DE805521C

DE805521C - Verfahren zur Herstellung von quaternaeren Ammoniumverbindungen

Info

Publication number: DE805521C
Application number: DEP37830D
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Krzikalla; Dr Arnold Tartter
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1949-03-26
Filing date: 1949-03-26
Publication date: 1951-05-21

Description

Verfahren zur Herstellung von quaternären Ammoniumverbindungen Es wurde gefunden, daß man wertvolle Erzeugnisse erhält, wenn man nach an sich bekannten Arbeitsweisen Pyrrolidin oder seine am Stickstoff tind/oder an den Kohlenstoffatomen organische Reste tragenden Abkömmlinge bis zur Bildung quaternärer Ammoniumverbindungen mit einem oder mehreren Alkylierungsmitteln umsetzt, wobei man die Komponenten so wählt, daß das Endprodukt mindestens eine Alk-ylgruppe mit mehr als sechs Kohlenstoffatomen enthält.
Geeignete Ausgangsstoffe sind z. B. das Pyrrolidin selbst und die bei seiner technischen Herstellung als Nebenprodukte entstehenden Verbindungen, wie N-Butenylpyrrolidin, N-(a)-Aminobutyl)-pyrrolidin und I, 4-Dipyrrolidyll)titan; ferner N-Alkylpyrrolidine, wie N-Decyl-, -Dodecyl- oder -Oleylpyrrolxvie Methylen-N, N'-dipyrrolidin, Äthylen-N, N'-dipyrrolidin; N-y-Pyrrolidinobuttersäurepyrrolidid; C-Alkyl-1)vrrolidine, wie 2--,\lethyl- oder 2-He--,ylp#-rrolidin, 2, .5- oder 1, 3-1)imethylpyrrolidin, 1-Plienvi-2-methylpyrrolidin u.a. \,fan kann auch Gernische solcher Verbindungen verwenden.
Diese Pyrrolidinderivate werden in an sich bekannter Weise z. B. mit Alkylhalogeniden, Dialkylsulfaten, Sulfoiisäurealkvlestern oder anderen, zur Herstellung quaternärer Ammoniumsalze geeigneten Verbindungen umgesetzt. Falls das Pyrrolidinderivat noch keine Alkylgruppe mit mehr als sechs Kohlenstoffatomen enthält, verwendet man ein Alkylierungsmittel mit einer solchen Alkylgruppe, also z. B. Dodecylbromid, Dodecyloxymethylchlorid oder 1)-'Foltlnlstllfoiisätireokt\Ilester. Fall,- eine A1-kylgruppe mit mehr als sechs Kohlenstoffatomen bereits im Pyrrolidinderivat vorhanden ist, genügt es, dieses z. B. mit Dimethylsulfat, Benzylchlorid oder Äthylbromid umzusetzen. Durch Variation dieser verschiedenen Möglichkeiten lassen sich die Eigenschaften der Endprodukte in jeder gewünschten Weise beeinflussen.
Die erhaltenen quaternären Stickstoffverbindungen sind in Wasser löslich. Die Lösungen schäumen stark und sind als Netz-, Reinigungs-, Emulgier-und Flotationsmittel, zum Weichmachen von Textilien, zum Animalisieren von Cellulosefasern und als Fixiermittel für saure Farbstoffe brauchbar. Besonders wichtig ist ihre hohe desinfizierende' bakterizide und fungizide Wirkung, durch die sie den bekannten quaternären AmmoniumverbIndungen zum Teil erheblich überlegen sind.
Die in den Beispielen genannten Teile sind Ge-Nvichtsteile.
Beispiel i ioo Teile eines N-Alkylpyrrolidin-Gemisches "om Siedebereich ioo bis igo' (bei 5 mm Druck) und der Aminzahl igo, das durch Umsetzen von Pyrrolidin mit einem technischen Fettalkoholsulfonat hergestellt wurde, werden mit 43 Teilen Benzylchlorid 5 bis 8 Stunden unter Rühren auf 80, erwärmt. Man erhält eine in der Kälte allmählich kristallin erstarrende Masse, die sich in Wasser gut schäumend löst und auch in sehr großer Verdünnung noch das Wachstum von Stapliylo- und Streptokokken hemmt.
Beispiel 2 iooTeile eines Gemisches von Alkylbromiden mit 30,9 % Bromgehalt, das durch Behandeln eines technischen Fettalkohol-Gemisches mit Bromwasserstoff hergestellt wurde, werden mit 76 Teilen i, 4-Bis-(N-pyrrolidyl)-butan oder 65 Teilen 1,2-l#is-(\--pyrrolidyl)-"ithan unter Rühren so lange auf ioo' erhitzt, bis eine Probe klar in Wasser löslich ist. Die erhaltenen Produkte sind '\,fono-Quaternärsalze. Verwendet man die doppelte Nlenge Alkylbromid, so erhält man Bis-Quaternärsalze. Beide Arten von Reaktionsprodukten haben ausgezeichnete bakterizide Wirkung, Beispiel 3 Man trägt in iooTeile N-fl-Oxyäthylpyrrolidin unter kühren und Kühlen mit Wasser 214 Teile Dodecyloxymethylchlorid ein. Nach kurzem Stehenlassen kristallisiert das quaternäre Ammoniumsalz. Es löst sich in Wasser zu einer gut schäumenden, stark bakteriziden Lösung, Beispiel 4 Zu einer Lösung von 24o Teilen N-Dodecylpyrrolidin in 3ooTeilen Aceton, die am Rückflußkühler siedet, läßt man allmählich unter Rühren 13o Teile Dimethylsulfat einlaufen. Dann läßt man etwa I Stunde weitersieden.
Beim Abkühlen kristallisiert das quaternäre Ammoniumsalz in fast quantitativer Ausbeute aus. Aus Äther oder Petroläther umkristallisiert, hat es den Schmelzpunkt 57'. Es löst sicli leicht und klar in Wasser und hat eine hohe Wirksamkeit gegen Staphylo- und Streptokokken.
B e i s p i e 1 5 --4o Teile -N-Dodecylpyrrolidin werden in 4oo Teilen Aceton gelöst und allmählich unter Rühren mit 188 Teilen 1)-Toltiolsulfoiisäureinetli#,-lester versetzt. Nach kurzem Erwärmen auf dem Wasserbad ist die Urnsetzung beendet. Beim Abkühlen kristallisiert das quaternäre Ammonitirnsalz aus. Durch Einengen der Mutterlatige oder durch Versetzen mit Äther erhält man ein zweites Kristallisat. Der Schmelzpunkt des unkristallisierten Salzes liegt bei 145'. Die Ausbeute beträgt 8o bis go % der Theorie. Das Produkt ist klar in Wasser löslich und besitzt eine hohe Wirksamkeit gegen Staphylo-und Streptokokken.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von quaternären Ammoniumverbindungen durch Umsetzen von Aminen mit Alkylierungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß man nach an sich bekannten Arbeitsweisen Pyrrolidin oder seine am Stickstoff und/oder an den Kohlenstoffatomen organische Reste tragenden Abkömmlinge bis zur Bildung quaternärer Ammoniumverbindungen mit einem oder mehreren Alkylierungsmitteln umsetzt, wobei man die Komponenten so wählt, daß das Endprodukt mindestens eine Alkylgruppe mit mehr als sechs Kohlenstoffatomen enthält.