CS240835B1 - Způsob přípravy kvarterních amoniových solí - Google Patents

Abstract

Způsob přípravy kvarterních amoniových solí na bázi oxetylovaného alkylfenolu, epichlorhydrinu a terciárního alifatického aminu. Alkylfenol se 4 až 10 atomy uhlíku v pobočném řetězci, oxetylovaný 2 až 10 moly etylenoxidu na 1 mol alkylfenolu, se ponechá za přítomnosti kyseliny fluoroborité zreagovat s 1,0 az 1,5 ekvivalenty epichlorhydrinu při teplotě 90 až 150 °C, načež vzniklý meziprodukt se po naředění vodou při teplotě 80 až 110 °C kvarčernizuje s terciárním aminem obecného vzorce i, kde Ri 2 3 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 světlé žluté, silně pěnící roztoky, neomezeně stálé.

Description

Vynález se týká nového způsobu přípravy kvarterních amoniových solí na bázi oxetylovaných alkylfenolů, epichlorhydrinu a terciárních alifatických aminů.

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 vzorce:

kde R je hydrofobní část, která musí být výšemolekulární, minimálně s 8 atomy uhlíku v přímém řetězci. Tento alkyl však může být připojen i k aromatickému jádru,případně aralkylové skupiny. ^r1,2,3 ^ai-^kyl) aryl, respektive Η, x je hydrofilní část, přičemž anion může být následující povahy:

Cl°, BR®, J®, CH₃OSO₃ ^@, C₂H₅OSO₃ , CH₃GOO θ ΟΗθ.

Použití těchto sloučenin je značně rozšířené a rozmanité.

Z literatury je známa jediná analogická přeprava 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 BF₃ v dietyleteru Dři 60 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 trietylamínu. 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)₂NGH₂GH₂OH, (G₂H₅)₂CH₂CH₂OH, (OHCH₂CH₂)₃K.

240 835

-iNevýhody dosud známého způsobu přípravy kvarterních amoniových solí tohoto typu odstraňuje způsob přípravy kvarterních amoniových solí na bázi oxetylovaných alkylfenolů podle vynálezu, který spočívá v tom, že se oxetylovaný alkylfenol se 4 až 10 atomy uhlíku v pobočném řetězci, s výhodou 8 až 9 atomu uhlíku v pobočném řetězci, oxetylovaný 2 až 10 moly etylenoxidu na 1 mol alkyl fenolu, ponechá za přítomnosti kyseliny fluoroborité zreagovat s 1,0 až 1,5 ekvivalenty, s výhodou 1,10 až 1,15 ekvivalenty epichlor hydrinu při teplotě 90 až 150°G, s výhodou 110 až 130°C, načež vzniklý meziprodukt se po naředění vodou při teplotě 80 až 110°C kvarternizuje s terciárním aminem obecného vzorce

R_n

K'

I

RR<

R^ značí alkyl s počtem uhlíku 1 až 4 a nebo hydroxykde Rj_> » alkylse 2 až 4 atomy uhlíku.

Předností našeho postupu jsou vysoké, prakticky kvantitativní výtěžky při maximální jednoduchosti výroby. Při zvýšeném molárním poměru 1,15 mol epichlorhydřinu vůči 1,0 mol oxetylovaného alkylfenolů vyreaguje prakticky beze zbytku veškerý oxetylovaný alkylfenol za vzniku mono-, di-, tri-,chlorhydrineteru a reakční směs neobsahuje volný epichlorhydrin, Čímž odoadá obtížné oddělování nevyreagovaného oxetylovaného alkylfenolů. Rovněž kvarternizace mono-, di-, tri-,chlorhydrineteru oři našem postupu vzniklých, probíhá s vysokým výtěžkem, prakticky kvantitativně. Nezkvarternizováno zůstane pouze zhruba 6 % z nasazeného dimetylaminoetanolu. Při použití trietylaminu zůstává nevyreagováno zhruba 15 % z nasazeného stechiometrického množství trietylaminu. Empiricky jsme nalezli, že reaktivita terciárních substituovaných aminů klesá v pořadí:

'θ2^5 ^G2^H5 (ch₃)₂nch₂ch₂oh \ Z ^C2^H5 /^N^^C2^H5 c₂h₅

C₂H₅OH

C₂H₅OH

N- C₂H₅OH C₂H₅OH

Kvarterní amoniové sloučeniny, připravené ρ<>Λβ našeho postupu ve formě 20 až 50% vodných roztoků, tvoří vodojasné až světle žluté roztoky, neomezeně stálé.

Příklad 1

240 83S

Do 1,51 sulfonační baňky, opatřené kapačkou, teploměrem zoětnym chladičem a KPG míchadlem se předloží 426 g oktylfenolu, oxetví ováného 5 moly etylenoxidu. Přidají se 2 g kyseliny octové na neutralizaci zůstatkové alkality pocházející z alkalicky katalyz.ované oxetylace alkylfenolu, potům se oři dají 2 g 40% kyseliny fluoroborité (možné též přidat 4 g kyseliny fluoroborité bez předchozího přídavku kyseliny octové), vyhřeje na 100 C, načež se ořikapává epichlorhydrin takovou rychlostí, aby se teplota reakční směsi udržela v rozmezí 110 až 120°C. Po vydávkování 105 g epichlorhydřinu,které trvá zhruba 1 hodinu, se reakční směs ponechá doreagovat při teplotě 110 až 120°C další 1 hodinu.

Získaný reakční produkt se zředí 1423 g pitné vody, vyhřeje na 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, světle žlutý roztok. Přídavkem 7 g kyseliny octové se upraví oH na hodnotu 6 až 7.

Získá se 2 060 g čirého produktu s obsahem 30 % účinné látky, která poskytuje oři ředění vodou, Čiré, silně pěnící roztoky.

Příklad 2

Do 1,5 1 sulfonační baňky, opatřené kapačkou, teploměrem, zoětným chladičem a KPG míchadlem se předloží 308 g nonylfenolu, oxetylováného 2 moly etylenoxidu. Přidají se 4 g kyseliny fluoroborité výhře je na 100°G, načež se ořikaoává epichlorhydrin takovou rychlostí, aby se teplota reakční směsi držela v rozmezí 110 až 120°C, oo vydávkování 105 g eoichlorhydřinu, které trvá asi 1 ho-, dinu, se reakční směs ponechá doreagovat oři teplotě 110 až 120 C další 1 hodinu.

Získaný reakční produkt se zředí 1150 g pitné vody, vyhřeje, na

Q

C, načež se zaoočne s dávkováním 95 g dimetylaminoetanolu. Po jeho vydávkování, 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, světle žlutý roztok. Přídavkem 8 g kyseliny octové se uoraví pH na hodnotu 6 až 7.

Získá se 1 670 g čirého produktu s obsahem 30 % účinné látky, která poskytuje při ředění vodou, čiré, silně oěnící roz-. toky.

- hPríklad 3 240 835

Do 1,5 1 sulfonaČní baňky,opatřené kaoačkou, teploměrem, zoětným chladičem a KPG míchadlem se předloží 484 g nonylfenolu, oxetvlovaného 6 moly etylénoxidu. Přidají se 4 g 40% kyseliny fluo roborité, vyhřeje na 100°C, načež se přikapává epichlorhydrin takovou rychlostí, aby se teplota reakční směsi udržela v rozmezí 110 až 120°C. Po vydávkování 105 g epicnlorhydrinu, které trvá asi 1 hodinu, se reakční orodukt ponechá doreagovat při teolotě 110 až 120°C další i hodinu. Získaný reakční produkt se zředí 1 555 g oitné vody, vyhřeje na 9C°C, načež se zaoočne s dávkováním 95 g dimetylaminoetanolu. Po jeho nadávkování, které trvá asi o

minut,se teplota reakční směsi udržuje na teplotě 95 až 102 o oo dobu 1,5 hodiny, kdy se získá Čirý, světle, žlutý roztok. Přídavkem 7 g kyseliny octové se upraví pH na hodnotu 6 až 7.

Získá fe 2 Z50 g Čirého produktu s obsahem 30 % účinné látky, který poskytuje při ředění vodou, čiré, silně pěnící roztoky .

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   240 835

   Způsob přípravy kvarterních amoniových solí na bázi oxetylovaných alkylfenolů, vyznačený tím, že se oxetylovaný alkylfenol se 4 až 10 atomy uhlíku v pobočném řetězci, s výhodou 8 až 9 atomů uhlíku v oobočném řetězci, oxetylovaný 2 až 10 moly etylenoxidu na 1 mol alkylfenolů, oonechá za přítomnosti kyseliny fluoroborité zreagovat s 1,0 až 1,5 ekvivalenty, s výhodou 1,10 až 1,15 ekvivalenty eoichlorhydrinu oři teplotě 90 až 150% _s o ’ výhodou 110 až 130 C,načež vzniklý meziprodukt se oo naředění vodou oři teplotě 80 až 110°C kvarternizuje s terciárním aminem obecného vzorce ř

   N--R_o i ²

   R₃ kde Rj, Rg, R-j značí alkyl s oočtem uhlíku 1 až 4 a nebo hydroxyalkyl se 2 až 4 atomy uhlíku.