JP4357656B2 - 第４級アンモニウム塩 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、界面活性剤、更には布帛、毛髪等の柔軟基剤として使用される新規な第４級アンモニウム塩及びその製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
現在、繊維用柔軟剤として市販されている商品は、ジ（長鎖アルキル）ジメチルアンモニウムクロライドに代表される１分子中に２つの長鎖アルキル基を有する第４級アンモニウム塩を含む組成物である。しかし、上記第４級アンモニウム塩は、河川等の自然界に放出された場合、殆どが生分解されずに蓄積されるという問題点がある。
【０００３】
このような問題点の改良品としてＮ−メチル−Ｎ，Ｎ−ビス（長鎖アルカノイルオキシエチル）−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）アンモニウムメチルサルフェートや、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ，Ｎ−ビス（アルカノイルオキシエチル）アンモニウムクロライド等が市販されているが、上記第４級アンモニウム塩に比べ、生分解性は改善されているものの、柔軟性が十分満足できる基剤とはいえない。
【０００４】
一方、１分子中に少なくとも２個のカチオン基を有する化合物を柔軟基剤として使用する方法がＥＰ225281号、特開平2-11545号やＷＯ9414938号に開示されている。しかし、これらの化合物は親水性が強すぎ、柔軟性能が弱かった。また特開平9-111660号ではポリカチオンとアニオンを含有する柔軟剤が開示されているが、このポリカチオンは柔軟性能は優れているものの生分解性が満足できるものではなかった。
【０００５】
本発明の課題は、柔軟性に優れ、かつ生分解性の良好な柔軟基剤として適した化合物を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、一般式（１）で表される第４級アンモニウム塩及びその製造法である。
【０００７】
【化７】
【０００８】
（式中、Ｒ1は直鎖もしくは分岐鎖の炭素数８〜22のアルキル基又はアルケニル基を示し、アミド基、エステル基又はエーテル基で中断されていても良い。Ｒ2は炭素数１〜３のアルキル基又はヒドロキシアルキル基を示す。Ｒ3は水素原子、又は炭素数１〜22の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、ヒドロキシアルキル基又はアルケニル基を示し、アミド基、エステル基又はエーテル基で中断されていても良い。ｍは１〜６の数を示し、ｎは２〜６の数を示し、ｐは１〜10の数を示す。Ｘは陰イオン基を示す。なお、２ｐ＋２個のＲ2、ｐ＋１個のＸは同一でも異なっていても良い。）
【０００９】
【発明の実施の形態】
第４級アンモニウム塩（１）において、Ｒ1は炭素数12〜18のアルキル基又はアルケニル基が好ましい。Ｒ2は炭素数１〜２のアルキル基又はヒドロキシアルキル基が好ましい。Ｒ3は水素原子、又は炭素数１〜22のアルキル基、ヒドロキシアルキル基又はアルケニル基が好ましく、アミド基、エステル基又はエーテル基で中断されてもよい。ｍは１〜３が好ましい。ｎは２〜６が好ましい。ｐは１〜３が好ましい。Ｘはクロル、メチル硫酸が好ましい。
【００１０】
第４級アンモニウム塩（１）として、例えば次の化合物が挙げられる。
【００１１】
【化８】
【００１２】
（一連の式中，Ｒは硬化牛脂脂肪酸、牛脂脂肪酸、ヤシ脂肪酸からカルボニル基を除いた残基、Ｒ’はメチル基又は水素原子を示す。）
第４級アンモニウム塩（１）は下記工程(a)、(b)及び(d)、又は工程(a)、(b)、(c)及び(d)を行うことにより製造することができる。
＜工程(a)＞
一般式（２）
【００１３】
【化９】
【００１４】
（式中、Ｒ1及びＲ2は前記と同じ意味を示す。）
で表される第３級アミンと、一般式（３）
Ｘ−(ＣＨ2)m−ＣＯ2Ｙ （３）
（式中、Ｘはハロゲン原子、Ｙは水素原子、又は炭素数１〜22の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基を示し、ｍは前記と同じ意味を示す。）
で表されるハロゲン化カルボン酸又はそのエステルとを反応させ、一般式（４）
【００１５】
【化１０】
【００１６】
（式中、Ｒ1、Ｒ2、ｍ、Ｘ及びＹは前記と同じ意味を示す。）
で表される第４級アンモニウム塩を得る工程。
＜工程(b)＞
一般式（４）で表される第４級アンモニウム塩を、一般式（５）
【００１７】
【化１１】
【００１８】
（式中、Ｒ2及びｎは前記と同じ意味を示す。）
で表されるジアミンと反応させ、一般式（６）
【００１９】
【化１２】
【００２０】
（式中、Ｒ1、Ｒ2、ｍ、ｎ及びＸは前記と同じ意味を示す。）
で表されるアミノカチオンを得る工程。
＜工程(c)＞
工程(a)における第３級アミンの代わりに、工程(b)で得られたアミノカチオンを用いて、工程(a)及び工程(b)を１〜９回繰り返し、一般式（７）
【００２１】
【化１３】
【００２２】
（式中、Ｒ1、Ｒ2、ｍ、ｎ及びＸは前記と同じ意味を示し、p'は２〜10の数を示す。）
で表されるアミノポリカチオンを得る工程。
＜工程(d)＞
一般式（６）で表されるアミノカチオン又は一般式（７）で表されるアミノポリカチオンに対して、一般式（８）
Ｘ−Ｒ3 （８）
（式中、Ｘ及びＲ3は前記と同じ意味を示す。）
で表される４級化剤、又は一般式（９）
ＨＸ （９）
（式中、Ｘは前記と同じ意味を示す。）
で表される酸を反応させて、第４級アンモニウム塩（１）を得る工程。
【００２３】
以下、各工程について詳細に説明する。
＜工程(a)＞
本工程に使用される、第３級アミン（２）として、Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアミン等のＮ，Ｎ−ジメチルアルキルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ヒドロキシエチルオクタデシルアミン等のＮ−メチル−Ｎ−ヒドロキシエチルアルキルアミン、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシエチルオクタデシルアミン等のＮ，Ｎ−ジヒドロキシエチルアルキルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−アルカノイルアミノプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−アルカノイルオキシエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−アルカノイルオキシプロピルアミン等を挙げることができ、Ｒ1で示されるアルキル基は単独組成でも混合組成でも良く、硬化牛脂脂肪酸、牛脂脂肪酸、ヤシ脂肪酸からカルボキシル基を除いた残基でもよい。
【００２４】
ハロゲン化カルボン酸又はそのエステル（３）として、例えばモノクロロ酢酸、モノクロロ酪酸、モノクロロヘキサン酸及びこれらのメチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステル等が挙げられる。
【００２５】
本工程の反応の場合、反応溶媒としてメチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、ヘキサン、アセトン、クロロホルム等を用いることができる。反応温度は30〜120℃が好ましく、50〜90℃が更に好ましい。また、この反応における［ハロゲン化カルボン酸又はそのエステル（３）／第３級アミン（２）］のモル比は0.5〜2.0が好ましく、0.8〜1.5が更に好ましい。この条件で0.5〜10時間かけて４級化反応を行えば反応が完結する。その後、常法に従い後処理を行い、エステル基を持つ第４級アンモニウム塩（４）を得る。更に必要ならばアセトン等で再結晶しても良い。
【００２６】
＜工程(b)＞
本工程に使用される、ジアミン（５）として、例えばＮ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ヒドロキシエチルアミノエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシエチルアミノエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ヒドロキシエチルアミノプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシエチルアミノプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノブチルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ヒドロキシエチルアミノブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシエチルアミノブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノヘキシルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ヒドロキシエチルアミノヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシエチルアミノヘキシルアミン等を挙げることができる。
【００２７】
本工程の反応の場合、溶媒として、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、アセトン等が用いられる。反応温度は50〜150℃が好ましく、70〜120℃が更に好ましい。この反応における［ジアミン（５）／第４級アンモニウム塩（４）］のモル比は0.5〜2.0が好ましく、0.8〜1.2が更に好ましい。この条件で0.5〜10時間かけて反応を行えばアミド化反応が完結し、その後、常法に従い溶媒を留去することでアミノカチオン（６）が得られる。
【００２８】
＜工程(c)＞
アミノカチオン（６）に対し、上記工程(a)、(b)と同様に、ハロゲン化カルボン酸又はそのエステル（３）、ジアミン（５）との反応を必要な回数繰り返せばアミノポリカチオン（７）が得られる。
【００２９】
＜工程(d)＞
本工程で使用される４級化剤（８）として、メチルクロライド等の低級アルキルハライド、ジメチル硫酸、ジエチル硫酸等のジ低級アルキル硫酸、モノクロロ酢酸アルキルエステル等が挙げられる。４級化反応の溶媒として、水、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、アセトン等が挙げられる。
【００３０】
アミノカチオン（６）又はアミノポリカチオン（７）と４級化剤（８）との反応温度は30〜150℃が好ましく、40〜100℃が更に好ましい。また、この４級化反応における［４級化剤（８）／アミノカチオン（６）又はアミノポリカチオン（７）］のモル比は0.5〜10が好ましく、0.8〜2.0が更に好ましい。この条件で0.1〜20時間かけて無溶媒あるいは溶媒中で４級化反応を行えば反応が完結し、その後、常法に従い後処理を行い、更に必要ならば、イオン交換樹脂等を用いて塩交換を行えば、必要な対イオンを有する第４級アンモニウム塩（１）を得ることができる。
【００３１】
また、アミノカチオン（６）又はアミノポリカチオン（７）の中和に用いられる酸（９）として、塩酸、硫酸、リン酸、硝酸、ｐ−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸等の無機酸、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、リンゴ酸、クエン酸等の有機酸の単独あるいは混合物が挙げられる。この中和反応の溶媒として、水、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、アセトン等が挙げられる。
【００３２】
本発明の第４級アンモニウム塩（１）は赤外線吸収スペクトル、核磁気共鳴スペクトルでその構造を確認することができる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の第４級アンモニウム塩（１）は、安全性が高く、更に生分解性が良好な新規な界面活性剤であり、アニオン界面活性剤と併用することで、繊維、毛髪等に対して優れた柔軟性を付与でき、生分解性の優れた柔軟基剤として有用である。
【００３４】
【実施例】
実施例１
(1) フラスコにＮ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアミン178.8ｇ(0.601mol)とアセトン238.0ｇを仕込み、50℃まで昇温し溶解させた。その後、20℃でモノクロロ酢酸イソプロピルエステル98.5ｇ(0.721mol)を５分間で滴下し、60℃に昇温して４時間反応させた。反応終了後、これを20℃まで冷却して得られた白色結晶を常法に従い、アセトンで再結晶することで下記構造式の塩化Ｎ−（イソプロポキシカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウム213.5ｇ(0.492mol)を得た。
【００３５】
【化１４】
【００３６】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1731cm-1においてエステル特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.31ppm -CH- (m,1H)
4.20ppm N+-CH 2 -COO (s,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2 (s,6H)
3.24ppm N+-CH 2 - (t,2H)
1.35ppm C-(CH 3 )2 (s,6H)
(2) フラスコ中で、(1)で得られた塩化Ｎ−（イソプロポキシカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウム207.4ｇ(0.478mol)をイソプロピルアルコール66.1ｇに溶かし、これにＮ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミン58.7ｇ(0.574mol)を加え、90℃まで昇温し、５時間反応させた。反応終了後、過剰のＮ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミン及びイソプロピルアルコールを減圧下で留去し、下記構造式の塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムのイソプロピルアルコール溶液218.8ｇ（純分97wt％）を得た。
【００３７】
【化１５】
【００３８】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1680cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2 (s,6H)
3.22ppm N+-CH 2 -、CONH-CH 2 - （4H)
2.36ppm -CH 2 -N(CH3)2 (t,2H)
2.27ppm N-(CH 3 )2 (s,6H)
(3) オートクレーブに、(2)で得られた塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウム100ｇ(0.210mol)、メチルクロライド12.7ｇ(0.252mol)、イソプロピルアルコール27ｇを入れ、90℃まで昇温した。そのままの温度で６時間撹拌し、反応を終結させた。反応後、過剰のメチルクロライドを留去し、下記構造式の塩化Ｎ−（３−トリメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウム135ｇ(0.203mol)を得た。
【００３９】
【化１６】
【００４０】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1672cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2、N+-(CH 3 )3 (s,15H)
3.23ppm N+-CH 2 -、CONH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+(CH3)3 (6H)
実施例２
フラスコに、実施例１の(2)で得られた塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウム100ｇ(0.210mol)とイソプロピルアルコール50ｇを仕込み、50℃まで昇温し溶解させた。その後６Ｎ塩酸38.7ｇ(0.231mol)を加え10分間撹拌し、中和反応を行った。中和反応後、20℃に冷却し、得られた白色結晶を常法に従いアセトンで再結晶することで、下記構造式の塩化Ｎ−（３−ジメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウム86ｇ(0.168mol)を得た。
【００４１】
【化１７】
【００４２】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1674cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2 (s,6H)
3.21ppm N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -NH+(CH3)2 (6H)
2.90ppm NH+-(CH 3 )2 (s,6H)
実施例３
実施例１の(1)におけるＮ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアミンの代わりにＮ，Ｎ−ジメチルヘキサデシルアミンを用いて実施例１と同様な操作を行い、下記構造式の塩化Ｎ−（３−トリメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルヘキサデシルアンモニウムを得た。
【００４３】
【化１８】
【００４４】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1672cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2、N+-(CH 3 )3 (s,15H)
3.23ppm N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+(CH3)3 (6H)
実施例４
実施例２における塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムの代わりに塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルヘキサデシルアンモニウムを用いて実施例２と同様な操作を行い、塩化Ｎ−（３−ジメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルヘキサデシルアンモニウムを得た。
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1674cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2 (s,6H)
3.21ppm N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -NH+(CH3)2 (6H)
2.90ppm NH+-(CH 3 )2 (s,6H)
実施例５
実施例１の(1)におけるＮ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアミンの代わりにＮ，Ｎ−ジメチルドデシルアミンを用いて実施例１と同様な操作を行い、下記構造式の塩化Ｎ−（３−トリメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルドデシルアンモニウムを得た。
【００４５】
【化１９】
【００４６】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1672cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2、N+-(CH 3 )3 (s,15H)
3.24ppm N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+(CH3)3 (6H)
実施例６
実施例２における塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムの代わりに塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルドデシルアンモニウムを用いて実施例２と同様な操作を行い、塩化Ｎ−（３−ジメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルドデシルアンモニウムを得た。
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1674cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2 (s,6H)
3.24ppm N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -NH+(CH3)2 (6H)
2.90ppm NH+-(CH 3 )2 (s,6H)
実施例７
実施例１の(1)におけるモノクロロ酢酸イソプロピルエステルの代わりにモノクロロ酪酸メチルエステルを用いて実施例１と同様な操作を行い、下記構造式の塩化Ｎ−［３−（３−トリメチルアンモニオプロピルアミノカルボニル）プロピル］−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを得た。
【００４７】
【化２０】
【００４８】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1672cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
3.30ppm N+-(CH 3 )2、N+-(CH 3 )3 (s,15H)
3.21ppm -CH 2 -N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+(CH3)3 (8H)
2.18ppm -CH 2 -CONH (t,2H)
実施例８
実施例２における塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムの代わりに塩化Ｎ−［３−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニル）プロピル］−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを用いて実施例２と同様な操作を行い、塩化Ｎ−［３−（３−ジメチルアンモニオプロピルアミノカルボニル）プロピル］−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを得た。
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1676cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
3.30ppm N+-(CH 3 )2 (s,6H)
3.22ppm -CH 2 -N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+(CH3)3 (8H)
2.90ppm NH+-(CH 3 )2 (s,6H)
2.18ppm -CH 2 -CONH (t,2H)
実施例９
実施例１の(1)におけるモノクロロ酢酸イソプロピルエステルの代わりにモノクロロヘキサン酸メチルエステルを用いて実施例１と同様な操作を行い、下記構造式の塩化Ｎ−［６−（３−トリメチルアンモニオプロピルアミノカルボニル）ヘキシル］−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを得た。
【００４９】
【化２１】
【００５０】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1672cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
3.30ppm N+-(CH 3 )2、N+-(CH 3 )3 (s,15H)
3.24ppm -CH 2 -N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+(CH3)3 (8H)
2.18ppm -CH 2 -CONH (t,2H)
実施例１０
実施例２における塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムの代わりに塩化Ｎ−［６−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニル）ヘキシル］−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを用いて実施例２と同様な操作を行い、塩化Ｎ−［６−（３−ジメチルアンモニオプロピルアミノカルボニル）ヘキシル］−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを得た。
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1676cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
3.30ppm N+-(CH 3 )2 (s,6H)
3.22ppm -CH 2 -N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -NH+(CH3)2 (8H)
2.90ppm NH+-(CH 3 )2 (s,6H)
2.18ppm -CH 2 -CONH (t,2H)
実施例１１
実施例１の(2)におけるＮ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミンの代わりにＮ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアミンを用いて実施例１と同様な操作を行い、下記構造式の塩化Ｎ−（２−トリメチルアンモニオエチルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを得た。
【００５１】
【化２２】
【００５２】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1675cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.64ppm NH-CH 2 -CH2-N+-(CH3)3 (t,4H)
3.50ppm NH-CH2-CH 2- N+-(CH3)3 (t,4H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2、N+-(CH 3 )3 (t,15H)
3.24ppm N+-CH 2 - (t,2H)
実施例１２
実施例２における塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムの代わりに塩化Ｎ−（２−ジメチルアミノエチルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを用いて実施例２と同様な操作を行い、塩化Ｎ−（２−ジメチルアンモニオエチルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを得た。
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1679cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.64ppm NH-CH 2 -CH2-N+-(CH3)2 (t,2H)
3.50ppm NH-CH2-CH 2- N+-(CH3)2 (t,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2 (s,6H)
3.24ppm N+-CH 2 - (t,2H)
2.90ppm NH+-(CH 3 )2 (s,6H)
実施例１３
実施例１の(2)におけるＮ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミンの代わりにＮ，Ｎ−ジメチルアミノヘキシルアミンを用いて実施例１と同様な操作を行い、下記構造式の塩化Ｎ−（６−トリメチルアンモニオヘキシルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを得た。
【００５３】
【化２３】
【００５４】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1670cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2、N+-(CH 3 )3 (t,15H)
3.50ppm N+-CH 2 -、CONH-CH 2 -、-CH 2 -N+(CH3)3 (6H)
実施例１4
実施例２における塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムの代わりに塩化Ｎ−（６−ジメチルアミノヘキシルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを用いて実施例２と同様な操作を行い、塩化Ｎ−（６−ジメチルアンモニオヘキシルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを得た。
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1674cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2 (s,6H)
3.23ppm N+-CH 2 -、CONH-CH 2 -、-CH 2 -NH+(CH3)2 (6H)
2.90ppm NH+-(CH 3 )2 (s,6H)
実施例１５
実施例１の(1)におけるＮ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアミンの代わりに実施例１の(2)で得られた塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを用いて実施例１と同様な操作を行い、下記構造式の塩化Ｎ−｛Ｎ’−（３−トリメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ’，Ｎ’−ジメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）｝−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを得た。
【００５５】
【化２４】
【００５６】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1675cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,4H)
3.30ppm N+-(CH 3 )3 、N+-(CH 3 )2 （s,21H)
3.22ppm N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+(CH3)3 (10H)
実施例１６
実施例２における塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムの代わりに塩化Ｎ−｛Ｎ’−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ’，Ｎ’−ジメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）｝−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを用いて実施例２と同様な操作を行い、塩化Ｎ−｛Ｎ’−（３−ジメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ’，Ｎ’−ジメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）｝−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを得た。
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1679cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,4H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2 (s,12H)
3.22ppm N+-CH 2 、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+ (10H)
2.90ppm NH+-(CH 3 )2 (s,6H)
実施例１7
実施例１の(2)におけるＮ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミンの代わりにＮ，Ｎ−ジヒドロキシエチルアミノプロピルアミンを用いて実施例１と同様な操作を行い、下記構造式の塩化Ｎ−（Ｎ',Ｎ'−ジヒドロキシエチル−Ｎ'−メチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを得た。
【００５７】
【化２５】
【００５８】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1672cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.97ppm N+-CH2-CH 2 -OH (t,4H)
3.43ppm N+-CH 2 -CH2-OH (t,4H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2、N+-CH 3 （s,9H)
3.24ppm N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+-CH3 (6H)
実施例１８
実施例２における塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムの代わりに塩化Ｎ−（Ｎ',Ｎ'−ジヒドロキシエチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを用いて実施例２と同様な操作を行い、塩化Ｎ−（Ｎ',Ｎ'−ジヒドロキシエチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを得た。
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1676cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.97ppm N+-CH2-CH 2 -OH (t,4H)
3.43ppm N+-CH 2 -CH2-OH (t,4H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2 (s,6H)
3.24ppm N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -NH+(CH3)2 (6H)
実施例１９
実施例１の(2)におけるＮ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミンの代わりにＮ−ヒドロキシエチル−Ｎ−メチルアミノプロピルアミンを用いて実施例１と同様な操作を行い、下記構造式の塩化Ｎ−（Ｎ'−ヒドロキシエチル−Ｎ',Ｎ'−ジメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを得た。
【００５９】
【化２６】
【００６０】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1670cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.97ppm N+-CH2-CH 2 -OH (t,2H)
3.43ppm N+-CH 2 -CH2-OH (t,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2 （s,12H)
3.22ppm N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+ (6H)
実施例２０
実施例２における塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムの代わりに塩化Ｎ−（Ｎ'−ヒドロキシエチル−Ｎ'−メチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを用いて実施例２と同様な操作を行い、塩化Ｎ−（Ｎ'−ヒドロキシエチル−Ｎ'−メチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを得た。
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1670cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.97ppm N+-CH2-CH 2 -OH (t,2H)
3.43ppm N+-CH 2 -CH2-OH (t,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2 (s,6H)
3.22ppm N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+H (9H)
2.90ppm NH+-(CH 3 ) (d,3H)
実施例２１
実施例１の(1)におけるＮ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアミンの代わりにＮ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−オクタデカノイルアミノプロピルアミンを用いて実施例１と同様な操作を行い、下記構造式の塩化Ｎ−（３−トリメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−オクタデカノイルアミノプロピルアンモニウムを得た。
【００６１】
【化２７】
【００６２】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1672cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2、N+-(CH 3 )3 (s,15H)
3.22ppm NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+ (8H)
2.18ppm CH2-CH 2 -CONH （t,2H)
実施例２２
実施例１の(1)におけるＮ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアミンの代わりにＮ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−オクタデシルオキシプロピルアミンを用いて実施例１と同様な操作を行い、下記構造式の塩化Ｎ−（３−トリメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−オクタデシルオキシプロピルアンモニウムを得た。
【００６３】
【化２８】
【００６４】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1670cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.14ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.37ppm -CH 2 -O-CH 2 - (s,4H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2、N+-(CH 3 )3 (s,15H)
3.22ppm N+CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+ (6H)
実施例２３
実施例１の(3)におけるメチルクロライドの代わりにクロロ酢酸オクタデシルを用いて実施例１と同様な操作を行い、下記構造式の塩化Ｎ−（Ｎ’−オクタデシルオキシカルボニルメチル−Ｎ'，Ｎ'−ジメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−オクタデシルアンモニウムを得た。
【００６５】
【化２９】
【００６６】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1731cm-1においてエステル特有の強い吸収が認められた。
【００６７】
1670cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.20ppm N+-CH 2 -COO (s,2H)
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
4.08ppm COO-CH 2 - (t,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2 （s,12H)
3.22ppm N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+ (6H)
【発明の属する技術分野】
本発明は、界面活性剤、更には布帛、毛髪等の柔軟基剤として使用される新規な第４級アンモニウム塩及びその製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
現在、繊維用柔軟剤として市販されている商品は、ジ（長鎖アルキル）ジメチルアンモニウムクロライドに代表される１分子中に２つの長鎖アルキル基を有する第４級アンモニウム塩を含む組成物である。しかし、上記第４級アンモニウム塩は、河川等の自然界に放出された場合、殆どが生分解されずに蓄積されるという問題点がある。
【０００３】
このような問題点の改良品としてＮ−メチル−Ｎ，Ｎ−ビス（長鎖アルカノイルオキシエチル）−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）アンモニウムメチルサルフェートや、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ，Ｎ−ビス（アルカノイルオキシエチル）アンモニウムクロライド等が市販されているが、上記第４級アンモニウム塩に比べ、生分解性は改善されているものの、柔軟性が十分満足できる基剤とはいえない。
【０００４】
一方、１分子中に少なくとも２個のカチオン基を有する化合物を柔軟基剤として使用する方法がＥＰ225281号、特開平2-11545号やＷＯ9414938号に開示されている。しかし、これらの化合物は親水性が強すぎ、柔軟性能が弱かった。また特開平9-111660号ではポリカチオンとアニオンを含有する柔軟剤が開示されているが、このポリカチオンは柔軟性能は優れているものの生分解性が満足できるものではなかった。
【０００５】
本発明の課題は、柔軟性に優れ、かつ生分解性の良好な柔軟基剤として適した化合物を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、一般式（１）で表される第４級アンモニウム塩及びその製造法である。
【０００７】
【化７】
（式中、Ｒ1は直鎖もしくは分岐鎖の炭素数８〜22のアルキル基又はアルケニル基を示し、アミド基、エステル基又はエーテル基で中断されていても良い。Ｒ2は炭素数１〜３のアルキル基又はヒドロキシアルキル基を示す。Ｒ3は水素原子、又は炭素数１〜22の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、ヒドロキシアルキル基又はアルケニル基を示し、アミド基、エステル基又はエーテル基で中断されていても良い。ｍは１〜６の数を示し、ｎは２〜６の数を示し、ｐは１〜10の数を示す。Ｘは陰イオン基を示す。なお、２ｐ＋２個のＲ2、ｐ＋１個のＸは同一でも異なっていても良い。）
【０００９】
【発明の実施の形態】
第４級アンモニウム塩（１）において、Ｒ1は炭素数12〜18のアルキル基又はアルケニル基が好ましい。Ｒ2は炭素数１〜２のアルキル基又はヒドロキシアルキル基が好ましい。Ｒ3は水素原子、又は炭素数１〜22のアルキル基、ヒドロキシアルキル基又はアルケニル基が好ましく、アミド基、エステル基又はエーテル基で中断されてもよい。ｍは１〜３が好ましい。ｎは２〜６が好ましい。ｐは１〜３が好ましい。Ｘはクロル、メチル硫酸が好ましい。
【００１０】
第４級アンモニウム塩（１）として、例えば次の化合物が挙げられる。
【００１１】
【化８】
（一連の式中，Ｒは硬化牛脂脂肪酸、牛脂脂肪酸、ヤシ脂肪酸からカルボニル基を除いた残基、Ｒ’はメチル基又は水素原子を示す。）
第４級アンモニウム塩（１）は下記工程(a)、(b)及び(d)、又は工程(a)、(b)、(c)及び(d)を行うことにより製造することができる。
＜工程(a)＞
一般式（２）
【００１３】
【化９】
（式中、Ｒ1及びＲ2は前記と同じ意味を示す。）
で表される第３級アミンと、一般式（３）
Ｘ−(ＣＨ2)m−ＣＯ2Ｙ （３）
（式中、Ｘはハロゲン原子、Ｙは水素原子、又は炭素数１〜22の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基を示し、ｍは前記と同じ意味を示す。）
で表されるハロゲン化カルボン酸又はそのエステルとを反応させ、一般式（４）
【００１５】
【化１０】
（式中、Ｒ1、Ｒ2、ｍ、Ｘ及びＹは前記と同じ意味を示す。）
で表される第４級アンモニウム塩を得る工程。
＜工程(b)＞
一般式（４）で表される第４級アンモニウム塩を、一般式（５）
【００１７】
【化１１】
（式中、Ｒ2及びｎは前記と同じ意味を示す。）
で表されるジアミンと反応させ、一般式（６）
【００１９】
【化１２】
（式中、Ｒ1、Ｒ2、ｍ、ｎ及びＸは前記と同じ意味を示す。）
で表されるアミノカチオンを得る工程。
＜工程(c)＞
工程(a)における第３級アミンの代わりに、工程(b)で得られたアミノカチオンを用いて、工程(a)及び工程(b)を１〜９回繰り返し、一般式（７）
【００２１】
【化１３】
（式中、Ｒ1、Ｒ2、ｍ、ｎ及びＸは前記と同じ意味を示し、p'は２〜10の数を示す。）
で表されるアミノポリカチオンを得る工程。
＜工程(d)＞
一般式（６）で表されるアミノカチオン又は一般式（７）で表されるアミノポリカチオンに対して、一般式（８）
Ｘ−Ｒ3 （８）
（式中、Ｘ及びＲ3は前記と同じ意味を示す。）
で表される４級化剤、又は一般式（９）
ＨＸ （９）
（式中、Ｘは前記と同じ意味を示す。）
で表される酸を反応させて、第４級アンモニウム塩（１）を得る工程。
【００２３】
以下、各工程について詳細に説明する。
＜工程(a)＞
本工程に使用される、第３級アミン（２）として、Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアミン等のＮ，Ｎ−ジメチルアルキルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ヒドロキシエチルオクタデシルアミン等のＮ−メチル−Ｎ−ヒドロキシエチルアルキルアミン、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシエチルオクタデシルアミン等のＮ，Ｎ−ジヒドロキシエチルアルキルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−アルカノイルアミノプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−アルカノイルオキシエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−アルカノイルオキシプロピルアミン等を挙げることができ、Ｒ1で示されるアルキル基は単独組成でも混合組成でも良く、硬化牛脂脂肪酸、牛脂脂肪酸、ヤシ脂肪酸からカルボキシル基を除いた残基でもよい。
【００２４】
ハロゲン化カルボン酸又はそのエステル（３）として、例えばモノクロロ酢酸、モノクロロ酪酸、モノクロロヘキサン酸及びこれらのメチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステル等が挙げられる。
【００２５】
本工程の反応の場合、反応溶媒としてメチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、ヘキサン、アセトン、クロロホルム等を用いることができる。反応温度は30〜120℃が好ましく、50〜90℃が更に好ましい。また、この反応における［ハロゲン化カルボン酸又はそのエステル（３）／第３級アミン（２）］のモル比は0.5〜2.0が好ましく、0.8〜1.5が更に好ましい。この条件で0.5〜10時間かけて４級化反応を行えば反応が完結する。その後、常法に従い後処理を行い、エステル基を持つ第４級アンモニウム塩（４）を得る。更に必要ならばアセトン等で再結晶しても良い。
【００２６】
＜工程(b)＞
本工程に使用される、ジアミン（５）として、例えばＮ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ヒドロキシエチルアミノエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシエチルアミノエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ヒドロキシエチルアミノプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシエチルアミノプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノブチルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ヒドロキシエチルアミノブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシエチルアミノブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノヘキシルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ヒドロキシエチルアミノヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシエチルアミノヘキシルアミン等を挙げることができる。
【００２７】
本工程の反応の場合、溶媒として、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、アセトン等が用いられる。反応温度は50〜150℃が好ましく、70〜120℃が更に好ましい。この反応における［ジアミン（５）／第４級アンモニウム塩（４）］のモル比は0.5〜2.0が好ましく、0.8〜1.2が更に好ましい。この条件で0.5〜10時間かけて反応を行えばアミド化反応が完結し、その後、常法に従い溶媒を留去することでアミノカチオン（６）が得られる。
【００２８】
＜工程(c)＞
アミノカチオン（６）に対し、上記工程(a)、(b)と同様に、ハロゲン化カルボン酸又はそのエステル（３）、ジアミン（５）との反応を必要な回数繰り返せばアミノポリカチオン（７）が得られる。
【００２９】
＜工程(d)＞
本工程で使用される４級化剤（８）として、メチルクロライド等の低級アルキルハライド、ジメチル硫酸、ジエチル硫酸等のジ低級アルキル硫酸、モノクロロ酢酸アルキルエステル等が挙げられる。４級化反応の溶媒として、水、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、アセトン等が挙げられる。
【００３０】
アミノカチオン（６）又はアミノポリカチオン（７）と４級化剤（８）との反応温度は30〜150℃が好ましく、40〜100℃が更に好ましい。また、この４級化反応における［４級化剤（８）／アミノカチオン（６）又はアミノポリカチオン（７）］のモル比は0.5〜10が好ましく、0.8〜2.0が更に好ましい。この条件で0.1〜20時間かけて無溶媒あるいは溶媒中で４級化反応を行えば反応が完結し、その後、常法に従い後処理を行い、更に必要ならば、イオン交換樹脂等を用いて塩交換を行えば、必要な対イオンを有する第４級アンモニウム塩（１）を得ることができる。
【００３１】
また、アミノカチオン（６）又はアミノポリカチオン（７）の中和に用いられる酸（９）として、塩酸、硫酸、リン酸、硝酸、ｐ−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸等の無機酸、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、リンゴ酸、クエン酸等の有機酸の単独あるいは混合物が挙げられる。この中和反応の溶媒として、水、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、アセトン等が挙げられる。
【００３２】
本発明の第４級アンモニウム塩（１）は赤外線吸収スペクトル、核磁気共鳴スペクトルでその構造を確認することができる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の第４級アンモニウム塩（１）は、安全性が高く、更に生分解性が良好な新規な界面活性剤であり、アニオン界面活性剤と併用することで、繊維、毛髪等に対して優れた柔軟性を付与でき、生分解性の優れた柔軟基剤として有用である。
【００３４】
【実施例】
実施例１
(1) フラスコにＮ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアミン178.8ｇ(0.601mol)とアセトン238.0ｇを仕込み、50℃まで昇温し溶解させた。その後、20℃でモノクロロ酢酸イソプロピルエステル98.5ｇ(0.721mol)を５分間で滴下し、60℃に昇温して４時間反応させた。反応終了後、これを20℃まで冷却して得られた白色結晶を常法に従い、アセトンで再結晶することで下記構造式の塩化Ｎ−（イソプロポキシカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウム213.5ｇ(0.492mol)を得た。
【００３５】
【化１４】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1731cm-1においてエステル特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.31ppm -CH- (m,1H)
4.20ppm N+-CH 2 -COO (s,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2 (s,6H)
3.24ppm N+-CH 2 - (t,2H)
1.35ppm C-(CH 3 )2 (s,6H)
(2) フラスコ中で、(1)で得られた塩化Ｎ−（イソプロポキシカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウム207.4ｇ(0.478mol)をイソプロピルアルコール66.1ｇに溶かし、これにＮ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミン58.7ｇ(0.574mol)を加え、90℃まで昇温し、５時間反応させた。反応終了後、過剰のＮ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミン及びイソプロピルアルコールを減圧下で留去し、下記構造式の塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムのイソプロピルアルコール溶液218.8ｇ（純分97wt％）を得た。
【００３７】
【化１５】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1680cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2 (s,6H)
3.22ppm N+-CH 2 -、CONH-CH 2 - （4H)
2.36ppm -CH 2 -N(CH3)2 (t,2H)
2.27ppm N-(CH 3 )2 (s,6H)
(3) オートクレーブに、(2)で得られた塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウム100ｇ(0.210mol)、メチルクロライド12.7ｇ(0.252mol)、イソプロピルアルコール27ｇを入れ、90℃まで昇温した。そのままの温度で６時間撹拌し、反応を終結させた。反応後、過剰のメチルクロライドを留去し、下記構造式の塩化Ｎ−（３−トリメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウム135ｇ(0.203mol)を得た。
【００３９】
【化１６】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1672cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2、N+-(CH 3 )3 (s,15H)
3.23ppm N+-CH 2 -、CONH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+(CH3)3 (6H)
実施例２
フラスコに、実施例１の(2)で得られた塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウム100ｇ(0.210mol)とイソプロピルアルコール50ｇを仕込み、50℃まで昇温し溶解させた。その後６Ｎ塩酸38.7ｇ(0.231mol)を加え10分間撹拌し、中和反応を行った。中和反応後、20℃に冷却し、得られた白色結晶を常法に従いアセトンで再結晶することで、下記構造式の塩化Ｎ−（３−ジメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウム86ｇ(0.168mol)を得た。
【００４１】
【化１７】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1674cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2 (s,6H)
3.21ppm N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -NH+(CH3)2 (6H)
2.90ppm NH+-(CH 3 )2 (s,6H)
実施例３
実施例１の(1)におけるＮ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアミンの代わりにＮ，Ｎ−ジメチルヘキサデシルアミンを用いて実施例１と同様な操作を行い、下記構造式の塩化Ｎ−（３−トリメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルヘキサデシルアンモニウムを得た。
【００４３】
【化１８】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1672cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2、N+-(CH 3 )3 (s,15H)
3.23ppm N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+(CH3)3 (6H)
実施例４
実施例２における塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムの代わりに塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルヘキサデシルアンモニウムを用いて実施例２と同様な操作を行い、塩化Ｎ−（３−ジメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルヘキサデシルアンモニウムを得た。
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1674cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2 (s,6H)
3.21ppm N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -NH+(CH3)2 (6H)
2.90ppm NH+-(CH 3 )2 (s,6H)
実施例５
実施例１の(1)におけるＮ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアミンの代わりにＮ，Ｎ−ジメチルドデシルアミンを用いて実施例１と同様な操作を行い、下記構造式の塩化Ｎ−（３−トリメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルドデシルアンモニウムを得た。
【００４５】
【化１９】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1672cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2、N+-(CH 3 )3 (s,15H)
3.24ppm N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+(CH3)3 (6H)
実施例６
実施例２における塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムの代わりに塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルドデシルアンモニウムを用いて実施例２と同様な操作を行い、塩化Ｎ−（３−ジメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルドデシルアンモニウムを得た。
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1674cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2 (s,6H)
3.24ppm N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -NH+(CH3)2 (6H)
2.90ppm NH+-(CH 3 )2 (s,6H)
実施例７
実施例１の(1)におけるモノクロロ酢酸イソプロピルエステルの代わりにモノクロロ酪酸メチルエステルを用いて実施例１と同様な操作を行い、下記構造式の塩化Ｎ−［３−（３−トリメチルアンモニオプロピルアミノカルボニル）プロピル］−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを得た。
【００４７】
【化２０】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1672cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
3.30ppm N+-(CH 3 )2、N+-(CH 3 )3 (s,15H)
3.21ppm -CH 2 -N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+(CH3)3 (8H)
2.18ppm -CH 2 -CONH (t,2H)
実施例８
実施例２における塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムの代わりに塩化Ｎ−［３−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニル）プロピル］−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを用いて実施例２と同様な操作を行い、塩化Ｎ−［３−（３−ジメチルアンモニオプロピルアミノカルボニル）プロピル］−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを得た。
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1676cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
3.30ppm N+-(CH 3 )2 (s,6H)
3.22ppm -CH 2 -N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+(CH3)3 (8H)
2.90ppm NH+-(CH 3 )2 (s,6H)
2.18ppm -CH 2 -CONH (t,2H)
実施例９
実施例１の(1)におけるモノクロロ酢酸イソプロピルエステルの代わりにモノクロロヘキサン酸メチルエステルを用いて実施例１と同様な操作を行い、下記構造式の塩化Ｎ−［６−（３−トリメチルアンモニオプロピルアミノカルボニル）ヘキシル］−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを得た。
【００４９】
【化２１】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1672cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
3.30ppm N+-(CH 3 )2、N+-(CH 3 )3 (s,15H)
3.24ppm -CH 2 -N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+(CH3)3 (8H)
2.18ppm -CH 2 -CONH (t,2H)
実施例１０
実施例２における塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムの代わりに塩化Ｎ−［６−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニル）ヘキシル］−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを用いて実施例２と同様な操作を行い、塩化Ｎ−［６−（３−ジメチルアンモニオプロピルアミノカルボニル）ヘキシル］−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを得た。
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1676cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
3.30ppm N+-(CH 3 )2 (s,6H)
3.22ppm -CH 2 -N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -NH+(CH3)2 (8H)
2.90ppm NH+-(CH 3 )2 (s,6H)
2.18ppm -CH 2 -CONH (t,2H)
実施例１１
実施例１の(2)におけるＮ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミンの代わりにＮ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアミンを用いて実施例１と同様な操作を行い、下記構造式の塩化Ｎ−（２−トリメチルアンモニオエチルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを得た。
【００５１】
【化２２】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1675cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.64ppm NH-CH 2 -CH2-N+-(CH3)3 (t,4H)
3.50ppm NH-CH2-CH 2- N+-(CH3)3 (t,4H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2、N+-(CH 3 )3 (t,15H)
3.24ppm N+-CH 2 - (t,2H)
実施例１２
実施例２における塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムの代わりに塩化Ｎ−（２−ジメチルアミノエチルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを用いて実施例２と同様な操作を行い、塩化Ｎ−（２−ジメチルアンモニオエチルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを得た。
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1679cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.64ppm NH-CH 2 -CH2-N+-(CH3)2 (t,2H)
3.50ppm NH-CH2-CH 2- N+-(CH3)2 (t,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2 (s,6H)
3.24ppm N+-CH 2 - (t,2H)
2.90ppm NH+-(CH 3 )2 (s,6H)
実施例１３
実施例１の(2)におけるＮ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミンの代わりにＮ，Ｎ−ジメチルアミノヘキシルアミンを用いて実施例１と同様な操作を行い、下記構造式の塩化Ｎ−（６−トリメチルアンモニオヘキシルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを得た。
【００５３】
【化２３】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1670cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2、N+-(CH 3 )3 (t,15H)
3.50ppm N+-CH 2 -、CONH-CH 2 -、-CH 2 -N+(CH3)3 (6H)
実施例１4
実施例２における塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムの代わりに塩化Ｎ−（６−ジメチルアミノヘキシルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを用いて実施例２と同様な操作を行い、塩化Ｎ−（６−ジメチルアンモニオヘキシルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを得た。
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1674cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2 (s,6H)
3.23ppm N+-CH 2 -、CONH-CH 2 -、-CH 2 -NH+(CH3)2 (6H)
2.90ppm NH+-(CH 3 )2 (s,6H)
実施例１５
実施例１の(1)におけるＮ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアミンの代わりに実施例１の(2)で得られた塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを用いて実施例１と同様な操作を行い、下記構造式の塩化Ｎ−｛Ｎ’−（３−トリメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ’，Ｎ’−ジメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）｝−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを得た。
【００５５】
【化２４】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1675cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,4H)
3.30ppm N+-(CH 3 )3 、N+-(CH 3 )2 （s,21H)
3.22ppm N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+(CH3)3 (10H)
実施例１６
実施例２における塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムの代わりに塩化Ｎ−｛Ｎ’−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ’，Ｎ’−ジメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）｝−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを用いて実施例２と同様な操作を行い、塩化Ｎ−｛Ｎ’−（３−ジメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ’，Ｎ’−ジメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）｝−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを得た。
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1679cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,4H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2 (s,12H)
3.22ppm N+-CH 2 、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+ (10H)
2.90ppm NH+-(CH 3 )2 (s,6H)
実施例１7
実施例１の(2)におけるＮ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミンの代わりにＮ，Ｎ−ジヒドロキシエチルアミノプロピルアミンを用いて実施例１と同様な操作を行い、下記構造式の塩化Ｎ−（Ｎ',Ｎ'−ジヒドロキシエチル−Ｎ'−メチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを得た。
【００５７】
【化２５】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1672cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.97ppm N+-CH2-CH 2 -OH (t,4H)
3.43ppm N+-CH 2 -CH2-OH (t,4H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2、N+-CH 3 （s,9H)
3.24ppm N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+-CH3 (6H)
実施例１８
実施例２における塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムの代わりに塩化Ｎ−（Ｎ',Ｎ'−ジヒドロキシエチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを用いて実施例２と同様な操作を行い、塩化Ｎ−（Ｎ',Ｎ'−ジヒドロキシエチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを得た。
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1676cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.97ppm N+-CH2-CH 2 -OH (t,4H)
3.43ppm N+-CH 2 -CH2-OH (t,4H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2 (s,6H)
3.24ppm N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -NH+(CH3)2 (6H)
実施例１９
実施例１の(2)におけるＮ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミンの代わりにＮ−ヒドロキシエチル−Ｎ−メチルアミノプロピルアミンを用いて実施例１と同様な操作を行い、下記構造式の塩化Ｎ−（Ｎ'−ヒドロキシエチル−Ｎ',Ｎ'−ジメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを得た。
【００５９】
【化２６】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1670cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.97ppm N+-CH2-CH 2 -OH (t,2H)
3.43ppm N+-CH 2 -CH2-OH (t,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2 （s,12H)
3.22ppm N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+ (6H)
実施例２０
実施例２における塩化Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムの代わりに塩化Ｎ−（Ｎ'−ヒドロキシエチル−Ｎ'−メチルアミノプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを用いて実施例２と同様な操作を行い、塩化Ｎ−（Ｎ'−ヒドロキシエチル−Ｎ'−メチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアンモニウムを得た。
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1670cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.97ppm N+-CH2-CH 2 -OH (t,2H)
3.43ppm N+-CH 2 -CH2-OH (t,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2 (s,6H)
3.22ppm N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+H (9H)
2.90ppm NH+-(CH 3 ) (d,3H)
実施例２１
実施例１の(1)におけるＮ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアミンの代わりにＮ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−オクタデカノイルアミノプロピルアミンを用いて実施例１と同様な操作を行い、下記構造式の塩化Ｎ−（３−トリメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−オクタデカノイルアミノプロピルアンモニウムを得た。
【００６１】
【化２７】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1672cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2、N+-(CH 3 )3 (s,15H)
3.22ppm NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+ (8H)
2.18ppm CH2-CH 2 -CONH （t,2H)
実施例２２
実施例１の(1)におけるＮ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアミンの代わりにＮ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−オクタデシルオキシプロピルアミンを用いて実施例１と同様な操作を行い、下記構造式の塩化Ｎ−（３−トリメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−オクタデシルオキシプロピルアンモニウムを得た。
【００６３】
【化２８】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1670cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.14ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
3.37ppm -CH 2 -O-CH 2 - (s,4H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2、N+-(CH 3 )3 (s,15H)
3.22ppm N+CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+ (6H)
実施例２３
実施例１の(3)におけるメチルクロライドの代わりにクロロ酢酸オクタデシルを用いて実施例１と同様な操作を行い、下記構造式の塩化Ｎ−（Ｎ’−オクタデシルオキシカルボニルメチル−Ｎ'，Ｎ'−ジメチルアンモニオプロピルアミノカルボニルメチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−オクタデシルアンモニウムを得た。
【００６５】
【化２９】
ＩＲ分析、ＮＭＲ分析結果
＜ＩＲ分析＞
1731cm-1においてエステル特有の強い吸収が認められた。
【００６７】
1670cm-1においてアミド特有の強い吸収が認められた。
＜ＮＭＲ分析＞
溶媒ＣＤＣｌ3、内部標準ＴＭＳ
4.20ppm N+-CH 2 -COO (s,2H)
4.13ppm N+-CH 2 -CONH (s,2H)
4.08ppm COO-CH 2 - (t,2H)
3.30ppm N+-(CH 3 )2 （s,12H)
3.22ppm N+-CH 2 -、NH-CH 2 -CH2-CH 2 -N+ (6H)
Claims (2)
- 下記工程(a)、(b)及び(d)、又は工程(a)、(b)、(c)及び(d)からなる製造法により得られる一般式（１）で表される第４級アンモニウム塩。
＜工程(a)＞
一般式（２）
で表される第３級アミンと、一般式（３）
Ｘ １ −(ＣＨ 2 ) m −ＣＯ 2 Ｙ （３）
（式中、Ｘ １ はハロゲン原子、Ｙは水素原子、又は炭素数１〜22の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基を示し、ｍは前記と同じ意味を示す。）
で表されるハロゲン化カルボン酸又はそのエステルとを反応させ、一般式（４）
で表される第４級アンモニウム塩を得る工程。
＜工程(b)＞
一般式（４）で表される第４級アンモニウム塩を、一般式（５）
で表されるジアミンと反応させ、一般式（６）
で表されるアミノカチオンを得る工程。
＜工程(c)＞
工程(a)における第３級アミンの代わりに、工程(b)で得られたアミノカチオンを用いて、工程(a)及び工程(b)を１回繰り返し、一般式（７）
で表されるアミノポリカチオンを得る工程。
＜工程(d)＞
一般式（６）で表されるアミノカチオン又は一般式（７）で表されるアミノポリカチオンに対して、一般式（８）
Ｘ−Ｒ 3 （８）
（式中、Ｘ及びＲ 3 は前記と同じ意味を示す。）
で表される４級化剤、又は一般式（９）
ＨＸ （９）
（式中、Ｘは前記と同じ意味を示す。）
で表される酸を反応させて、一般式（１）で表される第４級アンモニウム塩を得る工程。 - 請求項１記載の工程(a)、(b)及び(d)、又は工程(a)、(b)、(c)及び(d)からなる請求項１記載の一般式（１）で表される第４級アンモニウム塩の製造法。
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