DE4413431A1 - Verfahren zur Herstellung von quaternierten Fettsäuretriethanolaminester-Salzen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von quaternierten Fettsäuretriethanolaminester-SalzenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von qua
ternierten Fettsäuretriethanolaminester-Salzen durch Vereste
rung von Fettsäuren mit einer Triethanolamin-Komponente und
nachfolgende Quaternierung in Gegenwart von Wasser als Lö
sungsmittel.
Quaternierte Fettsäuretriethanolaminestersalze, sogenannte
"Esterquats", haben in den letzten Jahren als ökotoxikolo
gisch unbedenkliche Rohstoffe für Wäscheweichspüler zunehmend
an Bedeutung gewonnen [vgl. O.Ponsati in C.R. CED-Kongress,
Barcelona, 167 (1992) und R.Puchta in C.R. CED-Kongress, Sit
ges, 59 (1993)].
Gemäß der Lehre der Internationale Patentanmeldung WO 91/01
295 (Henkel) geht man zur Herstellung von Esterquats übli
cherweise von Triethanolamin oder Ethylenoxid-Addukten an
Triethanolamin aus, die zunächst in Gegenwart von unterphos
phoriger Säure mit linearen C16/18-Fettsäuren partiell ver
estert und dann mit Luft behandelt werden. Anschließend er
folgt die Quaternierung der Fettsäuretriethanolaminester
beispielsweise mit Alkylhalogeniden oder vorzugsweise Dial
kylsulfaten.
Üblicherweise wird die Quaternierung in einem alkoholischen
Lösungsmittel, vorzugsweise Isopropylalkohol durchgeführt.
Dies ist jedoch mit Nachteilen verbunden: zum einen kann die
Quaternierung nur in solchen Anlagen durchgeführt werden, die
über einen Explosionsschutz verfügen, zum anderen besteht die
Gefahr einer unerwünschten Nebenproduktbildung durch Quater
nierung des Lösungsmittels.
In der Vergangenheit hat es nicht an Versuchen gemangelt,
diesem Problem abzuhelfen. So hat man beispielsweise ver
sucht, die Quaternierung in Substanz, also in Abwesenheit von
Lösungsmitteln durchzuführen. Dies hat jedoch nicht zu einem
befriedigenden Umsatz geführt. Die Quaternierung in Gegenwart
von Tensiden, beispielsweise propoxyliertem Palmöl, verläuft
zwar zufriedenstellend, liefert jedoch Compounds, die nicht
in allen Einsatzgebieten erwünscht sind.
Die Aufgabe der Erfindung hat somit darin bestanden, ein Ver
fahren zur Herstellung von quaternierten Fettsäuretrietha
nolaminester-Salzen zur Verfügung zu stellen, das frei von
den geschilderten Nachteilen ist.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung
von quaternierten Fettsäuretriethanolaminester-Salzen der
Formel (I),
in der R¹CO für einen linearen Acylrest mit 6 bis 10 Kohlen
stoffatomen, einen ungesättigten Acylrest mit 16 bis 22 Koh
lenstoffatomen oder einen verzweigten Acylrest mit 6 bis 22
Kohlenstoffatomen, R² und R³ unabhängig voneinander für Was
serstoff oder R¹CO, n, m und p in Summe für 0 oder Zahlen von
1 bis 10 und R⁴ für eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlen
stoffatomen und X für Halogen, Alkylsulfat oder Alkylcarbonat
steht, durch Umsetzung von Triethanolamin oder Ethylenoxid-
Addukten an Triethanolamin mit Fettsäuren und nachfolgende
Quaternierung der Ester mit Alkylierungsmitteln, daß sich
dadurch auszeichnet, daß man die Quaternierung in Gegenwart
von Wasser als Lösungsmittel durchführt.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß man die Quaternierung
in Gegenwart von Wasser als Lösungsmittel durchführen kann,
wenn man Triethanolaminester einsetzt, die sich von kurzket
tigen, linearen Fettsäuren oder verzweigten Fettsäuren ablei
ten. Bei Einsatz von Triethanolaminestern auf Basis langket
tiger, linearer Fettsäuren liegen hingegen unvorteilhafte
Löslichkeitsverhältnisse vor, die eine Quaternierung erschwe
ren.
Wie schon erwähnt, besteht der kritische Punkt des erfin
dungsgemäßen Verfahrens in der Löslichkeit der eingesetzten
Fettsäuretriethanolaminester. Ester, die im Sinne der Erfin
dung als Ausgangsstoffe für die Herstellung der Esterquats in
Betracht kommen, leiten sich beispielsweise von Capronsäure,
Caprylsäure, Capronsäure, 2-Ethylhexansäure, Isotridecansäu
re, Isopalmitinsäure, Isostearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure,
Petroselinsäure, Linolsäure, Linolensäure und/oder Behensäure
sowie deren technischen Gemischen ab.
Es ist ferner möglich, die genannten Säuren in Abmischung mit
bekannten gesättigten, langkettigen Fettsäuren einzusetzen,
sofern der Anteil der eingangs genannten bevorzugten Fett
säuren mindestens ein Drittel ausmacht. So gelingt die Qua
ternierung von Fettsäuretriethanolaminestern in Gegenwart von
Wasser auch beispielsweise dann, wenn Ester auf Basis einer
Mischung aus gleichen Teilen 2-Ethylhexansäure, Palmfettsäure
und Talgfettsäure eingesetzt werden.
Zur Herstellung der Estervorstufen können die Fettsäuren und
das Triethanolamin bzw. das Ethylenoxid-Addukt an Triethanol
amin im molaren Verhältnis von 1,1 : 1 bis 3 : 1 eingesetzt
werden. Im Hinblick auf die anwendungstechnischen Eigenschaf
ten der Esterquats hat sich ein Einsatzverhältnis von 1,2 : 1
bis 2,2 : 1, vorzugsweise 1,5 : 1 bis 1,9 : 1 als besonders
vorteilhaft erwiesen. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfah
ren erhältlichen Esterquats stellen technische Mischungen von
Mono-, Di- und Triestern mit einem mittleren Veresterungsgrad
von 1,5 bis 1,9 dar und leiten sich vorzugsweise von 2-Ethyl
hexansäure und/oder Isostearinsäure ab.
Aus anwendungstechnischer Sicht haben sich quaternierte Fett
säuretriethanolaminester-Salze der Formel (I) als besonders
vorteilhaft erwiesen, in der R¹CO für den Acylrest der 2-
Ethylhexansäure und/oder Isostearinsäure, R² für R¹CO, R³ für
Wasserstoff, R⁴ für eine Methylgruppe, m, n und p für 0 und X
für Methylsulfat steht.
Die Durchführung der Veresterung ist an sich bekannt; in die
sem Zusammenhang sei wiederum auf die Internationale Patent
anmeldung WO 91/01 295 (Henkel) verwiesen.
In der Quaternierung können die Fettsäuretriethanolaminester
und die Alkylierungsmittel im molaren Verhältnis von 1 : 0,85
bis 1 : 1,2, vorzugsweise 1 : 0,9 bis 1 : 1,0 eingesetzt wer
den. Als Alkylierungsmittel kommen Alylhalogenide wie bei
spielsweise Methylchlorid, Dialkylsulfate wie beispielsweise
Dimethylsulfat und Dialkylcarbonate wie beispielsweise Dime
thylcarbonat oder Diethylcarbonat in Betracht. Die Menge des
Lösungsmittels Wasser ist solange unkritisch, wie sie ausrei
chend ist, um den Ester zu lösen bzw. zu dispergieren. Vor
zugsweise wird die Umsetzung bei Temperaturen im Bereich von
40 bis 120 und insbesondere 40 bis 90°C durchgeführt. Die Re
aktionszeit kann 1 bis 24, vorzugsweise 2 bis 8 h betragen.
Im Anschluß an die Quaternierung empfiehlt es sich, nicht
umgesetztes Alkylierungsmittel durch Zugabe von Ammoniak oder
Glycin zu zerstören.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen quater
nierten Fettsäuretriethanolaminester-Salze verleihen Fasern,
Textilien und Haaren einen angenehmen Weichgriff und bewirken
eine antistatische Ausrüstung. Sie eignen sich daher zur Her
stellung von Textilhilfs- und Haarbehandlungsmitteln, in de
nen sie in Mengen von 1 bis 70, vorzugsweise 3 bis 30 Gew.-%
- bezogen auf die Mittel - enthalten sein können.
Die folgenden Beispiele sollen den Gegenstand der Erfindung
näher erläutern, ohne ihn darauf einzuschränken.
In einem 1-l-Dreihalskolben mit Rührer,
Innenthermometer und Destillationsaufsatz wurden 173 g
(1,2 mol) 2-Ethylhexansäure, 149 g (1 mol) Triethanol
amin und 1,4 g 50gew.-%ige unterphosphorige Säure vor
gelegt. Über einen Zeitraum von 4 h wurde die Reaktions
mischung bei einem verminderten Druck von 40 mbar auf
eine Temperatur von 160°C erhitzt, bis die Säurezahl
unterhalb von 5 lag.
In einem 1-l-Glasautoklaven mit Rührer
und Innenthermometer wurden 150 g (0,5 mol) des Esters
aus 1a) in 200 ml Wasser vorgelegt und mit 45 g (0,5
mol) Dimethylcarbonat versetzt. Die Reaktionsmischung
wurde 5 h bei 80°C gerührt, danach abgekühlt, entspannt
und in eine Destillationsapparatur überführt, in der das
Lösungsmittel und nichtumgesetztes Dimethylcarbonat un
ter vermindertem Druck abgetrennt wurden. Der Umsatz -
berechnet über die Menge rückgewonnenen Dimethylcarbo
nats - betrug 88% der Theorie.
In einem 1-l-Dreihalskolben mit Rührer,
Innenthermometer und Destillationsaufsatz wurden 173 g
(1,2 mol) 2-Ethylhexansäure, 149 g (1 mol) Triethanol
amin und 1,4 g 50gew.-%ige unterphosphorige Säure vor
gelegt. Über einen Zeitraum von 4 h wurde die Reaktions
mischung bei einem verminderten Druck von 40 mbar auf
eine Temperatur von 160°C erhitzt, bis die Säurezahl
unterhalb von 5 lag.
In einem 1,5-l-Glasautoklaven mit Rührer
und Innenthermometer wurden 150 g (0,5 mol) des Esters
aus 2a) in 100 ml Wasser vorgelegt und mit 63 g (0,5
mol) Dimethylsulfat versetzt. Die Reaktionsmischung wur
de 4 h bei 60°C gerührt, danach abgekühlt und entspannt.
Um Spuren nichtumgesetzten Alkylierungsmittels zu zer
stören, wurde der Reaktionsansatz anschließend mit 2 g
Glycin versetzt und über einen Zeitraum von 1 h bei 60°C
gerührt.
In einem 1-l-Dreihalskolben mit Rührer,
Innenthermometer und Destillationsaufsatz wurden 173 g
(1,2 mol) 2-Ethylhexansäure, 149 g (1 mol) Triethanol
amin und 1,4 g 50gew.-%ige unterphosphorige Säure vor
gelegt. Über einen Zeitraum von 4 h wurde die Reaktions
mischung bei einem verminderten Druck von 40 mbar auf
eine Temperatur von 160°C erhitzt, bis die Säurezahl
unterhalb von 5 lag.
In einem 1,5-l-Glasautoklaven mit Rührer
und Innenthermometer wurden 150 g (0,5 mol) des Esters
aus 3a) in 200 ml Wasser vorgelegt und mit 66 g (0,5 mol)
Methylchlorid versetzt. Die Reaktionsmischung wurde 3 h
bei 80°C gerührt, danach abgekühlt und entspannt. Um
Spuren nichtumgesetzten Alkylierungsmittels zu zerstö
ren, wurde der Reaktionsansatz anschließend mit 2 g Gly
cin versetzt und über einen Zeitraum von 1 h bei 60°C
gerührt.
In einem 1-l-Dreihalskolben mit Rührer,
Innenthermometer und Destillationsaufsatz wurden 284 g
(1,2 mol) Isostearinsäure, 149 g (1 mol) Triethanolamin
und 1,4 g 50 gew.-%ige unterphosphorige Säure gegeben.
Über einen Zeitraum von 4 h wurde die Reaktionsmischung
bei einem verminderten Druck von 40 mbar auf eine Tem
peratur von 160°C erhitzt, bis die Säurezahl unterhalb
von 5 lag.
In einem 1,5-l-Glasautoklaven mit Rührer
und Innenthermometer wurden 207 g (0,5 mol) des Esters
aus 4a) in 200 ml Wasser vorgelegt und mit 63 g (0,5
mol) Dimethylsulfat versetzt. Die Reaktionsmischung wur
de 4 h bei 90°C gerührt, danach abgekühlt und entspannt.
Um Spuren nichtumgesetzten Alkylierungsmittels zu zer
stören, wurde der Reaktionsansatz anschließend mit 2 g
Glycin versetzt und über einen Zeitraum von 1 h bei 60°C
gerührt.
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung von quaternierten Fettsäure
triethanolaminester-Salzen der Formel (I),
in der R¹CO für einen linearen Acylrest mit 6 bis 10
Kohlenstoffatomen, einen ungesättigten Acylrest mit 16
bis 22 Kohlenstoffatomen oder einen verzweigten Acylrest
mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R² und R³ unabhängig
voneinander für Wasserstoff oder R¹CO, n, m und p in
Summe für 0 oder Zahlen von 1 bis 10 und R⁴ für eine
Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und X für Ha
logen, Alkylsulfat oder Alkylcarbonat steht, durch Um
setzung von Triethanolamin oder Ethylenoxid-Addukten an
Triethanolamin mit Fettsäuren und nachfolgende Quater
nierung der Ester mit Alkylierungsmitteln, dadurch ge
kennzeichnet, daß man die Quaternierung in Gegenwart von
Wasser als Lösungsmittel durchführt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man Fettsäuren einsetzt, die ausgewählt sind aus der
Gruppe, die gebildet wird von Capronsäure, Caprylsäure,
Capronsäure, 2-Ethylhexansäure, Isotridecansäure, Iso
palmitinsäure, Isostearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure,
Petroselinsäure, Linolsäure, Linolensäure und/oder Be
hensäure.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß man Alkylierungsmittel einsetzt, die aus
gewählt sind aus der Gruppe, die gebildet wird von Al
kylhalogeniden, Dialkylsulfaten und Dialkylcarbonaten.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944413431 DE4413431A1 (de) | 1994-04-18 | 1994-04-18 | Verfahren zur Herstellung von quaternierten Fettsäuretriethanolaminester-Salzen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944413431 DE4413431A1 (de) | 1994-04-18 | 1994-04-18 | Verfahren zur Herstellung von quaternierten Fettsäuretriethanolaminester-Salzen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4413431A1 true DE4413431A1 (de) | 1995-10-19 |
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ID=6515773
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19944413431 Withdrawn DE4413431A1 (de) | 1994-04-18 | 1994-04-18 | Verfahren zur Herstellung von quaternierten Fettsäuretriethanolaminester-Salzen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4413431A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997042279A1 (en) * | 1996-05-03 | 1997-11-13 | Akzo Nobel N.V. | High di(alkyl fatty ester) quaternary ammonium compound from triethanol amine |
FR2759089A1 (fr) * | 1997-02-05 | 1998-08-07 | Ceca Sa | Procede pour la realisation de compositions adoucissantes a base de sel d'ammonium quaternaire et d'alcool gras |
WO1998052907A1 (en) * | 1997-05-19 | 1998-11-26 | The Procter & Gamble Company | Quaternary fatty acid triethanolamine ester salts and their use as fabric softeners |
US6759383B2 (en) | 1999-12-22 | 2004-07-06 | The Procter & Gamble Company | Fabric softening compound |
US8618316B1 (en) | 2004-03-05 | 2013-12-31 | Stepan Company | Low temperature ramp rate ester quat formation process |
-
1994
- 1994-04-18 DE DE19944413431 patent/DE4413431A1/de not_active Withdrawn
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997042279A1 (en) * | 1996-05-03 | 1997-11-13 | Akzo Nobel N.V. | High di(alkyl fatty ester) quaternary ammonium compound from triethanol amine |
FR2759089A1 (fr) * | 1997-02-05 | 1998-08-07 | Ceca Sa | Procede pour la realisation de compositions adoucissantes a base de sel d'ammonium quaternaire et d'alcool gras |
WO1998034906A1 (fr) * | 1997-02-05 | 1998-08-13 | Ceca S.A | Procede pour la realisation de compositions adoucissantes a base de sel d'ammonium quaternaire et d'alcool gras |
WO1998052907A1 (en) * | 1997-05-19 | 1998-11-26 | The Procter & Gamble Company | Quaternary fatty acid triethanolamine ester salts and their use as fabric softeners |
US6521589B2 (en) | 1997-05-19 | 2003-02-18 | The Procter & Gamble Company | Quaternary fatty acid triethanolamine ester salts and their use as fabric softeners |
US7015187B2 (en) | 1997-05-19 | 2006-03-21 | The Procter & Gamble Company | Fabric softening compound |
US6759383B2 (en) | 1999-12-22 | 2004-07-06 | The Procter & Gamble Company | Fabric softening compound |
US8618316B1 (en) | 2004-03-05 | 2013-12-31 | Stepan Company | Low temperature ramp rate ester quat formation process |
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Legal Events
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---|---|---|---|
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