JPS61106544A - 第四級アンモニウム塩の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は第四級アンモニウム塩の製造法に関する。

〔従来の技術〕

従来、第四級アンモニウム塩は乳化剤、帯′電防止剤、
柔軟剤、殺菌剤等に広く利用されている。

第四級アンモニウム塩を製造する方法としては、三級ア
ミンをアルキルハロダン化物、蝋酸又はスルホン鍍エス
テル等のアルキル化剤を用いてアルギル化する方法が一
般的であへ るが、もう一つ簡便な方法として三級アミン七 塩とエポキシドとを反応させる方法が知られている（　
Ｊ、　Ｇｏｅｒｄｅｌｅｒ著、Ｗｏｕｂｅｎ　ｗｅｙｌ
　。

１１／２、ｐ５９２）。通常、この三級アミン塩とエポ
キシドとの反応は水浴奴中で行なわれており、目的とす
る第四級アンモニウム塩を水溶液としてかなり好収石で
得たという報告もある（特開昭５ｇ−４６０２９号）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、水溶准中での反応は、第四級アンモニウ
ム塩の単離及び濃権において水を留去する必要があるた
め、工業的には不利である。特に炭素数８以上のアルキ
ル鎖を有する三級アミンを用いる場合は、三級アミン塩
を溶解させるのく多重の水を必要とし、水の留去に多大
の労力ｆｃｅする。−万、Ｍ機溶媒中での反工５は、ハ
ロヒドリン寺の副生物のために第四級アンモニウム塩の
収率が低下するという欠点を有する。

〔問題点を解決するための手段〕 本発明者は、斯かる問題点を解決すべく鋭意研究の枯果
、第三級アミン、酸及びエポキシドを反応させて第四級
アンモニウム塩を製造するにあたり、少量の水を含有す
る慢性有機１存媒を用い、過剰の第三級アミンを用いる
ことにより、非蕗に温和な条件で、しかも扁収率で目的
とする第四級アンモニウム塩が傅られることを見出し、
本発明を完成した。

すなわち、本発明は次式 ％式％（ （式中、Ｒｔ　、Ｒ２、Ｒｓは各々同−看しくけ異なっ
て、炭素数１〜２４の炭化水素基若しくはアルケニル基
を示す） で表わされる三級アミン（ＩＩ）、ｄ及びエポキシド（
１）を、少量の水を含有す、る水性有機溶媒中で三級ア
ミンが酸及びエポキシドに対し過剰量存在する条件下反
応させて第四級アンモニウム塩（１）を製造する方法で
ある。

本発明方法は次の反応式によって示される。

Ｒ３Ｒ１ （１０ＩＩ）　　　　　　　　　　　（１）（式中、Ｒ
４は炭素数１〜２４のアルキル基若しくはアルコキシメ
チル基、Ａｅは無機アニオン又はＸ＝アニオンを示し、
Ｒｔ　、Ｒｚ　、Ｒｓは前記と同じ意味を有する） 本発明に用いる三級アミン（ＩＩ　＋としては、例えば
トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミ
ン、ジメチルエタノールアミン、ジメチルエチルアミン
、ゾメチルブチルγミン、ジメチルオクチルアミン、ジ
メチルドデシルアミン、ジメチルステアリルアミン、ジ
エチルヘキサデシルアミン等が挙げられる。

本発明に用いる工？キシド（１）としては、例えばゾロ
ビレ／オキシド、ブチレンオキシド、１．２−工？キシ
デカン、１，２−エポキシオクタデカン寺のα−オレフ
ィンオキサイド、）、ｉ　　　　類；メ７″グリ″″”
−７′・　”７′グリシゾルエーテル、ブチルグリシゾ
ルエーテル、オクチルグリシゾルエーテル、ドデシルグ
リシゾルエーテル、ヘキサデシルグリシゾルエーテル、
オクタデシルグリンゾルエーテル、オクチルグリシゾル
エーテル、２−エチルへキシルグリシゾルエーテル、２
−オクチルデシルグリシゾルエーテル、５　ｅ　７１７
−　トＩＪメチル−２−（１，３，３−トリメチルブチ
ル）オクチルグリシゾルエーテル、次式（式中、ｒｆｉ
、　ｎはｍ　＋　ｎ　＝　１４の整数であって、ｍ＝ｎ
＝７ｉ頂点とする分布を有する）で表わされるメチル分
岐インステアリルグリシゾルエーテル等のグリシゾルエ
ーテルが草げられ、就中、炭素数８〜１８の飽和若しく
は不飽和の直鎖グリシゾルエーテルが好ましい。

また、本発明に用いる酸としては、例えば塩酸、臭化水
素酸、ヨウ化水素酸、フッ化水素酸、硝酸、硫ｃＲ等の
無機酸：酢酸、ギ酸、コハク酸、安息香酸、及びｐ−）
ルエンスルホン酸等の有機スルホン酸等の有機酸が挙げ
られる。

本発明に用いる水性有機溶媒としては、メタノール、エ
タノール、イソテロノｑノール、５ｅｅ−ブタノール、
ｔｅｒｔ−ブタノール、ｔｅｒｔ−アミルアルコール、
トリエチルカルビノール等のアルコール類：ジメチルス
ルホキシド、スルホ２ン券のスルホキシド類；ジメチル
ホルムアミド、ジメチルアセドアミド等のアミド類；ア
セトニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル類等が挙げ
られ、就中特にメタノール、エタノール、イ°ソゾロ／
Ｑノール等の炭素数１〜６の低級アルコール類は、三級
アミンの溶解性が大きく、シかも反応処理時の溶媒留去
が容易であるので好ましい。水はポ性Ｍ機溶媒中に、三
級アミン（Ｕ）に対し５〜２０倍モル、特に５〜１０倍
モル含有せしめるのが好ましい。なお、ここでいう水に
は酸に含まれる水も含むものとする。水の鼠がこれより
少ないとハロヒドリン等が副生じ、目的物（１）の収墨
が低下するため好ましくない。

本発明においては、三級アミン叩けば及び二？キシドに
対し過剰菫使用され、好筐しくけこれらの１．０５〜１
．５倍モル、特に好ましくは１．１−１．３倍モル便用
される。未反応のアミンは再結晶時に容易に除去でき、
また反応終了後、酸を用いて中和処理することもできる
。反応昌度は４０〜８０℃、好ましくは５０〜６０℃で
あり、温和な粂注下で、しかも２〜３時間の短時間に反
応を行なうことができる。反応終了後、反応液から有機
溶媒を留去することにより、目的とする第四級アンモニ
ウム塩の高濃度水浴液を得る。史に、この水溶液から酢
ばエチル、ｎ−ヘキサン等の溶媒を用いて枯菌化を行な
えば、第四級アンモニウム塩の白色粉末が単離される。

以上の１　　　　反応牧から精品の単離に至る操作は、
溶媒が［１ ）　　　　有機溶媒であり、これに含まれる水も少量で
あるので、きわめて容易に行なうことができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、従来の方法に比較して、温和な条件で
短時間のうちに目的とする第四級アンモニウム塩を合成
することができ、しかも反応終了後の有機溶媒の留去も
ノ１常に容易であり、かつ、反応系に會まれろ水が少量
であるが故に果四級アンモニウム塩の尚一度水洛液が得
られる之め、高収率で第四級アンモニウム塩を単離する
ことができる。

〔実施例〕

次に実施例及び比較例を挙げて本発明を説明する。

実施例１ 速流冷却器、滴下ロート、ｌｌｌｉ度計、撹拌装置を備
えた３００ｒｎ１．反応容器にジメチルドデシルアミン
２５．７　ｆ　（０，１２モル）、ン昏媒としてインプ
ロピルアルコール５０？及び次に加える塩酸に含まれる
水と合せた水の量がジメチルドデシルアミンに対し８倍
モルとなるように水１０．３ｒ（０，６０モル）を加え
、攪拌しながら１０℃以下に冷却する。次いで滴下ロー
トより３６％塩酸１０．１　ｒ　ＣＨＣＪとしてｏ、　
ｉ　ｏモル、水５．５ｆ（０，３６モル）を含む〕を少
しずつ部下する。滴下終了後、反応混合′＄ＩＪを徐々
に加温せしめ、５０〜５５℃に保つ。

仄いて滴下ロートよりオクチルグリシゾルエーテル１８
．６Ｆ（０，１０モル）全約２０分を峨して滴下する。

滴下５終了後、２時間５０〜５５℃で侃拌金つづける。

反応混合物のガスクロマトグラフ分析よりオクチルグリ
シゾルエーテルがほぼ消失したところで反応混合物を冷
却し、減圧下にインデロノ。ノールを留去せしめる。イ
ンゾロノＱノールの留出がほとんど認められなくなると
ともに、白色グル状の固形物が得られる。この固形物を
ｒｙ−酸エチルおよびｎ−ヘキサンを用いて再結晶せし
めるコトニヨリ、目的とす、る２　−ヒ）’　Ｏキシ−
３−オクチロキシプロピルゾメチルドデシルアンモニウ
ムクロリド４０．８Ｆ（０，０９４モル）の白色粉末？
得た（収ぶ９４％〕。

融点：１１６〜１２ｏｃ ７ｃ累分析Ｉ直： ０６８．５・！（６８，８４％）、Ｈ１２，７％（１２
，４８％）、Ｎ３．２％（３，２１％）、Ｃ／　　８．
Ｑ％（８，１３％）（但し、括弧内は計−痺値をホす。

以下同じ、〕水酸基価：１２６（１２８，６） ＩＲ（α−１）： ３６５０〜３１５０．２９２０．２８５０．１６１０．
１４６０．１４００．１１０５．１０７５．１０５０．
９２５．７２０ ’　Ｈ−ＮＭＲ（δｐｐｍ　）　： ５．９８（ｄ）ＩＨ，４，１〜４．６（ｍ）ＬＨ，３，
１〜　　□３、７　（ｍ　）　１４　ＨｌＬ　Ｏ〜１．
７　（ｒｎ　）　３２　Ｈ％ｏ、８７（ｔ）６Ｈ 比較例１ 塩酸に含まれる水以外に水ヲ祭加しないことを除き実施
例１と同じ反応装置、反応条件（モル比、反応温度等）
で反応を行ない、目９．．１　°“″“２−ｅ　ｌ”０
１７−３−′”°゛′′ゾロピルゾメチルドデシルアン
モニウムクロリド３５ｆ（０，０８２モル）の白色粉末
を得た。収惠８２％であり、実施例１に比べ副生物（王
としてクロロヒドリン）による収率低下が認められた。

実施例２ 実施例１で用いたオクチルグリシゾルエーテルに代えて
ヘキサデシルグリシゾルエーテル５９．６ｆ（０，２０
０モル）を用い、実施例１と同様な反応湊直昆ひに反応
条件で反応を行ない、酢酸エチルより再結晶して、２−
ヒドロキシ−３−ヘキサビンロキシプロビルゾメチルド
デシルアンモニウムクロリド９８．５Ｓ’（０，１８０
モル）の白色粉末を得た（収率９０％）。

役点：１１３〜１１６℃ 元累分析ＩＩＩ！： Ｃ７２，０％（７２，２８％）、Ｈ１３，０％（１２，
８７％）、Ｎ　２．６囁（２，５５％）、Ｃ／　　６．
４％（６，４７％）水酸基価：１００．７（１０２，３
） ＩＲ（ｃｒｎ−”）： ３６５０〜３１５０．２９２５．２８５０．１６１０．
１４６０．１４００，１１０５．１０７５．１０５０．
９２５．７２０ 五Ｈ−ＮＭＲ（δ　ｐｐｍ　）　　： ５．９８　（ｄ　）　ＬＨ，４，１〜４．６　（ｍ　）
ＩＦｉ、　　３．０〜３．７　（ｍ）　１４Ｈ，１，０
〜１．５　（ｍ　）　４８Ｈ。

０．８７（ｔ）６Ｈ 実施例３ 実施例１で用いたジメチルドデシルアミンに代えてツメ
チルオクタデシルアミン７１．４？　（０，２４モル）
を用い、実施例１と同様な反応＠置並びに反応条件で反
応を行ない、酢酸エチルより再結晶して２−ヒドロキシ
−３−オフチロキンプロビルジメチルオクタデシルアン
モニウムクロリド９５．７９（０，１８４モル）の白色
粉末？得た。（収率９２チ）。

融点：１０６〜１１０℃ 元累分析頭： Ｃ７１，１％（７１，５６％）、ＨＩ３．８％（１２−
７９％）、Ｎ　２．６％（２，６９悌）、ＣＩ　　６．
７％（６，８１％）水酸基価：１０７．０（１０７，８
） ＩＲ（ｃｍ″″Ｌ）： ３６５０〜３１５０．２９２５．２８５０．１６１０゜
１４７０．１４００．１１０５．１０７５．１０５０．
９２５．７１０ ’Ｈ−ＮＭＲ（δｐｐｍ　）　： ６．００（ｍ）ＬＨ，４，１〜４．６（ｍ）ＩＨ，３，
０〜３．７（ｍ）４Ｈ％　１．１〜１．７（ｍ）５２Ｈ
。

０．８７（ｍ）６Ｈ 実施例４ 実施例１で用いた３６％塩酸に代えて、匪酵６．Ｏｆ　
（０，１０モル）を用い、実施例１と同様な反応装置お
よび反応条件で反応を行ない２−ヒドロヤシ−３−オク
チロキシゾロピルゾメチルドデシルアンモニウムアセテ
ート４４．１　？　（０，０９６モル）を得た（収ぷ９
６％）。

元累分析１直： Ｃ７０，５％（７０，５４％）、Ｈ１２，８％（１２，
５０慢）、Ｎ　２．９％（３−０５％） 水酸基価：１１９（１２２，０） ＩＲ（ｃＩｎ−１）： ３６５０〜３１５０，２９２５．２８５０，１６１０．
１６００．１４６０．１３９０．１１０５．１０７５．
９２５．７２０ １）１−Ｎ、ＭＲ（δ　ｐｐｍ　）　：５．４（ｂｒ）
ＬＨ，３，２〜４．６（ｍ）１５Ｈ。

１．９４（ｓ）３Ｈ，１，１〜１．７（ｍ）３２Ｈ。

０．８７（ｔ）６Ｈ 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、次式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３は各々同一若しくは異
   なつて、炭素数１〜２４の炭化水素基若しくはアルケニ
   ル基を示す） で表わされる三級アミン、酸及びエポキシドを、少量の
   水を含有する極性有機溶媒中で三級アミンが酸及びエポ
   キシドに対し過剰量存在する条件下反応させることを特
   徴とする第四級アンモニウム塩の製造法。 ２、極性有機溶媒が、酸に含まれる水を含めて、三級ア
   ミンに対し５〜２０倍モルとなる量の水を含有する特許
   請求の範囲第１項記載の第四級アンモニウム塩の製造法
   。 ３、第四級アンモニウム塩が次式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ＿４は炭素数１〜２４のアルキル基若しくは
   アルコキシメチル基、Ａ＾■は無機アニオン又は有機ア
   ニオンを示し、Ｒ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３は前記と同じ意
   味を有する） で表わされるものである特許請求の範囲第１項記載の第
   四級アンモニウム塩の製造法。