PL204142B1 - Nowe N-tlenki di-amidoamin pochodnych 1,3-dioksanu i sposób ich wytwarzania - Google Patents

Nowe N-tlenki di-amidoamin pochodnych 1,3-dioksanu i sposób ich wytwarzania

Info

Publication number
PL204142B1
PL204142B1 PL356612A PL35661202A PL204142B1 PL 204142 B1 PL204142 B1 PL 204142B1 PL 356612 A PL356612 A PL 356612A PL 35661202 A PL35661202 A PL 35661202A PL 204142 B1 PL204142 B1 PL 204142B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
oxides
bis
dioxane
dimethylamino
alkyl
Prior art date
Application number
PL356612A
Other languages
English (en)
Other versions
PL356612A1 (pl
Inventor
Andrzej Piasecki
Sławomir Karczewski
Original Assignee
Politechnika Wroclawska
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Wroclawska filed Critical Politechnika Wroclawska
Priority to PL356612A priority Critical patent/PL204142B1/pl
Publication of PL356612A1 publication Critical patent/PL356612A1/pl
Publication of PL204142B1 publication Critical patent/PL204142B1/pl

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku są nowe N-tlenki di-amidoamin pochodnych 1,3-dioksanu należące do grupy N-tlenków amin trzeciorzędowych, które wykazują aktywność na granicach międzyfazowych i mogą znaleźć zastosowanie jako czynne składniki produktów chemii gospodarczej i przemysłu kosmetycznego.
Przedmiotem wynalazku jest również sposób wytwarzania nowych N-tlenków di-amidoamin pochodnych 1,3-dioksanu.
Znane N-tlenki trzeciorzędowych amin zawierające odpowiednio długie podstawniki stanowią grupę związków powierzchniowo czynnych klasyfikowanych jako związki kationoaktywne, amfoteryczne lub niejonowe w zależności od pH ich wodnych roztworów, z uwagi na obecne w ich cząsteczkach simie spolaryzowane wiązanie N >0. N-tlenki amin mogą być wytwarzane w reakcji utleniania odpowiednich trzeciorzędowych amin silnymi czynnikami utleniającymi. Preferowanym czynnikiem utleniającym jest nadtlenek wodoru w postaci rozcieńczonych lub stężonych roztworów wodnych, który jest stosowany w ilościach stechiometrycznych lub w nadmiarze w stosunku do trzeciorzędowej aminy. Wśród innych czynników utleniających znane są nadkwasy: nadbenzoesowy z publikacji A. C. Cope, P. M. Towle, J. Am. Chem. Soc, 71: 3423 (1949); A. M. Wragg, T. S. Stevens, D. M. Ostle, J. Chem. Soc, 1958, 4057, mononadftalowy lub m-chloronadbenzoesowy z patentu US nr 3567254, organiczne wodoronadtlenki takie jak: kumenu, t-butylu, p-metyloizopropylobenzenu, t-amylu, mentanu, itp., tlen z patentu EP nr 0092862 B1 i z patentu US nr 5639880 lub ozon. Reakcję utleniania prowadzi się bez udziału katalizatora lub w jego obecności. Reakcję katalizują np. dodatek małocząsteczkowego kwasu organicznego tak jak to opisano w patencie EP nr 0866058 A2, dwutlenek węgla zgodnie z patentem US nr 4247480, dwutlenku węgla i metalicznego glinu według patentu US nr 4942260, mieszaniny węglanów i polifosforanów opisane w patencie nr US 3333000. Reakcję utleniania promuje również dodatek czynników chelatujących, np., kwas dietylenotriaminopentaoctowy, tak jak to opisano w patencie US nr 3283007. Reakcję utleniania prowadzi się zwykle w środowisku polarnego rozpuszczalnika, wody a zwłaszcza małocząsteczkowego alkoholu alifatycznego. Powierzchniowo aktywne N-tlenki wytwarza się z trzeciorzędowych amin zawierających zwykle jeden lub dwa długołańcuchowe podstawniki węglowodorowe lub perfluorowęglowe, podstawnik alkiloamidoalkilowy lub alkiloaminoalkilowy oraz jeden lub dwa krótkie podstawniki alkilowe lub hydroksyalkilowe co zostało omówione w publikacji: J. D. Sauer, Amine Oxides, w Cationic Surfactants: Organic Chemistry, J. M. Richmond (Ed.), Marcel Dekker, Inc., Surfactant Science Series, vol. 34, New York, 1990, str. 275-295. Z patentu DE nr 664425 znany jest sposób wytwarzania N-tlenku dodecylodimetyloaminy wykazującego aktywność powierzchniową. Z patentu US nr 3410903 znany jest sposób wytwarzania N-tlenku dimetylotetradecyloaminy z wydajnością 44 %, działaniem wodoronadtlenku t-butylowego. Według opisu patentowego US nr 3457312, N,N-bis(2-hydroksyetylo)alkiloaminy są utleniane do powierzchniowo aktywnych N-tlenków w roztworze alkoholu izopropylowego działaniem 37,5% wagowo wodnego roztworu nadtlenku wodoru. Wytwarzanie oraz dziedziny zastosowań powierzchniowo i biologicznie aktywnych N-tlenków amidoamin o ogólnych wzorach R-CONH(CH2)nN(R'R') lub R-CONH(CH2)nN(- -O)-R'(CH2)nHNC(O)-R, gdzie n = 1 - 6, z odpowiednich amidoamin, w których R stanowi długołańcuchowy podstawnik węglowodorowy lub perfluorowęglowy a R' stanowi zwykle krótki podstawnik alkilowy C1-C6 zostało szeroko opisane w literaturze: L. W. Burnette, Miscellaneous Nonionic Surfactants, w Nonionic Surfactants, M. J. Schick (Ed.), Marcel Dekker, Inc., Surfactant Science Series, vol. 1, New York, 1967, str. 395-418; patenty US nr 3995996, US nr 3819539, US nr 3995996, US nr 4093711, US nr 4539161 i US nr 5866718 oraz w patentach japońskich JP nr 10176187 A2, JP nr 10130223 A2 i JP nr 11005775.
Pochodne cyklicznych acetali, a w szczególności pochodne 1,3-dioksolanu i 1,3-dioksanu, zawierające odpowiednio długie podstawniki węglowodorowe oraz zdolną do dalszych reakcji grupę lub grupy funkcyjne są szeroko stosowane jako półprodukty hydrofobowe do wytwarzania różnych typów związków powierzchniowo czynnych. Z uwagi na obecność w ich cząsteczkach ugrupowania acetalowego, które jest niestabilne w kwaśnych roztworach wodnych, powierzchniowo aktywne pochodne acetali cyklicznych zaliczane są do grupy tzw. związków chemodegradowalnych o małej uciążliwości dla naturalnego środowiska.
Z opisów patentowych: DE nr 1543671, US nr 3909460, PL nr 102313, PL nr 107788,
EP nr 0742177 A1 i EP nr 0742178, znane są niejonowe związki powierzchniowo czynne otrzymywane w reakcji oksiranu z 2-mono- lub 2,2-dipodstawionymi 4-hydroksymetylo-1,3-dioksolanami lub
PL 204 142 B1
2-mono-podstawionymi 5-hydroksy-1,3-dioksanami. Z opisu patentowego PL nr 115527 znane są powierzchniowo czynne związki otrzymywane w reakcji oksiranu 2-alkilo-5,5-bis(hydroksymetylo)-1,3-dioksanami. Z literatury: G. -W. Wang, X. -Y. Yuan, Y. -Ch. Liu i X. -G. Lei, J. Am. Oil Chem. Soc, 71, 727-730 (1994) wiadomo, że wspomniane wyżej pochodne 1,3-dioksanu były wykorzystane do wytwarzania anionowych związków powierzchniowo czynnych w reakcji z 1,3-propanosultonem. Z polskiego opisu patentowego PL nr 162441 znany jest sposób wytwarzania powierzchniowo aktywnych siarczanów sodowych otrzymywanych z 2,5-dipodstawionych oraz 2,2,5-tripodstawionych 5-hydroksymetylo-1,3-dioksanów użytych jako półprodukty hydrofobowe. Z opisów patentowych: PL nr 179642 i PL nr 179666 oraz literatury: A. Piasecki, B. Burczyk i P. Rucha ł a, J. Surfact. Deterg., 1, 29-35 (1998); A. Piasecki i P. Ruchała, J. Colloid Interface Sci., 226, 252-259 (2000), znany jest sposób wytwarzania anionoaktywnych pochodnych 1,3-dioksanu zawierających polarną grupę karboksylową w postaci soli sodowej. Z literatury: D. Ono, S. Yamamura, M. Nakamura, T. Takeda, A. Masuyama i Y. Nakatsuji, J. A. Oil Chem. Soc, 72, 853-856 (1995) wiadomo, ż e wybrane anionoaktywne pochodne cyklicznych acetali, a w szczególności pochodne 1,3-dioksolanu, ulegają szybko i w wysokim stopniu biodegradacji.
Nie są znane N-tlenki diamidoamin pochodnych 1,3-dioksanów o nazwie di-N-tlenki 2-alkilo-5,5-bis {[3-(N,N-dimetyloamino)propylo]amido}-1,3-dioksanów.
Wynalazek dotyczy nowych N-tlenków di-amidoamin pochodnych 1,3-dioksanów o nazwie di-N-tlenki 2-alkilo-5,5-bis{[3-(N,N-dimetyloamino)-propylo]-amido}-1,3-dioksanów o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza prosty lub rozgałęziony ł a ń cuch węglowodorowy CnH2n+1 a n zawiera się w granicach od 7 do 13.
Wynalazek dotyczy także sposobu wytwarzania nowych N-tlenków di-amidoamin pochodnych 1,3-dioksanów o nazwie di-N-tlenki 2-alkilo-5,5-bis{[3-(N,N-dimetyloamino)propylo]amido}-1,3-dioksanów o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza prosty lub rozgałęziony łańcuch węglowodorowy CnH2n+1 a n zawiera się w granicach od 7 do 13.
Istota sposobu polega na tym, że 2-alkilo-5,5-bis{[3-(N,N-dimetyloamino)propylo]amido}-1,3-dioksany o wzorze ogólnym 2, w którym R i n mają podane wyżej znaczenia, w roztworze polarnego rozpuszczalnika, korzystnie w postaci alkoholu izopropylowego, w podwyższonej temperaturze, korzystnie w zakresie 40-60°C, poddaje się reakcji z nadtlenkiem wodoru, w postaci wodnego roztworu, a po zakoń czonej reakcji usuwa się rozpuszczalnik. Korzystnie jest gdy stosunek molowy 2-alkilo-5,5-bis{[3-(N,N-dimetyloamino)propylo]amido}-1,3-dioksanu do nadtlenku wodoru zawiera się w granicach od 1:2 do 1:4 a nadtlenek wodoru jest w postaci 30% wagowo roztworu.
Nowe N-tlenki di-amidoamin pochodnych 1,3-dioksanu wykazują aktywność na granicach międzyfazowych i mogą znaleźć zastosowanie jako czynne składniki produktów chemii gospodarczej i przemysłu kosmetycznego. Nowe związki mogą być użyte jako składniki ś rodków piorących, zwilżających, myjących, emulgujących, spieniających, dyspergujących, solubilizujących i formulacji kosmetycznych, indywidualnie lub w mieszaninach homologów lub w mieszaninach z innymi substancjami powierzchniowo aktywnymi.
Zasadnicze korzyści wynikające z wynalazku polegają na wytwarzaniu związków o dobrej rozpuszczalności w wodzie i wysokiej aktywności powierzchniowej regulowanej długością łańcucha alkilowego w podstawniku R z dostępnych surowców, tj. 2-alkilo-5,5-bis{[3-(N,N-dimetyloamino)propylo]-amido}-1,3-dioksanów, wytwarzanych w reakcji diestrów niskocząsteczkowych alkoholi i 2-alkilo-5,5-dikarboksy-1,3-dioksanów z N,N-dimetylo-1,3-propanodiaminą i wodnego roztworu nadtlenku wodoru, oraz prostota realizacji i wysoka wydajność procesu. Dodatkowa korzyść polega na tym, że wyżej zdefiniowane N-tlenki zawierają w swych cząsteczkach ugrupowanie acetalowe, które będąc stabilnym w środowisku obojętnym i zasadowym, łatwo ulega hydrolizie w kwaśnym środowisku wodnym powodując rozkład powierzchniowo aktywnych N-tlenków do związków nie wykazujących aktywności powierzchniowej. Fakt ten czyni nowe N-tlenki di-amidoamin pochodnych 1,3-dioksanu potencjalnie mało uciążliwymi dla naturalnego środowiska.
Sposób według wynalazku jest objaśniony w przykładach wykonania powierzchniowo aktywnych di-N-tlenków 2-alkilo-5,5-bis{[3-(N,N-dimetyloamino)propylo]amido}-1,3-dioksanów oraz na schemacie przedstawiającym reakcję utleniania 2-alkilo-5,5-bis{[3-(N,N-dimetyloamino)propylo]amido}-1,3-dioksanu nadtlenkiem wodoru.
P r z y k ł a d 1
Do roztworu 3,0 g (0,0060 mola) 2-undecylo-5,5-bis{[3-(N,N-dimetyloamino)propylo]amido}-1,3-dioksanu w 0,01 dm3 alkoholu izopropylowego, przy intensywnym mieszaniu, w temperaturze 50-60°C,
PL 204 142 B1 wkrapla się 0,0025 dm3 30% wagowo wodnego roztworu nadtlenku wodoru - stosunek molowy diamidoaminy do nadtlenku wodoru wynosi około 1:4. Mieszanie i ogrzewanie kontynuuje się przez okres około 4,5 godzin. Po ochłodzeniu do temperatury pokojowej rozpuszczalnik odparowuje się pod obniżonym ciśnieniem do stałej wagi pozostałości. Uzyskuje się 2,9 g, tj., 91% molowych, dobrze rozpuszczalnego w wodzie di-N-tlenku 2-undecylo-5,5-bis{ [3-(N,N-dimetyloamino)propylo]amido}-1,3-dioksanu w postaci bezbarwnego ciała stałego o temperaturze topnienia 73-75°C i umiarkowanej higroskopijności. Wzór sumaryczny C27H54N4O6.
Zawartość C, H, N obliczona, odpowiednio, 61,10, 10,26, 10,56% wagowych; wyznaczona, odpowiednio, 60,98, 10,32, 10,40% wagowych. Napięcie powierzchniowe 0,1 i 0,01% wagowo wodnych roztworów w temperaturze 25°C wynosi, odpowiednio, 28,9 i 28,9 mN/m.
P r z y k ł a d 2
Do roztworu 4,0 g (0,0085 mola) 2-nonylo-5,5-bis{[3-(N,N-dimetyloamino)propylo]amido}-1,3-dioksanu w 0,015 dm3 alkoholu izopropylowego, przy intensywnym mieszaniu, w temperaturze 50-60°C, wkrapla się 0,003 dm3 30% wagowo wodnego roztworu nadtlenku wodoru - stosunek molowy diamidoaminy do nadtlenku wodoru wynosi około 1:3,5. Mieszanie i ogrzewanie kontynuuje się przez okres około 4,5 godzin. Postępując dalej jak w przykładzie 1 uzyskuje się 3,9 g, tj., 91,2% molowych, dobrze rozpuszczalnego w wodzie di-N-tlenku 2-nonylo-5,5-bis{[3-(N,N-dimetyloamino)propylo]-amido}-1,3-dioksanu w postaci bezbarwnego ciała stałego o temperaturze topnienia 59-60°C i umiarkowanej higroskopijności. Wzór sumaryczny C25H50N4O6. Zawartość C, H, N obliczona, odpowiednio, 59,73, 10,03, 11,15% wagowych; wyznaczona, odpowiednio, 59,81, 10,07, 11,03% wagowych. Napięcie powierzchniowe 0,1 i 0,01% wagowo wodnych roztworów w temperaturze 25°C wynosi, odpowiednio, 26,5 i 33,0 mN/m.
P r z y k ł a d 3
Do roztworu 4,0 g (0,009 mola) 2-heptylo-5,5-bis{[3-(N,N-dimetyloamino)propylo]amido}-1,3-dioksanu w 0,015 dm3 alkoholu izopropylowego, przy intensywnym mieszaniu, w temperaturze 40-50°C, wkrapla się 0,0023 dm3 30% wagowo wodnego roztworu nadtlenku wodoru - stosunek molowy diamidoaminy do nadtlenku wodoru wynosi około 1:2,5. Mieszanie i ogrzewanie kontynuuje się przez okres około 4,5 godzin. Postępując dalej jak w przykładzie 1 uzyskuje się 3,9 g, tj., 91% molowych, bardzo dobrze rozpuszczalnego w wodzie di-N-tlenku 2-heptylo-5,5-bis{[3-(N,N-dimetyloamino)propylo]amido}-1,3-dioksanu w postaci higroskopijnej oleistej cieczy. Wzór sumaryczny C23H46N4O6. Zawartość C, H, N obliczona, odpowiednio, 58,20, 9,77, 11,80% wagowych; wyznaczona, odpowiednio, 57,98, 9,60, 11,60% wagowych. Napięcie powierzchniowe 0,1 i 0,01% wagowo wodnych roztworów w temperaturze 25°C wynosi, odpowiednio, 29,5 i 46,6 mN/m.

Claims (4)

1. Nowe N-tlenki di-amidoamin pochodnych 1,3-dioksanu o nazwie di-N-tlenki 2-alkilo-5,5-bis{[3-(N,N-dimetyloamino)propylo]amido}-1,3-dioksanów o ogólnym wzorze 1, w którym R oznacza prosty lub rozgałęziony łańcuch węglowodorowy CnH2n+1 a n zawiera się w granicach od 7 do 13.
2. Sposób wytwarzania nowych N-tlenków di-amidoamin pochodnych 1,3-dioksanu o nazwie diN-tlenki 2-alkilo-5,5-bis{[3-(N,N-dimetyloamino)propyloamido}-1,3-dioksanów o ogólnym wzorze 1, w którym R oznacza prosty lub rozgałęziony łańcuch węglowodorowy CnH2n+1 a n zawiera się w granicach od 7 do 13, znamienny tym, że 2-alkilo-5,5-bis{[3-(N,N-dimetyloamino)-propylo]amido}-1,3-dioksany o ogólnym wzorze 2, w którym R i n mają podane wyżej znaczenia, w roztworze polarnego rozpuszczalnika, w podwyższonej temperaturze, korzystnie w zakresie 40-60°C, poddaje się reakcji z nadtlenkiem wodoru w postaci wodnego roztworu.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że stosunek molowy 2-alkilo-5,5-bis{[3-(N,N-dimetyloamino)propylo]amido}-1,3-dioksanu do nadtlenku wodoru zawiera się w granicach od 1:2 do 1:4.
4. Sposób według zastrz. 2 i 3, znamienny tym, że reakcję utleniania prowadzi się w roztworze alkoholu izopropylowego, stosując nadtlenek wodoru w postaci 30% wagowo wodnego roztworu.
PL356612A 2002-10-14 2002-10-14 Nowe N-tlenki di-amidoamin pochodnych 1,3-dioksanu i sposób ich wytwarzania PL204142B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL356612A PL204142B1 (pl) 2002-10-14 2002-10-14 Nowe N-tlenki di-amidoamin pochodnych 1,3-dioksanu i sposób ich wytwarzania

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL356612A PL204142B1 (pl) 2002-10-14 2002-10-14 Nowe N-tlenki di-amidoamin pochodnych 1,3-dioksanu i sposób ich wytwarzania

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL356612A1 PL356612A1 (pl) 2004-04-19
PL204142B1 true PL204142B1 (pl) 2009-12-31

Family

ID=32501831

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL356612A PL204142B1 (pl) 2002-10-14 2002-10-14 Nowe N-tlenki di-amidoamin pochodnych 1,3-dioksanu i sposób ich wytwarzania

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL204142B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL356612A1 (pl) 2004-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3728385A (en) N-oxide-iminodicarboxylates
US5160450A (en) Surface-active agents having two hydrophobic chains and two hydrophilic groups
EP0102118B1 (en) Cosmetic composition
CN108026489B (zh) 阴离子表面活性剂
JP3255499B2 (ja) 新規スルホナート、その製造法及びこれを含有する漂白剤組成物
CN108291055B (zh) 作为溶剂的含硫化合物
UA129137C2 (uk) Амінокислотні поверхнево-активні речовини
DK0547910T3 (da) Fremgangsmåde til fremstilling af 2-chlor-2-deoxyadenosin
FI97057C (fi) Substituoituja isoksatsolidiineja ja isoksatsoliineja ja menetelmä delmopinolin valmistamiseksi
US5952290A (en) Anionic gemini surfactants and methods for their preparation
JP3231700B2 (ja) ビニル−、アルキニル−、アリール−又はヘテロアリールアルデヒド又は−ケトンの製法
US3376333A (en) Sulfuric acid esters of linear secondary alcohol ethoxylates and salts thereof and method of producing same
PL204142B1 (pl) Nowe N-tlenki di-amidoamin pochodnych 1,3-dioksanu i sposób ich wytwarzania
EP0366041B2 (en) Imido-percarboxylic acids
US3647868A (en) N-(2-hydroxyalkyl) sarcosine-n-oxides
US5162590A (en) Vinyl polyether alcohols
EP0485927A1 (de) Sulfimidoperoxicarbonsäuren
PL208996B1 (pl) Nowe N-tlenki di-amidoamin pochodnych długołańcuchowych amin alifatycznych i sposób ich wytwarzania
PL208944B1 (pl) Nowe N-tlenki di-amidoamin pochodnych N,N-dimetyloetylenodiaminy i sposób ich wytwarzania
Piasecki et al. Synthesis and surface properties of chemodegradable anionic surfactants: Sodium carboxylates of cis‐1, 3‐dioxane derivatives
PL196645B1 (pl) Nowe N-tlenki di-amidoamin pochodnych kwasu 2-alkilomalonowego i sposób ich wytwarzania
KR100226092B1 (ko) 새로운 글리신 유도체, 그것의 중간체 및 그것을 포함하는 세정제 조성물
PL175563B1 (pl) Nowe sole sodowe siarczanów pochodnych 1,3-dioksanów i sposób ich wytwarzania
EP0699179B1 (en) (2-carboxy-3-hydroxy-propyl)-iminodiacetic acid and derivatives
KR101897801B1 (ko) 엔도-5-o-알킬 이소소르비드-2-o-알킬 술폰산 염 음이온 계면활성제 및 이의 위치선택적 및 효율적 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20051014