DE1543320B2 - Verfahren zur herstellung quaternaerer ammoniumverbindungen - Google Patents

Verfahren zur herstellung quaternaerer ammoniumverbindungen

Info

Publication number
DE1543320B2
DE1543320B2 DE1966A0053754 DEA0053754A DE1543320B2 DE 1543320 B2 DE1543320 B2 DE 1543320B2 DE 1966A0053754 DE1966A0053754 DE 1966A0053754 DE A0053754 A DEA0053754 A DE A0053754A DE 1543320 B2 DE1543320 B2 DE 1543320B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
amine
chloride
mol
isopropanol
sodium bicarbonate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE1966A0053754
Other languages
English (en)
Other versions
DE1543320A1 (de
DE1543320C3 (de
Inventor
Eugene James Wheaton; Tiefenthal Harlan E Western Springs; Hl. Miller jun (V.St.A.)
Original Assignee
Armour and Co, Chicago, IH. (V.St.A.)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Armour and Co, Chicago, IH. (V.St.A.) filed Critical Armour and Co, Chicago, IH. (V.St.A.)
Publication of DE1543320A1 publication Critical patent/DE1543320A1/de
Publication of DE1543320B2 publication Critical patent/DE1543320B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1543320C3 publication Critical patent/DE1543320C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/01—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with natural macromolecular compounds or derivatives thereof
    • D06M15/17—Natural resins, resinous alcohols, resinous acids, or derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/347—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reactions not involving formation of carboxyl groups
    • C07C51/353—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reactions not involving formation of carboxyl groups by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M13/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M13/322—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing nitrogen
    • D06M13/46—Compounds containing quaternary nitrogen atoms
    • D06M13/463—Compounds containing quaternary nitrogen atoms derived from monoamines

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
  • Working-Up Tar And Pitch (AREA)

Description

CH3(Ch2^CH(CHACH2NH2
R4
quaternisiert.
R4
quaternisiert.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung quaternärer Ammoniumverbindungen der allgemeinen Formel
CH3
R3
R4
worin bedeutet:
R2 den CH3- oder C2H4-OH-ReSt,
R3 den CH3-, C2H4-OH- oder
CH3-(CH2)X-CH-(CH2),-CH2-Rest,
R4
R4 den gegebenenfalls durch eine oder zwei Methoxy-, Methyl- oder Hydroxygruppen substituierten Phenylrest oder den Naphthylrest,
χ und y ganze Zahlen von O bis 19, deren Summe eine
ganze Zahl zwischen 8 und 19 ist, und
A ein ein- oder zweiwertiges Anion.
Bei den vorstehend angegebenen quaternären Ammoniumverbindungen handelt es sich um kationische R2 und R3 bedeuten vorzugsweise beide den CH3- oder C2H4OH-ReSt oder R2 bedeutet Methyl und R3 bedeutet den C2H4OH-ReSt.
x und y bedeuten vorzugsweise ganze Zahlen von 9 bis 15, deren Summe vorzugsweise 15 beträgt.
Aus der vorstehend angegebenen allgemeinen Formel für die erfindungsgemäß hergestellten quaternären Ammoniumverbindungen ergibt sich, daß diese eine langkettige, durch Aryl (d. h. Phenyl oder Naphthyl) substituierte aliphatische Gruppe enthalten. Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Alkylgruppe 18 Kohlenstoff atome, insbesondere 11,16 oder 22 Kohlenstoffatome auf. Die Verbindungen enthalten ferner 2 oder 3 kurzkettige Alkylgruppen, die an das Stickstoffatom gebunden sind.
In der oben angegebenen allgemeinen Formel steht R4 für den Arylsubstituenten Phenyl oder Naphthyl. Das Kohlenstoffatom, an dem der Arylsubstituent sich befindet, ändert sich mit den entsprechenden Werten von χ und y. Bei ungesättigten Alkylenketten, wie beispielsweise Oleyl, wandert die Doppelbindung unter den meisten Reaktionsbedingungen an der Kette entlang (Isomerisierung durch Wasserstoffionenübergang), wobei eine Mischung aus isomeren Produkten erhalten wird. Bei der Arylierung von Oleyl besteht die Neigung, daß die Cs-, Ci4- und Cn-Arylisomeren vorherrschen, wobei auch geringere Molprozentsätze an anderen Isomeren, z. B. an Ce-, C7-, C15- und Ci6-Isomeren anfallen. Der Molprozentsatz der C2-C5-Isomeren ist normalerweise sehr gering und häufig ^e vernachlässigbar. Die relativen Mengen der verschiedenen Isomeren können je nach dem angewendeten Arylierungsverfahren schwanken (vgl. »J. Org. Chem.«, 30, 885 bis 888 [1965]). Die Summe von χ und y für die jeweilige ungesättigte Kette bleibt jedoch konstant, d. h., sie beträgt 15 für Oleyl, 8 für Undecyl und 19 für Behanyl. Durch Arylierung wird beispielsweise ölsäure in eine Arylsubstituierte Stearinsäure umgewandelt. In gleicher Weise können Palmitoleinsäure, Erukasäure und 10-Undecensäure in die entsprechenden arylsubstituierten Carbonsäuren umgewandelt werden. Die im Handel erhältliche ölsäure enthält einige Prozent Palmitoleinsäure, so daß bei der Arylierung eine Mischung aus arylsubstituierter Stearinsäure und arylsubstituierter Palmitinsäure erhalten wird.
Bei dem Arylsubstituenten handelt es sich um Phenyl oder Naphthyl, die gegebenenfalls noch durch eine oder zwei Methoxy-, Methyl- oder Hydroxygruppen substituiert sein können.
Da die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen quaternären Ammoniumverbindungen in Form von Salzen vorliegen, ist dem kationischen Teil
des Moleküls ein anionischer Teil zugeordnet. Das jeweilige Anion, das 1- oder 2wertig ist, ist nicht kritisch. Die Chloridsalze der quaternären Ammoniumverbindungen sind insbesondere dann geeignet, wenn die Verbindungen als kationische Emulgiermittel verwendet werden sollen; es können aber auch andere Salze verwendet werden, beispielsweise die Hydroxyde, Sulfate, Nitrate, Hydrochlorate, Perchlorate, Hypochlorate, Formiate und Acetate. Für bestimmte Anwendungszwecke sollte das Anion so gewählt werden, daß die Gesamtverbindung in Wasser löslich oder dispergierbar ist.
Wie vorstehend angegeben, können die Arylfettsäuren, wie beispielsweise Arylstearinsäure oder Arylpalmitinsäure, durch Arylierung von ölsäure oder Palmitoleinsäure hergestellt werden. Normalerweise ist ein Katalysator, wie er dem Fachmann für derartige Arylierungsreaktionen geläufig ist, erforderlich. Beispielsweise kann Aluminiumchlorid als Katalysator verwendet werden. Bei diesem Verfahren wird die Fettsäure vorzugsweise zuerst in das Cyanoderivat übergeführt, das mit dem Arylierungsmittel in Gegenwart von Aluminiumchlorid umgesetzt wird. Die Aryl-cyano-aliphatische Verbindung kann dann nach bekannten Methoden in das entsprechende primäre Amin (durch Hydrierung) und anschließend in das tertiäre Amin (durch Alkylierung mit kurzkettigen Alkylgruppen oder Alkoxygruppen) übergeführt und schließlich mittels eines geeigneten Quaternisierungsmittels, wie beispielsweise Methylchlorid oder Dimethylsulfat, quaternisiert werden.
Für die direkte Arylierung von Fettsäuren werden andere Katalysatoren, beispielsweise aktivierte Tone oder Fluorwasserstoffsäure, vorgezogen. Ein Verfahren, bei dem HF als Katalysator verwendet wird, ist in der US-PAtentschrift 22 75 312 beschrieben, während die Verwendung eines aktivierten Tones Gegenstand des US-Patents 30 74 983 ist. Ein verbessertes HF-Verfahren ist in der deutschen Offenlegungsschrift 15 68 004 beschrieben. Die arylierte Fettsäure kann dann zur Herstellung der quaternären Verbindungen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden. Beispielsweise kann Phenylstearinsäure (oder eine andere arylsubstituierte langkettige Fettsäure) in das entsprechende Nitril umgewandelt werden, worauf das Nitril in das primäre Amin übergeführt wird, welches in das tertiäre Amin umgewandelt wird, das anschließend quaternisiert wird. Wahlweise kann das primäre Amin, beispielsweise Phenylstearylamin, durch Umsetzung mit Methylchlorid in die quaternäre Verbindung übergeführt werden. Das primäre Amin kann ferner durch Umsetzung mit Äthylenoxid oder Propylenoxid vor der Quaternisierung äthoxyliert oder propoxyliert werden.
Zur Herstellung vollständig alkoxylierter Formen der quaternären Aralkylverbindungen können entweder Äthylenoxid oder Propylenoxid verwendet werden. Beispielsweise kann das primäre Aralkylamin entweder mit Äthylen- oder Propylenoxid unter wasserfreien Bedingungen umgesetzt werden. Das Produkt wird mit wasserfreiem HCl-Gas unter Bildung des tertiären Aminhydrochlorids umgesetzt, welches anschließend mit weiterem Äthylen- oder Propylenoxid unter Bildung der vollständig alkoxylierten quaternären Aralkylverbindung zur Umsetzung gebracht wird.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen quaternären Ammoniumverbindungen stellen hervorragende kationische Emulgiermittel für die Herstellung von Asphalt oder anderen bituminösen Emulsionen dar, die dem bisher für diesen Zweck verwendeten, im Handel erhältlichen Talgtrimethylammoniumchlorid (vgl. »Cationic Asphalt Emulsions« von Jack N. D y b a 1 s k i in der Zeitschrift »Paint Industry Magazine«, Nov. 1959) eindeutig überlegen sind. Dies zeigt der nachfolgend beschriebene Vergleichsversuch:
Vergleichsversuch 1.0,4% einer zu 85% aktiven Verbindung der Formel
CH3(CH2),- CH(CH2),N(CH3)3 QH5
CI©
worin die Summe von χ und y 16 beträgt, wurden zum Emulgieren von 65 Gew.-% Asphalt und 35 Gew.-% Wasser verwendet, die dabei erhaltene Emulsion war sehr glatt und stabil. Dann wurde die Ablagerungsgeschwindigkeit der Emulsion mittels des Aufschlämmungsversiegelungstests bestimmt. Zu diesem Zweck wurden 100 g Ottawa-Siliciumdioxidsand mit einer Teilchengröße von 0,30 mm in einen 250-ml-Becher eingewogen. Es wurden 10 g Wasser zugegeben und so lange gemischt, bis der Sand vollständig benetzt war. Es wurden 25 g der Emulsion in den Becher gegossen und mit einem Spatel gemischt, bis eine merkliche Versteifung 90 Sek. nach Beginn des Mischens beobachtet wurde. Die Versteifung ist ein Anzeichen für die Ablagerung des Asphalts auf dem Sand.
0,7% des zu 50% aktiven Talg-trimethylammoniumchlorids wurden zum Emulgieren der gleichen Mengen Wasser und Asphalt verwendet, wobei die gleiche Menge der dabei erhaltenen Emulsion mit einer entsprechenden Menge Wasser und Sand auf die gleiche Weise gemischt wurde. Die Masse wurde 69 Sek. nach Beginn des Mischens steif.
2. 0,45% einer zu 78% aktiven Verbindung der Formel
CH3(CH2)X-CH-(CH2),N(CH3)3 QH4OH
worin die Summe von χ und y 16 beträgt, wurden zum Emulgieren der gleichen Menge Wasser und Asphalt wie in dem obigen Versuch 1 verwendet. Die dabei erhaltene Emulsion war sehr glatt und stabil. Das sich daran anschließende Verfahren war das gleiche wie in dem obigen Versuch 1. Die dabei erhaltene Masse wurde 112 Sekunden nach Beginn des Mischens steif.
Bei Durchführung eines Vergleichsversuchs mit 0,7%
des zu 50% aktiven Talg-trimethylammoniumchlorids, wie es in dem obigen Versuch 1 verwendet worden war, führte zu einer Masse, die 72 Sekunden nach Beginn des Mischens steif wurde.
Die übrigen, unter die oben angegebene allgemeine Formel fallenden Verbindungen zeigen eine vergleichbare Wirkung.
Wie die vorstehenden Angaben zeigen, kann durch Verwendung der erfindungsgemäß hergestellten quaternären Ammoniumverbindungen die Zeit bis zur Ablagerung des Asphalts auf dem Sand verlängert werden, wodurch die Möglichkeit geschaffen wird, die Emulsion bequemer und sorgfältiger auf die Unterlage aufzubringen, bevor sie in einen schwer zu verarbeitenden Zustand übergeht
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert Die darin angegebenen Produkte
werden in Form von Isomeren-Gemischen (vgl. oben) erhalten.
Beispiel 1
Phenylstearinsäure, Hydroxyphenylstearinsäure und Tolylstearinsäure werden aus im Handel erhältlicher ölsäure hergestellt, die einige Prozent Palmitoleinsäure enthält, und zwar nach einer Friedel-Crafts-Reaktion unter Verwendung von Aluminiumchlorid als Katalysator und Benzol, Phenol bzw. Toluol als Arylierungsmittel. Es wird also Phenylstearonitril in einer kontinuierlich arbeitenden Nitrileinheit Ober Bauxit-Katalysator aus 1127g Phenylstearinsäure bei 280 bis 3000C hergestellt. Eine Rohausbeute von 833,5 g Phenylstearonitril wird erhalten, wobei das Produkt aus einer Mischung aus Isomeren besteht, hauptsächlich aus den Cs- bis Cm- und den Ctz-Isomeren, wobei die anderen Isomeren in geringeren Mengen vorliegen.
In ähnlicher Weise wird Hydrophenylstearonitril in 62°/oiger Rohausbeute aus der Rohsäure und Tolylstearonitril in 87%iger Rohausbeute aus destillierter Tolylstearinsäure erhalten.
Beispiel 2
591 g Phenylstearonitril, das nach der. in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise hergestellt wird, werden in einem 1-Liter-Parr-Autoklav über 2 Gew.-% mit Alkohol gewaschenem Raneynickel-Katalysator in Gegenwart von Ammoniak (10,5kg/cm2/30 bis 400C) und Wasserstoff (56,2 kg/cm2 Gesamtdruck) bei 125° C 4 bis 5 Stunden reduziert. Das Produkt fällt als leicht bernsteinfarbenes öl in einer Menge von 582,3 g (97% Rohausbeute) an. Nach der Destillation bei 183 bis 190°C/0,3mm wird reines Phenyloctadecylamin in 67%iger Ausbeute erhalten.
In ähnlicher Weise wird Hydroxyphenyloctadecylamin in 91,5%iger Rohausbeute und in 81%iger Ausbeute nach der Destillation aus destilliertem Hydroxyphenylstearonitril, das nach der in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise hergestellt wird, erhalten. Tolyloctadecylamin wird in 97%iger Rohausbeute aus dem destillierten Nitril hergestellt
Beispiel 3
50 g Phenyloctadecylamin (0,145 Mol), das nach der in Beispiel 2 beschriebenen Arbeitsweise hergestellt wird, und 25 g NaHCO3 (0,31 Mol) in 50 ml Isopropanol werden mit Methylchlorid bei 75 bis 80°C/4,9 kg/cm2 in einem 300-ccm-Autoklav, der mit einem Rührer versehen ist, 3,5 bis 4 Stunden behandelt Das Kohlendioxyd wird durch periodisches Lüften des Reaktionskessels entfernt Die Reaktionsmischung wird dann auf eine ungefähr 50%ige Lösung der quaternären Verbindung in Isopropanol verdünnt
Analyse:
% quaternärer Verbindung = 43,6
freies Amin = keines
Amin · HCl = keines
Das Produkt ist eine Mischung aus Isomeren von N.N.N-Trimethyl-N-phenyloctadecylammoniumchlorid.
In gleicher Weise werden die Hydroxyphenyl- und Tolyloctadecyltrimethylammoniumchloride aus den in Beispiel 2 beschriebenen Ausgangsstoffen hergestellt.
Hydroxyphenylderivat:
78,5% quaternärer Verbindung
Amin · HCl = keines
freies Amin = 0,9%
Tolyloctadecylderivat:
64,3% quaternärer Verbindung
Amin · HCI = 2,8%
freies Amin = keines
Beispiel 4
806,8 g (2,27 Mol) Tolylstearonitril werden in einem 2-Liter-Parr-Autoklav über 2 Gew.-% mit Alkohol gewaschenem Raneynickel-Katalysator in Gegenwart von Ammoniak (25,3 kg/cm2/135°C) und Wasserstoff (56,2 kg/cm2 Gesamtdruck/135°C) während einer Zeitspanne von 5 Stunden reduziert Das rohe Amin wird in Form eines bernsteinfarbenen Öls mit einer Ausbeute von 800 g (98%ige Rohausbeute) erhalten.
Analyse:
Neutralisationsäquivalent
primäres Amin
sekundäres Amin
= 362
(berechnet 359,6)
= 88,1%
= 0,31 mg/g
Die Destillation bei 201 bis 212°C/0,7 bis 1,0 mm liefert in 68,8%iger Ausbeute Tolyloctadecylamin.
Analyse:
Neutralisationsäquivalent = 362
(berechnet 359,6)
primäres Amin = 98,8o
Beispiel 5
579,1 g (1,56 Mol) Xylylstearonitril werden in einem 1-Liter-Magnedash-Autoklav über 2 Gew.-% mit Alkohol gewaschenem Raneynickel-Katalysator in Gegenwart von Ammoniak (33,7 kg/cm2/135°C) und Wasserstoff (56,2 kg/cm2 Gesamtdruck/135 bis 1400C) während einer Zeitspanne von 8 Stunden reduziert Das rohe Amin wird in Form eines bernsteinfarbenen Öls mit einer Ausbeute von 576,4 g (99%ige Rohausbeute) erhalten.
Analyse:
Neutralisationsäquivalent = 366,0
(berechnet 373,7)
primäres Amin = 100,5%
sekundäres Amin = 3,14%
Die Destillation bei 180 bis 196°C/0,07 bis 0,1 mm liefert in 75%iger Ausbeute Xylyloctadecylamin.
Analyse:
Neutralisationsäquivalent = 374
(berechnet 373,7)
primäres Amin = 99,9%
Beispiel 6
8,68,7 g (2,85 Mol) »Tolyltalgnitril« werden in einem 2-Liter-Parr-Autoklav über 2 Gew.-% mit Alkohol gewaschenem Raneynickel-Katalysator in Gegenwart von Ammoniak (38,7 kg/cm2/135 bis 1400C) und Wasserstoff (56,2 kg/cm2 Gesamtdruck/135 bis 138°C) während einer Zeitspanne von 6 Stunden reduziert. Das rohe Amin fällt als bernsteinfarbenes öl an, das sich beim Abkühlen in einer Menge von 878,4 g (99,8% Rohausbeute) verfestigt.
Analyse:
Neutralisationsäquivalent = 316
primäres Amin = 101,5%
sekundäres Amin = 0,224 mg/g
Die Destillation bei 127 bis 202°C/0,05 bis 0,3 mm liefert in 89,9%iger Ausbeute »Tolyltalgamin«.
Analyse:
Neutralisationsäquivalent = 292,5
primäres Amin = 99,8%
Beispiel 7
In einem 500-ml-Glasreaktor werden 43 g (0,116 Mol) Anisyloctadecylamin, 19,5 g (9,232 Mol) Natriumbicarbonat und 200 ml Isopropanol vorgelegt. Der Reaktor wird verschlossen und die Reaktionsmischung auf 60 bis 7O0C erhitzt. Gasförmiges Methylchlorid wird unter 4,2 bis 4,9 kg/cm2 eingeführt und die Reaktionsmischung 6 Stunden unter periodischem Lüften auf 60 bis 70°C/4,2 bis 4,9 kg/cm2 gehalten. Natriumchlorid und überschüssiges Natriumbicarbonat werden durch Filtration entfernt und die Isopropanollösung von Ν,Ν,Ν-Trimethyl-N-anisyloctadecylammoniumchlorid auf ungefähr 40% konzentriert.
Analyse:
% quaternärer Verbindung = 41,1
freies Amin = Spur
Amin · HCl = 0,14%
Beispiel 8
Ein 500-ml-Glasreaktor wird mit 15 g (0,032 Mol) Naphthyloctadecylamin, 10,1 g(0,12 MoI) Natriumbicarbonat und 150 ml Isopropanol beschickt. Der Reaktor wird verschlossen und die Reaktionsmischung auf 60 bis 700C erhitzt. Dann wird gasförmiges Methylchlorid unter einem Druck von 4,2 bis 4,9 kg/cm2 eingeführt und die Reaktionsmischung auf 60 bis 70°C/4,2 bis 4,9 kg/cm2 4,5 Stunden unter periodischem Lüften gehalten. Natriumchlorid und überschüssiges Natriumbicarbonat werden durch Filtration entfernt, worauf die Isopropanollösung von N.N.N-Trimethyl-N-naphthyloctadecylammoniumchlorid konzentriert wird.
Analyse:
% quaternärer Verbindung = 14
freies Amin = 0,4%
Amin · HCl = keines
Beispiel 9
Ein 2-Liter-Parr-Autoklav wird mit 425,2 g (1,14 Mol) Xylyloctadecylamin, 234,5 g (2,79 Mol) Natriumbicarbonat und 500 ml Isopropanol beschickt Der Reaktor wird verschlossen und die Temperatur der Reaktionsmischung auf 65 bis 75° C erhöht. Dann wird gasförmiges Methylchlorid unter einem Druck von 4,9 bis 5,2 kg/cm2 eingeführt und die Reaktionsmischung auf 65 bis 75°C/4,9 bis 5,2 kg/cm2 während einer Zeitspanne von 14 Stunden bei periodischem Belüften gehalten. Natriumchlorid und überschüssiges Natriumbicarbonat werden durch Filtration entfernt, worauf die Isopropanollösung von Ν,Ν,Ν-Trimethyl-N-xylyloctadecylammoniumchlorid konzentriert wird.
Analyse:
% quaternärer Verbindung = 83,7
freies Amin = 0,32%
Amin · HCI = keines
Beispiel 10
Ein 500-ml-Glasreaktor wird mit 47,2 g (0,117 Mol) Phenyldocosanylamin, 22,0 g (0,247 Mol) Natriumbicarbonat und 60,0 ml Isopropanol beschickt. Der Reaktor ίο wird verschlossen undauf70bis75°C erhitzt. Dann wird gasförmiges Methylchlorid unter einem Druck von 4,2 bis 4,9 kg/cm2 eingeführt und die Reaktionsmischung 4 Stunden unter periodischem Lüften auf 70 bis 75°C/4,2 bis 4,9 kg/cm2 gehalten. Natriumchlorid und überschüssiges Natriumbicarbonat werden durch Filtration entfernt, worauf die Isopropnaollösung von N,N,N-Trimethyl-N-phenyldocosanylammoniumchlorid in Form einer gelben Flüssigkeit anfällt, die folgende Analysewerte besitzt:
20
% quaternärer Verbindung = 48,7
freies Amin = keines
Amin · HCl = keines
Beispiel 11
Ein 500-ml-Glasreaktor wird mit 50,0 g (0,203 Mol) Phenylundecylamin, 37,9 g (0,45 MoI) Natriumbicarbonat und 50 g Isopropanol beschickt Der Reaktor wird verschlossen und auf 70 bis 75° C erhitzt. Dann wird gasförmiges Methylchlorid unter einem Druck von 4,9 kg/cm2 eingeführt und die Reaktionsmischung 2,5 Stunden unter periodischem Lüften auf 70 bis 75°C/4,2 bis 4,9 kg/cm2 gehalten. Natriumchlorid und überschüssiges Natriumbicarbonat werden durch Filtration entfernt, worauf die Isopropanollösung von N,N,N-Trimethyl-N-phenylundecylammoniumchlorid in Form einer klaren farblosen Flüssigkeit anfällt, die folgende Analysenwerte besitzt:
% quaternärer Verbindung = 57,0 freies Amin = keines
Amin · HCl = keines
Beispiel 12
Ein 200-ml-Dreihalsrundkolben, der mit einem Zugabetrichter, Thermometer, Rückflußkühler und Magnetrührer versehen ist, wird mit 25,8 g (0,052 Mol) N,N-Di-(/?-hydroxyäthyl)-tolyloctadecylamin und 30 ml einer 50vol.-%igen Mischung von Benzol und Toluol beschickt. Die Lösung wird unter Rühren auf 700C erhitzt, worauf 6,5 g (0,052 Mol) Dimethylsulfat während einer Zeitspanne von xh Stunde bei 70 bis 85° C zugesetzt werden. Weitere 40 ml einer 50%igen Benzol/Toluol-Mischung werden während der Zugabe des Dimethylsulfats zur Verminderung der Viskosität der Mischung zugesetzt. Nach beendeter Zugabe wird die Mischung 1,5 Stunden bei 1050C unter Rückfluß gehalten. Die anfallende bernsteinfarbene Lösung wird auf einen Gehalt von ungefähr 60% quaternärer Verbindung, und zwar N-Methyl-N,N-di-(jJ-hydroxyäthyl)-N-tolyloctadecylammoniummethylsulfat, konzentriert.
Analyse:
% quaternärer Verbindung = 59,4
freies Amin = 4,1%
Aminsulfat = 2,2%
709 533/506
Beispiel 13
Ein 500-ml-Glasreaktor wird mit 12,7 g (0,027 Mol) N.N-Di-^-hydroxyäthylJ-toIyloctadocylamin und 41,6 g Isopropanol beschickt. Der Reaktor wird verschlossen und auf 80° C erhitzt. Dann wird gasförmiges Methylchlorid unter einem Druck von ungefähr 3,5 kg/cm2 eingeführt, worauf die Reaktionsmischung 12 Stunden bei 70 bis 80°C/3,2 bis 3,5 kg/cm2 gehalten wird. Die Isopropanollösung der quaternären Verbindung besitzt ι ο folgende Analyse:
% quaternärer Verbindung = 29,4
freies Amin = 1,3%
Amin · HCl = keines )5
Beispiel 14
In ähnlicher Weise wird das Äthoxylierungsprodukt von 5 Mol Äthylenoxyd mit Tolyloctadecylamin unter Verwendung von Methylchlorid bei 70 bis 80°C/3,2 bis 3,5 kg/cm2 unter Gewinnung einer Isopronallösung des quaternären Ammoniumsalzes, das folgende Analysenwerte besitzt, quaternisiert:
% quaternärer Verbindung = 28,0
freies Amin = keines
Amin · HCl = keines
Beispiel 15
In ähnlicher Weise wird das Äthoxylierungsprodukt von 15 Mol Äthylenoxyd mit Tolyloctadecylamin quaternisiert. Das erhaltene quaternäre Ammoniumsalz besitzt folgenden Analysenwert:
% quaternärer Verbindung = 21,7
freies Amin = keines
Amin · HCl = keines
Beispiel 16
Ein 500-ml-Glasreaktor wird mit 48,1 g (0,1 Mol) Di-(phenylundecyl)-amin, 9,24 g (0,11 Mol) Natriumbicarbonat und 200 ml Isopropanol beschickt. Der Reaktor wird verschlossen und die Temperatur auf 70° C erhöht. Dann wird gasförmiges Methylchlorid unter einem Druck von 4,9 kg/cm2 eingeführt, worauf die Reaktionsmischung 4 Stunden unter periodischem Lüften auf 60 bis 70°C/4,2 bis 4,9 kg/cm2 gehalten wird. Natriumchlorid und überschüssiges Natriumbicarbonat werden durch Filtration entfernt; das in Form einer Isopropanollösung anfallende N,N-Dimethyl-N,N-di-(phenylundecyl)-ammoniumchlorid besitzt folgende Analysenwerte:
% quaternärer Verbindung = 33,3
freies Amin = 0,34%
Amin · HCl = 0,05%
Beispiel 17
Ein 500-ml-Glasreaktor wird mit 50 g (0,063 Mol) Di-(phenyldocosyl)-amin, 5,85 g (0,07 Mol) Natriumbicarbonat und 200 ml Isopropanol beschickt. Der Reaktor wird verschlossen und die Temperatur auf 70° C erhöht. Dann wird gasförmiges Methylchlorid unter einem Druck von 4,9 kg/cm2 eingeführt, worauf die Reaktionsmischung 4 Stunden unter periodischem Lüften auf 60 bis 70° C/ 4,2 bis 4,9 kg/cm2 gehalten wird. Natriumchlorid und überschüssiges Natriumbicarbonat werden durch Filtration entfernt, worauf das N1N-Di-
35
40
45
55
6o methyl-N.N-di-iphenyldocosylJ-ammoniumchlorid als Isopropanollösung anfällt.
Analyse:
% quaternärer Verbindung = 26,4
freies Amin = 0,2%
Amin · HCl = 2,99%
Beispiel 18
Ein 2-Liter-Parr-Autoklav wird mit 445 g (0,614 Mol) Di-(tolyloctadecyl)-amin, 60,0 g (0,674 Mol) Natriumbicarbonat und 500 ml Isopropanol beschickt. Der Reaktor wird verschlossen und die Temperatur auf 75°C erhöht. Dann wird gasförmiges Methylchlorid unter einem Druck von 5,2 kg/cm2 eingeführt, worauf die Reaktionsmischung 6 Stunden unter periodischem Lüften bei 70 bis 80°C/4,9 bis 5,6 kg/cm2 gehalten wird. Natriumchlorid und überschüssiges Natriumbicarbonat werden durch Filtration entfernt, worauf die Isopropanollösung der quaternären Verbindung unter vermindertem Druck konzentriert wird. Das erhaltene Produkt besitzt folgende Analysenwerte:
% quaternärer Verbindung = 88,9
freies Amin = 0,9%
Amin · HCl = keines
Beispiel 19
Ein 1-Liter-Magnedash-Autoklav wird mit 518,9 g (0,73 Mol) Di-(phenyloctadecyl)-amin, 113,3 g (1,35 Mol) Natriumbicarbonat und 50 ml Isopropanol beschickt. Dann wird Methylchloridgas zugeführt, worauf die Mischung 25 Stunden unter leichter kontinuierlicher Belüftung bei 65 bis 70° C unter einem Druck von 4,9 bis 5,2 kg/cm2 gehalten wird. Überschüssiges Natriumbicarbonat und Salz werden durch Filtration entfernt, worauf das Lösungsmittel im Vakuum entfernt wird; dabei fallen 554,9 g (98%ige Ausbeute) eines bernsteinfarbenen Öls an, das N,N-Dimethyl-N,N-di(phenyloctadecyl)-ammoniumchlorid enthält.
Beispiel 20
Ein 500-ml-Glasreaktor wird mit 40,8 g (0,119 Mol) N,N-Di-(/?-hydroxyäthyl)-phenylundecylamin, 2,5 g (5 Gew.-%) Natriumbicarbonat und ungefähr 100 ml Isopropanol beschickt. Der Reaktor wird verschlossen und die Mischung auf 70° C erhitzt. Dann wird gasförmiges Methylchlorid unter einem Druck von 5,2 kg/cm2 eingeführt, worauf die Reaktionsmischung unter periodischem Belüften 5 Stunden bei 75 bis 80° C und unter einem Druck von 4,9 bis 5,2 kg/cm2 gehalten wird. Das Natriumchlorid sowie überschüssiges Natriumbicarbonat werden durch Filtration entfernt; dabei fällt eine Isopropanollösung des quaternären Ammoniumsalzes an.
Analyse:
% quaternärer Verbindung
freies Amin
Amin · HCl
33,1
0,12%
keines
21
Beispiel
Ein 500-ml-Glasreaktor wird mit 37,1 g (0,072 Mol) N,N-Di-(j3-hydroxyäthyl)-phenyldocosylamin, 5,0 g (0,059 Mol) Natriumbicarbonat und ungefähr 100 ml Isopropanol beschickt. Der Reaktor wird verschlossen und die Mischung auf 75° C erhitzt. Dann wird gasförmiges Methylchlorid unter einem Druck von
4,9 kg/cm2 eingeführt, worauf die Reaktionsmischung 5 Stunden unter periodischem Belüften auf 75 bis 80°C/4,9 bis 5,2 kg/cm2 gehalten wird. Das Natriumchlorid und überschüssiges Natriumbicarbonat werden durch Filtration entfernt, wobei eine Isopropanollösung des quaternären Ammoniumsalzes anfällt.
Analyse:
%quaternärer Verbindung = 31,2
freies Amin = 1,5%
Amin · HCl = keines
Beispiel 22
Ein 2-Liter-Parr-Autoklav wird mit 761,0 g (2,6 Mol) »Tolyltalgamin«, 512,9 g (5,7 Mol) Natriumbicarbonat und 150 ml Isopropanol beschickt. Der Reaktor wird verschlossen und die Mischung auf 65 bis 75° C erhitzt. Dann wird unter einem Druck von 4,9 bis 5,2 kg/cm2 gasförmiges Methylchlorid eingeführt, worauf die Reaktionsmischung ungefähr 11 Stunden auf 65 bis 75°C/4,9 bis 5,2 kg/cm2 gehalten wird. Natriumchlorid und überschüssiges Natriumbicarbonat werden durch Filtration unter Verwendung von zusätzlichem Isopropanol entfernt Die Isopropanollösung, die Ν,Ν,Ν-Trimethyl-N-»totyltalg«ammoniumchlorid enthält, wird auf die maximale Konzentration, bei welcher sie noch flüssig ist, konzentriert.
carbonat und 95 ml Isopropanol beschickt. Der Reaktor wird verschlossen und die Temperatur auf 80°C erhöht. Dann wird gasförmiges Methylchlorid unter einem Druck von 5,9 kg/cm2 eingeführt, worauf die Mischung 3 Stunden unter periodischem Lüften auf 80 bis 85°C/5,9 bis 6,3 kg/cm2 gehalten wird. Natriumchlorid und überschüssiges Natriumbicarbonat werden durch Filtration entfernt worauf das N,N-DimethyI-N,N-di-(xylyloctadecylj-ammoniumchlorid in Form einer Isopropanollösung anfällt
Analyse:
% quaternärer Verbindung = 40,5
freies Amin = 1,24%
Amin -HCl ' = 0,17%
Analyse: = 73,8
% quaternärer Verbindung = 0,25%
freies Amin = keines
Amin · HCl
Beispiel 23
Ein 500-ml-Glasreaktor wird mit 69,2 g (0,1 Mol) Di-(xylyloctadecyl)-amin, 10,9 g (0,13 Mol) Natriumbi-
Beispiel 24
Ein 500-ml-Glasreaktor wird mit 34,9 g (0,063 Mol) N,N-Di-(a-methyl-ß-hydroxyäthyl)-phenylbehenylamin, 2,0 g Natriumbicarbonat und 35 g Isopropanol beschickt. Der Reaktor wird verschlossen und die Mischung auf 75° C erhitzt. Dann wird gasförmiges Methylchlorid unter einem Druck von 5,2 kg/cm2 eingeführt, worauf die Reaktionsmischung 10 Stunden unter periodischem Belüften auf 75 bis 80°C/4,9 bis 5,2 kg/cm2 gehalten wird. Natriumchlorid und überschüssiges Natriumbicarbonat werden durch Filtration entfernt, wobei eine Isopropanollösung des quaternären Ammoniumsalzes anfällt
Analyse: = 34,2
% quaternärer Verbindung = 14,1%
freies Amin = keines
Amin · HCl

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Verfahren zur Herstellung quaternärer Ammoniumverbindungen der allgemeinen Formel
    CH3
    CH3-(CH2)x-CH-(CH2)y-CH2-N-R2 A®
    R4 R3
    worin bedeutet:
    R2 den CH3- oder C2H4-OH-ReSt,
    R4 den CH3-, C2H4-OH- oder
    CH3-(CHz)x-CH-(CH2)J1-CH2-ReSt
    R4
    R4 den gegebenenfalls durch eine oder zwei Methoxy-, Methyl- oder Hydroxygruppen substituierten Phenylrest oder den Naphthylrest,
    χ und y ganze Zahlen von O bis 19, deren Summe eine
    ganze Zahl zwischen 8 und 19 ist, und
    A ein ein- oder zweiwertiges Anion,
    dadurch gekennzeichnet, daß man in an sich bekannter Weise ein aliphatisches Amin der Formel
    CH3(CH2)xCH(CH2)yCH2NH2
    ι ο
    Emulgiermittel, die sich für die Herstellung von Asphalt oder anderen bituminösen Emulsionen eignen. Diese Verbindungen können aber auch für andere Zwecke verwendet werden, beispielsweise für die Behandlung von Geweben sowie bei der Verarbeitung von Textilien. Das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren zur Herstellung der vorstehend angegebenen quaternären Ammoniumverbindungen ist dadurch gekennzeichnet, daß man in an sich bekannter Weise ein aliphatisches Amin der Formel
DE1543320A 1965-10-21 1966-10-12 Verfahren zur Herstellung quaternärer Ammoniumverbindungen Expired DE1543320C3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US50020365A 1965-10-21 1965-10-21
US59332266A 1966-11-10 1966-11-10

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1543320A1 DE1543320A1 (de) 1970-03-26
DE1543320B2 true DE1543320B2 (de) 1977-08-18
DE1543320C3 DE1543320C3 (de) 1978-04-13

Family

ID=27053445

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1543320A Expired DE1543320C3 (de) 1965-10-21 1966-10-12 Verfahren zur Herstellung quaternärer Ammoniumverbindungen
DE19671643230 Pending DE1643230A1 (de) 1965-10-21 1967-11-09 Arylsubstituierte aliphatische quaternaere Benzyl- und Naphtyl-Methylen-Ammoniumverbindungen

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19671643230 Pending DE1643230A1 (de) 1965-10-21 1967-11-09 Arylsubstituierte aliphatische quaternaere Benzyl- und Naphtyl-Methylen-Ammoniumverbindungen

Country Status (3)

Country Link
US (2) US3444200A (de)
DE (2) DE1543320C3 (de)
GB (2) GB1158266A (de)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3625891A (en) * 1968-04-18 1971-12-07 Armour Ind Chem Co Wash cycle fabric softeners and method of preparing and using same
US3807983A (en) * 1971-04-02 1974-04-30 Akzona Inc Quaternary ammonium aquatic herbicides
US4485048A (en) * 1982-08-09 1984-11-27 Akzona Incorporated Ethoxylated quaternary benzyl compounds
EP0111965B1 (de) * 1982-12-23 1989-07-26 THE PROCTER & GAMBLE COMPANY Detergenszusammensetzungen, kationische Verbindungen mit Fleckenentfernungs- und Antiwiederabsetz-Eigenschaften enthaltend
US4551506A (en) * 1982-12-23 1985-11-05 The Procter & Gamble Company Cationic polymers having clay soil removal/anti-redeposition properties useful in detergent compositions
US4664848A (en) * 1982-12-23 1987-05-12 The Procter & Gamble Company Detergent compositions containing cationic compounds having clay soil removal/anti-redeposition properties
US4659802A (en) * 1982-12-23 1987-04-21 The Procter & Gamble Company Cationic compounds having clay soil removal/anti-redeposition properties useful in detergent compositions
US4676921A (en) * 1982-12-23 1987-06-30 The Procter & Gamble Company Detergent compositions containing ethoxylated amine polymers having clay soil removal/anti-redeposition properties
US4661288A (en) * 1982-12-23 1987-04-28 The Procter & Gamble Company Zwitterionic compounds having clay soil removal/anti/redeposition properties useful in detergent compositions
US4548744A (en) * 1983-07-22 1985-10-22 Connor Daniel S Ethoxylated amine oxides having clay soil removal/anti-redeposition properties useful in detergent compositions
CN115124428A (zh) * 2022-07-20 2022-09-30 山东鑫泰水处理技术股份有限公司 一种含双烷基甲基苄基季铵盐的复合杀菌剂及其制备方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA558966A (en) * 1958-06-17 E. Chiddix Max Quaternary ammonium salts
CH217136A (de) * 1938-11-25 1941-09-30 Geigy Ag J R Verfahren zur Herstellung eines wasserlöslichen, höhermolekularen, a-substituierten Benzylaminderivates.
CH217132A (de) * 1938-11-25 1941-09-30 Geigy Ag J R Verfahren zur Herstellung eines wasserlöslichen, höhermolekularen, a-substituierten Benzylaminderivates.
CH217133A (de) * 1938-11-25 1941-09-30 Geigy Ag J R Verfahren zur Herstellung eines wasserlöslichen, höhermolekularen, a-substituierten Benzylaminderivates.
CH217137A (de) * 1938-11-25 1941-09-30 Geigy Ag J R Verfahren zur Herstellung eines wasserlöslichen, höhermolekularen, a-substituierten Benzylaminderivates.
CH214904A (de) * 1941-12-03 1941-05-31 Geigy Ag J R Verfahren zur Herstellung eines wasserlöslichen, höhermolekularen, a-substituierten Benzylaminderivates.
US2520275A (en) * 1946-12-28 1950-08-29 Onyx Oil & Chemical Company Aromatic diquaternary ammonium compounds
US2519999A (en) * 1949-06-29 1950-08-22 Rohm & Haas Dialkoxyxylylene-bisquaternary salts
GB789794A (en) * 1955-10-10 1958-01-29 Continental Oil Co Improvements in or relating to preparation of quaternary ammonium halides
US3037910A (en) * 1958-04-18 1962-06-05 Burroughs Wellcome Co Process for treatment of hypertension
US3050521A (en) * 1959-04-03 1962-08-21 Rohm & Haas N-alkylbenzyl-n-dodecenyl quaternary ammonium salts
NL262085A (de) * 1960-03-23
US3205169A (en) * 1961-07-14 1965-09-07 Nalco Chemical Co Compositions for breaking emulsions or inhibiting formation thereof and processes utilizing same
US3283005A (en) * 1963-04-29 1966-11-01 Armour & Co p-xylylene bis quaternary ammonium compounds
US3311659A (en) * 1963-11-21 1967-03-28 Rayette Faberge Process for preparing higher fatty alkyl diloweralkyl benzyl ammonium halides

Also Published As

Publication number Publication date
DE1643230A1 (de) 1969-08-21
GB1158266A (en) 1969-07-16
DE1543320A1 (de) 1970-03-26
US3444200A (en) 1969-05-13
DE1543320C3 (de) 1978-04-13
US3467708A (en) 1969-09-16
GB1198109A (en) 1970-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2907869C2 (de)
DE1543320C3 (de) Verfahren zur Herstellung quaternärer Ammoniumverbindungen
EP1132371B2 (de) Verfahren zur Herstellung von Triäthanolamin oder N-(2-Aminoäthyl)-äthanolamin mit verbesserter Farbqualität
DE2336852C2 (de) Verfahren zur Herstellung von 3-Pentennitril
DE2527120A1 (de) Verfahren zur herstellung von alpha-hydroxyisobutyramid aus acetoncyanhydrin
EP0069343B1 (de) Quaternäre Ammoniumsalze und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE889898C (de) Verfahren zur Herstellung von Phosphorverbindungen
DE2507882C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Bis-(trimethylsilyl)-harnstoff
EP0040346A1 (de) Verfahren zur Raffination des rohen Kondensationsproduktes aus Aminoalkylalkanolaminen und Fettsäuren sowie gewünschtenfalls zur anschliessenden Gewinnung von Amphotensiden mit erhöhter Lagerstabilität
DE2063986C3 (de) Alkylbenzol sulfomumsalze und deren Verwendung
DE3244265C2 (de)
DE3045131A1 (de) Verwendung von alkylenoxidadditionsprodukten als anitbackmittel fuer duenger
DE3121766A1 (de) Verfahren zur herstellung basisch substituierter phenylacetonitrile
DE2062548C3 (de) Verfahren zur Herstellung von tertiären aliphatischen Aminen durch Aminierung eines Alkylhalogenids mit einem sekundären aliphatischen Amin
DE1493043A1 (de) Verfahren zur Trennung primaerer und sekundaerer Alkylhalogenide
DE887813C (de) Verfahren zur Herstellung von Aminoamiden aliphatischer Carbonsaeuren
DE3731424A1 (de) Verfahren zur herstellung von phosphanen
DE741891C (de) Verfahren zur Herstellung wasserloeslicher stickstoffhaltiger Kondensationsprodukte
DE762219C (de) Verfahren zur Herstellung von wasserloeslichen alkylierten cycloaliphatischen Aminen
DE1445951C3 (de) Verfahren zur Herstellung von diquaternären 4,4'Bipyridyliumsalzen
DE1543747B2 (de) Verfahren zur Herstellung von bisquartären Alkylammoniumsulfatsalzen
DE1543552C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Hexamethylendiamin
DE2658728A1 (de) N-alkylierung aromatischer amine
DE2052321B2 (de) Verfahren zur Herstellung von Lösungen quartärer Ammoniumbasen
DE2207798C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Bis-(dimethylamino)-phosphorylfluorid

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
EHJ Ceased/non-payment of the annual fee