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Verfahren zur Herstellung von quaternären Ammoniumverbindungen Es
wurde gefunden, daß man technisch wertvolle quaternäre Ammoniumverbindungen erhält,
wenn man; Ester von niedrig molekularen. a-Halogenmonocarbonsäuren der aliphatischen
oder der araliphatischen Reihe gegebenenfalls in Gegenwart von VerdünnungsmitteIn
mit aliphatischen tertiären Aminen oder Oxyaminen umsetzt und die entstandenen quartär
gebundenen Stickstoff enthaltenden Ester verseift oder mit primären oder sekundären
Aminen oder Oxyaminen oder @ deren Substitutionsprodukten in die entsprechenden
Säureamide überführt. Dabei werden die Komponenten derart gewählt, daß das Endprodukt
mindestens einen aliphatischen Rest mit mindestens i i Kohlenstoffatomen enthält.
Man erhält Produkte von folgender allgemeiner Formel:
worin R1, R2 und Ra für Alkyl- oder dessen OH -substituierten Derivate, X
für Halogen, R4 für Wasserstoff, Alkyl, Aryl oder Aralkyl, Y für die Grüppen O H
oder N H" die beliebig substituiert sein können, stehen, kann, und wobei
das Endprodukt mindestens einen i i C-Atome umfassenden aliphatischen Rest enthält.
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Als tertiäre Basen können beispielsweise verwendet werden Diäthanolbutylamin,
Dipropanolbutylamin, Triäthanolamin, Diäthanolundecylamin, Dipropanolundecylamin
Diäthanolheptadecylamin, Dipropanolheptadecylamin.
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Als Esterkomponente sind geeignet die Ester der a-Halogenfettsäuren,
wie z. B. die Ester aus Monochloressigsäure, - a-Chlorpropionsäure, a-Brombuttersäure
und Äthyl-, Butyl-, Amyl-, Dodecyl-, Stearyl-, Benzyl-Alkohol, Menthol usw.
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Bei den niederen aliphatischen tertiären Basen genügt kurzes Erhitzen
der Komponenten in molekularem Verhältnis für sich oder in einem Lösungsmittel;
mit steigender Kohlenstoffzahl muß die Temperatur erhöht und die Dauer der Einwirkung
verlängert werden; bei einigen ist Erhitzen unter Druck auf ioo bis 150° erforderlich.
In vielen Fällen braucht man nach beendigter Reaktion das Verdünnungsmittel nicht
zu entfernen, sondern kann die Lösung des Reaktionsproduktes in diesem direkt als
Textilhilfsmittel verwenden.
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Die Endprodukte sind in neutralen, sauren und alkalischen Medien löslich
und weisen vollkommene Beständigkeit gegenüber stärkeren
Säuren,
Basen oder Elektrolytzusätzen auf.
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Je nach Auswahl der Subs'tituenten gelangt man zu Körpern, die als
Wasch-, Emulgier-, Netz-, Egalisier- Durchfärbe- und Weichmachungsmittel, als Zusatzmittel
für Mercerisierlaugen zum @v ivieren und Griffigmachen Verwendung finden können.
j Es ist bekannt, daß man Dimethylaminoessigsäuremethylester durch Umsetzung von
Dimethylamin mit Chloressigsäuremethylester herstellen kann. Auch die Umsetzung
dieses Esters in das Dimetlivl.aminoessigsäuredimetlivlamid ist beschrieben. Durch
das vorliegende Verfahren lassen sich eine Reihe von Körpern gewinnen, welche sich,
wie bereits oben angegeben, durch hervorragende Eigenschaften auszeichnen. So zeigt
ein Vergleich des im vorliegenden Beispiel 3 beschriebenen Produktes mit einem in
der Zeitschrift für angewandte Chemie 1928, S. 1z7 ff., beschriebenen Produkt
(Oleyldiäthyläthylendiamid, quartär gemacht durch Anlagerung von Ditnethylsulfat),
daß das erfindungsgemäß erhaltene Produkt hinsichtlich seiner Waschwirkung gegen
Baumwolle und Rohwolle erhebliche Vorteile bietet.
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Beispiele i. i2o g Monochloressigsäureäthylester und 189 g Dipropanolbutvlamin
werden I/2 Stunde bei i io bis 115° im schwachen Sieden erhalten. Das leicht gelb
gefärbte Kondensationsprodukt wird nach Abkühlen mit 171 g U ndecvlamin versetzt
und kräftig geschüttelt. Unter starker Erwärmung wird die Estergruppe gegen die
Amidgruppe ausgetauscht. Nach 1/2- bis istündiger Erhitzungsdauer auf ioo° ist die
Reaktion beendet. Das gelb gefärbte Produkt ist in Wasser leicht löslich. Weder
starke Säure noch Basen rufen in den Lösungen Abscheidungen hervor. Das Reaktionsprodukt
stellt ein gutes Emulgier- und Dispergiermittel dar.
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z. Das Reaktionsprodukt aus io,9 g Monochloressigsäureinethylester
und 161 g Diäthanolbutylamiri wird mit 255 g Heptadecvlamin verschmolzen und 3 bis
4 Stunden auf ioo bis 1-20° erhitzt, bis eine Probe in kaltem Wasser klar löslich
ist. Das Produkt ist in saurem und alkalischem Medium beständig; Lösungen. von Ca-Salzen
rufen ebenfalls keine Fällungen hervor.. Es ist ein vorzügliches Waschmittel.
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Zur Erhöhung der Waschwirkung kann der bei der Reaktion sich bildende
Methylalkohol am Ende der Umsetzung im Vakuum abdestilliert werden. 3. 233 Gewichtsteile
Pahmkernöldimethylamin werden mit i08 Gewichtsteilen Chloressigsäuremethylester
'/2 Stunde auf etwa i'--o bis- 13o° erhitzt, wobei anfänglich eine deutlice Wärmeentwicklung
zu beobachten ist. Es entsteht ein honiggelbes, zähes ül, .4\-'elL;hes in Wasser
klar löslich ist. Nach . @"erseifung des gebildeten Esters mit Soda öder Natronlauge
erhält man ein Produkt von seifenartiger Konsistenz, «-elches sich in Wasser aller
Härtegrade klar löst und ein außerordentliches Schaumvermögen besitzt. Das Produkt
hat besonders in neutralen und alkalischen Bädern eine außerordentliche Reinigunggswirkung
gegenüber Textilmaterialien.
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An Stelle des Palmkernöldimethylainins kann man mit noch besserem
Erfolg ein Amingemisch anwenden, das aus den Amiden oder Nitrilen der mehr oder
weniger gehärteten Tranfettsäuren durch katalvtische Reduktion erhältlich ist und
durch Einwirkung von Äthylenoxyd oder Propylenox_vd tertiär gemacht «-orden ist.
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Das in Beispiel 3 beschriebene Produkt aus Palmkernöldimethylam.in
und Chloressigsäuremeth_vlester wird mit der äquivalenten Menge meth.ylalkoholischer
Methvlaminlösung vermischt, wobei sich die Mischung bis zum Siedepunkt des Methanols
erwärmt. Nach Abdestillieren des Methanols bleibt das @,lethylamid des Ausgangskondensates
als ein leicht gelb gefärbter salbenartiger Körper. Wenn man Wolle mit einer Lösung
dieses Ainids behandelt, so ist die Aufriahniefähigkeit der behandelten Faser für
Wollfarbstoffe bedeutend erhöht.