AT387960B - Verfahren zur herstellung von alkylaminoethylaminoethylglycinen - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der allgemeinen Formel 
Alk   (NHCHCHNHCHCOOH, (I)   und deren Alkalisalzen, worin Alk eine Alkylgruppe mit 8 bis 18 C-Atomen bedeutet. 



   Diese Substanzen sind wertvolle Wirkstoffe bei der Herstellung von Desinfektionsmitteln. 



  Sie haben gute bakterizide Eigenschaften, ohne toxisch zu sein (Horn et al., Handbuch der Desinfektion und Sterilisation I,   S. 341,   VEB Verlag Berlin, 1972). 



   Die Wirkstoffe Alkylaminoäthylaminoäthylglycin sind nicht neu. Die Herstellung der Substanzen wird in mehreren Patentschriften beschrieben (US-PS Nr. 2, 717, 850, DK-PS Nr. 77145, Nr. 846042, Nr. 947972). 



   In diesen bekannten Verfahren erfolgt die Herstellung der Substanzen durch Umsetzen von Alkylchloriden mit Diäthylentriamin. Die daraus entstehenden Umsetzungsprodukte werden mit Chloressigsäure zur Reaktion gebracht und man erhält Alkylaminoäthylaminoäthylglycin HCI : 
 EMI1.1 
 
Durch die Reaktion der Monochloressigsäure mit dem Amin enthält das Reaktionsprodukt Chlorid. Das Chlorid bewirkt in wässeriger Verdünnung Korrosion in Desinfektionsmittelleitungen. 



  Zur Vermeidung der Korrosion muss das Chlorid durch aufwendige Verfahren entfernt werden (s.   z. B.   AT-PS Nr. 378953). Ferner muss die Reaktion mit Chloressigsäure in hochlegierten Stahlapparaturen durchgeführt werden. Bei dem beschriebenen Verfahren entfällt dieser Nachteil. 



  Man findet mit V4A-Apparaturen das Auslangen. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren führt ferner zu einem wesentlich einheitlicheren Produkt, das ausserdem frei von Chlorid ist. 



   Es wurde überraschend gefunden, dass an Stelle von Chloressigsäure vorteilhaft Glyoxal eingesetzt werden kann und zu den gewünschten Verbindungen führt. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung der eingangs genannten Verbindungen besteht demnach darin, dass man ein Alkylamin der allgemeinen Formel   Alk (NHCH CHNH,, (II)    worin Alk die oben angegebene Bedeutung hat, mit Glyoxal in wässerigem Milieu in der Wärme unter Bildung einer Schiff'schen Base der allgemeinen Formel 
 EMI1.2 
 worin Alk wieder die oben angegebene Bedeutung hat, umsetzt und eine Verbindung der Formel (III) durch Erhitzen in wässerigem Medium, vorzugsweise im neutralen oder alkalischen Bereich, in eine Verbindung der Formel (I) überführt. 



   Die Umsetzung des Amins der Formel II mit Glyoxal wird zweckmässigerweise durch Erhitzen am Rückfluss durchgeführt. 



   Den zweiten Reaktionsschritt führt man vorteilhafterweise bei einem PH-Wert von 7, 5 bis 9 durch. Im sauren Bereich kann es zur Spaltung der Schiff'schen Base kommen. 

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 Die Reaktion verläuft vermutlich gemäss folgendem Formelschema : 
 EMI2.1 
 
Im ersten Reaktionsschritt reagiert das Alkylamin mit Glyoxal zu einer Schiff'schen Base. 



  Im zweiten Schritt führt die Addition von Wasser an diese Schiff'sehe Base unter Umlagerung zum gewünschten Glycin. 



   Zunächst entsteht vermutlich teilweise auch die doppelte Schiff'sche Base, die mit einem weiteren Molekül Glyoxal dann in 2 einfache Schiff'sche Basen gespalten wird : 
 EMI2.2 
 sodass sich folgende Bruttogleichung ergibt : 
 EMI2.3 
 
Aus dem Reaktionsschema ist ersichtlich, warum das erfindungsgemässe Verfahren vorteilhaft ist. 



   Während beim bisherigen Verfahren die Chloressigsäure sowohl mit primären als auch sekundären Aminogruppen reagieren kann und somit zu einer Reihe von Nebenprodukten führt, reagiert Glyoxal nur mit primären Aminen zu   Schiff'schen Basen.   



   Die Reaktion kann also nur mit dem endständigen Stickstoff erfolgen und führt dadurch zu einer einheitlichen Verbindung. Da Glyoxal kein Chlor enthält, ist das Endprodukt auch chloridfrei. 



   Es war überraschend, dass nach Addition von Wasser an die Schiff'sche Base das entsprechende Glycin erhalten wurde und nicht in Umkehr der Bildung der Schiff'schen Base eine Spaltung erfolgte. 



   Eine Disproportionierung von Glyoxal zu Hydroxyessigsäure ist wohl bekannt (CannizzaroReaktion). Das erhaltene Glycin lässt sich als Reaktionsprodukt der Hydroxyessigsäure mit einem Alkylamin auffassen. 

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   Dennoch muss im gegenständlichen Fall ein anderer Reaktionsmechanismus angenommen werden, da Hydroxyessigsäure selbst unter den vorliegenden Reaktionsbedingungen nicht in nennenswertem Mass mit den eingesetzten Aminen reagiert. 



   Man muss daher annehmen, dass die Schiff'sche Base Wasser addiert und danach eine Umlagerung, unter Wanderung des Wasserstoffatoms, zum Glycin erfolgt. Solche Reaktionen sind nicht allgemein bekannt. Sie werden   z. B.   in den Lehrbüchern Beyer (Lehrbuch der organischen Chemie, S. Hirzel Verlag, Stuttgart), Ferrit Reaktionen der organischen Synthese,   G. Thieme   Verlag, Stuttgart) nicht beschrieben. 



   Die vorliegende Reaktion scheint eine Besonderheit zu sein. 



   Diaminopropan und dessen Derivate reagieren unter gleichen Bedingungen nicht in nennenswertem Mass. Aliphatische Amine, die nur einen'Stickstoff enthalten, reagieren nicht zu den Glycinen. 



   Die Reaktionsfähigkeit scheint an das Vorhandensein eines Stickstoffatoms in Y-Stellung gebunden zu sein. Möglicherweise ist bei aliphatischen Aminen ein Stickstoffatom in Y-Stellung zum primären Amin in der Kette essentiell im Sinne eines Nachbargruppeneffektes, so dass eine Autokatalyse vorliegt. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren wird an Hand der folgenden Beispiele erläutert :
Beispiel 1 : Man mischt 1, 4 kg   n- (3, 6-Diaza) -octadecylamin   mit 4   l   Wasser und erwärmt auf Rückfluss. Man fügt unter Rückfluss portionsweise 4, 4 kg einer Lösung von 6, 5% Glyoxal in Wasser während 8 h zu. Danach wird eine weitere Stunde auf Rückfluss erwärmt. Man stellt den pH-Wert mit Natronlauge auf PH 8 bis 8, 5 ein und erhält 9, 8 kg einer zirka 17%igen Lösung von Dodecylaminoäthylaminoäthylglycin in Wasser. 



   Beispiel 2 : Man mischt 1, 7 kg   n- (3, 6-Diaza)-docosylamin   mit   3, 7 l   Wasser und erwärmt auf Rückfluss. Man fügt unter Rückfluss portionsweise 4, 4 kg einer Lösung von 6, 5% Glyoxal in Wasser während 8 h zu. Danach wird eine weitere Stunde auf Rückfluss erwärmt. Man stellt den PH-Wert mit Natronlauge auf PH 8 bis 8, 5 ein und erhält 9, 8 kg einer zirka 20%igen Lösung von Hexadecylaminoäthylaminoäthylglycin in Wasser. 



   Beispiel 3 : Man mischt 1, 1 kg   n- (3, 6 Diaza)-tetradecylamin   mit   4, 3 l   Wasser und erwärmt auf Rückfluss. Man fügt unter Rückfluss portionsweise 4, 4 kg einer Lösung von 6, 5% Glyoxal in Wasser während 8 Stunden zu. Danach wird eine weitere Stunde auf Rückfluss erwärmt. Man stellt den PH-Wert mit Natronlauge auf PH 8 bis 8, 5 ein und erhält 9, 8 kg einer zirka 14%igen Lösung von Octylaminoäthylaminoäthylglycin in Wasser. 



   Die gemäss den Beispielen 1 bis 3 erhaltenen Verbindungen wurden wie folgt charakterisiert :
Dünnschichtchromatographie ; Fertigplatten Merck Kieselgel 60 F 254 ; Art Nr. 5554. 



   Laufmittel : 7 Teile n-Propanol ; 3 Teile   Diäthyläther ; 1, 5   Teile Ammoniak conc. ;   0, 5   Teile Chloroform. 



   Rf-Wert : 0, 4. 

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Herstellung von Alkylaminoäthylaminoäthylglycinen der allgemeinen Formel EMI3.1 und deren Alkalisalzen, worin Alk eine Alkylgruppe mit 8 bis 18 C-Atomen bedeutet, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Alkylamin der allgemeinen Formel Alk (NHCH CH) NH, (II) worin Alk die oben angegebene Bedeutung hat, mit Glyoxal in wässerigem Milieu in der Wärme unter Bildung einer Schiff'schen Base der allgemeinen Formel <Desc/Clms Page number 4> EMI4.1 worin Alk wieder die oben angegebene Bedeutung hat, umsetzt und eine Verbindung der Formel (III) durch Erhitzen in wässerigen Medium, vorzugsweise im neutralen oder alkalischen Bereich, in eine Verbindung der Formel (I) überführt.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Reaktion des Amins der Formel (II) mit Glyoxal durch Erhitzen am Rückfluss durchführt.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man den zweiten Reaktionsschritt bei einem PH-Wert von 7, 5 bis 9 durchführt.