PL216407B1 - Nowe czwartorzędowe sole dimetylo-bis[2-(alkoksykarbonylo)etylo]amoniowe i sposób ich wytwarzania - Google Patents

Nowe czwartorzędowe sole dimetylo-bis[2-(alkoksykarbonylo)etylo]amoniowe i sposób ich wytwarzania

Info

Publication number
PL216407B1
PL216407B1 PL375130A PL37513005A PL216407B1 PL 216407 B1 PL216407 B1 PL 216407B1 PL 375130 A PL375130 A PL 375130A PL 37513005 A PL37513005 A PL 37513005A PL 216407 B1 PL216407 B1 PL 216407B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
bis
ethyl
alkoxycarbonyl
amine
ammonium salts
Prior art date
Application number
PL375130A
Other languages
English (en)
Other versions
PL375130A1 (pl
Inventor
Andrzej Piasecki
Wojciech Zieliński
Original Assignee
Politechnika Wroclawska
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Wroclawska filed Critical Politechnika Wroclawska
Priority to PL375130A priority Critical patent/PL216407B1/pl
Publication of PL375130A1 publication Critical patent/PL375130A1/pl
Publication of PL216407B1 publication Critical patent/PL216407B1/pl

Links

Landscapes

  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku są nowe czwartorzędowe sole dimetylo-bis[2-(alkoksykarbonylo)etylo]amoniowe, które wykazują wysoką aktywność na granicach międzyfazowych i mogą być wykorzystane jako aktywne składniki przy wytwarzaniu wyrobów chemii gospodarczej, wyrobów kosmetycznych, środków pomocniczych do tworzyw sztucznych, przemysłu włókienniczego, przemysłu przerobu kopalin użytecznych i innych.
Przedmiotem wynalazku jest również sposób wytwarzania nowych czwartorzędowych soli dimetylo-bis[2-(alkoksykarbonylo)etylo]amoniowych.
Czwartorzędowe sole amoniowe o ogólnej strukturze chemicznej R1R2R3R4N+X- znajdują zastosowanie jako środki dezynfekcyjne, bakteriobójcze, grzybobójcze, odkażające, antystatyczne, zmiękczające, pomocnicze w procesach flotacji rud minerałów użytecznych oraz są składnikami środków dezodoryzujących i środków do pielęgnacji włosów. Sole zawierające zwykle jeden lub dwa podstaw14 niki spośród podstawników R1 - R4 o długości łańcucha alkilowego C8 - C16 znajdują zastosowanie w środkach dezynfekcyjnych, wykazując wysoką aktywność przeciwbakteryjną. Środki zmiękczające i do pielęgnacji włosów wymagają pochodnych o długościach łańcuchów alkilowych C16 - C18. Sole amoniowe wykazują najwyższą aktywność przeciwdrobnoustrojową w środowisku o obojętnym lub lekko zasadowym pH, natomiast stają się praktycznie nieaktywne przy pH niższym niż 3,5. Większość typowych czwartorzędowych soli amoniowych jest niekompatybilna z anionowymi surfaktantami w rodzaju np. mydeł. Sole amoniowe są substancjami syntetycznymi i nie występują w naturze. Główna część soli amoniowych po procesach z ich użyciem jest odprowadzana do ścieków i jest usuwana w biologicznych częściach oczyszczalni ścieków. Wykazywana jest zdolność do usuwania w oczyszczalniach około 90% soli amoniowych. Generalnie wykazano, że zdolność do biodegradacji maleje ze wzrostem liczby długołańcuchowych podstawników alkilowych w cząsteczkach czwartorzędowych soli amoniowych, tzn., RN+(CH3)3 X- > R2N+(CH3)2 X- > R3N+(CH3) X-. Nie wykazano znaczącego stopnia biokumulacji czwartorzędowych soli amoniowych. Doustne wartości LD50 standardowych soli amoniowych wynoszą 250 - 1000 mg/kg dla królików, 150 - 1000 mg/kg dla myszy oraz 150 - 300 mg/kg dla świnek morskich. Maksymalne stężenie, które nie powoduje podrażnienia skóry wynosi ok. 0,1%. Badania wykazały, że czwartorzędowe sole amoniowe nie wykazują działania rakotwórczego.
Specjalna uwaga została skierowana na pochodne zawierające dwa długołańcuchowe pod12 stawniki hydrofobowe, np., R1 i R2 z uwagi na ich powszechne zastosowanie głównie jako środków do zmiękczania wyrobów włókienniczych w procesach prania, co przedstawiono obszernie w opracowaniach J.M. Richmond, Cationic Surfactants: Organic Chemistry, Surfactant science series, tom 34. Marcel Dekker, New York, 1989 oraz w R.G. Laughlin. Fabric Softening, w Cationic Surfactants: Physical Chemistry (D.N. Rubingh, P.M. Holland, Ed.), Surfactant science series, tom 37, Marcel Dekker,
New York, 1991, str. 449 - 467. W przejętej z literatury anglosaskiej nomenklaturze czwartorzędowe 12 sole amoniowe określa się nazwą quaty (ang. quats). Ponadto, pochodne o podstawnikach R1 i R2 nie zawierających pośrednich grup funkcyjnych lecz co najwyżej heteroatomy, określa się mianem standardowych lub dialkiloquatów (ang. dialkylquats). Związki te stanowiły pierwszy typ tej klasy związków wprowadzonych do praktyki przemysłowej w celu ich stosowania, jak wspomniano powyżej, jako środków zmiękczających. Związki te są zwykle wytwarzane w sekwencji przemian chemicznych poczynając od długołańcuchowych kwasów zwykle pochodzenia naturalnego: RCOOH > RC(=O)NH2 > RCN > R2NH (+ RNH2 + R3N jako produkty uboczne) > R2NCH3 > R2N+(CH3)2 X-. Przykładem produktu technicznego jest chlorek dialkilodimetyloamoniowy, w którym podstawniki alkilowe pochodzą z uwodornianych kwasów łojowych i zawiera około 85% pochodnej dialkilowej i po około 12 i 3% pochodnych, odpowiednio, monoalkilowej i trialkilowej. Z uwagi na wymogi ochrony środowiska naturalnego, na początku lat 90 ubiegłego stulecia do praktyki przemysłowej wprowadzono pochodne, które w hy12 drofobowych podstawnikach R1 i R2 zawierały labilne chemicznie ugrupowanie pośrednie, głównie estrowe, nazywając je diesterquatami (ang. diesterquats lub w skrócie esterquats), znane z opracowania: G. Krijger. D. Botlersdorf, K. Overkempe. Esterquats. w Novel Surfactants: Preparation, Applications, and Biodegradability (K. Holmber, Ed.), Surfactant science series, tom 74, Marcel Dekker, New York, 1998, str. 115 - 138. W publikacji M.T. Garcia, E. Campos, J. Sanchez-Leal, I. Ribosa, Chemosphere, 41, 705-710 (2000) wykazano, że przemysłowo uzyskane diesterquaty, np. czwartorzędowane siarczanem dimetylu produkty estryfikacji trietanoloaminy uwodornionymi lub nieuwodornionymi kwasami łojowymi, w przeciwieństwie do ich analogu dialkilowego ulegają w wysokim stopniu
PL 216 407 B1 biodegradacji w warunkach beztlenowych, ulegając również łatwo wstępnej biodegradacji polegającej na hydrolizie wiązań estrowych, co znakomicie ułatwia proces ich biodegradacji całkowitej.
Diesterquaty są zwykle otrzymywane w reakcji estryfikacji odpowiednich alkanoloamin, zawierających co najmniej dwie grupy hydroksylowe, długołańcuchowymi kwasami tłuszczowymi lub ich pochodnymi takimi jak estry małocząsteczkowych alkoholi, bezwodniki lub chlorki kwasowe, a tak uzyskane głównie aminodiestry są czwartorzędowane typowymi czynnikami czwartorzędującymi. Wśród typowych alkanoloamin wymieniane są: tris(2-hydroksyetylo)amina (trietanoloamina), N-metylo-bis(2-hydroksyetylo)amina, 3-(dimetyloamino)propanodiol-1,2; wśród kwasów tłuszczowych: uwodorniane lub nie kwasy pochodzące z łoju lub ich analogi; a wśród czynników czwartorzędujących: małocząsteczkowe chlorowcoalkany C1 - C6, zwłaszcza chloro- lub bromometan, chlorek benzylu oraz siarczany, fosforany lub węglany dialkilowe C1 - C2, a zwłaszcza siarczan dimetylu. W opisie patentowym DE Nr 195 39 845 C1 opisano między innymi produkty estryfikacji trietanoloaminy kwasem glukonowym a następnie kwasami oleju kokosowego lub palmowego i czwartorzędowanych chlorowcoalkanami oraz siarczanami lub węglanami dialkilowymi. W opisie EP Nr 0 902 009 A1 przedstawiono sposób otrzymywania diesterquatów w reakcji estryfikacji trietanoloaminy kwasem cynamonowym lub jego mieszaninami z kwasem tłuszczowym pochodzącym z oleju palmowego lub łoju, przy różnych stosunkach molowych kwasu cynamonowego do kwasu tłuszczowego i przy zmiennych stosunkach molowych trietanoloamina/kwas i czwartorzędowania otrzymanych mieszanin mono-, di- i triestrów typowym czynnikiem czwartorzędującym, siarczanem dimetylu. W opisach patentowych EP Nr 0 750 606 B1 i DE Nr 100 22 966, opisano sposoby wykorzystania bezpośrednio triglicerydów, w reakcji estryfikacji trietanoloaminy lub metylodietanoloaminy lub ich mieszanin, dla uzyskania aminoestrów o średnim stopniu estryfikacji alkanoloaminy wynoszącym od 1,5 do 1,9, jako półproduktów do reakcji czwartorzędowania. W opisie zgłoszenia patentowego US Nr 2004/0097395 A1 wykazano, że czwartorzędowa sól amoniowa otrzymana w oparciu o produkt reakcji estryfikacji trietanoloaminy zawierający od 28 do 39% aminomonoestru, od 52 do 62% aminodiestru i od 7 do 14% aminotriestru, jest szczególnie przydatna jako czynnik zmiękczający w płynach do płukania tkanin. Według opisu zgłoszenia patentowego US Nr 2005/0022312 A1, przy otrzymywaniu aminoestrów do wytwarzania diesterquatów, optymalny stosunek molowy alifatycznych kwasów karboksylowych C12 - C22 do trietanoloaminy wynosi od 1:1,32 do 1:1,38. Również w opisie patentowym US Nr 5523433, przedstawiono sposób wytwarzania czwartorzędowych soli amoniowych, pochodnych aminodiestrów lub aminotriestrów, otrzymywanych w reakcji alkilo- lub aryloalkanoloamin zawierających dwa lub trzy podstawniki -(CH2CH2O)nH (n = 1 - 4) z kwasami łojowymi i czwartorzędowania chlorometanem. W reakcji estryfikacji trietanoloaminy kwasami tłuszczowymi lub ich pochodnymi, w postaci estrów małocząsteczkowych alkoholi, bezwodników lub chlorków kwasowych, trudnym jest wyeliminowanie powstawania aminotriestrów, np. poprzez zmianę stosunku molowego reagentów. Jest to spowodowane porównywalną reaktywnością wszystkich trzech pierwszorzędowych grup hydroksylowych trietanoloaminy. Powstawanie aminotriestrów jako produktów ubocznych obniża jakość uzyskiwanych diesterquatów. Zgodnie z opisem patentowym WO Nr 00 06678 tworzenie się aminotriestrów można ograniczyć stosując w reakcji estryfikacji, w miejsce standardowej tri etanoloaminy, produkt reakcji oksyalkilenowania dietanoloaminy metylooksiranem lub etylooksiranem. Sposób ten prowadzi do utworzenia odpowiedniej trialkanoloaminy zawierającej dwie reaktywne pierwszorzędowe grupy hydroksylowe i jedną drugorzędową o wyraźnie niższej reaktywności w reakcji estryfikacji. tj. [bis(2-hydroksyetylo)]-(2-hydroksypropylo)aminę lub [bis(2-hydroksyetylo)]-(2-hydroksybutylo)aminę. Zgodnie z opisem, produkty estryfikacji tych ostatnich zawierają wyraźnie niższe zawartości aminotriestrów, w porównaniu z produktami estryfikacji trietanoloaminy, przy tym samym stosunku molowym reagentów alkanoloamina/kwas karboksylowy. W opisach patentowych US Nr 4767547 i US Nr 4789491, przedstawiono sposoby otrzymywania czwartorzędowych soli amoniowych z aminodiestrów pochodnych alkilo-bis(2-hydroksyetylo)aminy, alkilobis(2-hydroksypropylo)aminy lub dimetyloaminopropanodiolu-1,2, jako stabilnych w roztworach lub dyspersjach wodnych efektywnych środków zmiękczających, ulegających łatwo biodegradacji, znacznie łatwiej niż standardowe sole dialkilodimetyloamoniowe. W opisie patentowym DE Nr 195 39 876 C1 opisano sposób otrzymywania złożonych aminoestrów w reakcji mieszaniny trietanoloaminy, kwasów oleju palmowego, kwasu adypinowego i sorbitolu, czwartorzędowanych następnie chlorometanem, siarczanem dimetylu lub węglanem dietylu.
Sposób otrzymywania niesymetrycznych diesterquatów ROCOCH2N+(CH3)2CH2CH2OCOR X przedstawiono w opisie WO Nr 93/17085. Związki te otrzymano w reakcji długołańcuchowych estrów alkilowych kwasu chlorooctowego ROCOCH2Cl z aminoestrami (CH3)2NCH2CH2OCOR. W opisie pa4
PL 216 407 B1 tentowym DE Nr 197 15 835 C1 przedstawiono sposób otrzymywania diesterquatów w reakcji estryfikacji metylo-bis(2-hydroksyetylo)aminy mieszaniną monofunkcyjnego kwasu tłuszczowego - palmitynowego - oraz dikwasu: adypinowego, bursztynowego, glutarowego lub 1,12-dodekanodiowego, a następnie czwartorzędowania siarczanem dimetylu. W opisie EP Nr 0 971 025 A1 przedstawiono diesterquaty uzyskane w reakcji estryfikacji metylo-bis(2-hydroksyetylo)aminy, metylo-bis(2-hydroksypropylo)aminy, metylo-(3-aminopropylo)(2-hydroksyetylo)aminy, metylo-bis(2-aminoetylo)aminy, trietanoloaminy i bis(2-aminoetylo)etanoloaminy kwasami łojowymi i czwartorzędowania chlorometanem lub siarczanem dimetylu, jako składniki aktywne środków zmiękczających wyroby włókiennicze. W opisie EP Nr 1 160 238 A1 przedstawiono czwartorzędowe sole amoniowe typu diesterquatów otrzymane w reakcji alkilodialkanoloamin z mieszaninami kwasu tłuszczowego oraz dikwasu a następnie czwartorzędowania, jako składniki aktywne środków do płukania tkanin, czyszczenia dywanów, pielęgnacji włosów lub szamponów. W opisie patentowym US Nr 6379294 B1 przedstawiono sposób otrzymywania diesterquatów pochodnych butylo-bis(alkanolo)amin: butylo-bis(2-hydroksetylo)aminy i butylo-bis(2-hydroksypropylo)aminy, w odmienny od standardowego sposób. Butyloaminę oksyalkilenowano oksiranem lub metylooksiranem do odpowiednich butylo-bis(alkanolo)amin, które czwartorzędowano 1-bromobutanem. Tak otrzymane sole amoniowe estryfikowano następnie dwiema cząsteczkami długołańcuchowego chlorku kwasowego C8 - C30. W opisie patentowym DE Nr 102 17 705 A1 przedstawiono właściwości użytkowe czwartorzędowanych estrów metylo-bis(2-hydroksyetylo)aminy, etylo-bis(2-hydroksyetylo)aminy oraz trietanoloaminy i kwasów karboksylowych C1 - C30 siarczanami: dimetylu lub dietylu, lub chlorowcoalkanami. W zgłoszeniu patentowym US Nr 2005/0020474 A1 opisano ciągły proces czwartorzędowania diestrów kwasów tłuszczowych i metylobis(2-hydroksyetylo)aminy chlorometanem, z wydajnością czwartorzędowej soli amoniowej do 97%, w temperaturze od 50 do 140°C, przy stosunku molowym aminodiester/chlorometan od 1:1,3 do 1:2,9. W opisie patentowym US Nr 4137180 przedstawiono sposób otrzymywania aminodiestrów w reakcji estryfikacji 3-(N,N-dimetyloamino)propanodiolu-1,2 kwasami tłuszczowymi z oleju rzepakowego i łoju, które następnie czwartorzędowano chlorometanem. Alternatywną drogą syntezy tych związków była reakcja bezwodników w/w kwasów tłuszczowych z chlorkiem glicydylotrimetyloamoniowym. Związki te wykazywały znacznie wyższy efekt zmiękczający niż standardowe czwartorzędowe sole dialkilodimetyloamoniowe o porównywalnych długościach łańcuchów alkilowych. Sposób selektywnego otrzymywania diesterquatów o budowie RCOOCH2CH(OCOR)CH2O(CH2)3N+(CH3)2R' X- przedstawiono w opisie patentowym WO Nr 01/14313 A1. Procedura syntetyczna polegała na: ketalizacji gliceryny małocząsteczkowym ketonem do pochodnej 4-hydroksymetylo-1,3-dioksolanu a następnie jej eteryfikacji akrylonitrylem. Tak otrzymaną pochodną redukowano do aminy pierwszorzędowej i przekształcano w aminę trzeciorzędową w reakcji z formaldehydem w obecności wodoru. Hydroliza pochodnej 1,3-dioksolanu wodnym roztworem kwasu mrówkowego prowadziła do aminodiolu HOCH2CH(OH)CH2O(CH2)3N(CH3)2, który następnie estryfikowano dwiema cząsteczkami kwasu karboksylowego RCOOH lub jego pochodną, a uzyskany aminodiester RCOOCH2CH(OCOR)CH2O(CH2)3N(CH3)2 czwartorzędowano czynnikiem R'X. Wykorzystanie alkoholi wielowodorotlenowych do wytwarzania wielofunkcyjnych esterquatów przedstawiono w opisie EP Nr 0 638 639 A1. Glikol etylenowy, glicerynę, pentaerytryt lub glucitol, estryfikowano dwoma molami kwasu chlorooctowego. Uzyskane mieszaniny mono-, di- i wyżej funkcyjnych estrów poddawano reakcji z długołańcuchową alkilodimetyloaminą do mieszaniny czwartorzędowych chlorków amoniowych o różnej liczbie hydrofobowych podstawników. W opisie patentowym US Nr 6043390 przedstawiono sposób otrzymywania dwufunkcyjnych diesterquatow w sekwencji reakcji estryfikacji pentaerytrytu dwiema cząsteczkami chlorku kwasowego
C8 - C24 a zwłaszcza chlorkiem tetradekanoilu lub oleilu a uzyskany diester reagowano z dwiema cząsteczkami Ν,Ν-dimetyloglicyny, by ostatecznie uzyskany tetraester zawierający dwa trzeciorzędowe atomy azotu, poddać reakcji czwartorzędowania jodometanem. Inny przykład czwartorzędowych soli z dwoma ugrupowaniami estrowymi przedstawiono w opisie EP Nr 0 486 113 A2. W reakcji diestrów kwasu maleinowego i alkoholi łojowych z dimetyloaminą uzyskano aminodiester, który poddawano następnie czwartorzędowaniu jodometanem. Produkt charakteryzował się wysoką zdolnością do biodegradacji.
Nie są znane czwartorzędowe sole amoniowe o nazwie czwartorzędowe sole dimetylo-bis[2-(alkoksykarbonylo)etylo]amoniowe.
Wynalazek dotyczy nowych czwartorzędowych soli amoniowych o nazwie czwartorzędowe sole dimetylo-bis[2-(alkoksykarbonylo)etylo]amoniowe o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza prosty lub
PL 216 407 B1 rozgałęziony łańcuch węglowodorowy CnH2n+1, n zawiera się w granicach od 1 do 18, a X stanowi atom chlorowca lub CH3OSO3.
Wynalazek dotyczy także sposobu wytwarzania nowych czwartorzędowych soli dimetylo-bis[2-(alkoksykarbonylo)etylo]amoniowych o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza prosty lub rozgałęziony łańcuch węglowodorowy CnH2n+1, n zawiera się w granicach od 1 do 18, natomiast X stanowi atom chlorowca, korzystnie w postaci atomu bromu lub CH3OSO3.
Sposób według wynalazku polega na tym, że N-metylo-N,N-bis[2-(alkoksykarbonylo)etylo]aminy o wzorze ogólnym 2, w którym R i n mają podane wyżej znaczenia, w roztworze rozpuszczalnika, korzystnie w postaci heksanu, chloroformu lub ich mieszaniny albo propanolu-2, w temperaturze w zakresie od 0°C do 60°C, poddaje się reakcji z czynnikiem czwartorzędującym CH3X a po zakończonej reakcji usuwa się rozpuszczalnik i pozostałość oczyszcza znanymi sposobami. Korzystne jest gdy stosunek molowy N-metylo-N,N-bis[2-(alkoksykarbonylo)etylo]aminy do czynnika czwartorzędującego, w którym X stanowi atom chlorowca, zawiera się w granicach od 1:1 do 1:10 lub zawiera się w granicach od 1:0,90 do 1:0.95, gdy X stanowi CH3OSO3.
Nowe czwartorzędowe sole dimetylo-bis[2-(alkoksykarbonylo)etylo]amoniowe nadają się do zastosowania jako czynne składniki w wyrobach chemii gospodarczej i przemysłu kosmetycznego, środków pomocniczych do tworzyw sztucznych, przemysłu włókienniczego, przemysłu przerobu kopalin użytecznych i innych. Nowe związki nadają się jako składniki środków myjących, zwilżających, spieniających, emulgujących, dyspergujących, solubilizujących, antystatyzujących wyroby włókiennicze i stałe materiały polimerowe, zmiękczających wyroby włókiennicze, dezynfekcyjnych, indywidualnie lub w mieszaninach homologów lub w mieszaninach z innymi substancjami powierzchniowo aktywnymi.
Zasadnicze korzyści wynikające z wynalazku polegają na wytwarzaniu związków o wysokiej aktywności powierzchniowej i rozpuszczalności w wodzie regulowanej w szerokich granicach długością podstawników R z dostępnych surowców oraz prostota realizacji wytwarzania i wysoka wydajność procesu. Z uwagi na obecność w cząsteczkach nowych czwartorzędowych soli amoniowych ugrupowań estrowych stanowić mogą one substancje mało uciążliwe dla środowiska naturalnego z uwagi na zdolność do hydrolizy z utworzeniem dobrze rozpuszczanych w wodzie i nie wykazujących aktywności powierzchniowej czwartorzędowych soli dimetylo-bis(2-karboksy-etylo)amoniowych i trudno rozpuszczalnych w wodzie długołańcuchowych alkoholi alifatycznych.
Sposób według wynalazku jest objaśniony w przykładach wykonania nowych czwartorzędowych soli dimetylo-bis[2-(alkoksykarbonylo)etylo]amoniowych oraz na schemacie przedstawiającym reakcję czwartorzędowania N-metylo-N,N-bis[2-(alkoksykarbonylo)etylo]amin czynnikiem czwartorzędującym.
P r z y k ł a d I 3
Do roztworu 15,05 g (0,0377 mola) N-metylo-N,N-bis[2-(oktyloksykarbonylo)etylo]aminy w 0,05 dm3 heksanu wprowadza się 7,5 g (0,079 mola) bromometanu i mieszaninę reakcyjną pozostawia się w temperaturze pokojowej na okres 48 godzin. Po zakończonej reakcji usuwa się nadmiar nieprzereagowanego bromometanu oraz rozpuszczalnik i uzyskuje 18,3 g (98%-molowych) surowego produktu reakcji. Surowy produkt oczyszcza się przez krystalizację z mieszaniny rozpuszczalników heksan/octan etylu, uzyskując 11,6 g (62%-molowych) czystego, bardzo dobrze rozpuszczalnego w wodzie bromku dimetylo-bis[2-(oktyloksykarbonylo)etylo]amoniowego o temperaturze topnienia 78°C.
Wzór sumaryczny C25H52N4O4Br. Zawartość C, H, N obliczona, odpowiednio, 58,29, 9,78, 2,83%1 wagowych; wyznaczona, odpowiednio, 58,36, 9,89, 2,89%-wagowych. Widmo 1H NMR (roztwór w CDCl3), δ [ppm] (wartości przesunięcia względem standardu tetrametylosilanu): 0,89 (tryplet, 6H, J = 6,5 [Hz], -OCH2CH2(CH2)5CH3), 1,26-1,38 (multiplet, 20H, -OCH2CH2(CH2)5CH3), 1,60-1,70 (multiplet. 4H, -OCH2CH2(CH2)5CH3), 4,11 (tryplet, 4H, J = 6,8 [Hz], -COOCH2CH2(CH2)5CH3),), 3,50 (singlet, 6H, -NCH3), 3,00 (tryplet, 4H, J = 7,0 [Hz], -NCH2CH2COO-), 3,98 (tryplet, 4H, J = 7,0 [Hz], -NCH2CH2COO-). Napięcie powierzchniowe 0,1 i 0,01%-wagowo wodnych roztworów w temperaturze 25°C wynosi, odpowiednio, 25,9 i 37,8 mN/m. Pomiary: rezystancji powierzchniowej, Rs, potencjału indukowanego, Uind, oraz czasu półzaniku ładunku, τ1/2, określone dla folii polietylenowej LDPE o nazwie handlowej MALEN-E FGNX (grubość folii 0,18 [mm], producent: Basel Orlen Polyolefins, Polska) antystatyzowanej powierzchniowo uzyskaną czwartorzędową solą amoniową zgodnie z procedurą opisaną w publikacji J. Pernak, A. Czepukowicz, R. Poźniak, Ind. Eng. Chem. Res., 40, 2379-2383 (2001), wykazały wartości, odpowiednio, 3,0*109 [Ω], 360 [V] i 0,20 [s]. Analogiczne pomiary wykonane dla antystatyzowanej powierzchniowo włókniny polipropylenowej o nazwie handlowej WIGOFIL o gramaturze 150 g/m2 (produkcji Wigolen, Polska) wykazały wartości, odpowiednio, 2,2*109 [Ω], 7,0 [V]
[V] oraz ok. 0 [s]. Uzyskane wyniki świadczą o bardzo dobrych właściwościach antyelektrostatycznych
PL 216 407 B1 soli, według kryteriów oceny właściwości antystatycznych przedstawionych w publikacji R. Poźniak, A. Pasternak, Materiały III Sympozjum EL-TEX'98, Wyd. Inst. Włókiennictwa w Łodzi, Łódź, 1998.
P r z y k ł a d II
Do roztworu 15,8 g (0,0308 mola) N-metylo-N,N-bis[2-(dodecyloksykarbonylo)etylo]aminy 3 w 0,05 dm3 heksanu wprowadza się 7,0 g (0,074 mola) bromometanu i mieszaninę reakcyjną pozostawia się w temperaturze pokojowej na okres 48 godzin. Postępując dalej jak w przykładzie I, uzyskuje się 18,3 g (98% molowych) surowego produktu reakcji. Surowy produkt oczyszcza się przez krystalizację heksanu, uzyskując 12,9 g (69%-molowych) czystego, umiarkowanie rozpuszczalnego w wodzie bromku dimetylo-bis[2-(dodecyloksykarbonylo)etylo]amoniowego o temperaturze topnienia 95°C.
Wzór sumaryczny C32H64N4O4Br. Zawartość C, H, N obliczona, odpowiednio, 63,34, 10,63, 2,31%1 wagowych; wyznaczona, odpowiednio, 63,24, 10,81, 2,38%-wagowych. Widmo 1H NMR (roztwór w CDCl3), δ [ppm] (wartości przesunięcia względem standardu tetrametylosilanu): 0,90 (tryplet, 6H, J =
6,5 [Hz], -OCH2CH2-(CH2)9CH3), 1,26-1,40 (multiplet, 36H, -OCH2CH2(CH2)9CH3), 1,62-1,75 (multiplet, 4H, -OCH2CH2(CH2)9CH3), 4,13 (tryplet, 4H, J = 6,8 [Hz], -COOCH2CH2(CH2)9CH3),), 3,49 (singlet, 6H, -NCH3), 3,00 (tryplet, 4H, J = 6,8 [Hz], -NCH2CH2COO-), 3,99 (tryplet, 4H, J = 6,8 [Hz],
-NCH2CH2COO-).
P r z y k ł a d III
Do roztworu 15,15 g (0,0223 mola) N-metylo-N,N-bis[2-(oktadecyloksykarbonylo)etylo]aminy w mieszaninie rozpuszczalników: 0,100 dm3 heksanu i 0,01 dm3 chloroformu, wprowadza się 5,5 g (0,058 mola) bromometanu i mieszaninę reakcyjną pozostawia się w temperaturze pokojowej na okres 48 godzin. Postępując dalej jak w przykładzie I uzyskuje się 16,4 g (95%-molowych) surowego produktu reakcji. Surowy produkt oczyszcza się przez krystalizację heksanu uzyskując 13,5 g (78%molowych) czystego, trudno rozpuszczalnego w wodzie bromku dimetylo-bis[2-(oktadecyloksykarbonylo)etylo]amoniowego o temperaturze topnienia 107°C. Wzór sumaryczny C44H88N4O4Br. Zawartość
C, H, N obliczona, odpowiednio, 68,18, 11,44, 1,81%-wagowych; wyznaczona, odpowiednio, 68,29, 1
11,36, 1,98%-wagowych. Widmo 1H NMR (roztwór w CDCl3), δ [ppm] (wartości przesunięcia względem standardu tetrametylosilanu): 0,90 (tryplet, 6H, J = 6,5 [Hz], -OCH2CH2-(CH2)9CH3), 1,25-1,38 (multiplet, 60H, -OCH2CH2(CH2)15CH3), 1,60-1,80 (multiplet, 4H, -OCH2CH2(CH2)9CH3), 4,10 (tryplet, 4H, J = 6,8 [Hz], -COOCH2CH2(CH2)9CH3),), 3,50 (singlet, 6H, -NCH3), 3,00 (tryplet, 4H, J = 6,8 [Hz], -NCH2CH2COO-), 3,99 (tryplet, 4H, J = 6,8 [Hz], -NCH2CH2COO-).
P r z y k ł a d IV
Do roztworu 8,10 g (0,0158 mola) N-metylo-N,N-bis[2-(dodecyloksykarbonylo)etylo]aminy 3 w 0,01 dm3 propanolu-2 wprowadza się w temperaturze pokojowej 1,86 g (0,0148 mola) świeżo destylowanego siarczanu dimetylu a następnie mieszaninę reakcyjną utrzymuje się w temperaturze około 40°C przez 5 godzin, po czym chłodzi do temperatury pokojowej i pozostawia na 24 godziny. Po odparowaniu rozpuszczalnika uzyskuje się 8,5 g (90%-molowych w przeliczeniu na użyty siarczan dimetylu) surowego produktu. Produkt oczyszcza się przez dwukrotną ekstrakcję zimnym heksanem (2*0,02 dm3) uzyskując 5,7 g (60%-molowych) umiarkowanie rozpuszczalnego w wodzie metylosiarczanu dimetylo-bis[2-(dodecyloksykarbonylo)etylo]amoniowego o temperaturze topnienia 71°C. Pomiary: rezystancji powierzchniowej, Rs. potencjału indukowanego, Uind, oraz czasu półzaniku ładunku, τ1/2, określone dla folii polietylenowej LDPE o nazwie handlowej MALEN-E FGNX (grubość folii 0,18 [mm], producent: Basel Orlen Polyolefins, Polska) antystatyzowanej powierzchniowo uzyskaną czwartorzędową solą amoniową zgodnie z procedurą opisaną w publikacji J. Pernak, A. Czepukowicz, R. Poźniak, Ind. Eng. Chem. Res., 40, 2379-2383 (2001), wykazały wartości, odpowiednio, 1,3*1010 [Ω], 900 [V] i 2,8 [s].
Analogiczne pomiary wykonane dla antystatyzowanej powierzchniowo włókniny polipropylenowej 2 o nazwie handlowej WIGOFIL o gramaturze 150 g/m2 (produkcji Wigolen, Polska) wykazały wartości, 10 odpowiednio, 6,5*1010 [Ω], 350 [V] oraz ok. 1 [s]. Uzyskane wyniki świadczą o dobrych właściwościach antyelektrostatycznych soli, według kryteriów oceny właściwości antystatycznych przedstawionych w publikacji R. Poźniak, A. Pasternak, Materiały III Sympozjum EL-TEX'98, Wyd. Inst. Włókiennictwa w Łodzi, Łódź, 1998.

Claims (7)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Nowe czwartorzędowe sole amoniowe o nazwie czwartorzędowe sole dimetylo-bis[2-(alkoksykarbonylo)etylo]amoniowe o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza prosty lub rozgałęziony łańcuch węglowodorowy CnH2n+1, n zawiera się w granicach od 1 do 18, a X stanowi atom chlorowca lub CH3OSO3.
  2. 2. Sposób wytwarzania czwartorzędowych soli dimetylo-N,N-bis[2-(alkoksykarbonylo)etylo]amoniowych o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza prosty lub rozgałęziony łańcuch węglowodorowy CnH2n+1, n zawiera się w granicach od 1 do 18, a X stanowi atom chlorowca lub CH3OSO3, znamienny tym, że N-metylo-N,N-bis[2-(alkoksykarbonylo)etylo]aminy o ogólnym wzorze 2, w którym R oznacza prosty lub rozgałęziony łańcuch węglowodorowy CnH2n+1, a n zawiera się w granicach od 1 do 18 poddaje się reakcji z czynnikiem czwartorzędującym CH3X, w temperaturze w zakresie od 0°C do 60°C, w roztworze rozpuszczalnika.
  3. 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że w czynniku czwartorzędującym CH3X, X oznacza atom chlorowca lub CH3OSO3.
  4. 4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że atom chlorowca, ma postać atomu bromu.
  5. 5. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że stosunek molowy N-metylo-N,N-bis[2-(alkoksykarbonylo)etylo]aminy o wzorze ogólnym 2, w którym R i n mają podane wyżej znaczenia do czynnika czwartorzędującego CH3X wynosi od 1:1 do 1:10, gdy X stanowi atom chlorowca.
  6. 6. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że stosunek molowy N-metylo-N,N-bis[2-(alkoksykarbonylo)etylo]aminy o wzorze ogólnym 2, w którym R i n mają podane wyżej znaczenia do czynnika czwartorzędującego CH3X wynosi od 1:0,90 do 1:0,95, gdy X stanowi CH3OSO3.
  7. 7. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że reakcję czwartorzędowania prowadzi się w roztworze heksanu, chloroformu lub ich mieszaninie albo w propanolu-2.
PL375130A 2005-05-16 2005-05-16 Nowe czwartorzędowe sole dimetylo-bis[2-(alkoksykarbonylo)etylo]amoniowe i sposób ich wytwarzania PL216407B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL375130A PL216407B1 (pl) 2005-05-16 2005-05-16 Nowe czwartorzędowe sole dimetylo-bis[2-(alkoksykarbonylo)etylo]amoniowe i sposób ich wytwarzania

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL375130A PL216407B1 (pl) 2005-05-16 2005-05-16 Nowe czwartorzędowe sole dimetylo-bis[2-(alkoksykarbonylo)etylo]amoniowe i sposób ich wytwarzania

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL375130A1 PL375130A1 (pl) 2006-11-27
PL216407B1 true PL216407B1 (pl) 2014-04-30

Family

ID=40561354

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL375130A PL216407B1 (pl) 2005-05-16 2005-05-16 Nowe czwartorzędowe sole dimetylo-bis[2-(alkoksykarbonylo)etylo]amoniowe i sposób ich wytwarzania

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL216407B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL375130A1 (pl) 2006-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6465419B1 (en) Esters derived from alkanolamines, dicarboxylic acids and fatty alcohols and the cationic surfactants obtainable therefrom
FI89605B (fi) Stabila bionedbrytbara mjukgoeringsmedel foer tyger, vilka innehaoller lineaera alkoxilerade alkoholer
AU771929B2 (en) Cationic gemini and related multiple hydrophilic/hydrophobic functional compounds and their use as surfactants
US5643498A (en) Quaternary cationic surfactants having multiple hydrophobic and hydrophilic groups
CN1127158A (zh) 有多个疏水和亲水基团的阴离子型表面活性剂
CA2338906A1 (en) Composition useful for softening, cleaning, and personal care applications
US6562780B2 (en) Esters derived from alkanolamines, dicarboxylic acids and fatty alcohols and the cationic surfactants obtainable therefrom
CA2285538A1 (en) Composition useful for fabric softening applications and processes for the preparation thereof
JPH09111660A (ja) 柔軟仕上げ剤
PL216407B1 (pl) Nowe czwartorzędowe sole dimetylo-bis[2-(alkoksykarbonylo)etylo]amoniowe i sposób ich wytwarzania
RU2495022C2 (ru) Композиции и способы для смягчения тканей
RU2405792C2 (ru) Олигомерные амидоамины или амидозамещенные четвертичные аммониевые соединения для обработки ткани или волос
EP1135362A1 (en) Cationic ester surfactants which are suitable for both liquid and powder formulations
KR101574341B1 (ko) 제미니형 계면활성제 및 이의 제조 방법과 이를 포함하는 섬유 유연제 조성물
WO1998049898A1 (en) Novel biocidal agents comprising quarternary bisimidazoline surfactants
JPH0819619B2 (ja) 繊維製品の柔軟剤組成物およびそれを用いた繊維材料の柔軟化方法
WO2000058427A1 (en) Softener compositions having high hydrolytic stability concentratibility
FI59611B (fi) Rengoeringskomposition innehaollande oxialkylengrupphaltig amfolyt
EP1198548A2 (en) Clear softening formulations including alkoxylated additives
PL211857B1 (pl) Bis-amoniowe sole alifatycznych amidów 3,3'-iminobis(N,N-dimetylopropyloaminy) i sposób ich wytwarzania
WO2002031094A2 (en) Clear softening formulations including alkoxylated additives
MXPA01001143A (en) Composition useful for softening, cleaning, and personal care applications
JPH0657632A (ja) 柔軟仕上剤
JPH026665A (ja) 衣料用柔軟仕上剤
WO2002081425A1 (en) Amine and quaternary ammonium salt derivatives of glycidyl ethers and glycidyl esters

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20080516