CH408949A - Verfahren zur Herstellung von äthoxylierten tertiären Aminen - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zur Herstellung von äthoxylierten tertiären Aminen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von äthoxylierten tertiären Aminen der Formel
EMI1.1     


<tb>  <SEP> R
<tb> Alkyl-phenyl-O <SEP> -c <SEP> H2-C <SEP> H-CH2-N <SEP> (I)
<tb>  <SEP> O(C2H4O)nH <SEP> R1
<tb>  in der Alkyl einen oder mehrere Alkylreste mit zusammen 6 bis 18 Kohlenstoffatomen bedeutet, R und R1 Substituenten, die frei von aktivem Wasserstoff sind und die zusammen mit dem   Gz-Atom    und gege  benenfalls    mit einem weiteren Heteroatom einen Ring darstellen können, und n eine Zahl von 1 bis 100, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man ein entsprechendes tertiäres Hydroxy-amin der Formel
EMI1.2     


<tb>  <SEP> R
<tb> Alkyl-phenyl-O-C <SEP> H2-C <SEP> H-CH2-N <SEP> (II)

  
<tb>  <SEP> OH <SEP> R1
<tb>  in Gegenwart eines alkalischen Katalysators mit Athylenoxyd umsetzt.



   Die so erhaltenen tertiären Amine können gegebenenfalls in ihre Säureadditionssalze übergeführt werden.



   In gleicher Weise kann man die tertiären Amine der Formel II in ihre quaternären Salze überführen, bzw. als quaternäre Salze isolieren.



   Zweckmässig wird wie folgt verfahren:
Die Einführung des Restes    -(CH°CHrO) n H    in das tertiäre Hydroxy-amin Formel (II) erfolgt durch Erhitzen und Rühren des Aminoalkohols mit etwa 0,5 bis 1   Ges. %      Natriumhydroxyd    bei erhöhter Temperatur von etwa 1600 C oder mehr, während man Äthylenoxyd in die Mischung einführt. Durch die Einführung von   Athylenoxyd    wird die OH-Gruppe in den Rest    -(CH°CHrO) H    umgewandelt. Die Reaktion wird so lange fortgesetzt, bis    n ,    bestimmt durch den Gewichtszuwachs in dem Reaktionsprodukt, den erwünschten Wert erreicht hat.



  Der Wert von n oder die Molzahl Äthylenoxyd in dem Produkt kann zwischen 1 und etwa 100 schwanken, wobei im allgemeinen ein Bereich von etwa 10 bis 30 Mol   Äthylenoxyd    bevorzugt wird. Wenn der   Athylen-    oxydgehalt verhältnismässig niedrig ist, so sind die Produkte normalerweise Flüssigkeiten. Sie werden viscoser und sogar fest, wenn der   Äthylenoxydgehalt    steigt, sind aber trotzdem leicht wasserlöslich. Je nach Molekulargewicht des Alkylphenylanteils kann die Verminderung des   Äthylenoxydgehaltes    auf einen Wert von weniger als etwa 6 Mol die Wasserlöslichkeit herabsetzen. Jedoch haben auch derartige, verhältnismässig unlösliche Produkte brauchbare oberflächenaktive Eigenschaften.



   Die äthoxylierten, tertiären Amine sind kationischer Natur. Sie bilden leicht Säuresalze und haben zur gleichen Zeit gute Eigenschaften als Wasch- und Reinigungsmittel. Sie sind dementsprechend oberflächenaktive Stoffe, welche eine allgemeine und vielseitige Verwendbarkeit besitzen. Besonders brauchbar sind sie als Textilhilfsmittel und als Zusätze zu Farbbädern. Als Jodträger oder Komplexmittel für Jod bewirken sie eine feste Bindung des Jods. Sie vermindern so Jodverluste durch Verdunstung, während sie in wässriger Lösung Jod langsam freigeben und so die germicide Wirkung des Jods herbeiführen.  



   Die äthoxylierten, tertiären Amine der Formel I können leicht durch Umsetzung mit einem üblichen Quaternierungsmittel in die entsprechenden quaternären Ammoniumverbindungen umgewandelt werden.



  Die häufig exotherme Umsetzung kann man in der Weise vornehmen, dass man äquimolare Mengen des tertiären Amins und des Quaternisierungsmittels während einer längeren Zeit von 3 bis 4 Stunden bei etwa 50 bis 600 C miteinander rührt.



   Die erhaltenen quaternären Verbindungen besitzen alle üblichen Vorteile der tertiären Amine als oberflächenaktive Mittel und Jodträger. Sie besitzen jedoch eine grössere Stabilität als die Amine, insbesondere in sauren oder basischen Medien, und zeigen eine merkliche Substantivitätfür viele Gewebe, Gewirke und faserige Materialien.



   Der Rest
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 in Formel (I) stellt einen sekundären Aminrest dar und kann im einzelnen einen niedrig molekularen Dialkyl-aminorest, einen Alkylarylamino-, einen Diaralkylamino-, einen Piperidino-, Pyrrolidino-, Morpholino- oder N-Alkyl-piperalinorest bedeuten.



   Der Rest Alkyl-phenyl in Formel (I) kann jedem beliebigen Phenol oder Kresol entstammen, welches ein oder mehrere Alkylreste mit insgesamt 6 bis 18 Kohlenstoffatome enthält, beispielsweise Tripropylphenol   oder -kresol,    isomeres Dibutyl- oder Diamylphenol oder -kresol sowie sekundäres oder tertiäres, isomeres Heptyl-, Octyl-, Nonyl-, Decyl-, Undecyl-, Dodecyl-, Tetradecyl-, Cetyl-phenol oder -kresol oder Octadecylphenol.



   Die als Ausgangsverbindungen verwendeten tertiären Hydroxy-amine der Formel (II) können in einfacher Weise durch Umsetzen eines alkylierten Phenols mit einem Epihalogenhydrin und weiteres Umsetzen des entstandenen Alkylphenylglycidäthers mit einem sekundären Amin gewonnen werden.



   Beispiel Herstellung von polyäthoxylierten, tertiären Aminen  (Formel I)
Man gibt 100 Teile eines tertiären Hydroxy-amins der Formel (II) und 0,5 bis 1,0 Teile festes Natriumhydroxyd in einen Reaktionskolben, welcher mit einem hochtourigen Rührer und einem Gaseinleitungsrohr ausgerüstet ist, welches unter die Oberfläche der Reaktionsmischung taucht. Der Reaktionskolben wird in ein bei 1600 C gehaltenes Ölbad eingetaucht. Man gibt ausreichend Äthylenoxyd (gemessen durch die Gewichtszunahme) hinzu, um die in der nachfolgenden Tabelle I angegebenen molaren Äthylenoxydmengen zu erhalten. Alle äthoxylierten Verbindungen sind wasserlöslich und oberflächenaktiv. Salze der äthoxylierten Amine stellt man in der Weise her, dass man einfach das Amin mit einer molaren Menge einer Mineralsäure oder einer geeigneten organischen Säure, wie Essigsäure oder Oxyessigsäure, umsetzt.



   Tabelle 1 Polyäthoxylierte, tertiäre Amine
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<tb>  <SEP> Sekudärer <SEP> Aminrest
<tb> Älkylkoblenstoffatome <SEP> im <SEP> /R <SEP> Äthylenoxyd
<tb>  <SEP> alkylierten <SEP> Phenylrest <SEP> -N <SEP> (Mol)
<tb>  <SEP> R1
<tb>  <SEP> 9 <SEP> N-Methylanilin <SEP> 22
<tb>  <SEP> 9 <SEP> Dibutylamin <SEP> 22
<tb>  <SEP> 9 <SEP> Piperidin <SEP> 20
<tb>  <SEP> 9 <SEP> Morpholin <SEP> 16
<tb>  <SEP> 9 <SEP> Diäthylamin <SEP> 22
<tb>  <SEP> 9 <SEP> Diäthylamin <SEP> 50
<tb>  <SEP> 9 <SEP> N-Methyl-N-benzylamin <SEP> 22
<tb>  <SEP> 9 <SEP> Dimethylamin <SEP> 20
<tb>  <SEP> 8 <SEP> Diäthylamin <SEP> 35
<tb>  <SEP> 12 <SEP> Diäthylamin <SEP> 19
<tb>  Herstellung von quaternären Ammoniumverbindungen
Zu 1 Mol polyäthoxyliertem, tertiären Amin, hergestellt in der im Beispiel beschriebenen Art, fügt man 1 Mol Dimethylsulfat (oder Methyljodid)

   unter Rühren bei 50 bis   600 C    hinzu. Die Reaktion ist exotherm. Das Produkt erhitzt man 3 bis 4 Stunden  bei 50 bis 600 C unter Rühren. Am Ende dieser Zeit findet sich in dem Endprodukt kein nichtquaternisiertes Amin (bestimmt durch nichtwässrige Titration des Amins mit Perchlorsäure in Essigsäure). Die wesentlichen Zahlenangaben mehrerer derartiger Quaternisierungsreaktionen werden in der folgenden Tabelle wiedergegeben.

   Wässrige Lösungen dieser Verbindungen sind klar und oberflächenaktiv. Tabelle 2
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<tb>  <SEP> Athylenoxyd
<tb>  <SEP> Tertiäres <SEP> Amin <SEP> Quaternisierungsmittel <SEP> (Mol)
<tb>  <SEP> g <SEP> C <SEP> H2-C <SEP> H-C <SEP> H2-N(C <SEP> aus)2 <SEP> (CHs) <SEP> 2SO4 <SEP> 20
<tb> Nonyl
<tb>  <SEP> O(cHO)u <SEP> H
<tb>  <SEP> (CH5)2SO4 <SEP> 50
<tb>  <SEP> CH8I <SEP> 11
<tb>  <SEP> cH3I <SEP> 22
<tb>  <SEP> CH0I <SEP> CH2 <SEP> 50
<tb>    

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von äthoxylierten, tertiären Aminen der Formel EMI3.2 <tb> <SEP> R <tb> Alkyl-phenyl-O <SEP> -c <SEP> H2-C <SEP> H-C <SEP> H2-N <SEP> (I) <tb> <SEP> O(c2H4O)nH <SEP> R1 <tb> in der Alkyl einen oder mehrere Alkylreste mit zusammen 6 bis 18 Kohlenstoffatomen bedeutet, R und R1 Substituenten bedeuten, die frei von aktivem Wasserstoff sind oder die zusammen mit dem atom und gegebenenfalls mit einem weiteren Heteroatom einen Ring darstellen, und n eine Zahl von 1 bis 100, dadurch gekennzeichnet, dass man ein entsprechendes tertiäres Hydroxy-amin der Formel EMI3.3 <tb> <SEP> R <tb> Alkyl-phenyl-O-H2-CH-C <SEP> H2-N <SEP> (I) <tb> <SEP> OH <SEP> R1 <tb> in Gegenwart eines alkalischen Katalysators mit Äthylenoxyd umsetzt.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man das tertiäre Hydroxy-amin mit 10 bis 30 Molen Athylenoxyd umsetzt.

   2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man die erhaltenen äthoxylierten, tertiären Amine in Form ihrer Säureadditionssalze isoliert.

   3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man die erhaltenen äthoxylierten, tertiären Amine in Form ihrer quaternären Salze isoliert.