EP0192145A2 - Quarternäre Alkylamidobetainester, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung in Wäscheweichspülmitteln - Google Patents

Quarternäre Alkylamidobetainester, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung in Wäscheweichspülmitteln Download PDF

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EP0192145A2
EP0192145A2 EP86101631A EP86101631A EP0192145A2 EP 0192145 A2 EP0192145 A2 EP 0192145A2 EP 86101631 A EP86101631 A EP 86101631A EP 86101631 A EP86101631 A EP 86101631A EP 0192145 A2 EP0192145 A2 EP 0192145A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
alkylamidobetaine
esters
alkyl
ester
general formula
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP86101631A
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English (en)
French (fr)
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EP0192145A3 (de
Inventor
Lorenz Dr. Heiss
Hans-Walter Dr. Bücking
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Hoechst AG
Original Assignee
Hoechst AG
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Filing date
Publication date
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Publication of EP0192145A3 publication Critical patent/EP0192145A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D1/00—Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/38—Cationic compounds
    • C11D1/62—Quaternary ammonium compounds

Definitions

  • the invention relates to new quaternary alkylamidobetaine esters, a process for the preparation of these new compounds and their use in textile finishing and fiber preparation or in fabric softeners.
  • Quaternary alkylamidobetaine esters are known compounds.
  • DE-A 16 18 026 describes compounds of the general formula below which can be prepared from the corresponding amines and halocarboxylic acid esters, wherein R ', R "and R"' are the same or different and are alkyl, alkanol, ether or amide radicals (at least one radical is a long-chain alkyl or alkenyl radical); x represents an integer from 1 to 4; Hal is halogen, especially Cl; A is derived from mono- or polyhydric alkanols.
  • N-cetyl-N, N-diethylamine, lauric acid amide of N, N-dimethyl-N-aminopropylamine and sorbitol-chloropropionic acid ester are also mentioned.
  • the compounds are said to have good foaming power, bactericidal activity and substantive properties.
  • the object of the present invention is to synthesize new compounds which, particularly when used in fabric softening detergents, do not show the disadvantages mentioned or only show them to a lesser extent.
  • R 1 , R 5 (C 14 -C 25 ) alkyl or (C 14 -C 25 ) alkenyl;
  • R 2 H;
  • R 3 , R 4 CH 3 or C 2 H 5 ;
  • y 0 to 3 and
  • x 1.
  • the compounds according to the invention can also be in the form of mixtures with substituents R 1 , R 5 in each case with different numbers of C atoms; the number of carbon atoms in the substituents of the individual components of such a mixture should, however, be within the ranges claimed according to the invention.
  • the ⁇ -dialkylamino (alkoxy) - propylamine-1 obtained by adding acrylonitrile to dialkylamino (alkoxy) ethanol and hydrogenating the dialkylamino (alkoxy) -1-cyanoethane formed.
  • the subsequent amidation with fatty acids - also in known catfish - is carried out in particular by heating the components (amine + acid) to temperatures of more than 100 ° C. and azeotropically distilling the water formed in the reaction with an entrainer.
  • fatty alcohols with monochloroacetic acid or ⁇ -monochloropropionic acid are known in the presence of a strong acid such as H 2 SO 4 or p-toluenesulfonic acid or an H ion exchanger with an entrainer such as toluene with azeotropic distillation of the Reaction water formed implemented.
  • a strong acid such as H 2 SO 4 or p-toluenesulfonic acid or an H ion exchanger with an entrainer such as toluene with azeotropic distillation of the Reaction water formed implemented.
  • the quaternization of the amines of the general formula (II) with the chloroalkanoic acid esters of the general formula (III) is preferably carried out in an organic solvent such as a (C 2 -C 5 ) alkanol by heating for several hours at the boiling point of the solvent, in particular between 60 and 180 ° C .
  • the reaction is generally carried out (1 to 36 h) until the organically bound chlorine has been converted as completely as possible into chloride ions.
  • the compounds according to the invention differ in all cases from those of the prior art (see introduction) by a long-chain alkyl or alkenyl radical R 5 which directly adjoins the carboxyl group and at y ⁇ 0 by alkoxy groups between the quaternary nitrogen and the aminopropyl radical.
  • the compounds according to the invention have clearly softening properties on textiles, so that they can be used in particular in textile finishing and fiber preparation or in fabric softeners.
  • these compounds do not show the disadvantages of the prior art or show them to a significantly reduced extent. This applies in particular to their particularly good solubility and dispersibility, so that they can be easily distributed even in cold rinse water.
  • the compounds according to the invention are expediently used in the form of their concentrated solutions in lower alkanols, preferably isopropanol or in a mixture of these alkanols with water.
  • the fabric softening agents according to the invention contain a certain amount of such lower alkanols (about 5 to 30% by weight), in particular these alkanols have 1 to 5 carbon atoms.
  • a further constituent of the fabric softener can be customary nonionic dispersants or emulsifiers based on oxalkylates, which additionally contribute to the fact that the fabric softener is readily dispersible in cold water.
  • Suitable nonionic dispersants are, for example, reaction products of in each case about 2 to 12 moles of ethylene oxide (EO) with an alkylphenol such as xylenol, but also with an alkylphenol with a long alkyl radical of 8 to 10 carbon atoms or with a fatty alcohol with 8 to 15 carbon atoms , in particular reaction products of about 5 to 8 moles of EO with 1 mole of alkylphenol or with 1 mole of a fatty alcohol or a mixture of such fatty alcohols.
  • EO ethylene oxide
  • the amount of these non-ionic compounds is 3 to 10 wt. ⁇ ⁇ at weakly concentrated fabric softeners containing the inventive compounds 10 to 30 wt .-%.
  • Highly concentrated fabric softeners with a content of 30 to 70% by weight of the compounds according to the invention preferably contain 5 to 20% by weight of the nonionic dispersants.
  • the addition of such dispersants is not necessary, but it can be done, for example 0.1 to 3 wt .-%.
  • the more highly concentrated laundry detergents also preferably contain 5 to 30% by weight of an ethylene glycol, propylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol or the (C 1 -C 4 ) alkyl ethers of these compounds. From this product group, only those compounds are considered that are liquid. These compounds have a solubilizing effect in laundry softeners.
  • the fabric softener can be produced by simply mixing the components or their concentrated solutions. If necessary, perfumes, dyes, optical brighteners or other auxiliaries can also be added. To set the desired final concentration, it may be diluted with the necessary amount of water. The amounts of the individual components are chosen within the limits specified so that the sum of the components in the finished composition, including any additional amounts of water, perfumes and dyes, is 100% by weight.
  • the amount of the fabric softener based on a washing machine load of laundry (approx. 4 kg), is 80 to 150 ml, 30 to 70 ml or 10 to 20 ml for a fabric softener with a compound content of 2 to 10% by weight according to the invention. , 10 to 30% by weight or 30 to 70% by weight.
  • the fabric softening agents containing the compounds according to the invention can be readily dispersed in cold water without causing troublesome gel formation. It is advantageous here that they can also be input directly into household washing machines as concentrates with suitable metering devices. This good Lös - friendliness also allows them only to dilute the concentrates just before their entry into the washing machine, so that the fabric softeners may also be traded in concentrated form and not only as dilute aqueous solutions. This eliminates the need to carry large, ultimately superfluous amounts of water at all levels of the trade. " In the following examples, parts by weight ( GT ) to parts by volume (VT) behave like kg to dm 3 . Percentages are - if nothing else is specified - on the weight b e ZO gen.
  • An agent made up in the concentration of one of the commercial laundry after-treatment agents contains 5% of the compound according to Example 5 of the chemical examples; the remaining content up to 100% are water, perfume, dye and emulsifier. 100 ml of this agent are added in a washing machine (4 kg capacity) in the last rinsing bath, after which the treated laundry has an excellent soft feel, comparable in size to the handle to be achieved with a commercially available fabric softener (containing distearyl-dimethylammonium chloride) is.
  • An agent prepared as a fabric softener concentrate contains 20% of the compound according to Example 6; the remaining content up to 100% are water, perfume, dye and emulsifier. A result comparable to Example I is achieved with 20 ml of this agent.
  • An agent prepared as a highly concentrated fabric softener contains 67% of the compound according to Example 6, 10% emulsifier (ethoxylated nonylphenol with 6 EO units), 20% diethylene glycol and 3% perfume. A result comparable to Example I is achieved from about 5 ml of this agent.

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Abstract

Die neuen quarternären Alkylamidobetainester werden durch die allgemeine Formel (I) beschrieben, <IMAGE> in der die Substituenten folgende Bedeutung haben: R¹, R<5> = unabhängig voneinander (C12-C30) Alkyl oder (C12-C30) Alkenyl; R² = H oder CH3; R³, R<4> = unabhängig voneinander (C1-C3) Alkyl; y = eine ganze Zahl von 0 bis 10 und x = 1 oder 2. In einem Verfahren zur Herstellung dieser Verbindungen erhitzt man, gegebenenfalls in Anwesenheit eines organischen Lösemittels (z.B. einem Alkohol) ω-Dialkylamino(alkoxy)propylamide von Fettsäuren der allgemeinen Formel (II) mit Chloralkansäureestern von Fettalkoholen der allgemeinen Formel (III) <IMAGE> <IMAGE> Bevorzugte Verwendung finden diese Verbindungen in als Lösung oder Dispersion vorliegenden flüssigen Wäscheweichspülmitteln, wobei sie - neben dem Vorteil eines weichen Griffs der damit behandelten Wäsche - sich durch besonders gute Lösungs- und Dispergiereigenschaften auszeichnen, so daß auch konzentriertere Einstellungen erzeugt werden können.

Description

  • Die Erfindung betrifft neue quarternäre Alkylamidobetainester, ein Verfahren zur Herstellung dieser neuen Verbindungen und deren Verwendung in der Textilveredlung und Faserpräparation oder in Wäscheweichspülmitteln.
  • Quarternäre Alkylamidobetainester sind an sich bekannte Verbindungen. In der DE-A 16 18 026 werden Verbindungen der nachstehenden allgemeinen Formel beschrieben, die aus den entsprechenden Aminen und Halogencarbonsäureestern hergestellt werden können,
    Figure imgb0001
    wobei R', R" und R"' gleich oder verschieden sind und Alkyl, Alkanol, Ether oder Amidreste bedeuten (mindestens ein Rest ist ein langkettiger Alkyl- oder Alkenylrest) sollen; x bedeutet eine ganze Zahl von 1 bis 4; Hal ist Halogen, Insbesondere Cl; A leitet sich von ein- oder mehrwertigen Alkanolen ab. In den Beispielen eingesetzte Verbindungen sind als Amine N-Lauryl-N,N-dimethylamin und N-Lauryloxy- propyl-N,N-diethanolamin und als Halogencarbonsäureester Chloressigsäureethylester und ß-Chlorpropionsäureisopropylester; daneben werden auch noch N-Cetyl-N,N-diethylamin, Laurinsäureamid des N,N-Dimethyl-N-aminopropylamins und Sorbit-chlorpropionsäureester genannt. Die Verbindungen sollen ein gutes Schaumvermögen, bactericide Wirksamkeit und substantive Eigenschaften zeigen. Auch ihre Eignung als kationaktive Emulgatoren, Antistatika und Avivagemittel wird erwähnt. Vergleichbare Verbindungen beschreibt auch die DE-A 19 50 643, wobei als weitere Alkanolkomponente für den Rest A auch noch der Lauryldiglykolether genannt wird.
  • Es ist weiterhin bekannt, daß bestimmte kationische quarternäre Ammoniumverbindungen, wenn man sie im letzten Spülbad der Waschmaschine zusetzt, den verschiedenen Gewebearten wie Baumwolle, Wolle oder Baumwoll-Synthetik-Mischgewebe einen guten Griff und gleichzeitig antistatische Eigenschaften verleihen können. Es bereitet aber gewisse Schwierigkeiten, höher konzentriert eingestellte Formulierungen dieser sogenannten Wäscheweichspülmittel herzustellen und sie gleichmäßig in der kalten Spülflotte zu verteilen, weil bei Zusatz von Wäscheweichspülmitteln in Form von konzentrierten wäßrigen oder alkoholischen Lösungen gallertartige Ausscheidungen auftreten können, die beispielsweise zur Bildung von Flecken auf der Wäsche führen. Auch die Verdünnung eines solchen Konzentrats auf eine handelsübliche 2 bis 5%ige Formulierung bereitet Schwierigkeiten, denn oftmals erhält man eine gelartige-Mischung, die schwer oder überhaupt nicht mehr in kaltem Wasser dispergierbar ist. Wäscheweichspülmittel werden deshalb in der Praxis bisher allgemein in Form von verdünnten, etwa 2 bis 10%igen wäßrigen Lösungen, eingesetzt. Diese verdünnten Lösungen können jedoch ebenfalls verschiedene Nachteile aufweisen. Sie können beispielsweise nicht bei zu tiefen Temperaturen gelagert werden, da sie häufig nach dem Einfrieren und Wiederauftauen eine Gelkonsistenz annehmen und nicht mehr in homogene Lösung gebracht werden können.
  • Ein weiterer Nachteil ist der hohe, an sich überflüssige Wassergehalt dieser Lösungen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, neue Verbindungen zu synthetisieren, die insbesondere bei ihrem Einsatz in Wäscheweichspülmitteln die genannten Nachteile nicht oder nur in geringerem Maße zeigen.
  • Die Erfindung geht aus von den bekannten quarternären Alkylamidobetainestern. Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind dann dadurch gekennzeichnet, daß in der allgemeinen Formel (I)
    Figure imgb0002
    die Substituenten folgende Bedeutung haben:
    • R 1, R 5 unabhängig voneinander (C12-C30)Alkyl oder 2 (C12-C30)Alkenyl,
    • R2 H oder CH3,
    • R 3,R 4 unabhängig voneinander (C1-C3)Alkyl,
    • y eine ganze Zahl von 0 bis 10 und
    • x 1 oder 2.
  • Bevorzugt sind unter diesen Verbindungen solche, in denen R1, R5 = (C14-C25)Alkyl oder (C14-C25)Alkenyl; R2 = H; R 3, R4 = CH3 oder C2H5; y = 0 bis 3 und x = 1 bedeuten.
  • Die Alkyl- oder Alkenyloxoreste (Alkanoyl- oder Alkenoylreste) R1-CO leiten sich von gesättigten und ungesättigen Fettsäuren wie Palmitinsäure (R1 = C15H31), Stearinsäure (R1 = C17H35), Arachinsäure (R1 = C19H39), Behensäure (R1= C21H43), ölsäure (R1 = C17H33) oder Erucasäure (R1= C21H41) ab, während die Alkyl- oder Alkenyloxyreste R5_0 auf die entsprechenden Fettalkohole zurückzuführen sind. Da die Ausgangsverbindungen zur Erzeugung dieser Substituenten R1 und R5 oftmals als Gemische von Verbindungen unterschiedlicher C-Atomzahl vorliegen, können die erfindungsgemäßen Verbindungen ebenfalls als Gemische mit Substituenten Rl, R5 von jeweils unterschiedlicher Anzahl an C-Atomen vorliegen; die Anzahl an C-Atomen in Substituenten der einzelnen Komponenten eines solchen Gemisches soll aber innerhalb der erfindungsgemäß beanspruchten Bereiche liegen. In einem bevorzugten Verfahren zur Herstellung der Verbindungen der allgemeinen Formel (I) werden nach dem nachstehenden Formelschema
    Figure imgb0003
    w-Dialkylamino(alkoxy)propylamide von Fettsäuren der allgemeinen Formel (II) mit Chloralkansäureestern von Fettalkoholen der allgemeinen Formel (III), gegebenenfalls in Anwesenheit eines organischen Lösemittels, erhitzt. In den allgemeinen Formeln (II) und (III) haben die Substituenten die weiter oben bei der Definition der Formel (I) angegebene Bedeutung.
  • Zur Herstellung der Verbindungen der Formel (II) werden in bekannter Weise beispielsweise die ω-Dialkylamino(alkoxy)-propylamine-1 durch Anlagerung von Acrylnitril an Dialkylamino(alkoxy)ethanol und Hydrierung des gebildeten Dialkylamino(alkoxy)-1-cyan-ethans erhalten. Die sich anschließende Amidierung mit Fettsäuren wird - ebenfalls in bekannter Welse - insbesondere durch Erhitzen der Komponenten (Amin + Säure) auf Temperaturen von mehr als 100°C und azeotrope Destillation des bei der Reaktion entstehenden Wassers mit einem Schleppmittel ausgeführt.
  • Zur Herstellung der Verbindungen der Formel (III) werden in bekannter Weise Fettalkohle mit Monochloressigsäure oder ß-Monochlorpropionsäure in Anwesenheit einer starken Säure wie H2SO4 oder p-Toluolsulfonsäure oder einem H -Ionenaustauscher mit einem Schleppmittel wie Toluol unter azeotroper Destillation des bei der Reaktion entstehenden Wassers umgesetzt.
  • Die Quarternierung der Amine der allgemeinen Formel (II) mit den Chloralkansäureestern der allgemeinen Formel (III) erfolgt vorzugsweise in einem organischen Lösemittel wie einem (C2-C5)Alkanol durch mehrstündiges Erhitzen beim Siedepunkt des Lösemittels, Insbesondere zwischen 60 und 180°C. Die Reaktion wird im allgemeinen so lange (1 bis 36 h) durchgeführt, bis das organisch gebundene Chlor möglichst vollständig in Chloridionen überführt worden ist.
  • Beispiele für Verbindungen der allgemeinen Formel (I) sind:
    • N-(2-Octadecyloxy-2-oxo-eth-1-yl)-N,N-dimethyl-N-(3-(1-oxo-octadec-1-yl)amino-prop-1-yl)ammoniumchlorid mit R1 = C17H35; R3, R4 = CH3; R5 = C18H37; y = 0 und x = 1;
    • N-(2-Octadecyloxy-2-oxo-eth-1-yl)-N,N-dimethyl-N-(2-(3-oleoylamino-prop-1-oxy)-eth-1-yl]ammoniumchlorid mit R1 = C17H35; R2 = H; R3, R4 = CH3; R5 = C18H37; y = 1 und x = 1;
    • N-(3-Hexadecyloxy-3-oxo-prop-1-yl)-N-methyl-N-ethyl-N-(2-(3-stearoylamino-prop-1-oxy)-1-methyl-eth-1-yl)-ammoniumchlorid mit R1 = C17H35; R2 = CH3; R3 = CH3; R4= C2H5 ; R5 = C16H33; y = 1 und x = 2;
    • N-(2-Octadecenyloxy-2-oxo-eth-1-yl)-N,N-dimethyl-N-{(2-(3-(1-oxo-hexadec-1-yl)amino-prop-1-oxy]-ethoxy-eth-1-yl}ammoniumchlorid mit R1 = C15H31; R2 = H; R3, R4= CH3; R 5 = C18H35; y = 2 und x = 1.
  • Die erfindungsgemäßen Verbindungen unterscheiden sich in allen Fällen von denen des Standes der Technik (siehe Einleitung) durch einen langkettigen, sich direkt an die Carboxylgruppe anschließenden Alkyl- oder Alkenylrest R 5 und bei y ≠ 0 durch Alkoxygruppen zwischen dem quarternären Stickstoff und dem Aminopropylrest.
  • Die erfindungsgemäßen Verbindungen zeigen auf Textilien deutlich weichmachende Eigenschaften, so daß sie insbesondere in der Textilveredlung und Faserpräparation oder in Wäscheweichspülmitteln eingesetzt werden können. Auf dem bevorzugten Anwendungsgebiet in Wäscheweichspülmitteln zeigen diese Verbindungen nicht die Nachteile des Standes der Technik bzw. zeigen diese in deutlich verringertem Maße. Dies gilt insbesondere für ihre besonders gute Löslichkeit und Dispergierbarkeit, so daß sie sich auch in kaltem Spülwasser leicht verteilen lassen.
  • Bei der Bereitung von flüssigen Wäscheweichspülmitteln werden die erfindungsgemäßen Verbindungen zweckmäßig in Form ihrer konzentrierten Lösungen in niederen Alkanolen, vorzugsweise Isopropanol oder im Gemisch dieser Alkanole mit Wasser eingesetzt. Die erfindungsgemäßen Wäscheweichspülmittel enthalten in diesem Fall eine bestimmte Menge solcher niederen Alkanole (etwa 5 bis 30 Gew.-%), insbesondere weisen diese Alkanole 1 bis 5 C-Atome auf.
  • Ein weiterer Bestandteil der Wäscheweichspülmittel können übliche nichtionische Dispergatoren oder Emulgatoren auf Basis von Oxalkylaten sein, die zusätzlich dazu beitragen, daß das Wäscheweichspülmittel in kaltem Wasser gut dispergierbar ist. Geeignete nichtionische Dispergatoren sind beispielsweise Umsetzungsprodukte von jeweils etwa 2 bis 12 Mol Ethylenoxid (EO) mit einem Alkylphenol wie Xylenol, aber auch mit einem Alkylphenol mit einem langen Alkylrest von 8 bis 10 C-Atomen oder mit einem Fettalkohol mit 8 bis 15 C-Atomen, insbesondere Umsetzungsprodukte von etwa 5 bis 8 Mol EO mit 1 Mol Alkylphenol oder mit 1 Mol eines Fettalkohols oder eines Gemisches solcher Fettalkohole. Die Menge dieser nichtionischen Verbindungen beträgt 3 bis 10 Gew.~ï bei schwach konzentrierten Wäscheweichspülmitteln mit einem Gehalt der erfindungsgemäßen Verbindungen von 10 bis 30 Gew.-%. Höher konzentrierte Wäscheweichspülmittel mit einem Gehalt der erfindungsgemäßen Verbindungen von 30 bis 70 Gew.-% enthalten vorzugsweise 5 bis 20 Gew.-% der nichtionischen Dispergatoren. Bei den verdünnten, in der Konzentration handelsüblichen Wäscheweichspülmitteln mit einem Gehalt an den erfindungsgemäßen Verbindungen von weniger als 10 Gew.-%, insbesondere einem Gehalt von 1 bis 5 Gew.-%, ist die Zugabe von solchen Dispergatoren nicht erforderlich, sie kann aber beispielsweise bei 0,1 bis 3 Gew.-% liegen.
  • Die höher koonzentrierten Wäschewelchspülmittel enthalten darüberhinaus vorzugsweise noch 5 bis 30 Gew.-% eines Ethylenglykols, Propylenglykols, Polyethylenglykols, Polypropylenglykols oder die (C1-C4)Alkylether dieser Verbindungen. Von dieser Produktgruppe kommen nur solche Verbindungen in Frage, die flüssig sind. Diese Verbindungen zeigen in den Wäscheweichspülmitteln eine lösungsvermittelnde Wirkung.
  • Die Herstellung der Wäscheweichspülmittel kann durch einfaches Vermischen der Komponenten oder ihrer konzentrierten Lösungen geschehen. Gegebenenfalls können auch Parfüms, Farbstoffe, optische Aufhellungsmittel oder sonstige Hilfsstoffe zugesetzt werden. Zur Einstellung der gewünschten Endkonzentration wird gegebenenfalls noch mit der hierfür notwendigen Menge Wasser verdünnt. Die Mengen der einzelnen Komponenten werden innerhalb der angegebenen Grenzen so gewählt, daß die Summe der Komponenten im fertigen Mittel, einschließlich eventuell zusätzlicher Mengen an Wasser, Parfüms und Farbstoffen 100 Gew.-% beträgt.
  • Die Einsatzmenge der Wäscheweichspülmittel beträgt, bezogen auf eine Waschmaschinenfüllung an Wäsche (ca. 4 kg) 80 bis 150 ml, 30 bis 70 ml bzw. 10 bis 20 ml für ein Wäscheweichspülmittel mit einem Gehalt an erfindungsgemäßen Verbindungen von 2 bis 10 Gew.-%, 10 bis 30 Gew.-% bzw. 30 bis 70 Gew.-%.
  • Die die erfindungsgemäßen Verbindungen enthaltenden Wäscheweichspülmittel, die gute weichmachende Eigenschaften aufweisen, lassen sich in kaltem Wasser gut dispergieren, ohne daß es zu einer störenden Gelbildung kommt. Hierbei ist es von Vorteil, daß sie auch als Konzentrate mit geeigneten Dosiervorrichtungen direkt in Haushaltswaschmaschinen eingegeben werden können. Diese gute Lös- lichkeit erlaubt es auch, sie als Konzentrate erst kurz vor ihrer Eingabe in die Waschmaschine zu verdünnen, so daß die Wäscheweichspülmittel auch in konzentrierter Form und nicht nur als verdünnte wäßrige Lösungen gehandelt werden können. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, auf allen Stufen des Handels größere, letzten Endes überflüssige Mengen Wasser transportieren zu müssen." In den folgenden Beispielen verhalten sich Gew.-Teile (GT) zu Vol.-Teilen (VT) wie kg zu dm3. Prozentangaben sind - wenn nichts anderes angegeben Ist - auf das Gewicht bezo- gen.
  • CHEMISCHE BEISPIE E
    • Beispiel 1 ω-Dimethylamino-3-ethoxy-propylamin-1
  • Zu 89 GT (1 mol) 1-N,N-Dimethylaminoethanol-2 und 1 GT Natriummethylat werden im Verlauf von 2 h bei 30°C unter Kühlung 58 GT (1,1 mol) Acrylnitril eingetropft. Es wird 2 h bei 30°C nachgerührt und mit 2 GT Milchsäure das Natriummethylat neutralisiert. In einem Autoklaven hydriert man mit 5 GT Raney-Nickel als Katalysator in Anwesenheit von etwa 15 VT flüssigem Ammoniak. Hierzu erhitzt man unter Rühren auf 80°C und drückt bei etwa 100 bar etwa 2 h lang Wasserstoff auf. Man filtriert vom Katalysator ab und erhält 130 GT ω-Dimethylamino-3-ethoxy- propylamin-1 (89 % der Theorie). Die Analyse ergibt an
  • Gesamtstickstoff: 19,0 %, berechnet 19,3 %; an primärem Stickstoff: 9,3 %, " 9,6 %; und an tertiärem Stickstoff: 9,1 %, " 9,6 %.
    • Beispiel 2 N-Stearoyl-3-dimethylamino-propylamid-1
  • 135 GT (0,5 mol) Stearinsäure und 61,2 GT (0,6 mol) 3-Dimethylamino-propylamin-1 werden in 200 VT Toluol unter azeotroper Auskreisung des Reaktionswassers am Rückfluß gekocht. Wenn 9 GT Wasser abgetrennt sind, destilliert man Toluol und im Vakuum überschüssiges 3-Dimethylamino-propylamin-1 ab. Man erhält in quantitativer Ausbeute 176 GT N-Stearoyl-3-dimethylamino-propylamid-l.
    • Die Analyse ergibt an
  • basischem Stickstoff: 3,9%, berechnet 3,95 %; und an Gesamtstickstoff: 7,8 %, " 7,9 %.
    • Beispiel 3 N-Oleoyl-w-dimethylamino-3-ethoxy-propylamid-1
  • 141 GT (0,5 mol) ölsäure und 87,5 GT (0,6 mol) ω-Dimethylamino-3-ethoxy-propylamin-1 werden in 200 VT Toluol unter azeotroper Auskreisung des Reaktionswassers am Rückfluß gekocht. Wenn 9 GT Wasser abgetrennt sind, ent- fernt man das Lösemittel und im Vakuum überschüssiges Amin. Man erhält quantitativ 205 GT N-Oleoyl-ω-dimethylamino-3-ethoxy-propylamid-l. Die Analyse ergibt an basischem Stickstoff: 3,4%, berechnet 3,42 %; und an Gesamtstickstoff: 6,8 %, " 6,83 %.
    • Beispiel 4 Chloressigsäure-octadecylester
  • 135 GT (0,5 mol) Octadecanol und 50 GT (0,53 mol) Chloressigsäure werden in 200 VT Toluol und 20 GT eines handelsüblichen H+-Ionenaustauschers unter Rückfluß erhitzt und das Reaktionswasser azeotrop destilliert. Wenn 10 VT Wasser ausgekreist sind, filtriert man den Ionenaustauscher ab, schüttelt mit NaHC03-haltigem Wasser aus,entfernt das Lösemittel und erhält 170 GT Chloressigsäure-octadecylester (98 % der Theorie). Die Analyse ergibt:
    • organisch gebundenes Chlor: 10,1 % (Theorie 10,3 %). Auf vergleichbare Weise erhält man den Chloressigsäureoctadecenylester, wenn man anstelle des Octadecanols den Oleylalkohol (Octadecenol) verwendet.
    Beispiel 5 N-(2-Octadecyloxy-2-oxo-eth-1-yl)-N,N-dimethyl-N-[3-(1-oxo-octadec-1-yl)amino-prop-1-yl]ammoniumchlorid
  • 70,8 GT (0,2 mol) N-Stearoyl-3-dimethylamino-propylamid-1 und 69,4 GT (0,2 mol) Chloressigsäure-octadecylester werden in 250 VT Isopropanol während 12 h unter Rückfluß gekocht und das Lösemittel entfernt. Man erhält den Octadecylbetainester des N-Stearoyl-3-dimethylamino-propyl- amlds-1 in quantitativer Ausbeute. Ionogener und Gesamt-chlorgehalt betragen jeweils 4,9 % (Theorie 5 %).
    • Beispiel 6 N-(2-Octadecyloxy-2-oxo-eth-1-yl)-N,N-dimethyl-N-[2-(3-oleoylamino-prop-1-oxy)-eth-1-yl]ammoniumchlorid
  • 82 GT (0,2 mol) N-Oleoyl-w-dimethylamino-3-ethoxy- propylamid-1 und 69,9 GT (0,2 mol) Chloressigsäure-octadecylester werden in 300 VT Ethanol während 10 h unter Rückfluß gekocht und das Lösemittel entfernt. Man erhält den Octadecylbetainester des N-Oleoyl-w-dimethylamino-3-ethoxy-propylamids-1. Ionogener und Gesamt-Chlorgehalt betragen 4,6 % Chlor (Theorie 4,7 %). ANWENDUNGSBEISPIELE
  • Im folgenden sind einige typische Rezepturen für Wäscheweichspülmittel mit einem Gehalt an einer Verbindung der allgemeinen Formel (I) zusammengestellt.
    • Beispiel I
  • Ein in der Konzentration eines der handelsüblichen Wäschenachbehandlungsmittel (Wäscheweichspülmittel) angesetztes Mittel enthält 5 % der Verbindung nach Beispiel 5 der chemischen Beispiele; der Restgehalt bis auf 100 % sind Wasser, Parfüm, Farbstoff und Emulgator. 100 ml dieses Mittels werden in einer Waschmaschine (4 kg Füllmenge) im letzten Spülbad zugegeben, wonach die behandelte Wäsche einen hervorragenden weichen Griff aufweist, der in der Größenordnung dem mit einem handelsüblichen Wäscheweichspülmittel (mit einem Gehalt an Distearyl-dimethylammoniumchlorid) zu erzielenden Griff vergleichbar ist.
    • Beispiel 11
  • Ein als Wäscheweichspülmittel-Konzentrat angesetztes Mittel enthält 20 % der Verbindung nach Beispiel 6; der Restgehalt bis auf 100 % sind Wasser, Parfüm, Farbstoff und Emulgator. Mit 20 ml dieses Mittels wird ein dem Beispiel I vergleichbares Ergebnis erzielt.
    • Beispiel III
  • Ein als hochkonzentriertes Wäscheweichspülmittel angesetztes Mittel enthält 67 % der Verbindung nach Beispiel 6, 10 % Emulgator (ethoxyliertes Nonylphenol mit 6 EO-Einheiten), 20 % Diethylenglykol und 3 % Parfüm. Bereits ab etwa 5 ml dieses Mittels wird ein dem Beispiel I vergleichbares Ergebnis erzielt.

Claims (17)

1. Quarternäre Alkylamidobetainester, dadurch gekennzeichnet, daß in der allgemeinen Formel (I)
Figure imgb0004
die Substituenten folgende Bedeutung haben:
R 1, R 5 unabhängig voneinander (C12-C30)Alkyl oder 2 (C12-C30)Alkenyl,
R2 H oder CH3,
R3,R4 unabhängig voneinander (C1-C3)Alkyl,
y eine ganze Zahl von 0 bis 10 und
x 1 oder 2.
2. Alkylamidobetainester nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Rl, R5 = (C14-C25)Alkyl oder (C14-C25)Alkenyl, R2 H; R3, R4 CH3 oder C2H5, y = 0 bis 3 und x = 1 bedeuten.
3. Verfahren zur Herstellung der Alkylamidobetainester nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ω-Dialkylamino(alkoxy)propylamide von Fettsäuren der allgemeinen Formel (II) mit Chloralkansäureestern von Fettalkoholen der allgemeinen Formel (III)
Figure imgb0005
 gegebenenfalls in Anwesenheit eines organischen Lösemittels, erhitzt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als organisches Lösemittel ein (C2-C5)Alkanol eingesetzt wird.
5. Verwendung der Alkylamidobetainester nach Anspruch 1 in flüssigen Wäscheweichspülmitteln.
6. Als Lösung oder Dispersion vorliegendes flüssiges Wäscheweichspülmittel mit einem Gehalt von mindestens 1 Gew.-% an mindestens einem Alkylamidobetainester nach Anspruch 1 und dem Rest bis zu 100 Gew.-% an üblichen Hilfsstoffen und gegebenenfalls Wasser.
7. Wäscheweichspülmittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es 1 bis 5 Gew.-% Alkylamidobetainester und 0,1 bis 3 Gew.-% eines nichtionischen Dispergators enthält.
8. Wäscheweichspülmittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es 10 bis 30 Gew.-% Alkylamidobetainester und 3 bis 10 Gew.-% eines nichtionischen Dispergators enthält.
9. Wäscheweichspülmittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es 30 bis 70 Gew.-% Alkylamidobetainester, 5 bis 20 Gew.-% eines nichtionischen Dispergators, 5 bis 30 Gew.-% eines (CI-C5)Alkanols und 5 bis 30 Gew.-% eines flüssigen (Ethylen- oder Propylen-) Glykols, Polyglykols oder eines ihrer (C1-C4)Alkylether enthält.
1. Verfahren zur Herstellung von Alkylamidobetainestern aus tertiären Aminen und Halogenalkansäureestern, dadurch gekennzeichnet, daß man ω-Dialkylamino(alkoxy)-propylamide von Fettsäuren der allgemeinen Formel (II) mit Chloralkansäureestern von Fettalkoholen der allgemeinen Formel (III)
Figure imgb0006
gegebenenfalls in Anwesenheit eines organischen Lösemittels, erhitzt und dabei quarternäreAlkylamidobetainester der allgemeinen Formel (I) erhält
Figure imgb0007
in der die Substituenten folgende Bedeutung haben:
R 1, R 5 unabhängig voneinander (C12-C30)Alkyl oder (C12-C 30)Alkenyl,
R2 H oder CH3,
R3,R4 unabhängig voneinander (C1-C3)Alkyl,
y eine ganze Zahl von 0 bis 10 und
x 1 oder 2.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß R1, R5 = (C14-C25)Alkyl oder (C14-C25)Alkenyl; R2 = H; R3, R4 = CH3 oder C2H5; y = 0 bis 3 und x = 1 bedeuten.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als organisches Lösemittel ein (C2-C5)Alkanol eingesetzt wird.
4. Verwendung der nach Anspruch 1 hergestellten Alkylamidobetainester in flüssigen Wäscheweichspülmitteln.
5. Als Lösung oder Dispersion vorliegendes flüssiges Wäscheweichspülmittel mit einem Gehalt von mindestens 1 Gew.-% an mindestens einem quarternären Alkylamidobetainester der allgemeinen Formel (I) nach Anspruch 1 und dem Rest bis zu 100 Gew.-% an üblichen Hilfsstoffen und gegebenenfalls Wasser.
6. Wäscheweichspülmittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es 1 bis 5 Gew.-% Alkylamidobetainester und 0,1 bis 3 Gew.-% eines nichtionischen Dispergators enthält.
7. Wäscheweichspülmittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es 10 bis 30 Gew.-% Alkylamidobetainester und 3 bis 10 Gew.-% eines nichtionischen Dispergators enthält.
8. Wäscheweichspülmittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es 30 bis 70 Gew.-% Alkylamidobetainester, 5 bis 20 Gew.-% eines nichtionischen Dispergators, 5 bis 30 Gew.-% eines (C1-C5)Alkanols und 5 bis 30 Gew.-% eines flüssigen (Ethylen- oder Propylen-) Glykols, Polyglykols oder eines ihrer (C1-C4)Alkylether enthält.
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