SU523633A3 - Способ получени четвертичных аммониевых солей - Google Patents
Способ получени четвертичных аммониевых солейInfo
- Publication number
- SU523633A3 SU523633A3 SU1737233A SU1737233A SU523633A3 SU 523633 A3 SU523633 A3 SU 523633A3 SU 1737233 A SU1737233 A SU 1737233A SU 1737233 A SU1737233 A SU 1737233A SU 523633 A3 SU523633 A3 SU 523633A3
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- group
- carbon atoms
- radical
- general formula
- quaternary ammonium
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 9
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 title claims description 3
- -1 polyoxyethylene Polymers 0.000 claims description 37
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 26
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 15
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 13
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 7
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 7
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 claims description 6
- 229960000380 propiolactone Drugs 0.000 claims description 5
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 4
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 4
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 4
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 claims description 4
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 claims description 3
- 150000001350 alkyl halides Chemical class 0.000 claims description 3
- 230000029936 alkylation Effects 0.000 claims description 3
- 238000005804 alkylation reaction Methods 0.000 claims description 3
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 claims description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 3
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims description 3
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims description 2
- 150000008051 alkyl sulfates Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 2
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 2
- 230000003381 solubilizing effect Effects 0.000 claims description 2
- 150000003461 sulfonyl halides Chemical class 0.000 claims description 2
- GINSRDSEEGBTJO-UHFFFAOYSA-N thietane 1-oxide Chemical compound O=S1CCC1 GINSRDSEEGBTJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000001244 carboxylic acid anhydrides Chemical class 0.000 claims 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 22
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000002563 ionic surfactant Substances 0.000 description 15
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000000047 product Substances 0.000 description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 9
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 7
- WQDUMFSSJAZKTM-UHFFFAOYSA-N Sodium methoxide Chemical compound [Na+].[O-]C WQDUMFSSJAZKTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 5
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229940100198 alkylating agent Drugs 0.000 description 4
- 239000002168 alkylating agent Substances 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 4
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 4
- 125000001302 tertiary amino group Chemical group 0.000 description 4
- FSSPGSAQUIYDCN-UHFFFAOYSA-N 1,3-Propane sultone Chemical compound O=S1(=O)CCCO1 FSSPGSAQUIYDCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 3
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 3
- FOCAUTSVDIKZOP-UHFFFAOYSA-N chloroacetic acid Chemical compound OC(=O)CCl FOCAUTSVDIKZOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229940106681 chloroacetic acid Drugs 0.000 description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N Tert-Butanol Chemical compound CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- DENRZWYUOJLTMF-UHFFFAOYSA-N diethyl sulfate Chemical compound CCOS(=O)(=O)OCC DENRZWYUOJLTMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940008406 diethyl sulfate Drugs 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 150000002596 lactones Chemical class 0.000 description 2
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 125000002023 trifluoromethyl group Chemical group FC(F)(F)* 0.000 description 2
- OAYXUHPQHDHDDZ-UHFFFAOYSA-N 2-(2-butoxyethoxy)ethanol Chemical compound CCCCOCCOCCO OAYXUHPQHDHDDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BOEGWRHPJUASPQ-UHFFFAOYSA-N 2-chloroethyl(ethoxy)phosphinic acid Chemical compound CCOP(O)(=O)CCCl BOEGWRHPJUASPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GAWIXWVDTYZWAW-UHFFFAOYSA-N C[CH]O Chemical group C[CH]O GAWIXWVDTYZWAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAFNJMIOTHYJRJ-UHFFFAOYSA-N Diisopropyl ether Chemical compound CC(C)OC(C)C ZAFNJMIOTHYJRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical group C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102220568780 Mortality factor 4-like protein 2_D40Y_mutation Human genes 0.000 description 1
- 229920004894 Triton X-305 Polymers 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001447 alkali salts Chemical class 0.000 description 1
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Chemical group C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000732 arylene group Chemical group 0.000 description 1
- VEZXCJBBBCKRPI-UHFFFAOYSA-N beta-propiolactone Chemical compound O=C1CCO1 VEZXCJBBBCKRPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005521 carbonamide group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 125000002057 carboxymethyl group Chemical group [H]OC(=O)C([H])([H])[*] 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 125000005265 dialkylamine group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 150000003977 halocarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 125000002757 morpholinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 125000005936 piperidyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 125000004076 pyridyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000003856 quaternary ammonium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229940124530 sulfonamide Drugs 0.000 description 1
- 150000003456 sulfonamides Chemical class 0.000 description 1
- 125000000472 sulfonyl group Chemical group *S(*)(=O)=O 0.000 description 1
- YBBRCQOCSYXUOC-UHFFFAOYSA-N sulfuryl dichloride Chemical compound ClS(Cl)(=O)=O YBBRCQOCSYXUOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000008053 sultones Chemical class 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
Изобретение относитс к способам получени новых соединений, которые могут найти применение в качестве амфолитных поверхностно-активных веществ. Известен способ получени четвертичных аммониевых солей общей формулы фÄ ,С01Ш( -RI путем взаимодействи перфторалкиламидполиметилендиалкиламина с алкилгалогенидом или галогенкарбоновой кислотой. Это соединение обладает поверхностно-активными свойствами, однако имеет низкое пенообразование и недостаточную устойчивость в щелочных растворах. Предложен способ получени четвертичных аммониевых солей общей формулы I В.-Ч -N где Rr - фторированный алифатический радикал с числр.м,угле,ррднь1х атомов от 1 до 20; -1V:J I: , I . - : OSJ Jii -- ЧОПйСЦр Q - группа SO2 или -С- ; Ri, Ra, Rs - алкильные радикалы с числом углеродных атомов от 1 до 18, одинаковые или различные, незамещенные или замещенные пол рными солюбилизирующими группами , например анионным заместителем, представл ющим собой остаток кислоты, или катионным заместителем, таким как амин, четвертична аммониева группа, полиэтиленаминна группа, или нейтральным заместителем, таким как гидроксильна группа или полиоксиэтилен; W - двухвалентный насыщенный углеводородный радикал с числом углеродных атомов от 2 до 12; Y - двухвалентный углеводородный радикал с числом углеродных атомов от 1 до 12; А - кислотный остаток; путем конденсации сульфонилгалогенида или галоидангидрида карбоновой кислоты общей формулы Rt-Q-Па1,И где Rf и Q имеют вышеуказатаные значени и Па1 - атом галогена, или соответствующего сложного эфира с диамином общей формулы НгМ-W-NRiR2,П1
«oyf ж
ri;.jji:
Jn-jj. -,...--,.«,,
523633 где W, Ri и Ra имеют вышеуказанные значени , полученное при этом соединение общей формулы Kf-Q-M-W-lf подвергают взаимодействию с соединением, содержащим радикал Нз, например, алкилсульфатом или алкилгалогенидом, алкилированию агентом, содержащим группу УАН в кислотном или УА - в нейтральном или щелочном растворах, например 1,3-пропансульфоном , р-пропиолактоном, солью галогенкарбоновой кислоты с числом углеродных атомов 1-12 или хлоралкилфосфониевой кислотой и выделением продукта известными приемами. Соединени , полученные данным способом, можно использовать дл уменьшени поверхностного нат жени водных и нбводных сред, дл улучшени смачивани , дл пропитки или нанесени покрыти на бумагу, ткац-кие или тракотажные издели , волокнистые холсты, кожу и т. п. Вследствие такой пропитки обработанный материал становитс маслонепроницаемым и больше не принимает гр зь. Кроме того, они могут примен тьс дл получени маслонепроницаемых пленок или покрытий, например на стекле или на металлах, и дл производства пены При тушении пожара. Эти соединени особенно ценны тем, что эни дают водные растворы с низким поверхностным нат жением в очень широкой области рН, т. е. в сильно щелочной, нейтральной и сильно кислой средах. Предпочтителыными амфолитньши поверхностно-активными веществами, согласно изоэретению , вл ютс : C8F,,SO,N-e,,,)(C5HfiOH)j c,H4CG.; с -fFjsCO) - с (Шз).; (crrtjCH .,0)74 . C HbSOj:gFv , so.N- С ;H..N (OH,),ICH.,Ch-jNH) jH CjHfcSo; С,.з8),-Ш,11йЖс,Нь)2С,Нв80,Н C.,H,,SO,-; C4F9COiq-C3H6iiCH3U 2«4COiH CsHgSOjC gFn -CHiCsH4CHi lCH3)2C CsHgSOj hji
... е-чГ -.лк- 8Г17802И-СзНб №з))Д40Й C,H,,SnCFCF ,),OCFCON - C,,H,,N{C,H9),|CHjbSO, Fj CjjHj2C02H + СН2СбН4СН2Ы(СНз)(Ш2СН20)зН С Н . 80, }СН СвН4еН.,)2СИгСН2И(С4Н9, c HwSOjCH .,),,COUCiH4N(CH3)2lC-iH4y)5H c HfiSo; СН,-СНо FpSO,N-O.H. Ш., - « 1I IH 04 С,,,СНз -с F,5CO -CH2CH,, СН 1 с с ./i 1 ни CgFtiCHj-CH-COO Ы(СНз)з CeFi-iCH-i-CH-iCHjjjCOO ; N(CHj)3 CHjCOO pSOiN-CH,-/ /--СНгК(СН,)з CHjCOO Р,(Ш)„-К(СНз)г(Ш,СНгОИ Ш2СН,СОО I 8F,7SO,-N CH i iCHjfs
C8F„SOгN-(CH,)JN(CHJ)5
СГз),СГ
%-CF,-CF,-0-CF-CF,-OC7-Cr,-SO,-i-lCH,bS(CH3), C«F.,,H,CH,ObSO....
CF,CF,CF,nCF(CF,lCF,,OCF(CF3)
C,F,3C«H4SO,N(
Как видно из Приведенных примеров радикалы Ri, Rs и Rs могут быть замещены сообщающими водорастворимость группами. Лримером таких групп может быть гидроксильна группа, группа |Ы(алк)те-2Нт, группа-АН , где А имеет выщеуказанное значение , полиэтилениминна группа формулы - (NHC2H4)riNH2 и полиоксиалкиленова группа общей формулы- (OCqH2q)nOH.
Радикал алк обозначает алкильный радикал с количеством углеродных атомов от 1 до 4;
т - число от О до 2;
л - число от 2 до при1близительно до 20,
q - число от 2 до 4. Кажда сообщающа растворимость группа в радикале -NRiRsRs находитс на углеродном атоме алкильного или аралкильного радикала, «оторьш, по меньшей мере, одним углеродным атомом отделен от атома азота. Иными словами, сообщающа растворимость группа «аходитс не ближе к атому азота, чем в бета-положении. Ради1калы Ri, R2 и Rs могут также Вместе с атомом азота, с которым они св заны, обозначать гетероциклический радикал, который может содержать еще дополнительный гетероат ш и котсгрьй -т не за.мешен или замещен
сн,-сн,-р-ов
I, 0CFlCPj
JCiijCOO
/ SOj-llj-lCHi j lCHjV, СТ(СРз),
r 3CHjCHjCOOCH ,jCHiCOf
1%Ьк(с,н,),
..;
iCH,),,N(
-.H,
ЧуЛ с,Нб
C.F,,N-ICH V
сообщающей водорастворимость группой вышеуказанного значени и может образовать низший алкильный радикал. Гетероциклический радикал представл ет собой предпочтительно шестизвенный радикал. Предпочтительный дополнительный гетероатом - атом кислорода. Предпочтительными гетероциклическими радикалами вл ютс пиридильна , пиперидильна и морфолинильна группы,
которые могут быть замещены сообщающей водорастворимость группой. Предпочтительными низшими алкильными радикалами, которые с образованием четвертичной аммониевой группы св заны с атомом азота гетероциклического радикала, вл ютс метильна и зтильна группы.
Когда RI, R2 и Ra обозначают алкильные или аралкильные радикалы, предпочтительно не менее двух из этих радикалов, - низшие
радикалы, например метильна , этильна или гидроксиэтильна группа. Особенно желательно , чтобы, по меньшей мере, два из этих радикалов были метильными группами. Радикалом N может быть, например, алкилен , оксаалкилен, алкарилен или арилен.
Предпочтительными примерами радикала А- вл ютс Следующие труппы: -СОО-,
-ЗОз- -OSOF -РО (ОН) О- -ОРО.(ОН) Ои -РО(Оалк)0-.
Фторированный алифатический радикал Rf представл ет собой фторированный, насыщенный , одновалентный, неароматический алифатический радикал. Цеиь может быть линейной , разветвленной, или, если она достаточно велика, также .циклической. Цень может быть прервана двухвалентными атомами кислорода или трехвалентными атомами кислорода , которые св заны только с углеродными атомами. Предночтительный радикал Rf - ПОЛНОСТЬЮ фторированный радикал. Этот радикал может, однако, содержать атомы водорода или хлора, если в радикале Rf на каждые два атома углерода приходитс не более одного ато-ма водорода или хлора. Кроме того , радикал Rf должен содержать минимум одну концевую перфторметильную группу.
Выражение «концевой относитс к тому месту в цепи радикала Rf, которое больше всего удалено от четвертичной аммониевой группы и радикала А. Радикал Rf содержит предпочтительно не более 20 атомов углерода, так как у больших радикалов содержащийс в них фтор не оказывает достаточного действи .
Только в нейтральном или щелочном раст; воре указанные соединени «могут иметь форму амфотерного пона. В кислой среде кислотный радикал А частично или полностью протонирован , а положительный зар д у четвертичного атома азота нейтрализован соответствующим анионом в растворе, например, соответствующим анионом кислоты. Эти формы называютс кислыми сол ми амфотерных ионов . В достаточно щелочных услови х образуютс и основ ные соли.
Группировка общей формулы
W Х ,-0 N Y где X, р, Q, W и Y имеют вышеуказанное значение, св зывает три ко нщевые труппы. Эта группировка не должна содержать никаких способных к ионизации групп (основных или кислых) и предпочтительно никаких неароматических групп (например, с этиленовыми или ацетиленовыми св з ми). Эта группировка вли ет на растворимость получаемых соединений.
Сравнительно высокое содержание углерода и водорода в этой группировке повыщает растворимость в растворител х, как углеводородные масла и нефть, и других органических растворител х. Высокомолекул рна группировка уменьшает растворимость получаемых соединений в водных растворах. Молекул рный вес этих группировок может быть довольно ВЫСОКИМ, но о бычно молекул рный вес ниже 1000 и предпочтительно приблизительно ниже 600.
В примен емых диаминах общей формулы III обе аминогруппы посредством алифатических углеродных атомов св заны с соедин ющей цепью. Одна из аминогрупп - первична , а друга - третична аминогруппа. Можно использовать полиамины, в которых все
аминогруппы - третичные аминогруппы, за исключением одной аминогруппы. Полученные с применением этих полиаминов продукты комплексны. Соединение общей формулы IV алкилируют алкилирующим средством, которое дает радикал УАН, например, лактоном или сультоном. Третичной аминогруппе получаемого при этом соединени сообщают цотом соответствующую четвертичную структуру с по.мощью алкилирующего средства, которое
дает радикал Rs. Алкилирующее средство можно также использовать в избытке и этим одновременно заместить атом азота амида и перевести третичную аминогруппу в соответствующую четвертичную структуру. Друга
возможность заключаетс в том, что сначала третичную аминогруппу перевод т в соответствующую четвертичную структуру, а потом полученное четвертичное соединение аммони алкилируют алкилирующим средством, которое дает радикал УАН, например лактоном или сультоиом. Кроме того, данные соединени можно получить конденсацией ненасыщенного соединени с фторированным алифатическим сульфурилхлоридом с отщеплениеу
сульфурила.
При применении бифункциональных средств дл образовани соответствующих четвертич ных соединений могут примен тьс другие об щеприн тые методы модификации получаемо
го сначала продукта. Например, возможна конденсаци натриевой соли хлоруксусной кислоты, р-пропиола ктона, натриевой соли со-бромундециленовой кислоты, 1,3-пропансультона или натриевой соли сложного этиловбго эфира 2-хлорэтилфосфоновой кислоты с четвертичным имидом аммони общей формулы
RI -Xp-Q-N - W-N
s. . -. /
при умеренном нагревании и предпочтительно в растворителе.
Четвертичные имиды аммони указанной выше формулы получают обработкой основанием соответствующих амидов.
Пример 1. Раствор из 127 г (0,2 моль)
С8Р175О2НН(СН2)зМ(СНз)зС1- в 200 г изопропа ола смешивают с 43,2 г (0,2 моль) 25%ного раствора метилата натри в метаноле. Эту смесь нагревают в течение 90 мин до 60- 70°С, затем охлаждают и фильтруют. Получают 62,4 г осадка, который содержит четвертичный имид аммони формулы
C8F,7S02N(CH2)3N(CH3)3
и хлорид натри . Полученный продукт промы65 вают водой. Остаетс мелкозернистый продукт , который плавитс при 260-267°С (с разложением).
Вычислено, %: С 28,1; Н 2,6; N 4,7; F 54,0.
CuHisNsOaFisS.
Найдено, %: С 28,1; Н 2,6; N 4,8; F 63,8.
Пример 2. Аналогично примеру 1 получают четвертичный имид аммони
СбР,з502:№(СН2)зЙ(СНз)з из
СбР1з50йМН (СНг) зЙ (СНз) зС1. Вычислено, %: С 28,9; Н 3,0; N 5,6.
Ci2Hi5N2O2Fl3Найдено , %: С 28,3; Н 3,3; N 5,7.
Раствор из 3,8 г хлоруксусной кислоты в 80 г изопропанола и 32 г метанола смешивают с 8,6 г 25%-ного раствора метилата натри в метаноле и затем с 20 т полученного четвертичного имида аммони . Эту смесь нагревают в течение 14,5 час до 74°С, затем охлаждают и отфильтровывают от осевших кристаллов . Осадок промывают смесью из изопропанола и метанола (80:20). Фильтрат и промывные растворы соедин ют и унаривают досуха . В качестве остатка получают соединение формулы
СеР,з80,Н(СН,))5 OijCOQ®
В инфракрасном спектре П0глош,ени показываетс сильна карбонильна полоса при 6,2 мк.
Вычислено, %: С 30,2; Н 3,1; N 5,0.
Ci4H,7N204Fi3S.
Найдено, %: С 28,3; Н 3,0; N 5,0.
Водный концентрат, который при разбавлении водой в объемном соотношении около 1:16 дает пригодную дл тушени пожара пену, имеет поверхностное нат жение 18,8 дин/см при значении рН 9.
Пример 3. Полученный, согласно примеру 2, четвертичный имид аммони подвергают по приведенной ниже схеме взаимодействию с р-пропиолактоном дл получени соответствуюш ,его карбоксизтилпроизводного
СбР,з802Й(Г,Н.,зЯ1СВ,),-0 0--
о
,KlCH5,)3N(GH3)3
сн.,сн.соо
При разбавлении водой и это соединение дает очень хорошую пену дл тушени пожара .
Пример 4. Полученные, согласно примеру 2, четвертичный имид аммони подвергают взаимодействию с 1,3-пропансультоном формулы
10
80,
о
Получают амфолитное поверхностно-активное соединение формулы
CfiF,,,N(CH,).,
%b-so©
Пример 5. Раствор из 12,8 г (0,02 моль) четвертичного имида аммони формулы
C7Fi5CONH(CH2)3N(CH3)3l- в 50 мл метанола смешивают с 4,3 г (0,02 моль) 25%-ного раствора метилата натри в метаноле. Получаемый раствор упаривают, а твердый остаток раздел ют отмучиванием в 40 мл воды. Нижний слой отдел ют и промывают 30 мл дистиллированной воды, отдел ют и упаривают досуха.
Остаток раствор ют в смеси из нзопропанола и метанола (35: 15), смешивают с эквивалентным количеством натриевой соли хлоруксусной кислоты и нагревают в течение 15 час с обратным холодильником. После остывани раствор фильтруют, а получаемый фильтрат упаривают. Остаетс амфолитное поверхностно-активное соединение формулы
СН,СОО
С7Р,,;СОК(СНг)(сНз)з
которое в 0,1%-ном водном растворе имеет
поверхностное нат жение, равное 16 дин/см.
Пример 6. Раствор из 48,4 г (0,1 моль)
СбР1з5О2МНСзНбМ(СНз)2 в 60 г трет-бутанола
нагревают с обратным холодильником. В этот раствор ввод т 13 г окиси этилена. По окончании добавлени бутанол отгон ют при атмосферном давлении. Получают 55,8 т остатка из приблизительно эквимол рных количеств
C6Fi3S02NC3H6N (СНз)2СН2СН20Н
и
C6Fi3S02NC3H6N.(CH3)2(CH2CH20)2H. ,g р этой смеси продуктов перекристаллизовывают из 20 г гор чего изопронана и сушат
на воздухе; т. пл. 210-214°С.
Вычислено, %: С 29,55; Н 3,2; -N 5,3; F 46,7; ОН 3,2.
C6Fi3S02NC3H6N (СНз) 2СН2СН2ОН. Найдено, %: С 29,4; Н 3,2; N 5,3; F 46,1; ОН 3,2.
38 г (0,07 моль) полученной смеси продуктов раствор ют в 40 г диметилового эфира
этиленгликол , смешивают с 8,5 г (0,07 моль)
пропансультона и кип т т в течение 5 час с
обратным холодильником и размешивают.
После этого растворитель отгон ют при
уменьшенном давлении и при нагревании на
паровой ванне. В качестве остатка получают 45,8 г смеси приблизительно эквимол рных количеств
CeFisSOaN (СзНеЗОз CsHeN (СНз) 2СН2СН2ОН и
СбР1э502М(СзНб50з-)СзНбМ(СНз)2 ()2H.
Инфракрасным спектром поглощени продукта подтверждаетс правильность этих формул. При разбавлении водой продукт дает .отличную пену дл понижени давлени па ров низкокип щих соединений, когда он примен етс вместо описанного в примере 10 амфолитного Поверхностно-активного вещества.
Пример 7. В колбу емкостью в 500 мл, снабженную мешалкой, обратным холодильником , капельной воронкой и газоотводной трубой, ввод т 100 Г (0,206 моль) СбР,з5О МНСзНбЫ(СНз)2, 3,7 (0,206 моль) воды, 19,4 г (0,22 моль) этиленкарбоната и 150 г С4Н9ОС2Н4ОН. Эту смесь нагревают в течение 9 час до и размещивают. За это врем улавливают 8,5 г двуокиси углерода (по теории 8,8 г). Смесь охлаждают до 78°С и смещивают с 26,8 г (0,22 моль) пропансультона . Происходит экзотермическа реакци и температура реакционной смеси повышаетс приблизительно до 92°С. Содержимое колбы нагревают в течение двух часов приблизительно до 90°С и затем разбавл ют дистиллированной водой. Продукт выдел ют. Он имеет формулу
@ СбР,з5О2К (СН2СН2СП25О5-) СзПбН
(СНз)2СН2СН2ОН.
В кислом растворе, например сол нокислом растворе, это соединение образует соли, например гидрохлорид. При использовании данного амфолитного поверхностно-активного вещества вместо описанного в примере 10 соединени , при разбавлении водой получают отличную пену дл тушени пожара, котора в широкой области рН устойчива.
При применении эквивалентного количества р-пропиолактона вместо пропансультона получают амфолитное поверхностно-активное соединение формулы
СбР1з502М (СН2СП2С02-) СзНбЙ (СНз)2СН2СП2ОН.
Сульфонамиды с самыми различными фторированными алифатическими радикалами, углеводородными радикалами и заместител ми у концевого амидного азота реагируют при аналогичных услови х и дают соответствующие амфолитные поверхностно-активные вещества . При применении соответствующих карбонамидоаминов (Q - группа -СО-) вместо сульфонамидоамннов (Q - группа ) получают соответствующие амфолитные поверхностно-активные карбонамидосоединени .
Пример 8. В трехгорлую колбу емкостью в 250 .мл, снабженную мешалкой, обратным
холодильником и ловушкой Беррета, ввод т 54,6 г (0,1 моль) полученного согласно примеру 6 четвертичного имида аммони , диспергированного В 50 мл диизопропилового эфира.
Эту смесь .кип т т с обратным холодильником , причем в ловушке Беррета одновременно улавливают воду. По окончании перегонки воды в колбу ввод т раствор из 7,5 г (0,,105 моль) пропиолактона в 50 мл
ацетонитрила, после чего -содержимое колбы нагревают в течение 2 час на паровой ванне. Получаемый прозрачный раствор упаривают досуха при 100°С и пониженном давлении . Остаетс 62 г амфолитного поверхностно-активного вещества формулы
СбР1з502М (СН2СН2СС2-) СзПбЙ (СНз)2СН2СП2ОН.
Во вспениваемой массе по примеру 10 данное соединение дает отличную пену дл тушени пожара.
Пример 9. В колбе емкостью в 3 л приготовл ют раствор из 484 г (1 моль)
СбР1з5О2МСзНб М(СНз)2 и 128,5 г (1 моль) пропансультона в 800 г безводного ацетонитрила . Эту смесь нагревают в течение 6 час приблизительно до 75°С и размешивают, а потом охлаждают до комнатной температуры. Выдел ющиес при нагревании и охлаждении твердые вещества отфильтровывают, промывают холодным ацетонитрилом и сушат при уменьшенном давлении. Получают 495 г амфолитного поверхностно-активного соединени формулы
-IСбР1з502Н (СН2СН2СН25О§-)СзНбМН(СНз)2.
При применении вместо используемого в примере 10 амфолитного поверхностно-активного вещества эта третична аминна соль
дает отличную пену дл тушени пожара.
В колбу емкостью в 250 мл ввод т 30,3 г (0,05 моль) полученной соли, представл ющей собой амфолитное поверхностно-активное вещество , и 5,3 г карбоната натри в 60 г
СНзОС2Н4ОС2Н4ОСНз. Содержимое колбы нагревают до 47°С и медленно примешивают 7,71 г (0,05 моль) диэтилсульфата, а затем в течение 5 час содержимое колбы нагревают до 60-65°С и размешивают, после чего охлаждают до комнатной температуры и отфильтровывают выделившеес твердое вещество . Получают 38,1 г (100% от теории) продукта, который содержит 22% непрореагировавшей соли, представл ющей собой амфолитное поверхностно-активное вещество. Полученный продукт имеет формулу
C6Pi3S02N (CsHeSOg-) СзНбЙ (СНз) 2С2Н5. При применении вместо диэтилсульфата
других ал килирующих средств, например Br(CH2)ioCH2OH, ВгСП2СбН4СООН или 1(СН2СН2О)5СН2СН2ОП, получают самые различные амфолитные поверхностно-активные вещества с сообщающими растворимость
пол рными группами.
Пример 10. Дл приготовлени вспениваемого концентрата, который после разбавлени водой дает пену дл тушени пожара, смешивают следующие компоненты, вес. %; Амфолитное поверхностноактивное вещество по примеру 24
C8F,7S02N(C2H5)CH2COOK2
С8Н17СбН40(С2Н40)зоН
(тритон X 305)5
С4Н9(ОС2Н4)2Н
(бутилкарбитол)25
Дистиллированна вода64
Отдельные пордии этого концентрата регулируют гидроокисью кали до значени рН 8-9 и разбавл ют в количественном соотношении 1 :16 водопроводной водой и в дру гих количественных соотношени х морской водой. Каждый раствор дает болыщие количества устойчивой пены. Аналогичные результаты получают также с нейтральными и кислыми растворами.
Claims (1)
- Формула изобретениСпособ получени четвертичных аммониевых солей общей формулы4-/П,Нг.Y-A©где Rf - фторированный алифатический радикал с числом углеродных атомов от 1 до 20;Q - группа SO2 или -С-II ОRi, R2 и RS - алкильные радикалы с числом углеродных атомов от 1 до 18, одинаковые или различные, незамещенные или замещенные пол рными солюбилизирующими группами , например анионным заместителем, представл ющим собой остаток кислоты, или катионным заместителем, таким как амин, четвертична аммониева группа, полиэтиленаминна группа, или нейтральным заместителем , таким как гидроксильна группа или полиоксиэтилен;W - двухвалентный, насыщенный углеводородный радикал, с числом углеродных атомов от 2 до 12;Y - двухвалентный углеводородный радикал с числом углеродных атомов от 1 до 12;А - кислотный остаток,отличающ-ий-с тем, что сульфонилгалогенид или галоидангидрид карбоновой кислоты общей формулыiRf-Q-Hal,где Rt, Q имеют вышеуказанные значени , или соответствующий сложный эфир конденсируют с диамином общей формулыH.N -W Nгде W, RI и Ra имеют вышеуказа нные значени ,полученное при этом соединение общей формулы«.R, -NH-W NIV Rподвергают взаимодействию с соединением, содержащим радикал Ra, например алкилсульфатом или алкилгалогенидом, алкилированию агентом, содержащим группу УАН в кислотном или УА в нейтральном или щелочном растворах и, например 1,3-пропансульфоном , р-пропиолактоном, солью галогенкарбоновой кислоты с числом углеродных атомов от 1 до 12 или хлоралкилфосфониевой кислотой, и выделением продукта известными приемами.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US10757271A | 1971-01-18 | 1971-01-18 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU523633A3 true SU523633A3 (ru) | 1976-07-30 |
Family
ID=22317271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU1737233A SU523633A3 (ru) | 1971-01-18 | 1972-01-11 | Способ получени четвертичных аммониевых солей |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| BR (1) | BR7200253D0 (ru) |
| SU (1) | SU523633A3 (ru) |
-
1972
- 1972-01-11 SU SU1737233A patent/SU523633A3/ru active
- 1972-01-17 BR BR25372A patent/BR7200253D0/pt unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR7200253D0 (pt) | 1973-05-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3721706A (en) | Perfluoro-alkyl-alkylene-sulfonamidoalkylene-dialkylamines and their quaternary ammonium salts | |
| US2532391A (en) | Alkylene polyamine derivatives | |
| US4383929A (en) | Fluorinated sulphobetaines and compositions containing the same | |
| US2524218A (en) | Washing composition | |
| JPS6257182B2 (ru) | ||
| US4278552A (en) | Fluorine-containing betaine compounds, and production and use thereof | |
| US4873020A (en) | Fluorochemical surfactants and process for preparing same | |
| KR100227935B1 (ko) | 불소화지방족 아미노카르복실레이트 계면활성제의 제조 방법 | |
| SE406194B (sv) | Amfolytiskt, fluoralifatiskt, ytaktivt medel avsett att anvendas vid framstellning av skum for brandbekempning | |
| US5103048A (en) | Surface-active compounds having a perfluoroalkyl group and a nitrogen-containing aliphatic radical, a process for their preparation and their use | |
| US4431595A (en) | Fluorine-containing aminosulfonate | |
| PL242406B1 (pl) | Nowe ciecze jonowe z kationem dodecylo(karboksymetylo) dimetyloamoniowym, sposób otrzymywania i zastosowanie jako środki myjące | |
| US3317556A (en) | Amphoteric alpha-sulfo-imidazolines | |
| US3576019A (en) | Fluorocarbon oil-repellency agents | |
| US5271806A (en) | Method for sizing paper | |
| US3258474A (en) | Amphoteric alpha-sulfo fatty amides and a method of producing them | |
| EP1237863B1 (en) | N-substituted perfluoroalkylated pyrrolidines, process for making them and process for the addition of rf-iodide to an olefin | |
| JPH02207061A (ja) | ヘテロ原子を含み末端基がペルフルオロアルキルであるネオペンチル酸及びその塩 | |
| US4012441A (en) | Sulphonic derivatives having the structure of polyoxapolyfluoroalkanes | |
| PL245213B1 (pl) | Ciecze jonowe z kationem alkilo-1,ω-bis(tribulylofosfoniowym) oraz anionami L-proliny lub L-histydyny, sposób ich otrzymywania i zastosowanie jako środki czyszczące powierzchnie użytkowe | |
| PL244946B1 (pl) | Ciecze jonowe z kationem alkilo-1, ω-bis(tributyloamoniowym) oraz anionami na bazie aminokwasów, sposób ich otrzymywania i zastosowanie jako środki myjąco-dezynfekujące | |
| CN109207132B (zh) | 双亲丫型驱油用表面活性剂、组合物及其制备方法 | |
| US4163754A (en) | Fluorinated sulfonamides | |
| JPS5832199B2 (ja) | 含フツ素界面活性剤およびその製法 | |
| US3389167A (en) | 2-(dialkylamino) ethyl polypropenylsuccinates |