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Verfahren. zur Herstellung von quaternären Stickstoffverbindungen
Es wurde gefunden, daß man eine Reihe wertvoller, neuer Verbindungen erhält,, wenn
man aromatische Amine, die am Stickstoffatom einen höhermolekularen, gesättigten
oder ungesättigten aliphatischen Rest mit mebr als ä Kohlenstoffatomen enthalten,
mit den üblichen, niedrigmoleh-ularen Alkylierungsmitteln in die quateiziären Ammoniumverbindungen
überführt. Dazu eignen sich insbesondere reaktionsfähige Ester von aliphatischen,
niedrigmolekularen Alkoholen, wie Dialkylsulfate, Alkylhalogenide usw.
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Die neuen quaternären Verbindungen können für die verschiedensten
Zwecke verwendet werden. So bilden sie wertvolle Netz-, Disp.ergier- und Emulgiermittel
oder Mittel zur Verbesserung der Wasserechtheit, insbesondere Weichmachungsmittel
für native und umgefällte Cellulose, Abziehmittel für Naphthol-, AS-Färbungen usw.
Zum Teil eignen sie sich auch ziun Schützen von Wolle, Federn, Pelzen, Haaren, Leder
u. dgl. vor Motten und anderer Schädlingen. Teilweise besitzen einige der neuen
Verbindungen auch ausgeprägte bakterizide und fungizide Eigenschaften.
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Durch hochmolekulare. aliphatische Reste substituierte Stickstoffverbindungen
sind bereits in großer Zahl bekanntgeworden. Ebenso zahlreich sind die Vorschläge
für deren Verwendung in der Textil- und Heilmittelindustrie.
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Einfach. zusammengesetzte Verbindungen dieser Klasse sind jedoch nur
in geringer Zahl im Schrifttum bekannt. So beispielsweise ähnliche quaternäre Verbindungen,
die'-einerseits .einen höhermolekularen, aliphatischen, gegebenenfalls substituierten
und bzw. oder
durch andere, Atome unterbrochenen, jedoch nicht acylierteri
liolilenwasserstoftrest, anderseits mindestens einen, eine oder mehrere Doppelbindungen
enthaltenden aliphatisch gebundenen organischen Rest am Stickstoff enthalten. Für
ihren Aufbau wird angegeben, daß die üblichen Methoden zum Ziele führen, ,insbesondere
daß dies durch Einwirkung von geei-neten Estern, die den besonderen höhermolekularen.
Rest enthalten, auf tertiäre Amine, die am Stickstoff durch einen Doppelbindungen
enthaltenden, aliphatisch gebundenen Rest substituiert sind, geschehen kann.
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Wendet man diese Methode auf tertiäre, aromatische Amine an, z. B.
auf Diäthylaniliti, indem man das Bromid des technischen Dodecylalkohols darauf
einwirken läßt, so findet keine Umsetzung zur quaternären Verbindung statt. Daraus
müßte man den Schluß ziehen, daß quaternäre Ammoniumverbindungen, die einen höhermolekularen
und einen direkt gebundenen aromatischen Rest enthalten, nicht darstellbar sind.
U m so überraschender ist die Tatsache, daß eine andere, bestimmte Reihenfolge der
Alkylierung zum Ziele führt, daß nämlich aromatische Amine, die am Stickstoff durch
einen höhermolekularen Alkylrest substituiert sind, durch übliche Alkylierung leicht
und quantitativ in die entsprechenden quaternären Verbindungen übergeführt werden
können.
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Es ist ferner bekannt, in aromatische Amine, die am Stickstoffatom
einen höhermolekularen, aliphatischen Rest mit mehr als ä Kohlenstoff -atämen enthalten,
wasserlöslich machende Gruppen, z. B. mit Hilfe der Chloressigsäure den -C H. C
O O H Rest, einzuführen und dadurch zu Produkten zu gelangen, die ein hohes Netz-,
Dispergier- und Emulgiervermögen aufweisen. Vergleicht man ähnlich zusammengesetzte
quaternäre Verbindungen nach vorliegender Erfindung mit diesen Aminoessigsäurederivaten,
so zeigt es sich, daß damit behandelte regenerierte Cellulose einen viel weicheren
Griff besitzt, als es die bekannten Verbindungen zu verleihen vermögen.
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Beispiel i 52 Teile Dodecylanilin, hergestellt nachüblichem Verfahren,
werden in 2oö Volumteilen Chlorbenzol gelöst und 25,5 Teile calcinierte Soda zugegeben.
Bei ioo° werden 3oTeile Dimethylsulfat zuggetropft und i 2, Stunden gerührt. Nachher
wird von den unlöslichen anorganischen Salzen abfiltriert, nochmals 3o Teile Dimethylsulfat
zugegeben und weitere S Stunden bei go bis 95'' gerührt. Dann wird das Chlorbenzol
mit Wasserdampf abgeblasen und die zurückbleibende klare 1-üsung zur Trockne eingedampft.
Die neue quaternäre Verbindung wird als wachsartige. hellgelbe Paste erhalten.
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Verwendet man statt des Dodecvl;ariilins eine entsprechende tertiäre
Base, wie z. B. @thyldodecylanilin, hergestellt in üblicher Weise aus 1)odecvlliromid
und :@thvlanilin. so erhält man am Schluß eine quaterti:ir<, Verbindung mit ganz
ähnlichen Eigenschaften.
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Statt des technischen Dodecylalkohols kann jedes beliebige andere
Alkoholgeniiscli, das aus natürlichen Fetten, Wachsen, Harzen usw. durch Reduktion
erhalten wird, zur Darstellung der Alkylarylamine verwendet werden.
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Beispiel e 6g Teile Octodecylanilin werden in Zoo Voltimteileii einesLösungsmittels,wie
Cli!orbenzol, gelöst, 25,5 Teile calcinierte Soda und 3; Teile Diäthylsulfat zugegeben
und i2 Stunden bei 9o bis 95- gerührt. Das Lösungsmittel wird mit Wasserdampf abgeblasen
und die nette Base, das Äthylstearylanilin, in Ätlier aufgenommen, getrocknet und
destilliert. Die Überführung in wasserlösliche Form mit einem Ester eines niedrigmolekularen,
aliphatischeii Alkohols, z. B. Diäthylsulfat, erfolgt wie in Beispiel i angegeben.
Das Enderzeugnis wird in Form einer zähen Flüssigkeit erhalten.
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Beispiel 3 33 Teile N-Cetyl-p-toluidin. dargestellt in üblicher Weise
aus Cetylalkohol und p-Tolitidin, werden in Zoo Voluinteilen Chlorbenzol gelöst
und i2 Teile wasserfreie Soda zugegeben. Dann werden bei i oo - i 4. Teile Dimethylsulfat
zugetropft und 12 Stunden gerührt. Nach beendigter Umsetzung wird vom anorganischen
Salz abfiltriert und das Chlorbenzol im Vakuum abdestilliert. Die Überführung in
wasserlösliche Form mit einem Ester eines niedrigmolekularen, alipliatischen Alkohols,
z. B. Dimethylsulfat, erfolgt nach Beispiel i. Das Enderzeugnis wird in Form einer
Paste erhalten.