JPS6023352A - 第４級アンモニウム化合物の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 本発明は、第４級アンモニウム化合物の製造方法および
該化合物の応用に関する。

［従来技術］ 第４級アンモニウム化合物の製造は、多くの場合、第３
級アミンをアルキル化して第４級化合物に変換すること
により行なわれる。その場合、通常の強鉱酸エステル、
特にハロゲン化アルキル、硫酸ますこはスルホン酸エス
テルをアルキル化剤として第３級アミンに作用させるが
、また他のエステルを使用してもよい。さらに第３級ア
ミンのアルキル化の方法として知られているのは、水の
存在下に、低級アルキレンオキシドを第３級アミンと反
応させる方法である。その他、更に入手し易い第３級ア
ミンから第４級アミンを製造し得る、＝３＝ 他の一連の方法がある（ＨｏｕｂｅｒｒＷｅｙｌ、Ｍ　
ｅ　ｔ　Ｉ＋　ｏ　−ｄｅｎ　ｄｅｒ　ｏｒｇａｎｉｓ
ｃｌ’＋ｅｎ　ＣｈｅＩｉｅ、第４版、１１／２巻１．
１　、Ｇｏｅｒｄｅｌｅｒ、５９２頁以下参照）。１個
またはそれ以」二の長鎖状脂肪族残基を有する第４級ア
ンモニウム化合物は抗微生物作用または織物漂白作用お
よび帯電防止作用の性質を有し、広く利用されている。

そのような化合物は長鎖状アルキル残基を有する第３級
アミンをアルキル化するか、または長鎖状脂肪族残基を
含んでいるアルキル化剤でアルキル化を行なうことによ
り得られ、この場合、第３級アミンにもアルキル化剤に
も、当然、長鎖状脂肪族残基または芳香族残基を存在さ
せることができる。第４級アンモニウム化合物の既知の
製造方法の欠点は、しばしば加圧下に操作しなければな
らず、時に溶媒が必要不可欠であり、また多くの場合収
量が不充分であることである。

西独公開特許第３１　３６　５６４号には、一部、塩の
形である第３級アミンを水相中で、少なくとも１個の末
端エポキシ基を有する長鎖状エポキシドと、高温常圧下
に反応させ、次いで反応生成物４− が完全に塩を形成するのに必要な量の酸を加える方法に
よる第４級アンモニウム塩の製造方法が記載されている
。

［発明の目的１ 本発明の目的は、＠３級アミン塩を、高温で水相におい
て、少なくとも１個の末端エポキシ基を有するエポキシ
ド化合物と反応させることにより、完全な塩形成工程を
なくてすませることができる、少なくとも１個の長鎖状
ヒドロキシアルキル基を有する第４級アンモニウム化合
物の新規な製造方法を提供することにある。

［発明の構成１ すなわち、本発明の要りは、長鎖状ヒドロキシアルキル
残基に誘導され得るエポキシド化合物および第３級アミ
ン塩から、高温、水相において、少なくとも１個の長鎖
状ヒドロキシアルキル残基を有する第４級アンモニウム
化合物を製造する方法において、第３Ｒアミン塩および
無機または有機酸と、少なくとも１個の末端エポキシ基
および少なくとも６個の炭素原子を有するエポキシド化
合物とを化学量論的な割合を用いて、水中において常圧
、４０〜１０　（１’Ｃの温度で反応させることから成
り、２相性となる反応混合液の水相のｐＨを最初から少
なくとも７とする製造方法に存する。

本発明において、酸とは、１ｐ当り１．２−エポキシド
デカン１モル、アミン１モルと、該アミンと当量の酸ま
たは酸性塩、および残部の水を含有する反応混合物にお
いて２０°Ｃで充分混合した水層のρ１１が少なくとも
７となるような酸または酸性塩を意味する。この場合、
反応混合液中には１個を越える第３級窒素を有するアミ
ンが含有されており、当該アミンまたはアミン塩の一部
を追加することにより、反応混合液中に、例えば２個の
第３級アミン塩を含むアミン１／２モルを含有しでいる
ことになる。」＝記の定義で示される代表的な望ましい
酸は、例えばホウ酸、炭酸、リン酸、７エ７−ル、カプ
リン酸、および炭酸、リン酸および亜硫酸の酸性塩であ
り、これらの酸のｐＫ−値は約４〜１３である。

本発明法で使用される好適なアミンは、分子内に３個を
越えない第３級窒素原子を有し、特に１または２個の第
３級窒素原子を有するアミンが望ましい。第３級アミン
は、各窒素原子に約１０〜２０個の炭素原子を有する脂
肪族アルキルまたはアルケニル基と、多くとも４個、特
に多くとも３個までの炭素原子を有する通常のフルキル
−、ヒドロキシアルキル−、アルケニル−またはアルキ
レン基を含むことかで外、この場合、多くとも４個まで
の炭素原子の短鎖状脂肪族基に限定された窒素置換基を
有するアミンが望ましい。特に望ましい第３級アミンは
、例えばジメチルエタノールアミンおよびテトラメチル
プロピレンツアミンである。Ｃｌ０−Ｃ２０脂肪族残基
を有する第３級アミンの例はラウリルジメチルアミンで
ある。芳香族基を有する第３級アミンもまた好適である
。

本発明法による反応に好適な１，２−エポキシアルカン
は、例えば、有機性アンモニウム化合物を触媒として行
なうエチレンの重合反応、またはパラフィン系炭化水素
の高熱分解反応によって得られる対応する１、２−モノ
オレフィン類またはオレフィン混合物から公知の方法で
得られる。

望ましいエポキシド化合物は、一般式：Ｆ式中、Ｒ１は
４〜２４個の炭素原子を有する直鎖状または分岐状の脂
肪族炭化水素基、または一般式： ％式％ （ （式中、ｎ＝４〜１６である） で示される基である。１ で示されるエポキシアルカン、または 一般式： ［式中、仔は１〜１０であり、Ｒ２は水素もしくは１〜
２４個の炭素原子を有する炭化水素基、または式■が少
なくとも６個以上の炭素原子を有するグリシドエーテル
の場合に限り、一般式：で示される基である。］ で表わ示されるグリシドエーテルである。

好ましいエポキシアルカンの例は、１，２−エポキシヘ
キサン、１，２−エポキシオクタン、１゜２−エポキシ
デカン、１，２−エポキシドデカン、１．２−エポキシ
テトラデカン、１．２−エポキシヘキサデカン、１，２
−エポキシオクタデカンなどである。同様に、好適なの
は、例えば約７０重量％のＣ１２−エポキシアルカンと
約３０重量％のＣ１４−エポキシアルカンから成るＣ、
２／Ｃ，、−１。

２−エポキシアルカン、または約４０重量％のｃｐ６−
エポキシアルカンと約６０重量％のＣ１８−エポキシア
ルカンから成るＣ、、、／Ｃ，６−１，２−エポキシア
ルカンのようなエポキシド混合物である。更にまた、８
〜２０個の炭素原子および２個の末端エポキシ基を有す
るエポキシアルカン、例えばＲ２７，８−：）エポキシ
アルカン、１，２−９．１０−ジェポキシアルカンおよ
びそれに類する化合物も望ましい。またヘキサデシルモ
ノグリシドエーテルおよび１．４−ブタンノオールノグ
リシドエーテルのような七７−およびノグリシドエーテ
ルも、末端エポキシ基を有する好ましいエポキシド化合
物である。

エポキシド化合物に対する定義に対応して、第４級アン
モニウム化合物の長鎖状ヒドロキシアルキル残基もそれ
により定義され、従って当該発明の範囲に言う［長鎖状
ヒドロキシアルキル残基」とは、ヒドロキシアルキル残
基が少なくとも６個以上の炭素原子を有することを意味
している。

エポキシド化合物と反応させるアミン塩は、好ましくは
水に溶解して使用される。この場合、アミン塩は充分な
量の水に溶解するか、または水に溶解させたアミンに酸
を加えて塩を生成させ、次いで生成したアミン塩をエポ
キシド化合物と反応させることができる。

新規方法は、単に１反応工程だけで所望の第４級アンモ
ニウム化合物を高収量で、しかも高純度に提供するもの
であって、今日の技術水準の方法に比べ卓越している。

本発明方法により製造された、長鎖状ヒドロキシアルキ
ル残基と、Ｃ，ｏ−Ｃ２゜アルキル残基、または芳香族
残基、または多くとも約１０個までの炭素原子を有する
２個のアルキル−またはアルケニル残基、および更に短
鎖状アルキル残基を有する反応生成物は抗微生物活性を
示す。長鎖状残基の数および鎖の長さが増加するほど、
反応生成物はより一層際立った織物漂白作用および帯電
防止作用の性質を示す。化合物の化学構造によっては滑
動性の変化が見られる。

特に、Ｃ１ｏ−Ｃ２ｏ−脂肪族から誘導され、２個の０
１〜Ｃ１の通常の２個のアルキル基を有する第３級アミ
ンにＣＩ　Ｏ””　Ｃ２０−エポキシアルカンを反応さ
せることにより、１個のＣ，ｏ−Ｃ２ｏアルキル−また
はアルケニル残基と、１個のＣ，Ｑ−Ｃ２０ヒドロキシ
アルキル残基と、更に短鎖状残基を有する有用な化合物
が得られる。従って、そのような化合物の製造方法は本
発明の特に重要な対象である。また該方法によって得ら
れる生成物を織物漂＝１１− 白剤または帯電防止剤として、または抗微生物作用剤と
して応用することも、本発明のもう一つの対象である。

例えば洗浄後処理用の液剤に適用するには、本発明法に
より製造した活性物質の他に、更に、賦形剤、溶剤、希
釈剤、乳化剤、色素、香料、防腐剤、粘度調節剤、乳白
剤および所望によりその他の通常の添加物を中から化合
物を選び付加的に含有させる。

洗浄後処理剤は例えば次のような組成を有する。

本発明方法により製造された ｆ１Ｍ状ｃ、、−Ｃ２，ヒドロキシ− アルキル基とＣ１゜〜Ｃ２ｏアルキル またはアルケニル基をそれぞれ １個ずつ有する化合物　２〜８０重量％賦形剤、溶剤、
希釈剤　２０〜９８重量％乳化剤　０〜２０重量％ 防腐剤　０〜３重量％ 香料　（）〜　５重量％ 色素　０〜１重量％ 粘度調節剤、乳白剤、所望により １２− 酸性化合物、およびその他通常の 添加物　残　部 また、少なくとも１種の洗浄活性を有する化合物を含む
洗剤組成に本発明方法の生成物を追加すると、漂白作用
を発現することができる。そのような洗剤は非イオン界
面活性剤を基本に調合することが望ましい。本発明方法
の生成物を展色剤として織物の表面生地に通常の助剤お
よび添加剤と共に塗布すると、タンブラ−（ｔｕｍｂｌ
ｅｒ）助剤としても応用できる。

寒施桝 以下に示す実施例には、本発明に従い種々の原料から種
々の反応生成物を製造する方法が記載されている。反応
操作は次の様にして行なった：１／２モルのエポキシド
と当量量のアミンを水で希釈した。アミン水溶液にアミ
ンと当量量の酸を加え、両者をよく混合した。次いで、
アミンと当量量のエポキシド化合物をこれに注入し、２
相を成している混合物を２０℃に加温し、反応内容物が
５００Ｉρと成るまで２０℃の水を追加した。攪拌しつ
つ、９５℃で６時間反応させ、エポキシド数を追跡して
反応の進行状況の尺度とした。

寒堆例工 ノメチルエタノールアミン４．４．６ｇ（０，５モル）
を水３２４．．９ｇで一度に希釈し、ホウ酸３１．０、
（０，５モル）と混合した。無色透明の溶液が得られた
。この溶液を９５℃に加熱し、１．２−エポキシドデカ
ン（エポキシド数８．５１、分子量１８８．０）９４．
Ｏｇ（０，５モル）を少量ずつ添加し、６時間攪拌した
。３時間後には、既に均一で透明な溶液（エポキシド数
＝０）が生成した。溶液を分析し、溶液１００ｇ当り２
−ヒドロキシドデシル−２−ヒドロキシエチルシ゛メチ
ルアンモニウムーノ水素ホウ酸塩９４．８ｍｖａｌが得
られた。

実施例２〜８ 実施例１と同様の方法でＮ、Ｎ’−ビス−（２−ヒドロ
キシドデシル）−テトラメチルプロピレンンアンモニウ
ムーフエノラート、第３級リン酸塩、ジナトリウムリン
酸塩、ナトリウム水素リン酸塩、ナトリウム炭酸塩、ナ
トリウム亜硫酸塩、およびビス−ナトリウム水素リン酸
塩を製造した（詳細は第１表に示す）。

寒施例ｙ 同様の方法によって、水６０２．８ｇ中で、ツメチルデ
シルアミン９２．７ｇ（０，５モル）、１．２−エポキ
シデカン（エポキシ数９．９３、分子量１６Ｌｌ）８０
．６ｇ　（０，５モル）およびホウ酸３０゜９ｇ　（０
，５モル）から、デシル−２−ヒドロキシデシルージメ
チルアンモニウムージ水素ホウ酸の２５％水溶液を製造
した（詳細は第１表に示す）。

本発明方法により製造した化合物は良好な抗微生物作用
を有し、特に緑膿菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ　Ａｅｒ
ｏｇｉ−ｒｌｏｓａ）に対し有効であった。

１５− １６−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）長鎖状ヒドロキシアルキル残基に誘導され得るエ
   ポキシド化合物および＃３級アミン塩か呟高温、水相に
   おいて、少なくとも１個の長鎖状ヒドロキシアルキル残
   基を有する第４級アンモニウム化合物を製造する方法に
   おいて、第３級アミン塩および無機または有機酸と、少
   なくとも１個の末端エポキシ基および少なくとも６個の
   炭素原子を有するエポキシド化合物とを化学量論的な割
   合を用いて、水中において常圧、４０〜１００°Ｃの温
   度で反応させることから成り、２相性となる反応混合液
   の水相のｐｌ＋を最初から少なくとも７とする製造方法
   。 （２）第３級アミンが１〜３個、特に１個または２個の
   第３級窒素を有する第１項に記載の方法。 （３）第３級アミンの′？ルキル、ヒドロキシアルキル
   、アルケニルまたはアルキレン基の炭素原子が、いずれ
   も多くとも４個まで、特に３個までである第１項または
   第２項に記載の方法。 （４）第３級アミンがジメチルエタノールアミンまたは
   テトラメチルプロピレンジアミンである第１項〜第３項
   のいずれかに記載の方法。 （４）酸が、ホウ酸、炭酸、リン酸、フェノール、カプ
   リン酸、および炭酸、リン酸、亜硫酸の酸性塩から選ば
   れる第１項〜第４項のいずれかに記載の方法。 （６）エポキシド化合物として、一般式：１式中、Ｒ１
   は４〜２４個の炭素原子を有する直鎖状または分岐状の
   脂肪族炭化水素基、または一般式： ％式％（２ （ （式中、ｎ＝４〜１６である） で示される基である。１ で示されるエポキシアルカン、または 一般式： ［式中、ｍは１〜１０であり、Ｒ２は水素もしくは１〜
   ２４個の炭素原子を有する炭化水素基、または弐ｍが少
   なくとも６個以上の炭素原子を有するグリシドエーテル
   の場合に限り、一般式：％式％ （） で示される基である。１ で表わ示されるグリシドエーテルをアミン塩と反応させ
   ることがら成る第１項〜第５項のいずれかに記載の方法
   。 （７）Ｒ’が８〜１８個の脂肪族炭化水素基であるエポ
   キシド化合物ｌを、１０〜２０個の炭素原子を有する直
   鎖状アルキル基またはアルケニル基と更にＣ１〜・Ｃ１
   −アルキル基２個を有する第３級アミンと反応させるこ
   とがら成る第１項〜第６項のいずれかに記載の方法。 （８）第１項〜第６項に記載の方法により製造された化
   合物を含んで成る抗微生物剤、織物漂白剤または織物帯
   電防止剤。 （９）第７項に記載の方法により製造された化合物を含
   んで成る織物漂白剤。