JPS60178846A - 混合第４級アンモニウム塩の製造方法 - 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】 本発明は脂肪族第３級アミンとハロゲン化ベンジルとを
反応させて、直鎖アル、キル第４級アンモニウム塩と分
岐鎖アルキル第４級アンモニウム塩の混合溶液を製造す
る方法に関するものである。

脂肪族第４級ベンジルアンモニウム塩、特に脂肪族第４
級ベンジルアンモニウムクロライドは殺菌・消毒剤とし
て有用である。しかしながら、このような用途に使用さ
れる第４級アンモニウム塩は未反応アミンの含有量の少
ないことが必要である。未反応アミンの残存量を少なく
するには、通常アミンに対し過剰のハロゲン化ベンジル
を用いることによって可能であるが、」二記用途に用い
られる第４級アンモニウム塩は未反応塩化ベンジルの含
有量の少ないことも必要で、アミンに対し過剰のハロゲ
ン化ベンジルを用いた場合、反応路ｒ後、未反応ハロゲ
ン化ベンジルを分離し精製する必要がある。

しかしながら、反応終丁後に未反応ハロゲン化ベンジル
を蒸留で除こうとすると、ハロゲン化ヘンシル類は沸点
が高いので（塩化ベンジルは１７９°Ｃ１臭化ベンジル
は１９８°Ｃ）反応溶媒として用いたエタノール、イソ
プロパツールが先に留去し、粘稠な液状となり蒸留が困
難になる。溶媒として沸点が高いエチレングリコール（
沸点１９７°Ｃ）、プロピレングリコール（沸点１８８
℃）等の２価アルコールを用いると、装置１＋ｔ：ハロ
ゲン化ヘンシルの除去蒸留の際に目的生成物の第４級ア
ンモニウム塩が高温で長時間加熱されることにより分解
するという別の問題を生ずる。従って未反応アミンと未
反応ハロゲン化ベンジル両方の残存量を少なくするには
アミンとハロゲン化ベンジルの１ｉＥｒ論量を正確に反
１１ト＋させる必要がある。

前記用途に用いられるアミンはボｒ　ＩＪｒ３類を出発
原料として得られる直鎖アミンを主成分とする所謂天然
アミンと、オキソ法で合成される高級アルコールをアル
キルクロリドに転換した後、これを低級ジアルキルアミ
ンでアミノ化する方法または特開昭５８−１０５９４５
号明細書に開示されているように、長鎖オレフィンの低
級ジアルキルアミンとを水素、−酸化炭素混合ガスの存
在下に反応させる方法によって得られる合成アミンとに
大別できる。合成アミンは一般に分岐鎖アルキル第３級
アミンを２０〜６０重量％含む分岐鎖・直鎖混合アルキ
ル第３級アミンである。

反応生成物中の未反応アミンと未反応ハロゲン化ベンジ
ル両方の残存量を少なくするために、直鎖アミンとハロ
ゲン化ベンジンを量論量で反応させた場合には短１１ｏ
ｔ間に反応が進むが、分岐鎖・直鎖混合アルキル第３級
アミンを同様に反応させると分岐鎖アルキル第３級アミ
ンの反応速度が直鎖アルキル第３級アミンに比して著し
く遅く、直鎖アルギル第３級アミンの反応率が１００％
に達しても、分岐鎖アルキル第３級アミンの未反応分が
多い。この反応率を高めるためにはハロゲン化ベンジル
の過刺叶の使用が必要で、その結果ハロゲン化ベンジル
残存量の低減が困難である。

本発明はこのような混合アミンのハロゲン化ヘンシルに
よる４級化を、比較的短時間に完結し、か１〕、未反応
アミンと未反応ハロゲン化ベンジル残存量を少なくする
ことを可能とするもので、脂混合溶液を製造する方法に
おいて、まず分岐鎖アルキル第３級アミンを主成分とす
る第３級アミンを過剰量のハロゲン化ベンジルと反応さ
せた後、実質的に分岐鎖アルキル基を含まない直鎖アル
キル第３級アミンを加えてハロゲン化ベンジルトヲ反応
させることを特徴とする混合第４級アンモニウム塩の製
造方法である。

本発明で原料として用いられる長鎖アルキル第３級アミ
ンのうち直鎖アルキルアミンは一般式（但し　Ｒ１およ
びＲ２はそれぞれ独立にメチル基またはエチル基であり
、Ｒ３は炭素数が８〜２５の直鎖アルキル基である。）
で示される脂肪族第３級アミンであり、また分岐鎖アル
キルアミンは一般（但し、Ｒ１およびＲ２はそれぞれ独
立にメチルノ１（またはエチル基であり、Ｒ４およびＲ
５はそれぞれ直鎖アルキル基であり、Ｒ４とＲ５の炭素
数の合計が６〜２３である。）で示される脂肪族第３級
アミンである。

本発明の方法においては、まず分岐鎖アルキル第３級ア
ミンを主成分とする第３級アミンを過剰ｌｉｔのハロゲ
ン化ベンジルにより４級化し、次いで反応性の高い直鎖
アルキル第３級アミンをハロゲン化ベンジルの残存量に
見合った量だけ加えるか、または加えるべき直鎖アルキ
ル第３級アミン量よ１１Ｊモハロゲン化ベンジルの残存
量が少ない場合には更に必要量のノ・ロゲン化ベンジル
を加えて、直鎖アルキル第３級アミンとハロゲン化ベン
ジルをｊｆｔ　ｍ　１５にで反応させることにより、短
い時間で未反応アミンと未反応ノーロゲン化ベンジルの
残存量の少ない混合アルキル第４級アンモニウム塩を得
ることができる。

本発明の方法における第３級アミンとノ・ロゲン化ヘン
シルとの反応は公知の如くエタノール、イソプロパツー
ル、エチレングリコール、ブロヒ゛レンゲリコール等の
１価または２価の低級アルコール溶媒中で行なうことに
より、反応液の粘度上昇による反応速度の低下を防ぐこ
とができる。更に反応速度を速くするためにアルカリ剤
または水を加えることができる。アルカリ剤は木酢化ナ
トリウム、水酸化カリ、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリ
ウムなどが用いられる。

反応温度は４０〜１２０°Ｃの範囲内で選択することが
でき、反応圧力は大気圧下でもよいが、反応溶媒の種類
と反応温度によっては加圧状態に保ってもよい。

本発明における原料の第３級アミンとしては、例えばオ
キソ法により合成された分岐鎖、直鎖混合アルキル第３
級アミンを用いることができる。

この場合には、分岐鎖アルキル第３級アミンと直鎖アル
キル第３級アミンとは沸点が異なるので、蒸留により両
者を分別する。この分別蒸留においては、分岐鎖アルキ
ル第３級アミン量分中には直鎖アルキル第３級アミンは
１５〜３０重１１１％、場合によってはそれ以上の混入
が許されるが、直鎖アルキル第３級アミン量分中の分岐
鎖アルキル第３級アミンの混入量は１重量％以下である
ことが好ましい。

ハロゲン化ベンジルとしては塩化ベンジル、臭化ベンジ
ルが用いられる。

以下、実施例および比較例により本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれらの実施例により限定されるもの
ではない。

参考例（直鎖アルキル第３級アミンの４級化反応）試薬
Ｎ、Ｎ−ジメヂルドデシルアミンを蒸留し不純物を除い
たもの２１３，４　ｇ　（１，０モル）とインプロパツ
ール２１３．４　ｇ　、水５．５ｇをガラス製反応槽に
仕込み、攪拌しながら加熱し６０°Ｃに保ち、塩化ベン
ジル１２６．６　ｇ　（１，０モル）を１時間で滴下し
た。滴下終了後６０’Ｃで４時間反応を続行した。

Ｊｙ−比法の一部を採取し、ｎ−ヘキサン／メタノール
／水混合液を加えることにより、未反応アミンと未反応
塩化ベンジルをｎ−ヘキサン相に抽出し、ｎ−ヘキサン
相をガスクロ分析する方法により未反応アミンと未反応
塩化ベンジル濃度を測定した。

未反応アミン濃度は０．２２重量％（アミン反応率９９
．４モル％）、未反応塩化ベンジル濃度はＪ１重ｌｉｔ
％であった。

比較例（分岐鎖と直鎖アルキル混合第３級アミンの４級
化反応） １−ドデセンとジメチルアミンおよび水素°−酸化炭素
混合ガスより合成したＮ、Ｎ−ジメチル−トリデシルア
ミン２２７．４　ｇ　（１，０モル）直鎖率６１．４重
量％）とインプロパツール２２７．４　ｇ　。

水６ｇをガラス製反応槽に仕込み、攪拌しながら加熱し
６０°Ｃに保ち、ａｌｌ化ヘンシルｌ　３９，３　ｇ　
（１，１モル）を１時間で滴下した。滴下終了後６０°
Ｃで８時間反応を続行した。未反応アミン濃度（直鎖ア
ミン」−分岐鎖アミン）は０．５重１ｆｋ％　（アミン
反応率９８．７モル％）、未反応塩化ベンジル濃度は２
．４重量％であった。

この間の直鎖アルキル第３級アミンと分岐鎖アルキル第
３級アミンの反応率の変化を第１表に示す。直鎖アルキ
ル第３級アミンに比し、分岐鎖アルキル第３級アミンの
反応速度が極めて遅いことがわかる。

実施例（分岐鎖アルキル第３級アミンと直鎖アルキル第
３級アミンの分別４級化反応） １−ドデセンとジメチルアミンおよび水素・−酸化炭素
混合ガスより合成したＮ、Ｎ−ジメチル−トリデシルア
ミンを、内径４　ｃ１ｎ％理論段数２０段の蒸留塔を用
いて２１０　ｍｍ　Ｈｇの圧力で蒸留し、沸点１３７．
５〜１４６．５℃の分岐鎖アミンを主成分とする留分１
と、沸点１４　Ｊ５°Ｃの実質的に直鎖アミンからなる
留分２に分けた。留分１は直鎖アミン２５重量％と分岐
鎖アミン７５重量％がらなり、留分２は直鎖アミンが９
９．５重量％で分岐鎖アミンは０．５重量％であった。

留分ｌを１５３ｇ（ｏ、６７モル）とイソプロパツール
１５３ｇおよび水３．４ｇをガラス製反応槽に仕込み、
攪拌しながら加熱し６０°Ｃに保ち、塩化ベンジル１８
９．９　ｇ　（１，５モル）を１５分間で滴下した。滴
下終了後６０°Ｃで４時間反応を続行した。直鎖アミン
の反応率は１００モル％で、分岐鎖アミンの反応率は９
９．７モル％であった。未反応塩化ベンジル残存濃度は
２１．０重量％であった。

次いで前記留分２の直鎖アミン１８８　ｇ　（０，８３
モル）とイソプロパツール１８８ｇおよび水３．８ｇを
加え６０°Ｃで第２段目の反応を４時間行なった。第１
段と第２段の反応で加えた全アミンの未反応残存濃度は
０．１３重ＩＩじ　（アミン反応率９９．５モル％）で
未反応塩化ベンジル残存濃度はＪｌ爪量％以下であった
。

第１表 出願人　三菱油化株式会社 代理人　弁理士厚田桂一部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　脂肪に第３級アミンとハロゲン化ベンジルとを
   反応させて、直鎖アルキル第４級アンモニウム塩と分岐
   鎖アルキール第４級アンモニウム塩との混合溶液を製造
   する方法において、まず分岐鎖アルキル第３級アミンを
   主成分とする第３級アミンを過剰量のハロゲン化ベンジ
   ルと反応させた後、実質的に分岐鎖アルキル基を含まな
   い直鎖アルキル第３級アミンを加えてハロゲン化ベンジ
   ルと反応させることを特徴とする混合第４級アンモニウ
   ム塩の製造方法。
2. （２）直鎖アルキル第３級アミンが一般式％式％ （１但し、Ｒ１およびＲ２はそれぞれ独立にメチル基ま
   たけエチル基であり、Ｒ３は炭素数が８〜２５の直鎖ア
   ルキル基である。）で示される脂肪族第３級アミンであ
   る、特許請求の範囲第（１）項に記載の方法。
3. （３）　分岐ｍアルキル第３級アミンが一般式（但し、
   Ｒ１およびＲ２はそれぞれ独立にメチル基またはエチル
   基であり、Ｒ４およびＲ５はそれぞれ直鎖アルキル基で
   あり、Ｒ４とＲ５の炭素数の合計が６〜２３である。）
   で示される脂肪族第３級アミンである、特許請求の範囲
   第（１）項または第（２）項に記載の方法。
4. （４）　ハロゲン化ベンジルが塩化ベンジルまたは臭化
   ベンジルである、特許請求の範囲第（１）項から第（３
   ）項のいずれかに記載の方法。