CH574430A5 - Etherified traiazine tensides - contg hydrophobic and hydrophilic gps - Google Patents
Etherified traiazine tensides - contg hydrophobic and hydrophilic gpsInfo
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Description
Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Aminotriazin-Formaldehyd-Kondensationsprodukten, welche mindestens einen hydrophoben und einen hydrophilen Rest aufweisen, wobei mindestens ein hydrophober Rest direkt oder über eine Sauerstoff- oder
EMI1.1
Brücke, worin A Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet und mindestens ein hydrophiler Rest über eine N-Methylolätherbrücke an einen Amino-1,3,5-Triazinrest gebunden sind.
Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man a) ein Aminotriazin-Formaldehyd-Kondensationsprodukt, welches mindestens einen hydrophoben Rest in der ange gebenen Art gebunden enthält und welches mindestens eine freie oder mit einem Alkanol mit 1 bis 4 Kohlenstoff atomen verätherte N-Methylolgruppe aufweist, mit b) einem Alkylenglykol in Gegenwart einer schwachen Säure, bei einer Temperatur von 80 bis 1200C und bei einem
Druck von 1 bis 30 mm Hg umsetzt oder mit c) einem Alkylenoxyd in Gegenwart eines Metallalkoholates eines Übergangsmetalles der Gruppen IV, V oder VI des
Periodensystems und gegebenenfalls eines Alkalimetall hydroxydes oder Alkalimetallalkoholates, bei einer Tem peratur von 10 bis 1600C und einem Druck von 1 bis 20 atü, umsetzt.
Unter einer N-Methylolätherbrücke ist im vorliegenden Fall eine Gruppierung der Formel (1) --------NH2-O- zu verstehen, wobei der Stickstoff zu einer Aminogruppe des 1,3,5-Triazinrestes gehört und der Sauerstoff an den hydrophilen Rest gebunden ist. Gegebenenfalls können an ein Stickstoffatom auch zwei Methylolreste gebunden sein.
Beim Amino-1,3,5-Triazinrest handelt es sich vorzugsweise um einen Rest, der sich von 2,4-Diamino- oder 2,4,6 -Triamino-1,3,5-triazin ableitet.
Der hydrophobe Rest im Aminotriazin-Formaldehyd -Kondensationsprodukt ist beispielsweise ein gesättigter oder ungesättigter, cyclischer oder acyclischer aliphatischèr, ein aromatischer oder ein araliphatischer Rest.
Der hydrophile Rest leitet sich vorzugsweise von Monooder Polyalkylenglykolen ab.
Vorteilhafte Kondensationsprodukte enthalten als hydrophoben Rest einen Alkyl- oder Alkenylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, einen Cycloalkylrest mit 5 oder 6 Ringkohlenstoffatomen, einen Alkylphenylrest mit 1 bis 12 Kohlen stoffatorhen im Alkylteil, einen Phenyl- oder einen Benzylrest und als hydrophilen Rest einen Mono- oder Polyalkylenglykolrest mit einem mittleren Molekulargewicht von höchstens 2000, insbesondere 62 bzw. 105 bis 2000, oder vor allem 105 bis 1500.
Von besonderem Interesse sind Triazinderivate der Formel
EMI1.2
worin
R Alkyl oder Alkenyl mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, Cycloalkyl mit 5 oder 6 Ringkohlenstoffatomen, Alkylphenyl mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen im Alkylteil, Phenyl oder Benzyl;
G Sauerstoff oder -N-A, wobei A Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist; Z Halogen oder
EMI1.3
Y, Y', Y" und Y"' je Wasserstoff, -CH2-O-Q, wobei Q Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, oder -CH-X";
X, X' und X" je einen über ein Sauerstoffatorn gebundenen Mono- oder Polyalkylenglykolrest mit einem mittleren Molekulargewicht von höchstens 2000 und 2 bis 4 Kohlenstoffatomen pro Alkyleneinheit; und n und m je 1 oder 2 bedeuten.
Bei dem hydrophoben Rest bzw. R handelt es sich z.B. um einen Alkylrest wie n-Hexyl, n-Decyl, n-Dodecyl, n-Hexadecyl, n-Octadecyl oder Behenyl; einen Alkenylrest wie 9210¯ Decenyl, A9.10-Dodecenyl, A9fl0-Hexadeceneyl oder 9s10¯ -Al9 l3-Octadecadienyl; einen Cycloalkylrest wie Cyclopentyl oder Cyclohexyl; einen Alkylphenyfrest wie 3,5-di-tert.Butyl- phenyl, p-n-Nonylphenyl oder p-n-Dodecylphenyl; Phenyl oder Benzyl.
Die Alkylreste in der Bedeutung von A sind beispielsweise Methyl, Äthyl, Isopropyl, n-Propyl oder n-Butyl.
Halogen für Z bedeutet in der Regel Jod oder vorzugsweise Brom oder Chlor. Chlor ist als Halogen am besten geeignet.
Die Gruppe -CH2-O-Q in der Definition von Y, Y', Y" und Y"' stellt eine gegebenenfalls mit einem Alkanol mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen verätherte Methylolgruppe dar. Als Alkanol kommen hierbei z.B. Methanol, Äthanol, Isopropanol, n-Propanol oder n-Butanol in Frage. Y, Y', Y" und Y"' stellen vorzugsweise Wasserstoff, Methoxymethyl oder die Gruppe CH,-X" dar.
Der Rest X leitet sich von Mono- oder Polyalkylenglykolen ab, welche in der Regel pro Alkyleneinheit 2 bis 4, vorzugsweise 2 Kohlenstoffatome aufweisen. Polyalkylenglykole, darunter auch Dialkylenglykole gemeint, sind gegenüber den Monoalkylenglykolen bevorzugt. Der Rest X ist stets über eines seiner Sauerstoffatome an die Methylengruppe gebun den. Die Alkylenglykolreste können ferner endständig mit einem Alkanol mit höchstens 4 Kohlenstoffatomen veräthert sein, z.B. mit n-Butanol, n-Propanol, Äthanol oder insbesondere Methanol. Die unverätherten Produkte sind jedoch bevorzugt. Die Reste X leiten sich z.B. von Äthylenglykol, Di äthylenglykol, Polyäthylenglykol, 1,3 -Propylenglykol, 1,2-Propylenglykol, Polypropylenglykol, Polybutylenglykol oder Polypropylenpolyäthylenglykol ab.
Im Rahmen der Formel (2) nehmen Kondensationsprodukte der Formel
EMI2.1
worin Z, G, R, X, Y und n die angegebene Bedeutung haben, eine bevorzugte Stellung ein.
Der Rest R in den Formeln (2) und (3) ist vorzugsweise direkt (n= 1) an den Triazinring gebunden.
Besonders geeignete Kondensationsprodukte entsprechen der Formel
EMI2.2
worin R1 Alkyl oder Alkenyl mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen oder Phenyl bedeutet und X, Y und Z die angegebene Bedeutung haben.
Unter diesen Verbindungen interessieren vor allem solche der Formel
EMI2.3
worin R2 Alkyl mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen bedeutet und X, Y und Z die angegebene Bedeutung haben.
Weiterhin im Vordergrund des Interesses stehen Konden
EMI2.4
<tb> sationsprodukte <SEP> der <SEP> Formel
<tb> <SEP> .8N <SEP> X <SEP> /CH2-X1
<tb> <SEP> // <SEP> \ <SEP> /CH2X1
<tb> <SEP> Z1 <SEP> -C <SEP> CN
<tb> <SEP> 1 <SEP> II
<tb> (6) <SEP> N <SEP> N <SEP> 1
<tb> <SEP> 1
<tb> <SEP> R
<tb> worin Z1 Chlor oder
EMI2.5
Y1 und Y'1 je Wasserstoff, -CH2OQ oder -CH2-X1; und
X1 einen über ein Sauerstoffatom gebundenen Polyäthylenglykolrest mit einem mittleren Molekulargewicht von 105 bis 1500 bedeuten und R und Q die angegebene Bedeutung haben.
Besondere Bevorzugung geniessene hierbei Kondensationsprodukte der Formel
EMI2.6
worin R und X1 die angegebene Bedeutung haben.
Als besonders vorteilhaft haben sich Produkte der Formel
EMI2.7
und insbesondere die Triazinverbindung der Formel
EMI2.8
erwiesen, worin R1 und X1 die angegebene Bedeutung haben und X2 ein über ein Sauerstoffatom gebundener Polyäthylen glykolrest vom mittleren Molekulargewicht 300 ist.
Bevorzugt werden 2,4-Diamino- oder 2,4,6-Triamino-1,3,5 -triazin-Formaldehyd-Kondensationsprodukte als Komponente (a) eingesetzt, welche mindestens einen hydrophoben Rest in der angegebenen Art gebunden enthalten. Von besonderem Interesse sind hierbei Kondensationsprodukte, welche als definitionsgemässen hydrophoben Rest Alkyl oder Alkenyl mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, Cycloalkyl mit 5 oder 6 Ringkohlenstoffatomen, Alkylphenyl mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen im Alkylteil, Phenyl oder Benzyl enthalten.
Im Vordergrund des Interesses stehende Komponenten (a) entsprechen der Formel
EMI3.1
worin
R, G und n die angegebene Bedeutung haben,
Mt und Mt' je Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Tb Halogen oder
EMI3.2
E, E, E' und E" je Wasserstoff oder -CH2-O-Q, wobei Q Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist; und m 1 oder 2 bedeuten.
Die Kondensationsprodukte der Formel (3) werden aus 1,3,5-Triazinen der Formel
EMI3.3
hergestellt, worin R, G, Q und n die angegebene Bedeutung haben, Ha Halogen oder
EMI3.4
und T und T' je Wasserstoff oder -CH2OQ bedeuten.
Verbindungen der Formeln (4) und (5) erhält man aus Komponenten (a) der Formel
EMI3.5
bzw. der Formel
EMI3.6
worin R1, R2, Ha, T und Q die angegebene Bedeutung haben.
Kondensationsprodukte der Formel (6) erhält man bei Verwendung eines 1,3,5-Triazins der Formel
EMI3.7
als Komponente (a), worin Hal Chlor oder
EMI3.8
bedeutet,
R, T, T' und Q die angegebene Bedeutung haben.
Kondensationsprodukte der Formel (7) werden aus dem 1,3,5-Triazin der Formel
EMI3.9
worin R und Q die angegebene Bedeutung haben, erhalten.
Die besonders geeigneten Kondensationsprodukte der Formel (8) erhält man aus 1,3,5-Triazinen der Formel
EMI3.10
worin Q und R1 die angegebene Bedeutung haben.
Das bevorzugte Kondensationsprodukt der Formel (9) erhält man dadurch, dass man Tetramethylol-lauroguanamin mit einem Polyäthylenglykol vom mittleren Molekulargewicht 300 umsetzt.
Als Komponente (b) haben sich Polyalkylenglykole mit einem mittleren Molekulargewicht von höchstens 2000, z.B.
von 105 bis 2000 und 2 bis 4 Kohlenstoffatomen pro Alkyleneinheit, insbesondere Polyäthylenglykole mit einem mittleren Molekulargewicht von 105 bis 1500 oder vor allem von etwa 300 als vorteilhaft erwiesen. Als Polyalkylenglykole kommen beispielsweise Polybutylenglykol oder insbesondere Polypropylenglykol und vor allem Polyäthylenglykol in Betracht.
Die Umsetzung mit (b) wird zweckmässig in Gegenwart einer Alkancarbonsäure mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, als schwache Säure durchgeführt. Neben der Ameisen- und Propionsäure hat sich hier vor allem Essigsäure als vorteilhaft erwiesen. Bevorzugt wird diese Umsetzung bei 90 bis 1000C durchgeführt. Der Druck beträgt vorzugsweise 10 bis 25 mm Hg.
Nach beendeter Reaktion ist es zweckmässig, das Reaktionsprodukt mit einer Base zu neutralisieren. Hierzu kommen vor allem Alkanolamine wie Monoäthanolamin, Di äthanolamin oder insbesondere Triäthanolamin in Betracht.
Unter den Alkylenoxyden der Komponente b) sind Verbindungen, welche eine Epoxydgruppierung aufweisen, zu verstehen.
Dabei handelt es sich beispielsweise um Styroloxyd, Diglycidyläther, vorzugsweise jedoch um Propylenoxyd oder vor allem Äthylenoxyd.
Die Umsetzung mit dem Alkylenoxyd wird in Gegenwart eines Metallalkoholates als Katalysator durchgeführt, welches vorzugsweise der Formel (17) Me(O-Ak)r(B)q-r, worin Me ein q-wertiges Übergangsmetall der Gruppen IV, V oder VI des Periodensystems, Ak Phenyl, Benzyl, Cycloalkyl mit höchstens 12, insbesondere 5 bis 12, vor allem 8 bis 12 Ringkohlenstoffatomen oder vorzugsweise ein gegebenenfalls halogensubstituiertes Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, B Halogen oder Alkoxy mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, r 1 bis q und q 4, 5 oder 6 entsprechend der Wertigkeit des Metalles bedeuten.
Bei diesen Metallalkoholaten handelt es sich insbesondere um Alkoholate von Übergangsmetallen der Gruppen IV, V oder VI der 4., 5. oder 6. Periode des Periodensystems gemäss Lange's Handbook of Chemistry, 10. Auflage, 1967, Seiten 60 und 61. Zu diesen Übergangsmetallen, auch Elemente der Zwischengruppen, der Gruppen a oder der Gruppen b genannt, gehören Titan, Zirkon, Hafnium, Vanadium, Niob, Tantal, Chrom, Molybdän und Wolfram. Beim Rest -O-Ak handelt es sich vorzugsweise um ein Radikal eines gegebenenfalls chloriertes Alkanols wie z.B. Methanol, Äthanol, P-Chloräthanol, Isopropanol, n-Propanol, n-Butanol, sec.- oder tert.-Butanol, oder ferner von Phenol, Benzylalkohol oder eines Cvcloalkanols mit zweckmässig 5 bis 12 Kohlenstoffatomen, wie Cyclododecanol. Als Halogen bedeutet B z.B.
Brom oder vorzugsweise Chlor. Als Alkoxy ist B in der Regel verschieden von -O-Ak und kann z.B. Methoxy, Äthoxy, Propoxy oder vorzugsweise Butoxy sein.
Mit Vorteil wird die Umsetzung mit der Komponente (c) in Gegenwart von Metallalkoholaten der Formel (18) Me1(O-Ak1)q, worin Mel Niobv, Tantal, Wolframvl, Molybdänit oder Hafnium, Akl Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und q 4, 5 oder 6, entsprechend der Wertigkeit des Matalles bedeuten, durchgeführt.
Besonders geeignete Metallalkoholate entsprechen der Formel (19) Me2(O-Akl)q
1 worin Me2 Niobv, Tantalv oder Wolframvl und q1 5 oder 6 bedeuten und Akl die angegebene Bedeutung hat.
Die Umsetzung mit der Komponente (c) wird vorzugsweise in Gegenwart eines zusätzlichen Katalysators wie z.B.
eines Alkalimetallhydroxydes oder eines Alkalimetallalkoholn- tes mit einem Alkanol mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen durchgeführt.
Als Vertreter derartiger Katalysatoren kommen beispielsweise Lithium-, Natrium-, Kalium-, Rubidium- oder Cäsiumhydroxyd oder die entsprechenden Alkoholate von Alkanolen wie für die Alkoholate der Übergangsmetalle angegeben in Betracht.
Bevorzugt wird als zusätzlicher Katalysator Natriumoder Kaliumhydroxyd oder ein Natrium- oder Kaliumalkoholat eines Alkanols mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, verwendet.
Die Metallalkoholate allein oder im Gemisch mit den Alkalimetallhydroxyden oder -alkoholaten werden mit Vorteil in Mengen von 0,05 bis 5%, vorzugsweise 0,1 bis 2%, insbesondere jedoch von 0,4 bis 1%, bezogen auf das Gewicht des Reaktionsgemisches eingesetzt. Vorzugsweise werden die zwei Katalysatorentypen zusammen verwendet.
Sofern die beiden Katalysatortypen zusammen verwendet werden, so beträgt das Gewichtsverhältnis von Obergangs- metallalkoholat zu Alkalihydroxyd oder -alkoholat in der Regel 9:1 bis 1: 9, vorzugsweise 4:1 bis 1: 4 oder vor allem 7: 3 bis 3 : 7.
Typische Vertreter der übergangsmetallalkoholate sind
EMI4.1
<tb> (20.1) <SEP> Ta(OCH3)5
<tb> (20.2) <SEP> Ta(OC2Hs)s
<tb> (20.3) <SEP> Ta(O-CH[CH3B)s
<tb> (20.4) <SEP> Ta(OC[CH3]3)s
<tb> (20.5) <SEP> Ta((4 <SEP> )6
<tb> (20.6) <SEP> Nb(OCHs)s
<tb> (20.7) <SEP> Nb(OC2H5)5
<tb> (20.8) <SEP> Nb(O-CH[CH3]2)5
<tb> (20.9) <SEP> Nb(CO[CH3]3)6
<tb> (20.10) <SEP> Nb(Oe <SEP> )5
<tb> (20.11) <SEP> W(OCH3)6
<tb> (20.12) <SEP> W(OC[CHs]3)6
<tb> (20.13) <SEP> Hf(O-CH[CH3B)4
<tb> (20.14) <SEP> Hf(O-C[CH3]3)
<tb> (20.15) <SEP> Mo(O-CH[CH,I,),
<tb> (20.16) <SEP> Mo(O-C[CH3]3 > 6
<tb> (20.17) <SEP> Ti(OC2H5 > 4
<tb> (20.18) <SEP> Ti(O-C[CH2]a)r
<tb> (20.19) <SEP> Zr(OC2H5)"
<tb> (20.20) <SEP> Zr(O-C[CH313),
<tb> (20.21) <SEP> Ta(OCH3)Cl,
<tb> (20.22) Nb(OCH3)4Cl (20.23) Ti(OC4H9)4 (20.24) Zr(OCH2CH2Cl) (20.25) TaOCH(OC[CII3i3 > 4 (20.26)
Zr(OCH3)Cl3
Typische Vertreter der Alkalimetallhydroxyde und -alkoholate sind u.B.: (21.2) LiOH (21.2) NaOH (21.3) KOH (21.4) LiOCH3 (21.5) NOCH, (21.6) NaOC2H5 (21.7) NaOC(CH)3 (21.8) KOCH3 (21.9) KOC2H6 (21.10) KOC(CH3,\3
Die Temperatur der Umsetzung mit der Komponente (c) beträgt vorzugsweise 30 bis 1200C oder insbesondere 40 bis 900C. Die Reaktion kann bei Atmosphärendruck oder bei Überdruck durchgeführt werden. Vorzugsweise beträgt der Druck 1 bis 15 atü oder insbesondere 1 bis 11 atü. In der Regel wird beim sogenannten Autogendruck, d.h. dem durch das Reaktionsgemisch bei der gegebenen Temperatur selbst erzeugten Druck, gearbeitet.
Je nach Verwendungszweck der Umsetzungsprodukte, werden in der Regel 1 bis 100, vorzugsweise 1 bis 25 Mol der Komponente (c) an die Komponente (a) angelagert.
Gegebenenfalls kann es zweckmässig sein, die Alkoxylierung in Gegenwart eines zweiten Alkoxydes durchzuführen, welches an der eigentlichen Umsetzung nicht teilnimmt. Beispielsweise kann man mit Äthylenoxyd umsetzen und Propylenoxyd oder Dioxan als Reaktionsmedium oder als Auf schlämmittel verwenden.
Die Umsetzung mit der Komponente (c) hat den Vorteil, dass man bei milden Bedingungen, d.h. bei relativ tiefen Temperaturen und mit einem praktisch neutralen Katalysatorsystem Alkylenoxyde direkt an eine N-methylolierte Aminotriazin-Verbindung anlagern kann. Bekanntlich sind N-methylolaminotriazin-Verbindungen schon im schwach sauren Medium unstabil und in stark alkalischem Medium bilden sie Polykondensate oder spalten Formaldehyd und Wasser ab.
Anlagerungen von z.B. Äthylenoxyd an eine organische Verbindung, welche ein bewegliches Wasserstoffatom aufweist, werden üblicherweise bei Temperaturen von 160 bis 200"C durchgeführt. Bei derart hohen Temperaturen sind jedoch die meisten N-Methylolverbindungen nicht mehr stabil, d.h. es findet ein Abbau der Methylolgruppen statt.
Dank dem erfindungsgemäss verwendeten Katalysatorensystem ist es nun möglich geworden, derartige Anlagerungen auch bei verhältnismässig tiefen Temperaturen, d.h. Temperaturen unter 1600C, mit Erfolg durchzuführen, ohne dass ein Abbau der Methylolgruppen erfolgt.
Bei den neuen Triazinverbindungen handelt es sich zur Hauptsache um niedermolekulare, monomere Produkte, welche höchstens kleinere Anteile von höher kondensierten Produkten enthalten können.
Die neuen Aminotriazin-Formaldehyd-Kondensationsprodukte sind Reaktivtenside und können überall dort eingesetzt werden, wo die Verwendung von Reaktivtensiden zweck mässig erscheint. Aus der wässerigen Lösung scheiden sich diese reaktiven Kondensationsprodukte nach dem Ansäuern, d.h. bei pH-Werten unter etwa 5, als unlösliche hydrophobe Harze aus.
Die neuen Produkte sind dank ihren Methylol- bzw. ver ätherten Methylolgruppen reaktiv und können je nach Substitution für verschiedene Zwecke eingesetzt werden. Insbesondere eignen sie sich als sogenannte Reaktivtenside, d.h. als reaktive oberflächenaktive Produkte, welche unter bestimmten Bedingungen, z.B. bei saurer Reaktion oder höherer Temperatur, in einen irreversibel unlöslichen Zustand übergeführt werden können. Sie können z.B. bei der Herstellung von Mikrokapseln verwendet werden. Ferner zeichnen sie sich durch eine gute Schaum- und Waschkraft aus und eignen sich als Waschmittel, Waschmittelzusätze, Emulgatoren, Dispergatoren, Hydrophobiermittelzusätze, hydrophilierende Weichgriffmittel sowie als Carrier.
In den folgenden Beispielen sind Prozente immer Gewichtsprozente.
Beispiel 1
In ein Rührgefäss gibt man 38,7 g (0,1 Mol) Tetramethylollauroguanamin, 1,5 g Eisessig und 42 g Polyäthylenglykol vom mittleren Molekulargewicht 300. Bei einer Temperatur von 90 bis 100"C und einem Vakuum von 15 mm Hg lässt man kondensieren, wobei 3 g Wasser, vermischt mit Essigsäure, abdestilliert werden.
Man erhält 79 g eines in Wasser klar löslichen Reaktivtensides mit guter Schaum- und Waschkraft.
Dieses Kondensationsprodukt entspricht zur Hauptsache der Formel
EMI5.1
worin Gj einen über ein Sauerstoffatom gebundenen Poly äthylenglykolrest vom mittleren Molekulargewicht 300 darstellt.
Beispiel 2
351 g (1 Mol) der Triazinverbindung der Formel (102.1) löst man in 1000 g Äthanol und setzt 500 g 37,5%gen Formaldehyd hinzu. Nach 30 Minuten bei 80"C am Rückfluss, destilliert man den Alkohol, sowie Wasser und überschüssigen Formaldehyd ab und trocknet den Rückstand im Vakuum bei 60"C. Man erhält 400 g Dimethyloltriazinverbindung der Formel (102.2).
EMI5.2
205 g ( Mol) Dimethyloltriazinverbindung der Formel (102.2) erhitzt man in Gegenwart von 5 g Eisessig mit 600 g Polyglykoläther vom mittleren Molekulargewicht 600 während 3 Stunden im Vakuum auf 90 - 1000C, wobei etwas verdünnte Essigsäure und Spuren Formaldehyd abdestillieren. Zuletzt neutralisiert man den Rest des Eisessigs mit Triäthanolamin und erhält nach dem Abkühlen etwa 785 g eines salbenförmigen, in Wasser leicht zu einer schäumenden Lösung löslichen Tensides.
Dieses Tensid entspricht zur Hauptsache der Formel
EMI6.1
worin G2 einen über ein Sauerstoffatom gebundenen Poly äthylenglykolrest vom mittleren Molekulargewicht 600 darstellt.
Beispiel 3 a) 80 g (0,3 Mol) Lauroylguanamin werden in einem Rundkolben bei 1200C geschmolzen und unter Rühren mit 8 g Triäthanolamin versetzt (pH 8-10). In diese Mischung wird in 8 Portionen von 10 g Paraformaldehyd (2,4 Mol) eingetragen, wonach Lauroylguanamin methyloliert wird.
Nach 4 Stunden werden 128 g eines nach Formaldehyd riechenden Reaktionsproduktes erhalten, dass nach der Formaldehyd-Analyse vorwiegend der folgenden Formel entspricht:
EMI6.2
Messung: CH2O gebunden berechnet 25% gesamt gemessen 28,2% frei gemessen -4,00/0 gebunden gemessen 24,2% b) 11,6 g (0,03 Mol) des Zwischenproduktes der Formel (103.1) werden mit 6,6 g (0,15 Mol) Äthylenoxyd und 100 mg Ta (OC2H5)5 eingeschmolzen und in einem auf 80"C thermostatisierten ölbad während 16 Stunden geschüttelt, wobei 18,0 g eines wachsartigen Produktes erhalten werden. Dies entspricht einer Ausbeute von 99%.
Das Produkt entspricht zur Hauptsache der Formel:
Beispiel 4 a) 64 g des in Beispiel 3 beschriebenen Reaktionsproduktes der Formel (103.1) werden in 200 ml siedendem Methanol gelöst und mit 4 g 37%iger Salzsäure auf pH 3 gestellt. Die Verätherung wird bei 65"C während 15 Minuten durchgeführt. Anschliessend wird 25%ige wässrige NaOH-Lösung zutropfen gelassen, bis die Lösung einen pH von 6,5 - 7,0 aufweist. Das Reaktionsgemisch wird heiss filtriert und durch Verdampfen vorsichtig vom überschüssigen Methanol befreit und bei 500C im Vakuum getrocknet.
Die Ausbeute an Monoäther beträgt 64 g (96,2%) eines wachsartigen Produktes mit vorwiegend der folgenden Formel:
EMI6.3
Die Formaldehyd-Bestimmung ergibt folgende Resultate:
CH2O gebunden berechnet 24,3%
CH2O gesamt gemessen 24,4%
CH2O frei ca. 1%
CH2O gebunden ca. 23,4% b) 6,5 g (0,0175 Mol) des Zwischenproduktes der Formel (104.1) aus a) werden mit 13,2 g (0,35 Mol) Äthylenoxyd und 100 mg Ta(OC2Hs)5 eingeschmolzen und in einem auf 80"C thermostatisierten ölbad während 16 Stunden geschüttelt, wobei 11,7 g eines wachsartigen Produktes erhalten werden. Dies entspricht einer Ausbeute von 60%.
Das Produkt entspricht zur Hauptsache der Formel (104.2)
EMI6.4
Beispiel 5 a) 120 g (0,5 Mol) Caprinoguanamin werden in einem Rundkolben bei 1200C geschmolzen und unter Rühren mit 12 g Triäthanolamin versetzt (pH 8-10). In diese Mischung wird portionenweise 120 g Paraformaldehyd (4,0 Mol) eingetragen, wobei Caprinoguanamin methyloliert wird.
Man er
EMI6.5
hält 170 g eines stark nach Formaldehyd riechenden Produktes, das nach der Formaldehyd-Analyse vorwiegend der folgenden Formel entspricht:
EMI7.1
CH2O berechnet 27,3% gesamt gemessen 31,8% frei 6,0% gebunden 25,8% b) 6,1 g (0,018 Mol) des Zwischenproduktes der Formel (105.1) aus a) werden mit 4,4 g (0,1 Mol) Äthylenoxyd und 100 mg Ta((C2H5)s eingeschmolzen und in einem auf 80"C thermostatisierten ölbad während 16 Stunden geschüttelt, wobei 10,5 g eines wachsartigen Produktes erhalten werden. Dies entspricht einer Ausbeute von 100%.
Das Produkt entspricht zur Hauptsache der Formel (105.2)
EMI7.2
Beispiel 6 a) 85 g (0,26 Mol) des gemäss Beispiel 5 a) hergestellten Reaktionsproduktes der Formel (105.1) werden in 200 ml siedendem Methanol gelöst und mit 5 g 37%iger Salzsäure auf pH 3 gestellt. Die Verätherung wird bei 65"C während 15 Minuten durchgeführt. Anschliessend werden 25% NaOH-Lösung zutropfen gelassen bis die Lösung einen pH von 6,5-7,0 aufweist.
Das Reaktionsgemisch wird heiss abfiltriert und im Vakuum vorsichtig vom überschüssigen Methanol befreit und über Nacht bei 500C am Vakuum getrocknet, wobei 96 g eines etwas wachsartigen Produktes erhalten werden, das aufgrund der Formaldehyd-Analyse vorwiegend der folgenden Formel entspricht:
EMI7.3
CH2O berechnet 26,2% gesamt gemessen 26,3% frei 2,0% gebunden 24,3% b) 6 g (0,018 Mol) des Zwischenproduktes der Formel (106.1) aus a) werden mit 8,8 g (0,2 Mol) Äthylenoxyd und 100 mg Ta(OC2H5 > 5 eingeschmolzen und in einem auf 60"C thermostatisierten ölbad während 20 Stunden geschüttelt, wobei 9,8 g eines wachsartigen Produktes erhalten werden. Dies entspricht einer Ausbeute von 68%.
Das Produkt entspricht zur Hauptsache der Formel
EMI7.4
x + y = 11,1
Beispiel 7 a) 8,7 g (0,25 Mol) Stearylguanamin werden in einem Rundkolben bei 120"C geschmolzen und unter Rühren mit 9 g Triäthanolamin versetzt (pH 8-10). In diese Mischung wird in 2 Portionen von 30 g Paraformaldehyd (2,0 Mol) eingetragen, wonach 110 g der methylolierten Verbindung der Formel
EMI7.5
erhalten werden.
b) 55 g (0,125 Mol) dieses Zwischenproduktes werden in 200 ml siedendem Methanol gelöst, und mit 4 g 37%iger Salzsäure auf pH 3 gestellt. Die Verätherung wird bei 65"C während 15 Minuten durchgeführt. Anschliessend wird 25%ige NaOH-Lösung zutropfen gelassen bis die Lösung einen pH von 6,5-7,0 aufweist. Das Reaktionsgemisch wird heiss abfiltriert und durch Verdampfen im Vakuum vorsichtig von überschüssigem Methanol befreit und bei 50"C im Vakuum getrocknet. Die Ausbeute an Monoäther beträgt 60 g (98% der Theorie).
CHO berechnet (für Trimethylolverbindung) 19,7% gesamt gemessen 20,5% frei ca. 1% gebunden 19,5% c) 7,4 g (0,017 Mol) des Zwischenproduktes aus b) werden mit 13,2 g (0,3 Mol) Äthylenoxyd u. 100 mg Ta(OC2H6)5 eingeschmolzen und in einem auf 809C thermostatisierten ölbad während 16 Stunden geschüttelt, wobei 20 g eines wachsartigen Produktes erhalten werden. Dies entspricht einer Ausbeute von 94,5%.
Dieses Produkt entspricht zur Hauptsache der Formel (107.2)
EMI8.1
x + y = 17,6
Beispiel 8
7,95 g (0,017 Mol) des Zwischenproduktes der Formel (107.1) aus Beispiel 7 werden mit 13,2 g (0,3 Mol) Äthylenoxyd und 100 mg Ta(OC2H5)5 eingeschmolzen und in einem auf 80"C thermostatisierten Ölbad während 16 Stunden geschüttelt, wobei 20,5 g eines wachsartigen Produktes erhalten werden.
Dies entspricht einer Ausbeute von 99%.
Dieses Produkt entspricht zur Hauptsache der Formel (108)
EMI8.2
x + y + z = 17,7
Gleich wie das Endprodukt gemäss Beispiel 7 ergibt auch dieses Präparat neben dem Wascheffekt auch sehr gute wasserabweisende Effekte, die nicht nur waschbeständig, sondern auch trockenreinigungsbeständig sind und keinen Solventring ergeben.
Beispiel 9
In einem Glasrohr werden 100 mg Ta(OC[CH3j3)5 mit 6,6 g (entsprechend 6 Mol) Äthylenoxyd und 9,7 g der Verbindung der Formel
EMI8.3
eingeschmolzen. Dieses Gemisch wird bei einem Druck von 5,2 atü und unter Schütteln in einem auf 60"C thermostabilisierten Wärmebad während 16 Stunden zur Reaktion gebracht, wobei 76% des Äthylenoxyds angelagert werden.
Das Reaktionsprodukt entspricht zur Hauptsache der Formel (109.2)
EMI8.4
+fi+r+e = 6
Das Infrarotspektrum dieses Produktes zeigt folgende Banden: Breite Schulter Bande bei ca. 3400 cm-l stark Scharfe 3320 cm-l mittel-schwach Breite 3210 cm-l mittel Scharfe Schulter 2940 cm-1 mittel-stark Scharfe 2910 cm-l schwach Scharfe 2830 cm-l stark Breite Schulter 2720 cm-l schwach Breite Schulter 1725 cm-l schwach Breite Schulter 1685 cm-1 schwach Breite 1615 cm-l stark Scharfe Schulter 1550 cm-l mittel Scharfe Schulter 1530 cm-' schwach-mittel Breite 1445 cm-l schwach-mittel Scharfe Schulter 1400cm-1 schwach Scharfe 1340 cm-l
schwach Breite Schulter 1320 cm-l schwach Breite 1285 cm-l schwach Breite 1240 cm-1 schwach Scharfe 1190 cm-l schwach Breite 1110 cm-' mittel-stark Scharfe 1060 cm-l schwach-mittel Breite Schulter 1030 cm-l schwach Breite Schulter 990cm-1 schwach Breite 930 cm-l schwach Scharfe 880 cm-l schwach Scharfe 815 cm-' schwach-mittel Breite Schulter 750cm-' schwach Scharfe 710 cm-l schwach Scharfe Schulter f 650cm-1 schwach
Beispiel 10
47 g eines Gemisches aus 1 Teil Tetramethylololeylguanamin und 1 Teil
Tetramethylolstearylguanamin werden mit 120 g (0,2 Mol) Polyäthylenglykol von mittlerem Molekulargewicht 600 in Gegenyart von 1 g Eisessig im Vakuum auf 95-1000C erhitzt, wobei Wasser und Formaldehyd entweichen.
Nach 4 Stunden stellt man das Reaktionsgemisch mit Tri äthanolamin auf pH 8 ein, wonach eine wässerige schäumende Lösung des Reaktivtensides entsteht. Man säuert die Lösung mit Phosphorsäure an, erhitzt auf 95 bis 100"C, wobei das Reaktivtensid der Formel
EMI9.1
worin G3 einen über ein Sauerstoffatom gebundenen Poly äthylenglykolrest vom mittleren Molekulargewicht 600 darstellt, ausscheidet.
Beispiel 11 a) 420 g (1,5 Mol) eines technischen Stearylamins werden mit 192 g (1,5 Mol) Melamin während 5 Stunden bei 1800C unter Rühren zur Reaktion gebracht. Das Reaktionsgemisch wird anschliessend bei 100"C abfiltriert, wonach die Stearylmelamin-Verbindung im Filtrat in bekannter Weise methyloliert wird.
b) 12,5 g (0,025 Mol) des Zwischenproduktes aus a) der Formel
EMI9.2
werden mit 13,2 g (0,3 Mol Äthylenoxyd und 100 mg Ta(OC2Hs)5 eingeschmolzen und in einem auf 80"C thermostabilisierten Ölbad während 16 Stunden geschüttelt, wobei 22,5 g eines wachsartigen Produktes erhalten werden. Ausbeute 87%.
Das Reaktionsprodukt entspricht zur Hauptsache der Formel
EMI9.3
Beispiel 12 a) 25 g (0,038 Mol) einer Verbindung der Formel
EMI9.4
werden mit 30 ml wässriger 25%iger Ammoniak-Lösung (0,4 Mol) in 60 ml Dioxan in einem Autoklaven während 3-6 Stunden bei 1500C und 10 atü zur Reaktion gebracht.
Das erhaltene Zwischenprodukt wird dann in bekannter Weise methyloliert.
b) 6,62 g (0,01 Mol) der aus a) erhaltenen Methylolverbindung der Formel
EMI9.5
werden mit 4,4 g (0,1 Mol) Äthylenoxyd und 100 mg Ta(OC2Hs)2 eingeschmolzen und in einem auf 90"C thermostabilisierten Ölbad während 16 Stunden geschüttelt, wobei 11 g (Ausbeute 99%) eines bräunlichen wachsartigen Produkts der Formel
EMI9.6
x + y = 10 erhalten werden.
A pplikationsvorschrif ten A. a) In 1 Liter weichem Wasser, welches 2,5 g des gemäss Beispiel 1 hergestellten ionenfreien Reaktivtensides enthält, wäscht man 20 g mit kaltem Wasser vorgespülte Rohwolle, indem man sie während 6 Minuten bei 600C amzieht. Der pH-Wert der Waschflotte vor dem Waschen beträgt 8,6, nach dem Waschen 7,8. Nach dem Spülen der Wolle in warmem Wasser enthält sie praktisch keine Verunteinigungen mehr.
Die noch warme Waschflotte versetzt man mit 20 ml 10%iger Schwefelsäure, wodurch das Reaktivtensid innert 30 Minuten vernetzt wird und zusammen mit dem Wollfett als flockiger Niederschlag ausfällt. Man extrahiert zweimal mit je 50 ml Benzin und trennt vom geklärten Abwasser ab. Die Benzinlösung, welche ausser dem Wollfett noch Verunreinigungen enthält, wird filtriert und eingedampft. Man erhält als Rückstand 1,18 g Wollfett mit einer Säurezahl von 12,2.
b) Den gleichen Waschversuch führt man durch, indem man anstelle des Reaktivtensides ein Additionsprsedukt von 10 Molekülen Äthylenoxyd an 1 Molekül Nonylphenol verwendet. Man erhält eine sauber gewaschene Wolle, es gelingt aber nicht, das Wollfett aus der Waschflotte in einfacher Weise quantitativ abzuscheiden. Delhentsprechend fällt ein stark getrübtes, erhebliche Mengen emulgiertes Wollfett enthaltendes Waschwasser an.
B. Foulardiert man Baumwolle-Popeline mit einer Lösung des Reaktivtensides gemäss Beispiel 2, welche etwas Monoammoniumphosphat und Katalysator enthält, trocknet und erhitzt 5 Minuten auf 1500C, so erhält man wie im vorigen Beispiel einen wasch- und trockenreinigungsechten, wasserabstossenden Effekt.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCHVerfahren zur Herstellung von Aminotriazin-Formaldehyd-Kondensationsprodukten, welche mindestens einen hydro phoben und einen hydrophilen Rest aufweisen, wobei mindestens ein hydrophober Rest direkt oder über eine Sauerstoffoder EMI10.1 Brücke, worin A Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet und mindestens ein hydrophi ler Rest über eine N-Methylolätherbrücke an einen Amino -1,3,5-Triazinrest gebunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass man a) ein Aminotriazin-Formaldehyd-Kondensationsprodukt, welches mindestens einen hydrophoben Rest in der ange gebenen Art gebunden enthält und welches mindestens ein freie oder mit einem Alkanol mit 1 bis 4 Kohlenstoffato men verätherte N-Methylolgruppe aufweist, mit b) einem Alkylenglykol in Gegenwart einer schwachen Säure,bei einer Temperatur von 80 bis 1200C und bei einem Druck von 1 bis 30 mm Hg umsetzt oder mit c) einem Alkylenoxyd in Gegenwart eines Metallalkoholates eines Übergangsmetalles der Gruppen IV, V oder VI des Periodensystems und gegebenenfalls eines Alkalimetall hydroxydes oder Alkalimetallalkoholates, bei einer Tem peratur von 10 bis 1600C und einem Druck von 1 bis 20 atü, umsetzt.UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man als Komponente a) ein 2,4-Diamino- oder 2,4,6 -Triamino-l ,3,5-triazin-Formaldehyd-Kondensationsprodukt verwendet, welches als hydrophoben Rest einen Alkyl- oder Alkenylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, einen Cycloalkyl rest mit 5 oder 6 Ringkohlenstoffatomen, einen Alkylphenylrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen im Alkylteil, einen Phenyl oder einen Benzylrest aufweist.2. Verfahren nach Patentanspruch zur Herstellung von Kondensationsprodukten der Formel EMI10.2 worin R Alkyl oder Alkenyl mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, Cycloalkyl mit 5 oder 6 Ringkohlenstoffatomen, Alkylphenyl mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen im Alkylteil, Phenyl oder Benzyl, G Sauerstoff oder -N-A, wobei A Wasserstoff oder Al kvl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, Z Halogen oder EMI10.3 Y, Y', Y" und Y"' je Wasserstoff, -CH2-O-Q, wobei Q Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, oder -CH2-X";; X, X' und X" je einen über ein Sauerstoffatom gebundenen Mono- oder Polyalkylenglykolrest mit einem mittleren Molekulargewicht von höchstens 2000 und 2 bis 4 Kohlenstoffatomen pro Alkyleneinheit, und n und m je 1 oder 2 bedeuten, dadurch gekennzeichnet, dass man als Komponente a) eine Verbindung der Formel EMI10.4 verwendet, worin R, G, n und m die angegebene Bedeutung haben. Mt und Mt' je Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Tb Halogen oder EMI10.5 E, E', E" und E"' je Wasserstoff oder -CH2-O-Q, wobei Q Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, bedeuten.3. Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man als Komponente a) eine Verbindung der Formel EMI10.6 verwendet, worin R, G, Q und n die im Unteranspruch 2 angegebene Bedeutung haben, Ha Halogen oder EMI10.7 und T und T' je Wasserstoff oder -CH2OQ bedeuten.4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man als Komponente a) eine Verbindung der Formel EMI11.1 verwendet, worin R, Alkyl oder Alkenyl mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen oder Phenyl bedeutet und Ha, T und Q die im Unteranspruch 3 angegebene Bedeutung haben.5. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man als Komponente a) eine Verbindung der Formel EMI11.2 verwendet, worin R2 Alkyl mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen bedeutet und Ha, T und Q die im Unteranspruch 3 angegebene Bedeutung haben.6. Verfahren nach Patentanspruch zur Herstellung von Kondensationsprodukten der Formel EMI11.3 worin R die im Unteranspruch 2 angegebene Bedeutung hat, Z, Chlor oder EMI11.4 Y, und Y,1 je Wasserstoff, -CH2-O-Q, wobei Q Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, oder -CH2-X,, X, einen Polyäthylenglykolrest mit einem mittleren Molekulargewicht von 105 bis 1500 bedeuten, dadurch gekennzeichnet, dass man als Komponente a) eine Verbindung der Formel EMI11.5 verwendet, worin Ha, Chlor oder EMI11.6 bedeutet und R, T, r und Q die im Unteranspruch 3 angegebene Bedeutung haben.7. Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man als Komponente a) eine Verbindung der Formel EMI11.7 verwendet, worin Q die im Unteranspruch 2 und R, die im Unteranspruch 4 angegebene Bedeutung haben.8. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man als Komponente b) ein Alkylenglykol der Formel X-H, worin X die im Unteranspruch 2 angegebene Bedeutung hat.9. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man als Komponente b) ein Äthylenglykol der Formel X,-H, worin X, ein Polyäthylenglykolrest mit einem mittleren Molekulargewicht von 105 bis 1500 ist, verwendet.10. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man als Komponente c) Styroloxyd, Diglycidyl äther, Propylenoxyd oder Äthylenoxyd verwendet.11. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man mit der Komponente c) in Gegenwart eines Metallalkoholates der Formel Me(O-Ak)q umsetzt, worin Me ein q-wertiges Übergangsmetall der Gruppen IV, V oder VI des Periodensystems, Ak Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Phenyl, Benzyl oder Cycloalkyl mit höchstens 12 Ringkohlenstoffatomen und q 4, 5 oder 6 bedeuten.12. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man mit der Komponente c) in Gegenwart eines Metallalkoholates der Formel Me,(O-Ak,), umsetzt, worin Mel NiobV, Tantal, Wolfram", Molybdäns' oder Hafniumiv, Ak, Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und q 4, 5 oder 6 bedeuten.13. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man die Umsetzung mit der Komponente c) in Gegenwart zusätzlich von Natrium- oder Kaliumhydroxyd oder eines Natrium- oder Kaliumalkoholates eines Alkanols mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen durchführt.
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Legal Events
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| PL | Patent ceased | ||
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