DE890799C - Verfahren zur Herstellung von Alkylolaminäthern - Google Patents

Description

Die hochmolekularen Alkyläther von Alkylolaminen, vor allem diejenigen des Triäthanolamins, besitzen als Textil-, Leder- und Papierhilfsmittel eine anerkannte technische Bedeutung.
Ihre Herstellung kann beispielsweise nach dem Verfahren der deutschen Patentschrift 689 175 erfolgen, nach welchem Alkylolamine mit Alkalimetall und höhermolekularen Alky !halogeniden nacheinander in mehreren Stufen umgesetzt werden.

In der französischen Patentschrift 956 577 wird ferner ein Verfahren vorgeschlagen, wonach man die genannten Körper dadurch erhält, daß man Alkylolamine, insbesondere Triäthanolamin, und Ester .höhermolekularer Alkohole, besonders die Schwefelsäureester von Fettalkoholen, in Gegenwart von starkem Alkali und in Abwesenheit von Wasser aufeinander einwirken läßt. Für das Zustandekommen der Umsetzung wird als erforderlich bezeichnet, daß das Alkylolamin zunächst unter Wasserabspaltung in Gegenwart des Alkalis in seine Alkaliverbindung übergeführt wird, welche dann mit dem Ester des höhermolekularen Alkohols in Reaktion tritt. Die Abspaltung und Entfernung des Wassers kann auch durch Destillation mit geeigneten Lösungsmitteln oder im Vakuum erfolgen und bedarf der Anwendung von Temperaturen zwischen 160 und 23 o°. In den Ausführungsbeispielen der Patentschrift werden bei der entsprechenden Umsetzung von Triäthanolamin durchweg Temperaturen von 200⁰ genannt.

Es wurde nun gefunden, daß sich die Herstellung der hochmolekularen Äther von Alkylolaminen durch Umsetzung letzterer mit höhermolekularen Alkylchloriden in Gegenwart von festem Alkali wesentlich vereinfachen läßt, wenn man z. B. Triäthanolamin mit Ätzalkali zunächst auf etwa 125

bis 130⁰ erwärmt, wobei sieht die beiden Komponenten ineinander lösen. Läßt man hierauf ein höhermolekulares Allylchlorid, vorteilhaft unter Rühren, langsam zulaufen und steigert die Temperatur noch um einige Grade, so setzt alsbald eine Wasserabspaltung ein, welche den Verlauf und das Ende der Reaktion deutlich erkennen läßt. Weitere Wärmezufuhr beschleunigt die Umsetzung, ist aber nicht erforderlich, da die Reaktion unter Wärmeentwicklung verläuft. Die Wasserabspaltung und der Gang der Temperatur hängen von dem Zeitmaß des Zulaufs ab. Durch Regulierung desselben hält man die Temperatur vorteilhaft auf etwa 140 bis 145 °. Während der Nachreaktion sinkt diese nur" unwesentlich ab. Nach beendeter Umsetzung läßt man erkalten und entfernt das gebildete Alkalichlorid durch Waschen mit Wasser. Es empfiehlt sich, das Auswaschen möglichst mit heißem Wasser vorzunehmen.

ao Das erfindungsgemäße Verfahren, welches nicht vorausgesehen werden konnte, erlaubt demnach, die Umsetzung von Alkylolaminen mit höhermolekularen Alkylchloriden in Gegenwart von starkem Alkali bei wesentlich niedrigeren Temperaturen als

a5 bisher und damit unter viel schonenderen Bedingungen durchzuführen. Die Reaktionsprodukte werden infolgedessen in größerer Reinheit erhalten. Die Mitverwendung von Lösungsmitteln ist nicht erforderlich.

Entsprechend den Eigenschaften der bereits bekannten Alkylolaminäther sind die Endprodukte in Wasser unlöslich. Sie lassen sich jedoch mit Säuren, vor allem mit den niedrigen aliphatischen Säuren, wie Ameisensäure, Essigsäure und Propionsäure, in wäßrige Lösungen bringen und in dieser Form als Dispergier-, Emulgier- und Egalisiermittel, besonders aber als Avivage- und Weichmachungsmittel in der Kunstseide-, Zellwolle- und Textilindustrie, ebenso als Fettungsmittel in der Lederindustrie verwenden. Sie können auch in bekannter Weise durch Alkylierung oder Aralkylierung, beispielsweise mit Dimethylsulfat, Äthyljodid oder -bromid, mit Benzylchlorid oder entsprechenden anderen Verbindungen in quaternäre Ammoniumsalze umgewandelt werden und als solche zur Anwendung kommen.

Als Ausgangsmaterialien eignen sich außer Triäthanolamin sämtliche Alkylolamine, wie beispielsweise Mono- und Diäthanolamin, Mono-, Di- und Tripropanolamin, Mono-, Di-, Tri- und Tetraäthanoläthylendiamin u. a. Für die Umsetzung kommen außer den Chloriden, welche den Fettalkoholen entsprechen, auch andere aliphatische 'Verbindungen mit umsatzfähigem Halogenatom oder auch Aralkylhalogenide in Frage, wenn deren Siedepunkt die Anwendung bei den angegebenen Reaktionstemperaturen ermöglicht, d. h. wenn dieser bei etwa 130⁰ und darüber liegt.

Beispieli

368 Teile technisches Triäthanolamin und 198 Teile festes Ätznatron werden auf 125 bis 130⁰ erhitzt und unter Rühren allmählich 1000 Teile Dodecylchlorid so zugegeben, daß die Temperatur auf 145° ansteigt und bei weiterem Zulauf auf dieser Höhe gehalten wird. Im gleichen Maße wie Dodecylchlorid zufließt, entwickeln sich Wasserdämpfe, die abgeführt werden. Wenn alles Dodecylchlorid zugegeben ist, läßt man noch 1 Stunde nachrühren, wobei die Temperatur auf 136 bis 138⁰ sinkt.

Nach dem Abkühlen des Reaktionsgemisches auf ungefähr 90 bis ioo° setzt man etwa die 2- bis 3fache Menge heißes Wasser zu und kocht kurz auf. Man läßt etwas erkalten und zieht die Kochsalzlösung ab. Das Auswaschen wird mit der gleichen Menge Wasser und in der gleichen Weise wiederholt. Es werden 1100 Teile Didodecyltriäthanolaminäther, der als ein bei gewöhnlicher Temperatur flüssiges Produkt anfällt, in technisch reiner Form erhalten.

Beispiel 2

188 Teile Triäthanolamin und 100 Teile festes Ätznatron werden auf 125 bis 130⁰ erhitzt. Unter Rühren fügt man 100 Teile Octadecylchlorid ziemlieh rasch zu. Die Masse erwärmt sich unter Entwicklung von Wasserdämpfen auf etwa 140 bis 145'⁰'. Sobald die Reaktion abklingt, läßt man 620 Teile Octadecylchlorid so zulaufen, daß die Temperatur von 140 bis 145⁰ beibehalten wird. Die Reaktion ist beendet, wenn die Wasserdampfentwicklung aufhört. Man rührt noch 1 Stunde nach, wobei die Temperatur allmählich absinkt. Die Entfernung des Natriumchlorids erfolgt wie im Beispiel i. Die Ausbeute beträgt etwa 790 Teile Dioctadecyltriäthanolaminäther mit einem Schmelzpunkt von etwa 35 bis 40⁰.

Beispiel 3

In 100 Teilen Triäthanolamin werden 53 Teile festes Ätznatron unter Rühren und Erhitzen auf 130⁰ gelöst. Zu dieser Masse gibt man allmählich 382 Teile Octadecenylchlorid. Die Temperatur wird durch Variation der Zulauf geschwindigkeit zwischen 140 und 145° gehalten. Sobald die Wasserdampfbildung aufgehört hat, rührt man bei der angegebenen Reaktionstemperatur noch 1 Stunde nach. Die Reinigung erfolgt wie im Beispiel 1. Ausbeute etwa 420 Teile Dioctadecenyltriäthanolaminäther, der bei etwa 3 O⁰' schmilzt.

Beispiel 4

In 1000 Gewichtsteile Triäthanolamin werden unter kräftigem Rühren und Erwärmen auf etwa 130° 533 Gewichtsteile Ätznatron eingetragen. Sobald sich eine homogene Masse gebildet hat, setzt man unter stetem Rühren in kleineren Portionen 1680 Teile Benzylchlorid zu. Bei jedem Zusatz entwickelt sich unter Aufschäumen Wasserdampf, und die Temperatur steigt nach anfänglicher Abkühlung etwas an. Man wählt je nach Art und Größe des Reaktionsgefäßes die Zusätze so, 'daß die Temperatur 150° nicht übersteigt und die Reaktionsmasse nicht überschäumt. Die Reaktion ist beendet, wenn der charakteristische Geruch des Benzylchlorids nicht mehr wahrnehmbar ist.

Die Reinigung der Reaktionsmasse von anorganischen Bestandteilen kann wie im Beispiel ι erfolgen. Man erhält als Endprodukt eine dunkelbraune, viskose Masse, deren ameisensaures Salz in Wasser opalisierend löslich ist und als Textilhilfsmittel verwendet werden kann.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung von Alkylolaminäthern, dadurch gekennzeichnet, daß man Alkylolamine mit Alkalihydroxyd zunächst auf etwa 125 bis 130⁰ erhitzt, anschließend mit aliphatischen Halogenverbindungen oder auch Aralkylhalogeniden, deren Siedepunkt bei etwa 130⁰ oder höher liegt, bei Temperaturen unter i6o°, vorzugsweise unter allmählicher Zugabe, zur Umsetzung bringt und die entstehenden Reaktionsprodukte durch Waschen mit Wasser von dem bei der Reaktion entstehenden Alkalihalogenid befreit.

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