DE1230807C2

DE1230807C2 - Verfahren zur herstellung chloridarmer quaternaerer alkylammoniumnitrite

Info

Publication number: DE1230807C2
Application number: DE19621230807
Authority: DE
Priority date: 1961-10-09
Filing date: 1962-10-09
Publication date: 1973-01-04
Also published as: DE1230807B; FR1336508A; US3175005A; GB1014533A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Int. Cl.:

C 07 c-85/00

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

Deutsche Kl.: 12 q-1/00

Nummer:

Aktenzeichen:

Anmeldetag:

P 12 30 807.5-42 (A 41348)

9. Oktober 1962

22. Dezember 1966

4. Januar 1973

Auslegetag:
Ausgabetag:
Patentschrift weicht von der Auslegeschrift ab

O CO O

Bei den bekannten Verfahren zur Herstellung von quatemären Alkylammoniumnitriten wird das Natriumnitrit gelöst in Wasser eingesetzt. Dies hat zwar den Vorteil, daß das Natriumnitrit eine besonders gute Reaktionsbereitschaft aufweist, jedoch besteht ein für viele Anwendungszwecke des Verfahrensendproduktes störender Nachteil darin, daß das als Nebenprodukt gebildete Natriumchlorid infolge seiner Löslichkeit in Wasser einmal einen optimalen Umsatz hindert und zum anderen aufwendige Reinigungsund Aufarbeitungsprozesse erfordert, wenn man die im Endprodukt vorhandenen Chloridverunreinigungen entfernen will. Es wurde versucht, den Chloridgehalt des Endproduktes dadurch zu reduzieren, daß man unter Temperatur- und Druckbedingungen arbeitet, die ein geringeres Löslichkeitsprodukt dieses Salzes garantieren. Abgesehen jedoch davon, daß das Arbeiten bei erhöhten Drücken und erhöhter Temperatur apparativ relativ aufwendig ist und eine wenig günstige Energiebilanz aufweist, bleibt der Chloridgehalt im Endprodukt stets noch so hoch, daß ein solches Produkt nicht für alle Anwendungszwecke einsatzfähig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bisherigen Nachteile auszuschalten und ein einfaches Verfahren zur Gewinnung chloridarmer quaternärer Alkylammoniumnitrite zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung chloridarmer quaternärer Alkylammoniumnitrite, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man einer auf 60 bis 70° C erwärmten Aufschlämmung von Nitrit in einem wasserfreien Alkohol mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder in Dimethylformamid nach Maßgabe der Natriumchloridbildung ein quaternäres Alkylammoniumchlorid, das mindestens einen' Alkylrest mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen aufweist, zusetzt.

Dabei erwärmt man zweckmäßig das quaternäre Alkylammoniumchlorid vor der Zugabe auf 60 bis 70° C, und es ist ferner vorteilhaft, das Natriumnitrit in einem Überschuß von etwa 20 Molprozent zu verwenden.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gelingt es, bei niedrigen Temperaturen und geringem Druck ein chloridarmes quaternäres Alkylammoniumnitrit zu gewinnen, das eine gegenüber den bekannten Produkten besonders helle Farbe aufweist.

Wenn man erfindungsgemäß das Natriumnitrit in einem der angegebenen wasserfreien Lösungsmittel aufschlämmt und dazu langsam das quaternäre Alkylammoniumchlorid zufügt, dann fällt in dem Maße, wie die Umsetzung voranschreitet, das gebildete Verfahren zur Herstellung chloridarmer
quaternärer Alkylammoniumnitrite

Patentiert für:

Armour and Company, Chicago, JIl. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. jur. H. Krieger, Dr. jur. H. J. Krieger,
Dr. jur A. R. Rothe und Dr. jur. W. Pinder,
Rechtsanwälte, 4000 Düsseldorf,
Alexanderstr. 32

Als Erfinder benannt:

Murray C. Copperman, Chicago, JIl. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 9. Oktober 1961 (143 601)

Natriumchlorid infolge seiner praktisch vernachlässigbaren Löslichkeit in dem Lösungsmittel aus. Entsprechend kann das Natriumnitrit in dem Maße, wie es für die Umsetzungsreaktion verbraucht wird, auch wieder in Lösung gehen, so daß die Reaktion gleichmäßig weiterläuft und durch das ausfallende Natriumchlorid nicht gestört oder gehindert wird. Das quaternäre Alkylammoniumchlorid-Ausgangsmaterial wird ebenfalls zweckmäßig absatzweise oder kontinuierlich langsam und vorteilhaft unter Rühren dem Reaktionsgemisch zugegeben.

Die besten Ergebnisse erhält man, wenn man zunächst das Lösungsmittel auf eine Temperatur von bis 70° C erwärmt, dann das Natriumnitrit einrührt und in das Gemisch, das bei etwa 60 bis 70° C gehalten wird, das quaternäre Alkylammoniumchlorid einrührt. Die Reaktionsgeschwindigkeit ist dann besonders groß, und man findet, daß das Chlorid praktisch vollständig innerhalb von 2 Stunden oder weniger ausfällt.

Das als Ausgangsmaterial eingesetzte quaternäre Alkylammoniumchlorid kann in beliebiger Weise aus den entsprechenden Fettsäureaminen gewonnen sein, vorzugsweise werden erfindungsgemäß quaternäre Älkylammoniumchloride eingesetzt, die unter Ver-Wendung von Aminen von 8 bis 18 Kohlenstoffatomen aufweisenden Kokos-, Soja- oder Talgfettsäuren gewonnen worden sind.

209 681/477

Von den erfindungsgemäß als Lösungsmittel verwendbaren wasserfreien Alkoholen wird bevorzugt Methanol eingesetzt.

Beispiel 1 _

Einer Suspension aus 415 g Natriumnitrit (0,6MoI) in 520 g Methanol, die auf 60 bis 70° C gehalten wurde, wurden unter Rühren 2960 g erwärmtes (50 bis 60° C) quaternäres Alkylammoniumchlorid (Arquad 2C-75®) [0,5 Mol] während einer Zeitspanne von 1 bis IV2 Stunden zugegeben. Während der Zugabe wurde die Temperatur auf 60 bis 70° C gehalten, und es wurde ständig gerührt. Nachdem die Zugabe des quaternären Alkylammoniumchlorids beendet war, wurde die Reaktionsmischung weitere 2 Stunden bei 70 bis 80° C gerührt. Eine Probe der Reaktionsmischung wurde auf Zimmertemperatur abgekühlt, die Salze wurden abfiltriert, und es wurde auf Chloridionen analysiert. Das resultierende Produkt war eine hellgelbgefärbte Flüssigkeit, deren Chloridgehalt niedriger als 0,8 % lag. Der Ansatz wurde dann weitergerührt und auf 20° C abgekühlt. Danach wurde durch ein Druckfilter filtriert. Es fielen 3144 g einer hellgelblichgefärbten Flüssigkeit an. Die Analyse des Endproduktes ergab:

Chloridionen, % 0,512

Nitrit-Aktivität, °/o 62,0

Gesamt-Aktivität, % 68,6

Farbwert *) 17 bis 19

Asche 0,712

30

*) Der Farbwert wurde bestimmt nach der F. A. C.-Standardmethode.

Beispiel2

35

Ein Brei von 45,5 g Natriumnitrit (0,66 Mol) und 95 g Methanol wurde bei 65 bis 70° C mit 23 g Arquad C® (quaternäres Ammoniumchlorid aus Kokosfettsäure in Isopropanol) kräftig verrührt. Weitere 204 g des quaternären Ammoniumchlorids wurden auf 50° C erwärmt und der Reaktionsmischung bei 65 bis 70° C innerhalb von 2 Stunden unter Umrühren zugesetzt. Danach wurde weitere 2 Stunden bei 70 bis 80° C gerührt. Der Ansatz wurde bei 50° C filtriert. Man erhielt 261 g einer klaren bernsteinfarbenen Lösung mit folgenden Analysewerten:

Aktivität, % 43,8

Chloridionen, °/o 0,88

Nitrit-Aktivität, % 41,0

Farbwert*) HC

Asche 0,41

Farbwert**) 12 bis 13

*) Der Farbwert wurde bestimmt nach der F. A. C.-Standardmethode.

**) Farbwertbestimmung nach den Gardner-Standardfärbungen.

Beispiel 3

41,5g Natriumnitrit wurden mit 111g Methanol vermischt und bei 60 bis 70° C erhitzt, dazu wurden lagsam 333 g Arquad 2HT® (hergestellt aus von hydrierten Talgfettsäuren gewonnenen Aminen) zugesetzt. Im Ergebnis betrug die Nitrit-Aktivität 59,0, der Chloridgehalt war 0,66.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung chloridarmer quaternärer Alkylammoniumnitrite, dadurch gekennzeichnet, daß man einer auf 60 bis 70° C erwärmten Aufschlämmung von Natriumnitrit in einem wasserfreien Alkohol mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder in Dimethylformamid nach Maßgabe der Natriumchloridbildung ein quaternäres Alkylammoniumchlorid, das mindestens einen Alkylrest mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen aufweist, zusetzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das quaternäre Alkylammoniumchlorid vor der Zugabe auf 60 bis 70° C erwärmt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das Natriumnitrit in einem Überschuß von etwa 20 Molprozent verwendet.

609 748/406 12.66 ® Bundesdruckerei Berlin