专利摘要:

公开号:WO1989009204A1
申请号:PCT/EP1989/000337
申请日:1989-03-28
公开日:1989-10-05
发明作者:Horst Rutzen;Horst Baumann;Uwe Ploog;Günter Uphues
申请人:Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien;
IPC主号:C07C233-00
专利说明:
Quartäre Ammoniumverbindunqen Die Erfindung betrifft quartäre Ammoniumverbindungen, Verfahren zur deren Herstellung sowie deren Verwendung zum Weichmachen von Textilien. Die zum Weichmachen im allgemeinen verwendeten quartären Ammoniumverbindungen enthalten üblicherweise zwei bis drei lange Alkyl- oder Hydroxyalkylreste, die mit dem zentralen Ammoniumstickstoffatom homöopolar verbunden sind. Dadurch ist jedoch ein relativ grosser apparativer und kostenträchtiger Aufwand bei der Herstellung dieser Weichmacher notwendig. Demgemäss besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, neue quartäre Ammoniumverbindungen zur Verfügung zu stellen, die gegenüber den bisher bekannten Ammoniumverbindungen des Standes der Technik einfacher herzustellen sind. Uberraschenderweise wurde gefunden, dass es nicht erforderlich ist, dass die gesamte Anzahl der langkettigen Alkyl- oder Hydroxyalkylreste mit dem zentralen Ammoniumstickstoffatom homöopolar verknüpft sein muss. Es reicht aus, nur einen oder zwei langkettige Alkylreste homöopolar an das Stickstoffatom zu binden. Der oder die restlichen langkettigen Alkylreste können durch die Ausbildung eines Salzes einer quartären Am moniumverbindungund einer geeigneten langkettigen Carbonoder Sulfonsäure sowie eines Sulfates mit dem quartären Ammoniumstickstoffatom verbunden werden. Gegenstand der vorliegenden Anmeldung sind somit quartäre Ammoniumverbindungen der allgemeinen Formel (1) EMI2.1 wobei R für einen geradkettigen und/oder verzweigtkettigen Al kylrest mit 1 bis 4 C-Atomen steht, R1 für einen geradkettigen und/oder verzweigtkettigen ge sättigten und/oder einfach oder mehrfach ungesättigtenHydroxyalkylrest mit 2 bis 22 C-Atomen steht, R für einen Hydroxyalkylrest mit 2 bis 4 C-Atomen, einenAlkylrest mit 1 bis 22 0-Atomen, R2-CO-Y-(CH2) m oder HOOC-R -CO-Y-(CH2)m¯steht, wobei Y für-NH- oder -O-, R2 für einengeradkettigen und/oder verzweigtkettigen, gesättigten oder einfach und/oder mehrfach ungesättig ten Kohlenwasserstoffrest mit 8 bis 18 0-Atomen,m für2 oder 3 und R6 für einen geradkettigen, gesättigten oder einfach oder mehrfach ungesättigten bivalentenKohlenwasserstoffrest mit 6 bis 20 C-Atomen steht, R4 für einen geradkettigen und/oder verzweigtkettigen Al kylrest mit 1 bis 4 C-Atomen oder Rê-CO-Y(CH2)m-steht, R5 für einen geradkettigen und/oder verzweigtkettigen, gesättigten oder einfach oder mehrfach ungesättigtenKohlenwasserstoffrest mit 1 bis 22 C-Atomen steht und X für COO, OSO3oder für SO3 steht.Es wurde gefunden, dass die erfindungsgemässen quartären Ammoniumverbindungen ausserordentlich gute Weichmachereigenschaften für Textilien besitzen. Zudem ist nur ein relativ geringer apparativer und kostenmässiger Aufwand bei der Herstellung dieser Weichmacherstoffe notwendig. Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind quartäre Ammoniumverbindungen dadurch gekennzeichnet, dass die Reste R3 und R4 gleich sind und jeweils für R2-CO-Y-(CH2)m-stehen. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass ein Polyamin mit reaktivem Wasserstoff, wie Methyldiisopropylentriamin, zunächst mit 2 Mol Alkansäure unter Bildung eines Diamids umgesetzt wird, das anschliessend mit Ethylenoxid, Wasser und weiterer Fettsäure am tertiären Stickstoff in die quartäre Ammoniumverbindung überführt wird. In dem Falle, dass zur Amidierung die gleiche Alkansäure verwendet wird wie bei dem nachträglichen Schritt der Quaternierung, sind auch die Reste R5, und R2 gleich. Demgemäss besteht eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darin, dass die Reste R5 und R2 gleich sind. Während im allgemeinen von langkettigen und/oder kurzkettigen N-Alkylaminen erfindungsgemäss ausgegangen wird, ist eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass man von N-Methylaminverbindungen ausgeht. Die daraus erhaltenen quartären Ammoniumverbindungen sind dadurch gekennzeichnet, dass R in der allgemeinen Formel (I) für einen Methylrest steht. Der Begriff "Alkansäure" steht im Sinne der vorliegenden Erfindung für Alkancarbonsäuren, Alkylsulfate und Alkansulfonsäuren.Die Überführung des tertiären Stickstoffatoms in das quartäre Stickstoffatom wird erfindungsgemäss mit Epoxyalkanen durchgeführt. Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform wird die Quaternierung mit Hilfe von Ethylenoxid durchgeführt, wenn in dem Ausgangsamin noch keine langkettigen Reste vorhanden sind, so dass in der erfindungsgemässen quartären Ammoniumverbindung ein N-2-Hydroxyethylrest vorliegt. Erfindungsge mässequartäre Ammoniumverbindungen sind daher gemäss dieser Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass R1 in der allgemeinen Formel (I) für einen N-2-Hydroxyethylrest steht. Die erfindungsgemässen quartären Ammoniumverbindungen können gemäss den nachstehend beschriebenen Verfahrensvarianten erhalten werden. Gegenstand der Erfindung ist daher auch das Verfahren zur Herstellung von quartären Ammoniumverbindungen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man (a) bezogen auf 1 Mol einer Verbindung der allgemeinen For mel (II)EMI4.1 wobei R, R3 und R4 die oben genannten Bedeutungen haben, mit wenigstens 1 Mol Alkansäure der allgemeinen Formel (III)R5-X-H (III) wobei R5 und X die oben genannten Bedeutungen haben, mit einem Mol Epoxyalkander allgemeinen Formel (IV)EMI4.2 wobei R7für einen geradkettigen und/oder verzweigt kettigen, langkettigen Alkylrest mit 6 bis 20 C-Atomen steht, unter Quaternierung und Salzbildung umsetzt. Soweit das Ausgangsamin der allgemeinen Formel (II) noch keine langkettigen Alkylreste homöopolar gebunden hat, wird das erfindungsgemässe Verfahren in einer bevorzugten Weise dadurch verwirklicht, dass ein Polyamin mit reaktivem Wasserstoff (beispielsweise Methyldi-n-propylentriamin) mit einer Fettsäure amidiert und anschliessend mit einem Epoxyalkan (beispielsweise Ethylenoxid) in Gegenwart von Wasser und weiterer überschüssiger Fettsäure quaterniert wird. Das nachfolgende Reaktionsschema gibt den Reaktionsverlauf wieder.EMI5.1 Die zur Amidierung eingesetzte Carbonsäure kann gleich der zur Quaternierung verwendeten Säure oder von ihr verschieden sein. In der Praxis ist es vorteilhaft, in beiden Verfahrensschritten die gleiche Säure einzusetzen, d.h. es kann R2= R5 oder R2 t R 5 sein. Eine weitere erfindungsgemässe Verfahrensvariante zur Herstellung von quartären Ammoniumverbindungen ist dadurch gekennzeichnet, dass man bezogen auf 1 Mol einer Verbindung der allgemeinen For mel (II),im Fall, dass R3und R4für -(CH2)m-NH2steht, diese mit 3 Mol Alkansäure der allgemeinen Formel (III) und mit 1 Mol Epoxyalkan der allgemeinen Formel (IV) unter Quaternierung umsetzt. Beispielsweise kann Methyldi-n-propylentriamin direkt mit 3 Mol Alkancarbonsäure umgesetzt werden, was sich wegen des 50 teigenSäureüberschusses sehr günstig auf die Reaktionsgeschwindigkeit und Vollständigkeit der Amidbildung auswirkt. Man erhält auf diese Weise das tertiäre Ammoniumsalz des SäureamidsEMI6.1 mit R2 = R5, das nach Zusatz von Wasser direkt mit Ethylenoxid oder einem anderen Epoxyalkan quaterniert werden kann. In der obigen Reaktionsfolge entstehen somit Verbindungen mit insgesamt drei langen Alkylresten, von denen eine ionogen und zwei homöopolar gebunden sind. Zur Ausbildung guter Weichspüleigenschaften genügen jedoch bereits zwei lange Alkylreste in dem Molekül,von denen einer ionogen verknüpft ist. Eine weitere Verfahrensvariante der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, dass man, bezogen auf 1 Mol einer Verbindung der allgemeinen Formel (V)EMI6.2(entsprechend Formel (II) mit R und R3= kurzkettiges Alkyl und R4= -(OH )-Y-CORê), wobei m, R, Rê und R jeweils unabhängig voneinander die oben genannten Bedeutungen haben, diese mit 1 Mol eines Epoxyalkans der allgemeinen Formel (VI)EMI7.1 in Gegenwart einer Alkansäure, R5-X-H und Wasser umsetzt, wobei R8 für einen geradkettigen und/oder verzweigtkettigen Alkylrest mit 1 bis 20 C-Atomen steht. Derartige Verbindungen sind somit beispielsweise aus Dimethylpropylendiamin und Fettsäuren mit anschliessender Quaternierung mit Ethylenoxid zugänglich. Das nachfolgende Reaktionsschema gibt den Verlauf des Herstellungsverfahrens gemäss dieser Verfahrensvariante wieder.EMI7.2 Auch hier ist es wiederum günstiger, für beide Reaktionsschritte die gleiche Carbonsäure R5= R2zu verwenden. Vorzugsweise wird die Amidierung im Molverhältnis (Säure : Amin) 2 : 1 durchgeführt, so dass man zunächst die Verbindungen der Formel (V) herstellt und diese mit 2 Mol Alkansäure der allgemeinen Formel (III) und Epoxyalkan der allgemeinen Formel (VI) umsetzt.Die Überschneidungder allgmeinen Formeln (IV) und (VI) ist durchaus gewollt und dient der Unterscheidung von langkettigen Epoxyalkanen einerseits (Formel (IV))und von sowohl kurzkettigen als auch langkettigen Epoxyalkanen andererseits (Formel (VI)). Mit Hilfe der langkettigen Epoxyalkane der allgemeinen Formel (IV)können lange 2-Hydroxyalkylreste in quartäre Ammoniumverbindungen eingeführt werden. Der zweite lange Alkylrest ist demgemäss ionogen gebunden und stammt beispielsweise von einem Carbons ureanion. Das nachfolgende Reaktionsschema gibt den Reaktionsverlauf gemäss dieser Ausführungsform wieder. Diese weitere Verfahrensvariante zur Herstellung der erfin dungsgemässenquartären Ammoniumverbindungen besteht darin, dass man, bezogen auf 1 Mol einer Verbindung der allgemeinen Formel (VII)EMI8.1 wobei R5 und X jeweils unabhängig voneinander die oben genannten Bedeutungen haben, R3 für einen Hydroxyalkylrest mit4 2 bis 4 C-Atomen und R für einen geradkettigen und/oder ver-zweigtkettigen, gesättigten oder einfach oder mehrfach ungesättigten Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 4 C-Atomen steht, diese mit 1 Mol eines Epoxyalkans der allgemeinen Formel (IV) umsetzt.EMI8.2 Weiterhin ist das Verfahren zur Herstellung von quartären Ammoniumverbindungen gemäss einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass man, bezogen auf 1 Mol einer Verbindung der allgemeinen Formel (VIII),EMI9.1 3 4 wobei Rund Rjeweils unabhängig voneinander die oben ge nannte Bedeutung haben und n für eine ganze Zahl im Bereich von 5 bis 23 steht, diese mit 1 Mol Epoxyalkan der allgmeinen Formel (IV) und 1 Mol Alkansäure der allgemeinen Formel (III) umsetzt. Bei der Verwendung von langkettigen Alkansäuren, langkettigen Aminen und kurzkettigen Epoxyalkanen lassen sich somit zwei lange Alkylreste, von denen einer ionogen gebunden ist, in die quartäre Ammoniumverbindung einführen. Drei lange Alkylreste lassen sich durch die Verwendung von langkettigen Aminen und langkettigen Epoxyalkanen und langkettigen Alkansäuren realisieren. Das nachfolgende Reaktionsschema beschreibt den Reaktionsverlauf gemäss dieser Ausführungsform.EMI9.2 Ausgehend von Dicarbonsäuren der allgemeinen Formel (IX)HOOC-R6-COOH (IX) lassen sich bisquartäre Verbindungen der allgemeinen Formel (X)EMI10.1 herstellen. Zu diesem Zweck wird die Dicarbonsäure mit einem Polyamin mit reaktivem Wasserstoff, beispielsweise Dimethylpropylendiamin im Stoffmengenverhältnis1 : 2 umgesetzt und die entstandene Verbindung mit einem Epoxyalkan, beispielsweise Ethylenoxid, in Gegenwart eines weiteren Mols Dicarbonsäure, quaterniert. Demgemäss ist eine weitere Verfahrensvariante zur Herstellung von quartären Ammoniumverbindungen dadurch gekennzeichnet, dass man 2 Mol einer Verbindung der allgemeinen Formel (bp),wobei R3für -(CH2)m-NH2steht, mit 1 Mol Dicarbonsäure der allgemeinen Formel(IX) umsetzt. Eine weitere Variante des erfindungsgemässen Verfahrens zur Herstellung von quartären Ammoniumverbindungenbesteht darin, dass man 1 Mol einer Verbindung der allgemeinen Formel (II),wobei R3 für -(CH2)m-NH2steht, mit 1 Mol Dicarbonsäure der allgemeinen Formel (IX) umsetzt. Das nachfolgende Reaktionsschema gibt den Reaktionsverlauf wieder.EMI10.2 Anstelle von Ethylenoxid als Quaternierungsmittel in den erfindungsgemässen Verfahren zur Herstellung von quartären Ammoniumverbindungen kann Propylenoxid, 1,2-Epoxydodecan oder 1,2-Epoxyhexadecan vorzugsweise als Epoxyalkan der allgemeinen Formeln (IV) und (VI) eingesetzt werden. Sämtliche gemäss den oben genannten Verfahrensvarianten erhaltenen quartären Ammoniumverbindungen besitzen eine für die praktische Anwendung gute Weichspüler-Eigenschaft. Demgemäss ist die Verwendung der quartären Ammoniumverbindungen zum Weichmachen von Texilien ein weiterer Bestandteil der vorliegenden Erfindung. Beispiele Beispiel 1 a) Amidierung einschliesslich Salzbildung 653,1 g (3 Mol) Kokos-12/18-Fettsäure(SZ (Säurezahl) 257,7 daraus ber. M (Molekulargewicht) 217,7), 145,3 g (1 Mol) Me-thyldipropylentriamin und 0,16 g (0,02 %, bezogen auf Gesamteinsatz) 50 %ige Phosphinsäure (H3P02) wurden in einer Rührapparatur mit Wasserabscheider und Stickstoffabdeckung langsam auf 200Cgebracht und 4 h bei dieser Temperatur gerührt. Während der Reaktion fielen 38 g Wasser an. Das Reaktionsprodukt war ein gelbliches, festes Wachs. Kennzahlen: AZ (Aminzahl) 66,4; SZ 62,7 (berechnet: AZ = SZ = 73,6) b) Quaternierung mit Ethylenoxid (EO) 202,8 g (0,24 Mol) Reaktionsprodukt gemäss Beispiel la) (M 844,9), 21.1g (0,48 Mol) Ethylenoxid (100 % Überschuss) und 213,4 g Wasser wurden im Autoklaven unter Rühren auf 80Caufgeheizt und 2 h unter diesen Bedingungen (80 OC,3 bar) gehalten. Weisse, weiche Paste. Kennzahlen: AZ 33,8 (berechnet31,5), SZ 0,52, Wasserbestimmung(K. Fischer) 44,4 %. Beispiel 2 a) Amidierung einschliesslich Salzbildung 274,4 g (1 Mol) technische ölsäure (SZ 204,4) wurden auf 150Caufgeheizt und 51,05 g (0,5 Mol) Dimethylpropylendiamin innerhalb 10 min zugetropft. Nach beendetem Zutropfen wurde die Temperatur innerhalb 2,5 h auf 200Cgesteigert. Dabei sammelten sich 7,9 g Wasser im Wasserabscheider. Das Reaktionsprodukt war flüssig und klar und besass folgende Kennzahlen: SZ 82,9; AZ 87,2 (berechnet: AZ = SZ = 88,6) b) Quaternierung mit EO 214,3 g (0,33 Mol) Reaktionsprodukt gemäss Beispiel 2a) (M 642,9, ber. aus AZ 87,2), 29,04 g (0,66 Mol) Ethylenoxid (100 % Überschuss) und 214,0 g Wasser wurden im Autoklaven bei 80Cund 3 bar umgesetzt. Wie die stündliche Bestimmung der Säurezahl auswies, war die Reaktion nach 3 h beendet. Das Endprodukt bildete eine ca. 52 %ige gelbliche, weiche Paste. Kennzahlen: SZ 5,0; AZ 45,17(berechnet: 42,2).Beispiel 3 60,1 g (0,30 Mol) Laurinsäure, 26,7 g (0,30 Mol) Dimethylethanolamin, 56,4 g 1,2-Epoxydodecan (EpOZ (Epoxidzahl) 8,51, daraus ber. M 188,0) und 35,8 g destilliertes Wasser wurden zusammengegeben und in einer 500 ml Rührapparatur mit Stickstoffabdeckung auf 90 bis 95Cerwärmt. Nach 2,5 h war das Epoxid praktisch vollständig umgesetzt. Das Endprodukt fiel in Form einer ca. 80 %igen, weissen Paste an. Kennzahlen: Epoxidzahl (EpOZ) 0,06; SZ 5,1; AZ 96,9 (berechnet: 94,1). Prüfung der Weichmachereigenschaften Drei verschiedene bzw. verschieden vorbehandelte Textilien a) gehärtetes Frottiergewebe b) gehärtetes Moltongewebe c) vorgewaschenes Frottiergewebe wurden mit den zu prüfenden Substanzen, die in Form einer wässrigen Dispersion (0,3 g/l) vorlagen, in einem Wackergerät imprägniert. Die Behandlungsdauer betrug 10 min. Anschliessend erfolgte eine Trocknung der Textilien auf der Leine. Ein in Textilbewertungen erfahrener Personenkreis mit 6 Mitgliedern bestimmte die Griffnoten an jeweils zwei auf die gleiche Weise mit Wirkstoff vorbehandelten Gewebestücken. Die Benotungsskala durchläuft 0 bis 6, wobei 0 sehr hart (Behandlung mit Wasser) und 6 sehr weich (Behandlung mit Ditalgalkyl-dimethylammoniumchlorid) bedeutet. Tabelle 1 Versuchs- Ausgangsstoffe Griffnoten (0,3 g/l) Durch Nr. (Molverhältnis) gehärt. gehärt. vorgew. schnittsFrottier Molton Frottier wert 1* Laurinsäure-MethyldipropylentriaminEthylenoxid (3:1:1) 3,5 3,9 3,8 3,7 2* C12-C18 KokosölfettsäureschnittMethyldipropylentriamin-Ethylenoxid (3:1:1) 4,8 4,8 5,5 5,0 3* Isopalmitinsäure aus C16-GuerbetalkoholMethyldipropylentriamin-Ethylenoxid (3:1:1) 2,8 3,2 4,1 3,3 4* C16-C18-Rindertalgfettsäure-Methyldipro pylentriamin-Ethylenoxid (4:1:1) 5,3 5,3 1,5 4,0 5* Technische-Ölsäure-Methyldipropylen triamin-Ethylenoxid (3:1:1) 4,1 4,2 2,3 3,5 6** Laurinsäure-DimethylpropylendiaminEthylenoxid (2:1:1) 4,1 3,3 3,8 3,7 7** Isopalmitinsäure aus C16-GuerbetalkoholDimethylpropylendiamin-Ethylenoxid (2:1:1) 3,4 3,5 3,3 3,4 8** Technische Ölsäure-MethylpropylendiaminEthylenoxid (2:1: :1) 4,9 3,8 4,4 4,3 * = Herstellung nach Beispeil 1 ** = Herstellung nach Beispeil 2Tabelle 2 Versuchs- Ausgangsstoffe Griffnoten (0,3 g/l) Durch Nr. (Molverhältnis) gehärt. gehärt. vorgew. schnittsFrottier Molton Frottier wert9*** 1,2-Epoxydodecan-DimethylethanolaminLaurinsäure (1:1:1) 3,1 4,1 3,1 3,4 10*** 1,2-Epoxydodecan-DimethylethanolaminIsotridecansäure (1:1:1) 3,3 3,7 3,4 3,4 11*** 1,2-Epoxydodecan-DimethylethanolaminIsopalmitinsäure aus C16-Guerbetalkohol 3,1 3,1 3,1 3,1 (1:1:1) 12*** 1,2-Epoxyhexadecan-DimethylethanolaminEssigsäure (1:1: :1) 3,4 3,7 3,7 3,6 *** Herstellung nach Beispiel 3 BeisPiel 4 a) 76,7 g (0,25 Mol) Cl2-Alkylbenzolsulfonsäure(ABSS), M306,8422,3 g (0,25 Mol) Dimethylethanolamin (DMEA), M89,14 47,0 g (0,25 Mol) 1,2-Epoxydodecan (alpha-C12), M188,0 (berechnet aus EpOZ) und 36,5 g destilliertes Wasser wurden unter Rühren in einen Kolben gegeben, wobei sich das Reaktionsgemisch von selbst auf ca. 70Cerwärmte. Nach vierstündiger Reaktion bei 95Cwaren die Komponenten praktisch vollständig umgesetzt. Auswaage: 167,2 g eines gelben, breiigen Produktes Kennzahlen: SZ 25,4; EpOZ 0,15; AZ 5,6. Analog wurden die Produkte b), c) und d) hergestellt: b) 76,7 g (0,25 Mol) ABSS 22,3 g (0,25 Mol) DMEA 66,1 g (0,25 Mol) alpha-C16-Epoxid. ;264.5(berechnet ausEpOZ 6,05) 41,3 g destilliertes Wasser 95 OC,4,75 h Auswaage: 195 g gelbe, steife Paste Kennzahlen: SZ 19,7; EpOZ 0,18 c) 48,4 g (0,20 Mol) Hydropalmkern-Methylestersulfonsäure(HPK-ttESS),M242,2 (berechnet aus SZ 231,6) 17,8 g (0,20 Mol) DMEA 37,6 g (0,20 Mol)alpha-C12-Epoxid 26,0 g destilliertes Wasser 95C,5 h Auswaage: 117,1 g mittelbraune Paste Kennzahlen: SZ 31,7, EpOZ 0,17, AZ 16,5 d) 48,4 g (0,20 Mol) HPg-MESS17,8 g (0,20 Mol) DMEA 52,9 g (0,20 Mol) alpha-C16-Epoxid 29,8 g destilliertes Wasser 95 OC,4,5 h Auswaage: 140,9 g gelbe Paste Kennzahlen: SZ 27,7; EpOZ 0,27; AZ 16,6 BeisPiel 5 Herstellung der Dicarbonsäurederivate a) 145,0 g(0,376 Mol) Diacid (äquimolares Additionsprodukt aus Ölsäure und Acrylsäure der Fa. Westvaco), M385,5 (berechnet aus SZ 291,06) wurden auf 135Caufgeheizt und 38,4 g (0,376 Mol) Dimethylpropylendiamin (DMPDA), M102,2, unter Rühren innerhalb 30 min eingetropft. Innerhalb 2 h wurde die Temperatur auf 200Cgesteigert, wobei sich 6,3 ml (berechnet 6,77 ml) Wasser abschieden. Auswaage: 171,5 g gelbes, zähflüssiges Produkt, SZ 102,8; AZ 108,9 (berechnet 119,5). 171,5 g (0,333 Mol) des erhaltenen Halbamides wurden mit 29,3 g (0,666 Mol) Ethylenoxid (EO), M44,05,in 200,0 g destilliertem Wasser bei 80Cinnerhalb 1 h im Rührautoklaven umgesetzt. Auswaage: 363,6 g rotbraune Flüssigkeit, AZ 48,7.b) 419,07 g (0,75 Mol) Dimerfettsäure (Dim), Pripol 1022 (dimerisierte Tallölfettsäure der Fa. Unichema), VZ 200,8 (daraus berechnet M 558,7) wurden auf 1500Cerhitzt und 76,51 g (0,75 Mol) DMPDA unter Rühren innerhalb 30 min zugetropft. Die Temperatur wurde in aomin auf 200Cgesteigert und 3 h eingehalten. Während dieser Zeit schieden sich 13,5 ml (berechnet 13,5 ml) Wasser ab. Ausbeute ca. 460 g gelbes, klares, sehr zähflüssiges Produkt, AZ 83,2; SZ 78,7 (berechnet 87,2). 200,0 g (0,297 Mol) des erhaltenen Halbamids und 200,0 g destilliertes Wasser wurden mit 24,6 g (0,60 Mol) EO bei 80Cund 3 bar in 2,25 h in einem Rührautoklaven behandelt. Auswaage: 410 g hellfarbenes, zähflüssiges Produkt; SZ 2,0; AZ 39,8. Beispiel 6 66,1 g (0,25 Mol) alpha-C16 Epoxid (M264,5) 53,3 g (0,25 Mol) Dimethyldodecylamin (C12-DMA), M213,35 50,1 g (0,25 Mol) Laurinsäure (M 200,32) und 42,4 g destilliertes Wasser wurden 5 h bei 95Cgeruhrt. Auswaage: 202 g einer sehr viskosen, weissen Paste; SZ 5,9; EpOZ 0,17; AZ 66,0 (berechnet 66,3). Die nachfolgende Tabelle 3 gibt in gleicher Weise wie Tabellen 1 und 2 die Griffnoten bei der Verwendung der erfindungsgemässen quartären Ammoniumverbindungenwieder.Tabelle 3 Versuchs- Ausgangsstoffe Griffnoten (0,3 g/l) Durch Nr. (Molverhältnis) gehärt. gehärt. vorgew. schnittsFrottier Molton Frottier wert 13**** 1,2-Epoxydodecan-DimethylethanolaminC12-Alkylbenzolsulfonsäure (1:1:1) 3,2 3,0 2,8 3,0 14**** 1,2-Epoxyhexadecan-DimethylethanolaminC12-Alkylbenzolsulfonsäure (1:1:1) 3,6 3,8 2,8 3,4 15**** 1,2-Epoxydodecan-DimethylethanolaminHydropalmkern-Methylestersulfonsäure (1:1:1) 3,0 2,2 2,8 2,6 16**** 1,2-Epoxyhexadecan-DimethylethanolaminHydropalmkern-Methylestersulfonsäure (1:1:1) 2,8 3,5 3,0 3,1 17***** Diacid-Dimethylpropylendiamin-Ethylen oxid (1:1:1) 3,3 2,4 2,7 2,8 18***** Dimerfettsäure-DimethylpropylenaminEthylenoxid (1:1:1) 3,0 2,7 3,0 2,9 19****** 1,2-Epoxyhexadecan-DimethyldodecylaminLaurinsäure (1:1: :1) 4,8 4,1 4,6 4,5 **** = Herstellung nach Beispiel 4 ***** = Herstellung nach Beispiel 5 ****** = Herstellung nach Beispiel 6
权利要求:
ClaimsP a t e n t a n s p r ü c h e
1. Quartäre Ammoniumverbindungen der allgemeinen Formel (I)
wobei
R für einen geradkettigen und/oder verzweigtkettigen Alkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen steht, R1 für einen geradkettigen und/oder verzweigtkettigen gesättigten und/oder einfach oder mehrfach ungesättigten
Hydroxyalkylrest mit 2 bis 22 C-Atomen steht, R3 für einen Hydroxyalkylrest mit 2 bis 4 C-Atomen, einen Alkylrest mit 1 bis 22 C-Atomen, R2-CO-Y-(CH2) - oder
HOOC-R6-CO-Y-(CH2)m- steht, wobei Y für -NH- oder -O-,
R2 für einen geradkettigen und/oder verzweigtkettigen, gesättigten oder einfach und/oder mehrfach ungesättigten KohlenwasserStoffrest mit 8 bis 18 C-Atomen, m für 2 oder 3 und R für einen geradkettigen, gesättigten oder einfach oder mehrfach ungesättigten bivalenten
Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis 20 C-Atomen steht, R4 für einen geradkettigen und/oder verzweigtkettigen
Alkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen oder R2-CO-Y(CH2)m- steht, R5 für einen geradkettigen und/oder verzweigtkettigen, gesättigten oder einfach oder mehrfach ungesättigten
Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 22 C-Atomen steht und X für COO, OSO3 oder für SO3, steht.
2. Quartäre Ammoniumverbindungen nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß R 3 und R4 gleich sind und jeweils für
R2-CO-Y-(CH2)m stehen.
3. Quartäre Ammoniumverbindungen nach Ansprüchen 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, daß R5 und R2 gleich sind.
4. Quartäre Ammoniumverbindungen nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß R für einen Methylrest steht.
5. Quartäre Ammoniumverbindungen nach Ansprüchen 1 bis 4, ddaadduurrdch gekennzeichnet, daß R1 für einen N-2-Hydroxyethylrest steht.
6. Verfahren zur Herstellung von quartären Ammoniumverbindungen nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß manbezogen auf 1 Mol einer Verbindung der allgemeinen Formel
(II)
wobei R, R3 und R4 die oben genannte Bedeutung haben, mit wenigstens 1 Mol Alkansäure der allgemeinen Formel (III)
R5-X-H (III)
wobei R5 und X die oben genannte Bedeutung haben, und mit einem Mol Epoxyalkan der allgemeinen Formel (IV)
wobei R7 für einen geradkettigen und/oder verzweigtkettigen, langkettigen Alkylrest mit 6 bis 20 C-Atomen steht, unter
Quaternierung und Salzbildung umsetzt.
7. Verfahren zur Herstellung von quartären Ammoniumverbindungen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man bezogen auf 1 Mol einer Verbindung der allgemeinen Formel (II), in dem Fall, daß R3 für -(CH2)m-NH2 steht, diese mit 3 Mol Alkansäure der allgemeinen Formel (III) und mit 1 Mol Epoxyalkan der allgemeinen Formel (IV) umsetzt.
8. Verfahren zur Herstellung von quartären Ammoniumverbindungen nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man, bezogen auf 1 Mol einer Verbindung der allgemeinen Formel (V)
wobei m, R, R2 und R3 jeweils unabhängig voneinander die oben genannten Bedeutungen haben, diese mit 1 Mol eines Epoxya¬- kans der allgemeinen Formel (VI)
wobei R8 für einen geradkettigen und/oder verzweigtkettigen Alkylrest mit 1 bis 20 C-Atomen steht, umsetzt.
9. Verfahren zur Herstellung von quartären Ammoniumverbindungen nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man, bezogen auf 1 Mol einer Verbindung der allgemeinen Formel (VII)
wobei R5 und X jeweils unabhängig voneinander die oben genannten Bedeutungen haben und R3 für einen Hydroxyalkylrest mit 2 bis 4 C-Atomen und R4 für einen geradkettigen und/oder verzweigtkettigen, gesättigten oder einfach oder mehrfach ungesättigten Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 4 C-Atomen steht, mit 1 Mol eines Epoxyalkans der allgemeinen Formel
(IV) umsetzt.
10. Verfahren zur Herstellung von quartären Ammoniumverbindungen nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man, bezogen auf 1 Moi einer Verbindung der allgemeinen Formel (VIII)
wobei R3 und R4 jeweils unabhängig vonei•nander die oben genannte Bedeutung haben und n für eine ganze Zahl im Bereich von 5 bis 23 steht, mit 1 Mol Epoxyalkan der allgmeinen Formel (IV) und 1 Mol Alkansäure der allgemeinen Formel (III) gleichzeitig umsetzt.
11. Verfahren zur Herstellung von quartären Ammoniumverbindungen nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man 1 Mol einer Verbindung der allgemeinen Formel (II), wobei R3 für -(CH2)m-NH2 steht, mit 1 Mol Dicarbonsäure der allgemeinen Formel (IX)
HOOC-R6-COOH (IX) umsetzt.
12. Verfahren zur Herstellung von quartären Ammoniumverbindungen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß man 2 Mol einer Verbindung der allgemeinen Formel (II) mit 1 Mol Dicarbonsäure der allgemeinen Formel (IX) umsetzt.
13. Verfahren zur Herstellung von quartären Ammoniumverbindungen nach Ansprüchen 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß man die Quaternierung mit Ethylenoxid, Propylenoxid, 1,2-Epoxydodecan oder 1,2-Epoxyhexadecan durchführt.
14. Verwendung von quartären Ammoniumverbindungen nach Ansprüchen 1 bis 5 zum Weichmachen von Textilien.
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法律状态:
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