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Verfahren zur Herstellung von organischen stickstoffhaltigen Kondensationsprodukten
Es wurde gefunden, ,daß man wertvolle organische stickstoffhaltige Kondensationsprodukte
gewinnen kann, wenn man i, 2-Äthylenimin, seine Homologen (aüßer den Ri(ngh3molagen),
Substitutions- oder Polymerisationspxodukte, die mindesteins ein an Stickstoff gebundenes
Wasserstoffatom aufweisen, mit Aldehyden und/oder Ketonen kondensiert. Als Ausgangsstoffe
eignen sich im vorliegenden Falle sowohl Äthylenimin selbst wie auch z. B. das a,
(3-B@utylenimin, sowie polymere Äthylenimdne, die z. B. nach dem Verfahren des Patents
665 791 erhältlich sind. Die genannten Alkylenimne können z. B. mit Formaldehyd,
Acetaldehyd oder deren Polymerisationsprodukten, mit 0leylaldehyd,oder Benzaldehyd
oder mit Aceton, Methyläthylkebon u. dgl. oder Gemischen dieser Stoffe kondensiert
werden. In vielen Fällen ist es zweckmäßig, von den Umsetzungsprodukten der Imme
mit Fettsäuren, Fettsäurechloriden, Chlorkohlensäureestern oder chlorierten. Fettsä@urechloriden
.auszugehen.
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Die Kondensation, die vorteilhaft unter Anwendung vorn indifferenten
organischen Lösun.gs- oder Verdünnungsmitteln, wie Äther, Tetrachlorkohlenstoff,
Chlorbenzol @usw., durchgeführt wird, erfolgt in der Regel schon bei schwachem Erwärmen,
z. B. auf dem Wasserbad. Falls reaktionsträge Ausgangsstoffe vorliegen, empfiehlt
es sich, die Kondensation im geschlossenen Gefäß unter Druck auszuführen. Oftmals
ist es auch zweckmäßig, unter Anwendung von Kondensationsmitteln zu arbeiten, wofür
sich beispielsweise Phosphorsäure, Phosphorgäurearihydrid, Aluminiumchlorid, Zinkchlorid,
Borfluorid. u. dgl. eignen.
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Die nach dem beschriebenen Verfahren erhältlichen Produkte stellen
je nach der Art der angewandten Ausgangsstoffe und Arbeitsbedingungen farblose oder
schwach gefärbte viscos-flüssige oder wachsartige oder feste Körper dar, die in
Wasserunlöslich, in organischen Lösungsmitteln vielfach löslich sind. Sie können
in vielseitiger Weise Verwendung finden, z. B. zum Imprägnieren und Appretieren
von Textilien, Leder, Papier, Stroh usw., ferner zum Knitterfestmachen von Kunstseide
!u. dgl. Auch in der Gerberei können die Kondensationsprodukte Verwendung finden.
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Oftmals kann es von Vorteil sein, die erwähnten. Kondensationsprodukte
auf dem zu imprägnierenden Material unmittelbar zu erzeugen, z. B. in der Weise,
daß man ein Gewebe mit einer Lösung oder Dispersion eines Alkylenimins tränkt, letzteres
gegebenenfalls auf der Faser polymerisiert und dann das Gewebe z. B. in einer Lösung
von Formaldehyd nachbehandelt.
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Man hat bereits vorgeschlagen, Trimethylenimin mit Formaldehyd zu
behandeln. Das genannte Imin, das nicht wie die gemäß dem vorliegenden Verfahren
zu verwendenden i, z-Äthylenimine einen dreigliedrigen stickstoffhaltigen
Ring
aufweist, reagiert hierbei mit dem Formaldehyd unter Bildung von Kohlensäure und
Hexamethylendiamin.
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Beispiel i 43 Gewichtsteile i, 2-Äthylenimin werden mit 5o Gewichtsteilen
30%igem Formaldehyd versetzt, worauf man die .Mischung 2 Stunden lang auf 6o° erhitzt.
Man erhält ein öliges, noch wasserlösliches Kondensationsprodukt, das beispielsweise
zur Erzielung von Knitterfesteffekten Verwendung finden kann.
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Beispiel 2 43 Gewichtsteile polymeres i, 2-Äthylenimin, hergestellt
gemäß Beispiel` i des Patents 665 791, werden mit i oo bis Zoo Gewichtsteilen Formaldehyd
(300/0) versetzt, worauf man die Mischung 2 Stunden lang auf 6o° erhitzt. Man erhält
ein wertvolles Kondensationsprodukt, das in Wasser unlöslich, jedoch in organischen
Lösungsmitteln löslich ist. Je nach der -Menge des Formaldehyds und der gewählten
Temperatur bzw. Zeitdauer werden Verbindungen von verschiedenen Eigenschaften erhalten.
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Beispiel 3 Man behandelt Baumwolle bei z. B. 20 oder 6o° mit einer
Lösung von poiymerem 1, 2-Äthylenimin in Tetrachlorkohlenstoff in einer Menge von
i o % (berechnet auf das Gewicht der Baumwolle). Die Ware wird sodann einer Behandlung
mit 30%igem Formaldehyd unterworfen. Sie wird durch diese Behandlung weitgehend
animalisiert, d. h. wesentlich .aufnahmefähiger für saure Wollfarbstoffe, und läßt
sich außerdem rasch benetzen.
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Beispiel 4 43 Gewichtsteile Athylenimin werden im geschlossenen Gefäß
mit 7o Gewichtsteilen Crotonaldehyd vorsichtig auf dem Wasserbad erwärmt. Man' erhält
ein schwach gefärbtes Kondemsationsprodukt. An Stelle des monorneren Äthylenimins
können auch verschieden weit polymerisierte Athylenimine angewandt werden. Die Mengenverhältnisse
können weitgehend abgeändert werden.
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Statt des Crotonaldehyds können auch Gemische von Crotonaldehyd mit
anderen Aldehyden zur Anwendung gelangen.
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Beispiel 5 Zoo Gewichtsteile wasserlösliches polymeres Äthylenimin
werden mit 268 Gewichtsteilen Oleylaldehyd kondensiert. Das gelb gefärbte Kondensationsprodukt
kann für die verschiedensten Zwecke der Textilindustrie Verwendung finden. Es kann
auch auf bzw. in der Faser erzeugt werden. Beispiel 6 ioo Gewichtsteile monomeres
Butyläthylenimin werden mit 88 Gewichtsteilen Acetaldehyd in alkoholischer Lösung
auf dem Wasserbad unter Rühren erwärmt. Man erhält ein wertvolles Kunstharz. An
Stelle von Acetaldehyd kann die entsprechende Menge Benzaldehyd verwendet werden.
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Bei Zusatz einiger Gewichtsteile Phosphorsäure, Phosphorsäureanhydrid,
Aluminiumchlorid, Zinkchlorid oder bei Einleiten eines langsamen Stromes von Borfluorid
verläuft die Umsetzung besonders glatt und befriedigend.
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Beispiel 7 ioo Gewichtsteile Propyläthylenimin werden mit 166 Gewichtsteilen
Aldol unter Rühren kondensiert. Besonders glatt verläuft die Umsetzung, wenn man
in Gegenwart von Butanol als Verdünnungsmittel arbeitet. Beispiel 8 Das durch Kondensation
von 40o Gewichtsteilen wasserlöslichem polymerem Äthylenimin mit 30o Gewichtsteilen
Palmkernfettchlorid oder Dichlorstearylchlorid erhältliche Produkt wird mit Formaldehyd
kondensiert, wobei ein unlösliches, zur Herstellung von Lacken, geiäignetes Produkt
erhalten wird. Es kann auch in Kunstseide vor dem Verspinnen. eingearbeitet oder
nach dem Verspinnen in Emulsionsform auf Kunstseide aufgebracht werden. Das Produkt
kann auch in der Spipnmasse oder auf dem fertigen Gut erzeugt werden. Je mach der
angewandten Fettkomponente erhältman wasserabstoßende Wirkung und/oder gute-Weichheit.
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An Stelle des aus polymerem Äthylenimin und Palmkernfettchlorid erhaltenen
Einwirkungsproduktes kann man auch die aus polymerem Äthylenimin und den entsprechenden
Mengen Kokosfettsäurechlorid oder freier Kokosfettsäure oder des Chlorkohlensäureoctodecylesters
erhältlichen Umsetzungsprodukte verwenden.
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Beispiel 9 58 Gewichtsteile Aceton werden mit 43 Gewichtsteilen Äthylenimim
verrührt, wobei die Temperatur auf etwa 4o bis 5a° steigt. Man erhält ein wasserlösliches
Kondensationsprodukt, das durch Kondensation mit Aldehyden in unlösliche Produkte
übergeführt werden kann.
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Wertvolle Kondensationsprodukte erhält man auch, wenn man an Stelle
von Aceton Cyclohexanon anwendet.
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Beispiel io 44o Gewichtsteile polymeres Äthylenünin werden mit i06
Gewichtsteilexi Benzaldehyd
unter .kräftigem Rühien erwärmt. Unter
lebhafter Umsetzung bildet sich ein in Wasser nur schwer quellbares Kendensationsprodukt.
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An Stelle von Benz,aldehyd kann auch die äquimolekulare Menge Benzophenon,
an Stelle des polymeren Äthylenimins die monromere Verbindung Verwendung finden.