid 78%.
Die Ozonisierung führt man ähnlich dem Beispiel 1 durch. Man erhält ein Gemisch aus zwei Isomeren der Hydroperoxyderivate von 2,4-Dioctyloxyphcnyldecakisäthylenoxid.
O O
Il Ii y\
1) HO — C-CH CH-C-(O-CH2-CH2V-O-TVVi-C1H- (47)
ι ι 1W1
CH2 CH2 Y
I I '
10 H5C2O-C-H C = O ClH"
I I
O—O—H H
15 O O
2) HO —C-CH CH-C-(O-CH2-CH2V-O-(VVpC.Hn
CH2 >/
20 I!"' CH
O = C H-C-OC2H5 ^1"17
H 0—0—H
Die dargestellten Strukturen der Verbindungen werden durch die folgenden Daten bestätigt:
Elementaranalyse:
Istwerte, %: H 9,3;C 62.0; berechnete Werte, %: H 9,2;C 62,1.
Gehalt an aktivem Sauerstoff:
Istwert, %: 1,56; berechneter Wert, %: 1,59.
Molekularmasse:
35 Istwert 1050, berechneter Wert 1004.
Die Oberflächenspannung einer 0,01 %igen wäßrigen Lösung beträgt 40 · 10-7 N/mm2. Die kritische Konzentration der Mizellenbildung ist 0,015 g/l.
Die Ausbeute an den Hydroperoxyderivaten von 2,4-Dioctyloxyphenyldecakisäthvlenoxid ist in be?ug auf den 40 sauren cis-^-tetrahydrophthalester von 2,4-Dioctyloxyphenyldecakisäthylenoxid quantitativ.
Die Hydroperoxyderivate von 2,4-Dioctyloxyphenyldecakisäthylcnoxid werden bei der Emulsionspolymerisation von Styrol verwendet.
Die Styrolpolymerisation erfolgt ähnlich der, die im Beispiel 1 beschrieben ist, jedoch bei pH = 5.
Die Polymerenausbeute im Laufe von 1,5 Stunden ist quantitativ.
45 Die Molekularmasse beträgt 800 000.
Die durchschnittlichen Partikelabmessungen sind 0,05 μπι.
Der entstehende Latex enthält kein Koagulat und bleibt bei einer Lagerung im Laufe von einem Jahr im Aggregatzustand beständig.
Die Hydroperoxyderivate von 2,4-Dioctyloxyphenyldecakisäthylenoxid können auch bei der Emulsionspoly-50 merisation der anderen im Beispiel 1 beschriebenen Vinylmonomeren verwendet werden.
Beispiel 6
Die Versuchsb&iüngungen sind jenen ähnlich, die im Beispiel 1 beschrieben sind, jedoch anstelle von Octade-55 cyloxyeicosakisäthylenoxid und 4-Methyl-cis-z/4-tetraphthalanhydrid verwendet man 2,4-Didodecyloxyphenyldecakisäthylenoxid und 4^-Dimethyl-cis-^ft-tetrahydrophthaIanhydrid. Reagenzienaufgabe: das Molverhältnis der Reagenzien ist jenem ähnlich, das im Beispiel 1 beschrieben ist
Das ausgeschiedene Acylierungsprodukt stellt einen sauren 4r5-Dimethyl-cis-z/4-tetraphthaIester von 2,4-Didodecyloxyphenyldecakisäthylenoxiddar.
CH2 O
H3C-C CH-C-(O-CH2-CH2^5-O-^Y-CnH25 (49)
: c
CH2 0
H3C-C CH-C—OH
C12H25
Die dargestellte Struktur wird durch die folgenden Daten bestätigt: % Säurezahl: V. Istwert 53,5; berechneter Wert 53,4. 15 ji Elementaranalyse: Istwerte, %:H 10,2;C 68,2;berechnete Werte, %: H 10.1;C 68^.
Im IR-Spektrum des synthetisierten Stoffes ist eine Absorption im Bereich von 1740 cm-' vorhanden, die für 20 :; die Carbonylgruppen kennzeichnend ist : -
Die Ausbeute an Acylierungsprodukt betrag* in bezug auf 2,4-DidodecyloxyphenyIdecakisäthylenoxid 73%. ; Die Ozonisierung führt man ähnlich dem Beispiel 1 durch. '■"■
Man erhält ein Gemisch aus zwei Isomeren der Hydroperoxyderivate von 2,4-Didodecyloxyphenyldecakisäthylenoxid: 25
1) HO—C-CH CH-C-(O-CH-CH2)JJ-O-f-^-^y-CnH25 (50)
CH2 H5C2O-C-CH3 C = O CnH2s
I I
O — O—H CH3 0 0
Il Il / x
2) HO—C-CH CH-C-(O-CH2-CHj)5J-O-JV-Or-C12H25 (51) 40
I I
CHj CH2
Il CH
O=C H3C-C-OC2H5 ^0"15
I I
CH3 0 — 0 —H
Die angegebenen Strukturen der Verbindungen werden durch die folgenden Daten bestätigt: Elementaranalyse:
lstwerte,%:H 10,0; C 65,2: berechnete Werte, %: H 9.8;C65,0.
Der Gehalt an aktivem Sauerstoff: Istwert, %: 135; berechneter Wert, %: 1,40. 55 Molekularmasse: Istwert 1073, berechneter Wert 1144. Oberflächenspannung der 0,01 %igen wäßrigen Lösung 44 ■ 10-7N/mmA 60
Die Ausbeute an den Hydroperoxyderivaten von 2,4-Didodecyloxyphenyldecakisäthylenoxid ist in bezug auf den sauren 4f5-Dimethyl-cis-<44-tetrahydrophthalester von 2,4-Didodecyloxyphenyldecakisäthylenoxid quantitativ.
Die Hydroperoxyderivate von 2,4-Didodecyloxyphenyldecakisäthylenoxid werden bei der Emulsionspolyme- 65 risation von Styrol verwendet.
Die Styrolpolymerisation erfolgt ähnlich der, die im Beispiel 1 beschrieben ist. Die Polymerenausbeute ist im Laufe von 13 Stunden quantitativ. Die Molekulannasse beträgt 900 000. Die mittleren Partikelabmessungen sind 0,05 μΐη.
Der entstehende Latex enthält kein Koagulat und bleibt bei einer Lagerung im Laufe von wenigstens einem Jahr im Aggregatzustand beständig.
Die Hydroperoxyderivate von ^-Didodecyloxyphenyldecalrisäthylenoxid können auch bei der Emulsionspolymerisation der anderen im Beispiel 1 beschriebenen Vinylmonomeren verwendet werden.
Beispiel 7
ίο Die Versuchsbedingungen sind jenen ähnlich, die im Beispiel 1 beschrieben sind, jedoch anstelle von Octadecyloxyeicosakisäthylenoxid und 'i-Methyl-cis-^r'-tetraphthalanhydrid verwendet man Dodecyloyloxydecakisäthylenoxid und S-Methyl-cis-^-tetrahydrophthalanhydrid. Das Molverhältnis der Reagenzien ist jenem ähnlich, das im Beispiel 1 beschrieben ist.
Das ausgeschiedene Acylierungsprodukt stellt ein Gemisch aus zwei Isomeren des sauren 3-Methyl-cis-^f-te-
trahydrophthalesters von Dodecyloyloxydecakisäthylenoxid dar:
CHj O O
/ \ II Il
HC CH—C-(O-CH2-CH2^5-O—C—CnH25 (52)
Il I
HC CH-C —OH
\ / Il
CH O
CH3
CH3
CH O O
/ \ Il Il
HC CH-C-(O-CH2-CHj)5-O-C-C12H25 (53)
HC CH- C—OH
\ / Il
CH2 O
Die dargestellten Strukturen werden durch die folgenden Daten bestätigt:
Säurezahl:
Istwert 68,0; berechneter Wert 683. Elementaranalyse:
Istwerte, %: H 8,5;C 613; berechnete Werte, %: H 83; C 61,5. 45
Im IR-Spektrum des synthetisierten Stoffes verstärkt sich die Intensität der Absorptionsbande im Bereich von cm-',die fürCarbonylgruppen kennzeichnend ist.
Die Ausbeute an Acylierungsprodukt beträgt in bezug auf Dodecyloyloxydecakisäthylenoxid 80%. Die Ozonisierung führt man ähnlich dem Beispiel 1 durch. Man erhält ein Gemisch aus vie^ Isomeren der so Hydroperoxyderivate von Dodecyloyloxydecakisäthylenoxid:
1) HO—C-CH-
O O
Il Il
-CH-C-^O-CH2-CH2)J5-O-C-C12H2J
CH2
HjC2O — C — H O — O-
CH-CH3 C = O -H H
CH2 CH-CH3
O=C H-C-OC2Hj
! ί
H Ο-Ο-Η
OO O
Ii η π
3) HO—C—CH CH-C-(O-CH2-CH2^-O-C-C12H2S (56)
CH3-CH CH2 Ι5
I I
H5C2O-C-H C=O
I I
Ο—Ο—H H 20
OO O
Il Il Il
4) HO — C- CH CH-C-(O-CH2-CH2^5-O-C-C12H2S (57)
I I
H3C-CH CH2
I I
O=C H-C-OC2H5
i A-O-H »
Die dargestellten Strukturen werden durch die folgenden Daten bestätigt:
Elementaranalyse: 35
Istwerte, Vo: H 8,4;C 57,1; berechnete Werte, %: H 8,7;C 57,8.
Gehalt an aktivem Sauerstoff:
I Istwert, %: 1,72; berechneter Wert, % 1,75.
I 40
H Oberflächenspannung der 0,01 %igen wäßrigen Lösung 39 · 10~7 N/mm2.
'M Kritische Konzentration der Mizellenbildung 0,008 g/l
|i Molekularmasse:
ψ Istwert 890, berechneter Wert 914. 45
% Die Ausbeute an den Hydroperoxyderivaten von Dodecyloxydecakisäthylenoxid ist in bezug auf den sauren
Ψ- 3-Methyl-cis-^/*-tetrahydrophthalester von Dodecyloyloxydecakisäthylenoxid quantitativ.
■| Die Hydroperoxyderivate von Dodecyloyloxydecakisäthylenoxid werden bei der Emulsionspolymerisation
j| von Styrol verwendet 50
ja Die Polymerisation erfolgt ähnlich der, die im Beispiel 1 beschrieben ist, doch bei der Temperatur 80° C.
iij Die Polymerenausbeute im Laufe von 1,3 Stunden ist quantitativ.
I Die Molekularmasse beträgt 800 000.
fj Die durchschnittlichen Partikelabmessungen sind 0,05 μίτι.
fjj Der entstehende Latex enthält kein Koagulat und bleibt bei einer Lagerung im Laufe von einem Jahr im 55
I Aggregatzustand beständig.
ί.ί Die Hydroperoxyderivate von Dodecyloyloxydecakisäthylenoxid können auch bei der Emulsionspolymerisa-
\; tion der anderen im Beispiel 1 beschriebenen Vinylmonomeren verwendet werden.
Beispiels 60
Die Versuchsbedingungen sind jenen ähnlich, die im Beispiel 1 beschrieben sind, jedoch anstelle von Octadecyloxyeicosakisäthylenoxid und 4-Methyl-cis-^-tetrahydrophthalanhydrid verwendet man Nonadecanosäureamid-JN-ieicosakisäthylenoxid) und Anhydrid von Bicyclo-^ÄIJ-hept-S-en^S-dicarbonsäure.
Das Molverhältnis der Reagenzien ist jenem gleich, das im Beispiel 1 beschrieben ist. 65
Das ausgeschiedene Acylierungsprodukt stellt einen sauren Ester von Nonadecanosäureamid-N-(eicosakisäthylenoxid) und Anhydrid von BicycIo-(2Al}-hept-5-en-23-dicarbonsäure dar.
O O
C—CuHj, (58)
CH2|
-C-OH
10 _
Die dargestellte Struktur wird durch die folgenden Daten bestätigt:
15 Säurezahl:
Istwert 41,0; berechneter Wert 41,4.
Ele;nentaranalyse:
Istwert, %: H 9,1; C 60.6: berechnete Werte, %: H 9,4; C 603.
Im IR-Spektrum des synthetisierten Stoffes ist eine Absorption im Bereich von 1740 cm- vorhanden, die für Carbonylgruppen kennzeichnend ist.
Die Ausbeute an Acylierungsprodukt beträgt in bezug auf Nonadecanosäureamid-N-(eicosakisäthylenoxid) 75%.
25 Die Ozonisierung führt man ähnlich dem Beispiel 1 durch.
Man erhält ein Gemisch aus zwei Isomeren der Hydroperoxyderivate von Nonadecanosäureamid-N-(eicosakisäthylenoxid):
1. l-(Hydroperoxyäthyoxymethyl)-2-carboxy-3-[carbonyleicosakisoxyäthylen-(N-octadecylcarbonyl) 30 -amin]-4-forniylcyclopentan.
H
O = C-CH
I CH-C-(O-CH2-CH2)J5-NH-C-Ci1Hn (59)
CH2 "
CH-C —OH
40 H
H5C2O-C-CH
Ο Ο Η
2. l-Formyl^-carboxy-S-fciubonyleicosakisoxyäthylen-iN-octadecycarbonylJ-amin^-ihydroperoxyäthoxymethyl)-cyclopentan.
H—O —O —C —CH
I \ O O
H3C2O \ II i|
CH-C-(O-CII2-CH2)J5-NH-C-Ci1Hj7 (60)
55 CH2 I
CH- C — OH
Il ο
> = C — CH
60 I
Die angegebenen Strukturen werden durch die folgenden Daten bestätigt:
65 Elementaranalyse:
Istwerte, %: H 93; C 57,4; berechnete Werte, %: H 93; C 58,5.
Gehalt an aktivem Sauerstoff:
lstweri,% 1,05;berechneter Wert.% 1,10.
Molckularmassc:
Istwert 1389; berechneter Wert 1435. 5
Oberflächenspannung der 0.01 %igcn wiiQrigcii l.ösung4H · 10 ' N/mm·'. Kritische Konzentration der Mi/cllenbiklung 0,OJ g/l.
Die Ausbeute an den Hydroperoxyderivaten von Nonadecanosäureamid-N^eicosakisäthylenoxid) ist in be- io zug auf den sauren Ester quantitativ.
Die Hydroperoxyderivate von Nonadecanosäureamid-N-eicosakisäthylenoxid werden bei der Emulsionspolymerisation von Styrol verwendet.
Die Polymerisation erfolgt ähnlich der, die im Beispiel 1 beschrieben ist.
Die Polymerenausbeute ist im Laufe von 2 Stunden quantitativ. is
Die Molekularmasse beträgt 1 500 000.
Die durchschnittlichen Partikelabmessungen sind 0,07 μΐη.
Der entstehende Latex enthält kein Koagulat und bleibt bei einer Lagerung im Laufe von 1 Jahr im Aggregatzustand beständig.
Die Hydroperoxyderivate von Nonadecanosäureamid-N-(eicosakisäthylenoxid) können auch bei der Emul- 20 sionspolymerisation der anderen im Beispiel 1 beschriebenen Vinylmonomcre verwendet werden.
Beispiel 9
Die Versuchsbedingungen sind jenen ähnlich, die im Beispiel 1 beschrieben sind, jedoch verwendet man 25 anstelle von Octadecyloxyeicoskisäthylenoxid und 4-Methyl-cis-zi'-tetrahydrophthalannydrid ein Gemisch der Sekundärisomere von Tetradecyloxyeicosakisäthylenoxid und Pen'adecyloxyeicosakisäthylenoxid sowie cis- ^/♦-Tetrahydrophthalanhydrid. Das Molverhältnis der Reagenzien ist jenem ähnlich, das im Beispiel 1 beschrieben ist.
Das ausgeschiedene Acylierungsprodukt stellt ein Gemisch des sauren cis-zf-Tetrahydrophthalesters der 30 Sekundärisomere vom Tetradecyloxyeicosakisäthylenoxid und Pentadecyloxyeicosakisäthylenoxid dar:
CH2 O
/ \ Il
HC CH- C-(O- CH2- CHj)5-O- C14-I5H*-,, (61) 35
HC CH- C — OH
\ / Il
CH2 O
Die dargestellte Struktur wird durch die folgenden Daten bestätigt:
Säurezahl:
Istwert 44.2; berechneter Wert 44,6.
45 Elementaranalyse:
Istwerte, %: H 9,1; C 59,5; berechnete Werte. %: H 93; C 59,8.
Im IR-Spektrum des synthetisierten Stoffes ist eine Absorption im Bereich von 1740 cm-1 vorhanden, die für Carbonyigruppen kennzeichnend ist. 50
Die Ausbeute an Acylierungsprodukt beträgt in bezug auf das Gemisch der Sekundärisomere von Tetradecyloxyeicosakisäthylenoxid und Pentadecyloxyeicosakisäthylenoxid 78%.
Die Ozonisierung führt man ähnlich dem Beispiel 1 durch. Man erhält ein Gemisch der Sekundärisomeren der Hydroperoxyderivate von Tetradecyloxyeicosakisäthylenoxid und Pentadecyloxyeicosakisäthylenoxid.
55 i. Ein Gemisch der Sekundärisomeren gemäß der aligemeinen Formel
O O
Il Il
HO —C-CH CH-C-iO—CH7-CH2)t-O—Cm-UH2^31 (62) «,
II"
CH2 CH2
I I
H5C2O-C-H C = O
j j
Ο—Ο—Η Η
2. Ein Gemisch der Sekundärisomeren gemäß der allgemeinen Formel
O O
Il Il
HO —C-CH CH-C-(O-CH2-CH2^5-O-C14-UH29-J1 (63)
CH2 CH2
O = C H — C-OC2Hj
I I
H 0—0—H
Die dargestellten Strukturen der Verbindungen werden durch die Folgenden Daten bestätigt:
is Elementaranalyse:
Istwerte, %: H 9,5; C 57,0; berechnete Werte, %: H 9,3; C 57,5.
Gehalt an aktivem Sauerstoff:
Istwert. %: !,15; berechneter Wert, %: !,!8.
Molekularmasse:
Istwert 1290, berechneter Wert 1347.
Oberflächenspannung der Wasserlösung 45 ■ 10-'N/mm2.
Kritische Konzentration der Mizellenbildung 0,007 g/l.
Die Ausbeute an Hydroperoxyderivaten des Gemisches aus den Sekundärisomeren von Tetradecyloxyeicosakisäthylenoxid und Pentadecyloxyeicosakisäthylenoxid ist in bezug auf das Ausgangsgemisch aus den Sekundärisomeren von Tetradecyloxyeicosakisäthylenoxid und Pentadecyloxyeicosakisäthylenoxid quantitativ.
Die Hydroperoxyderivate des Gemisches aus den Sekundärisomeren von Tetradecyloxyeicosakisäthylenoxid ι ad Pentadecyloxyeicosakisäthylenoxid werden bei der Emulsionspolymerisation von Styrol verwendet.
Die Styroipolymerisation erfolgt ähnlich dem Beispiel 1 ,jedoch bei pH = 10.
Die Polymerenausbeute ist im Laufe von 1,8 Stunden quantitativ.
Die Molekularmasse beträgt 1 000 000.
Die durchschnittlichen Partikelabmessungen sind 0,06 μπι.
Der entstehende Latex enthält kein Koagulat und bleibt bei einer Lagerung im Laufe von einem Jahr im Aggregatzustand beständig.
Die Hydroperoxyderivate des Gemisches aus den Sekundärisomeren von Tetradecyloxyeicosakisäthylenoxid und Pentadecyloxyeicosakisäthylenoxid können auch bei der Emulsionspolymerisation der anderen im Beispiel 1 beschriebenen Vinylmonomeren verwendet werden.
Beispiel 10
Die Versuchsbedingungen sind jenen ähnlich, die im Beispiel 1 beschrieben sind, jedoch verwendet man anstelle von 4-Methyl-cis-^i4-tetrahydrophthalanhydrid cis-^-Tetrahydrophthalanhydrid.
Das Molverhältnis der Reagenzien ist jenem ähnlich, das im Beispiel 1 beschrieben ist
Das ausgeschiedene Acylierungsprodukt ist ein saurer cis-^-Tetrahydrophthalester von Octadecyloxyeicosakisäthyienoxid.
>
/ \ Il
HC CH- C-(O- CH2- CH2Jg-O- Ci,H„ (64)
HC CH-C —OH
\ / Il
CH2 O
Die dargestellte Struktur wird durch die folgenden Daten bestätigt:
Säurezahl:
Istwert 42^; berechneter Wert 43,0.
Elementaranalyse:
Istwerte. %: H 93; C 60,2; berechnete Werte, %: H 9,7; C 60,7.
Im IR-Spektrum des synthetisierten Stoffes ist eine Absorption im Bereich von 1740 cm-' vorhanden, die für Carbonylgruppen kennzeichnend ist
Die Ausbeute an Acylierungsprodukt beträgt in bezug auf Octadecyloxyeicosakisäthylenoxid 70%.
Die Ozonisierung führt man wie im Beispiel I durch, un.sicllc von Äthyl- verwendet man jedoch Methylalkohol.
Man erhält ein Gemisch aus zwei Isomeren der Hydroperoxyderivate von Octadecyloxyeicosakisäthylenoxid:
1) HO —C-CH CH-C-<O — CH1-CH,)sf-O — C11Hn (65)
CH3 CH2
I I
H —C —OCHj C = O
I I
0—0—H H
OO 15
Il Il
2) HO —C-CH CH-C-(O-CH2-CH2W-O-C11Hn (66)
CH2 CH2
I I
O = C H — C — OCH3
I I
H Ο—Ο—Η
Die dargestellten Strukturen werden durch die folgenden Daten bestätigt:
Elementaranalyse:
Istwerte, %: H 9,1; C 583; berechnete Werte, %: H 9.4; C 58,0.
30 Gehalt an aktivem Sauerstoff:
Istwert, %: 1,07; berechneter Wert, °/o: 1,15.
Molekularmasse:
Istwert 1300, berechneter Wert 1382. 35
Oberflächenspannung44 - ΙΟ-7 N/mm2.
Kritische Konzentration der Mizellenbildung 0,006 g/l.
Die Ausbeute an Hydroperoxyderivaten von Octadecyloxyeicosakisäthylenoxid ist in bezug auf den sauren 40 Ester quantitativ.
Die Hydroperoxyderivate von Octadecyloxyeicosakisäthylenoxid werden bei der Emulsionspolymerisation von Styrol verwendet
Die Polymerisation erfolgt ähnlich der im Beispiel 1.
Die Polymerenausbeute ist im Laufe von 2 Stunden quantitativ. 45
Die Molekularmasse beträgt 1 200 000.
Die durchschnittlichen Partikelabmessungen betragen 0,07 μιη.
Der entstehende Latex enthält kein Koagulat und bleibt bei einer Lagerung im Laufe von wenigstens einem Jahr im Aggregatzustand beständig.
Die Hydroperoxyderivate von Octadecyloxyeicosakisäthylenoxid können auch bei der Emulsionspolymerisa- 50 tion der anderen im Beispiel 1 beschriebenen Vinylmonomeren verwendet werden.
Beispiel 11
Die Versuchsbedingungen sind jenen ähnlich, die im Beispiel 1 beschrieben sind, jedoch verwendet man 55 anstelle von ^Methyl-cis-^-tetrahydrophthalanhydrid cis-^-Tetrahydrophthalanhydrid.
Das Molverhältnis der Reagenzien ist jenem ähnlich, das im Beispiel 1 beschrieben ist
Das Acylierungsprodukt, und zwar der saure cis-^f-Tetrahydrophthalester von Octadecyloxyeicosakisäthylenoxid, ist im Beispiel 10 beschrieben.
Die Ozonisierung führt man im Chloroformmedium in Anwesenheit von Nonyialkohol durch. Die Ozonisie- 60 rungsbedingungen sind jenen ähnlich, die im Beispiel 1 beschrieben sind. Das Molverhältnis der Komponenten Chloroform zu Nonyialkohol zu saurem Ester beträgt 5:1 :1.
Man erhält ein Gemisch aus zwei Isomeren der Hydroperoxyderivate von Octadecyloxyeicosakisäthylenoxid:
0 0
5 χ) HO —C-CH CH-C-(O-CH2-CHjW-O-Ci1Hj7 (67)
I I
CH2 CH2
I I
H ,,C9O- C C = O
I I
O—O—H H
O O
Il Il
15 2) HO —C-CH CH-C-(O-CH2-CH2^-O-C11H37 (68)
CH2 CH2
I I
20 O = C H-C-OC9H1,
H Ο—Ο—Η
Die dargestellten Strukturen werden durch die folgenden Daten bestätigt:
Elementaranalyse:
Istwerte, %: H 93;C 60,0; berechnete Werte, %: H 9,8; C 60,2.
Gehalt an aktivem Sauerstoff:
30 Istwert, % 1,03; berechneter Wert, % 1,07.
Molekularmasse:
Istwert 1450, berechneter Wert 1494.
35 Oberflächenspannung 42 · 10~7 N/mm2.
Kritische Konzentration der Mizellenbildung 0,005 g/l.
Die Ausbeute an Hydroperoxyderivaten ist in bezug auf den sauren Ester quantitativ.
Die Hydroperoxyderivate von Octadecyloxyeicosakisäthylenoxid werden bei der Emulsionspolymerisation 40 von Styrol verwendet.
Die Polymerisation erfolgt ähnlich der, die im Beispiel 1 beschrieben ist, jedoch bei pH = 11.
Die Polymerenausbeute ist im Laufe von 1,5 Stunden quantitativ.
Die Molekularmasse beträgt 850 000.
Die durchschnittlichen Partikelabmessungen sind 0,05 μίτι.
45 Der entstehende Latex enthält kein Koagulat und bleibt bei einer Lagerung im Laufe von einem Jahr im Aggregatzustand beständig.
Die Hydroperoxyderivate von Octadecyloxyeicosakisäthylenoxid können auch bei der Emulsionspolymerisation der anderen im Beispiel 1 beschriebenen Vinylmonomeren verwendet werden.

Claims (1)

  1. Patentansprüche: 1. Hydroperoxiderivate von oxyäthylierten Verbindungen der allgemeinen Formel
    R1-(OCH2CH2J2-X-R dabei bedeuten:
    X = -O-,
    O
    Il Il
    R1= HO—C—CH-CH-C— CH2 CH1
    I I
    R4 R3
    R = n-Alkyl mit C8 bis C20, sekundäres Alkyl mit Ci4,Ci5 oder
    mit R2 = n-AlkylmitCsbisCi* a — eine ganze Zahl von 10 bis
    I I
    R3UJIdR4= R3 C = O oder= R6 —C — OR7
    OOH
    wobei R3 Φ R*, mit Rs und R6 = — H oder-CH3, R7 = n-AlkylmitCi bis C; oder für
    —ο—c—
    Il ο
    a = 10, R = C12H25.
    Rs' H oder-CH3
    R6' H oder-CH3
    R.
    HO — C — CH- CH- C — RJ-CH CH-RJ
    I I
    R4 Rj
    RjundR„= H — C = O oder
    H — C —OC3H5 OOH
    wobei R3 Φ oder für
    -NHC-
    Il ο
    —C11H37
    R1= HO—C-CH
    a = 2C
    H—C=O oder
    H—C—OC2H5
    OOH
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