DE1768990A1 - Process for the alkoxylation of amines - Google Patents
Process for the alkoxylation of aminesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Alkoxylierung von primären und sekundären Aminen. ·The invention relates to a process for the alkoxylation of primary and secondary amines. ·
Bei den bisher bekannten Alkoxylierungsverfahren für Amine wird die Umsetzung in Gegenwart basischer Katalysatoren wie Alkalihydroxiden oder -bicarbonaten bei erhöhter Temperatur, meist über 1oo° C, durchgeführt. Die bei dieser Arbeitsweise erhaltenen Reaktionsprodukte sind mehr oder weniger stark verfärbt, so daß eine physikalische oder chemische Nachbehandlung, die teilweise recht aufwendig sein kann, zur Verbesserung der Farbqulität der Amin-Alkylenoxid-Addukte erforderlich ist. Zum Zwecke der Farbverbesserung von Alkylenoxid-Addukten wurde auch bereits der Vorschlag gemacht, die basenkatalysierte Alkylenoxidaddition unter Zusatz von Oxidationsinhibitoren durchzuführen.In the previously known alkoxylation processes for amines, the reaction is carried out in the presence of basic catalysts such as alkali hydroxides or bicarbonates at an elevated temperature, usually above 100.degree. The reaction products obtained in this procedure are more or less strongly discolored, so that a physical or chemical aftertreatment, which in some cases can be quite expensive , is necessary to improve the color quality of the amine-alkylene oxide adducts. For the purpose of color enhancement of alkylene oxide adducts, the proposal has also been made to carry out the base-catalyzed alkylene oxide with the addition of antioxidants.
Durch diese Maßnahme läßt, sich im Falle der Alkpxylierung .von Aminen zwar eine relative Farbverbesserung der Verfahrensprodukte erreichen; absolut gesehen bleibt die Farbqualität der Amin-Alkoxylierungsprodukte jedoch auch bei diesem Verfahren unbefriedigend. This measure allows, in the case of alkpxylation of amines, to achieve a relative improvement in the color of the products of the process; Viewed in absolute terms, however, the color quality of the amine alkoxylation products remains unsatisfactory even with this process.
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Es wurde nun gefunden, daß man Produkte mit wesentlich verbesserter Farbqualität erhält, wenn als Katalysatoren für die Alkoxylierung tertiäre Oxoniumsalze eingesetzt werden.It has now been found that products with significantly improved Color quality is maintained if tertiary oxonium salts are used as catalysts for the alkoxylation.
Diese tertiären Oxoniumsalze sind von offenkettigen oder cyclischen Äthern und carbonylgruppenhaltlgen Verbindungen abgeleitete Verbindungen der allgemeinen FormelThese tertiary oxonium salts are of open-chain or cyclic ethers and compounds containing carbonyl groups derived compounds of the general formula
R2-Y-R1 R 2 -YR 1
Hierin bedeuten Y ein Sauerstoffatom oder eine C=O-Gruppe, X ein nicht oder nur wenig polarisierbares Halogeno-Kom-Here Y mean an oxygen atom or a C = O group, X is a not or only slightly polarizable halogen com-
- - P-plex-Anion, wie z. B. BF^ , AlCl1^ , FeCl1^ , SbCIg , SnCIg ; R1 - - P-plex anion, such as B. BF ^, AlCl 1 ^, FeCl 1 ^, SbCIg, SnCIg; R 1
einen niederen aliphatischen Rest mit 1-4 Kohlenstoffatomen. R2 ist ein Wasserstoffatom oder R2 und R, sind Alkylreste mit 1-24 Kohlenstoffatomen, aromatische, alicyclische oder heterocyclische Ringsysteme mit 3 - 14 Ringatomen, R2 und R, können auch zu Ringen mit 4-14 Ringatomen zusammengeschlossen sein.a lower aliphatic radical with 1-4 carbon atoms. R 2 is a hydrogen atom or R 2 and R are alkyl radicals with 1-24 carbon atoms, aromatic, alicyclic or heterocyclic ring systems with 3-14 ring atoms, R 2 and R, can also be joined together to form rings with 4-14 ring atoms.
Die beschriebenen Alkylreste können gesättigt oder ungesättigt, geradkettig oder verzweigt, substituiert, durch Heteroatome unterbrochen oder über Heteroatome an Y gebunden sein. Die alicyelischen oder heterocyclischen Ringsysteme können gesättigt oder ungesättigt sein. Sind R2 The alkyl radicals described can be saturated or unsaturated, straight-chain or branched, substituted, interrupted by heteroatoms or bonded to Y via heteroatoms. The alicyelic or heterocyclic ring systems can be saturated or unsaturated. Are R 2
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und R, zu einem Ring zusammengeschlossen, so kann dieser gegebenenfalls Heteroatome enthalten und ebenfalls gesättigt oder ungesättigt sein. Sämtliche erwähnten Ringsysteme können Substituenten tragen.and R, joined together to form a ring, this can optionally contain heteroatoms and also be saturated or unsaturated. All ring systems mentioned can Carry substituents.
Als Beispiel für die erfindungsgemäß einzusetzenden tertiären Oxohiumsalze wären zu nennen:As an example of the tertiary oxohium salts to be used according to the invention, the following could be mentioned:
Trimethyloxoniumfluoborat, Triäthylo'xoniumf luoborat, Triäthyloxoniumhexachloroantimonat, 1-Äthyl-1-oxa-cyclopentaniumhexachloroantimonat, Tributyloxoniumhexachloroantimonat, 1- (4-chlorbutyl)-1-oxa-cyclopentaniumhexachloroantimonat, Trimethyloxoniumtetrachloroferrat, Trimethyloxoniumtetrachloroaluminat, Triäthyloxoniumtetrachloroaluminat, Bis - (trimethyloxonium)-hexachlorostannat, ■ Triphenyloxoniumfluoborat, O-Sthylcampheroxoniumfluoborat, 2-Äthoxy-i-oxa-cyclopent-i-eniumfluoborat, O-Xthyldibenzalacetoniumtetrachloroaluminat, Triäthylcarbonat-acidium-fluoborat, O-Äthyldimethylformimidiumfluoborat, * 2-Äthoxy-1-thia-cyclopent-1-eniumfluoborat, 1-Methyl-2-äthoxy-1-aza-cyclopent-1-eniumfluoborat, 2,^-Benzo-e-äthoxy-pyryliumfluoborat, 2-Methyl-1,3-dioxoleniumfluoborat, 2-Phenyl-1,3-dioxoleniumhexachloroantimonat, 2-Sthoxy-1-oxa-cyclotridec-1-eniumfluoborat. . .Trimethyloxoniumfluoborat, Triäthylo'xoniumf luoborat, Triäthyloxoniumhexachloroantimonat, 1-ethyl-1-oxa-cyclopentaniumhexachloroantimonat, Tributyloxoniumhexachloroantimonat, 1- (4-chlorobutyl) -1-oxa-cyclopentaniumhexachloroantimonat, Trimethyloxoniumtetrachloroferrat, Trimethyloxoniumtetrachloroaluminat, Triäthyloxoniumtetrachloroaluminat, bis - (trimethyloxonium) -hexachlorostannat, ■ Triphenyloxoniumfluoborat, O-Sthylcampheroxoniumfluoborat, 2-ethoxy-i-oxa-cyclopent-i-eniumfluoborat, O-Xthyldibenzalacetoniumtetrachloroaluminat, Triäthylcarbonat-acidium-fluoborate, O-Äthyldimethylformimidiumfluoborat, * 2-ethoxy-1-thia-cyclopent-1-eniumfluoborat, 1 -Methyl-2-ethoxy-1-aza-cyclopent-1-enium fluorate, 2, ^ - Benzo-e-ethoxy-pyrylium fluorate, 2-methyl-1,3-dioxolenium fluorate, 2-phenyl-1,3-dioxolenium hexachloroantimonate, 2 -Sthoxy-1-oxa-cyclotridec-1-enium fluoborate. . .
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Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von tertiären Oxoniumsalzen, bei denen das Y der obigen Formel die C=O-Gruppe darstellt und R1, Rg, R, und X die oben ausgeführte Bedeutung haben, beispielsweise O-Äthylcampheroxoniumfluoborat, 2-Äthoxy-1-oxa-cyclopent-1-eniumfluoborat, O-Äthyl-dibenzalacetoniumtetrachloroaluminat und Dialkoxycarboniumsalzen wie Diäthoxycarboniumfluoroborat, Diäthoxycarboniumhexachloroantimonat. Die Herstellung der tertiären Oxoniumsalze kann nach literaturbekannten Methoden (vgl. Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Band 6/5, 4. Aufl.) erfolgen.The use of tertiary oxonium salts in which the Y of the above formula represents the C = O group and R 1 , Rg, R, and X have the meaning set out above, for example O-ethylcampheroxonium fluorate, 2-ethoxy-1- oxa-cyclopent-1-enium fluorate, O-ethyl-dibenzalacetonium tetrachloroaluminate and dialkoxycarbonium salts such as diethoxycarbonium fluoroborate, diethoxycarbonium hexachloroantimonate. The tertiary oxonium salts can be prepared by methods known from the literature (cf. Houben-Weyl, Methods of Organic Chemistry, Volume 6/5, 4th edition).
Gesättigte tertiäre Oxoniumsalze, in denen das Y der obigen Formel ein Sauerstoffatom symbolisiert, werden beispielsweise durch Einwirkung von Metall- und Nichtmetallhalogenidatheraten auf Epoxide, Anlagerung von Alky!halogeniden an Metall- und Nichtmetallhalogenidätherate, Alkylierung von Äthern mit Halogenalkylen und Silbertetrafluoborat sowie Einwirkung aliphatischer Diazoverbindungen auf primäre und sekundäre Oxoniumsalze erhalten. Die ungesättigten tertiären Oxoniumsalze, in denen das Y der o. a. Formel eine C=O-Gruppe darstellt, werden im wesentlichen durch Alkylierung von Carbonylverbindungen mit Trialkyloxoniumsalzen oder Alkylhalogenid-Silbertetrafluöborat und durch Einwirkung von Bortrifluorid oder Antimonpentachlorid auf Acetale und Orthosäureester dargestellt. Saturated tertiary oxonium salts, in which the Y of the above formula symbolizes an oxygen atom, are for example by the action of metal and non-metal halide atherates on epoxides, addition of alky! halides to metal and Non-metal halide etherates, alkylation of ethers with haloalkylenes and silver tetrafluoborate as well as action aliphatic diazo compounds obtained on primary and secondary oxonium salts. The unsaturated tertiary oxonium salts, in which the Y of the above Formula represents a C = O group, are essentially obtained by alkylating carbonyl compounds with trialkyloxonium salts or alkyl halide silver tetrafluoroborate and represented by the action of boron trifluoride or antimony pentachloride on acetals and ortho acid esters.
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Die isolierten gesättigten oder ungesättigten tertiären Oxoniumsalze werden dem zu alkoxylierenden Amin in Mengen von 0,05 - 5, vorzugsweise o,1 - 1,5 Gew.%, bezogen auf die Menge eingesetzten Amins zugesetzt.The isolated saturated or unsaturated tertiary oxonium salts are added to the amine to be alkoxylated in amounts of 0.05-5, preferably 0.1-1.5% by weight , based on the amount of amine used.
Als Ausgangsstoffe für das erfindungsgemäße Verfahren dienen primäre und sekundäre ein- oder mehrwertige aliphatische Amine mit vorzugsweise 2-22 Kohlenstoffatomen, deren Alkylreste geradkettig, verzweigt, gesättigt oder ungesättigt sein können. Als Beispiele für derartige Verbindungen sind zu nennen: Monoäthylamin, Diäthylamin, n-Propylamin, n-Hexylamin, N-Methylhexylamin, Hexamethylendiamin, n-Dodecylamln, N-Methyldodecylamin, Hexadeeylamin, Docosylamin, 3-Aminooctan, 3-Methyloctylamin-1, Oleylamin, .Erucylamin. Es können auch die entsprechenden Amingemische eingesetzt werden. Als Beispiel hierfür sind insbesondere die Amingemische zu nennen, die aus natürlichen Fetten auf bekannte Weise gewonnen werden, z. B. Kokoaamin, Talgamin.Serve as starting materials for the process according to the invention primary and secondary mono- or polyvalent aliphatic amines with preferably 2-22 carbon atoms, the alkyl radicals of which can be straight-chain, branched, saturated or unsaturated. Examples of such compounds include: monoethylamine, Diethylamine, n-propylamine, n-hexylamine, N-methylhexylamine, Hexamethylenediamine, n-dodecylamine, N-methyldodecylamine, Hexadeelamine, docosylamine, 3-aminooctane, 3-methyloctylamine-1, Oleylamine, eucylamine. The corresponding amine mixtures can also be used. As an example of this are in particular mention the amine mixtures obtained from natural fats in a known manner, e.g. B. cocoa amine, tallow amine.
Weiterhin können cycloaliphatische oder aromatische Reste enthaltende Amine, beispielsweise Cyclohexylamine Benzylarain, eingesetzt werden.Furthermore, they can contain cycloaliphatic or aromatic radicals Amines, for example cyclohexylamine benzylarain, can be used.
Als Alkylenoxide sind alle epoxidgruppenhaltlgen Substanzen geeignet. Verbindungen mit 2-4 Kohlenstoffatomen sind von besonderem Interesse. Als Beispiele hierfür wären zu nennen:All substances containing epoxy groups are alkylene oxides suitable. Compounds with 2-4 carbon atoms are of particular interest. Examples of this are:
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Äthylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxide. Es können auch substituierte Epoxide wie Glycid und Epichlörhydrin verwendet werden.Ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide. It can too substituted epoxides such as glycid and epichlorohydrin can be used.
Diese Epoxide können einzeln oder im Gemisch miteinander an das Amin angelagert werden. Sie können auch nacheinander in beliebiger Reihenfolge zum Einsatz kommen.These epoxides can be used individually or in a mixture with one another are attached to the amine. They can also be used one after the other in any order.
Die Menge des anzulagernden Alkylenoxide ist beliebig. FUr viele Verwendungszwecke wird man soviel Epoxld anlagern« daß wasserlösliche Produkte entstehen« wobei die Menge des anzulagernden Alkylenoxide auf die Kohlenstoff-Zahl des Amins abzustimmen ist.The amount of alkylene oxide to be deposited is arbitrary. For many purposes one will add so much epoxy that water-soluble products arise «whereby the amount of the to be deposited Alkylene oxides must be matched to the carbon number of the amine.
Das erfindungsgemäße Alkoxylierungsverfahren kann nach Zugabe des tertiären Oxoniumsalzes zum umzusetzenden Amin in üblicher Weise durchgeführt werden.The alkoxylation process according to the invention can after addition of the tertiary oxonium salt to the amine to be reacted in the usual way Way to be carried out.
Die dabei anzuwendenden Temperaturen liegen im Bereich von O - 2oo C, vorzugsweise 3o - I6o° C. Werden ungesättigte Oxoniumsalze als Katalysatoren eingesetzt« so ergibt die Durchführung der Reaktion bereits bei Zimmertemperatur einen hohen Umsetzungsgrad·The temperatures to be used are in the range of O - 2oo C, preferably 3o - 160 ° C. Are unsaturated oxonium salts used as catalysts «so the implementation of the reaction at room temperature gives a high Degree of implementation
Die Reaktion kann, wie es zur Verkürzung der Reaktionszeit üblich ist, unter erhöhtem Druck durchgeführt werden, wobei Drücke bis loo atü angewendet werden.The response can as it be to shorten the response time is common to be carried out under increased pressure, wherein Press until loo atü are applied.
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Es kann aber auch bei Normaldruck gearbeitet werden, da auch bei Normaldruck die Umsetzung mit befriedigender Geschwindigkeit verläuft.However, it is also possible to work at normal pressure, since the reaction takes place at a satisfactory rate even at normal pressure runs.
Das Verfahren kann kontinuierlich durchgeführt werden.The process can be carried out continuously.
Der eingebrachte Katalysator kann entweder im Endprodukt verbleiben oder wird nach beendeter Reaktion hydrolytisch gespalten und mit Lauge neutralisiert. Nach Abtrennen von etwa aus- μ gefallenen Salzen und eingeschlepptem Wasser liegen Rohprodukte vor, die praktisch farblos sind und keine unerwünschten Nebenprodukte enthalten. Insbesondere sind die bei AlkoxyIierungen üblicherweise als Nebenprodukt auftretenden Polyalkylenglykolather nur in untergeordneten Mengen im Endprodukt enthalten.The catalyst introduced can either remain in the end product or, after the reaction has ended, is hydrolytically cleaved and neutralized with alkali. After separation of about μ fallen salts and eingeschlepptem Removing water are crude products, which are virtually colorless and contained no undesirable by-products. In particular, the polyalkylene glycol ethers, which usually occur as a by-product in alkoxylations, are only present in the end product in minor amounts.
Die Verfahrensprodukte sind vielseitig verwendbar. Sie können z. B. als Textilhilfsmittel, als flüssige oder feste Wasch-
und Reinigungsmittel oder als Zwischenprodukte für zahlreiche Synthesen verwendet werden. ™The process products can be used in many ways. You can e.g. B. as textile auxiliaries, as liquid or solid detergents
and detergents or as intermediates for various syntheses. ™
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In einem Autoklaven wurden 59 g (1 Mol) n-Propylamin unter Stickstoffatmosphäre mit o,12 g (o,2 Gewichtsprozent) Triäthyloxoniumfluoroborat versetzt. Der Autoklav wurde zur Entfernung von restlichem Luft-Sauerstoff nrenrmals mit Stickstoff gespült und der Autoklaveninhalt auf 7o° C erwärmt. Dann wurden aus einem zweiten, mit Eis-Kochsalzmischung gekühlten Autoklaven 88 g (2 Mol) Ethylenoxid unter Zuhilfenahme von Stickstoff übergedrückt. Die dabei angewendeten Drücke lagen im Bereich von 2,ο bis 5,6 atü. Die Druckerhöhung erfolgte stufenweise, so daß die Temperatur im Breich von 7 ο bis 1o5 C gehalten werden konnte. Die eingesetzte Äthylenoxid-Menge war nach 4,5 Stunden umgesetzt. Das Verfahrensprodukt war ohne weitere Aufarbeitung praktisch farblos und ergab bei der Messung im Lovibond-Tintometer (4 -Küvette, 2o° C) folgende Parbzahlen: gelb 1,1, rot o,4, blau 0. Die auf die gleiche Weise gemessenen Farbzahlen des Ausgangsamins waren gelb ο,6, rot o,1, blau 0. Der Polyäthylenglykolgehalt des Produktes, dar durch Abtrennung über saure Ionenaustauscher in bekannter Weise bestimmt wurde, lag bei o,2 Gew.-^.In an autoclave, 59 g (1 mol) of n-propylamine were mixed with 0.12 g (0.2 percent by weight) of triethyloxonium fluoroborate under a nitrogen atmosphere offset. The autoclave was once again filled with nitrogen to remove residual oxygen from the air rinsed and the contents of the autoclave heated to 70 ° C. A second autoclave was then cooled with an ice-saline mixture 88 g (2 mol) of ethylene oxide pressed over with the aid of nitrogen. The pressures used were in the range of 2, ο to 5.6 atm. The pressure increase took place in stages so that the temperature could be kept in the range of 7 o to 1o5 C. The amount of ethylene oxide used had reacted after 4.5 hours. The process product was without further work-up practically colorless and resulted in the measurement in the Lovibond tintometer (4 cuvette, 2o ° C) the following parb numbers: yellow 1.1, red o, 4, blue 0. The color numbers of the Starting amines were yellow ο, 6, red ο, 1, blue 0. The polyethylene glycol content of the product, which was determined by separation via acidic ion exchangers in a known manner, was 0.2 wt .- ^.
Ein Gemisch aus 1o1 g (1 Mol) n-Hexylamin und o,2o g (o,2 Gewichtsprozent) Triäthyloxoniumfluoroborat wurde auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise mit insgesamt $2 g (2,1 Mol) Äthylenoxid unter Anwendung von Drücken zwischen o,5 bis 8,8 atü zur Reaktion gebracht. Die Reaktionstemperatur wurde im Bereich A mixture of 1o1 g (1 mol) of n-hexylamine and o, 2o g (0.2 percent by weight) triethyloxonium fluoroborate was in the manner described in Example 1 with a total of $ 2 g (2.1 mol) of ethylene oxide using pressures between o, 5 to 8.8 atmospheres reacted. The reaction temperature was in the range
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ο
70-92 C gehalten. Die angebotene Xthylenoxidmenge war nach
3 Stunden aufgenommen. Das Reaktionsprodukt hatte die Lovlbond-Parbzahlen (4" Küvette, 45° C): gelb o,7, rot o,1, blau 0. Die
unter gleichen Bedingungen gemessenen Farbzahlen des Ausgangsamins waren :geIb o,4, rot 0, blau 0. Der Polyäthylenglykolgehalt
des Produktes lag bei o,9 Gewichtsprozent.ο
Held at 70-92 C. The amount of ethylene oxide offered was absorbed after 3 hours. The reaction product had the Lovlbond Parb numbers (4 "cuvette, 45 ° C.): yellow 0.7, red 0.1, blue 0. The color numbers of the starting amine measured under the same conditions were: yellow 0.4, red 0, blue 0 The polyethylene glycol content of the product was 0.9 percent by weight.
Ein Gemisch aus I85 g (1 Mol) n-Dodecylamin und 0,37 g (o,2 Ge- % Wichtsprozent) Triäthyloxoniumfluoroborat wurde analog Beispiel 1 mit 88 g (2,o Mol) Äthylenoxid bei Drücken zwischen 0,8 und 11,5 atü umgesetzt. Die Reaktionstemperatur wurde im Bereich 73 - 780 C gehalten. Die Umsetzung war nach 5*3 Stunden beendet.A mixture of 185 g (1 mol) of n-dodecylamine and 0.37 g ( 0.2 wt% weight percent) triethyloxonium fluoroborate was prepared analogously to Example 1 with 88 g (2. o mol) of ethylene oxide at pressures between 0.8 and 11, 5 atü implemented. The reaction temperature was in the range 73 - 78 0 C maintained. The reaction was over after 5 * 3 hours.
Die Lovibond-Farbzahlen des Reaktionsproduktes wurden bei 45 C (V-Küvette) gemessen und hatten die Werte: gelb 2,9, rot 0,7, blau 0. Die entsprechenden Werte des Ausgangsamins waren: gelb 1,6, rot 0,5, blau 0. Das Produkt enthielt o,1 QewichtsprozentThe Lovibond color numbers of the reaction product were measured at 45.degree (V-cuvette) and had the values: yellow 2.9, red 0.7, blue 0. The corresponding values of the starting amine were: yellow 1.6, red 0.5, blue 0. The product contained 0.1 percent by weight
Polyäthylenglykol. ä Polyethylene glycol. Ä
Beispiel 3 wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß die eingesetzte Äthylenoxidmenge auf 44 g (1 Mol) reduziert wurde. Druck und Temperatur hatten praktisch die gleichen Werte wie in Beispiel 3 (0,6-11,5 atüj 70 - 76° C). Die angegebene Äthylenoxidmenge wurde im Verlauf von 4,5 Stunden aufgenommen. Das Reaktionsprodukt hatteExample 3 was repeated with the exception that the amount of ethylene oxide used was reduced to 44 g (1 mol). Pressure and temperature had practically the same values as in Example 3 (0.6-11.5 atüj 70-76 ° C). The specified amount of ethylene oxide was in Course recorded for 4.5 hours. The reaction product had
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- 1ο -- 1ο -
die Lovibond-Farbzahlen (4"-Küvette, 55° C) gelb 0,8, rot 0,3 blau O. Die auf gleiche Weise gemessenen Parbzahlen des Ausgangsamins waren: gelb 0,6, rot 0, blau 0. Das Produkt enthielt 0,7 Gewichtsprozent Polyäthylenglykol.the Lovibond color numbers (4 "cuvette, 55 ° C) yellow 0.8, red 0.3 blue O. The Parb numbers of the starting amine measured in the same way were: yellow 0.6, red 0, blue 0. The product contained 0.7 percent by weight polyethylene glycol.
Beispiel 3 wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß die eingesetzte Äthylenoxidmenge auf 237*6 g (5#4 Mol) erhöht wurde. Bei Drücken zwischen 0,5 und 6,5 atü und Temperaturen zwischen Jo und 75° C P wurde die genannte Äthylenoxidmenge im Verlauf von 4,5 Stunden aufgenommen. Das Reaktionsprodukt hatte die Lovibond-Farbzahlen (^"-Küvette, 4o° C): gelb 8,7, rot 1,7, blau 0. Die auf gleiche Weise gemessenen Farbzahlen des Ausgangsamins waren: gelb 1,2, rot 0,3, blau 0. Das Produkt enthielt 2,4 Gewichtsprozent PoIyäthylenglykoläther. Example 3 was repeated with the exception that the amount of ethylene oxide used was increased to 237 * 6 g (5 # 4 mol). At pressures between 0.5 and 6.5 atmospheres and temperatures between Jo and 75 ° C P, the amount of ethylene oxide mentioned was absorbed in the course of 4.5 hours. The reaction product had the Lovibond color numbers (^ "cell, 40 ° C.): yellow 8.7, red 1.7, blue 0. The color numbers of the starting amine measured in the same way were: yellow 1.2, red 0.3 , blue 0. The product contained 2.4 percent by weight of polyethylene glycol ether.
Auf analoge Weise wie in den vorhergehenden Beispielen wurden | 93 g (1 Mol) Anilin in Gegenwart von o,19 g (o,2 Gewichtsprozent) Triäthyloxoniurafluoroborat äthoxyliert. Bei Drücken zwischen 0,9 und 1o atü und Temperaturen zwischen 74 und 79° C wurden im Verlauf von 2,8 Stunden insgesamt 92 g (2,1 Mol) Ethylenoxid angelagert. Die bei 5o° C gemessenen Lobibond-Farbzahlen (4M-KUvette)des Produktes waren: gelb 27,ο, rot 7,4, blau 0. Die auf gleiche Weise gemessenen Farbzahlen des Ausgangsamins waren: gelb 27,o, rot 13,o, blau 0. Das Reaktionsprodukt enthielt o,2 Gewichtsprozent Polyäthylenglykol.In a manner analogous to the previous examples, | 93 g (1 mol) of aniline ethoxylated in the presence of 0.19 g (0.2 percent by weight) triethyloxoniurafluoroborate. At pressures between 0.9 and 10 atmospheres and temperatures between 74 and 79 ° C., a total of 92 g (2.1 mol) of ethylene oxide were added on in the course of 2.8 hours. The Lobibond color numbers (4 M cuvette) of the product measured at 50 ° C. were: yellow 27, ο, red 7.4, blue 0. The color numbers of the starting amine measured in the same way were: yellow 27, o, red 13, o, blue 0. The reaction product contained 0.2 percent by weight of polyethylene glycol.
209812/170"211 "209812/170 "2 11 "
Ein Gemisch aus 116 g (1 Mol) 1,12-Diaminododecan und o,23 g (o,2 Gewichtsprozent) Triäthyloxoniumfluoroborat wurde analog Beispiel 1 mit I76 g (4 Mol) Äthylenoxid bei Drücken zwischen 0,6 und 8 atü und Temperaturen zwischen 75 und 78° C umgesetzt. Die genannte Äthylenoxidmenge war nach 3,8 Stunden aufgenommen. Das Reaktionsprodukt hatte die Loyibond-Farbzahlen (4"-Küvette, 8o° C) gelb 5,7, rot 2,2, blau O. Die auf gleiche Weise gemessenen Farbzahlen des Ausgangsamins waren: gelb 3*6, rot 0,8, blau 0. Das Produkt enthielt o,2 Gewichtsprozent Polyäthylenglykol.A mixture of 116 g (1 mole) 1,12-diaminododecane and 0.23 g (0.2 percent by weight) Triethyloxoniumfluoroborat was analogous to Example 1 with 176 g (4 mol) of ethylene oxide at pressures between 0.6 and 8 atü and temperatures between 75 and 78 ° C implemented. The amount of ethylene oxide mentioned was absorbed after 3.8 hours. The reaction product had the Loyibond color numbers (4 "cuvette, 80 ° C.) yellow 5.7, red 2.2, blue O. Those measured in the same way Color numbers of the starting amine were: yellow 3 * 6, red 0.8, blue 0. The product contained 0.2 percent by weight of polyethylene glycol.
Analog Beispiel 1 wurden an ein Gemisch aus 146,2 g (1 Mol) Triäthylentetramin und o,29 g (o,2 Gewichtsprozent) Triäthyloxoniumfluoroborat unter Anwendung von Drücken zwischen 0,6 und I3 atü 268,4 g (6,1 Mol) Äthylenoxid angelagert. Die Temperatur wurde im Bereich zwischen 73 und 95° C gehalten. Die genannte Äthylenoxidmenge wurde im Verlauf von 6,5 Stunden aufgenommen. Das Reaktionsprodukt hatte die Lovibond-Farbzahlen (4"-Küvette, 2o°C) gelb 27,9* rot 11,o, blau 0. Die auf gleiche Weise gemessenen Farbzahlen des Ausgangsamins waren: gelb 23,o, rot 1,5* blau 0. Das Reaktionsprodukt enthielt 0,5 Gewichtsprozent Polyäthylenglykol. Analogously to Example 1, a mixture of 146.2 g (1 mol) of triethylenetetramine was added and 0.29 grams (0.2 percent by weight) of triethyloxonium fluoroborate using pressures between 0.6 and 13 atmospheres 268.4 g (6.1 mol) of ethylene oxide added on. The temperature was maintained in the range between 73 and 95 ° C. The amount of ethylene oxide mentioned was recorded over 6.5 hours. The reaction product had the Lovibond color numbers (4 "cuvette, 20 ° C) yellow 27.9 * red 11, o, blue 0. Those measured in the same way The color numbers of the starting amine were: yellow 23.0, red 1.5 * blue 0. The reaction product contained 0.5 percent by weight of polyethylene glycol.
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209812/1702209812/1702
In einem Autoklaven wurden 59 S (1 Mol) n-Propylamin vorgelegt und unter Stickstoffatmosphäre mit o,12 g (o,2 Gewichtsprozent) Triäthyloxoniumfluoroborat versetzt. Nac.h Entfernung restlichen Luft-Sauerstoffe durch Spülen mit Stickstoff wurde der Autoklaveninhalt auf γ1° c erwärmt. Anschließend wurde aus einem zweiten Autoklaven 116 g (2 Mol) Propylenoxid unter Zuhilfenahme von Stickstoff aufgedrückt, wobei zunächst ein Druck von 2,1 atü angewendet wurde, der im Verlauf der Umsetzung bis auf 17 atü gesteigert wurde. Die Druckerhöhung erfolgte stufenweise, um die Reaktionstemperatur im Bereich 71 - 1o4° C zu halten. Die genannte Propylenoxidmenge wurde im Verlauf von 12,5 Stunden aufgenommen. Die Lovibond-Parbzahlen des Reaktionsproduktes wurden unter Verwendung einer 4"-Küvette bei 2o° C gemessen und hatten die Werte: gelb 5,7, rot 1,2, blau O. Die auf gleiche Weise gemessenen Farbzahlen des Ausgangsamins waren: gelb o,6, rot o,1, blau 0. Das Produkt enthielt o,2 Gewichtsprozent PoIypropylenglykol. 59 S (1 mol) of n-propylamine were placed in an autoclave and 12 g (0.2 percent by weight) of triethyloxonium fluoroborate were added under a nitrogen atmosphere. After removing the remaining oxygen from the air by flushing with nitrogen, the contents of the autoclave were heated to γ1 ° C. 116 g (2 mol) of propylene oxide were then injected from a second autoclave with the aid of nitrogen, a pressure of 2.1 atmospheres being applied initially, which was increased to 17 atmospheres in the course of the reaction. The pressure was increased in stages in order to keep the reaction temperature in the range 71-1o4 ° C. The stated amount of propylene oxide was absorbed in the course of 12.5 hours. The Lovibond Parb numbers of the reaction product were measured using a 4 "cuvette at 20 ° C. and had the values: yellow 5.7, red 1.2, blue O. The color numbers of the starting amine measured in the same way were: yellow o, 6, red 0.1 , blue 0. The product contained 0.2 percent by weight of poly propylene glycol.
1o7 g (1 Mol) Benzylamin wurden in einem Autoklaven unter Stickstoffatmosphäre mit o,21 g (o,2 Gewichtsprozent) O-Äthylcampheroxoniumfluoroborat versetzt. Nach dreimaligem Evakuieren und Spülen mit Stickstoff wurde der Autoklaveninhalt auf 47° C erwärmt. Anschließend wurden aus einem zweiten, mit Eis-Koch-107 g (1 mol) of benzylamine were mixed with 0.21 g (0.2 percent by weight) of O-ethylcampheroxonium fluoroborate in an autoclave under a nitrogen atmosphere. After three times of evacuation and flushing with nitrogen, the autoclave was heated to 47 ° C. Then a second, with ice-cream cooking
- .13 209812/1702 - .13 209812/1702
salzmischung gekühlten Autoklaven 92 g (2,1 Mol) Äthylenoxid unter Zuhilfenahme von Stickstoff aufgedrückt, wobei Drücke von anfangs o,5 bis zuletzt 7>4 a tu angewendet wurden. Die Druckerhöhung erfolgte stufenweise, so daß die Reaktionstemperatur im Bereich kj - 9o° C gehalten werden konnte. Die angegebene Sthylenoxidmenge war· nach 3*1 Stunden aufgenommen. Die Lovibond-Farbzahlen des Reaktionsproduktes wurden unter Verwendung einer 4"-Küvette bei 2o° C gemessen. Sie hatten die Werte: gelb 3,1, rot o,5, blau 0. Die auf gleiche Weise gemessenen Farbzahlen des Ausgangsamins waren: gelb o,8, rot o,1, blau 0. Das Reaktionsprodukt enthielt o,2 Gewichtsprozent Polyäthylenglykol. salt mixture cooled autoclave 92 g (2.1 mol) of ethylene oxide with the aid of nitrogen, pressures of initially 0.5 to 7> 4 a tu were applied. The pressure increase took place in stages, so that the reaction temperature could be kept in the range kj-90 ° C. The stated amount of ethylene oxide was absorbed after 3 * 1 hours. The Lovibond color numbers of the reaction product were measured using a 4 "cuvette at 20 ° C. They had the values: yellow 3.1, red 0.5, blue 0. The color numbers of the starting amine measured in the same way were: yellow o , 8, red o, 1, blue 0. The reaction product contained 0.2 percent by weight of polyethylene glycol.
1o1 g (1 Mol) n-Hexylamin wurden in einem Autoklaven unter Stickstoff atmosphäre mit o,3o g (o,3 Gewichtsprozent) O-ithylcampheroxoniumfluoroborat versetzt und der Autoklaveninhalt auf 41° C erwärmt. Anschließend wurden aus einem zweiten Autoklaven 116 g (2 Mol) Propylenoxid unter Zuhilfenahme von Stickstoff überge- t drückt, wobei der Druck von anfangs o,5 bis auf 16,5 atü gesteigert wurde und die Temperatur im Bereich 41-55 C lag. Die angegebene Propylenoxidmenge war nach 15 Stunden aufgenommen. Die unter Verwendung einer V-Küvette bei 2o° C gemessenen Lovibond-Farbzahlen des Reaktionsproduktes waren: gelb ο,3, rot 0, blau 0. Die auf gleiche Weise gemessenen Farbzahlen des Ausgangsamins waren: gelb o,4, rot 0, blau 0. Das Reaktionsprodukt enthielt o,2 Gewichtsprozent Polypropylenglykol.1o1 g (1 mol) of n-hexylamine were mixed with 0.3o g (0.3 percent by weight) of O-ithylcampheroxonium fluoroborate in an autoclave under a nitrogen atmosphere and the contents of the autoclave were heated to 41.degree. 116 g (2 moles) of propylene oxide with the aid of nitrogen were handed over t presses then a second autoclave, wherein the pressure of initially o, 5 up to 16.5 atm was increased and the temperature range was 41-55 C. The stated amount of propylene oxide was absorbed after 15 hours. The Lovibond color numbers of the reaction product measured using a V-cell at 20 ° C. were: yellow ο, 3, red 0, blue 0. The color numbers of the starting amine measured in the same way were: yellow 0.4, red 0, blue 0 The reaction product contained 0.2 percent by weight polypropylene glycol.
209812/1702,4 m 209812 / 1702.4 m
- 14 Beispiel 12 - 14 Example 12
Ein Gemisch aus I85 g (1 Mol) n-Dodecylamin und o,37 g (o,2 Gewichtsprozent) O-Äthylformimidiumfluoroborat wurde analog Beispiel 1 mit 88 g (2 Mol) Äthylenoxid bei Drücken zwischen 2,3 und 9,2 atu und Temperaturen zwischen 68 und 74° C umgesetzt. Die Umsetzung war nach 8,5 Stunden beendet. Die unter Verwendung einer 4"-Küvette bei 45° C gemessenen Parbzahlen des Reaktionsproduktes waren: gelb 3,1, rot 0,8, blau O. Die auf gleiche Weise gemessenen Farbzahlen des Ausgangsamins ^ waren: gelb 1,6, rot 0,5* blau 0. Das Reaktionsprodukt enthielt 0,3 Gewichtsprozent Polyäthylenglykol.A mixture of 185 g (1 mol) n-dodecylamine and 0.37 g (0.2 Weight percent) O-ethylformimidium fluoroborate was analogous Example 1 reacted with 88 g (2 mol) of ethylene oxide at pressures between 2.3 and 9.2 atu and temperatures between 68 and 74 ° C. The reaction was over after 8.5 hours. The Parb numbers measured using a 4 "cuvette at 45 ° C of the reaction product were: yellow 3.1, red 0.8, blue O. The Color numbers of the starting amine measured in the same way were: yellow 1.6, red 0.5 * blue 0. The reaction product contained 0.3 weight percent polyethylene glycol.
Beispiel 1^ (Vergleichsversuche) Example 1 ^ (comparative tests)
Die gleichen Substanzen wie in den vorhergehenden Beispielen wurden auf übliche Weise in Gegenwart basischer Katalysatoren mit Äthylenoxid bzw. Propylenoxid umgesetzt.The same substances as in the previous examples were in the usual manner in the presence of basic catalysts reacted with ethylene oxide or propylene oxide.
Jeweils 1 Mol des betreffenden Amins wurde in einem Autoklaven vorgelegt und mit soviel 30 #iger Natriummethylatlösung ver-™ setzt, daß ο,2 Gewichtsprozent Natrium, bezogen auf die Menge eingesetzten Amins, im Reaktionsgemisch vorhanden war. Das ins Reaktionsgemisch eingebrachte Methanol wurde durch Abdampfen im Vakuum entfernt. In den Teilen, in denen die Siedepunkte von eingesetztem Amin und Methanol zu dicht beieinander lagen, wurde der Katalysator in Form von festem Natriummethylat eingesetzt. Das Reaktionsgemisch wurde anschließend auf die jeweilige Reaktionstemperatur erwärmt und das Alkylenoxid auf die gleicheIn each case 1 mol of the amine in question was placed in an autoclave and treated with as much 30 # sodium methylate solution assumes that ο.2 percent by weight sodium, based on the amount of amine used, was present in the reaction mixture. The ins Methanol introduced into the reaction mixture was removed by evaporation in vacuo. In the parts where the boiling points of If the amine and methanol used were too close together, the catalyst was used in the form of solid sodium methylate. The reaction mixture was then heated to the respective reaction temperature and the alkylene oxide to the same
- 15 209812/1702 - 15 209812/1702
Weise wie in den vorhergehenden Beispielen zugeführt. Die bei der Umsetzung engewandten Temperaturen und Drücke, sowie die Umsetzungsdauer und die Eigenschaften des Jeweiligen Reaktionsproduktes sind in der folgenden Übersicht zusammengefaßt: Way fed as in previous examples. The temperatures and pressures used in the implementation, as well as the The implementation time and the properties of the respective reaction product are summarized in the following overview:
- 16 209812/1702 - 16 209812/1702
AusgangsaminStarting amine
Alkylenoxid MoI Alkylen- Temp. C oxid pro Mol Amin Druck atUAlkylene oxide MoI alkylene temp. C oxide per mole amine pressure atU
ReaktionsproduktReaction product
Lovibond-Farb- 4"Kuzahlen vette Zeit gelb rot blau Meßung Gew.-%Lovibond color 4 "Ku numbers vette time yellow red blue measurement weight%
Stdn. °C PoIy-Hrs. ° C Poly-
glykolgehalt glycol content
n-Propylamin (Lovibond FZ 2o°C: gelb ο,6,rot o,1 blau O)n-Propylamine (Lovibond FZ 2o ° C: yellow ο, 6, red o, 1 blue O)
n-Propylamin (Lovibond-FZ 2o°C: gelb ο,6,rot o,1 blau O) n-Propylamine (Lovibond-FZ 2o ° C: yellow ο, 6, red o, 1 blue O)
n-Hexylamin (Lovibond FZ 45°C: gelb ο,4,rot O, blau O) n-Hexylamine (Lovibond FZ 45 ° C: yellow ο, 4, red O, blue O)
n-Hexylamin (Lovibond FZ 2o°C: gelb ο,4,rot O, blau 0)n-Hexylamine (Lovibond FZ 2o ° C: yellow ο, 4, red O, blue 0)
Äthylenoxid Ethylene oxide
Propylen* oxid Propylene * oxide
ÄthylenoxidEthylene oxide
PropylenoxidPropylene oxide
n-Dodecylamin (Lovibond FZ Äthylen-55 C: gelb 0,6, oxid rot 0,blau 0)n-Dodecylamine (Lovibond FZ Ethylen-55 C: yellow 0.6, oxid red 0, blue 0)
1,91.9
1,91.9
1,81.8
2,02.0
1,11.1
128-160 5,8-16,5 3,o 2,1 0,6 0 2o128-160 5.8-16.5 3, o 2.1 0.6 0 2o
1,1- 9,0 3,0 27,0 5,4 0 2o 0,61.1- 9.0 3.0 27.0 5.4 0 2o 0.6
128-156 0 - 5,6 2,2 6,7 1,2 0 45 0,8128-156 0 - 5.6 2.2 6.7 1.2 0 45 0.8
15Ο-154 1,5- 8,8 9,8 12,o 2,ο Ο 2ο ο,215Ο-154 1.5- 8.8 9.8 12, o 2, ο Ο 2ο ο, 2
150-156 1,2- 8,5 2,2 5,7 ο,8 O 55 . 2,7150-156 1.2- 8.5 2.2 5.7 ο.8 O 55. 2.7
Q6689UQ6689U
Reaktionsbedingungen ReaktionsproduktReaction conditions reaction product
Ausgangsamin Starting amine
Alkylenoxid Mol Alkylen- Temp. C oxid pro Mol AminAlkylene oxide moles of alkylene temp. C oxide per mole of amine
Lovibond-Parb- 4"Kü
zahlen vetteLovibond-Parb- 4 "Kü
pay vette
Druck atü Zeit gelb rot blau Meßung Gew.-% Stdn. 0C PoIy-Pressure atu time yellow red blue measurement wt. % Hrs. 0 C poly-
glykolgehalt glycol content
1-Dodecylamin
(Lovibond PZ Äthylen-45°C gelb 1,6, oxid
rot 0,5 blau1-dodecylamine
(Lovibond PZ ethylene-45 ° C yellow 1.6, oxid
red 0.5 blue
L-DodecylaminL-dodecylamine
Lovibond PZ Äthylen-4o°C,
gelb 1,2, oxid rot 0,5, blau
0)Lovibond PZ ethylene-4o ° C, yellow 1.2, oxide red 0.5, blue
0)
3enzylamin3enzylamine
(Lovibond FZ Äthylen-2o°C gelb 0,8, oxid rot o,1, blau 0)(Lovibond FZ ethylene-2o ° C yellow 0.8, oxide red o, 1, blue 0)
Anilin
(LovibondPZ
5o C: gelb
27,ο,rot 15,o,
blau 0)aniline
(LovibondPZ
5o C: yellow
27, ο, red 15, o,
blue 0)
Kthylenoxid Ethylene oxide
1,12-Diamino-1,12-diamino
dodecan Kthylen-dodecane ethylene
(Lovibond FZ oxid(Lovibond FZ oxid
800C: gelb 5,6,80 0 C: yellow 5.6,
rot 0,8, blau 0)red 0.8, blue 0)
rriäthylentetra- Kthylen,-min
(Lovibond FZ oxld
2o gelb 25,ο,rot
1,5, blau 0)rriäthylenetetra- ethylene, -min (Lovibond FZ oxld 2o yellow 25, ο, red
1.5, blue 0)
2,o2, o
6,06.0
,9, 9
2,02.0
4,o4, o
5,95.9
128-152 ,1-1o,1 5,0 . 9,0 . 1,6 0 45 2,4128-152, 1-1o, 1 5.0. 9.0. 1.6 0 45 2.4
150-155 1,o-12,5 5,o 27,9 16,2 1,o 4o150-155 1, o-12.5 5, o 27.9 16.2 1, o 4o
152-154 o,6-11,o 5,0 6,0 0,6 0 2o152-154 o, 6-11, o 5.0 6.0 0.6 0 2o
120-156 1,1-1o,5 2,8 27,o 17,0 1,5120-156 1.1-1o, 5 2.8 27, o 17.0 1.5
152-155 1,4-1o,o 4,5 7,0 2,2 1,2 80 0,5152-155 1.4-1o, o 4.5 7.0 2.2 1.2 80 0.5
150-154 1,1-15,2 6,0 27,o 24,o 1,1 2o 0,6150-154 1.1-15.2 6.0 27, o 24, o 1.1 2o 0.6
Q6689UQ6689U
.18- 17G8990.18-17G8990
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Alkoxylierungsprodukte von Aminen in guter Farbqualität erhalten werden können, ohne daß besondere Reinigungsoperationen erforderlich sind oder außer dem Katalysator weitere chemische Substanzen im Reaktionsmedium vorhanden sein müssen. Besonders hervorzuheben ist weiterhin der niedrige Polyalkylenglykolgehalt der Verfahrensprodukte, der meist günstiger liegt als der bei der üblichen basenkatalysierten Alkoxylierung erzielte. The advantages that can be achieved with the invention are, in particular, that the alkoxylation products of amines are of good color quality can be obtained without the need for special purification operations or further apart from the catalyst chemical substances must be present in the reaction medium. Particularly noteworthy is the low polyalkylene glycol content the process products, which are usually more favorable than that achieved in the customary base-catalyzed alkoxylation.
- 19 -- 19 -
209812/1702209812/1702
Claims (1)
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Family Applications (1)
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Also Published As
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