Verfahren zur Herstellung Carbonat-terminierter Urethane

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung Carbonat-termmierter Urethane.

Für eine Vielzahl von Materialien und Anwendungen ist die dauerhafte Funktionahsierung von Oberflächen von Bedeutung. Materialoberflächen können zum Beispiel durch Beschichtung mit Heparin biokompatibel gemacht werden Andere Anwendungen sind schmutzabweisende und bakteriostatische Ausrüstungen und die Verbesserung der Haftung von Klebstoffen und Lacken.

Auch die gezielte Modifizierung von Biomolekülen ist in vielen Fällen wünschenswert So ist es beispielsweise bekannt, dass die biologische Halbwertszeit verschiedener Wirkstoffe durch Anfügen von Polyoxyalkyienresten verbessert werden kann

Aus EP-A-I 541 568 sind beispielsweise reaktive cychsche Carbonate der allgemeinen Formel 1 bekannt,

wobei R' für C ₁ -Ci ₂ Alkylen steht und R" verschiedenste organische Reste darstellen kann. Diese reaktiven cychschen Carbonate lassen sich mit Nukleophilen, z.B. Hydroxy- oder primären oder sekundären Aminogruppen von Biomolekülen, Polymeren oder an Substratoberflächen umsetzen, wobei es zur öffnung des cychschen Carbonatrings kommt unter gleichzeitiger kovalenter Anbmdung an das Biomolekül, das Polymer oder sonstige Substratoberflächen.

Die Herstellung der reaktiven cychschen Carbonate der Formel (1) erfolgt dabei durch Umsetzung der phenylsubstituierten cychschen Carbonate der allgemeinen Formel (2),

mit Ammen der allgemeinen Formel (3) H ₂ N-R ^' (3)

Nachteilig ist bei dieser Synthese die Freisetzung von Phenol als Nebenprodukt der Substitution mit dem Amin in äquimolaren Mengen. Je nach erhaltenem Reaktionsprodukt der Formel (1) ist die Abtrennung des toxikologisch problematischen Phenols mit hohem Aufwand verbunden

Die US-A-5,115,045 betrifft Isocyanat-reaktive Zusammensetzungen, die zur Herstellung von Polyurethanen eingesetzt werden Diese Isocyanat-reaktiven Zusammensetzungen basieren auf dem Umsetzungsprodukt von (a) einem Di- oder Polychlorformiatester des Typs Q-[X-COY] _n , wobei X Sauerstoff und Y Chlor bedeuten kann, n mindestens 2 ist und Q einen organischen Rest darstellt, mit (b) einer mehrfach-funktionellen Verbindung, die neben den funktionellen Gruppen, welche mit dem Di- oder Polychlorformiatester (a) abreagieren, zwingend mindestens eine Immo- oder Enammogruppe enthalten muss. Es werden keine Di- oder Polychlorformiatester (a) beschrieben, die cychsche Carbonatgruppen aufweisen. Die Herstellung der Di- oder Polychlorformiatester erfolgt durch Umsetzung von Polyolen mit Acylierungsmitteln wie Phosgen. Aus den Imino- und/oder Enaminogruppen, die m der mehrfach-funktionellen Verbindung (b) enthalten sind, kann später durch Hydrolyse eine gegenüber Isocyanaten reaktive Aminogruppe erhalten werden.

Aus DE-A-26 095 02 ist ein Verfahren bekannt, in dem ein bi funktionelles Isocyanat mit einem Polyoxyalkylenpolyamin umgesetzt werden kann. Dabei werden Koppelprodukte erhalten, die über Harnstoffgruppen miteinander verbunden sind.

Aus EP-A-O 328 150 ist ein Verfahren bekannt, dass die Umsetzung von Cyclocarbonat- terminierten Alkoholen mit Carbonsäureanhydriden beschreibt Dabei werden Cyclocarbonat- termmierte Ester erhalten, die für vielfältige weitere Reaktionen verwendet werden können. Beschrieben wird ferner m Beispiel 18 die Umsetzung von Hexamethylendiisocyanat mit

Glycerincyclocarbonat in Dimethoxyethan. Hierbei wird ein deutlicher überschuss von 3 äquivalenten Hexamethylendiisocyanat bezogen auf 1 äquivalent Glycerincyclocarbonat eingesetzt. Die Entfernung des nach der Umsetzung zurückbleibenden Hexamethylendiisocyanats ist ein wirtschaftlich und auch ökologisch unerwünschter Zusatzschritt.

Da ein hoher Bedarf nach reaktiven cyclischen Carbonaten zur Oberflächenbehandlung besteht, lag dieser Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Herstellverfahren bereitzustellen.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der allgemeinen Formel (I),

woπn

R ¹ für C _r Ci ₂ -Alkylen steht,

R ² für C ₁ -C ₃₀ -AIlCyI, C ₂ -C ₃₀ -Alkenyl, Ci-C ₃₀ -Halogenalkyl, C ₁ -C ₆ -AIlCyIoXy-C ₁ -C ₃₀ - alkyl, Q-Q-Alkylcarbonyloxy-d-Qo-alkyl, Di{CrCi ₈ -alkyl)ammo-CrC ₃ o-alkyl, Di(C ₇ -C ₁₁ -aralkyl)ammo-C ₁ -C ₃₀ -alkyl, Di(allyl)amino-C _r C ₃ o-alkyl, Ammonio-C _ϊ - C ₃₀ -alkyl, Polyoxyalkylen-Q-Cso-alkyl, Polysiloxanyl-C _r C ₃₀ -alkyl, (Meth)acryl- oyloxy-Q-C^-alkyl, Di(C ₁ -C ₆ -alkyl)phosphono-C ₁ -C ₃₀ -alkyl, Di(C _r C ₆ -alkyl)- phosphonato-Q-Qo-alkyl, S-Imtdazolio-Cj-Qo-Alkyl, -[C ₂ -C ₆ -Alkylen-O] _x -[C ₂ - C ₆ -Alkylen-O] _y -R, wobei R für C ₁ -C ₆ -AIlCyI steht, x = 0-50 und y = 0-50 ist, entweder x oder y mindestens 1 ist und die beiden Alkylenreste verschieden smd, wenn x und y beide ungleich 0 sind, oder einen Sacchaπdrest steht, oder aber

R ² für einen Fluoresceinyl-Rest oder einen über eine C _r C ₃ o-Alkylengruppe gebundenen Pyren-, Fluorescem-, Cumarin-, 4,4'-Bisstyrylbiphenyl-, Pyrazohn-, Hydrochmolon-, Benzoxazol-, Benzisoxazol-, Benzimidazol- oder Flavonsaure- Re st steht. durch Umsetzung von Verbindungen der allgemeinen Formel (II)

woπn R ¹ die für die allgemeine Formel (I) genannte Bedeutung hat, mit einem Isocyanat der allgemeinen Formel (III)

OCN — R ² (Mi) worin R ² die für die allgemeine Formel (I) beschriebene Bedeutung hat.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht m der Vermeidung von Phenol als Nebenkomponente. Insbesondere vorteilhaft ist, dass es sich bei dieser Reaktion um eme Additionsreaktion handelt, bei der prinzipiell keine weiteren Nebenkomponenten entstehen. Es handelt sich somit um ein Verfahren, welches atomökonomisch eine vollständige Ausbeute liefert.

Die Isocyanate der allgemeinen Formel (III) sind erhältlich durch Umsetzung der Amme der allgemeinen Formel (IV)

H ₂ N — R ² (IV) worin R ² die für die allgemeine Formel (I) beschriebene Bedeutung hat, mit Phosgen

Sofern in dieser Anmeldung der Begriff „substituiert" verwendet wird, so bedeutet dies im Sinne dieser Anmeldung, dass em Wasserstoff- Atom an einem angegebenen Rest oder Atom durch eme

der angegebenen Gruppen ersetzt ist, mit der Maßgabe, dass die Wertigkeit des angegebenen Atoms nicht überschritten wird und die Substitution zu einer stabilen Verbindung führt

Im Rahmen dieser Anmeldung und Erfindung können alle zuvor genannten und im Folgenden genannten, allgemeinen oder m Vorzugsbereichen genannten Definitionen von Resten, Parametern oder Erläuterungen untereinander, also auch zwischen den jeweiligen Bereichen und Vorzugsbereichen m beliebiger Weise kombiniert werden

Der Begriff „Alkyl" soll geradkettige, verzweigte und cyclische Alkylgruppen umfassen. Sofern in dieser Anmeldung nicht explizit anders angegeben, besitzen diese Alkylgruppen jeweils 1 bis 30, bevorzugt 1 bis 24 und besonders bevorzugt 1 bis 18 Kohlenstoffatome Geeignet sind als

Alkylreste beispielsweise Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, sec-Butyl, tert.-Butyl, n-

Pentyl, 1-Methylbutyl, 2-Methylbutyl, 3-Methylbuτyl, neo-Pentyl, 1-Ethylpropyl, Cyclohexyϊ,

Cyclopentyl, n-Hexyl, 1,1-Dimethylpropyl, 1 ,2-Dimethylpropyl, 1 ,2-Dimethylpropyl, 1- Methylpentyl, 2-Methylpentyl, 3-Methylpentyl, 4-Methylpentyl, 1,1-Dimethylbutyl, 1,2-

Dimethylbutyl, 1,3-Dimethylbutyl, 2,2-Dimethylbutyl, 2,3-Dimethylbutyl, 3,3-Dimethylbutyl, 1-

Ethylbutyl, 2-Ethylbutyl, 1,1,2-Trimethylpropyl, 1,2,2-Tπmethylpropyl, 1 -Ethyl- 1-methylpropyl, l-Ethyl-2-methylpropyl, l-Ethyl-2-methylpropyl, n-Heptyl, n-Octyl, Pmakyl, Adamantyl, die isomeren Menthyle, n-Nonyl, n-Decyl, n-Dodecyl, n-Tπdecyl, n-Tetradecyl, n-Hexadecyl und n- Octadecyl.

Der Begriff „Halogenalkyl" bedeutet entsprechend eine Alkylgruppe der zuvor genannten Bedeutung, in der eine oder mehrere Wasserstoffatome durch Halogen, vorzugsweise Chlor oder Fluor, ersetzt sind.

In gleicher Weise bedeuten im Rahmen der Definitionen der Reste R ² und R ³ die Begriffe „AI ky loxyalkyl", , ,Alky Icarbonyl oxyalky 1", „Di(alky l)am inoalkyl"', „Di(aralky l)amino-alky 1", „Di(allyl)aminoalkyl", „Ammonioalkyl", „Polyoxyalkylenalkyl", „Polysiloxanylalkyl", „(Meth)acryloyloxyalkyl" ₅ und „Dialkylphophonoalkyl", „Dialkylphosphonatoalkyl" und 3- „Imidazolioalkyl" einen Alkylrest, m dem ein oder mehrere Wasserstoffatome durch eine

Alkyloxy-Gruppe, eine Alkylcarbonyloxy-Gruppe, eme Dialkylammo-Gruppe, eine Ammomo- Gruppe ((-NR ⁵ ₃ ) ^T , worin R ³ unabhängig voneinander z.B. für Ci-C _]g -Alkyl, C ₂ -C _lg -Alkenyl oder Benzyl stehen können), einen Polyoxyalkylen-Rest, einen Polysüoxanyl-Rest, eme (Meth)acryloyloxy-Gruppe oder eme Imidazolio-Gruppe der folgenden Struktur

wobei R ⁵ für Wasserstoff, C ₁ -C ₁₈ Alkyl, C ₂ -Ci ₈ Alkenyl, bevorzugt Allyl, oder Benzyl steht, ersetzt sind. Wenn R ² und/oder R ³ für Amnion ioalkyl oder Irmdazohoalkyl stehen, ist die Verbindung von einem äquivalent eines Anions, vorzugsweise eines physiologisch verträglichen Anions, wie eines Halogenids, insbesondere Chlorid oder Bromid, Sulfat, Hydrogensulfat, Methosulfat oder Nitrat begleitet.

Der Begriff „Alkenyl" bedeutet eine Alkylgruppe mit 2 bis 30, vorzugsweise 2 bis 24 und insbesondere 2 bis 18 Kohlenstoffatomen, enthält jedoch eine oder mehrere mittel- oder auch endständige C=C Doppelbindungen.

Der Begriff „Alkylen" bedeutet einen divalenten aliphatischen, verzweigten oder unverzweigten Kohlenwasserstoffrest, vorzugsweise einen -(CH ₂ -CH ₂ )-, einen -(CH ₂ -CH(CH ₃ ))-, einen -(CH ₂ - CH(C ₂ H ₅ ))- oder einen -(CH ₂ -CH ₂ -CH ₂ -CH ₂ )- Rest.

Der Polyoxyalkylenrest leitet sich vorzugsweise von Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid oder

Tetrahydrofuran ab, besonders bevorzugt von Ethylenoxid oder Propylenoxid. Er ist am distalen Ende durch einen Rest terminiert, bei dem es sich um Wasserstoff oder einen Ci -Ce Alkyl-Rest handelt.

Der Polysiloxanylrest leitet sich vorzugsweise von Porydrniethylsüoxanen ab und kann geradkettig oder verzweigt sein.

Bei dem Sacchaπdrest handelt es sich z.B. um einen Glucoxyϊrest.

Im erfmdungsgemäßen Verfahren werden bevorzugt Verbindungen der allgemeinen Formel (II) eingesetzt, woπn R ¹ einen C]-C ₆ -Alkylen-Rest, besonders bevorzugt einen Methylen-, Ethylen-, n- Propylen, n-Butylen- oder n-Hexamethylenrest darstellt.

Wenn im erfindungsgemäßen Verfahren Verbindungen der allgemeinen Formel (III) eingesetzt werden, worin R ² für einen Fluoresceinyl-Rest oder einen über eine Ci-C ₃₀ -Alkylengruppe gebundenen Pyren-, Fluorescein-, Cumarin-, 4,4'-Bisstyrylbiphenyl-, Pyrazolm-, Hydrochmolon-,

Benzoxazol-, Benzisoxazol-, Benzimidazol- oder Flavonsäure-Rest steht, so können die vorgenannten Reste R ² auch ein- oder mehrfach substituiert sein. Beispielhaft seien hier die

Substitutionsmuster genannt, die m der WO-A- 2005/108961 beschrieben sind, wobei insbesondere jene Substitutionsmuster bevorzugt sind, die neben der Aminofunktionalität aus der allgemeinen

Formel (IV) keine weiteren, mit Phosgen reaktiven Gruppen enthalten.

Geeigneterweise werden Verbindungen der allgemeinen Formel (III) eingesetzt, bei denen R ² für C _r C ₃₀ -Alkyl, C _r C ₆ -Alkyloxy-C,-C ₃ o-alkyl, C i-C ₆ -Alkylcarbonyloxy-C i-C ₃₀ - alkyl, Di(Ci-C ₆ -atkyl)amino-Ci-C ₃ o-alkyl, Di(C7-Cn-aralkyl)amino-Ci-C3o-alkyl, Di(allyl)arnino-CrC ₃₀ -alkyl, Ammonio-Ci-C ₃₀ -alkyl _s PolyoxyaIkylen-Ci-C ₃ o-alkyl, Polysiloxanyl-Ci-Cso-alkyl, (Meth)acryloyloxy-Ci-C ₃ o-alkyl, 3-Imidazolio-Ci-C ₃₀ -

Alkyl oder [C ₂ -C ₆ -Alkylen-O] _x -[C ₂ -C ₆ -Alkylen-O] _y -C ₁ -C ₆ -Alkyl, wobei x = 0-50 und y = 0-40 sind, entweder aber x oder y mindestens 1 ist und die beiden Alkylerrreste verschieden sind, wenn x und y beide ungleich 0 sind.

Besonders geeignet sind Verbindungen der allgemeinen Formel (HO, bei denen

R ² für Ci-Ci _S -Alkyl, C J-C ₆ - Alkylcarbonyloxy-Q -C ₁₈ - aikyl, Di(C _! -C ₆ -alkyl)aτmno-C ; -C , _g -alkyl, Di(C ₇ -C _u -ar alkyl)ammo-C ^C ₁₈ -alkyl , Di(allyl)amino-Ci-Ci ₈ -alkyl, Ammomo-Ci -C ₁₈ -alkyl, Polyoxyalkylen-Ci-C _lg -alkyl, Polysiloxanyl-Ci -C j _g -alkyl, (Meth)acryloyloxy-C i -Ci ₈ -alkyl, 3 -Imidazolio-C i -C ₃₀ - Alkyl oder [C ₂ -C ₆ - Alkylen-O] _x -[C ₂ -C ₆ -Alkylen-O] _y -C _I -C ₆ -Alkyl, wobei die beiden

Alkylenreste verschieden sind und x = 1-50 und y = 1-40, steht.

Ebenfalls geeignet sind Verbindungen der allgemeinen Formel (III), bei denen R ² für -[C ₂ -C ₆ -Alkylen-O] _x -[C ₂ -C ₆ -Aϊkylen-O] _y -C ₁ -C ₅ -Alkyl steht, wobei die beiden Alkylenreste verschieden und x = 2-40 und y = 2-20 sind.

Weiterhin können Verbindungen der allgemeinen Formel (III) eingesetzt werden, bei denen

-(CH ₂ ) _π -CH((CH ₂ ) _m -CH ₃ )-(CH ₂ ) ₀ -CH ₃ , wobei n+m+o maximal 27 ergeben, -(CH ₂ X ₁ -(CF ₂ ) _P -CF ₃ ,

-(CH ₂ V[O-Si(-O-Si(CH ₃ ) ₃ )3],

-(CH ₂ ) _π -(O-CH ₂ -CH ₂ ) _q -O-R ⁴ -H,

-R«-OR ⁷ ,

-R ⁴ -NR ⁵ ₂ , ,

-R ⁴ -OC(=O)-CR ⁶ =CH ₂ ,

-R ⁴ -PO ₃ R ⁷ ₂ , -R ⁴ -OPO ₃ R ⁷ ₂ oder einen Sacchaπdrest steht, worin

R ⁴ fiir Ci-C _β -Alkylen,

R ⁵ für Wasserstoff, C ₁ -C ₁₃ Alkyl, C ₂ -C ₁₈ Alkenyl, bevorzugt AHyI, oder Benzyl,

R ⁶ für Wasserstoff oder Methyl, R ⁷ für C _r C ₆ -Alkyl und Y für ein äquivalent eines Anions, bevorzugt Chlorid, Bromid,

Sulfat, Hydrogensulfat, Methosulfat oder Nitrat steht, n, m,o unabhängig voneinander eine ganze Zahl von 0 bis 17 sind, p eine ganze Zahl von 1 bis 12 ist und q für eine ganze Zahl von 1 bis 100, bevorzugt 2 bis 50 steht

Die für die Herstellung der Verbindungen der allgemeinen Formel (III) einsetzbaren Amine der allgemeinen Formel (IV) sind entweder kauflich erhältlich oder aber nach dem Fachmann geläufigen Methoden herstellbar.

Geeignete Amme der allgemeinen Formel (IV) sind beispielsweise:

Polyethermonoamme, n-Octylamin, tert-Octylamin, n-Hexylamm, Dihexylamm, Dodecylamm, Octadecylamm, Methyloctadecylamm, Diocrylamm, N,N-Dimethylpropylendiairnn, N ₅ N-Di- methylethylendiamm, 3-Ammopropylrπmethylammoniumiodid, 3-Ammopropyltπmethyl- ammomumbrormd, 3 -Aminopropyltrimethylammomumchloπd, 3 -Arrnnoethyltπmethylammonium- iodid ₃ 3-AmmoethyltπmethyIammomumbromid, 3-Ammoethyltπmethylammoniumchloπd, 3-

Armnopropyldimethyloctylammomumchloπd, 3-Ammopropyldimethyloctylammomumbromid, 3 - (rπmethylsilyl)-propylamm, 3-(tris(tnmethylsilyloxy)silyl)-propylarmn, 3-(trmiethylsilyl)-ethyl- amm, 3-(tπs(tπmethylsilyloxy)silyl)-ethylamm, 3-Aminopropylimidazol, 2-Ammoethylimidazol, 4- Ammobutyhmidazol, 3 -Ammopropyl- 1 -methylimidiazohum-methylsulfat, 3 - Ammopropyl- 1 - butylimidiazoliummethylsulfat, 3-Aminoethyl-l-methyl-imidiazoliummethylsulfat, 3-Aminoethyl-

1 -butylimidiazoliummethyl sulfat, 3 -Ammopropyl- 1 -methyhmidiazoliumchlorid, 3 -Ammopropyl- 1 - butylimidiazohumchloπd, 3-Ammopropyl-l-methylimidiazoliumbromid, 3 -Ammopropyl- 1-butyl- lmidiazohumbromid, 3- Aminoethyl- 1 -methyhmidiazoliumchloπd, 3 -Ammoethyl- 1 -butyl- imidiazolmmchloπd, 3-Ammoethyl-l-methylimidiazoliumbromid und 3 -Aminoethyl- 1-butyl- imidiazolmmbromid.

Polyetheramme der Formel (IV) können in Form von Handelsprodukten der Huntsman Corporation wie z.B. Jeffamm M-600, Jeffamm M-1000, Jeffamm M-2005 und Jeffarmn M-2070 eingesetzt werden.

Bezogen auf 1 äquivalent der eingesetzten Verbindung der allgemeinen Formel (II) werden im erfindungsgemäßen Verfahren 0,5-1 äquivalente des Isocyanats der allgemeinen Formel (JYi)

eingesetzt. Bevorzugt werden 0,6-1 äquivalente und besonders bevorzugt 0,8-1 äquivalente des Isocyanats der allgemeinen Formel (IH) bezogen auf 1 äquivalent der Verbindung der allgemeinen Formel (II) eingesetzt.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird üblicherweise bei einer Temperatur im Bereich von O ⁰ C bis

220°C durchgeführt. Bevorzugt wird bei einer Temperatur im Bereich von 10 ⁰ C bis 200 ⁰ C und besonders bevorzugt von 2O ⁰ C bis 150 ⁰ C gearbeitet.

Das erfmdungsgemäße Verfahren kann so durchgeführt werden, dass das Isocyanat der allgemeinen Formel (III), gegebenenfalls gelöst in einem inerten Lösungsmittel, vorgelegt wird und anschließend die Verbindung der allgemeinen Formel (II), gegebenenfalls ebenfalls gelöst in dem gleichen oder in einem verschiedenen inerten Lösungsmittel, zu dem Isocyanat gegeben wird.

In einer alternativen Ausführungsform wird die Verbindung der allgemeinen Formel (II) vorgelegt und anschließend das Isocyanat der allgemeinen Formel (III) zugegeben, wobei beide Substanzen gegebenenfalls mit dem gleichen oder verschiedenen inerten Lösungsmittel verdünnt sein können.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch kontinuierlich betrieben werden. Dabei erfolgt die Zugabe des Isocyanats der allgemeinen Formel (III) gleichzeitig mit der Zugabe der Verbindung der allgemeinen Formel (II) in eine geeignete Apparatur.

Es sei ausdrücklich erwähnt, dass beide vorgenannten Ausführungsformen auch in Abwesenheit von Lösungsmitteln durchgeführt werden können.

Geeignete Lösungsmittel sind beispielsweise Toluol, XyIoIe, Chlorbenzol, 1 ,2-Dichlorbenzol,

Tetrahydrofuran, Diethylether, Dioxan, Methyltetrahydrofuran, Cyclopentylmethylether, Dibutylether, 1,2-Dichlorethan, Dichlormethan, Chloroform, Dimethoxyethan, Acetonitril, Cylohexan, Methylcyclohexan, Cyclopentan, Heptan, Hexan, Diethylenglycoldimethylether, Ethylbenzol und Methyl-tert-butylether.

Die Isolierung der Verbindungen der allgemeinen Formel (I) kann durch Destillation, Kristallisation, Chromatographie oder Gefriertrocknung erfolgen.

Die nach dem erfϊndungsgemäßen Verfahren erhaltenen Verbindungen der allgemeinen Formel (I) lassen sich mit funktionellen Gruppen wie z.B. Hydroxygruppen oder primären oder sekundären

Aminogruppen umsetzen, die in Biomolekülen, Polymeren oder Substratoberflächen enthalten sind.

Hierbei kommt es zur öffnung des cyclischen Carbonatrings unter kovalenter Anbindung an das

Biomolekül, das Polymer oder die Substratoberfläche. Auf diese Weise ist es möglich, die oben definierte Vielzahl von Resten R ² und R ³ in Biomoleküle oder Polymere einzuführen oder an Substratoberflächen zu binden.

Der Begriff „Biomolekül" soll dabei alle Moleküle umfassen, die aus biologischen Systemen isoliert werden können und/oder mit biologischen Systemen oder Teilen davon in Wechselwirkung treten können. Hierzu zählen vor allem Peptide, Proteine, Proteoglykane, Enzyme, Markierungsstoffe, Antikörper, Rezeptormoleküle, Antigene und Wirkstoffe. Spezielle Beispiele sind Heparin, Gewebeplasminogenaktivator, Streptokinase und Prostaglandine.

Als Polymere sind beispielsweise Polyamine oder Polyole einsetzbar. Beispiele für Polyamine sind Polyvinylamin, Polyallylamin, Polyethylenimine, Chitosan, Polyamid-Epichlorhydrin-Harze, (Erhältlich als „Hercosett®" Produkte), Polyaminostyrol, Peptide oder Proteine, wie Gelatine.

Als Oberflächen, die nach diesem Verfahren behandelt werden können, sind z.B. die Oberflächen von Materialien geeignet, die Amino- und/oder Hydroxygruppen aufweisen, oder Oberflächen, die nach an sich bekannten Verfahren mit Aminosilanen behandelt wurden.

BEISPIELE

Beispiel 1 (Isocyanat-Her Stellung)

In einem 1 -Liter Reaktor mit Rührer, Kühler (0 ⁰ C) Tropftrichter und Gaseinleitrohr wurden 300 g Chlorbenzol vorgelegt und auf -10 ⁰ C gekühlt. In das gekühlte Lösungsmittel wurden 47,5 g Phosgen einkondensiert. In 36 Minuten wurde zu dieser Mischung eine Lösung aus 200 g Jeffamin M-1000 in 200 g Chlorbenzol so zugegeben, dass die Temperatur von +3 ⁰ C nicht überschritten wurde Nach beendeter Zugabe wurde die Mischung innerhalb von 2 Stunden kontinuierlich auf 126 ⁰ C erhitzt. Bei der Temperatur von 20 ⁰ C wurde begonnen, einen Phosgenstrom von 40 g/h einzuleiten. Nach Erreichen der Temperatur von 126°C wurde noch eine Stunde bei dieser Temperatur unter Phosgeneinleiten gerührt. Insgesamt wurden 106 g Phosgen zudosiert. Zur Entfernung des Phosgenüberschusses wurde der Kuhler anschließend mit einer Temperatur von

20 ⁰ C betrieben und ein Stickstoffstrom von 25 l/h durch die Reaktionsmischung geleitet. Anschließend wurde die Mischung auf 80 ⁰ C gekühlt und bei verringertem Druck (20 mbar) das Chlorbenzol abdestilliert, bis kern Destillat mehr aufgefangen werden konnte Es wurden 202,4 g Isocyanat (99% der Theorie) erhalten.

Beispiel 2 (erfindungsgemäß)

In einem 0,5-Liter Reaktor mit Ruhrer, Kühler (9°C) und Tropftrichter wurden 12,28 g

Glycerolcarbonat (90%ig) m 75 g Chlorbenzol vorgelegt über den Tropftrichter wurden 98,95 g des Isocyanats aus Beispiel 1 gelöst in 75 ml Chlorbenzol bei 20 ⁰ C zugetropft. Anschließend wurde die Mischung bis zum Sieden (134°C) erhitzt. Der Umsatz wurde dabei mittels IR- Spektroskopie verfolgt. Nach 4 Stunden Reaktionszeit war keine NCO-Bande mittels IR- Spektroskopie mehr nachweisbar. Der Ansatz wurde auf 130 ⁰ C temperiert und alle flüchtigen

Bestandteile bei vermindertem Druck (2 mbar) entfernt. Erhalten wurden 107,15 g (97,5% der Theorie) des gewünschten Isocyanats