Laurinlactam

Strukturformel
Laurinlactam
Allgemeines
Name	Laurinlactam
Andere Namen	Laurolactam 12-Amino-dodecansäurelactam 12-Aminododecanolactam Azacyclotridecan-2-on 2-Azacyclotridecanon Cyclododecalactam Dodecan-12-lactam Dodecyllactam Laurinolactam
Summenformel	C12H23NO
Kurzbeschreibung	beiger bis farbloser kristalliner Feststoff<ref name="Sigma">Datenblatt 12-Amino-dodecansäurelactam bei Sigma-AldrichVorlage:Abrufdatum (PDF).</ref>
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Vorlage:CASRN EG-Nummer 213-424-8 ECHA-InfoCard 100.012.204 PubChem 13690 DrugBank Wikidata [[:d:|]]
Eigenschaften
Molare Masse	197,32 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	0,973 g·cm−3 (20 °C)<ref name="Gestis">Eintrag zu Laurinlactam in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFAVorlage:Abrufdatum (JavaScript erforderlich)</ref>
Schmelzpunkt	150–153 °C<ref name="Sigma" /> 151,8 °C bei 1013 hPa<ref name="Arkema">GPS Safety Report: Dodecane-12-lactam (Memento vom 3. Februar 2014 im Internet Archive)</ref>
Siedepunkt	348 °C bei 1013 hPa<ref name="Gestis" />
Löslichkeit	sehr schwer in Wasser (0,223 g·l−1 bei 20 °C)<ref name="Arkema" /> löslich in Dioxan, Benzol, Cyclohexan, Cyclododecanon<ref name="SIDS" />
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung<ref name="Sigma" /> keine GHS-Piktogramme H- und P-Sätze H: keine H-Sätze P: keine P-Sätze<ref name="Sigma" />
Toxikologische Daten	2330 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)<ref name="SIDS">Vorlage:SIDS</ref> >2000 mg·kg−1 (LD50, Ratte, transdermal)<ref name="SIDS" />
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Laurinlactam (im Englischen meist ) ist ein makrocyclisches Lactam, das als Monomer für Polyamid 12 und als Comonomer für Copolyamide Verwendung findet.<ref name="Ullmann">T. Schiffer, G. Oenbrink: Cyclododecanol, Cyclododecanone, and Laurolactam. In: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH, Weinheim 2002, doi:10.1002/14356007.a08_201.</ref>

Herstellung

Das bei der Oxidation von Cyclododecan mit Luft oder Sauerstoff in Gegenwart von Borsäure und Übergangsmetallsalzen, z. B. Cobalt(II)-acetat anfallende, auch als Ol/On-Gemisch bezeichnete Cyclododecanol/Cyclododecanon-Gemisch<ref name="Arpe">H.-J. Arpe: Industrielle Organische Chemie. 6., vollst. überarb. Auflage. Wiley-VCH Verlag, Weinheim, 2007, ISBN 978-3-527-31540-6.</ref> wird an einem Kupferkontakt quantitativ zu Cyclododecanon dehydriert und dieses mit Hydroxylamin zum Cyclododecanonoxim umgesetzt. Das Oxim wird in einer Beckmann-Umlagerung in Gegenwart einer starken Säure zu Laurinlactam umgelagert.<ref>Douglass F. Taber, Patrick J. Straney: The Synthesis of Laurolactam from Cyclododecanone via a Beckmann Rearrangement. In: Journal of Chemical Education. Band 87, Nr. 12, Dezember 2010, S. 1392–1392, doi:10.1021/ed100599q (PDF). </ref><ref>Patent US8309714: Process for producing laurolactam.. Veröffentlicht am 13. November 2012, Anmelder: Ube Industries, Ltd., Erfinder: J. Kugimoto et al..‌</ref><ref>Y. Furuya u. a.: Cyanuric Chloride as a Mild and Active Beckmann Rearrangement Catalyst. In: J.Am.Chem.Soc. 127, Nr. 32, 2005, S. 11240–11241, doi:10.1021/ja053441x</ref>

Laurinlactam-Synthese

Laurinlactam-Synthese

Ein alternativer Prozess unterwirft Cyclododecan einer Photonitrosierung mit Nitrosylchlorid<ref name="Arpe" /> in Gegenwart von wasserfreiem Chlorwasserstoff.<ref>Patent US6197999: Photonitrosation of cyclododecane in chloroform in quasi-anhydrous medium.. Veröffentlicht am 6. März 2001, Anmelder: Atofina, Erfinder: J. Ollivier, D. Drutel.‌</ref> Das entstehende Cyclododecanonoxim wird mit konzentrierter Schwefelsäure extrahiert und durch Erhitzen auf 160 °C zu Laurolactam umgelagert. Die Gesamtausbeute (Photonitrosierung + Beckmann-Umlagerung) beträgt bis zu 93 % d.Th. Laurinlactam wird in Europa von Arkema und Evonik Industries sowie in Japan von einem Gemeinschaftsunternehmen der Ems-Grivory und der Ube Industries hergestellt.

Eigenschaften

Laurinlactam ist ein praktisch wasserunlöslicher, in technischer Qualität meist beige gefärbter und in reinem Zustand (Monomerqualität mit 99,9 % Reinheit) weißer kristalliner Feststoff, der in vielen organischen Lösungsmitteln, z. B. 1,4-Dioxan, Benzol, Cyclohexan, löslich ist. Die Reinigung erfolgt konventionell durch mehrstufige Destillation unter vermindertem Druck.<ref name="Ullmann" /> Die Kombination von Destillation und Kristallisation aus Lösung oder Schmelze liefert sehr reines Laurinlactam (>99 %).<ref>Patent US8399658: Method for isolation of laurolactam from a laurolactam synthesis process stream. Veröffentlicht am 19. März 2013, Anmelder: Evonik Degussa GmbH, Erfinder: A. Hengstermann et al..‌</ref> Das von Laurinlactam ausgehende Gefahrenpotential wird als niedrig beurteilt.<ref name="SIDS" />

Verwendung

Die ringöffnende Polymerisation des Monomers Laurinlactam verläuft zunächst bei Zusatz von Wasser in einer Vorpolymerisation bei ca. 300 °C unter Druck zu einem Prepolymer, das in einer folgenden Polykondensationstufe bei normalem oder vermindertem Druck und Temperaturen von ca. 250 °C zu höhermolekularem Polyamid 12 (PA 12: -[NH-(CH₂)₁₁-CO]_n-) reagiert.<ref>Patent US5362448: Continuous polymerization method of laurolactam and apparatus therefor. Veröffentlicht am 8. November 1994, Anmelder: Ube Industries, Ltd., Erfinder: A. Kawakami et al..‌</ref>

Polyamid12

Polyamid12

Als Comonomer findet Laurinlactam zusammen mit ε-Caprolactam Verwendung zur Herstellung von Copolyamid 6/12.<ref>Patent DE3730504: Copolyamides containing caprolactam and laurolactam, process for the preparation thereof and use thereof for heat-sealing textiles. Veröffentlicht am 16. März 1989, Anmelder: Atochem Werke GmbH, Erfinder: E. De Jong et al..‌</ref>

Einzelnachweise

<references />