DE2165057C3 - Amphotenside, Verfahren zu ihrer Herstellung und diese Verbindungen enthaltende Schaumkonzentrate - Google Patents

Amphotenside, Verfahren zu ihrer Herstellung und diese Verbindungen enthaltende Schaumkonzentrate

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DE2165057C3
DE2165057C3 DE2165057A DE2165057A DE2165057C3 DE 2165057 C3 DE2165057 C3 DE 2165057C3 DE 2165057 A DE2165057 A DE 2165057A DE 2165057 A DE2165057 A DE 2165057A DE 2165057 C3 DE2165057 C3 DE 2165057C3
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Description

Y-A
in der Rf einen fluoraliphatischen, gesättigten einwertigen Rest mit 1 bis etwa 20 Kohlenstoffatomen bedeutet,
Q die -SO2- oder —C-Gruppe darstellt,
0
Ri, R2 und R3 gleiche oder verschiedene, lineare oder verzweigte, unsubsiituierte oder durch polare wasserlöslichmachende Gruppen substituierte Alkylreste mit 1 bis etwa 18 Kohlenstoffatomen bedeuten, 2>
W ein zweiwertiger Kohlenwasserstoffrest mit 2 bis etwa 12 Kohlenstoffatomen ist, der keine olefinisch oder acetylenisch ungesättigte Gruppen enthält,
Y ein zweiwei liger Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis etwa 12 Kohlenstoffatomen ist, der keine olefinisch jo oder acetylenisch ungesättigte Gruppen enthält
und Αθ den Rest einer Säure mit einer Dissoziationskonstante in Wasser bei 25° C von mindestens etwa 1 x10-6bedeutet.
2. Amphotenside nach Anspruch 1, Formel I1 r, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkylgruppen R1, R2 und R3 als polare wasserlöslichmachende Gruppen anionbildende Gruppen, insbesondere Gruppen — AH, wobei A den Rest einer Säure mit einer Dissoziationskonstanten in Wasser bei 25° C von mindestens 1 χ 10"6 bedeutet, kationbildende Gruppen, insbesondere die Aminogruppe, die Gruppe
-N(CHj)3CI
-(C2H4NH)4H
und neutrale Gruppen, insbesondere die Hydroxylgruppe und Polyoxyäthylengruppen, enthalten.
3. Verfahren zur Herstellung der Amphotenside nach Anspruch I1 Formel I1 dadurch gekennzeichnet, w daß man nach üblichen Methoden entweder
a) ein Sulfonylhalogenid oder Carbonsäurehalogenid der allgemeinen Formel Il
Rr—Q—hai
(II)
55
in der R[ und Q die vorstehende Bedeutung haben und hai ein Halogenatom ist, oder den entsprechenden Ester mit einem Diamin der allgemeinen Formel III
H2N-W-NR1R2 (III)
in der W, Ri und R2 die vorstehende Bedeutung haben, kondensiert und die erhaltene Verbindung der allgemeinen Formel IV
Rr-Q-NH-W-NR1R2 (IV)
in der Rr, Q, W, R] und R2 die vorstehende Bedeutung Rf—0-N
R2
(V)
Y-AH
mit einem Alkylierungsmittel, das den Rest R3 liefert, quaternisiert, oder
b) ein quartäres Ammoniumimid der allgemeinen Formel VI
Ri
R1-Q-N-W-N-R,
\ "
in der Rf, Q, W, R1, R2 und R3 die vorstehende Bedeutung haben, mit einer Verbindung, die den Rest ΥΑΘ liefert, kondensiert.
4. Schaumkonzentrate, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einem Amphotensid nach Anspruch Ibis 3.
Ampholytische oberflächenaktive Verbindungen, die auch als Amphotenside bezeichnet werden, sind aus den US-Patentschriften 27 64 602, 32 58 423 und 35 62 156 bekannt. Diese Verbindungen können als lineare Amphotenside bezeichnet werden, bei denen eine quartäre Ammoniumgruppe einen Teil einer Kette bildet, die einen endständigen fluoraliphatischen Rest und einen endständigen anionischen Rest mit einer Carboxylgruppe (COOH) verbindet. Zu den bekannten linearen Amphotensiden gehören z. B. folgende Verbindungen:
4-, [C7F15-CONH-C2H4-N(C2Hs)2CH2COOH]CI'
in saurer Lösung und
C7F15-CONH-(CH2).,-N(CH,)2CH2CH2COO"
in neutraler oder alkalischer Lösung.
Beide Verbindungen besitzen eine im wesentlichen lineare Struktur.
Aufgabe der Erfindung ist es, neue, verzweigte Amphotenside zur Verfügung zu stellen, deren Eigenschaften sich von denjenigen der bekannten linearen Amphotenside vorteilhaft unterscheiden und die für bestimmte Anwendungszwecke, insbesondere in Form von wäßrig-alkalischen filmbildenden Konzentraten, überraschende Vorteile bieten. Diese wäßrig-alkalischen Konzentrate können nämlich unter anderem zur Herstellung von Schäumen zur Bekämpfung von Feuer und zur Verhinderung des Entweichen» flüchtiger Kohlenwasserstoffdämpfe verwendet werden.
Gegenstand der Erfindung sind somit Amphotenside, ein Verfahren zu ihrer Herstellung sowie diese Verbindungen enthaltende Schaumkonzentrate gemäß den vorstehenden Ansprüchen.
Bei der^rfindungsgemäßen Herstellung sind vorzugsweise mindestens 2 der Alkylgruppen Ri, R2 und R3 niedrigmolekular, wie die Methyl-, Äthyl- oder Hydroxyäthylgruppe; besonders bevorzugt ist, wenn mindestens zwei dieser Reste Methylgruppen sind.
Der zweiwertige Kohlenwasserstoffrest W weist vorzugsweise 2 bis etwa 5 Kohlenstoffatome auf, er kann im Rahmen der im Anspruch 1 gegebenen Definition z. B. ein Alkylen-, Oxaalkylen-, Alkarylen- oder Arylenrest sein.
Bevorzugte Beispiele für den Rest Αθ sind folgende Gruppen:-COOe, -SO3 e, -OSO3® -PCXUH)Oo -OPO(OH)Oe und -PO(OaIk)Oe. Der Ausdruck »alk« bedeutet einen niederen Alkylrest.
Der fluoraliphatische Rest Rf mit 1 bis etwa 20 Kohlenstoffatomen ist ein fluorierter, gesättigter, einwertiger, nichtaromatischer alipha'ischer Rest. Die Kette kann linear oder verzweigt sein. Der bevorzugte Rest Rf ist ein vollständig fluorierter Rest. Dieser Rest kann jedoch Wasserstoff- oder Chloratome enthalten, sofern nicht mehr als jeweils ein Wasserstoffatom oder Chloratom in dem Rest Rf pro zwei Kohlenstoffatome vorhanden ist. Ferner muß der Rest Rf mindestens eine endständige Perfluormethylgruppe enthalten. Der Ausdruck »endständig« bedeutet die Stelle in der Kette des Restes Ri, die am weitesten entfernt von der quartären Ammoniumgruppe und dem Rest Αθ steht.
Es ist ersichtlich, daß die Verbindungen der allgemeinen Formel I nur in neutraler oder alkalischer Lösung als Zwitterion vorliegen. In saurem Milieu ist der Säurerest A entweder teilweise oder vollständig protoniert, und die positive Ladung an dem quartären Stickstoffatom ist durch ein entsprechendes Anion in der Lösung, z. B. das entsprechende Anion der Säure, neutralisiert. Diese Formen werden der Einfachheit halber als Säuresalze der Zwitterionen bezeichnet. Unter ausreichend alkalischen Bedingungen werden auch basische Salze gebildet. Die Erfindung umfaßt die Zwitterionen sowie die sauren und basischen Salze.
Die Gruppierung der allgemeinen Formel
W —
— 0—N
in der Q, W, und Y die vorstehende Bedeutung haben, verbindet die drei endständigen Gruppen, nämlich die kationische Gruppe —W(Ri, R2, R3), die anionische Gruppe —A und den fluoraliphatischen Rest Rf. Diese Gruppierung soll keine ionisierbaren Gruppen, wie basische oder saure Gruppen, und vorzugsweise keine nichtaromatischen Gruppen, wie olefinisch oder acetylenisch ungesättigte Gruppen, enthalten. Diese Gruppierung beeinflußt die Löslichkeit der erfindungsgemäß herstellbaren Verbindungen. Ein verhältnismäßig hoher Gehalt an Kohlenstoff und Wasserstoff in dieser Gruppierung erhöht die Löslichkeit in Lösungsmitteln, wie Kohlenwasserstoffölen und Erdöl, und anderen organischen Lösungsmitteln. Eine hochmolekulare Gruppierung verringert die Löslichkeit der erfindungsgemäß herstellbaren Amphotenside in wäßrigen Lösungen. Das Molekulargewicht dieser Gruppierung kann zwar ziemlich hoch sein, sofern das Molekül mindestens etwa 10 Prozent an Kohlenstoff gebundene Fluoratome enthält. Im allgemeinen liegt das Molekulargewicht jedoch unter 1000 und vorzugsweise unter etwa 600, ausgenommen, wenn die zur Herstellung von ölabweisenden Filmen auf Substraten durch Adsorption aus wäßriger Lösung dienen. In diesem Fall sind höhermolekulare Amphotenside erwünscht
Zur Herstellung von Amphotensiden der allgemeinen Formel 1 mit erhöhter relativer Löslichkeit in wäßrigen Lösungen können die Reste R), R2 und R3 durch wasseriöslichmachende Gruppen substituiert sein. Bevorzugte polare, wasseriöslichmachende Gruppen sind anionbildende Gruppen, insbesondere Gruppen-AH, wobei A den Rest einer Säure mit einer Disscziationskonstanten in Wasser bei 25° C von mindestens 1 χ 10~6 bedeutet, sowie kationbildende Gruppen, insbesondere die Aminogruppe, die Gruppe — N(CH3)3C1 oder — (C2^NH)4H, und neutrale Gruppen, insbesondere die Hydroxylgruppe und Polyoxyäthylengruppen.
Die neuen Amphotenside der Erfindung sind ganz allgemein brauchbar zur Verminderung der Oberflächenspannung wäßriger und nichtwäßriger Medien, zur Verbesserung der Benetzung, des Ausbreitens und der Penetration. Sie können z. B. zum Imprägnieren bzw. Beschichten von Papier, Textilien aus gewebtem oder gewirktem Material, Faservliesen oder Leder verwendet werden. Durch diese Imprägnierung wird das Material öl- und schmutzabweisend. Ferner können die Amphotenside der Erfindung zur Herstellung von ölabweisenden Filmen bzw. Anstrichen, z. B. auf Glas oder Metallen, verwendet werden, um z. B. eine Verschmutzung oder die Bildung von Fingerabdrücken
jo zu vermeiden. Die Amphotenside der Erfindung sind besonders wertvoll, weil sie wäßrige Lösungen mit niedriger Oberflächenspannung in einem sehr breiten pH-Bereich, d. h. sowohl in stark alkalischem, neutralem als auch stark saurem Medium ergeben.
r> Beispiele für Amphotenside der Erfindung sind Verbindungen der nachstehenden Formeln
CnF17SO2N-C11H22N(CH1)(C3H6OH)2
C2H4CO2
C7F15CC)N-C1H1N(CHj)2(CH2CH2O)7H
CjH6SOj
C8F17SO2N-C2H4N(CHj)2(CH2CH2NHZjH
CjH6SOj
C14F29SO2N- CH,H6N(C2H5)2CjH6SOjH
Cj H6S Oj-C4FC1CON-CjH6N(CHj)2C2H4CO2H
CjH6SOj
CSF17SO2N-CH2C6H4CH2N(CHj)2C2H4NH2
C3H6SOj-CF17SO2N-CjH6N(CHj)(CH2Q1H5)C2H4OH
Q1H22SOj
CJF7CONCH2C6H4CH2N(CHj)2(CH2CH2O)JH
C2H4CO2
C17FJ5-CH2CH2SO2NCH2Q1HUCH2N(C4H9I2CH2Ch2N(C4H,),
C11H22SO;
CH2COO
C8F17SO2N-^^
~" CH2N(CH3I3
CH2COO"
C8F17SO2N-(CH2)„—N(CH3J2CH2CH2OH
CH2CH2COO-
C8F17SO2-N-CH2
CH2N(CH3J3
CH2-CH2-P-OR
Ο"
C8F17SO2N-(CH2J3N(CH3J3
(CH2J3CO2"
CF13C6H4SO2N
(CH2J11N(CH3J3
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der Amphotenside der allgemeinen Formel I erfolgt nach üblichen Methoden. Entweder setzt man zunächst das Sulfonylhalogenid oder Carbonsäurehalogenid der allgemeinen'Formel II oder den entsprechenden Ester mit dem Diamin der allgemeinen Formel III um. Bei den verfahrensgemäß eingesetzten Diaminen der allgemeinen Formel III sind beide Aminogruppen an die verbindende Kette durch aliphatische Kohlenstoffatome gebunden. Eine der Aminogruppen ist eine primäre, die andere eine tertiäre Aminogruppe. Es können Polyaminde verwendet werden, in denen sämtliche Aminogruppen mit Ausnahme einer Aminogruppe tertiäre Aminogruppen sind. Die mit diesen Polyaminen erhaltenen Produkte sind jedoch unerwünscht komplex. Die erhaltene Verbindung der allgemeinen Formel IV wird hierauf mit einem Alkylierungsmittel, das den Rest Y-AH liefert, z. B. einem Lacton oder Sulton, alkyliert.
Die hierbei erhaltene Verbindung der allgemeinen Formel V wird hierauf mit einem Alkylierungsmittel, das den Rest R3 liefert, an der tertiären Aminogruppe quaternisiert. Man kann auch das Alkylierungsmittel im Überschuß verwenden und hierdurch gleichzeitig das Amid-Stickstoffatom und die tertiäre Aminogruppe substituieren bzw. quaternisieren. Eine weitere Möglichkeit ist die, zunächst die tertiäre Aminogruppe zu quaternisieren und anschließend die quartäre Ammoniumverbindung mit dem Alkylierungsmittel, das den Rest Y-AH liefert, z.B. einem Lacton oder Sulton, zu alkylieren.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens können die Amphotenside der allgemeinen Formel I auch durch Umsetzung des quartären Ammoniumimids der allgemeinen Formel VI mit einer Verbindung hergestellt werden, die den anionischen Rest ΥΑΘ liefert. Beispielsweise kann man das Natriumsalz der Chloressigsäure, 0-Propiolacton, das Natriumsaiz der ω-BromundecyIensäure, 1,3-Propansulton oder das Natriumsalz des 2-Chloräthylphosphonsäureäthylesters unter gelindem Erwärmen und vorzugsweise in einem Lösungsmittel mit dem quartären Ammoniumimid der allgemeinen Formel Vl kondensieren.
Die quartären Ammoniumimide der allgemeinen Formel VI werden durch Behandeln der entsprechenden Amide mit einer Base hergestellt. Beispielsweise wird das in der US-Patentschrift 27 59 019 beschriebene
QFnSOjNHiCH^NiCH^CI
mit Natriummethylat als Base behandelt (vgl. Beispiel la).
Zum anwendungstechnischen Fortschritt: Die überlegene Wirkung einer erfindungsgemäßen Verbindung geht aus nachfolgendem Versuchsbericht hervor. Dieselben vorteilhaften Eigenschaften gelten aufgrund der speziellen verzweigten Molekülstruktur auch für die übrigen beanspruchten Verbindungen.
Versuchsbereich
Das verzweigte Amphotensid von Beispiel 1c mit der Formel
QF13- SO2- N— (CH2).,- N-B(CH3J3
CH2-COO
wurde mit einem sehr ähnlich gebauten linearen Amphotensid verglichen, das die nachstehende Formel hat
0,F13-SO2-NH-(CH2J3-N*>(CH3)2
CH2-COO
so (analog J. Phys.Chem.64[I960], S. 525).
Jeweils 6prozentige wäßrige Lösungen wurden durch eine Schaumerzeugungsdüse gesprüht, und zwar mit einem Durchsatz von etwa 7,57 Liter je Minute. Unter diesen Bedingungen bildete das erfindungsgemäße Amphotensid eine Schaumschicht mit einer Dicke von 24,6 cm. Das lineare Amphotensid ergab dagegen nur eine Schaumschicht von 15,5 cm Dicke.
Die Beispiele erläutern die Erfindung.
Beispiel 1
a) Herstellung des Ausgangsstoffs:
Eine Lösung von
127 g (0,2 Mol) QF17SO2NH(CH2)3N(CH3)3C1«
in 200 g Isopropanol wird in langsamem Strom mit 43,2 g (0,2 Mol) einer 25prozentigen Lösung von Natriummethylat in Methanol versetzt. Das Gemisch
wird 90 min auf 60 bis 700C erwärmt, anschließend abgekühlt und filtriert. Es werden 62,4 g einer Fällung erhalten, die das quartäre Ammoniumimid der Formel
QF17SO2N(CH2)3N(CH3)3
und Natriumchlorid enthält. Das Produkt wird mit Wasser gewaschen. Es hinterbicibt ein feinkörniges Produkt, das bei 260 bis 267° C unter Zersetzung schmilzt.
C14H15N2O2F17S:
Ber.: C 28,1, H 2,5, N 4,7, F 54,0;
gef.: C 28,1, H 2,6, N 4,8, F 53,8.
b) Gemäß 1 a) wird das quartäre Ammoniumimid
QF13SQ2N(CH2)JN(CHj)3
QF13SO2NH(CH2)3N(CH3)3C1<
hergestellt.
C12H15N2O2F13S:
Ber.: C 28,9, H 3,0, N 5,6;
gef.: C 28,3, H 3,3, N 5,7.
c) Erfindungsgemäßes Verfahren:
Eine Lösung von 3,8 g Chloressigsäure in 80 g Isopropanol und 32 g Methanol wird mit 8,6 g 25prozentiger Natriummethylatlösung in Methanol und
K) anschließend mit 20 g des in Ib) erhaltenen quartären Ammoniumimids versetzt. Das Gemisch wird 14,5 Stunden auf 74°C erwärmt, anschließend abgekühlt und von den ausgefallenen Kristallen abfiltriert. Die Fällung wird mit einem Gemisch aus Isopropanol und Methanol (80 : 20) gewaschen. Das Filtrat und die Waschlösungen werden vereinigt und zur Trockene eingedampft. Als Rückstand hinterbleibt die Verbindung der Formel
Q1F13SO2N(CH2J3N(CH3).,
CH2COO
Im Ultrarot-Absorptionsspektrum zeigt sich eine starke Carbonylbande bei 6.2 Mikron.
C14H17N2O4F13S:
Ben: C 30,2,
gef.: C 28,3,
H 3,1,
H 3.0,
N 5,0;
N 5,0.
20 Ein wäßriges Konzentrat, das in einem Volumverhältnis von etwa 1:16 mit Wasser verdünnt einen brauchbaren Schaum zur Feuerbekämpfung ergibt, hat eine Oberflächenspannung bei einem ρ! !-Wert von S von 18,8 dyn/cm, gemessen bei 21°C.
Beispiel 2
Das im Beispiel Ib) hergestellte quartäre Ammoniumimid wird mit 0-Propioiacton zum entsprechenden Carboxyäthylderivat nach folgender Reaktionsgleichungumgesetzt:
Q,F13SO2N(CH2)3N(CH3)3 + CH2-CH2-C=O
QF13SO2N(CHj)3N(CH3)J
CH2CH2COO
Diese Verbindung liefert ebenfalls mit Wasser 40 der feste Rückstand in 40 ml Wasser aufgeschlämmt.
verdünnt einen sehr guten Schaum zur Feuerbekämpfung.
Beispiel 3
a) Das im Beispiel Ib) hergestellte quartäre Ammoniumimid wird mit 1,3-Propansulton der Formel
CH2-CH2-CH2
O-
SO2
umgesetzt, hs wird das Ämphotensid der hormei
QF13SO2N(CH2)3N(CH3)3
(CH2)3—SOS
erhalten.
Beispiel 4
a) Eine Lösung von 12,8 g (0,02 Mol) einer Ausgangsverbindung der Formel
C7F15CONH(CH2)3N(CH3)3Je
in 50 ml Methanol wird in langsamem Strom mit 43 g (0,02 Mol) einer 25prozentigen Natriummethylatlösung in Methanol versetzt Die Lösung wird eingedampft und Die untere Schicht wird abgetrennt und einmal mit 30 ml destilliertem Wasser gewaschen, abgetrennt und zur Trockene eingedampft
b) Der Rückstand wird in einer Mischung aus Isopropanol und Methanol (35:15) gelöst, mit einer äquivalenten Menge des Natriumsalzes der Chloressigsäure versetzt und 15 Stunden unter Rückfluß erhitzt Nach dem Abkühlen wird die Lösung filtriert und das Filtrat eingedampft. Es hinterbleibt das Ämphotensid
so der Formel
CH2COO0
C7FI5CON(CH,)3N(CH3)3
55 das in O.lprozentiger wäßriger Lösung eine Oberflächenspannung von 16 dyn/cm, gemessen bei 21°C, aufweist
60
Beispiel 5
Eine Lösung von
48,4 g (0,1 Mol) QF13SO2NHC3H6N(CH3I2
in 60 g tert-Butanol wird unter Rückfluß erhitzt In die Lösung werden 13 g Äthylenoxid eingeleitet Nach beendeter Zugabe wird das Butanol bei Atmosphärendruck abdestilliert Es hinterbleiben 55,8 g eines
Rückstandes etwa äquimolarer Mengen
C11FUSO2NC3H6N(CHj)2CH2CH2OH
CF13So2NC3H11N(CH3I2(CH2CH2O)2H
6 g des; Produktgemisches werden aus 20 g heißem !sopropan umkristallisiert und an der Luft getrocknet. F. 210bis214°C.
C6F13SO2NC3H6N(CH3J2CH2Ch2OH:
Ber.: C 29,55, H 3,2, N 5,3, F 46,7, OH 3,2; gef.: C 29,4, H 3,2, N 5,3, F 46,1, OH 3,2.
38 g (0,07 Mol) des erhaltenen Produktgemisches werden in 40 g Äthylenglykoldimethyläther gelöst, mit 8,5 g (0,07 Mol) Propansulton versetzt und 5 Stunden unter Rückfluß gekocht und gerührt. Danach wird das Lösungsmittel unter vermindertem Druck und unter Erhitzen auf dem Dampfbad abdestilliert. Als Rückstand hinterbleiben 45,8 g eines Gemisches etwa äquimolarer Mengen
Q1F13SO2N(C3H6SO3 'KrJHoN(CHj)2CH2CH2OH und
C6F13SO2N(C3H6SO3)C, H6N(CH3I2(CH2CH2O)2H Das Ultrarot-Absorptionsspektrum des Produktes bestätigt diese Formeln. Das Produkt liefert mit Wasser verdünnt einen ausgezeichneten Schaum zur Verminderung des Dampfdruckes von leichtsiedenden Verbindungen, wenn es in der Formulierung gemäß Beispiel 9 verwendet wird.
Beispiel 6
ίο a) Ein 500 ml fassender Kolben, der mit einem Rührer, Rückflußkühler, Tropftrichter und einem Gasauslaßrohr versehen ist, wird mit
100 g (0,206 Mol) C6F13SO2NHC3H6N(CH3J2,
3,7 g (0,206 Mol) Wasser,
19,4 g (0,22 MolJÄthylencarbonat und
150 g C4H9OC2H4OC2H4OH
beschickt. Das Gemisch wird 9 Stunden auf 1400C erhitzt und gerührt. Während dieser Zeit werden 8,5 g Kohlendioxid (ber. 8,8 g) aufgefangen. Das Gemisch wird auf 78°C abgekühlt und mit 26,8 g (0,22 Mol) Propansulton versetzt. Es erfolgt eine exotherme Reaktion, und die Temperatur des Reaktionsgemisches steigt auf etwa 92°C an. Der Kolbeninhait wird 2 Stunden auf etwa 900C erwärmt und anschließend mit destilliertem Wasser verdünnt. Das Produkt wird isoliert. Es hat die Formel
Q1F13SO2N(CH2CH2CH2SO3 )C,H6N(CH3)2CH2CH2OH
Die Verbindung bildet in saurer Lösung, z. B. j5 salzsaurer Lösung, Salze, wie das Hydrochlorid. Bei Verwendung dieses Amphotensids anstelle der im Beispiel 9 eingesetzten erfindungsgemäßen Verbindung erhält man beim Verdünnen mit Wasser einen ausgezeichneten Schaum zur Feuerbekämpfung, der über einen breiten pH-Bereich stabil ist.
b) Bei Verwendung einer äquivalenten Menge ji-Propiolacton anstelle von Propansulton erhält man das Amphotensid der Formel
Q1F13SO2N(CH2CH2COV )C3H(1N(CH3)2CH2CH2()H
Beispiel 7
Ein 250 ml fassender Dreihalskolben, der mit einem Rührwerk, Rückflußkühler und einer Barret-Falle ausgerüstet ist, wird mit 54,6 g (0,1 Mol) des im Beispiel 5 hergestellten quartären Ammoniumimids in 50 ml Diisopropyläther dispergiert beschickt Das Gemisch wird unter Rückfluß gekocht, und gleichzeitig wird Wasser in der Barret-Falle aufgefangen. Sobald kein Wasser mehr überdestilliert, wird in den Kolben eine Lösung von 7,5 g (0,105MoI) Propiolacton in 50 ml Acetonitril gegeben und der Kolbeninhalt 2 Stunden auf dem Dampfbad erwärmt Die erhaltene klare Lösung wird bei 1000C unter vermindertem Druck zur Trockene eingedampft Es hinterbleiben 62 g des Amphotensids der Formel
Q,FI3SO2N(CH2CH2CO1')C3H()N(CH3)2CH2CH2OH Diese Verbindung liefert in der Schaummasse gemäß Beispiel 9 einen ausgezeichneten Schaum zur Feuerbekämpfung.
Beispiel 8
a) Herstellung des Ausgangsstoffs:
In einem 3 Liter fassenden Kolben wird eine Lösung aus
484 g(l MoI)C6F1JSO2NC3H6N(CHj)2und
128,5 g (1 Mol) Propansulton in
800 g wasserfreiem Acetonitril
hergestellt. Das Gemisch wird 6 Stunden auf etwa 75° C erwärmt und gerührt und anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt. Die sich beim Erhitzen und beim Abkühlen abscheidenden Feststoffe werden abfiltriert, mit kaltem Acetonitril gewaschen und unter vermindertem Druck getrocknet Es werden 495 g des Amphotensids der Formel
C6F13SO2N(CH2CH2CH2SO3)C3H6NH(Ch3),
60 erhalten.
b) Erfindungsgemäßes Verfahren:
Ein 250 ml fassender Kolben wird mit 30,3 g (0,05 Mol) des erhaltenen Amphotensid-Salzes und 53 g Natriumcarbonat in 60^CH3OC2H4OC2H4OCH3 beschickt Der Kolbeninhalt wird auf 47° C erwärmt und langsam mit 7,71 g (0,05 Mol) Diäthylsulfat versetzt und anschließend wird der Kolbeninhalt 5 Stunden auf 60 bis 65° C erwärmt und gerührt danach auf Raumtemperatur
1JO
55
abgekühlt und der ausgeschiedene Feststoff abfiltriert. Es werden 38,1 g (100 Prozent der Theorie) eines Produkts erhalten, das 22 Prozent nichtumgesetztes Amphotensid-Salz enthält
Das Produkt hat die Formel
C6F13SO2N(C1H0SO3 -JC3H6N(CHj)2C2 H5
Beispiel 9
Herstellung eines erfindungsgemäßen Schaumkonzentrats:
Zur Herstellung eines Schaumkonzentrats, das nach Verdünnen mil Wasser einen Schaum zur Feuerbekämpfung ergibt, werden folgende Bestandteile miteinander vermischt:
Bestandteile
Gewichtsprozent
Amphotensid von Beispiel Ic)
C8Fi7SO2N(C2H5)CH2COOK
(Stabilisator)
C8H17C6H4O(C2H4O)3OH
C4H9(OC2H4)2H (Butyl-Carbitol)
Destilliertes Wasser
2 5
25 64
Anteile dieses Konzentrats werden mit Kaliumhydroxid auf einen pH-Wert von 8 bis 9 eingestellt und im Mengenverhältnis 1:16 mit Leitungswasser und in anderen Mengenverhältnissen mit Seewasser verdünnt. Jede Lösung liefen große Mengen an stabilem Schaum. Ähnliche Ergebnisse werden auch mit neutralen und sauren Lösungen erhalten.

Claims (1)

  1. Patentansprüche:
    1. Amphotenside der allgemeinen Formel 1
    haben, mit einem Alkylierungsmittel, das den Rest Y-AH liefert, alkyliert und die erhaltene Verbindung der allgemeinen Formel V
    W-N
    W—N—R,
    / \ "
    Rf—Q-N R3 (D to
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