CS239963B1 - Process for preparing quaternary ammonium salts - Google Patents

Process for preparing quaternary ammonium salts Download PDF

Info

Publication number
CS239963B1
CS239963B1 CS842210A CS221084A CS239963B1 CS 239963 B1 CS239963 B1 CS 239963B1 CS 842210 A CS842210 A CS 842210A CS 221084 A CS221084 A CS 221084A CS 239963 B1 CS239963 B1 CS 239963B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
quaternary ammonium
carbon atoms
epichlorohydrin
ammonium salts
water
Prior art date
Application number
CS842210A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS221084A1 (en
Inventor
Zdenek Raif
Jaroslav Vacha
Ludvik Bechtold
Frantisek Krsnak
Original Assignee
Zdenek Raif
Jaroslav Vacha
Ludvik Bechtold
Frantisek Krsnak
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zdenek Raif, Jaroslav Vacha, Ludvik Bechtold, Frantisek Krsnak filed Critical Zdenek Raif
Priority to CS842210A priority Critical patent/CS239963B1/en
Publication of CS221084A1 publication Critical patent/CS221084A1/en
Publication of CS239963B1 publication Critical patent/CS239963B1/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Způsob přípravy kvarterních amoniových solí na bázi alifatického alkoholu, epichlorhydrinu a terciárního alifatického aminu. Alifatický alkohol se 4 až 22 atomy uhlíku v řetězci se ponechá za přítomnosti kyseliny fluoroborité zreagovat s 1,0 až 1,5 ekvivalenty epichlorhydrinu při teplotě 90 až 150 °G, načež vzniklý meziprodukt se do neředění vodou při teplotě 80 až 110 °C kvarternizuje s terciárním aminem obecného vzorce N----- -R2s kde 2 3 zna^^ alkyl s počtem uhlíku 1 až 4 a nebo hydroxyalkyl se 2 až 4 atomy uhlíku. Kvarterní amoniové sloučeniny, připravené podle našeho postupu ve formě 20 až 60% vodných roztoků, tvoří vodojasné až světležluté, silně pěnící roztoky, neomezeně stélé.Method for preparing quaternary ammonium salts based on aliphatic alcohol, epichlorohydrin and tertiary aliphatic amine. An aliphatic alcohol with 4 to 22 carbon atoms in the chain is allowed to react with 1.0 to 1.5 equivalents of epichlorohydrin in the presence of fluoroboric acid at a temperature of 90 to 150 °C, after which the resulting intermediate is quaternized undiluted with water at a temperature of 80 to 110 °C with a tertiary amine of the general formula N----- -R2s where 2 3 is an alkyl with 1 to 4 carbon atoms or a hydroxyalkyl with 2 to 4 carbon atoms. Quaternary ammonium compounds, prepared according to our procedure in the form of 20 to 60% aqueous solutions, form water-clear to light yellow, strongly foaming solutions, of unlimited stability.

Description

Vynález se týká nového způsobu přípravy kvarterních amoniových solí na bázi alifatických alkoholů, epichlorhydřinu a terciárních alifatických aminů.The invention relates to a novel process for the preparation of quaternary ammonium salts based on aliphatic alcohols, epichlorohydrin and tertiary aliphatic amines.

Kvarterní amoniové sloučeniny jsou ionogenní, kationaktivně disociující tensidy a jsou velmi důležitou skupinou látek. Jejich hydrofobní část molekuly je součástí kationu, jenž je prakticky vždy amoniový, většinou kvarterní, výjimečně jiný oniový iont. Lze je znázornit obecným vzorcem:Quaternary ammonium compounds are ionic, cationically dissociating surfactants and are a very important group of substances. Their hydrophobic part of the molecule is part of a cation, which is practically always ammonium, mostly quaternary, exceptionally different onium ion. They can be represented by the general formula:

R\ XR3 Bi «1 Xfi2 kde R je hydrofobní část, která musí být výšemolekulární, minimálně s 8 atomy uhlíku v přímém řetězci. Tento alkyl však může být přiDojen i k aromatickému jádru, případně aralkylové skupiny. R \ X R 3 Bi «1 XFI 2 wherein R is a hydrophobic moiety which has to be relatively high molecular weight, with at least 8 carbon atoms in a straight chain. However, this alkyl may also be attached to an aromatic ring or an aralkyl group.

Ri,2,3 aryl, respektive Η, x je hydrofilní část, přičemž anion může být následující povahy: R 1, 2,3 aryl and Η, x respectively are the hydrophilic moieties, wherein the anion may be of the following nature:

Cl®, Br®, J@, CH3OSO3 e, C^OSO.®, CH-jCOO®, ΟΗθ .CL®, Br® J @, CH 3 OSO 3 e C ^ OSO.®, CH jCOO®, ΟΗθ.

Použití těchto sloučenin je značně rozšířené a rozmanité.The use of these compounds is widespread and varied.

Z literatury je známa jediná analogická příprava kvarterních amoniových solí, které se připravují reakcí halohydřínových sloučenin s terciárními aminy.Wle Japan Kokai 7564 206(1975) se halohydrinová sloučenina připravuje z 520 dílů oktanolu, na který se v kyselém prostředí za katalysy 2 dílů BF-. v dietyleteru při 60 O až 70 C během 2 hodin na adduje 296 dílů epichlorhydřinu.Reakční směs se zahřívá při 110 C další 1 hodinu, čímž vznikne 222 dílů chlorhydrineteru, který se zreaguje se 106 díly trietylaminu. Reakce se orovádí ve vodném Drostředí za refluxu při 85 až 9§°C oo dobu 15 hodin za vzniku kvarterní amoniové soli. Obdobně reagují aminy ( CH3^NCHpCHpOH,(C2H5)2CH2CH2OH,(OHCH2OH2)3N.The only analogous preparation of quaternary ammonium salts prepared from the reaction of halohydrin compounds with tertiary amines is known from the literature.Wle Japan Kokai 7564 206 (1975), the halohydrin compound is prepared from 520 parts of octanol to which 2 parts of BF- . The reaction mixture was heated at 110 ° C for an additional 1 hour to give 222 parts of the chlorohydrin, which was reacted with 106 parts of triethylamine. The reaction is carried out in aqueous medium under reflux at 85-9 ° C for 15 hours to give the quaternary ammonium salt. Similarly, the amines (CH 3 N 2 CH 2 CH 2 OH, (C 2 H 5 ) 2 CH 2 CH 2 OH, (OHCH 2 OH 2 ) 3 N) react.

-λ'-λ '

239 963239 963

Nevýhody dosud známého způsobu přípravy kvarterních amoniových solí tohoto typu odstraňuje způsob přípravy kvarterních amoniových solí na bázi alifatických alkoholů podle vynálezu, který spočívá v tom, že se alifatický alkoholjse 4 až 22 atomy uhlíku v řetězci ponechá za přítomnosti kyseliny fluoroborité zreagovat s 1,0 až 1,5 ekvivalenty, s výhodou 1,10 až 1,15 ekvivalenty epichlorhydrinu při teplotě 90 až 150°C, s výhodou 110 až 130°C, načež vzniklý meziprodukt se po naředění vodou při teplotě 80 až 110°0 kvarternízuje s terciárním aminem obecného vzorce — R,Disadvantages of the hitherto known process for the preparation of quaternary ammonium salts of this type are eliminated by the process for the preparation of the quaternary ammonium salts based on aliphatic alcohols according to the invention, which consists in reacting an aliphatic alcohol having 4 to 22 carbon atoms in the chain in the presence of fluoroboric acid 1.5 equivalents, preferably 1.10 to 1.15 equivalents of epichlorohydrin at 90 to 150 ° C, preferably 110 to 130 ° C, after which the resulting intermediate is quaternized with tertiary amine after dilution with water at 80 to 110 ° 0 - R,

i.and.

kde R, R xv9, R7 značí alkyl s počtem uhlíku 1 až 4 a nebo hydroxy2» 3 alkyl se 2 až 4 atomy uhlíku.wherein R, R xv 9 , R 7 denotes alkyl having a carbon number of 1 to 4 or hydroxy 2 to 3 alkyl having 2 to 4 carbon atoms.

Předností našeho postupu jsou vysoké, Drakticky kvantitativní výtěžky při maximální jednoduchosti výroby. Při zvýšeném molárním poměru 1,15 mol epichlorhydrinu vůči 1,0 mol alkoholu vyreaguje prakticky beze zbytku veškerý alifatický alkohol za vzniku mono-, di- a tri- chlorhydrineteru a reakční směs neobsahuje volný epichlorhydrin a odpadá tudíž obtížné oddělování nevyreagovaného alkoholu. Rovněž kvarternizace mono-, di- a trichlorhydrineterů při našem postupu vzniklých probíhá s vysokým výtěžkem, prakticky kvantitativně. Nezkvarternizováno zůstane pou ze zhruba 6 % z nasazeného dimetylaminoetanolu. Při použiti trietylaminu zůstává nevyreagováno zhruba 15 % z nasazeného stechiometrického množství trietylaminů. Empiricky jsme nalezli, že reaktivita terciárních substituovaných aminů klesá v oořadí:The advantages of our process are high, quantitatively yields with maximum ease of production. With an increased molar ratio of 1.15 moles of epichlorohydrin to 1.0 moles of alcohol, all the aliphatic alcohol reacts almost completely to form the mono-, di- and trichlorohydrineter and the reaction mixture does not contain free epichlorohydrin and thus eliminates the difficult separation of unreacted alcohol. Similarly, the quaternization of mono-, di- and trichlorohydrin ethers in our process results in a high yield, practically quantitatively. About 6% of the dimethylaminoethanol used remains unqualified. When using triethylamine, about 15% of the stoichiometric amount of triethylamine employed remains unreacted. We have found empirically that the reactivity of tertiary substituted amines decreases in the order:

C2H5 (CH3)2NCH2CH20H C 2 H 5 (CH 3) 2 NCH 2 CH 2 OH

C2H5OHC 2 H 5 OH

C2H5OHC 2 H 5 OH

C2H5OHC 2 H 5 OH

C2H5'OHC 2 H 5 OH

Kvarterní amoniové sloučeniny připravené podle našeho postupu ve formě 20 až 50%.vodných roztoků tvoří vodojasné až světle žluté roztoky, neomezeně stálé.The quaternary ammonium compounds prepared according to our process in the form of 20 to 50% aqueous solutions are water-to-pale yellow solutions, unlimited in stability.

Příklad 1 239 963Example 1 239 963

Do 1,5 1 sulfonační baňky, opatřené kapačkou, teploměrem, zpětným chladičem a KPG míchadlem se předloží 133,5 g směsného alifatického alkoholu Cg až C^q o průměrné molekulové hmotnostiA 1.5 L sulfonation flask equipped with a dropper, thermometer, reflux condenser and KPG stirrer was charged with 133.5 g of an average molecular weight aliphatic alcohol C8 to C18.

130 až 137. Přidá se 1 g vodného roztoku 40% kyseliny fluoroborité, vyhřeje na 98°C, načež se z kapačky přikapává epichlorhydrin o tak, aby se teplota reakční směsi držela v rozmezí 110 až 125 C.130-137. 1 g of an aqueous solution of 40% fluoroboric acid is added, heated to 98 ° C, and epichlorohydrin is added dropwise from the dropper so that the temperature of the reaction mixture is maintained between 110 and 125 ° C.

Po vydávkování 103,5 g epichlorhydrinu (trvá zhruba 1 hodinu) se doreaguje za stálého mícháni další 1 hodinu při 110°C. Po přídavku 316 g vody se směs reakčního produktu s vodou vyhřeje na 90 C, načež se z kapačky vydávkuje během 15 minut 94 g dimetylaminoetanolu. Po 1 hodině míchání při 90 až 95°C se získá čirý, vodojasný, světle žlutý roztok. Produkt se zhodnoty pH 9 až 10, způsobené přítomností malého množství nezreagovaného dimetylaminoetanolu, upraví přídavkem 3 g kyseliny octové na hodnotu pH 6 až 7.After dispensing 103.5 g of epichlorohydrin (approximately 1 hour), it is reacted with stirring at 110 ° C for a further 1 hour. After addition of 316 g of water, the reaction product-water mixture is heated to 90 DEG C. and then 94 g of dimethylaminoethanol is dispensed from the dropper over 15 minutes. After stirring at 90-95 ° C for 1 hour, a clear, water-clear, light yellow solution was obtained. The product is adjusted to a pH of 6-7 by adding 3 g of acetic acid with a pH of 9-10 caused by the presence of a small amount of unreacted dimethylaminoethanol.

Získá se 651 g čirého produktu s obsahem 50 % účinné látky, který poskytuje při ředění vodou čiré, silně pěnící roztoky.651 g of a clear product containing 50% of active ingredient are obtained, which gives clear, strongly foaming solutions when diluted with water.

Příklad 2Example 2

Do 1,5 1 sulfonační baňky, opatřené kapačkou, teploměrem, zpětným chladičem a KPG míchadlem se předloží 210 g směsného alifatického alkoholu C^2 Cj.8 0 průměrné molekulové hmotnosti 204 až 216. Přidá se 1 g 40% kyseliny fluoroborité, vyhřeje na 100°C, načež se přikapává epichlorhydrin takovou rychlostí, aby se teplota reakční směsi držela v rozmezí 110 až 120°C. Po vydávkování 103,5 g epichlorhydrinu, které trvá asi 1 hodinu, se reakční směs ponechá doreagovat při 110°C další 1 hodinu. Reakční meziprodukt se zředí 940 g vody, vyhřeje na 90 C načež se započne s dávkováním dimetylaminoetanolu. Nadávkování veškerého množství 94 g dimetylaminoetanolu (zhruha 5% přebytek) trvá asi 15 minut.To a 1.5 L sulfonation flask equipped with a dropper, thermometer, reflux condenser and KPG stirrer was added 210 g of a mixed aliphatic alcohol C 2 to C 18 of an average molecular weight of 204 to 216. Add 1 g of 40% fluoroboric acid, heating The epichlorohydrin is added dropwise at a rate such that the temperature of the reaction mixture is maintained between 110 and 120 ° C. After dispensing 103.5 g of epichlorohydrin, which lasts about 1 hour, the reaction mixture is allowed to react at 110 ° C for a further 1 hour. The reaction intermediate was diluted with 940 g of water, heated to 90 ° C, and dosing of dimethylaminoethanol was started. Dosing of all 94 g of dimethylaminoethanol (about 5% excess) takes about 15 minutes.

Po 1 hodině kvarternizace při teolotě 90 až 102°C se získá čirý, vodojasný, světle žlutý roztok s obsahem 30 % účinné látky.After 1 hour of quaternization at a temperature of 90-102 ° C, a clear, cloudy, pale yellow solution is obtained containing 30% of the active ingredient.

Produkt se z hodnoty pH 9 až 10 upraví ria hodnotu pH 6 až 7 přídavkem 4,5 g koncentrované kyseliny octové.The product is adjusted from pH 9-10 to pH 6-7 by addition of 4.5 g concentrated acetic acid.

Získá se 1 353 g čirého produktu s obsahem 30 % účinné látky, která poskytuje při ředění vodou, čiré, silně pěnící roztoky.There are obtained 1353 g of a clear product containing 30% of the active compound which, when diluted with water, gives clear, strongly foaming solutions.

Příklad 3Example 3

Do 1,5 1 sulfonační baňky opatřené kapačkou, teploměrem, zpětným chladičem a KPG míchadlem se předloží 130 g 2-etylhexanolu a přidá 1 g 40% kyseliny fluoroborité. Po vyhřátí na 110°CTo a 1.5 L sulfonation flask equipped with a dropper, thermometer, reflux condenser and KPG stirrer was added 130 g of 2-ethylhexanol and 1 g of 40% fluoroboric acid was added. After heating to 110 ° C

- h239 963 se přikapává epichiorhydrin takovou rychlostí, aby se teplota držela v rozmezí 110 až 120°C, po vydávkování 103»5 S epichlorhydrinu se reakční směs ponechá doreagovat při 110°c za míchání 1 hodinu. K reakčnímu meziproduktu se přidá 313 g vody, vyhřeje na 90°C, načež se započne e dávkováním dimetylaminoetfuiolu. Po nadávkování 94 g dimetylaminoetanolu, které trvá asi 15 minut, se ponechá reakční směs kvarternizovat při 90 až 102°C. Přídavkem 3,5 g koncentrované kyseliny octové se upraví pH na hodnotu 6 ažh239 963 was added dropwise with epichiorhydrin at a rate such that the temperature was maintained in the range of 110-120 ° C; 313 g of water are added to the reaction intermediate, heated to 90 ° C, and then dimethylaminoethylfluol is metered in. After the addition of 94 g of dimethylaminoethanol, which takes about 15 minutes, the reaction mixture is allowed to quaternize at 90 to 102 ° C. The pH is adjusted to 6 to 6 by the addition of 3.5 g of concentrated acetic acid

7.7.

Získá se 645 g čirého produktu s obsahem 50 % účinné látky, který poskytuje při ředění vodou čiré, silně pěnící roztoky.645 g of a clear product containing 50% of the active ingredient are obtained which, when diluted with water, gives clear, strongly foaming solutions.

Claims (1)

Způsob ořípravy kvarterních amoniových solí na bázi alifatických alkoholů, vyznačený tím, že se alifatický alkohol se 4 až 22 atomy uhlíku v řetězci ponechá za přítomnosti kyseliny fluo-. roborité zreagovat s 1,0 až 1,5 ekvivalenty, s výhodou 1,10 až 1,15 ekvivalenty epichlorhydrinu při teplotě 90 až 150 C,s výhodou 110 až 130°C, načež vzniklý meziprodukt se po naředění vodou oProcess for the preparation of quaternary ammonium salts based on aliphatic alcohols, characterized in that the aliphatic alcohol having 4 to 22 carbon atoms in the chain is left in the presence of fluoro-acid. roborites are reacted with 1.0 to 1.5 equivalents, preferably 1.10 to 1.15 equivalents of epichlorohydrin at a temperature of 90 to 150 ° C, preferably 110 to 130 ° C, after which the resulting intermediate is diluted with water to při teplotě 80 až 110 C kvarternizuje s terciárním aminem obecného vzorce i1 at a temperature of 80 DEG to 110 DEG C. it is quaternized with a tertiary amine of the formula (I ) N-r2 R3 kde , R2, Rj značí alkyl s počtem uhlíku 1 až 4 a nebo hydroxyalkyl se 2 až 4 atomy uhlíku.N- r 2 R 3 wherein, R 2 , R 3 is alkyl having a carbon number of 1 to 4 or hydroxyalkyl having 2 to 4 carbon atoms.
CS842210A 1984-03-28 1984-03-28 Process for preparing quaternary ammonium salts CS239963B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS842210A CS239963B1 (en) 1984-03-28 1984-03-28 Process for preparing quaternary ammonium salts

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS842210A CS239963B1 (en) 1984-03-28 1984-03-28 Process for preparing quaternary ammonium salts

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS221084A1 CS221084A1 (en) 1985-06-13
CS239963B1 true CS239963B1 (en) 1986-01-16

Family

ID=5358578

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS842210A CS239963B1 (en) 1984-03-28 1984-03-28 Process for preparing quaternary ammonium salts

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS239963B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS221084A1 (en) 1985-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6489498B2 (en) Silanes with hydrophilic groups, their synthesis and use as surfactants in aqueous media
US6900313B2 (en) Chiral ionic liquids
US4845256A (en) Production of silyl quaternary ammonium compounds
JPH02139026A (en) Fluo-chemical surface-active agent and its manufacturing process
CS239963B1 (en) Process for preparing quaternary ammonium salts
CA1244457A (en) Perfluoroalkyl-alkylthio-, -sulfinyl- or -sulfonyl- alkylene glycidyl ethers, a process for their production and their use
Biresaw et al. Size vs. reactivity in" organized assemblies": deacylation and dephosphorylation in functionalized assemblies
US4066673A (en) Process for making quaternary amines of epichlorohydrin
EP0080478A1 (en) N-hydroxyethylated macrocyclic polyamines, the preparation of such amines and their use.
KR920007236B1 (en) Process for producing iminootadine 3-alkylbenzene sulfonates
US4214102A (en) Amino-ether amphoteric surface-active compounds
EP0280115B1 (en) Oil proof composition for paper
CS240835B1 (en) Process for preparing quaternary ammonium salts
CS239964B1 (en) Process for preparing quaternary ammonium salts
PL242406B1 (en) New ionic liquids with dodecyl (carboxymethyl) dimethylammonium cation, method of their preparation and application as washing agents
US4661298A (en) Process for the formation of phosphonoalkylated amino acids
PL156933B1 (en) Method of obtaining n-(1-phosphonalkyl)glycines in particular n-(phosphon-metyl) ones
HU204750B (en) Process for producing water-soluble, reactive fluoroalkylated compounds
US9169222B2 (en) Process for making alkoxylated piperazine compounds
PL244947B1 (en) Ionic liquids with alkyl-1,ω-bis[tributyl(carboxymethyl)phosphonium] cation and L-proline or L-histidine anions, method of their preparation and use as cleaning agents for utility surfaces
PL243495B1 (en) New ionic liquids with dimethyloctadecyl[3-(trimethoxysilyl)propyl]ammonium cation, method of their preparation and use as emulsifiers or agents inhibiting the growth of microorganisms
EP0673363A1 (en) Process for forming alpha-aminonitriles
NZ238196A (en) 3,5-bis or 3-(1,1-diphosphonoalkylaminomethyl)-4-hydroxybenzenesulphonic acid derivtives and use thereof as a metal chelant
JP5826150B2 (en) Method for storing liquid composition comprising tetrahydro-4H-1,3,5-oxadiazin-4-one
CS255626B1 (en) Effective component of textile auxiliaries