JP4357656B2 - Quaternary ammonium salt - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、界面活性剤、更には布帛、毛髪等の柔軟基剤として使用される新規な第４級アンモニウム塩及びその製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
現在、繊維用柔軟剤として市販されている商品は、ジ（長鎖アルキル）ジメチルアンモニウムクロライドに代表される１分子中に２つの長鎖アルキル基を有する第４級アンモニウム塩を含む組成物である。しかし、上記第４級アンモニウム塩は、河川等の自然界に放出された場合、殆どが生分解されずに蓄積されるという問題点がある。
【０００３】
このような問題点の改良品としてＮ−メチル−Ｎ，Ｎ−ビス（長鎖アルカノイルオキシエチル）−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）アンモニウムメチルサルフェートや、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ，Ｎ−ビス（アルカノイルオキシエチル）アンモニウムクロライド等が市販されているが、上記第４級アンモニウム塩に比べ、生分解性は改善されているものの、柔軟性が十分満足できる基剤とはいえない。
【０００４】
一方、１分子中に少なくとも２個のカチオン基を有する化合物を柔軟基剤として使用する方法がＥＰ225281号、特開平2-11545号やＷＯ9414938号に開示されている。しかし、これらの化合物は親水性が強すぎ、柔軟性能が弱かった。また特開平9-111660号ではポリカチオンとアニオンを含有する柔軟剤が開示されているが、このポリカチオンは柔軟性能は優れているものの生分解性が満足できるものではなかった。
【０００５】
本発明の課題は、柔軟性に優れ、かつ生分解性の良好な柔軟基剤として適した化合物を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、一般式（１）で表される第４級アンモニウム塩及びその製造法である。
【０００７】
【化７】
（式中、Ｒ1は直鎖もしくは分岐鎖の炭素数８〜22のアルキル基又はアルケニル基を示し、アミド基、エステル基又はエーテル基で中断されていても良い。Ｒ2は炭素数１〜３のアルキル基又はヒドロキシアルキル基を示す。Ｒ3は水素原子、又は炭素数１〜22の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、ヒドロキシアルキル基又はアルケニル基を示し、アミド基、エステル基又はエーテル基で中断されていても良い。ｍは１〜６の数を示し、ｎは２〜６の数を示し、ｐは１〜10の数を示す。Ｘは陰イオン基を示す。なお、２ｐ＋２個のＲ2、ｐ＋１個のＸは同一でも異なっていても良い。）
【０００９】
【発明の実施の形態】
第４級アンモニウム塩（１）において、Ｒ1は炭素数12〜18のアルキル基又はアルケニル基が好ましい。Ｒ2は炭素数１〜２のアルキル基又はヒドロキシアルキル基が好ましい。Ｒ3は水素原子、又は炭素数１〜22のアルキル基、ヒドロキシアルキル基又はアルケニル基が好ましく、アミド基、エステル基又はエーテル基で中断されてもよい。ｍは１〜３が好ましい。ｎは２〜６が好ましい。ｐは１〜３が好ましい。Ｘはクロル、メチル硫酸が好ましい。
【００１０】
第４級アンモニウム塩（１）として、例えば次の化合物が挙げられる。
【００１１】
【化８】
（一連の式中，Ｒは硬化牛脂脂肪酸、牛脂脂肪酸、ヤシ脂肪酸からカルボニル基を除いた残基、Ｒ’はメチル基又は水素原子を示す。）
第４級アンモニウム塩（１）は下記工程(a)、(b)及び(d)、又は工程(a)、(b)、(c)及び(d)を行うことにより製造することができる。
＜工程(a)＞
一般式（２）
【００１３】
【化９】
（式中、Ｒ1及びＲ2は前記と同じ意味を示す。）
で表される第３級アミンと、一般式（３）
Ｘ−(ＣＨ2)m−ＣＯ2Ｙ （３）
（式中、Ｘはハロゲン原子、Ｙは水素原子、又は炭素数１〜22の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基を示し、ｍは前記と同じ意味を示す。）
で表されるハロゲン化カルボン酸又はそのエステルとを反応させ、一般式（４）
【００１５】
【化１０】
（式中、Ｒ1、Ｒ2、ｍ、Ｘ及びＹは前記と同じ意味を示す。）
で表される第４級アンモニウム塩を得る工程。
＜工程(b)＞
一般式（４）で表される第４級アンモニウム塩を、一般式（５）
【００１７】
【化１１】
（式中、Ｒ2及びｎは前記と同じ意味を示す。）
で表されるジアミンと反応させ、一般式（６）
【００１９】
【化１２】
（式中、Ｒ1、Ｒ2、ｍ、ｎ及びＸは前記と同じ意味を示す。）
で表されるアミノカチオンを得る工程。
＜工程(c)＞
工程(a)における第３級アミンの代わりに、工程(b)で得られたアミノカチオンを用いて、工程(a)及び工程(b)を１〜９回繰り返し、一般式（７）
【００２１】
【化１３】
（式中、Ｒ1、Ｒ2、ｍ、ｎ及びＸは前記と同じ意味を示し、p'は２〜10の数を示す。）
で表されるアミノポリカチオンを得る工程。
＜工程(d)＞
一般式（６）で表されるアミノカチオン又は一般式（７）で表されるアミノポリカチオンに対して、一般式（８）
Ｘ−Ｒ3 （８）
（式中、Ｘ及びＲ3は前記と同じ意味を示す。）
で表される４級化剤、又は一般式（９）
ＨＸ （９）
（式中、Ｘは前記と同じ意味を示す。）
で表される酸を反応させて、第４級アンモニウム塩（１）を得る工程。
【００２３】
以下、各工程について詳細に説明する。
＜工程(a)＞
本工程に使用される、第３級アミン（２）として、Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアミン等のＮ，Ｎ−ジメチルアルキルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ヒドロキシエチルオクタデシルアミン等のＮ−メチル−Ｎ−ヒドロキシエチルアルキルアミン、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシエチルオクタデシルアミン等のＮ，Ｎ−ジヒドロキシエチルアルキルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−アルカノイルアミノプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−アルカノイルオキシエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−アルカノイルオキシプロピルアミン等を挙げることができ、Ｒ1で示されるアルキル基は単独組成でも混合組成でも良く、硬化牛脂脂肪酸、牛脂脂肪酸、ヤシ脂肪酸からカルボキシル基を除いた残基でもよい。
【００２４】
ハロゲン化カルボン酸又はそのエステル（３）として、例えばモノクロロ酢酸、モノクロロ酪酸、モノクロロヘキサン酸及びこれらのメチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステル等が挙げられる。
【００２５】
本工程の反応の場合、反応溶媒としてメチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、ヘキサン、アセトン、クロロホルム等を用いることができる。反応温度は30〜120℃が好ましく、50〜90℃が更に好ましい。また、この反応における［ハロゲン化カルボン酸又はそのエステル（３）／第３級アミン（２）］のモル比は0.5〜2.0が好ましく、0.8〜1.5が更に好ましい。この条件で0.5〜10時間かけて４級化反応を行えば反応が完結する。その後、常法に従い後処理を行い、エステル基を持つ第４級アンモニウム塩（４）を得る。更に必要ならばアセトン等で再結晶しても良い。
【００２６】
＜工程(b)＞
本工程に使用される、ジアミン（５）として、例えばＮ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ヒドロキシエチルアミノエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシエチルアミノエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ヒドロキシエチルアミノプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシエチルアミノプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノブチルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ヒドロキシエチルアミノブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシエチルアミノブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノヘキシルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ヒドロキシエチルアミノヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシエチルアミノヘキシルアミン等を挙げることができる。
【００２７】
本工程の反応の場合、溶媒として、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、アセトン等が用いられる。反応温度は50〜150℃が好ましく、70〜120℃が更に好ましい。この反応における［ジアミン（５）／第４級アンモニウム塩（４）］のモル比は0.5〜2.0が好ましく、0.8〜1.2が更に好ましい。この条件で0.5〜10時間かけて反応を行えばアミド化反応が完結し、その後、常法に従い溶媒を留去することでアミノカチオン（６）が得られる。
【００２８】
＜工程(c)＞
アミノカチオン（６）に対し、上記工程(a)、(b)と同様に、ハロゲン化カルボン酸又はそのエステル（３）、ジアミン（５）との反応を必要な回数繰り返せばアミノポリカチオン（７）が得られる。
【００２９】
＜工程(d)＞
本工程で使用される４級化剤（８）として、メチルクロライド等の低級アルキルハライド、ジメチル硫酸、ジエチル硫酸等のジ低級アルキル硫酸、モノクロロ酢酸アルキルエステル等が挙げられる。４級化反応の溶媒として、水、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、アセトン等が挙げられる。
【００３０】
アミノカチオン（６）又はアミノポリカチオン（７）と４級化剤（８）との反応温度は30〜150℃が好ましく、40〜100℃が更に好ましい。また、この４級化反応における［４級化剤（８）／アミノカチオン（６）又はアミノポリカチオン（７）］のモル比は0.5〜10が好ましく、0.8〜2.0が更に好ましい。この条件で0.1〜20時間かけて無溶媒あるいは溶媒中で４級化反応を行えば反応が完結し、その後、常法に従い後処理を行い、更に必要ならば、イオン交換樹脂等を用いて塩交換を行えば、必要な対イオンを有する第４級アンモニウム塩（１）を得ることができる。
【００３１】
また、アミノカチオン（６）又はアミノポリカチオン（７）の中和に用いられる酸（９）として、塩酸、硫酸、リン酸、硝酸、ｐ−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸等の無機酸、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、リンゴ酸、クエン酸等の有機酸の単独あるいは混合物が挙げられる。この中和反応の溶媒として、水、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、アセトン等が挙げられる。
【００３２】
本発明の第４級アンモニウム塩（１）は赤外線吸収スペクトル、核磁気共鳴スペクトルでその構造を確認することができる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の第４級アンモニウム塩（１）は、安全性が高く、更に生分解性が良好な新規な界面活性剤であり、アニオン界面活性剤と併用することで、繊維、毛髪等に対して優れた柔軟性を付与でき、生分解性の優れた柔軟基剤として有用である。
【００３４】
【実施例】
実施例１
(1) フラスコにＮ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアミン178.8ｇ(0.601mol)とアセトン238.0ｇを仕込み、50℃まで昇温し溶解させた。その後、20℃でモノクロロ酢酸イソプロピルエステル98.5ｇ(0.721mol)を５分間で滴下し、60℃に昇温して４時間反応させた。反応終了後、これを20℃まで冷却して得られた白色結晶を常法に従い、アセトンで再結晶することで下記構造式の塩化Ｎ−（イソプロポキシカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウム213.5ｇ(0.492mol)を得た。
【００３５】
【化１４】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1731cm-1においてエステル特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.31ppm -CH- (m,1H)
4.20ppm N+-CH 2 -COO (s,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2 (s,6H)
3.24ppm N+-CH 2 - (t,2H)
1.35ppm C-(CH 3 )2 (s,6H)
(2) フラスコ中で、(1)で得られた塩化Ｎ−（イソプロポキシカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウム207.4ｇ(0.478mol)をイソプロピルアルコール66.1ｇに溶かし、これにＮ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミン58.7ｇ(0.574mol)を加え、90℃まで昇温し、５時間反応させた。反応終了後、過剰のＮ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミン及びイソプロピルアルコールを減圧下で留去し、下記構造式の塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムのイソプロピルアルコール溶液218.8ｇ（純分97wt％）を得た。
【００３７】
【化１５】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1680cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2 (s,6H)
3.22ppm N+-CH 2 -、CONH-CH 2 - （4H)
2.36ppm -CH 2 -N(CH3)2 (t,2H)
2.27ppm N-(CH 3 )2 (s,6H)
(3) オートクレーブに、(2)で得られた塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウム100ｇ(0.210mol)、メチルクロライド12.7ｇ(0.252mol)、イソプロピルアルコール27ｇを入れ、90℃まで昇温した。そのままの温度で６時間撹拌し、反応を終結させた。反応後、過剰のメチルクロライドを留去し、下記構造式の塩化Ｎ−（３−トリメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウム135ｇ(0.203mol)を得た。
【００３９】
【化１６】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1672cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2、N+-(CH 3 )3 (s,15H)
3.23ppm N+-CH 2 -、CONH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+(CH3)3 (6H)
実施例２
フラスコに、実施例１の(2)で得られた塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウム100ｇ(0.210mol)とイソプロピルアルコール50ｇを仕込み、50℃まで昇温し溶解させた。その後６Ｎ塩酸38.7ｇ(0.231mol)を加え10分間撹拌し、中和反応を行った。中和反応後、20℃に冷却し、得られた白色結晶を常法に従いアセトンで再結晶することで、下記構造式の塩化Ｎ−（３−ジメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウム86ｇ(0.168mol)を得た。
【００４１】
【化１７】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1674cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2 (s,6H)
3.21ppm N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -NH+(CH3)2 (6H)
2.90ppm NH+-(CH 3 )2 (s,6H)
実施例３
実施例１の(1)におけるＮ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアミンの代わりにＮ，Ｎ−ジメチルヘキサデシルアミンを用いて実施例１と同様な操作を行い、下記構造式の塩化Ｎ−（３−トリメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルヘキサデシルアンモニウムを得た。
【００４３】
【化１８】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1672cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2、N+-(CH 3 )3 (s,15H)
3.23ppm N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+(CH3)3 (6H)
実施例４
実施例２における塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムの代わりに塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルヘキサデシルアンモニウムを用いて実施例２と同様な操作を行い、塩化Ｎ−（３−ジメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルヘキサデシルアンモニウムを得た。
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1674cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2 (s,6H)
3.21ppm N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -NH+(CH3)2 (6H)
2.90ppm NH+-(CH 3 )2 (s,6H)
実施例５
実施例１の(1)におけるＮ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアミンの代わりにＮ，Ｎ−ジメチルドデシルアミンを用いて実施例１と同様な操作を行い、下記構造式の塩化Ｎ−（３−トリメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルドデシルアンモニウムを得た。
【００４５】
【化１９】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1672cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2、N+-(CH 3 )3 (s,15H)
3.24ppm N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+(CH3)3 (6H)
実施例６
実施例２における塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムの代わりに塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルドデシルアンモニウムを用いて実施例２と同様な操作を行い、塩化Ｎ−（３−ジメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルドデシルアンモニウムを得た。
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1674cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2 (s,6H)
3.24ppm N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -NH+(CH3)2 (6H)
2.90ppm NH+-(CH 3 )2 (s,6H)
実施例７
実施例１の(1)におけるモノクロロ酢酸イソプロピルエステルの代わりにモノクロロ酪酸メチルエステルを用いて実施例１と同様な操作を行い、下記構造式の塩化Ｎ−［３−（３−トリメチルアンモニオプロピルアミノカルボニル）プロピル］−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを得た。
【００４７】
【化２０】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1672cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
3.30ppm N+-(CH 3 )2、N+-(CH 3 )3 (s,15H)
3.21ppm -CH 2 -N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+(CH3)3 (8H)
2.18ppm -CH 2 -CONH (t,2H)
実施例８
実施例２における塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムの代わりに塩化Ｎ−［３−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニル）プロピル］−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを用いて実施例２と同様な操作を行い、塩化Ｎ−［３−（３−ジメチルアンモニオプロピルアミノカルボニル）プロピル］−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを得た。
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1676cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
3.30ppm N+-(CH 3 )2 (s,6H)
3.22ppm -CH 2 -N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+(CH3)3 (8H)
2.90ppm NH+-(CH 3 )2 (s,6H)
2.18ppm -CH 2 -CONH (t,2H)
実施例９
実施例１の(1)におけるモノクロロ酢酸イソプロピルエステルの代わりにモノクロロヘキサン酸メチルエステルを用いて実施例１と同様な操作を行い、下記構造式の塩化Ｎ−［６−（３−トリメチルアンモニオプロピルアミノカルボニル）ヘキシル］−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを得た。
【００４９】
【化２１】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1672cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
3.30ppm N+-(CH 3 )2、N+-(CH 3 )3 (s,15H)
3.24ppm -CH 2 -N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+(CH3)3 (8H)
2.18ppm -CH 2 -CONH (t,2H)
実施例１０
実施例２における塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムの代わりに塩化Ｎ−［６−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニル）ヘキシル］−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを用いて実施例２と同様な操作を行い、塩化Ｎ−［６−（３−ジメチルアンモニオプロピルアミノカルボニル）ヘキシル］−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを得た。
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1676cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
3.30ppm N+-(CH 3 )2 (s,6H)
3.22ppm -CH 2 -N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -NH+(CH3)2 (8H)
2.90ppm NH+-(CH 3 )2 (s,6H)
2.18ppm -CH 2 -CONH (t,2H)
実施例１１
実施例１の(2)におけるＮ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミンの代わりにＮ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアミンを用いて実施例１と同様な操作を行い、下記構造式の塩化Ｎ−（２−トリメチルアンモニオエチルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを得た。
【００５１】
【化２２】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1675cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.64ppm NH-CH 2 -CH2-N+-(CH3)3 (t,4H)
3.50ppm NH-CH2-CH 2- N+-(CH3)3 (t,4H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2、N+-(CH 3 )3 (t,15H)
3.24ppm N+-CH 2 - (t,2H)
実施例１２
実施例２における塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムの代わりに塩化Ｎ−（２−ジメチルアミノエチルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを用いて実施例２と同様な操作を行い、塩化Ｎ−（２−ジメチルアンモニオエチルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを得た。
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1679cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.64ppm NH-CH 2 -CH2-N+-(CH3)2 (t,2H)
3.50ppm NH-CH2-CH 2- N+-(CH3)2 (t,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2 (s,6H)
3.24ppm N+-CH 2 - (t,2H)
2.90ppm NH+-(CH 3 )2 (s,6H)
実施例１３
実施例１の(2)におけるＮ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミンの代わりにＮ，Ｎ−ジメチルアミノヘキシルアミンを用いて実施例１と同様な操作を行い、下記構造式の塩化Ｎ−（６−トリメチルアンモニオヘキシルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを得た。
【００５３】
【化２３】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1670cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2、N+-(CH 3 )3 (t,15H)
3.50ppm N+-CH 2 -、CONH-CH 2 -、-CH 2 -N+(CH3)3 (6H)
実施例１4
実施例２における塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムの代わりに塩化Ｎ−（６−ジメチルアミノヘキシルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを用いて実施例２と同様な操作を行い、塩化Ｎ−（６−ジメチルアンモニオヘキシルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを得た。
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1674cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2 (s,6H)
3.23ppm N+-CH 2 -、CONH-CH 2 -、-CH 2 -NH+(CH3)2 (6H)
2.90ppm NH+-(CH 3 )2 (s,6H)
実施例１５
実施例１の(1)におけるＮ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアミンの代わりに実施例１の(2)で得られた塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを用いて実施例１と同様な操作を行い、下記構造式の塩化Ｎ−｛Ｎ’−（３−トリメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ’，Ｎ’−ジメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）｝−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを得た。
【００５５】
【化２４】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1675cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,4H)
3.30ppm N+-(CH 3 )3 、N+-(CH 3 )2 （s,21H)
3.22ppm N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+(CH3)3 (10H)
実施例１６
実施例２における塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムの代わりに塩化Ｎ−｛Ｎ’−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ’，Ｎ’−ジメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）｝−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを用いて実施例２と同様な操作を行い、塩化Ｎ−｛Ｎ’−（３−ジメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ’，Ｎ’−ジメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）｝−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを得た。
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1679cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,4H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2 (s,12H)
3.22ppm N+-CH 2 、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+ (10H)
2.90ppm NH+-(CH 3 )2 (s,6H)
実施例１7
実施例１の(2)におけるＮ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミンの代わりにＮ，Ｎ−ジヒドロキシエチルアミノプロピルアミンを用いて実施例１と同様な操作を行い、下記構造式の塩化Ｎ−（Ｎ',Ｎ'−ジヒドロキシエチル−Ｎ'−メチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを得た。
【００５７】
【化２５】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1672cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.97ppm N+-CH2-CH 2 -OH (t,4H)
3.43ppm N+-CH 2 -CH2-OH (t,4H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2、N+-CH 3 （s,9H)
3.24ppm N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+-CH3 (6H)
実施例１８
実施例２における塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムの代わりに塩化Ｎ−（Ｎ',Ｎ'−ジヒドロキシエチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを用いて実施例２と同様な操作を行い、塩化Ｎ−（Ｎ',Ｎ'−ジヒドロキシエチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを得た。
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1676cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.97ppm N+-CH2-CH 2 -OH (t,4H)
3.43ppm N+-CH 2 -CH2-OH (t,4H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2 (s,6H)
3.24ppm N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -NH+(CH3)2 (6H)
実施例１９
実施例１の(2)におけるＮ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミンの代わりにＮ−ヒドロキシエチル−Ｎ−メチルアミノプロピルアミンを用いて実施例１と同様な操作を行い、下記構造式の塩化Ｎ−（Ｎ'−ヒドロキシエチル−Ｎ',Ｎ'−ジメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを得た。
【００５９】
【化２６】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1670cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.97ppm N+-CH2-CH 2 -OH (t,2H)
3.43ppm N+-CH 2 -CH2-OH (t,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2 （s,12H)
3.22ppm N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+ (6H)
実施例２０
実施例２における塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムの代わりに塩化Ｎ−（Ｎ'−ヒドロキシエチル−Ｎ'−メチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを用いて実施例２と同様な操作を行い、塩化Ｎ−（Ｎ'−ヒドロキシエチル−Ｎ'−メチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを得た。
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1670cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.97ppm N+-CH2-CH 2 -OH (t,2H)
3.43ppm N+-CH 2 -CH2-OH (t,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2 (s,6H)
3.22ppm N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+H (9H)
2.90ppm NH+-(CH 3 ) (d,3H)
実施例２１
実施例１の(1)におけるＮ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアミンの代わりにＮ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−オクタデカノイルアミノプロピルアミンを用いて実施例１と同様な操作を行い、下記構造式の塩化Ｎ−（３−トリメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−オクタデカノイルアミノプロピルアンモニウムを得た。
【００６１】
【化２７】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1672cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2、N+-(CH 3 )3 (s,15H)
3.22ppm NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+ (8H)
2.18ppm CH2-CH 2 -CONH （t,2H)
実施例２２
実施例１の(1)におけるＮ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアミンの代わりにＮ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−オクタデシルオキシプロピルアミンを用いて実施例１と同様な操作を行い、下記構造式の塩化Ｎ−（３−トリメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−オクタデシルオキシプロピルアンモニウムを得た。
【００６３】
【化２８】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1670cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.14ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.37ppm -CH 2 -O-CH 2 - (s,4H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2、N+-(CH 3 )3 (s,15H)
3.22ppm N+CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+ (6H)
実施例２３
実施例１の(3)におけるメチルクロライドの代わりにクロロ酢酸オクタデシルを用いて実施例１と同様な操作を行い、下記構造式の塩化Ｎ−（Ｎ’−オクタデシルオキシカルボニルメチル−Ｎ'，Ｎ'−ジメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−オクタデシルアンモニウムを得た。
【００６５】
【化２９】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1731cm-1においてエステル特有の強い吸収が認められた。
【００６７】
1670cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.20ppm N+-CH 2 -COO (s,2H)
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
4.08ppm COO-CH 2 - (t,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2 （s,12H)
3.22ppm N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+ (6H)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a novel quaternary ammonium salt used as a surfactant, and further as a soft base for fabrics, hair, and the like, and a method for producing the same.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
Currently, a commercial product as a fabric softener is a composition containing a quaternary ammonium salt having two long-chain alkyl groups in one molecule represented by di (long-chain alkyl) dimethylammonium chloride. . However, when the quaternary ammonium salt is released into the natural world such as a river, there is a problem that most of it is accumulated without being biodegraded.
[0003]
N-methyl-N, N-bis (long-chain alkanoyloxyethyl) -N- (2-hydroxyethyl) ammonium methyl sulfate and N, N-dimethyl-N, N-bis are improved products for such problems. Although (alkanoyloxyethyl) ammonium chloride and the like are commercially available, the biodegradability is improved as compared with the quaternary ammonium salt, but it cannot be said that the base is sufficiently satisfactory in flexibility.
[0004]
On the other hand, methods using a compound having at least two cationic groups in one molecule as a flexible base are disclosed in EP225281, JP-A-2-11545 and WO9414938. However, these compounds were too hydrophilic and weakly flexible. Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-111660 discloses a softening agent containing a polycation and an anion, but this polycation is excellent in softening performance but is not satisfactory in biodegradability.
[0005]
An object of the present invention is to provide a compound suitable as a flexible base having excellent flexibility and good biodegradability.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a quaternary ammonium salt represented by the general formula (1) and a method for producing the same.
[0007]
[Chemical 7]
(Wherein R1Represents a linear or branched alkyl group or alkenyl group having 8 to 22 carbon atoms, and may be interrupted by an amide group, an ester group or an ether group. R2Represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or a hydroxyalkyl group. RThreeRepresents a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group, hydroxyalkyl group or alkenyl group having 1 to 22 carbon atoms, and may be interrupted by an amide group, an ester group or an ether group. m shows the number of 1-6, n shows the number of 2-6, p shows the number of 1-10. X represents an anionic group. 2p + 2 R2, P + 1 X may be the same or different. )
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the quaternary ammonium salt (1), R1Is preferably an alkyl or alkenyl group having 12 to 18 carbon atoms. R2Is preferably an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms or a hydroxyalkyl group. RThreeIs preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, a hydroxyalkyl group or an alkenyl group, and may be interrupted by an amide group, an ester group or an ether group. m is preferably 1 to 3. n is preferably 2-6. p is preferably 1 to 3. X is preferably chloro or methylsulfuric acid.
[0010]
Examples of the quaternary ammonium salt (1) include the following compounds.
[0011]
[Chemical 8]
(In the series of formulas, R represents a residue obtained by removing a carbonyl group from hardened beef tallow fatty acid, beef tallow fatty acid, and coconut fatty acid, and R 'represents a methyl group or a hydrogen atom.)
The quaternary ammonium salt (1) can be produced by performing the following steps (a), (b) and (d) or steps (a), (b), (c) and (d).
<Process (a)>
General formula (2)
[0013]
[Chemical 9]
(Wherein R1And R2Indicates the same meaning as described above. )
A tertiary amine represented by the general formula (3)
X- (CH2)m-CO2Y (3)
(In the formula, X represents a halogen atom, Y represents a hydrogen atom, or a linear or branched alkyl group or alkenyl group having 1 to 22 carbon atoms, and m represents the same meaning as described above.)
Is reacted with a halogenated carboxylic acid represented by the general formula (4)
[0015]
Embedded image
(Wherein R1, R2, M, X and Y have the same meaning as described above. )
The process of obtaining the quaternary ammonium salt represented by these.
<Process (b)>
A quaternary ammonium salt represented by the general formula (4) is converted into the general formula (5).
[0017]
Embedded image
(Wherein R2And n have the same meaning as described above. )
Is reacted with a diamine represented by the general formula (6)
[0019]
Embedded image
(Wherein R1, R2, M, n and X have the same meaning as described above. )
The process of obtaining the amino cation represented by these.
<Process (c)>
Using the amino cation obtained in step (b) instead of the tertiary amine in step (a), steps (a) and (b) are repeated 1 to 9 times to obtain the general formula (7)
[0021]
Embedded image
(Wherein R1, R2, M, n and X have the same meaning as described above, and p ′ represents a number of 2 to 10. )
The process of obtaining the aminopolycation represented by these.
<Process (d)>
For the amino cation represented by the general formula (6) or the amino polycation represented by the general formula (7), the general formula (8)
X-RThree (8)
(Wherein X and RThreeIndicates the same meaning as described above. )
Or a quaternizing agent represented by the general formula (9)
HX (9)
(In the formula, X has the same meaning as described above.)
A step of reacting an acid represented by formula (1) to obtain a quaternary ammonium salt (1).
[0023]
Hereinafter, each step will be described in detail.
<Process (a)>
As tertiary amine (2) used in this step, N, N-dimethylalkylamine such as N, N-dimethyloctadecylamine, N-methyl-N such as N-methyl-N-hydroxyethyloctadecylamine, etc. -Hydroxyethylalkylamine, N, N-dihydroxyethylalkylamine such as N, N-dihydroxyethyloctadecylamine, N, N-dimethyl-N-alkanoylaminopropylamine, N, N-dimethyl-N-alkanoyloxyethylamine, N, N-dimethyl-N-alkanoyloxypropylamine, etc.1The alkyl group represented by may be a single composition or a mixed composition, and may be a residue obtained by removing a carboxyl group from hardened beef tallow fatty acid, beef tallow fatty acid, or coconut fatty acid.
[0024]
Examples of the halogenated carboxylic acid or its ester (3) include monochloroacetic acid, monochlorobutyric acid, monochlorohexanoic acid, and methyl, ethyl and isopropyl esters thereof.
[0025]
In the case of the reaction in this step, methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, butyl alcohol, hexane, acetone, chloroform or the like can be used as a reaction solvent. The reaction temperature is preferably 30 to 120 ° C, more preferably 50 to 90 ° C. Further, the molar ratio of [halogenated carboxylic acid or its ester (3) / tertiary amine (2)] in this reaction is preferably 0.5 to 2.0, more preferably 0.8 to 1.5. The reaction is completed when the quaternization reaction is carried out under these conditions for 0.5 to 10 hours. Thereafter, post-treatment is performed according to a conventional method to obtain a quaternary ammonium salt (4) having an ester group. If necessary, it may be recrystallized with acetone or the like.
[0026]
<Process (b)>
Examples of the diamine (5) used in this step include N, N-dimethylaminoethylamine, N-methyl-N-hydroxyethylaminoethylamine, N, N-dihydroxyethylaminoethylamine, and N, N-dimethylaminopropylamine. N-methyl-N-hydroxyethylaminopropylamine, N, N-dihydroxyethylaminopropylamine, N, N-dimethylaminobutylamine, N-methyl-N-hydroxyethylaminobutylamine, N, N-dihydroxyethylaminobutylamine N, N-dimethylaminohexylamine, N-methyl-N-hydroxyethylaminohexylamine, N, N-dihydroxyethylaminohexylamine and the like.
[0027]
In the case of the reaction in this step, methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, acetone or the like is used as a solvent. The reaction temperature is preferably 50 to 150 ° C, more preferably 70 to 120 ° C. The molar ratio of [diamine (5) / quaternary ammonium salt (4)] in this reaction is preferably 0.5 to 2.0, more preferably 0.8 to 1.2. When the reaction is carried out under these conditions for 0.5 to 10 hours, the amidation reaction is completed, and then the amino cation (6) is obtained by distilling off the solvent according to a conventional method.
[0028]
<Process (c)>
If the reaction with the halogenated carboxylic acid or its ester (3) or diamine (5) is repeated for the amino cation (6) as in the above steps (a) and (b), the amino cation (7 ) Is obtained.
[0029]
<Process (d)>
Examples of the quaternizing agent (8) used in this step include lower alkyl halides such as methyl chloride, di-lower alkyl sulfates such as dimethyl sulfate and diethyl sulfate, and monochloroacetic acid alkyl esters. Examples of the quaternization reaction solvent include water, methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, and acetone.
[0030]
The reaction temperature between the amino cation (6) or amino polycation (7) and the quaternizing agent (8) is preferably 30 to 150 ° C, more preferably 40 to 100 ° C. The molar ratio of [quaternizing agent (8) / amino cation (6) or amino polycation (7)] in this quaternization reaction is preferably 0.5 to 10, and more preferably 0.8 to 2.0. If the quaternization reaction is carried out in the absence of a solvent or in a solvent for 0.1 to 20 hours under these conditions, the reaction is completed, and then a post-treatment is carried out according to a conventional method. If necessary, a salt is obtained using an ion exchange resin or the like. If exchange is performed, the quaternary ammonium salt (1) which has a required counter ion can be obtained.
[0031]
Moreover, as acid (9) used for neutralization of amino cation (6) or amino polycation (7), inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, nitric acid, p-toluenesulfonic acid, methanesulfonic acid, formic acid In addition, an organic acid such as acetic acid, propionic acid, malic acid, citric acid or the like may be used alone or as a mixture. Examples of the solvent for the neutralization reaction include water, methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, and acetone.
[0032]
The structure of the quaternary ammonium salt (1) of the present invention can be confirmed by infrared absorption spectrum and nuclear magnetic resonance spectrum.
[0033]
【The invention's effect】
The quaternary ammonium salt (1) of the present invention is a novel surfactant having high safety and good biodegradability. By using it together with an anionic surfactant, it is suitable for fibers, hairs, etc. It can impart excellent flexibility and is useful as a flexible base with excellent biodegradability.
[0034]
【Example】
Example 1
(1) A flask was charged with 178.8 g (0.601 mol) of N, N-dimethyloctadecylamine and 238.0 g of acetone and heated to 50 ° C. to dissolve. Thereafter, 98.5 g (0.721 mol) of monochloroacetic acid isopropyl ester was added dropwise at 20 ° C. over 5 minutes, and the temperature was raised to 60 ° C. and reacted for 4 hours. After completion of the reaction, the white crystals obtained by cooling to 20 ° C. are recrystallized with acetone according to a conventional method, whereby N- (isopropoxycarbonylmethyl) -N, N-dimethyloctadecylammonium chloride having the following structural formula 213.5 g (0.492 mol) was obtained.
[0035]
Embedded image
IR analysis, NMR analysis results
<IR analysis>
1731cm-1The strong absorption peculiar to ester was recognized.
<NMR analysis>
Solvent CDClThreeInternal standard TMS
4.31ppm -CH-(m, 1H)
4.20ppm N+-CH 2 -COO (s, 2H)
3.30ppm N+-(CH Three )2 (s, 6H)
3.24ppm N+-CH 2 -(t, 2H)
1.35ppm C- (CH Three )2 (s, 6H)
(2) In a flask, 207.4 g (0.478 mol) of N- (isopropoxycarbonylmethyl) -N, N-dimethyloctadecylammonium chloride obtained in (1) was dissolved in 66.1 g of isopropyl alcohol. -58.7 g (0.574 mol) of dimethylaminopropylamine was added, the temperature was raised to 90 ° C, and the reaction was allowed to proceed for 5 hours. After completion of the reaction, excess N, N-dimethylaminopropylamine and isopropyl alcohol were distilled off under reduced pressure to obtain N- (3-dimethylaminopropylaminocarbonylmethyl) -N, N-dimethyloctadecylammonium chloride having the following structural formula. An isopropyl alcohol solution (218.8 g, pure content: 97 wt%) was obtained.
[0037]
Embedded image
IR analysis, NMR analysis results
<IR analysis>
1680cm-1In, strong absorption peculiar to amide was observed.
<NMR analysis>
Solvent CDClThreeInternal standard TMS
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s, 2H)
3.30ppm N+-(CH Three )2 (s, 6H)
3.22ppm N+-CH 2 -, CONH-CH 2 - (4H)
2.36ppm -CH 2 -N (CHThree)2 (t, 2H)
2.27ppm N- (CH Three )2 (s, 6H)
(3) In an autoclave, 100 g (0.210 mol) of N- (3-dimethylaminopropylaminocarbonylmethyl) -N, N-dimethyloctadecylammonium chloride obtained in (2), 12.7 g (0.252 mol) of methyl chloride, isopropyl 27 g of alcohol was added and the temperature was raised to 90 ° C. The reaction was terminated by stirring at the same temperature for 6 hours. After the reaction, excess methyl chloride was distilled off to obtain 135 g (0.203 mol) of N- (3-trimethylammoniopropylaminocarbonylmethyl) -N, N-dimethyloctadecylammonium chloride having the following structural formula.
[0039]
Embedded image
IR analysis, NMR analysis results
<IR analysis>
1672cm-1In, strong absorption peculiar to amide was observed.
<NMR analysis>
Solvent CDClThreeInternal standard TMS
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s, 2H)
3.30ppm N+-(CH Three )2, N+-(CH Three )Three (s, 15H)
3.23ppm N+-CH 2 -, CONH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+(CHThree)Three(6H)
Example 2
A flask was charged with 100 g (0.210 mol) of N- (3-dimethylaminopropylaminocarbonylmethyl) -N, N-dimethyloctadecylammonium chloride obtained in (2) of Example 1 and 50 g of isopropyl alcohol, and the mixture was heated to 50 ° C. The temperature was raised and dissolved. Thereafter, 38.7 g (0.231 mol) of 6N hydrochloric acid was added and stirred for 10 minutes to carry out a neutralization reaction. After the neutralization reaction, the mixture was cooled to 20 ° C., and the resulting white crystals were recrystallized with acetone according to a conventional method, whereby N- (3-dimethylammoniopropylaminocarbonylmethyl) -N, N of the following structural formula -86 g (0.168 mol) of dimethyl octadecyl ammonium were obtained.
[0041]
Embedded image
IR analysis, NMR analysis results
<IR analysis>
1674cm-1In, strong absorption peculiar to amide was observed.
<NMR analysis>
Solvent CDClThreeInternal standard TMS
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s, 2H)
3.30ppm N+-(CH Three )2 (s, 6H)
3.21ppm N+-CH 2 -, NH-CH 2 -CH2-CH 2 -NH+(CHThree)2(6H)
2.90ppm NH+-(CH Three )2 (s, 6H)
Example 3
The same operation as in Example 1 was performed using N, N-dimethylhexadecylamine instead of N, N-dimethyloctadecylamine in (1) of Example 1, and N- (3-trimethyl chloride having the following structural formula was obtained. Ammoniopropylaminocarbonylmethyl) -N, N-dimethylhexadecylammonium was obtained.
[0043]
Embedded image
IR analysis, NMR analysis results
<IR analysis>
1672cm-1In, strong absorption peculiar to amide was observed.
<NMR analysis>
Solvent CDClThreeInternal standard TMS
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s, 2H)
3.30ppm N+-(CH Three )2, N+-(CH Three )Three (s, 15H)
3.23ppm N+-CH 2 -, NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+(CHThree)Three(6H)
Example 4
Instead of N- (3-dimethylaminopropylaminocarbonylmethyl) -N, N-dimethyloctadecylammonium chloride in Example 2, N- (3-dimethylaminopropylaminocarbonylmethyl) -N, N-dimethylhexadecylammonium chloride Was used in the same manner as in Example 2 to obtain N- (3-dimethylammoniopropylaminocarbonylmethyl) -N, N-dimethylhexadecylammonium chloride.
IR analysis, NMR analysis results
<IR analysis>
1674cm-1In, strong absorption peculiar to amide was observed.
<NMR analysis>
Solvent CDClThreeInternal standard TMS
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s, 2H)
3.30ppm N+-(CH Three )2 (s, 6H)
3.21ppm N+-CH 2 -, NH-CH 2 -CH2-CH 2 -NH+(CHThree)2(6H)
2.90ppm NH+-(CH Three )2 (s, 6H)
Example 5
The same operation as in Example 1 was carried out using N, N-dimethyldodecylamine in place of N, N-dimethyloctadecylamine in (1) of Example 1, and N- (3-trimethylammonium chloride having the following structural formula was obtained. (Opropylaminocarbonylmethyl) -N, N-dimethyldodecylammonium was obtained.
[0045]
Embedded image
IR analysis, NMR analysis results
<IR analysis>
1672cm-1In, strong absorption peculiar to amide was observed.
<NMR analysis>
Solvent CDClThreeInternal standard TMS
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s, 2H)
3.30ppm N+-(CH Three )2, N+-(CH Three )Three (s, 15H)
3.24ppm N+-CH 2 -, NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+(CHThree)Three(6H)
Example 6
Instead of N- (3-dimethylaminopropylaminocarbonylmethyl) -N, N-dimethyloctadecylammonium chloride in Example 2, N- (3-dimethylaminopropylaminocarbonylmethyl) -N, N-dimethyldodecylammonium chloride was used. The same operation as in Example 2 was performed to obtain N- (3-dimethylammoniopropylaminocarbonylmethyl) -N, N-dimethyldodecylammonium chloride.
IR analysis, NMR analysis results
<IR analysis>
1674cm-1In, strong absorption peculiar to amide was observed.
<NMR analysis>
Solvent CDClThreeInternal standard TMS
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s, 2H)
3.30ppm N+-(CH Three )2 (s, 6H)
3.24ppm N+-CH 2 -, NH-CH 2 -CH2-CH 2 -NH+(CHThree)2(6H)
2.90ppm NH+-(CH Three )2 (s, 6H)
Example 7
The same operation as in Example 1 was carried out using monochlorobutyric acid methyl ester instead of monochloroacetic acid isopropyl ester in Example 1 (1), and N- [3- (3-trimethylammoniopropylamino chloride) having the following structural formula Carbonyl) propyl] -N, N-dimethyloctadecylammonium was obtained.
[0047]
Embedded image
IR analysis, NMR analysis results
<IR analysis>
1672cm-1In, strong absorption peculiar to amide was observed.
<NMR analysis>
Solvent CDClThreeInternal standard TMS
3.30ppm N+-(CH Three )2, N+-(CH Three )Three (s, 15H)
3.21ppm -CH 2 -N+-CH 2 -, NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+(CHThree)Three (8H)
2.18ppm -CH 2 -CONH (t, 2H)
Example 8
Instead of N- (3-dimethylaminopropylaminocarbonylmethyl) -N, N-dimethyloctadecylammonium chloride in Example 2, N- [3- (3-dimethylaminopropylaminocarbonyl) propyl] chloride-N, N- The same operation as in Example 2 was performed using dimethyloctadecylammonium to obtain N- [3- (3-dimethylammoniopropylaminocarbonyl) propyl] -N, N-dimethyloctadecylammonium chloride.
IR analysis, NMR analysis results
<IR analysis>
1676cm-1In, strong absorption peculiar to amide was observed.
<NMR analysis>
Solvent CDClThreeInternal standard TMS
3.30ppm N+-(CH Three )2 (s, 6H)
3.22ppm -CH 2 -N+-CH 2 -, NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+(CHThree)Three (8H)
2.90ppm NH+-(CH Three )2 (s, 6H)
2.18ppm -CH 2 -CONH (t, 2H)
Example 9
The same operation as in Example 1 was carried out using monochlorohexanoic acid methyl ester instead of monochloroacetic acid isopropyl ester in Example 1 (1), and N- [6- (3-trimethylammoniopropyl chloride) of the following structural formula Aminocarbonyl) hexyl] -N, N-dimethyloctadecylammonium was obtained.
[0049]
Embedded image
IR analysis, NMR analysis results
<IR analysis>
1672cm-1In, strong absorption peculiar to amide was observed.
<NMR analysis>
Solvent CDClThreeInternal standard TMS
3.30ppm N+-(CH Three )2, N+-(CH Three )Three (s, 15H)
3.24ppm -CH 2 -N+-CH 2 -, NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+(CHThree)Three (8H)
2.18ppm -CH 2 -CONH (t, 2H)
Example 10
Instead of N- (3-dimethylaminopropylaminocarbonylmethyl) -N, N-dimethyloctadecylammonium chloride in Example 2, N- [6- (3-dimethylaminopropylaminocarbonyl) hexyl chloride] -N, N- The same operation as in Example 2 was performed using dimethyloctadecylammonium to obtain N- [6- (3-dimethylammoniopropylaminocarbonyl) hexyl] -N, N-dimethyloctadecylammonium chloride.
IR analysis, NMR analysis results
<IR analysis>
1676cm-1In, strong absorption peculiar to amide was observed.
<NMR analysis>
Solvent CDClThreeInternal standard TMS
3.30ppm N+-(CH Three )2 (s, 6H)
3.22ppm -CH 2 -N+-CH 2 -, NH-CH 2 -CH2-CH 2 -NH+(CHThree)2 (8H)
2.90ppm NH+-(CH Three )2 (s, 6H)
2.18ppm -CH 2 -CONH (t, 2H)
Example 11
The same operation as in Example 1 was carried out using N, N-dimethylaminoethylamine instead of N, N-dimethylaminopropylamine in (2) of Example 1, and N- (2-trimethyl chloride having the following structural formula Ammonioethylaminocarbonylmethyl) -N, N-dimethyloctadecylammonium was obtained.
[0051]
Embedded image
IR analysis, NMR analysis results
<IR analysis>
1675cm-1In, strong absorption peculiar to amide was observed.
<NMR analysis>
Solvent CDClThreeInternal standard TMS
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s, 2H)
3.64ppm NH-CH 2 -CH2-N+-(CHThree)Three (t, 4H)
3.50ppm NH-CH2-CH 2- N+-(CHThree)Three (t, 4H)
3.30ppm N+-(CH Three )2, N+-(CH Three )Three (t, 15H)
3.24ppm N+-CH 2 - (t, 2H)
Example 12
Instead of N- (3-dimethylaminopropylaminocarbonylmethyl) -N, N-dimethyloctadecylammonium chloride in Example 2, N- (2-dimethylaminoethylaminocarbonylmethyl) -N, N-dimethyloctadecylammonium chloride was used. And the same operation as in Example 2 was performed to obtain N- (2-dimethylammonioethylaminocarbonylmethyl) -N, N-dimethyloctadecylammonium chloride.
IR analysis, NMR analysis results
<IR analysis>
1679cm-1In, strong absorption peculiar to amide was observed.
<NMR analysis>
Solvent CDClThreeInternal standard TMS
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s, 2H)
3.64ppm NH-CH 2 -CH2-N+-(CHThree)2 (t, 2H)
3.50ppm NH-CH2-CH 2- N+-(CHThree)2 (t, 2H)
3.30ppm N+-(CH Three )2 (s, 6H)
3.24ppm N+-CH 2 - (t, 2H)
2.90ppm NH+-(CH Three )2 (s, 6H)
Example 13
The same operation as in Example 1 was performed using N, N-dimethylaminohexylamine instead of N, N-dimethylaminopropylamine in (2) of Example 1, and N- (6- Trimethylammoniohexylaminocarbonylmethyl) -N, N-dimethyloctadecylammonium was obtained.
[0053]
Embedded image
IR analysis, NMR analysis results
<IR analysis>
1670cm-1In, strong absorption peculiar to amide was observed.
<NMR analysis>
Solvent CDClThreeInternal standard TMS
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s, 2H)
3.30ppm N+-(CH Three )2, N+-(CH Three )Three (t, 15H)
3.50ppm N+-CH 2 -, CONH-CH 2 -, -CH 2 -N+(CHThree)Three (6H)
Example 14
Instead of N- (3-dimethylaminopropylaminocarbonylmethyl) -N, N-dimethyloctadecylammonium chloride in Example 2, N- (6-dimethylaminohexylaminocarbonylmethyl) -N, N-dimethyloctadecylammonium chloride was used. And the same operation as in Example 2 was performed to obtain N- (6-dimethylammoniohexylaminocarbonylmethyl) -N, N-dimethyloctadecylammonium chloride.
IR analysis, NMR analysis results
<IR analysis>
1674cm-1In, strong absorption peculiar to amide was observed.
<NMR analysis>
Solvent CDClThreeInternal standard TMS
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s, 2H)
3.30ppm N+-(CH Three )2 (s, 6H)
3.23ppm N+-CH 2 -, CONH-CH 2 -, -CH 2 -NH+(CHThree)2 (6H)
2.90ppm NH+-(CH Three )2 (s, 6H)
Example 15
N- (3-dimethylaminopropylaminocarbonylmethyl) -N, N-dimethyloctadecylammonium chloride obtained in (2) of Example 1 instead of N, N-dimethyloctadecylamine in (1) of Example 1 Was used in the same manner as in Example 1, and N- {N ′-(3-trimethylammoniopropylaminocarbonylmethyl) -N ′, N′-dimethylammoniopropylaminocarbonylmethyl) chloride having the following structural formula) } -N, N-dimethyloctadecylammonium was obtained.
[0055]
Embedded image
IR analysis, NMR analysis results
<IR analysis>
1675cm-1In, strong absorption peculiar to amide was observed.
<NMR analysis>
Solvent CDClThreeInternal standard TMS
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s, 4H)
3.30ppm N+-(CH Three )Three, N+-(CH Three )2 (S, 21H)
3.22ppm N+-CH 2 -, NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+(CHThree)Three (10H)
Example 16
Instead of N- (3-dimethylaminopropylaminocarbonylmethyl) -N, N-dimethyloctadecylammonium chloride in Example 2, N- {N '-(3-dimethylaminopropylaminocarbonylmethyl) -N', N '-Dimethylammoniopropylaminocarbonylmethyl)}-N, N-dimethyloctadecylammonium was used in the same manner as in Example 2 to prepare N- {N'-(3-dimethylammoniopropylaminocarbonylmethyl) chloride. -N ', N'-dimethylammoniopropylaminocarbonylmethyl)}-N, N-dimethyloctadecylammonium was obtained.
IR analysis, NMR analysis results
<IR analysis>
1679cm-1In, strong absorption peculiar to amide was observed.
<NMR analysis>
Solvent CDClThreeInternal standard TMS
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s, 4H)
3.30ppm N+-(CH Three )2 (s, 12H)
3.22ppm N+-CH 2 , NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+ (10H)
2.90ppm NH+-(CH Three )2 (s, 6H)
Example 17
The same operation as in Example 1 was carried out using N, N-dihydroxyethylaminopropylamine in place of N, N-dimethylaminopropylamine in (2) of Example 1, and N- (N ', N'-dihydroxyethyl-N'-methylammoniopropylaminocarbonylmethyl) -N, N-dimethyloctadecylammonium was obtained.
[0057]
Embedded image
IR analysis, NMR analysis results
<IR analysis>
1672cm-1In, strong absorption peculiar to amide was observed.
<NMR analysis>
Solvent CDClThreeInternal standard TMS
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s, 2H)
3.97ppm N+-CH2-CH 2 -OH (t, 4H)
3.43ppm N+-CH 2 -CH2-OH (t, 4H)
3.30ppm N+-(CH Three )2, N+-CH Three (S, 9H)
3.24ppm N+-CH 2 -, NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+-CHThree (6H)
Example 18
Instead of N- (3-dimethylaminopropylaminocarbonylmethyl) -N, N-dimethyloctadecylammonium chloride in Example 2, N- (N ′, N′-dihydroxyethylaminopropylaminocarbonylmethyl) -N, N The same operation as in Example 2 was performed using dimethyloctadecylammonium to obtain N- (N ′, N′-dihydroxyethylammoniopropylaminocarbonylmethyl) -N, N-dimethyloctadecylammonium chloride.
IR analysis, NMR analysis results
<IR analysis>
1676cm-1In, strong absorption peculiar to amide was observed.
<NMR analysis>
Solvent CDClThreeInternal standard TMS
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s, 2H)
3.97ppm N+-CH2-CH 2 -OH (t, 4H)
3.43ppm N+-CH 2 -CH2-OH (t, 4H)
3.30ppm N+-(CH Three )2 (s, 6H)
3.24ppm N+-CH 2 -, NH-CH 2 -CH2-CH 2 -NH+(CHThree)2 (6H)
Example 19
The same operation as in Example 1 was carried out using N-hydroxyethyl-N-methylaminopropylamine instead of N, N-dimethylaminopropylamine in (2) of Example 1, and N-chloride of the following structural formula (N′-hydroxyethyl-N ′, N′-dimethylammoniopropylaminocarbonylmethyl) -N, N-dimethyloctadecylammonium was obtained.
[0059]
Embedded image
IR analysis, NMR analysis results
<IR analysis>
1670cm-1In, strong absorption peculiar to amide was observed.
<NMR analysis>
Solvent CDClThreeInternal standard TMS
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s, 2H)
3.97ppm N+-CH2-CH 2 -OH (t, 2H)
3.43ppm N+-CH 2 -CH2-OH (t, 2H)
3.30ppm N+-(CH Three )2 (S, 12H)
3.22ppm N+-CH 2 -, NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+ (6H)
Example 20
N- (N′-hydroxyethyl-N′-methylaminopropylaminocarbonylmethyl) -N instead of N- (3-dimethylaminopropylaminocarbonylmethyl) -N, N-dimethyloctadecylammonium chloride in Example 2 , N-dimethyloctadecylammonium was used in the same manner as in Example 2 to obtain N- (N′-hydroxyethyl-N′-methylammoniopropylaminocarbonylmethyl) -N, N-dimethyloctadecylammonium chloride. It was.
IR analysis, NMR analysis results
<IR analysis>
1670cm-1In, strong absorption peculiar to amide was observed.
<NMR analysis>
Solvent CDClThreeInternal standard TMS
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s, 2H)
3.97ppm N+-CH2-CH 2 -OH (t, 2H)
3.43ppm N+-CH 2 -CH2-OH (t, 2H)
3.30ppm N+-(CH Three )2 (s, 6H)
3.22ppm N+-CH 2 -, NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+H (9H)
2.90ppm NH+-(CH Three ) (d, 3H)
Example 21
The same operation as in Example 1 was carried out using N, N-dimethyl-N-octadecanoylaminopropylamine in place of N, N-dimethyloctadecylamine in Example 1 (1), and the following structural formula was obtained. N- (3-trimethylammoniopropylaminocarbonylmethyl) -N, N-dimethyl-N-octadecanoylaminopropylammonium was obtained.
[0061]
Embedded image
IR analysis, NMR analysis results
<IR analysis>
1672cm-1In, strong absorption peculiar to amide was observed.
<NMR analysis>
Solvent CDClThreeInternal standard TMS
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s, 2H)
3.30ppm N+-(CH Three )2, N+-(CH Three )Three (s, 15H)
3.22ppm NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+ (8H)
2.18ppm CH2-CH 2 -CONH (T, 2H)
Example 22
The same operation as in Example 1 was carried out using N, N-dimethyl-N-octadecyloxypropylamine in place of N, N-dimethyloctadecylamine in (1) of Example 1, and N—chloride of the following structural formula (3-Trimethylammoniopropylaminocarbonylmethyl) -N, N-dimethyl-N-octadecyloxypropylammonium was obtained.
[0063]
Embedded image
IR analysis, NMR analysis results
<IR analysis>
1670cm-1In, strong absorption peculiar to amide was observed.
<NMR analysis>
Solvent CDClThreeInternal standard TMS
4.14ppm N+-CH 2 -CONH (s, 2H)
3.37ppm -CH 2 -O-CH 2 -(s, 4H)
3.30ppm N+-(CH Three )2, N+-(CH Three )Three (s, 15H)
3.22ppm N+CH 2 -, NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+ (6H)
Example 23
The same procedure as in Example 1 was performed using octadecyl chloroacetate instead of methyl chloride in Example 3 (3), and N— (N′-octadecyloxycarbonylmethyl-N ′, N ′) having the following structural formula -Dimethylammoniopropylaminocarbonylmethyl) -N, N-dimethyl-N-octadecylammonium was obtained.
[0065]
Embedded image
IR analysis, NMR analysis results
<IR analysis>
1731cm-1The strong absorption peculiar to ester was recognized.
[0067]
1670cm-1In, strong absorption peculiar to amide was observed.
<NMR analysis>
Solvent CDClThreeInternal standard TMS
4.20ppm N+-CH 2 -COO (s, 2H)
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s, 2H)
4.08ppm COO-CH 2 - (t, 2H)
3.30ppm N+-(CH Three )2 (S, 12H)
3.22ppm N+-CH 2 -, NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+ (6H)
Claims (2)
＜工程(a)＞
一般式（２）
で表される第３級アミンと、一般式（３）
Ｘ １ −(ＣＨ 2 ) m −ＣＯ 2 Ｙ （３）
（式中、Ｘ １ はハロゲン原子、Ｙは水素原子、又は炭素数１〜22の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基を示し、ｍは前記と同じ意味を示す。）
で表されるハロゲン化カルボン酸又はそのエステルとを反応させ、一般式（４）
で表される第４級アンモニウム塩を得る工程。
＜工程(b)＞
一般式（４）で表される第４級アンモニウム塩を、一般式（５）
で表されるジアミンと反応させ、一般式（６）
で表されるアミノカチオンを得る工程。
＜工程(c)＞
工程(a)における第３級アミンの代わりに、工程(b)で得られたアミノカチオンを用いて、工程(a)及び工程(b)を１回繰り返し、一般式（７）
で表されるアミノポリカチオンを得る工程。
＜工程(d)＞
一般式（６）で表されるアミノカチオン又は一般式（７）で表されるアミノポリカチオンに対して、一般式（８）
Ｘ−Ｒ 3 （８）
（式中、Ｘ及びＲ 3 は前記と同じ意味を示す。）
で表される４級化剤、又は一般式（９）
ＨＸ （９）
（式中、Ｘは前記と同じ意味を示す。）
で表される酸を反応させて、一般式（１）で表される第４級アンモニウム塩を得る工程。 A quaternary compound represented by the general formula (1) obtained by the production method comprising the following steps (a), (b) and (d), or steps (a), (b), (c) and (d) Ammonium salt.
<Process (a)>
General formula (2)
A tertiary amine represented by the general formula (3)
X 1 - (CH 2) m -CO 2 Y (3)
( Wherein X 1 represents a halogen atom, Y represents a hydrogen atom, or a linear or branched alkyl group or alkenyl group having 1 to 22 carbon atoms, and m represents the same meaning as described above.)
Is reacted with a halogenated carboxylic acid represented by the general formula (4)
The process of obtaining the quaternary ammonium salt represented by these.
<Process (b)>
A quaternary ammonium salt represented by the general formula (4) is converted into the general formula (5).
Is reacted with a diamine represented by the general formula (6)
The process of obtaining the amino cation represented by these.
<Process (c)>
Instead of the tertiary amine in step (a), using the amino cation obtained in step (b), step (a) and step (b) are repeated once to obtain the general formula (7)
The process of obtaining the aminopolycation represented by these.
<Process (d)>
For the amino cation represented by the general formula (6) or the amino polycation represented by the general formula (7), the general formula (8)
X-R 3 (8)
(Wherein X and R 3 have the same meaning as described above.)
Or a quaternizing agent represented by the general formula (9)
HX (9)
(In the formula, X has the same meaning as described above.)
The process of obtaining the quaternary ammonium salt represented by General formula (1) by making the acid represented by these react.
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