CH331120A

CH331120A - Verfahren zur Herstellung neuer quaternärer Ammoniumverbindungen

Info

Publication number: CH331120A
Authority: CH
Inventors: Otto Dr Albrecht
Original assignee: Ciba Geigy
Priority date: 1952-12-06
Filing date: 1953-10-29
Publication date: 1958-06-30

Description

Verfahren zur Herstellung neuer quaternarer Ammoniumverbindungen
Es wurde gefunden, dass man zu neuen, wertvollen, quaternären Ammoniumverbin- dungen gelant, wenn man tertiäre Amine, die mindestens 2 h¯hermolekulare Reste mit je mind, estens 8 Kohlenstoffatomen enthalten, von welchen mindestens einer die Atomgruppierung
EMI1.1
aufweist, mit Epihalogenhydrinen quaterniert.

Ais Ausgangsmaterialien geeignete tertiäre Amine sind entweder bekannt oder können jedenfalls nach bekannten Methoden hergestellt werden. Der hohermolekulare Rest mit mindestens 8 Kohlenstoffatomen der tertiären Amine, der eine
EMI1.2

<SEP> 0
<tb> <SEP> 0
<tb> CN-Gruppierung
<tb> enthält, kann sich von höhermolekularen aliphatisehen oder cycloalipha. tischen Carbonsäureamiden mit mindestens 8 Kohlenstoffatomen oder entsprechenden Urethanen ableiten. Erwähnt seien unter den Carbonsäureamiden, die Bestandteile der tertiä. ren Amine darstellen, das Caprylsäure-, Laurinsäure-, PalmitinsÏure-, StearinsÏure-, ÍlsÏure-, Linolsäureamid ;

ferner das Amid der gehärteten Tranfettsäure oder die Amide der Harzsäuren, wie Abietinsäure und Naphthensäuren, schliesslich am Stickstoff substituierte Amide, wie N-Methyl-, N-Athyl-, N-Oxyäthyl-, N-Di oxypropyllaurinsaurea. mide. Unter den Verbindungen der Urethangruppe, die zum Aufbau der tertiären Amine dienen können, sei beispielsweise das Octadecyluret. han genannt.

Die Gruppierung
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der hohermolekularen Reste mit mindestens 8 Kohlenstoffatomen kann mit dem tertiären Stickstoffatom durch ein niedrigmolekulares zweiwertiges aliphatisehes Bindeglied, das vorzugsweise noch durch ¯thersauerstoffatom unterbrochen ist, verbunden sein. Souche Atomkonfigurationen besitzen z.

B. Konden- sationsprodukte aus N-Methylolamiden von höhermolekularen Carbonsäuren mit minde- stens 8 Kohlenstoffatomen oder von entspre chenden Urethanen mit Oxyalkylaminen, wie Triäthanola. min. Die als Ausgangsmaterialien dienenden tertiären Amine sollen wie gesagt mindestens einen eine Gruppierung
EMI1.4
aufweisenden höhermolekularen Rest mit mindestens 8 Kohlenstoff atomen enthalten ; es können auch Verbindungen mit 2 oder 3 solchen Resten benützt werden. Vorzugsweise ge langen solche Amine zur Anwendung, die 2 solche Reste enthalten.

Besonders wertvolle
Produkte werden erhalten, wenn das tertiäre
Amin zweimal den Rest eines Fettsäureamides 5 mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen, insbesondere des Stearinsäureamides und überdies noeh eine Oxyalkylgruppe enthält. Genannt sei beispielsweise das Kondensationsprodukt aus 2 Mol StearinsÏure-N-methylolamid und 1 Mol Triäthanolamin der Formel
EMI2.1

Der zweite hohermolekulare Rest mit mindestens 8 Kohlenstoffatomen, die die erfindungsgemäss zu quaternisierenden tertiaren Amine aufweisen sollen, kann, wie schon er wähnt, ebenfalls eine Gruppierung
EMI2.2
enthalten.

Daneben kommen aber aueh unsubstituierte gerad-oder verzweigtkettige oder cyelische höhermolekulare Kohlenwasserstoff- reste mit mindestens 8 Kohlenstoffatomen in Betracht, die direkt an das tertiäre Stickstoff- atom gebunden sind. Genannt seien beispielsweise der Dodecyl-, Cetyl-, Octadecyl-, Octa decenyl-, Abietyl-oder 2-Athyloetylrest. Ein solches Amin mit einem unsubstituierten ho- hermolekularen Rest ist z. B. das Kondensationsprodukt aus 1 Mol Stearinsäuremethylol- amid und 1 Mol Dioxyäthyloctadeeylamin der Formel
EMI2.3
An Stelle von einzelnen t. ertiären Aminen können auch Gemische von mehreren Verbindungen benützt werden.

Zur Quaternierung werden beim vorlie- genden Verfahren Epihalogenhydrine, wie Epichlorhydrin verwendet.

Die Umsetzung zwischen den tertiären Aminen und den Quaternierungsmitteln. der angegebenen Art erfolgt zweekmäRig durch Erwärmen der Komponenten, z. B. auf 90 bis 120 , bis das Reaktionsprodukt in heissem Wasser loslich ist. Gegebenenfalls können or ganische Losungsmittel mitverwendet werden.

Die neuen quaternären Ammoniumverbin- dungen sind wasserlöslich, kationaktiv und besitzen eine starke AffinitÏt zur Cellulosefaser. Sie können als Textilhilfsstoffe, z. B. als Netz-, Schaum-, Dispergier-oder Egali siermittel, insbesondere aber als sehr wirksame Weichmachungsmittel, Anwendung finden. Als Weichmachungsmittel eignen sich be sonders solche Verbindungen, die zwei aliphatische Reste mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen, z. B. zweimal den Amidrest einer Fettsäure mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen, beispielsweise den Stearinsäureamidrest, enthalten.

Im allgemeinen besitzen die erfindungsgemässen Produkte eine gute Hitzebeständigkeit und gilben die behandelten Textilfasern nieht oder nur sehr wenig an. Gelangen sie auf gefärb- tem Material zur Anwendung, so wird die Lichtechtheit der FÏrbungen im allgemeinen nicht oder nicht stark beeinträchtigt. Die neuen Verbindungen eignen sich auch sehr gut, um in Knitterfreibädern angewendet zu werden, wobei das behandelte Material eine Knitterfreiausrüstung und zugleich einen weichen Griff erhält.

In den nachfolgenden Beispielen bedeuten Teile Gewichtsteile.

Beispiel 1
250 Teile technisches StearinsÏureamid werden in bekannter Weise mit Hilfe von 36, 3 Teilen Paraformaldehyd ins StearinsÏure N-methylolamid bergef hrt. Man f gt 160 Teile Triäthanolamin und 7, 3 Teile wasserfreies Natriumcarbonat hinzu und erhitzt unter Rühren auf 108 , wobei man das Reak tionsgefäss auf einen Druck von etwa 640 mm Hg evakuiert. Man rührt während etwa 3 bis 4 Stunden bei 108 bis 111 , nachdem der Druck auf 340 mm Hg erniedrigt worden ist.

Man vermischt 143 Teile des so erhaltenen Kondensationsproduktes mit 75 Teilen Stea rinsäure-N-methylolamid und 5 Teilen was serfreiem Natriumearbonat und erhitzt im Stiekstoffstrom unter Rühren auf 1080. Ansehliessend hält man die Temperatur während etwa 4 Stunden auf 108 bis 111 , wobei man das Reaktionsgefäss allmählich auf einen Druck von etwa 140 mm Queeksilbersäule evakuiert. Man lässt auf 85 abkühlen, füllt die Apparatur mit Stiekstoff und lässt das Reaktionsgut in der StickstoffatmosphÏre erkalten. Man erhält das Eondensationsprodukt in einer Ausbeute von etwa 212 bis 217 Teilen.

42, 4 Teile des so erhaltenen Umsetzungs- produktes werden mit 9, 2 Teilen Epichlor- hydrin im Stickstoffstrom wÏhrend 6 Stunden auf 95 bis 100 erwärmt.

So hergestellt, bildet das neue quaternäre Ammoniumehlorid eine feste, praktisch farblose Masse, welche in heissem Wasser fast klar loslieh ist. Das neue quaternäre Ammoniumsalz kann als Weichmachungsmittel ben tzt werden, z. B. für Polyacrylnitrilfasern.

Beispiel 2
105 Teile einer handelsüblichen Mischung aus 93 io Octadecylamin, 6 /o Hexadeeylamin und 1 /o Octadecenylamin werden mit 0, 5 Teilen Natrium im Stickstoff ström auf 120 er hitzt, worauf man Äthylenoxyd als fein verteilten Gasst-rom bei 120 bis 135 so lange einleitet, bis 29, 4 Teile aufgenommen sind.

40 Teile des so erhaltenen oxyä. thylierten Amingemisehes werden mit 60 Teilen Stearin säuremethylolamid (aus technischer StearinsÏure) und 4 Teilen wasserfreiem Natriumcarbonat im Stiekstoffstrom unter Rühren auf 108¯ erhitzt. Man r hrt anschlie¯end 4 Stunden bei 108 bis 111 , wobei man den Druck während der ersten Stunde auf etwa 540 mm, während der zweiten und dritten Stunde auf etwa 340 mm und während der vierten Stunde auf etwa 140 mm. reduziert. Nach dem Abkühlen auf 80 lÏ¯t man Luft in das Reaktions- gefass eintreten.

Man erhitzt 19, 3 Teile des so erhaltenen Kondensationsproduktes mit 5, 6 Teilen Epi chlorhydtin im Stiekstoffstrom während 8 Stunden in einem siedenden Wasserbad und destilliert die fliichtigen Anteile unter ver mindertem Druck bei etwa 100¯ ab.

So hergestellt, bildet das neue quaternä. re Ammoniumsalz eine wacbsartige Masse, welche von heissem Wasser zu einer opaleszierenden Lösung aufgenommen wird. Das neue Produkt eignet sich zum Weichmachen von Textilfasern, insbesondere solchen aus Poly- acrylnitril.

Claims

PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von neuen qua- ternären Ammoniumverbindungen, dadurch gekennzeichnet, da¯ man tertiÏre Amine, die mindestens 2 hohermolekulare Reste mit je mindestens 8 Kohlenstoffatomen enthalten, von welchen mindestens einer die Atomgrup- pierung EMI3.1 aufweist, mit Epihalogenhydrinen quaterniert.

UNTER. ANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, da. man tertiäre Amine verwendet, die mindestens einmal den Amidrest einer Fettsäure mit 16 bis 18 Koh- lenstoffatomen enthalten.

2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man tertiÏre Amine verwendet, die zweimal den Stearinsäureamidrest enthalten.

3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man als tertiÏres Amin das Kondensationsprodukt aus 1 Mol TriÏthanolamin und 2 Mol StearinsÏure-Nmethylolamid der Formel EMI4.1 verwendet.' 4. Verfahren nach Patentanspruch, durch gekennzeichnet, dass man die Quater nierung mit Epichlorhydrin ausfühi't.