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Es ist bekannt, dass der Seifencharakter oder allgemein oberflächenaktive Charakter einer Substanz konstitutionell erklärt werden kann durch die gleichzeitige Anwesenheit ausgeprägt hydrophober und hydrophiler Reste im Molekül. So ist z. B. in der gewöhnlichen Seife, also etwa im Natriumpalmitat, die COONa-Gruppe als ausgesprochen hydrophil und demgegenüber der Kohlenwasserstoffrest C1sH31 als ebenso ausgesprochen hydrophob zu bezeichnen. Ganz ähnlich liegen die Verhältnisse bei den zahlreichen als Waschmittel verwendbaren Sulfonsäuren. Auch bei gewissen quartären Ammoniumverbindungen (s. z. B. britische Patentschrift Nr. 294582) treten stark oberflächenaktive Eigenschaften in wässriger Lösung auf ; das quartäre Stickstoffatom übernimmt hier die Rolle des hydrophilen Restes.
Es wurde nun gefunden, dass man durch Umsetzung heteroeyeliseher Verbindungen, die ein tertiäres Ringstickstoffatom enthalten, mit wenigstens 4 C-Atome im Molekül enthaltenden Halogenwasserstoffsäureestern von aliphatischen Ätheralkoholen, Esteralkoholen oder Oxysäureestern bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck zu wasserlöslichen Produkten gelangt, die in Lösung weder durch Leicht- noch durch Schwermetall salze in beliebiger Konzentration ausgefällt bzw. ausgesalzen werden.
An Stelle der genannten Halogenwasserstoffsäureester von Ätheralkoholen, Esteralkoholen oder Oxysäureestern können auch deren Bildungskomponenten auf die heterocyclischen Verbindungen zur Einwirkung gebracht werden.
Die erforderliche Reaktionstemperatur liegt ungefähr zwischen 50 und 200 ; der nötige Druck stellt sich durch die Ausführung der Reaktion im geschlossenen Apparat von selbst ein.
Die nach vorliegendem Verfahren erhältlichen quartären Ammoniumverbindungen sind weitgehend unempfindlich gegen Oxydationsmittel, konzentrierte Alkalien und konzentrierte Säuren. Man kann z. B. die Chloride durch Abrauchen mit Salpetersäure ohne Schwierigkeiten in die Nitrate überführen ; ähnliches gilt für alle andern Säuren. Ferner lösen sie sich in konzentrierten Säuren und zeigen hierin ähnlich wie in wässriger Lösung stark dispergierende Eigenschaften. Die wässrigen Lösungen der quartären Ammoniumhalogenide ergeben mit Silbersalzen keine Niederschläge, sondern hochdisperse Silberhalogenidsole.
Zur Durchführung des Verfahrens können z. B. Pyridin, Chinolin und Isochinolin sowie auch deren Homologe und Derivate, z. B. 3-Methyl-2-isopropylchinolin, die drei isomeren Pieoline und Aminopyridine, ferner Verbindungen der Imidazol-, Pyrimidin-und Chinazolinreihe als Ausgangsstoffe
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essigsäure-n-decylester ist aus n-Decylalkohol und Chloressigsäure ebenfalls durch Verestern mit Chlorwasserstoff als Katalysator erhältlich.
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Die Reindarstellung irgendeines Ausgangsmaterials ist fast immer überflüssig, da die quartären Ammoniumhalogenide sich in den in Frage kommenden Verunreinigungen nicht lösen und hievon leicht getrennt werden können. Hiemit im Zusammenhang empfiehlt es sieh ferner, einen kleinen Überschuss der Halogenverbindung anzuwenden, der. später leicht von der ausgeschiedenen quartären Ammoniumverbindung abgegossen oder mit Benzol herausgelöst werden kann. Unter diesen Umständen erhält man auch bei Verwendung von Pyridin geruchlos Produkte.
Beispiel 1 : Äquimolekulare Mengen von Pyridin und ss-Bromäthyl-n-decyläther werden im Autoklaven auf 150-1800 erhitzt. Die Reaktion ist beendet, wenn eine Probe des Produktes sich in warmem Wasser klar löst.
Beispiel 2 : 1 Mol Chinolin wird im Autoklaven mit 1'25 Mol Bromessigsäure-n-deeylester auf 180-2000 erhitzt, bis eine Probe sich als in warmem Wasser löslich erweist.
Beispiel 3 : ss-Jodäthyl-n-decyläther wird mit der einfach molekularen Menge eines Gemisches der isomeren Methylpyridine vermischt und im Autoklaven auf 100-1100 erhitzt, bis eine Probe in warmem Wasser annähernd klar löslich ist.
Beispiel 4 : 79 Gew.-Teile Pyridin werden im Autoklaven mit 226 Gew.-Teilen Glykol-mono-ndodecyläther und 120 Gew.-Teilen höchst konzentrierter Bromwasserstoffsäure einige Stunden auf 250 erhitzt. Das sich abscheidende ss- [n-Dodecyloxy]-äthylpyridiniumbromid wird durch Abspülen mit Äther gereinigt.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1.. Verfahren zur Darstellung von als Netz-, Dispergier-, Emulgier-, Wasch-u. dgl. Mittel verwendbaren quartären Ammoniumverbindungen, dadurch gekennzeichnet, dass man auf heterocyclische Verbindungen mit tertiärem Ringstickstoff Halogenwasserstoffsäureester von aliphatischen Ätheralkoholen, Esteralkoholen oder Oxysäureestern mit wenigstens 4 C-Atomen im Molekül bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck einwirken lässt.