PREPARACION DE POLIISOCIANATOS QUE CONTIENEN GRUPOS URETDIONA.
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E08006854.
Solicitante: BAYER MATERIALSCIENCE AG.
Nacionalidad solicitante: Alemania.
Dirección: HEYMANNSTRASSE 40,51373 LEVERKUSEN.
Inventor/es: RICHTER, FRANK, HALPAAP, REINHARD, DR..
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 4 de Abril de 2008.
Fecha Concesión Europea: 27 de Enero de 2010.
Clasificación Internacional de Patentes:
- C07D229/00 QUIMICA; METALURGIA. › C07 QUIMICA ORGANICA. › C07D COMPUESTOS HETEROCICLICOS (Compuestos macromoleculares C08). › Compuestos heterocíclicos que contienen ciclos de menos de cinco miembros que tienen dos átomos de nitrógeno como únicos heteroátomos del ciclo.
Clasificación PCT:
- C07D229/00 C07D […] › Compuestos heterocíclicos que contienen ciclos de menos de cinco miembros que tienen dos átomos de nitrógeno como únicos heteroátomos del ciclo.
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.
Fragmento de la descripción:
Preparación de poliisocianatos que contienen grupos uretdiona.
La invención se refiere al uso de fosfinas especiales como catalizadores para la dimerización de isocianatos (formación de uretdionas) y a un procedimiento para la preparación de poliisocianatos con alto contenido de grupos uretdiona.
Los isocianatos alifáticos que presentan grupos uretdiona basados en diisocianatos alifáticos lineales dado el caso ramificados destacan por una viscosidad especialmente baja. Los productos basados en diisocianatos cicloalifáticos son generalmente sustancias de altamente viscosas a sólidas que pueden utilizarse como reticulantes libres de emisiones por disociación internamente bloqueados en sistemas de recubrimiento.
Una visión general sobre la oligomerización de isocianatos se facilita en J. Prakt. Chem./Chem. Ztg. 1994, 336, 185-200.
Las tris(dialquilamino)fosfinas (documento DE-A 3 030 513) dado el caso junto con cocatalizadores (documento DE-A 3 437 635) presentan una buena selectividad para la formación de grupos uretdiona (selectividad de uretdiona). No obstante, el grave defecto del alto potencial cancerígeno de sus óxidos de fósforo, por ejemplo, triamida de ácido hexametilfosfórico, se opone a su aplicabilidad técnica.
El documento DE-A 3 739 549 da a conocer la dimerización catalítica de NCO con 4-dialquilaminopiridinas como, por ejemplo, 4-dimetilaminopiridina (DMAP), pero transcurriendo selectivamente la formación de uretdionas sólo en el caso de isocianatos cicloalifáticos especiales como isoforondiisocianato (IPDI). Los isocianatos alifáticos lineales como hexametilendiisocianato (HDI), así como los isocianatos alifáticos lineales ramificados como trimetilhexanodiisocianato (TMDI) y metilpentanodiisocianato (MPDI), proporcionan productos de reacción heterogéneos principalmente fuertemente coloreados con la DMAP y compuestos relacionados.
El documento DE-A 1 670 720 da a conocer la preparación de poliisocianatos alifáticos que presentan grupos uretdiona utilizándose como catalizadores fosfinas terciarias con al menos un sustituyente alifático, así como trifluoruro de boro y sus aductos. Se indica que altas proporciones de grupos uretdiona en el producto sólo pueden obtenerse a bajas conversiones y temperaturas de reacción entre 50 y 80ºC, formándose también al mismo tiempo trímeros de isocianato (isocianuratos e iminooxadiazindionas) y, especialmente a mayor temperatura, otros productos secundarios como carbodiimidas o uretoniminas. Las uretoniminas son muy especialmente problemáticas ya que durante el almacenamiento tienden a la liberación de isocianato monomérico.
El documento DE-A 10254878 describe el uso de fosfinas que presentan al menos un resto cicloalifático unido a P como catalizadores para la dimerización de NCO. Estos catalizadores destacan por una selectividad de uretdiona esencialmente superior en comparación con otras trialquilfosfinas del estado de la técnica. La utilización de un caso especial de estas fosfinas, representantes que presentan restos bicíclicos, para la misma utilización se describe en el documento DE 10354544.
Se ha encontrado ahora de manera sorprendente que las fosfinas que presentan al menos un resto alquilo terciario unido directamente a fósforo también son muy adecuadas como catalizadores para la formación selectiva de uretdiona (dimerización de isocianatos).
Es objeto de la invención el uso de fosfinas que presentan uno o dos restos alquilo terciarios unidos directamente a fósforo en la formación de uretdiona (dimerización de isocianato).
"Restos alquilo terciarios unidos directamente a fósforo" significa que el átomo de carbono unido directamente al fósforo es un átomo de C terciario, es decir, un átomo de C tal que además del enlace C-P también presenta enlaces sencillos a otros tres átomos de C.
Las fosfinas preferidas para la dimerización de isocianatos corresponden a la fórmula I:
en la que
Los compuestos preferidos de fórmula I son aquellos en los que R1 representa terc-butilo (2-metil-prop-2-ilo), terc-amilo (2-metil-but-2-ilo) o adamantilo (triciclo[3.3.1.1]dec-1-ilo).
Ejemplos de fosfinas que van a utilizarse según la invención son: terc-butil-dimetilfosfina, terc-butil-dietilfosfina, terc-butil-di-n-propilfosfina, terc-butil-di-isopropilfosfina, terc-butil-dibutilfosfina, pudiendo representar butilo los isómeros n-butilo, iso-butilo, 2-butilo, así como ciclobutilo, pero no terc-butilo, terc-butil-dihexilfosfina (todos los restos hexilo isoméricos que no presentan átomos de C terciarios unidos directamente a P), terc-butil-dioctilfosfina (todos los restos octilo isoméricos que no presentan átomos de C terciarios unidos directamente a P), di-terc-butil-metilfosfina, di-terc-butil-etilfosfina, di-terc-butil-n-propilfosfina, di-terc-butil-isopropilfosfina, di-terc-butil-butilfosfina (todos los restos butilo isoméricos que no presentan átomos de C terciarios unidos directamente a P, véase anteriormente), di-terc-butil-hexilfosfina (todos los restos hexilo isoméricos que no presentan átomos de C terciarios unidos directamente a P), di-terc-butil-octilfosfina (todos los restos octilo isoméricos que no presentan átomos de C terciarios unidos directamente a P), terc-amil-dimetilfosfina, terc-amil-dietilfosfina, terc-amil-di-n-propilfosfina, terc-amil-di-isopropilfosfina, terc-amil-dibutilfosfina (todos los restos butilo isoméricos que no presentan átomos de C terciarios unidos directamente a P), terc-amil-dihexilfosfina (todos los restos hexilo isoméricos que no presentan átomos de C terciarios unidos directamente a P), terc-amil-dioctilfosfina (todos los restos octilo isoméricos que no presentan átomos de C terciarios unidos directamente a P), di-terc-amil-metilfosfina, di-terc-amil-etilfosfina, di-terc-amil-n-propilfosfina, di-terc-amil-isopropilfosfina, di-terc-amil-butilfosfina (todos los restos butilo isoméricos que no presentan átomos de C terciarios unidos directamente a P), di-terc-amil-hexilfosfina (todos los restos hexilo isoméricos que no presentan átomos de C terciarios unidos directamente a P), di-terc-amil-octilfosfina (todos los restos octilo isoméricos que no presentan átomos de C terciarios unidos directamente a P), adamantildimetilfosfina, adamantildietilfosfina, adamantildi-n-propilfosfina, adamantildi-isopropilfosfina, adamantildibutilfosfina (todos los restos butilo isoméricos que no presentan átomos de C terciarios unidos directamente a P, véase anteriormente), adamantildihexilfosfina (todos los restos hexilo isoméricos que no presentan átomos de C terciarios unidos directamente a P), adamantildioctilfosfina (todos los restos octilo isoméricos que no presentan átomos de C terciarios unidos directamente a P), diadamantilmetilfosfina, diadamantiletilfosfina, diadamantil-n-propilfosfina, diadamantilisopropilfosfina, diadamantilbutilfosfina (todos los restos butilo isoméricos que no presentan átomos de C terciarios unidos directamente a P), diadamantilhexilfosfina (todos los restos hexilo isoméricos que no presentan átomos de C terciarios unidos directamente a P), así como diadamantiloctilfosfina (todos los restos octilo isoméricos que no presentan átomos de C terciarios unidos directamente a P).
Éstas pueden usarse para la formación de uretdionas solas, en mezclas discrecionales entre sí o en mezclas con otras alquil, aralquil y/o arilfosfinas primarias, secundarias y/o terciarias.
Otro objeto de la invención es un procedimiento para dimerizar isocianatos en el que se hacen reaccionar
Reivindicaciones:
1. Uso de fosfinas que presentan uno o dos restos alquilo terciarios unidos directamente a fósforo en la formación de uretdionas (dimerización de isocianatos).
2. Uso según la reivindicación 1, caracterizado porque las fosfinas corresponden a la fórmula I:
en la que
3. Uso según la reivindicación 2, caracterizado porque en la fórmula I R1 = terc-butilo, terc-amilo o adamantilo.
4. Uso según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque para la dimerización se utilizan di- o poliisocianatos alifáticos, cicloalifáticos o aralifáticos de una funcionalidad NCO
5. Procedimiento para dimerizar isocianatos, en el que se hacen reaccionar
6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque la dimerización se efectúa a una temperatura de 0 a 150ºC hasta una conversión de los grupos NCO del 5 al 90% en mol y después se interrumpe.
7. Procedimiento según la reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque en el componente a) se utilizan di- o poliisocianatos alifáticos, cicloalifáticos o aralifáticos de una funcionalidad NCO
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