DE4318537A1 - Kationische siloxanylmodifizierte polyhydroxylierte Kohlenwasserstoffe - Google Patents
Kationische siloxanylmodifizierte polyhydroxylierte KohlenwasserstoffeInfo
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-
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- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
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-
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Description
Die Erfindung betrifft kationische siloxanylmodifizierte
Verbindungen, deren Herstellung sowie deren Verwendung
als grenzflächenaktive und grenzflächenmodifizierende
Stoffe oder zur Herstellung grenzflächenaktiver oder
-modifizierender Mittel.
Die Quaternierung von siloxanylmodifizierten tertiären
Aminen mit kurzkettigen Alkylhalogeniden ist bekannt (G.
Schmaucks, G. Sonnek et al. Langmuir 8 (1992), S.
1724).
Ebenso bekannt ist die Umsetzung von halogenhaltigen
siloxanylmodifizierten Substanzen mit tertiären Aminen
zu quartären Ammoniumsalzen (R. Wagner, G. Sonnek, Main
Group Metal Chem. 15 (1992), Heft 5).
In der US 3 766 267 und der US 3 855 290 wird die
Quaternierung von tertiäre Aminogruppen enthaltenden
Aminogluconamiden durch kurzkettige Alkylhalogenide
behandelt.
In der US 4 038 294 und der DE 27 08 823 wird beschrie
ben, daß tertiäre Aminogruppen enthaltenden Aminoglu
conamide in Produkte mit längerkettigen Alkylresten
überführt werden können, in dem Chloressig- und Chlor
propionsäureester längerkettiger Alkohole als Quater
nierungsmittel eingesetzt werden.
Die JP 62-068820 beschreibt Amidsynthesen aus siloxan
modifizierten primären Aminen und Gluconsäurelacton.
Kationische Verbindungen werden nicht beschrieben:
Der Gegenstand der Anmeldung sind kationische siloxanyl
modifizierte Verbindungen der allgemeinen Formel (I)
worin
Z für einen Rest steht, der sich von einem Mono- oder Oligosaccharid mit 1 bis 10 Pentose und/oder Hexoseeinheiten ableitet, oder für cyclische oder acyclische polyhydroxylierte Kohlenwasserstoffe mit 4 oder 5 Kohlenstoff atomen steht, wobei der Cyclus mindestens ein Sauerstoffatom enthält und gegebenenfalls durch 1 bis 10 Mono- oder Oligosaccharide mit 1 bis 10 Pentose- und/oder Hexoseeinheiten substi tuiert ist,
n sich als die maximal mögliche Zahl der OH-Gruppen von Z berechnet, wobei n mindestens 3 und höch stens 40 ist,
v für eine Zahl 1 bis 10 steht,
w für eine Zahl 0 bis 10 steht, wobei pro Mol Saccharideinheit maximal eine Gruppe
Z für einen Rest steht, der sich von einem Mono- oder Oligosaccharid mit 1 bis 10 Pentose und/oder Hexoseeinheiten ableitet, oder für cyclische oder acyclische polyhydroxylierte Kohlenwasserstoffe mit 4 oder 5 Kohlenstoff atomen steht, wobei der Cyclus mindestens ein Sauerstoffatom enthält und gegebenenfalls durch 1 bis 10 Mono- oder Oligosaccharide mit 1 bis 10 Pentose- und/oder Hexoseeinheiten substi tuiert ist,
n sich als die maximal mögliche Zahl der OH-Gruppen von Z berechnet, wobei n mindestens 3 und höch stens 40 ist,
v für eine Zahl 1 bis 10 steht,
w für eine Zahl 0 bis 10 steht, wobei pro Mol Saccharideinheit maximal eine Gruppe
vorhanden ist, in der
D und E unabhängig voneinander für H, Alkyl C₁-C₄-Acyl stehen,
n-v-w eine Zahl von 0 bis 39 ist,
X für Alkyl, C₁ bis C₄-Alkyl oder die Gruppe
D und E unabhängig voneinander für H, Alkyl C₁-C₄-Acyl stehen,
n-v-w eine Zahl von 0 bis 39 ist,
X für Alkyl, C₁ bis C₄-Alkyl oder die Gruppe
steht, in der
k für eine Zahl 0 bis 10 steht,
und
R¹ und R² unabhängig voneinander für H oder CH₃ stehen, wobei mindestens ein Rest für H steht,
M für eine Gruppe
k für eine Zahl 0 bis 10 steht,
und
R¹ und R² unabhängig voneinander für H oder CH₃ stehen, wobei mindestens ein Rest für H steht,
M für eine Gruppe
steht, worin
Q für die Gruppen
Q für die Gruppen
steht,
worin
R¹² für H oder Alkyl steht,
die Gruppen T unabhängig voneinander für gegebenen falls substituiertes Alkylen stehen, welches gege benenfalls durch mindestens eine der Gruppen
R¹² für H oder Alkyl steht,
die Gruppen T unabhängig voneinander für gegebenen falls substituiertes Alkylen stehen, welches gege benenfalls durch mindestens eine der Gruppen
Arylen, jeweils gesättigtes oder ungesättigtes
Cycloalkylen oder einen 5- oder 6-gliedrigen
Heterocyclus mit O- oder N-Heteroatomen unter
brochen ist,
worin R¹³ und R¹⁴ für Wasserstoff oder C₁- bis C₄- Alkyl stehen und
i für eine Zahl 0 bis 3 steht,
L für die Gruppen
worin R¹³ und R¹⁴ für Wasserstoff oder C₁- bis C₄- Alkyl stehen und
i für eine Zahl 0 bis 3 steht,
L für die Gruppen
steht,
R¹¹ für H, Alkyl, Hydroxyalkyl oder die Gruppe
R¹¹ für H, Alkyl, Hydroxyalkyl oder die Gruppe
oder
R¹¹ zusammen mit der Gruppe (T)e einen vorzugs weise 5- oder 6-gliedrigen Ring bildet,
a bis h unabhängig voneinander für eine Zahl 0 oder 1 stehen, wobei mindestens ein Index 1 ist,
Sil für einen siliciumhaltigen Rest der Formel
R¹¹ zusammen mit der Gruppe (T)e einen vorzugs weise 5- oder 6-gliedrigen Ring bildet,
a bis h unabhängig voneinander für eine Zahl 0 oder 1 stehen, wobei mindestens ein Index 1 ist,
Sil für einen siliciumhaltigen Rest der Formel
steht, in der
A für eine Siloxankette steht, die aus m Struk turelementen der Formel
A für eine Siloxankette steht, die aus m Struk turelementen der Formel
und der Endgruppe
besteht,
wobei
R⁴, R⁵, R⁶, R⁷, R⁸ und R⁹ gleich oder verschieden sind und Alkyl, Cycloalkyl, Cycloalkyl-alkyl oder gegebenenfalls substituiertes Aryl oder Aral kyl bedeuten,
wobei die Reste R⁵, R⁷ und R⁸ auch für die Gruppe
R⁴, R⁵, R⁶, R⁷, R⁸ und R⁹ gleich oder verschieden sind und Alkyl, Cycloalkyl, Cycloalkyl-alkyl oder gegebenenfalls substituiertes Aryl oder Aral kyl bedeuten,
wobei die Reste R⁵, R⁷ und R⁸ auch für die Gruppe
stehen,
R¹⁰ für Alkyl steht,
wobei die Summe der Strukturelemente m unabhängig voneinander für eine Zahl von 0 bis 600 steht, und
B und R³ unabhängig voneinander den Bedeutungs umfang wie A haben,
oder für Alkyl, Cycloalkyl, Cycloalkyl alkyl, gegebenenfalls substituiertes Aryl oder Aralkyl stehen,
A und B zusammen einen Siloxan-Cyclus bilden,
wobei die Reste R⁴ bis R¹⁰ in den Ketten A, B und R³ unterschiedlich sein können,
wobei mindestens eine der vorhandenen Aminogruppen als quaterniertes Stickstoffatom oder protoniertes tertiäres Ammonium vorliegt und mit einem anio nischen Gegenion versehen ist.
R¹⁰ für Alkyl steht,
wobei die Summe der Strukturelemente m unabhängig voneinander für eine Zahl von 0 bis 600 steht, und
B und R³ unabhängig voneinander den Bedeutungs umfang wie A haben,
oder für Alkyl, Cycloalkyl, Cycloalkyl alkyl, gegebenenfalls substituiertes Aryl oder Aralkyl stehen,
A und B zusammen einen Siloxan-Cyclus bilden,
wobei die Reste R⁴ bis R¹⁰ in den Ketten A, B und R³ unterschiedlich sein können,
wobei mindestens eine der vorhandenen Aminogruppen als quaterniertes Stickstoffatom oder protoniertes tertiäres Ammonium vorliegt und mit einem anio nischen Gegenion versehen ist.
Bevorzugt sind kationische Verbindungen der Formel (I)
worin
Z für einen Rest steht, der sich von einen Mono- oder Oligosaccharid mit 1 bis 10 Pentose und/oder Hexoseeinheiten ableitet, oder für cyclische oder acyclische polyhydroxylierte Kohlenwasserstoffe mit 4 oder 5 Kohlenstoff atomen steht, wobei der Cyclus mindestens ein Sauerstoffatom enthält und gegebenenfalls durch Mono- oder Oligosaccharid-Einheiten mit 1 bis 10 Pentose- und/oder Hexoseeinheiten substituiert ist,
n sich als die maximal mögliche Zahl der OH-Gruppen von Z berechnet, wobei n mindestens 3 und höch stens 40 ist,
v für eine Zahl 1 bis 10 steht, vorzugsweise für 1 steht,
w für eine Zahl 0 bis 10 steht, wobei pro Mono- Saccharideinheit maximal eine Gruppe
worin
Z für einen Rest steht, der sich von einen Mono- oder Oligosaccharid mit 1 bis 10 Pentose und/oder Hexoseeinheiten ableitet, oder für cyclische oder acyclische polyhydroxylierte Kohlenwasserstoffe mit 4 oder 5 Kohlenstoff atomen steht, wobei der Cyclus mindestens ein Sauerstoffatom enthält und gegebenenfalls durch Mono- oder Oligosaccharid-Einheiten mit 1 bis 10 Pentose- und/oder Hexoseeinheiten substituiert ist,
n sich als die maximal mögliche Zahl der OH-Gruppen von Z berechnet, wobei n mindestens 3 und höch stens 40 ist,
v für eine Zahl 1 bis 10 steht, vorzugsweise für 1 steht,
w für eine Zahl 0 bis 10 steht, wobei pro Mono- Saccharideinheit maximal eine Gruppe
vorhanden ist, in der
D und E unabhängig voneinander für H, Alkyl, C₁-C₄-Acyl stehen, und
R¹⁵ für Wasserstoff oder gegebenenfalls durch Carboxylat, Sulfonat- oder Hydroxy-Gruppen substituiertes Alkyl mit 1 bis 4 C-Atomen steht,
n-v-w eine Zahl von 0 bis 39 ist
X für Alkyl, C₁-C₄-Acyl oder die Gruppe
D und E unabhängig voneinander für H, Alkyl, C₁-C₄-Acyl stehen, und
R¹⁵ für Wasserstoff oder gegebenenfalls durch Carboxylat, Sulfonat- oder Hydroxy-Gruppen substituiertes Alkyl mit 1 bis 4 C-Atomen steht,
n-v-w eine Zahl von 0 bis 39 ist
X für Alkyl, C₁-C₄-Acyl oder die Gruppe
steht, in der
k für eine Zahl 0 bis 10 steht,
R¹ und R² unabhängig voneinander für H oder CH₃ stehen, wobei mindestens ein Rest für H steht,
M für eine Gruppe
k für eine Zahl 0 bis 10 steht,
R¹ und R² unabhängig voneinander für H oder CH₃ stehen, wobei mindestens ein Rest für H steht,
M für eine Gruppe
steht, worin
An⊖ für ein Anion steht, wobei An⊖ die korrespon dierende Base einer Säure ist,
Q für die Gruppen
An⊖ für ein Anion steht, wobei An⊖ die korrespon dierende Base einer Säure ist,
Q für die Gruppen
steht, worin
R¹² für H oder Alkyl steht,
die Reste T unabhängig voneinander für gegebenen falls substituiertes Alkylen stehen, welches gege benenfalls durch mindestens eine der Gruppen
R¹² für H oder Alkyl steht,
die Reste T unabhängig voneinander für gegebenen falls substituiertes Alkylen stehen, welches gege benenfalls durch mindestens eine der Gruppen
Arylen, jeweils gesättigtes oder ungesättigtes
Cycloalkylen oder einen 5- oder 6-gliedrigen Hete
rocyclus mit O- oder N-Heteroatomen unterbrochen
ist,
worin
R¹³ und R¹⁴ für Wasserstoff oder C₁ bis C₄-Alkyl stehen,
i und 1 für eine Zahl 0 oder 3 stehen,
L für die Gruppen
worin
R¹³ und R¹⁴ für Wasserstoff oder C₁ bis C₄-Alkyl stehen,
i und 1 für eine Zahl 0 oder 3 stehen,
L für die Gruppen
steht,
R¹¹ für H, Alkyl, Hydroxyalkyl für die Gruppen
R¹¹ für H, Alkyl, Hydroxyalkyl für die Gruppen
oder R¹¹ zusammen mit der Gruppe (T)e
einen vorzugsweise 5- oder 6-gliedrigen
heterocyclischen Ring bildet,
steht,
und die übrigen Symbole die oben genannte Bedeutung haben,
a bis f unabhängig voneinander für eine Zahl 0 oder 1 stehen,
Sil für einen siliciumhaltigen Rest der Formel
steht,
und die übrigen Symbole die oben genannte Bedeutung haben,
a bis f unabhängig voneinander für eine Zahl 0 oder 1 stehen,
Sil für einen siliciumhaltigen Rest der Formel
steht, in der
A für eine Siloxankette steht, die aus m Struk turelementen der Formel
A für eine Siloxankette steht, die aus m Struk turelementen der Formel
und der Endgruppe
besteht,
wobei
R⁴, R⁵, R⁶, R⁷, R⁸ und R⁹ gleich oder verschieden sind und Alkyl, Cycloalkyl, Cycloalkyl-alkyl oder gegebenenfalls substituiertes Aryl oder Aral kyl bedeuten,
wobei die Reste R⁵, R⁷ und R⁸ auch für die Gruppe
R⁴, R⁵, R⁶, R⁷, R⁸ und R⁹ gleich oder verschieden sind und Alkyl, Cycloalkyl, Cycloalkyl-alkyl oder gegebenenfalls substituiertes Aryl oder Aral kyl bedeuten,
wobei die Reste R⁵, R⁷ und R⁸ auch für die Gruppe
stehen, wobei G für
steht,
R¹⁰ für Alkyl steht und
wobei die Summe der Strukturelemente m unabhängig voneinander für eine Zahl von 0 bis 600 steht, und
B und R³ unabhängig voneinander den Bedeutungs umfang wie A haben,
oder für Alkyl, Cycloalkyl, Cycloalkylalkyl, gegebenenfalls substituiertes Aryl oder Ar alkyl stehen, oder
A und B zusammen einen Siloxan-Cyclus bilden,
wobei die Reste R⁴ bis R¹⁰ in den Ketten A, B und R³ unterschiedlich sein können,
mit der Maßgabe, daß mindestens eine kationische Gruppe (tertiäre protonierte Ammonium- oder quar täre Ammoniumgruppe) im Molekül vorhanden ist und mit einem entsprechenden Gegenion versehen ist.
R¹⁰ für Alkyl steht und
wobei die Summe der Strukturelemente m unabhängig voneinander für eine Zahl von 0 bis 600 steht, und
B und R³ unabhängig voneinander den Bedeutungs umfang wie A haben,
oder für Alkyl, Cycloalkyl, Cycloalkylalkyl, gegebenenfalls substituiertes Aryl oder Ar alkyl stehen, oder
A und B zusammen einen Siloxan-Cyclus bilden,
wobei die Reste R⁴ bis R¹⁰ in den Ketten A, B und R³ unterschiedlich sein können,
mit der Maßgabe, daß mindestens eine kationische Gruppe (tertiäre protonierte Ammonium- oder quar täre Ammoniumgruppe) im Molekül vorhanden ist und mit einem entsprechenden Gegenion versehen ist.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung haben die Substi
tuenten im allgemeinen die folgende Bedeutung:
An⊖ steht für einen anionischen Rest stehen, der sich
von einer anorganischen oder organischen Säure
ableitet, beispielsweise seien Chlorid, Bromid,
Iodid, Methansulfonat, Fluorid, Formiat, Acetat,
Methylsulfat, Hydrogencarbonat, Hydrogensulfat,
Propionat, Lactat genannt. Bevorzugt sind Chlorid,
Bromid, Iodid, Acetat und Formiat, Methansulfonat.
An⊖ kann auch in den Alkylrest eingebaut sein. Im
Falle von Butansulfon als Alkylierungsmittel werden
Betaine erhalten, da das Anion in (I) kovalent ge
bunden ist.
Hydroxyalkyl ist bevorzugt 2-Hydroxyethyl-, 2-Hy
droxypropyl und 3-Hydroxypropyl, Hydroxy-stearyl,
Hydroxy-dodecyl.
Durch Carboxylat-Gruppen substituiertes Alkyl ist be
vorzugt ⊖OOC-CH₂-, ⊖OOC-(CH₂)₂-, ⊖OOC-(CH₂)₁₀-,
⊖OOCCH₂)₃-.
Durch Sulfonat-Gruppen substituiertes Alkyl ist be
vorzugt ⊖O₃S-(CH₂)₃)-, ⊖O₃S-(CH₂)₄-.
Alkyl kann für einen geradkettigen oder verzweigten
Alkylrest mit 1 bis etwa 6 Kohlenstoffatomen stehen.
Beispielsweise seien Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Pro
pyl, n-Butyl, iso-Butyl, n-Pentyl, iso-Pentyl, n-Hexyl
und iso-Hexyl genannt. Bevorzugte Alkylreste sind Methyl
und Ethyl.
Halogen kann Fluor, Chlor, Brom oder Iod, bevorzugt
Fluor oder Chlor, bedeuten.
Cycloalkyl kann für einen cyclischen, bevorzugt mono
cyclischen, Kohlenwasserstoffrest mit 5 bis 7 Kohlen
stoffatomen stehen. Beispielsweise seien Cyclopentyl,
Cyclohexyl und Cycloheptyl genannt. Bevorzugt sind
Cyclopentyl und Cyclohexyl.
Cycloalkyl-alkyl kann für einen Rest mit 6 bis 13 Koh
lenstoffatomen stehen, wobei ein geradkettiger oder ver
zweigter Alkylrest (C₁ bis C₆) durch einen Cycloalkyl
rest (C₅ bis C₇) substituiert sein kann. Beispielsweise
seien Cyclohexylmethyl, 2-Cyclohexyl-1-ethyl, Cyclo
heptylmethyl und 2-Cycloheptyl-1-ethyl genannt. Bevor
zugt sind Cyclohexylmethyl, 2-Cyclohexyl-1-ethyl.
Aryl kann für einen aromatischen Kohlenwasserstoffrest
mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen stehen. Beispielsweise
seien Phenyl, Naphthyl und Biphenyl genannt. Bevorzugt
ist Phenyl.
Aralkyl kann für einen Rest mit 7 bis 18 Kohlenstoff
atomen stehen, wobei ein geradkettiger oder verzweigter
Alkylrest (C₁ bis C₆) durch einen aromatischen Rest (C₆
bis C₁₂) substituiert sein kann. Beispielsweise seien
Benzyl, Phenyl-ethyl und Phenyl-propyl genannt. Bevor
zugt ist Benzyl.
Die Aryl- und Aralkylreste können gegebenenfalls substi
tuiert sein. Als Substituenten seien beispielsweise
Niederalkyl (C₁ bis etwa C₆), Aryl (C₆ bis C₁₂) und
Halogen, bevorzugt Fluor und Chlor, genannt.
C₁ bis C₄-Acyl kann für einen Formyl-, Acetyl-, Pro
pionyl-, iso-Propionyl-Rest stehen. Bevorzugt ist
Acetyl.
Die Siloxankette (A) besteht aus m Strukturelementen
und
einer Endgruppe
wobei die Substituenten R⁴ bis R¹⁰ die obengenannte Be
deutung haben.
Die Strukturelemente können statistisch verteilt oder
zu größeren Strukturbereichen (Blöcken) zusammengefaßt
sein. Es ist auch möglich, daß die Siloxankette nur aus
einem Typ der genannten Strukturelemente besteht.
Im allgemeinen besteht die Siloxankette aus insgesamt
0 bis 600, bevorzugt 0 bis 200, insbesondere bevorzugt
0 bis 50, Strukturelementen (m).
Für den Fall, daß z. B. die Zahl (m) der Strukturelemente
gleich 0 ist und B und R³ für Niederalkyl stehen, be
steht die Siloxankette nur aus der Endgruppe
(Disiloxan).
Für den Fall, daß z. B. die Zahl (m) der Strukturelemente
gleich 0 ist und B für Methyl und R³ für A steht, be
steht der Siloxanteil nur aus der Einheit
Eine Alkylenkette (T) steht im allgemeinen für einen
zweibindigen, geradkettigen oder verzweigten Kohlenwas
serstoffrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen. Bevorzugt
werden Alkylenketten mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen.
Beispielsweise seien die folgenden Alkylenketten
genannt: Methylen, Ethylen, Propylen, iso-Propylen, 1-
Methyl-propylen-(1,3), 1,2-Dimethyl-propylen-(1,3).
Die Alkylkette (T) kann beispielsweise durch die Gruppen
wie
unterbrochen sein.
Der Begriff "maximal mögliche Zahl der OH-Gruppen von Z"
bei der Definition von n bedeutet, daß bei Zuckern z. B.
eine Pentose- oder Hexose-Einheit in der cyclischen
Form nicht mehr als 3 bzw. 4 OH-Gruppen enthalten kann.
Die Anzahl der Substituenten M pro Einheit Z beträgt
vorzugsweise 1 (v=1). In diesem Fall sind mehrere
Zucker-Einheiten über einen Spacer an eine beliebige
Sil-Einheit gebunden. Für den Fall, daß v<1 ist, ist
unter Sil vorzugsweise eine monofunktionelle Sil-Einheit
zu verstehen.
Bevorzugt sind Verbindungen der Formel (I), in welcher
Sil für die Gruppen
steht
wobei p und q Werte von 1 bis 100 annehmen und Y die Bedeutung von Methyl oder
wobei p und q Werte von 1 bis 100 annehmen und Y die Bedeutung von Methyl oder
hat, und
wobei die übrigen Symbole, Reste und Gruppen die oben angegebenen Bedeutungen haben.
wobei die übrigen Symbole, Reste und Gruppen die oben angegebenen Bedeutungen haben.
Besonders bevorzugt sind kationische Verbindungen der
Formel (I), worin
(T)a, (T)e und (T)g unabhängig voneinander für die Gruppen
(T)a, (T)e und (T)g unabhängig voneinander für die Gruppen
stehen,
und die übrigen Symbole, Reste und Gruppen die oben angegebenen bevorzugten Bedeutungen haben.
und die übrigen Symbole, Reste und Gruppen die oben angegebenen bevorzugten Bedeutungen haben.
Ganz besonders bevorzugt sind kationische Verbindungen
der Formel (I), in denen Sil für die Gruppen
steht,
wobei p Werte von 1 bis 50 und q Werte von 1 bis 10 an
nehmen und die übrigen Symbole, Reste und Gruppen die
oben angegebenen Bedeutungen haben.
Insbesondere bevorzugt sind kationische Verbindungen der
Formel (I), in denen
Z für einen Rest steht, der sich von einem Zucker oder Zucker-Derivat wie Glucose, Mannose, Fruc tose, Maltose, Saccharose, Cellobiose, Palatinose Glucopyranosyl-fructose, Glucopyranosyloxymethyl furfural ableitet, wobei unter Derivaten Aminoderi vate wie z. B. 2-Amino-glucose, Glucamin, N- Methylglucamin, Carbonsäurederivate wie z. B. Gluconsäure, Glucopyranosyl-arabonsäure, Glucono lacton, Ascorbinsäure, Glucopyranosylarabonsäure lacton, Aldehyde und Alkoxylierungsprodukte der o.g. Zucker zu verstehen sind,
und wobei die übrigen Symbole, Reste und Gruppen die oben angegebenen, insbesondere die bevorzugten, beson ders bevorzugten oder ganz besonders bevorzugten Bedeu tungen haben.
Z für einen Rest steht, der sich von einem Zucker oder Zucker-Derivat wie Glucose, Mannose, Fruc tose, Maltose, Saccharose, Cellobiose, Palatinose Glucopyranosyl-fructose, Glucopyranosyloxymethyl furfural ableitet, wobei unter Derivaten Aminoderi vate wie z. B. 2-Amino-glucose, Glucamin, N- Methylglucamin, Carbonsäurederivate wie z. B. Gluconsäure, Glucopyranosyl-arabonsäure, Glucono lacton, Ascorbinsäure, Glucopyranosylarabonsäure lacton, Aldehyde und Alkoxylierungsprodukte der o.g. Zucker zu verstehen sind,
und wobei die übrigen Symbole, Reste und Gruppen die oben angegebenen, insbesondere die bevorzugten, beson ders bevorzugten oder ganz besonders bevorzugten Bedeu tungen haben.
Weiterhin wurde gefunden, daß man die neuen kationischen
Verbindungen der Formel (I)
in welcher die Symbole, Reste und Gruppen die oben ange
gebene Bedeutung haben, erhält,
- 1) durch Umsetzung von Verbindungen der Formel (III)
in der
Q′ für Q steht mit Ausnahme der quaternären Gruppen,
T′ für T steht mit Ausnahme der quaternären Gruppen, und
die übrigen Substituenten die oben genannte Bedeutung haben,
mit Alkylierungsmitteln
R¹⁵-An
in denen
R¹⁵-An ein Alkylierungsmittel mit 1 bis 20 C-Atomen bedeutet, in dem
An für eine nucleophile Abgangsgruppe steht, die in der Verbindung der Formel (I) als Gegenion An⊖ fungiert; - 2) durch Umsetzung von Verbindungen der Formel (III)
mit Säuren HAn oder mit Alkylierungsmitteln R¹⁵,
gegebenenfalls in Gegenwart von HAn, wobei
HAn für eine Säure steht, die in der Verbindung der Formel (I) als Gegenion An⊖ vorliegt und das Proton an R15′ unter Bildung von R¹⁵ abgibt und die übrigen Substituenten die oben genannte Bedeutung haben,
R15′ für ein Epoxyalkan mit 2 bis 20 C-Atomen steht.
Als Alkylierungsmittel R¹⁵ An seien beispielsweise ge
nannt:
Methylchlorid, Alkylchlorid, Benzylchlorid, Dimethylsul
fat, Diethylsulfat, Ethylbromid, Methyliodid, Propan
sulton, Butansulton, Methansulfonsäuremethylester.
Als Alkylierungsmittel R15′ seien beispielsweise
genannt:
Ethylenoxid, Propylenoxid, Epoxydodecan, Epoxyoctadecan,
Epoxybutan, Oxiranylbenzol, Epoxypropyloxybenzol, Epoxy
cyclohexan, Allylglycidylether, epoxyfunktionelle
Siloxane mit einer Epoxyeinheit pro Molekül
HAn steht z. B. für HCl, H₂SO₄, Essigsäure, Ameisen säure.
HAn steht z. B. für HCl, H₂SO₄, Essigsäure, Ameisen säure.
Die Ausgangsverbindungen der Formel (III) sind bekannt
und werden in einer parallelen Anmeldung beschrieben.
In Abhängigkeit von den eingesetzten Ausgangsverbindun
gen der Formel (III) und insbesondere bei höhermolekula
ren Ausgangsverbindungen die mehrere Stickstoffatome
enthalten, erhält man Produkte bzw. Produktgemische von
Verbindungen der Formel (I), in denen die einzelnen
Moleküle unterschiedlich, das heißt an verschiedenen
und/oder gegebenenfalls unterschiedlich vielen Stick
stoffatomen quaterniert sind.
Aus den erhaltenen Produktgemischen können die reinen
Verbindungen isoliert werden. Für grenzflächenaktive
bzw. grenzflächenmodifizierende Stoffe werden aber
vorzugsweise die aus den Herstellungsverfahren erhält
lichen Produkte bzw. Produktgemische, gegebenenfalls
nach einer Grobreinigung, direkt als technische Ware
eingesetzt.
Gegenstand der Anmeldung sind daher auch die aus den
Verfahren 1) und 2) erhältlichen Produkte und Produkt
gemische.
Die Ausgangsverbindungen der Formel (III) werden im
allgemeinen mit 1 bis 5 Mol, vorzugsweise 1 bis
2 Mol Alkylierungsmittel und/oder Säuren, pro Amin-Äqui
valent umgesetzt.
Die Reaktionen werden je nach Reaktanden bei -40°C bis
+150°C durchgeführt, im Normalfall in einem Lösungs
mittel, besonders bevorzugt in niederen Alkoholen,
Ethern, Wasser, Ketonen, Nitrilen, Nitroalkanen, Estern,
Amiden, Sulfoxiden und gegebenenfalls halogenierten
Kohlenwasserstoffen. Je nach Reaktion/Reaktand können
Säurefänger oder saure basische, radikalische oder
koordinative Katalysatoren eingesetzt werden. Die ein
zelnen Reaktionsbedingungen sind beispielhaft, jedoch
nicht einschränkend den jeweiligen Beispielen zu ent
nehmen .
Die neuen Verbindungen der Formel (I) weisen ausgespro
chen gute grenzflächenaktive und grenzflächenmodifi
zierende Eigenschaften auf und werden erfindungsgemäß
z. B. als Filmbildner, Verlaufmittel, Netzmittel, Dis
pergiermittel, Stabilisatoren und/oder Spreitmittel
oder allgemein als Formulierungsmittel, Additive oder
Adjuvantien dort eingesetzt, wo die Eigenschaften von
Formulierungen entsprechend modifiziert werden müssen.
Aufgrund des Aufbaus der Verbindungen der Formel (I) aus
einem über einen Spacer an polyhydroxylierte Kohlenwas
serstoffe gebundenen Siloxan-Teil, können die
Eigenschaften der Verbindungen der Formel (I) durch
Variation am Siloxanylteil, Spacer und/oder Kohlen
wasserstoffteil leicht den Anforderungen entsprechend
angepaßt werden.
Beispielsweise läßt sich über die Kettenlänge des
Siloxans die Hydrophobie und darüber die Art des Zucker
restes die Hydrophobie einstellen. Die Löslichkeit und
die grenzflächenaktiven Eigenschaften werden außerdem
über den Spacer beeinflußt.
Zusätzlich bieten die Verbindungen der Formel (I) den
Vorteil der guten biologischen Abbaubarkeit bzw. einer
ausgesprochen guten Ökoverträglichkeit.
Die Verbindungen der Formel (I) werden daher bevorzugt
als Formulierhilfsmittel, Additive oder Adjuvantien für
Pflanzenschutzmittel wie Insektizide, Herbizide- und
Fungizide-Mittel eingesetzt. Sie dienen als Emulgatoren
für z. B. Insektizide, Herbizide, Fungizide, Wachstumsre
gulierende Wirkstoffe und/oder als Lösungsmittel in
Fest- und Flüssigformulierungen, insbesondere in Emul
sionskonzentraten dieser Wirkstoffe.
Als Additive oder Adjuvantien dienen sie zur Wirkungs
verbesserung, indem sie z. B. die Sprühnebelhaftung
erhöhen oder die Penetration des Wirkstoffs in die
Pflanze steigern können. Damit verbunden ist z. B. eine
erhöhte Regenfestigkeit.
Als Formulierhilfsmittel werden sie mit 0,5 bis 50%,
vorzugsweise 1 bis 20% in die Rezeptur eingearbeitet.
Als Additiv oder Adjuvants werden sie in einer Konzen
tration von 0,05 bis 1%, vorzugsweise 0,1 bis 0,5% der
Spritzbrühe zugesetzt.
Die nachfolgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der
Erfindung.
Zu einer siedenden Suspension von 4,22 g Glucon
säurelacton (2,36·10-2 mol) in 35 ml trockenem
Methanol werden 2,08 g (2,36·10-2 mol) N,N-
Dimethylaminoethylamin in innerhalb 2 min
zugetropft. Dabei geht das Lacton in Lösung. Nach
10 Stunden bei Rückfluß wird das Lösungsmittel im
Wasserstrahlvakuum abgezogen. Der verbleibende
Rückstand wird mit 50 ml Pentan digeriert. Das
Pentan wird dekantiert. Der Rückstand wird 2 mal
mit 50 ml Pentan behandelt.
Nach Abgießen des Pentans erfolgt Trocknung im
Vakuum. Man erhält 5,4 g eines weißen Pulvers.
1 g (3,76·10-3 mol) des Gluconamides gemäß a) und
1,68 g (3,76·10-3 mol) des siloxanylmodifizierten
Chloressigsäureesters 1b werden in 20 ml trockenem
Ethanol aufgenommen. Es werden noch 10 mg KJ zuge
tropft. Die Substanzen werden 25 h unter
Rückfluß erhitzt. Nach Beendigung der Reaktion und
Abziehen des Lösungsmittels wird aus dem Rückstand
mit Pentan (25 ml) ein Feststoff gefällt. Nach
Abgießen des Pentans und Trocknung des Feststoffes
verbleiben 1,2 g einer amorphen Masse.
Oberflächenspannung (σ) einer 0,5%igen wäßrigen Lösung:
25,6 mN/M.
4,22 g Gluconsäurelacton (2,36·10-2 mol) und 2,42 g
(2,36·10-2 mol) N,N-(Dimethylamino)propylamin wer
den unter zu Bedingungen gemäß Beispiel 1a zur
Reaktion gebracht. Es werden 6,1 g eines weißen
Pulvers erhalten.
1 g (3,76·10-3 mol) des Gluconamids aus Beispiel
2a) und 1,6 g (3,76·15-3 mol) des Chloressigsäure
esters 1b werden unter den Bedingungen analog
Beispiel 1b) zur Reaktion gebracht. Es werden 2,3 g
einer fast pulvrigen festen Masse erhalten.
Oberflächenspannung (σ) einer 0,3%igen wäßrigen
Lösung: 25,1 mN/m.
4,22 g (2,36·10-2 mol) Gluconsäurelacton und 3,08 g
(2,26·10-2 mol) N,N-(Diethylamino)propylamin werden
in 30 ml Methanol 7 Stunden unter Rückfluß erhitzt.
Nach Beendigung der Reaktion wird das Lösungsmittel
abgezogen und die zähe Masse in 30 ml Diethylether
aufgenommen und gerührt. Nach Absetzen des Produkts
wird der Ether abgegossen und die Extraktion mit
Ether (2 × 30 ml) und Pentan (1 × 30 ml) wieder
holt. Im Anschluß daran wird der Feststoff im
Vakuum von restlichem Lösungsmittel befreit. Man
erhält 6,6 g eines weißen Pulvers.
0,68 g des Gluconamides (2,22·10-3 mol) aus
Beispiel 3a) und 1 g (2,22·10-3 mol) des Chlor
essigsäureesters 1b werden in 13 ml Nitromethan und
3 ml Isopropanol aufgenommen. Die Mischung wird
unter Rückfluß erhitzt. Nach 35 h Reaktionszeit
wird das Lösungsmittelgemisch im Vakuum abgezogen.
Es verbleibt eine wachsartige Substanz, welche mit
Ether oder Pentan extrahiert wird. Man erhält 1,5 g
Produkt.
4,22 g (2,36·10-2 mol) Gluconsäurelacton und 2,75 g
N,N-(Diethylamino)ethylamin werden in 30 ml trocke
nem Methanol 5 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Be
reits in der Aufheizphase geht das Reaktionsgemisch
in Lösung. Danach wird das Lösungsmittel abgezo
gen, wobei bereits ein weißer Feststoff anfällt.
Dieser wird 2 × mit insgesamt 30 ml Pentan + Ether
(1 : 1) gewaschen. Nach Vakuumtrocknung verbleiben
6,7 g eines weißen Pulvers.
0,655 g des Gluconamides (2,22·10-3 mol) aus
Beispiel 4a) und 1 g (2,22·10-3 mol) des Chlor
essigsäureesters 1b werden in 15 ml Nitromethan und
3 ml Isopropanol für 30 h unter Rückfluß erhitzt.
Nach Abschluß der Reaktion werden die Lösungsmittel
abgezogen. Der verbleibende sirupartige Rückstand
wurde in Pentan aufgenommen. Es werden 1,4 g einer
sirupartigen Substanz erhalten.
4,22 g (2,36·10-2 mol) Gluconsäurelacton und 4,07 g
N,N-(Dibutylamino)ethylamin werden in 30 ml
trockenem Methanol aufgenommen und auf Rückflußtem
peratur erhitzt. Nach 4 h wird die Reaktion beendet
und das Lösungsmittel abgezogen. Es fällt ein pulv
riger Rückstand an, der mit 2 × 30 ml Ether und 1 ×
30 ml Pentan gewaschen und anschließend im Vakuum
getrocknet wird. Es werden 7,5 g eines farblosen
Pulvers erhalten.
0,78 g des Gluconamides (2,22·10-3 mol) aus
Beispiel 5a) und 1 g (2,22·10-3 mol) des Chlor
essigsäureesters 1b werden in 20 ml Nitromethan
32 h unter Rückfluß erhitzt. Danach wird das
Lösungsmittel abgezogen. Es werden 1,5 g eines
zähen Sirups erhalten.
4,22 g (2,36·10-2 mol) Gluconsäurelacton und 4,40 g
1-(N,N-Dibutylamino)-3-amino-propan werden in
35 ml Methanol unter Rückfluß erhitzt. Nach Beendi
gung der Reaktion (5 h) wird das Lösungsmittel
abgezogen. Dieser Rückstand wird 2 × mit jeweils
30 ml Pentan gewaschen. Nach abschließender Vakuum
trocknung verbleiben 8,0 g eines farblosen Pul
vers.
0,811 g des Gluconamides (2,22·10-3 mol) aus
Beispiel 6a) und 1 g (2,22·10-3 mol) Chloressig
säureester 1b in 20 ml Nitromethan unter Rückfluß
erhitzt. Nach 39 h wird die Reaktion beendet und
das Lösungsmittel abgezogen. Es werden 1,65 g eines
gelben Wachses gewonnen.
3 g Glucopyranosylarabonsäurelacton (9,67·10-3 mol)
werden in trockenem 20 ml Methanol suspendiert und
auf Rückflußtemperatur erhitzt. 0,987 g 1-Dimethyl
amino-3-propylamin (9,67·10-3 mol), gelöst in 5 ml
Methanol, werden zu dieser siedenden Lösung zuge
setzt. Nach ca. 30 Minuten hat sich das Lacton
gelöst, die Reaktionszeit beträgt 4 Stunden. Nach
Abziehen des Lösungsmittels wird der Rückstand in
10 ml Ether / 15 ml Pentan aufgenommen und das Amid
unter Rührung gefällt. Nach Abdekantieren der
Lösungsmittelmischung und Vakuumtrocknung des
Bodensatzes verbleiben 3,6 g eines weißen Pulvers.
1 g des Chloressigsäurederivates 1b (2,22·10-3 mol)
und 0,918 g des Amides (2,22·10-3 mol) aus Beispiel
7a) werden in 22 ml trockenem Ethanol vereinigt und
20 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Nach Abzie
hen des Lösungsmittels wird aus der amorphen Masse
mit 20 ml Pentan ein Feststoff gefällt. Man erhält
1,8 g eines Pulvers.
Oberflächenspannung (δ) einer 0,5%igen wäßrigen
Lösung: 25,1 nN/m
0,83 g N,N(Dimethylamino)propylgluconamid
(2,97·10-3 mol) gemäß Beispiel 2a) werden in 30 ml
trockenem Methanol gelöst und auf Rückfluß erhitzt. In
der siedenden Lösung werden 1 g eines Epoxides der
Formel 8b
(2,97·10-3 mol) und anschließend 0,178 g Eisessig
(2,97·10-3 mol) gegeben. Nach 12 Stunden Reaktions
zeit wird das Lösungsmittel im Vakuum abgezogen. Nach
Aufnahme in 20 ml Ether und 20 ml Hexan wird das Produkt
gefällt. Nach Abdekantieren des Fällmittelgemisches
wird im Vakuum getrocknet. Man erhält 1,6 g eines
gelblichen Pulvers.
1,22 g N,N-(Dimethylamino)propylglucopyranosyl
arabonamid aus Beispiel 7a) (2,97·10-3 mol) werden in
30 ml Methanol auf Rückfluß erhitzt (Stahlautoklav).
Es wurden 1 g des Epoxides 8b und 0,178 g Eisessig
(jeweils 2,97·10-3 mol) zugesetzt. Das Reaktionsgemisch
wird danach 5 Stunden im Stahlautoklaven bei 95°C
gehalten. Danach wird das Lösungsmittel abgezogen. Der
Rückstand wird in 20 ml Ether und 20 ml Hexan als
Fällmittel aufgenommen. Nach Abdekantieren der
Fällmittels können 1,9 g eines Pulvers nach
Vakuumtrocknung isoliert werden.
7 g D-Glucamin und 15 g eines Epoxides der Formel
10b
(jeweils 4·10-2 mol) werden in 50 ml absolutem
Methanol gelöst und 30 Stunden unter Rück
fluß erhitzt. Das Lösungsmittel wird anschließend
abdestilliert. Nicht umgesetztes Glucamin wird
durch Waschen mit Wasser abgetrennt. Nach Trocknung
verbleiben 19,8 g Substanz.
b) 19 g (3·10-2 mol) des siloxanylmodifizierten Glu
caminderivates gemäß Beispiel 10a und 4 g
(3·10-2 mol) Butansulton werden in 80 ml absolutem
Methanol unter Rückfluß zur Reaktion gebracht. Nach
20 Stunden wird das Lösungsmittel entfernt. Es
werden 20,7 g eines zähviskosen Rückstandes
erhalten.
Oberflächenspannung einer 0,1%igen wäßrigen Lösung: 19,4 mN/m.
Oberflächenspannung einer 0,1%igen wäßrigen Lösung: 19,4 mN/m.
Claims (11)
1. Kationische siloxanylmodifizierte Verbindungen der
allgemeinen Formel (I)
worin Z für einen Rest steht, der sich von einem
Mono- oder Oligosaccharid mit 1 bis 10
Pentose- und/oder Hexoseeinheiten ableitet,
oder für cyclische oder acyclische polyhy
droxylierte Kohlenwasserstoffe mit 4 oder
5 Kohlenstoffatomen steht, wobei der Cyclus
mindestens ein Sauerstoffatom enthält und
gegebenenfalls durch 1 bis 10 Mono- oder
Oligosaccharid-Einheiten und/oder Hexose
einheiten substituiert ist,
n sich als die maximal mögliche Zahl der OH- Gruppen von Z berechnet, wobei n mindestens 3 und höchstens 40 ist,
v für eine Zahl 1 bis 10 steht,
w für eine Zahl 0 bis 10 steht, wobei pro Mol Saccharideinheit maximal eine Gruppe vorhanden ist, in der
D und E unabhängig voneinander für H, Alkyl, C₁-C₄-Acyl stehen,
n-v-w eine Zahl von 0 bis 39 ist,
X für Alkyl, C₁ bis C₄-Alkyl oder die Gruppe steht, in der
k für eine Zahl 0 bis 10 steht,
und
R¹ und R² unabhängig voneinander für H oder
CH₃ stehen, wobei mindestens ein Rest für H steht,
M für eine Gruppe steht, worin
Q für die Gruppen steht, worin
R¹² für H oder Alkyl steht,
die Gruppen T unabhängig voneinander für gege benenfalls substituiertes Alkylen stehen, wel ches gegebenenfalls durch mindestens eine der Gruppen Arylen, jeweils gesättigtes oder ungesättigtes Cycloalkylen oder einen 5- oder 6-gliedrigen Heterocyclus mit O- oder N-Heteroatomen unter brochen ist,
worin R¹³ und R¹⁴ für Wasserstoff oder C₁- bis C₄-Alkyl stehen und
i für eine Zahl 0 bis 3 steht,
L für die Gruppen steht,
R¹¹ für H, Alkyl, Hydroxyalkyl oder die Gruppe steht, oder
R¹¹ zusammen mit der Gruppe (T)e einen vor zugsweise 5- oder 6-gliedrigen Ring bil det,
a bis h unabhängig voneinander für eine Zahl 0 oder 1 stehen, wobei mindestens ein Index 1 ist,
Sil für einen siliciumhaltigen Rest der For mel steht, in der
A für eine Siloxankette steht, die aus m Strukturelementen der Formel und der Endgruppe besteht, wobei
R⁴, R⁵, R⁶, R⁷, R⁸ und R⁹ gleich oder verschieden sind und Alkyl, Cycloalkyl, Cycloalkyl-alkyl oder gegebenenfalls substituiertes Aryl oder Aralkyl bedeuten,
wobei die Reste R⁵, R⁷ und R⁸ auch für die Gruppe stehen,
R¹⁰ für Alkyl steht,
wobei die Summe der Strukturelemente m unabhängig voneinander für eine Zahl von 0 bis 600 steht, und
B und R³ unabhängig voneinander den Bedeutungsumfang wie A haben,
oder für Alkyl, Cycloalkyl, Cycloalkyl alkyl, gegebenenfalls substituiertes Aryl oder Aralkyl stehen,
A und B zusammen einen Siloxan-Cyclus bilden,
wobei die Reste R⁴ bis R¹⁰ in den Ketten A, B und R³ unterschiedlich sein können,
wobei mindestens eine der vorhandenen Aminogruppen als quaterniertes Stickstoffatom oder protoniertes tertiäres Ammonium vorliegt und mit einem anionischen Gegenion versehen ist.
n sich als die maximal mögliche Zahl der OH- Gruppen von Z berechnet, wobei n mindestens 3 und höchstens 40 ist,
v für eine Zahl 1 bis 10 steht,
w für eine Zahl 0 bis 10 steht, wobei pro Mol Saccharideinheit maximal eine Gruppe vorhanden ist, in der
D und E unabhängig voneinander für H, Alkyl, C₁-C₄-Acyl stehen,
n-v-w eine Zahl von 0 bis 39 ist,
X für Alkyl, C₁ bis C₄-Alkyl oder die Gruppe steht, in der
k für eine Zahl 0 bis 10 steht,
und
R¹ und R² unabhängig voneinander für H oder
CH₃ stehen, wobei mindestens ein Rest für H steht,
M für eine Gruppe steht, worin
Q für die Gruppen steht, worin
R¹² für H oder Alkyl steht,
die Gruppen T unabhängig voneinander für gege benenfalls substituiertes Alkylen stehen, wel ches gegebenenfalls durch mindestens eine der Gruppen Arylen, jeweils gesättigtes oder ungesättigtes Cycloalkylen oder einen 5- oder 6-gliedrigen Heterocyclus mit O- oder N-Heteroatomen unter brochen ist,
worin R¹³ und R¹⁴ für Wasserstoff oder C₁- bis C₄-Alkyl stehen und
i für eine Zahl 0 bis 3 steht,
L für die Gruppen steht,
R¹¹ für H, Alkyl, Hydroxyalkyl oder die Gruppe steht, oder
R¹¹ zusammen mit der Gruppe (T)e einen vor zugsweise 5- oder 6-gliedrigen Ring bil det,
a bis h unabhängig voneinander für eine Zahl 0 oder 1 stehen, wobei mindestens ein Index 1 ist,
Sil für einen siliciumhaltigen Rest der For mel steht, in der
A für eine Siloxankette steht, die aus m Strukturelementen der Formel und der Endgruppe besteht, wobei
R⁴, R⁵, R⁶, R⁷, R⁸ und R⁹ gleich oder verschieden sind und Alkyl, Cycloalkyl, Cycloalkyl-alkyl oder gegebenenfalls substituiertes Aryl oder Aralkyl bedeuten,
wobei die Reste R⁵, R⁷ und R⁸ auch für die Gruppe stehen,
R¹⁰ für Alkyl steht,
wobei die Summe der Strukturelemente m unabhängig voneinander für eine Zahl von 0 bis 600 steht, und
B und R³ unabhängig voneinander den Bedeutungsumfang wie A haben,
oder für Alkyl, Cycloalkyl, Cycloalkyl alkyl, gegebenenfalls substituiertes Aryl oder Aralkyl stehen,
A und B zusammen einen Siloxan-Cyclus bilden,
wobei die Reste R⁴ bis R¹⁰ in den Ketten A, B und R³ unterschiedlich sein können,
wobei mindestens eine der vorhandenen Aminogruppen als quaterniertes Stickstoffatom oder protoniertes tertiäres Ammonium vorliegt und mit einem anionischen Gegenion versehen ist.
2. Verbindungen der Formel (I) gemäß Anspruch 1,
worin Z für einen Rest steht, der sich von einen Mono- oder Oligosaccharid mit 1 bis 10 Pentose- und/oder Hexoseeinheiten ableitet, oder für cyclische oder acyclische poly hydroxylierte Kohlenwasserstoffe mit 4 oder 5 Kohlen stoffatomen steht, wobei der Cyclus min destens ein Sauerstoffatom enthält und gegebenenfalls durch Mono- oder Oligo saccharid-Einheiten mit 1 bis 10 Pentose und/oder Hexoseeinheiten substituiert ist,
n sich als die maximal mögliche Zahl der OH- Gruppen von Z berechnet, wobei n mindestens 3 und höchstens 40 ist,
v für eine Zahl 1 bis 10 steht, vorzugsweise für 1 steht,
w für eine Zahl 0 bis 10 steht, wobei pro Mono-Saccharideinheit maximal eine Gruppe vorhanden ist, in der
D und E unabhängig voneinander für H, Alkyl, C₁-C₄-Acyl stehen, und
R¹⁵ für Wasserstoff oder gegebenenfalls durch Carboxylat, Sulfonat- oder Hydroxy-Grup pen substituiertes Alkyl mit 1 bis 4 C- Atomen steht,
n-v-w eine Zahl von 0 bis 39 ist
X für Alkyl, C₁-C₄-Acyl oder die Gruppe steht, in der
k für eine Zahl 0 bis 10 steht,
R¹ und R² unabhängig voneinander für H oder CH₃
stehen, wobei mindestens ein Rest für H steht,
M für eine Gruppe steht, worin
An⊖ für ein Anion steht, wobei An⊖ die korrespondierende Base einer Säure ist,
Q für die Gruppen steht, worin
R¹² für H oder Alkyl steht,
die Reste T unabhängig voneinander für gegebenenfalls substituiertes Alkylen stehen, welches gegebenenfalls durch mindestens eine der Gruppen Arylen, jeweils gesättigtes oder ungesättigtes Cycloalkylen oder einen 5- oder 6-gliedrigen Heterocyclus mit O- oder N-Heteroatomen unter brochen ist,
worin
R¹³ und R¹⁴ für Wasserstoff oder C₁ bis C₄- Alkyl stehen,
i und l für eine Zahl 0 oder 3 stehen,
L für die Gruppen steht,
R¹¹ für H, Alkyl, Hydroxyalkyl für die n Gruppe oder R¹¹ zusammen mit der Gruppe (T)e einen vorzugsweise 5- oder 6- gliedrigen heterocyclischen Ring bildet,
steht,
und die übrigen Symbole die oben genannte Bedeutung haben,
a bis f unabhängig voneinander für eine Zahl 0 oder 1 stehen,
Sil für einen siliciumhaltigen Rest der Formel steht, in der
A für eine Siloxankette steht, die aus in Strukturelementen der Formel und der Endgruppe besteht, wobei
R⁴, R⁵, R⁶, R⁷, R⁸ und R⁹ gleich oder ver schieden sind und Alkyl, Cycloalkyl, Cyclo alkyl-alkyl oder gegebenenfalls substituiertes Aryl oder Aralkyl bedeuten,
wobei die Reste R⁵, R⁷ und R⁸ auch für die Gruppe stehen, wobei G für steht,
R¹⁰ für Alkyl steht und
wobei die Summe der Strukturelemente in unab hängig voneinander für eine Zahl von 0 bis 600 steht, und
B und R³ unabhängig voneinander den Bedeu tungsumfang wie A haben,
oder für Alkyl, Cycloalkyl, Cycloalkyl alkyl, gegebenenfalls substituiertes Aryl oder Aralkyl stehen, oder
A und B zusammen einen Siloxan-Cyclus bilden,
wobei die Reste R⁴ bis R¹⁰ in den Ketten A, B und R³ unterschiedlich sein können,
mit der Maßgabe, daß mindestens eine katio nische Gruppe (tertiäre protonierte Ammonium- oder quartäre Ammoniumgruppe) im Molekül vor handen ist und mit einem entsprechenden Gegenion versehen ist.
worin Z für einen Rest steht, der sich von einen Mono- oder Oligosaccharid mit 1 bis 10 Pentose- und/oder Hexoseeinheiten ableitet, oder für cyclische oder acyclische poly hydroxylierte Kohlenwasserstoffe mit 4 oder 5 Kohlen stoffatomen steht, wobei der Cyclus min destens ein Sauerstoffatom enthält und gegebenenfalls durch Mono- oder Oligo saccharid-Einheiten mit 1 bis 10 Pentose und/oder Hexoseeinheiten substituiert ist,
n sich als die maximal mögliche Zahl der OH- Gruppen von Z berechnet, wobei n mindestens 3 und höchstens 40 ist,
v für eine Zahl 1 bis 10 steht, vorzugsweise für 1 steht,
w für eine Zahl 0 bis 10 steht, wobei pro Mono-Saccharideinheit maximal eine Gruppe vorhanden ist, in der
D und E unabhängig voneinander für H, Alkyl, C₁-C₄-Acyl stehen, und
R¹⁵ für Wasserstoff oder gegebenenfalls durch Carboxylat, Sulfonat- oder Hydroxy-Grup pen substituiertes Alkyl mit 1 bis 4 C- Atomen steht,
n-v-w eine Zahl von 0 bis 39 ist
X für Alkyl, C₁-C₄-Acyl oder die Gruppe steht, in der
k für eine Zahl 0 bis 10 steht,
R¹ und R² unabhängig voneinander für H oder CH₃
stehen, wobei mindestens ein Rest für H steht,
M für eine Gruppe steht, worin
An⊖ für ein Anion steht, wobei An⊖ die korrespondierende Base einer Säure ist,
Q für die Gruppen steht, worin
R¹² für H oder Alkyl steht,
die Reste T unabhängig voneinander für gegebenenfalls substituiertes Alkylen stehen, welches gegebenenfalls durch mindestens eine der Gruppen Arylen, jeweils gesättigtes oder ungesättigtes Cycloalkylen oder einen 5- oder 6-gliedrigen Heterocyclus mit O- oder N-Heteroatomen unter brochen ist,
worin
R¹³ und R¹⁴ für Wasserstoff oder C₁ bis C₄- Alkyl stehen,
i und l für eine Zahl 0 oder 3 stehen,
L für die Gruppen steht,
R¹¹ für H, Alkyl, Hydroxyalkyl für die n Gruppe oder R¹¹ zusammen mit der Gruppe (T)e einen vorzugsweise 5- oder 6- gliedrigen heterocyclischen Ring bildet,
steht,
und die übrigen Symbole die oben genannte Bedeutung haben,
a bis f unabhängig voneinander für eine Zahl 0 oder 1 stehen,
Sil für einen siliciumhaltigen Rest der Formel steht, in der
A für eine Siloxankette steht, die aus in Strukturelementen der Formel und der Endgruppe besteht, wobei
R⁴, R⁵, R⁶, R⁷, R⁸ und R⁹ gleich oder ver schieden sind und Alkyl, Cycloalkyl, Cyclo alkyl-alkyl oder gegebenenfalls substituiertes Aryl oder Aralkyl bedeuten,
wobei die Reste R⁵, R⁷ und R⁸ auch für die Gruppe stehen, wobei G für steht,
R¹⁰ für Alkyl steht und
wobei die Summe der Strukturelemente in unab hängig voneinander für eine Zahl von 0 bis 600 steht, und
B und R³ unabhängig voneinander den Bedeu tungsumfang wie A haben,
oder für Alkyl, Cycloalkyl, Cycloalkyl alkyl, gegebenenfalls substituiertes Aryl oder Aralkyl stehen, oder
A und B zusammen einen Siloxan-Cyclus bilden,
wobei die Reste R⁴ bis R¹⁰ in den Ketten A, B und R³ unterschiedlich sein können,
mit der Maßgabe, daß mindestens eine katio nische Gruppe (tertiäre protonierte Ammonium- oder quartäre Ammoniumgruppe) im Molekül vor handen ist und mit einem entsprechenden Gegenion versehen ist.
3. Verbindungen der Formel (I) gemäß Anspruch 1, in
welchem Sil für die Gruppen
steht
wobei p und q Werte von 1 bis 100 annehmen und Y die Bedeutung von Methyl oder hat.
wobei p und q Werte von 1 bis 100 annehmen und Y die Bedeutung von Methyl oder hat.
4. Verbindungen der Formel (I) gemäß Anspruch 1,
worin
(T)a, (T)e und (T)g unabhängig voneinander für die Gruppen stehen.
(T)a, (T)e und (T)g unabhängig voneinander für die Gruppen stehen.
5. Verbindungen der Formel (I) gemäß Anspruch 1, in
denen Sil für die Gruppen
steht,
wobei p Werte von 1 bis 50 und q Werte von 1 bis 10 annimmt.
wobei p Werte von 1 bis 50 und q Werte von 1 bis 10 annimmt.
6. Verbindungen der Formel (I) gemäß Anspruch 1, in
denen
Z für einen Rest steht, der sich von einem Zucker oder Zucker-Derivat ableitet.
Z für einen Rest steht, der sich von einem Zucker oder Zucker-Derivat ableitet.
7. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der
Formel (I)
in welcher Z, M, O, X, E, n, v, w die oben in
Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben,
- 1) durch Umsetzung von Verbindungen der Formel
(III)
in der
Q′ für Q steht mit Ausnahme der quaternären Gruppen,
T′ für T steht mit Ausnahme der quaternären Gruppen, und
die übrigen Substituenten die oben genannte Bedeutung haben,
mit Alkylierungsmitteln
R¹⁵ - An
in denen
R¹⁵ - An ein Alkylierungsmittel mit 1 bis 20 C-Atomen bedeutet, in dem
An für eine nucleophile Abgangsgruppe steht, die in der Verbindung der Formel (I) als Gegenion An⊖ fungiert; - 2) durch Umsetzung von Verbindungen der Formel (III)
mit Säuren HAn oder mit Alkylierungsmitteln R¹⁵,
gegebenenfalls in Gegenwart von HAn, wobei
HAn für eine Säure steht, die in der Verbindung der Formel (I) als Gegenion An⊖ vorliegt und das Proton an R15′unter Bildung von R¹⁵ abgibt und die übrigen Substituenten die oben genannte Bedeutung haben,
R15′ für ein Epoxyalkan mit 2 bis 20 C-Atomen steht.
8. Die nach dem Verfahren nach Anspruch 7 erhältlichen
Produkte und Produktgemische.
9. Verwendung von Verbindungen der Formel (I) nach An
spruch 1 als grenzflächenaktive und grenzflächen
modifizierende Stoffe.
10. Verwendung der nach Anspruch 7 erhältlichen
Produkte und Produktgemische als grenzflächenaktive
und grenzflächenmodifizierende Stoffe.
11. Pflanzenschutzmittel, enthaltend Verbindungen der
Formel (I) nach Anspruch 1 und/oder Produkte bzw.
Produktgemische nach Anspruch 8.
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