BE411190A - - Google Patents

Description

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  MÉMOIRE DESCRIPTIF
DÉPOSÉ A L'APPUI D'UNE DEMANDE
DE BREVET D'INVENTION Procédé pour produire des composés ammoniques quaternaires. 



   On a déjà proposé de préparer la base ammonique quaternaire correspondante en faisant agir de l'oxyde d'éthylène sur une solution concentrée de triméthylamine. En traitant d'une manière analogue des amines tertiaires renfermant des radicaux oxalcoyles, ce ne sont pas des bases ammoniques quaiternaires qu'on obtient mais des substances du type des éthers oxalcoyliques. 



   Or on a trouvé qu'on peut aussi préparer des composés ammoniques quaternaires en faisant agir des amines tertiaires dont la molécule renferme au moins un groupe oxalcoyle sur des oxydes   alcoyléniques   tout en diminuant la réaction alcaline 

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 du mélange presque jusqu'au point neutre, du moins au début de la réaction. On effectuera cette réaction de préférence en employant une valeur de pH comprise entre environ 8 et environ 9,6, cette valeur étant inférieure à 9 et avantageu- sement inférieure à 8,5 au commencement. Les composés ammo- niques quaternaires s'obtiennent ainsi avec de bons rendements. 



  Comme matières premières on peut citer d'une part les amines tertiaires qui renferment un, deux ou trois groupes   oxalcoyles   et d'autre part les oxydes   alcoyléniques   tels que l'oxyde d'éthylène ou l'oxyde de propylène. La réaction s'effectuera de préférence à des températures de 50 à 100 C. mais on peut employer aussi des températures un peu inférieures ou supé- rieures. 



   Le réglage de la valeur de pH désirée peut   s'efèc-   tuer en neutralisant complètement ou partiellement l'amine au moyen d'acides organiques comme l'acide lactique, l'acide formique, l'acide acétique, l'acide butyrique, ou au moyen d'acides gras à poids moléculaire élevé comme par exemple ceux dont la molécule renferme plus de 6 atomes de carbone, tels que l'acide stéarique., ou par neutralisation partielle au moyen d'un acide minéral fort comme l'acide chlorhydrique, l'acide sulfurique ou l'acide phosphorique; on peut aussi em- ployer des sels acides d'acides polybasiques pour régler la valeur de pH. L'adjonction de ces substances acides peut s'ef- fectuer avant ou pendant la réaction.

   Au contraire des substan- ces correspondantes du type des éthers oxalcoyliques, les com- posés ammoniques quaternaires obtenus ne peuvent se distiller dans le vide sans décomposition. Par exemple, le composé ammo- nique quaternaire susceptible d'être obtenu à partir de la triéthanolamine et de l'oxyde d'éthylène donne naissance à des -   @   

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 quantités considérables d'éthylène-glycol lorsqu'on le dis- tille dans le vide.

   Afin de distinguer et de séparer les com- posés ammoniques quaternaires des substances correspondantes analogues aux éthers oxaleoyliques (qui peuvent se former en quantités relativement minimes comme sous-produits) on peut    aussi utiliser leurs différences de solubilité ; parexemple,   le chlorure de   tétraéthanol-ammonium   se dissout facilement dans l'alcool éthylique tandis que les chlorhydrates de la triéthanolamine ou de l'éther oxalcoylique susceptible d'être tiré de la   triéthanol-amine   et des oxydes alcoyléniques sont insolubles dans l'alcool éthylique. Les composés ammoniques quaternaires susceptibles d'être obtenus suivant la présente invention sont également solubles dans une solution aqueuse à 35 % de soude caustique.

   On peut les identifier par leurs dérivés,par exemple l'hydroxyde de   tétraéthanol-ammonium   sous forme de son composé benzoylé. 



   Les produits suivant la présente invention convien- nent comme agents auxiliaires dans les industries textiles et connexes, par exemple comme agents de complément pour l'im- pression des tissus et aussi comme agents de complément dans la fabrication des fils artificiels, par exemple dans les bains de filage, et en outre pour la préparation de pâtes et de poudres colorantes. 



   Les exemples ci-après mettront mieux en lumière la nature de la présente invention, mais celle-ci ne se limite pas à ces exemples. Les parties sont en poids. 



    EXEMPLE 1.    



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Ajouter 1. 000 parties d'eau à un savon obtenu à partir de 150 parties de triéthanolamine et de 280 parties d'aci- de stéarique. La valeur de pH de l'émulsion obtenue est de 

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 8,0 à 8,2. Dans cette émulsion introduire en deux à trois heures, à une température de 50 C., 50 parties d'oxyde d'éthy- lène. La valeur de pH est alors de 8,4. Le produit formé se dissout dans l'eau pour donner une solution limpide et possède un grand pouvoir moussant. 



   Par décomposition au moyen d'une solution aqueuse concentrée de soude caustique et élimination par filtrage du stéarate de sodium déposé, on peut isoler l'hydroxyde de tétra- éthanol-ammonium. On peut l'identifier en le transformant en son composé benzoylé. 



   E X E M P L E 2. 



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Agiter 150 parties de triéthanolamine avec une so- lution de 110 parties d'acide phosphorique à 89 % et de 80 parties de soude caustique dans 500 parties d'eau. La valeur de pH du mélange obtenu est de 8,4. Y introduire en deux à trois heures à la température normale 50 parties d'oxyde d'éthylène. La valeur de pH du mélange est alors de 8,8. On obtient ainsi le phosphate disodique du tétraéthanol-ammonium. 



  On peut isoler la base libre et l'identifier ainsi qu'il a été dit à l'exemple 1. 



   Au lieu du phosphate disodique on peut aussi employer en quantité proportionnée le phosphate monosodique. 



   E X E M P L E 3. 



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Introduire en deux à trois heures, à une température de 60 C., 50 parties d'oxyde Méthylène dans une solution de 150 parties de triéthanolamine dans 600 parties d'acide chlo- rhydrique à 3 %. La valeur de pH de la solution employée, qui était primitivement de 8,2 à 8,4, s'est élevée à 9,2 après l'action de l'oxyde d'éthylène. Déshydrater le produit de 

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 réaction, de préférence dans le   vide.,   et le traiter au moyen d'alcool éthylique et de gaz chlorhydrique. On obtient ainsi 73 % de chlorure de tétraéthanol-ammonium, qui est soluble dans l'alcool éthylique, et 27 % du chlorhydrate de l'éther oxéthylique de la triéthanolamine., qui est soluble dans l'alcool   é thyli que.    



     EXEMPLE   4. 



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Dissoudre 600 parties de   triéthanol-amine   dans à peu près le même poids d'eau. Après avoir ajouté à la solu- tion 150 parties d'acide sulfurique à 24 % y introduire 50 parties d'oxyde d'éthylène. Dès que cette quantité d'oxyde d'éthylène a réagi, ajouter de nouveau 150 parties d'acide sulfurique à 24 % et 50 parties d'oxyde d'éthylène, en re- commençant cette opération jusqu'à ce qu'on ait employé en tout 600 parties d'acide sulfurique à 24   %   et 200 parties d'oxyde d'éthylène. La valeur de pH de la solution primitive à laquelle on a ajouté la première fraction d'acide sulfuri- que est de 8,1 à 8,4. Après l'introduction de l'oxyde   d'éthy-   lène elle s'élève à environ 9,4. 



   Précipiter du mélange de réaction l'acide sulfurique au moyen d'hydroxyde de   baryum. Après   avoir éliminé le préci- pité on obtient une solution d'hydroxyde de tétraéthanol-ammo- nium qu'on peut facilement convertir à l'état anhydre par éva- poration dans le vide. En traitant au moyen d'alcool et de gaz chlorhydrique un échantillon de ce produit anhydre on obtient 83 % de chlorure de tétraéthanol-ammonium et 16 % du chlorhy- drate de l'éther monoxéthylique de la   triéthanolamine.   



     E X E M P L E   5. 



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Dissoudre 150 parties de triéthanolamine dans 500 parties d'eau et y ajouter 40 parties d'acide acétique glacial. 

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  La valeur de pH du mélange résultant est de 8,0 à 8,2. Y introduire en deux à trois heures, à une température de 50 à 60 C., 50 parties d'oxyde d'éthylène. 



   On peut identifier par son composé benzoylé le com- posé   ammonicue   quaternaire formé. 



   E X E M P L E 6. 



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Dissoudre 322 parties de butyldiéthanol-amine dans 1. 500 parties d'eau et ajouter à cette solution 200 parties d'acide sulfurique à 24 %. La valeur de pH du mélange est alors de 8,4. Y introduire ensuite, à une température de 50 à 60 C., 50 parties d'oxyde d'éthylène, la valeur de pH s'élevant ainsi à 9,2. Ajouter encore 100 parties d'acide sulfurique à 24 %, la valeur de pH étant ainsi abaissée à 8,0. Introduire encore 50 parties d'oxyde d'éthylène et porter ainsi à 9,4 la valeur de pH. Eliminer par précipitation au moyen d'hydroxyde de baryum l'acide sulfurique de la solution résultante et séparer le précipité par filtrage, puis évaporer la solution. On obtient de l'hydroxyde de butyl-triéthanol-ammonium sous forme d'un liquide très visqueux qui se dissout dans une solution aqueuse à 35 % de soude caustique. 



   EXEMPLE 7. 



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Dissoudre 234 parties de diéthylmonoéthanol-amine dans 480 parties d'acide sulfurique à 12   %.   La valeur de pH de la solution est de 8,4. Y introduire 100 parties d'oxyde d'éthylène, la valeur de pH s'élevant ainsi à 8,8. Chasser l'acide sulfurique de la solution par précipitation au moyen    d'hydroxyde de baryum et filtrage ; évaporation on obtient   ensuite une masse semi-solide qui se dissout facilement dans une solution à 35 % de soude caustique. Le produit de réac- tion est de l'hydroxyde de diéthyl-diéthanol-ammonium.

Claims (1)

1. RESUME 1.- Procédé pour préparer des composés ammoniques quaternaires, consistantà faire agir des oxyde alcoyléniques sur des amines tertiaires dont la molécule renferme au moins un groupe oxalcoyle, en diminuant au moins au début la réaction alcaline du mélange de réaction jusqu'au voisinage du point neutre au moyen d'acides organiques ou d'acides minéraux forts.

   2. - A titre de produits industriels nouveaux, les composés ammoniques quaternaires obtenus par le procédé cidessus défini, ainsi que leurs applications dans l'industrie.