DE1518336C3

DE1518336C3 - Verfahren zur Herstellung einer Zubereitung von Glycidyltrimethylammoniumchlorid mit verbesserter Stabilität

Info

Publication number: DE1518336C3
Application number: DE19651518336
Authority: DE
Inventors: Philip El Cerrito Calif. Pezzaglia; Igor Morristown N.J. Sobolev
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1964-12-17
Filing date: 1965-12-15
Publication date: 1975-03-20
Also published as: BE673785A; DE1518336B2; DE1518336A1; FR1459628A; NL6516333A; NL148055B

Description

	Tabelle II
Anfangskonzentration des Epoxids (Vo)
46,8 58,3 70,1 74,2
Scheinbare Geschwindigkeits konstante 1. Ordnung k
8,7 · ΙΟ"³ 7,4 · 10-3 5,7 · ΙΟ"³ 6,2 ■ ΙΟ"⁴

Aus diesen Daten, insbesondere aus den Daten von Tabelle II ist ersichtlich, daß Lösungen mit Konzentrationen von mindestens 70% beständiger sind als Lösungen niederer Konzentration. Bei 50° C ist die anfängliche Zersetzungsgeschwindigkeit des Epoxids im Konzentrationsbereich von 45Vo bis 70Vo praktisch konstant. In dem schmalen Bereich von 70% bis 74% nimmt die Zersetzungsgeschwindigkeit des Epoxids um eine Zehnerpotenz ab und zeigt so die ίο deutlich erhöhte Beständigkeit.

Claims

1 2

gemäß anzuwendende Glycidyltrimethylammonium-Patentanspruch: chlorid, sondern ein Gemisch aus mehreren nicht

identifizierten Verbindungen.

Verfahren zur Herstellung einer Zubereitung Erfindungsgemäß werden beständige wäßrige Lö-

von Glycidyltrimethylammoniumchlorid mit ver- 5 sungen aus Glycidyltrimethylamrnoniumchlorid herbesserter Stabilität, dadurchgekennzeich- gestellt, indem man 7 bis 8 Gewichtsteile kristallines net, daß man 7 bis 8 Gewichtsteile kristallines Glycidyltrimethylammoniumchlorid in 3 bis 2 Ge-Glycidyltrimethylammoniumchlorid in 3 bis 2 Ge- wichtsteilen Wasser auflöst.

wichtsteilen Wasser auflöst. Der Begriff »Lösung« wird hierbei im Sinne von

ίο flüssigen Lösungen verwendet und schließt nicht Zu-

bereitungen ein, die als feste Lösungen anzusehen

sind. Da die Anwesenheit von festem Glycidyltrimethylammoniumchlorid im Hinblick auf Lagerung,

In der deutschen Patentanmeldung P 15 18 330.9 Transport und Handhabung unerwünscht ist, sollen wird ein Verfahren zur Herstellung von Glycidyltri- 15 die Lösungen auch keinen zu hohen Prozentgehalt methylammoniumchlorid beschrieben, bei dem in des kationischen Epoxids enthalten. Wenn die Konflüssiger Phase Epichlorhydrin mit Trimethylamin in zentration von Glycidyltrimethylamnioniumchlorid Gegenwart eines wasserfreien, aprotischen Lösungs- 80 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtlösung, mittels wie Dimethoxyäthan, Äthylacetat, Diäthyl- übersteigt, wird die Lösung bei den Temperaturen, äther, Aceton oder einer Mischung aus Chloroform ao denen sie wahrscheinlich während der Lagerung, des und Isopentan umgesetzt wird. Bei diesem Verfahren Transportes und der Handhabung ausgesetzt wird, wird Glycidyltrirnethylammoniumchlorid in kristalli- fest.

ner Form erhalten. ■ Die Lösung kann geringe Anteile an Verunreini-

Infolge der Reaktionsfähigkeit von Glycidyltri- gungen enthalten, wie sie bei der Herstellung des katmethylammoniumchlorid in der kristallinen Form er- as ionischen Epoxids auftreten. In der erfindungsgemägeben sich bestimmte Probleme hinsichtlich Lage- ßen Lösung, in der Wasser das Lösungsmittel und rung, Transport und Handhabung. Der Epoxywert Glycidyltrimethylammoniumchlorid die gelöste Phase der Verbindung nimmt mit der Zeit ab. Von größe- darstellt, soll die gelöste Phase einen Reinheitsgrad rer Bedeutung im Hinblick auf die genannten Pro- . von mindestens 88%, insbesondere von mindestens bleme ist die Tatsache, daß kristallines Glycidyltri- 30 9O°/o haben.

methylammoniumchlorid bei mäßigen Temperaturen Während augenscheinlich die Zersetzungsgeschwin-

thermisch unbeständig ist. Seine Zersetzung verläuft digkeit zum Teil von der Temperatur abhängt, der die autokatalytisch und stark exotherm. Die Schwierig- Lösung ausgesetzt ist, ist die Konzentration der gekeiten, die sich hieraus beim Umgang mit festem GIy- lösten Phase, bei welcher Beständigkeit beobachtet cidyltrimethylammoniumchlorid ergeben, werden 35 wird, ziemlich temperaturunabhängig, zumindestens noch durch seine relativ niedrige Wärmeleitzahl ver- in dem Bereich von 0 bis 50° C. stärkt. Dies hat zur Folge, daß innerhalb beliebig ab- Man kann daher die Beständigkeit der erfindungsschätzbarer Massen von festem Glycidyltrimethyl- gemäßen Zubereitungen als im wesentlichen nur von ammoniumchlorid die Zersetzungswärme schneller der Konzentration abhängig ansehen. Die Beständigansteigt, als sie durch gebräuchliche Kühlmethoden 40 keit der erfindungsgemäßen Zubereitungen bzw. Löabgeführt werden kann. Infolgedessen können große sungen kann wie folgt dargestellt werden: Man ver-Mengen dieses kationischen Epoxids nicht betriebs- gleicht die Geschwindigkeitskonstanten erster Ordsicher gelagert werden. Ein Verfahren, diese Schwie- nung für den Anfangszerfall, d. h. den Zerfall der rigkeiten zu umgehen, besteht darin, das Epoxid in ersten 6% des Epoxids, in Lösungen verschiedener kleine voneinander getrennte Mengen aufzuteilen und 45 Konzentrationen. Die Daten werden erhalten durch diese unter Bedingungen zu halten, unter welchen die analytische Bestimmung der Zersetzungsgeschwindig-Zersetzungswärme abgeleitet werden kann. Solch ein keit des Epoxids in einer Lösung bekannter Konzen-Verfahren ist aber wirtschaftlich bedeutungslos, wenn tration bei gegebener Temperatur und Auftragen des große Mengen des kationischen Epoxids benötigt natürlichen Logarithmus der Zersetzungsgeschwindigwerden. keit als Funktion der Konzentration der gelösten

Es hat sich nun herausgestellt, daß die genannten Phase. Das Resultat ist zumindest angenähert eine Probleme der Lagerung, des Transportes und der gerade Linie, deren Neigung die scheinbare GeHandhabung von kristallinem Glycidyltrimethyl- schwindigkeitskonstante erster Ordnung, ausgedrückt ammoniumchlorid gelöst werden durch die Erstel- in reziproken Zeiteinheiten, ist. Es wurde eine Reihe lung von wäßrigen Lösungen dieser kristallinen Ver- 55 solcher Bestimmungen bei verschiedenen Temperatubindung, und zwar trotz der bekannten Neigung des ren mit Lösungen verschiedener Konzentration durchWassers, mit Epoxiden im allgemeinen zu reagieren. geführt. Die Resultate bei 22° C und bei 50° C sind

Es sei vermerkt, daß in der US-Patentschrift in den Tabellen I und II wiedergegeben. 2 876 217 die Herstellung eines Epichlorhydrin-Trimethylamin-Reaktionsproduktes beschrieben wird, 60
wonach Epichlorhydrin mit Trimethylamin in Gegenwart von Wasser bei Zimmertemperatur vermischt
und die resultierende Lösung durch Vakuumdestillation bei 30° C und 10 bis 30 mm Druck zu einem
dicken Sirup konzentriert wird, worauf der dicke 65
Sirup durch Umsetzung mit nicht modifizierter Getreidestärke aufgearbeitet wird. Das Reaktionsprodukt ist offensichtlich nicht das kristalline, erfindungs-

Tabelle I Anfangskonzentration
des Epoxids
(°/o) 50,2
68,5
76,9 Scheinbare Geschwindigkeits
konstante 1. Ordnung k
(h-0 1,1 · 10-3
5,0 · 10-*
7,4 · ΙΟ"⁵