CS239964B1 - Process for preparing quaternary ammonium salts - Google Patents

Process for preparing quaternary ammonium salts Download PDF

Info

Publication number
CS239964B1
CS239964B1 CS842212A CS221284A CS239964B1 CS 239964 B1 CS239964 B1 CS 239964B1 CS 842212 A CS842212 A CS 842212A CS 221284 A CS221284 A CS 221284A CS 239964 B1 CS239964 B1 CS 239964B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
quaternary ammonium
aliphatic alcohol
epichlorohydrin
oxethylated
ammonium salts
Prior art date
Application number
CS842212A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS221284A1 (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 CS842212A priority Critical patent/CS239964B1/en
Publication of CS221284A1 publication Critical patent/CS221284A1/en
Publication of CS239964B1 publication Critical patent/CS239964B1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

Způsob přípravy kvarterních amoniových solí na· bázi oxetylovaného alifatického alkoholu, epichlorhydrinu a terciárního alifatického aminu. Alifatický alkohol se 4 až 22 atomy uhlíku v řetězci, oxetylovaný 2 až 10 moly etylenoxydu na 1 mol alifatického alkoholů se ponechá za přítomnosti kyseliny fluoroborité zreagovat s 1,0 až 1,5 ekvivalenty epichlorhydrinu při teplotě 90 až 150 OC, načež se vzniklý meziprodukt po neředění vodou při teplotě 80 až 110 °C kvarternizuje s terciárním aminem obecného vzorce f1' N------ R, , I 2 kde R, 2 j značí 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 světle žluté, silně pěnící roztoky, neomezeně stálé.Method for preparing quaternary ammonium salts based on oxethylated aliphatic alcohol, epichlorohydrin and tertiary aliphatic amine. An aliphatic alcohol with 4 to 22 carbon atoms in the chain, oxethylated with 2 to 10 moles of ethylene oxide per 1 mole of aliphatic alcohol 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 product, after not diluting with water, is quaternized at a temperature of 80 to 110°C with a tertiary amine of the general formula f1' N------ R, , I 2 where R, 2 j denotes an alkyl with a number of carbons of 1 to 4 and 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 that are indefinitely stable.

Description

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

Kvarterní amoniové sloučeniny jsou ionogénní, 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:

kde R je hydrofobní Část, která musí být výšemolekulární, minimálně 8 8 atomy uhlíku v přímém řetězci. Tento alkyl však může být připojen i k aromatickému jádru, případně aralkylové skupiny. r1,2,3 a1^1» aryl respektive H, x” je hydro!ilní část, přičemž anion může být následující povahy:wherein R is a hydrophobic moiety which must be higher molecular weight, at least 8 to 8 straight-chain carbon atoms. However, this alkyl may also be attached to an aromatic ring or an aralkyl group. r 1,2,3, and 1 ^ 1 »aryl or H, x 'j E hydro! nucleophilic portion, the anion may be of the following nature:

ci®, βγθ, j®, ch3oso3®, c2h5oso3®, ch3coo°, οηθ.ci®, βγ θ , j®, ch 3 axis 3 ®, c 2 h 5 axis 3 ®, ch 3 coo °, οη θ .

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 halohydrinových sloučenin s terciárními aminy. Dle Japan Kokai 7564 206 (1975) se halohydrinová sloučenina připravuje z 520 dílů oktanolu, na iterý se v kyselém prostředí za katalysy 2 dílů BFn v dietyleteru při o J až 70 C během 2 hodin naadduje 296 dílů epichlorhydrinu. Reakční směs se zahřívá při 110°C další 1 hodinu, čímž vznikne 222 dílů chlorhydrineteru, který se zreaguje se 106 díly trietylaminu. Reakce se provádí ve vodném prostředí za refluxu při 85 až 95°C po dobu 15 hodin za vzniku kvarterní amoniové soli. Obdobně reagují aminy (CH3)2NCH2CH2OH, (C^H^CI^CI^OH, (OHCH2CH2)3N.The only analogous preparation of quaternary ammonium salts prepared from the reaction of halohydrin compounds with tertiary amines is known from the literature. According to Japan Kokai 7564 206 (1975), the halohydrin compound is prepared from 520 parts of octanol, to which 296 parts of epichlorohydrin are added in acidic conditions under catalysis of 2 parts of BFn in diethyl ether at 0 to 70 ° C over 2 hours. 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 an aqueous medium at reflux at 85-95 ° C for 15 hours to form the quaternary ammonium salt. Similarly, the amines (CH 3 ) 2 NCH 2 CH 2 OH, (C 1 H 2 Cl 2 Cl 2 OH, (OHCH 2 CH 2 ) 3 N) react.

239 964239 964

Nevýhody dosud známého způsobu přípravy kvarterních amonio▼ých solí tohoto typu odstraňuje způsob přípravy kvarterních amoniových solí na bázi oxetylovaných alifatických alkoholů podle vynálezu, který spočívá v tom, že se oxetylovaný alifatický alkohol se 4 až 22 atomy uhlíku v řetězci, oxetylovaný 2 až 10 moly etylenoxidu na 1 mol alifatického alkoholu, 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 ažDisadvantages of the known process for the preparation of quaternary ammonium salts of this type are overcome by the process for the preparation of the quaternary ammonium salts based on oxethylated aliphatic alcohols according to the invention, which consists in the oxethylated aliphatic alcohol having 4 to 22 carbon atoms of ethylene oxide per mole of aliphatic alcohol, reacted in the presence of fluoroboric acid with 1.0 to 1.5 equivalents, preferably 1.10 to 1.15 equivalents, of epichlorohydrin at a temperature of from 90 to 90

15O°C, s výhodou 110 až 130°C, načež vzniklý meziprodukt se po nao ředění vodou při teplotě 80 až 110 C kvarternizuje s terciárním aminem obecného vzorce kde R^,R2, R3 ζη8^ alkyl s počtem uhlíku 1 až 4 a nebo hydroxyalkyl se 2 až 4 atomy uhlíku.15 ° C, preferably 110 to 130 ° C, whereupon the resulting intermediate is quaternized after dilution with water at 80 to 110 ° C with a tertiary amine of the formula wherein R 1, R 2 , R 3, C 8 -C 8 alkyl having a carbon number of 1 to 4 and or (C 2 -C 4) hydroxyalkyl.

Předností našeho postupu jsou vysoké, prakticky kvantitativní výtěžky při maximální jednoduchosti výroby. Při zvýšeném molárním poměru 1,15 mol epichlorhydrinu vůči 1,0 mol oxetylováného alkoholu vyreaguje prakticky beze zbytku veškerý oxetylovaný alifatický alkohol za vzniku mono-, di-, tri-, chlorhydrineteru a reakční směs neobsahuje volný epichlorhydrin, čímž odpadá obtížné oddělování nevyreagovaného oxetylováného alkoholu. Rovněž kvařternizace mono-, di-, tri- chlorhydrineteru při našem postupu vzniklých, probíhá s vysokým výtěžkem, prakticky kvantitativně. Nezkvarternizováno zůstane pouze zhruba 6 % z nasazeného dimetylaminoetanolu. Při použití trietylaminu zůstává nevyreagovóno zhruba 15 % z nasazeného stechiometrického množství trietylaminu. Empiricky jsme nalezli, Že reaktivita terciárních substituovaných aminů klesá v pořadí:The advantage of our process is high, practically quantitative yields with maximum production simplicity. With an increased molar ratio of 1.15 moles of epichlorohydrin to 1.0 moles of oxethylated alcohol, all of the oxethylated aliphatic alcohol reacts almost completely to form the mono-, di-, tri-, chlorohydrineter and the reaction mixture does not contain free epichlorohydrin, eliminating the difficult separation of unreacted oxethylated alcohol. . Also, the fermentation of the mono-, di-, tri- chlorohydrineter produced in our process proceeds with a high yield, practically quantitatively. Only 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 order:

(CHj)2NCH2CH20H(CH 3 ) 2 NCH 2 CH 2 OH

/ 2 5 k<- c2h5 G2H5 °2H5 °2H5/ 2 5 k <- c 2 hrs 5 G 2 H 5 ° 2 H 5 ° 2 H 5

O-H.OH e- 5 ./ \O-H.OH e-5 ./ \

C2H$0HC2H $ 0H

N— C2H5OH c2h5ohN - C 2 H 5 OH c 2 h 5 oh

Kvarterní amoniové sloučeniny připravené padle našeho postuDU ve formě 20 €|ž 50% vodných roztoků, tvoří vodojasné až světle žluté roztoky, neomezeně stálé.The quaternary ammonium compounds prepared by powdery mildew of our process in the form of 20% to 50% aqueous solutions are water to light yellow solutions, which are unlimitedly stable.

Příklad 1Example 1

- 3239 964- 3239 964

Do 1,5 1 sulfonační baňky opatřené kapačkou, teploměrem, zpětným chladičem a KPG michadlem se předloží 400 g směsného alifatického alkoholu s 12 až 15 atomy uhlíku v řetězci, oxetylovaného 4,5 moly etylenoxidu na 1 mol alifatického alkoholu. Přidají se 2 g kyseliny octové na neutralizaci zůstatkové alkality, pocházející z alkalicky katalysované oxetylace, po té se přidají 2 g 40% kyseliny fluoroborité (možno též přidat asi 5 g kyseliny fiuoroborité bez předchozího přídavku kyseliny octové) vyhřeje na 100°C, načež se přikapává epichlorhydrin takovou rychlostí, aby se teplota reakční směsi držela v rozmezí 110 až 120°C,. Po vydávkování 105 g epichlorhydrinu které trvá asi 1 hodinu se reakční směs ponechá doreagovat při teplotě 110 až 120°C další 1 hodinu.A 1.5 L sulfonation flask equipped with a dropper, thermometer, reflux condenser and KPG stirrer was charged with 400 g of a C12-C15 aliphatic alcohol chain, methylated with 4.5 moles of ethylene oxide per mole of aliphatic alcohol. 2 g of acetic acid are added to neutralize the residual alkalinity resulting from the alkali catalysed oxethylation, then 2 g of 40% fluoroboric acid (possibly also about 5 g of fluoroboric acid without addition of acetic acid) are added and heated to 100 ° C. the epichlorohydrin was added dropwise at a rate such that the temperature of the reaction mixture was maintained at 110-120 ° C. After dispensing 105 g of epichlorohydrin, which lasts about 1 hour, the reaction mixture is allowed to react at 110-120 ° C for a further 1 hour.

Získaný reakční produkt se zředí 1 370 g pitné vody, vyhřeje ha 90 C, načež se započne s dávkováním 95 g dimetylaminoetanolu. Po nadávkování dimetylaminoetanolu, které trvá asi 30 minut, se teplota reakční směsi udržuje na teplotě 95 až 102°C po dobu 1,5 hodiny, kdy se získá čirý, vodojasný světle žlutý roztok. Přídavkem 6 g koncentrované kyseliny octové se upraví pH na hodnotu 6 až 7·The reaction product obtained is diluted with 1,370 g of drinking water, heated to 90 DEG C., and then starting with 95 g of dimethylaminoethanol. After the addition of dimethylaminoethanol, which lasts about 30 minutes, the temperature of the reaction mixture is maintained at 95-102 ° C for 1.5 hours to give a clear, cloudy, light yellow solution. The pH is adjusted to 6 to 7 by adding 6 g of concentrated acetic acid.

Získá se 1 980 g čirého produktu s obsahem 30 % účinné látky, který poskytuje při ředění vodou čiré,silně pěnící roztoky.There was obtained 1 980 g of a clear product containing 30% of active ingredient, which gave clear, strongly foaming solutions when diluted with water.

Příklad 2Example 2

Do 1,5 1 sulfonační baňky, opatřené kapačkou, teploměrem, zpětným chladičem KPG michadlem sé předloží 640 g směsného alifatického alkoholu s 12 až 15 atomy uhlíku v řetězci, oxetylovaného 10 moly etylenoxidu na 1 mol alifatického alkoholu. Přidají se 2 g kyseliny octové na neutralizaci zůstatkové alkality pocházející z alkalicky oxetylace, potom se \ ·. i 2 g 40% kyseliny fluoroborité, případně 5 g kyseliny fluoroborité bez předchozího přídavku kyseliny octové (pH reakční směsi minimálně 2 až 3) vyhřeje na 100°C, načež se přikapává epichlorhydrin takovou rychlostí, aby se teplota reakční směsi držela v rozmezí 110 až 120 C. Po vydávkování 105 g epichlorhydrinu, které trvá asi 1 hodinu se reakční směs ponechá doreagovat při teplotě 110 až 125% další 2 hodiny.In a 1.5 L sulfonation flask equipped with a dropper, a thermometer, a KPG reflux condenser, 640 g of mixed aliphatic alcohol having 12 to 15 carbon atoms in the chain, oxethylated with 10 moles of ethylene oxide per mole of aliphatic alcohol, are introduced. 2 g of acetic acid are added to neutralize the residual alkalinity resulting from alkaline oxethylation, followed by addition of acetic acid. 2 g of 40% fluoroboric acid or 5 g of fluoroboric acid without prior addition of acetic acid (pH of the reaction mixture of at least 2 to 3) are heated to 100 ° C, and epichlorohydrin is added dropwise at such a rate that 120 C. After dispensing 105 g of epichlorohydrin, which lasts about 1 hour, the reaction mixture is allowed to react at 110-125% for a further 2 hours.

Získaný reakční produkt se zředí 2 500 g Ditné vody, vyhřeje na oThe reaction product obtained is diluted with 2500 g of DI water, heated to 0 ° C

C,načež se započne s dávkováním 96 g dimetylaminoetanolu. Po nadávkování dimetylaminoetanolu, které trvá asi 30 minut, se teplota reakční směsi udržuje na teplotě 95 až 102°C po dobu 2 hodin, kdy se získá čirý, vodojasný světle žlutý roztok. Přídavkem 9 g ' koncentrované kyseliny octové se upraví pH na hodnotu 6 až 7·96 g of dimethylaminoethanol is then started. After the addition of dimethylaminoethanol, which lasts about 30 minutes, the temperature of the reaction mixture is maintained at 95-102 ° C for 2 hours to give a clear, cloudy, light yellow solution. The pH is adjusted to 6 to 7 by adding 9 g 'of concentrated acetic acid.

239 9B4239 9B4

-hZíská se 3 330 g produktu s obsahem 25 % účinné látky, který poskytuje při ředěni vodou, čiré, silně pěnící roztoky.3,330 g of a product containing 25% of active ingredient are obtained which, when diluted with water, gives clear, strongly foaming solutions.

Claims (1)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION 239 964239 964 Způsob přípravy kvarterních amoniových solí na bázi exetylovaných alifatických alkoholů, vyznačený tím, že se oxetyXováný alifatický alkohol se 4 až 22 atomy uhlíku v řetězci, ©xetylovaný 2 až 10 moly etylenoxidu na 1 mol alifatického alkoholu. ponechá za přítomnosti kyseliny fluoroborité zreagovat s 1,0 »? 1,5 ekvivalenty, s výhodou 1,10 až 1,15 ekvivalenty epichlorhydrínu při teplotě 90 až 15O°C, s výhodou 110 až 130°c, načež vzniklý meziprodukt se po naředění vodou při teplotě 80 až 110°C kvarternizuje s terciárním aminem obecného vzorceA process for the preparation of quaternary ammonium salts based on exetylated aliphatic alcohols, characterized in that an oxethylated C 4 -C 22 aliphatic alcohol is methylated with 2 to 10 moles of ethylene oxide per mole of aliphatic alcohol. allow in the presence of fluoroboric acid to react with 1.0 »? 1.5 equivalents, preferably 1.10 to 1.15 equivalents of epichlorohydrin at 90 to 15 ° C, preferably 110 to 130 ° C, after which the resulting intermediate is quaternized with a tertiary amine after dilution with water at 80 to 110 ° C of the general formula N “3 kde R-p Rg, značí alkyl s počtem uhlíku 1 až 4 a nebo hydroxyalkyl se 2 až 4 tttomy uhlíku.N '3 wherein R-p R 8 denotes alkyl having a carbon number of 1 to 4 or hydroxyalkyl having 2 to 4 carbon atoms.
CS842212A 1984-03-28 1984-03-28 Process for preparing quaternary ammonium salts CS239964B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS842212A CS239964B1 (en) 1984-03-28 1984-03-28 Process for preparing quaternary ammonium salts

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS842212A CS239964B1 (en) 1984-03-28 1984-03-28 Process for preparing quaternary ammonium salts

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS221284A1 CS221284A1 (en) 1985-06-13
CS239964B1 true CS239964B1 (en) 1986-01-16

Family

ID=5358606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS842212A CS239964B1 (en) 1984-03-28 1984-03-28 Process for preparing quaternary ammonium salts

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS239964B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS221284A1 (en) 1985-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2567256T3 (en) Alkoxylated polyalkanolamines
US3753931A (en) Polyether amines their production and use
US4448997A (en) Preparation of linear polyethylenepolyamines with an aluminum phosphate catalyst
US4281199A (en) Polyalkylene polyamine ether derivatives of polyoxyalkylene compounds
US4692504A (en) Deactivation of phosphonium salt catalyst
US4888446A (en) Preparation of polyoxyalkylene glycol amines
KR910011765A (en) Method for preparing optically active atenolol and intermediates thereof
EP0203473B1 (en) Process for the preparation of epoxy resins
CS239964B1 (en) Process for preparing quaternary ammonium salts
EP0031991A1 (en) Method of preparing propane sulfonates
US3660452A (en) Siloxane amino hydroxy sulfonates
CA1244457A (en) Perfluoroalkyl-alkylthio-, -sulfinyl- or -sulfonyl- alkylene glycidyl ethers, a process for their production and their use
EP0426177A1 (en) Process for preparing quaternary ammonium compounds
ZA9811661B (en) Nonaqueous ionic ligand liquids process for preparing them and their use as catalyst constituents
US4066673A (en) Process for making quaternary amines of epichlorohydrin
US4191702A (en) Preparation of alkyl or aralkyl thiosulfates
CS240835B1 (en) Process for preparing quaternary ammonium salts
US5410074A (en) Process for preparing sulfonium or sulfoxonium salts of N-phosphonomethylglycine
US4584408A (en) Preparation of 1,3-bis(aryloxy)-2-propanols
CS239963B1 (en) Process for preparing quaternary ammonium salts
US12291510B2 (en) 2,5-dimercapto-1,3,4-thiadiazole (DMTD) derivatives
WO2008022062A1 (en) Process for preparing quaternary alkylammonium halides
US4574061A (en) Alkoxy aryl sulfonate surfactants
RU2006120444A (en) APPLICATION OF ASPARAGINIC ACID DERIVATIVE AS A COLLECTOR IN FOAM FLOTATION PROCESSES
AU633238B2 (en) Mono-and di-substituted(diphosphonoalkylamino methyl)-4- hydroxybenzenesulfonic acid