DE879695C

DE879695C - Verfahren zur Herstellung von Salzen tertiaerer und quaternaerer AEthyleniminbasen

Info

Publication number: DE879695C
Application number: DEB15137A
Authority: DE
Inventors: Ernst Dr Gassenmeier; Curt Dr Schuster
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1951-05-26
Filing date: 1951-05-26
Publication date: 1953-06-15

Description

Verfahren zur Herstellung von Salzen tertiärer und quaternärer Äthyleniminbasen Fei der Einwirkung von Alkylhalogeniden oder -sulfaten auf Äthylenimin und die meisten seiner Derivate erfolgt unter den üblichen Bedingungen Anlagerung unter Öffnung des Äthyleniminringes, wobei die Anlagerungsprodukte leicht zur Polymerisation neigen. Eiur wenn man in Gegenwart säurebindender Mittel arbeitet, gelingt es, N-Alkyläthyrlenimine herzustellen; gewöhnliche oder quaternäre Ammoniumsalze solcher Basen waren bisher nicht erhältlich.
Es wurde nun gefunden, daß man Salze von tertiären Äthyleniminderivaten der allgemeinen Formel (III) erhält, wenn man auf Spirocyclohexyläthylenimin (I) oder seine Derivate Alkylierungsmittel der allgemeinen Formel (II) einwirken läßt. Dabei bedeutet R eine Alkyl-, Cycloalkyl- oder Aralkylgruppe, die auch Substituenten, wie Oxy-, Carbonyl-, Nitro-, Carbonsäureester- oder Sulfonsäuregruppen, enthalten können, während X Chlor, Brom oder Jod oder den Rest der Schwefelsäure oder einer Sulfonsäure bedeutet. Man kann- an Stelle von monofunktionellen Verbindungen R - X auch bifunktionelle verwenden, z. B. i, 6-Dichlorhexan oder p-Xylylendichlorid, wobei i Molekel dieser Verbindungen mit i oder mit 2 Molekeln des Spirocyclohexyläthylenimins (I) reagieren kann.
Man führt die Umsetzung zweckmäßig in einem indifferenten Verdünnungsmittel, wie Benzol, Toluol, Chloroform oder Tetrachlorkohlenstoff, unter Erwärmen aus. Auch ein Überschuß der Komponente (II) kann unter Umständen als Verdünnungsmittel dienen.
Die nach Entfernen des Verdünnungsmittels hinterbleibenden Salze vom Typus (III) sind meistens kristalline, wasserlösliche Produkte. Beim Versetzen ihrer wäßrigen Lösungen mit Alkalilauge erhält man daraus die freien tertiären Basen, die man ihrerseits, ähnlich wie andere tertiäre Basen, durch Behandeln mit Verbindungen R'- X vom Typus (II) in quaternäre Ammoniumsalze vom Typus (IV) umwandeln kann. Dabei können R und R' gleich oder verschieden sein, jedoch haben R' und X die gleiche Bedeutung wie sie oben für R und X angegeben wurde. Die auf die beschriebene Weise leicht zugänglichen Salze tertiärer und quaternärer Äthyleniminbasen sind wertvolle Textilhilfsmittel und besitzen darüber hinaus auch pharmazeutische Verwendbarkeit.
Die in den folgenden Beispielen genannten Teile sind Gewichtsteile.
Beispiel i Man erhitzt 222 Teile Spirocyclohexyläthylenimin mit 258 Teilen Äthylchlorid auf dem Wasserbad an einem gut wirkenden Rückflußkühler 4 Stunden zum Sieden. Aus dem dickflüssig und gelblich gewordenen Reaktionsgemisch kristallisieren beim Erkalten etwa 25o Teile farbloses N-Äthylspirocyclohexyläthylenimin-Hydrochlorid aus.
Die aus dessen wäßriger Lösung mit Alkalilauge freigesetzte Base ist ein farbloses, in Wasser schwer lösliches Öl, das unter 38 -Torr bei 8o bis 82' siedet.
Kocht man 32 Teile N-Äthylspirocyclohexyläthylenimin und 26,5 Teile Benzylchlorid 2 Stunden lang am Rückfluß, so kristallisieren in der Kälte 4o bis 45 Teile N-Äthyl-N-benzylspirocyclohexyläthylenimoniumchlorid vom Schmelzpunkt 172' aus. Dieses quaternäre Salz ist leicht wasserlöslich. Die wäßrige Lösung hat stark bakterizide Wirkung.
Beispiel 2 Man kocht 16o Teile Spirocyclohexyläthylenimin mit 365 Teilen Benzylchlarid 2 Stunden am Rückfluß, läßt dann erkalten und saugt nach mehreren Stunden den ausgefallenen Kristallbrei ab. Nach dem Auswaschen mit Tetrachlorkohlenstoff und Trocknen beträgt die Ausbeute an N-Benzylspirocyclohexyläthylenimin-Hydrochlorid 24o Teile. Das Salz schmilzt bei Zog' und ist leicht wasserlöslich.
Durch Versetzen seiner wäßrigen Lösung mit Natronlauge erhält man das freie N-Benzyl-spirocyclohexyläthylenimin als in Wasser schwer lösliches Öl vom Siedepunkt Z55 bis 16o' bei 2 Torr.
Erwärmt man ioo Teile dieser Base mit 125 Teilen Dodecylbromid 3 Stunden am Rückflußkühler auf 8o', so erhält man etwa i8ö Teile N-Benzyl-hT-dodecylspirocyclohexyläthylenimoniumbromid als farblose, kristalline Masse vom Schmelzpunkt 228', die in Wasser leicht unter Bildung stark schäumender Lösungen löslich ist.
Beispiel 3 Man kocht iii Teile Spirocyclohexyläthylenimin mit 32 Teilen Äthylenchlorid i Stunde am Rückfluß, läßt dann erkalten, saugt die ausgeschiedene Kristallmasse ab und wäscht sie mit Tetrachlorkohlenstoff aus. Man erhält 12o Teile N, N'-Äthylen-bis-spirocyclohexyläthylenimin-dihydrochlorid vom Schmelzpunkt 2i2'.
Durch Lösen des Salzes in Wasser und Versetzen mit Natronlauge erhält man 8o Teile der freien Base als farblose Flüssigkeit vom Siedepunkt 176 bis 18o` bei Z,5 Torr.
Erhitzt man die Lösung von 5o Teilen dieser Base -in 5o Teilen Benzol mit 5o Teilen Benzylchiorid 2 Stunden unter Rückfluß zum Sieden, so erhält man nach dem Aufarbeiten 7o Teile Äthylen-bis-N, N'-benzyl - spirocyclohexyläthylenimoniumchlorid als weiße Kristallmasse, die oberhalb 26o' unter Zersetzung schmilzt. Das Salz ist leicht wasserlöslich und hat bakterizide Eigenschaften.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Salzen tertiärer und quaternärer Äthyleniminbasen, dadurch gekennzeichnet, daß man auf Spirocyclohexyläthylenimin Alkylierungsmittel der allgemeinen Formel R - X einwirken läßt, wobei R eine Alkyl-, Cycloalkyl- oder Aralkylgruppe bedeutet, die auch Substituenten enthalten können, während X Chlor, Brom, Jod oder den Rest der Schwefel- oder einer Sulfonsäure bedeutet, und gewünschtenfalls die aus den erhaltenen tertiären Salzen mit Alkali freigesetzten Basen mit weiteren Mengen der gleichen oder einer anderen Verbindung vom Typus R -- X zum quaternären Salz umsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß man Spirocyclohexyläthylenimin mit Verbindungen umsetzt, die zwei der mit X bezeichneten Gruppen im Molekül enthalten.