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Verfahren zur Herstellung von betainartigen Kondensationsprodukten
Es wurde gefunden, daß man wertvolle betainartige Kondensationsprodukte erhält,
wenn man Verbindungen, die mindestens zwei an je ein Sauerstoff- und/oder Schwefelatom
gebundene Halogenmethylgruppen enthalten, mit am Stickstoff disubstituierten a-
oder y-Aminocarbonsäuren in Gegenwart eines säurebindenden Mittels oder mit deren
leicht verseifbaren Estern umsetzt und das Reaktionsprodukt gegebenenfalls verseift.
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Als Ausgangsverbindungen kommen beispielsweise die Halogenmethyläther
folgender Di- und Polyalkohole in Frage: z, 4-Butandiol, Hexandiole, Methylhexandiole
und höhere Homologe, solche mit unterbrochener Kohlenstoffkette, wie z. B. Di-,
Tri- oder Polyglykole, Thiodiglykole, N-Methyldiäthanolamin, ferner Cyclohexan-z,
4-diol, Glykoläther von Di- und Trioxybenzolen, wie z. B. Hydrochinon-dioxyäthyläther,
4, 4'-Dioxydiphenylmethan-dioxyäthyläther oder s-Trioxybenzol-trioxyäthyläther.
Ebenso kommen die entsprechenden Mercaptane in Betracht.
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Erfindungsgemäß werden die Halogenmethylverbindungen mit am Stickstoff
disubstituierten a- oder y-Aminocarbonsäuren oder deren Estern umgesetzt. Als Aminocarbonsäuren
mit tertiär gebundenem Stickstoff kommen vor allem Dimethyl- und Diäthylaminoessigsäure
in Betracht; doch können z. B. auch Dibutylaminoessigsäure, Piperidinoessigsäure,
a-Dimethylaminopropionsäure, y-Diäthylaminobuttersäure Verwendung finden. Als säurebindende
Mittel verwendet man zweckmäßig Kalilauge oder Natronlauge, wobei die Kalium- bzw.
Natriumsalze der Aminosäuren entstehen, doch können auch andere
Basen,
wie Magnesium- oder Calciumoxyd, oder Tetraalkylammoniumbasen Verwendung finden.
Als Ester der Aminocarbonsäuren werden vorteilhaft Dimethylester verwendet, da sie
sehr leicht zu betainartigen Verbindungen verseifbar sind. Doch können auch die
Ester mit anderen Alkoholen, die leicht verseifbar sind, zur Anwendung kommen.
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Die Anlagerung der Halogenmethylverbindungen an die Ester der Aminocarbonsäuren
kann gegebenenfalls in Gegenwart eines Verdünnungs- oder Lösungsmittels, wie Tetrachlorkohlenstoff,
Methylenchlorid oder Benzol, durchgeführt werden. Die Verseifung des gebildeten
quaternären Esters geschieht z. B. durch Behandlung mit einem säurebindenden Mittel,
wie Natronlauge oder Soda. Dabei wird unter Abspaltung des Halogenatoms das Betain
gebildet.
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Die neuen quaternären Ammoniumverbindungen sind in Wasser löslich
und zerfallen beim Erwärmen mehr oder weniger leicht. Sie können zur Imprägnierung
von Textilgut, insbesondere aus regenerierter Cellulose, verwendet werden. Die genannten
Verbindungen werden für sich oder im Gemisch miteinander vorwiegend in wäßriger
Flotte angewandt.
vor. Die so erhaltene Verbindung kann für die Veredlung von Fasergut aus regenerierter
Cellulose verwendet werden und bewirkt eine Verminderung der Quellfähigkeit und
eine Erhöhung der Naßreißfestigkeit der behandelten Gewebe, ohne daß die Dehnung
des Fasergutes merklich verändert wird. Die Veredlung ist besonders waschbeständig.
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Beispiel 2 215 Gewichtsteile Hexan-z, 6-diolbischlormethyläther läßt
man unter Rühren und Kühlen, so daß die Temperatur von 7o° nicht überschritten wird,
zu 32o Gewichtsteilen Diäthylaminoessigsäuremethylester zulaufen. Sobald eine Probe
wasserlöslich geworden ist, was nach wenigen Minuten der Fall ist, wird die Schmelze
auf Zimmertemperatur abgekühlt und in 8q.o Gewichtsteile zo°/oige wäßrige Natronlauge
bei etwa 2o bis 3o° eingetragen.
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Die Verseifung zum Bisbetain ist beendet, sobald die eingetragene
Schmelze gelöst ist. Die Lösung wird darauf mit etwas konzentrierter Salzsäure auf
PI, 7,5 bis 8 eingestellt. Kleine Mengen eines wasserunlöslichen Öles können abgetrennt
werden, doch stören sie im allgemeinen bei der Verwendung nicht.
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Ein Mischgewebe aus gleichen Teilen von Wolle und Zellwolle, welches
mit dieser Verbindung behandelt wird, zeigt eine wesentliche Erhöhung der Quellfestigkeit
und eine Steigerung der wasserabweisenden Eigenschaften.
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Beispiel 3 Man läßt zu :t6o Gewichtsteilen Diäthylaminoessigsäuremethylester
115 Gewichtsteile Methylhexan-Es können auch organische Lösungsmittel, wie Alkohol,
Pyridin, Dioxan, allein oder in Verbindung mit Wasser verwendet werden. Das imprägnierte
Textilgut wird zweckmäßig nach dem Abschleudern oder Abquetschen bei mäßiger Temperatur
vorgetrocknet und anschließend kurze Zeit auf höhere Temperatur, vorteilhaft auf
9o bis =4o°, erhitzt, wobei man zweckmäßig in Gegenwart sauer wirkender Katalysatoren
arbeitet. Das Trocknen und Erhitzen kann in geeigneten Apparaturen auch in einem
Arbeitsgang erfolgen. Man erzielt eine beträchtliche Steigerung des Gebrauchswertes
des behandelten Textilgutes; der erzielte Effekt ist gegen die üblichen Waschoperationen
beständig.
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Beispiel r Man läßt zu einer Lösung von 30o Gewichtsteilen dimethylaminoessigsaurem
Kalium in 76o Gewichtsteilen Wasser unter gutem Rühren bei 2o bis 25° zgo Gewichtsteile
Butan-r, 4-diolbischlormethyläther zulaufen. Wenn praktisch vollständige Lösung
eingetreten ist, liegt eine etwa 3o°/Qige Lösung der Verbindung der Formel z, 6-diolbischlormethyläther
unter Rühren und Kühlen innerhalb etwa 15 Minuten so zulaufen, daß die Temperatur
nicht über 7o' ansteigt. Sobald eine Probe in Wasser löslich geworden ist, wird
die Schmelze abgekühlt und bei 2o bis 3o° in eine Lösung von q.o Gewichtsteilen
Natriumhydroxyd in 5oo Gewichtsteilen Alkohol eingetragen. Die Verseifung ist praktisch
beendet, sobald die Schmelze in Lösung gegangen ist: Das ausgeschiedene Kochsalz
wird abgetrennt und der größte Teil des Alkohols, vorteilhaft bei vermindertem Druck,
abdestilliert. Man erhält das Bisbetain in Form einer halbfesten, in Wasser löslichen
Masse.
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Die Verbindung kann mit Vorteil für die Veredlung von Viskosekunstseidengewebe
verwendet werden und hat ähnliche Eigenschaften wie die nach Beispiel 2 erhaltene
Verbindung. Beispiel q. 267 Gewichtsteile des Bischlormethyläthers des p-Xylylmercaptans,
werden unter Kühlung und Rühren bei 65° nicht übersteigenden Temperaturen zu 32o
Gewichtsteilen Diäthylaminoessigsäuremethylester zugegeben. Sobald eine Probe wasserlöslich
geworden ist, wird auf Zimmertemperatur abgekühlt und die Schmelzmasse in eine wäßrige
Lösung von 8o Gewichtsteilen Natriumhydroxyd in 7oo Gewichtsteilen Wasser bei 2o°
eingetragen. Nach erfolgter Lösung, wobei die
Temperatur 30° nicht
übersteigen soll, ist die Verseifung beendet. Die Lösung wird alsdann mit wenig
konzentrierter Salzsäure aus PH 7,5 eingestellt.