PL23850B1 - Sposób otrzymywania czwartorzedowych zwiazków amonowych. - Google Patents

Description

Proponowano juz otrzymywanie1 odpo¬ wiednich zasad amonowych przez dziala¬ nie tlenku etylenu na stezony roztwór trój- metyioaniiny. Jezeli aminy trzeciorzedowe, które zawieraja rodniki oksyalkylowe, traktuje sie w odpowiedni sposób, wówczas nie otrzymuje sie czwartorzedowych zasad amonowych, lecz substancje typu eterów oksyalkylowych.Obecnie stwierdzono, ze mozna otrzy¬ mywac czwartorzedowe zwiazki amonowe, dzialajac na aminy trzeciorzedowe, zawie¬ rajace w czasteczce co najmniej jedna grupe oksyalkylowa, tlenkami alkylenowe- mi, jezeli odczyn zasadowy mieszaniny re- ajkcyijnej zmniejszal sie przynajmniej na poczatku reakcji prawie do odczynu obo¬ jetnego. Przebieg reakcji jest najkorzyst¬ niejszy, gdy stezenie jonów wodorowych posiada wartosc pH, wynoszaca 8 — 9,6, przyczem na poczatku reakcji wartosc pH wynosi, mniej niz 9, a jest jeszcze korzyst¬ niej, gdy wartosc ta wynosi mniej niz 8,5.W ten sposób otrzymuje sie czwartorze¬ dowe zwiazki amonowe z dobra wydajno¬ scia. Jako materjaly wyjsciowe mozna sto¬ sowac z jednej strony aminy trzeciorzedo¬ we, które zawieraja jedna, dwie lub trzy grupy oksyalkylowe, aj z drugiej strony tlenki alkylenowe, takie jak tlenek etyle¬ nu lub tlenek propylenu. Mozna stosowac trzeciorzedowe aminy hydroksyalkylowe rdzeni o dlugich lancuchach, np. o wiecej niz 6 atomach wegla, jak równiez aminyhydroksyalkylowe o. malym ciezarze cza¬ steczkowym. Reakcje przeprowadza sie najkorzystniej w temperaturze od 5(P do fOO°C, lecz mozna równiez stosowac tem¬ peratury nizsze lub wyzsze.Odpowiednie stezenie jonów wodoro¬ wych uzyskuje sie przez calkowite lub cze¬ sciowe zobojetnienie aminy kwasami orga- nicznemi, takiemi jak! kwas mlekowy, kwas mrówkowy, kwas octowy, kwas maslowy lub kwasy tluszczowe o wiekszym ciezarze czasteczkowym, mianowicie te, które za¬ wieraja wiecej niz 6 atomów wegla w cza¬ steczce, np. kwas stearynowy, lub przez czesciowe zobojetnienie mocnylm kwasem nieorganicznym, takim jak kwas solny, siarkowy lub fosforowy; do uzyskania od¬ powiedniego stezenia joinów wodorowych mozna równiez stosowac kwasne sole kwa¬ sów wielozasadowych. Dodawanie substan- cyj kwasnych odbywa sie przed uskutecz¬ nieniem reakcji lub podczas trwania re¬ akcji. Otrzymane czwartorzedowe zwiazki amonowe w odróznieniu od odpowiednich sulbstancyj typu eterów oksyalkylowych nie moga byc bez rozkladu destylowane pod zmniejszonem cisniejuem. Tak np. czwartorzedowy zwiazek amonowy, otrzy¬ many z trójetamoloatminy i tlenku etylenu, przy destylacji pod zimniejszonem cisnie¬ niem wydziela znaczne ilosci glikolu ety¬ lenowego. W celu odróznienia i oddziele¬ nia czwartorzedowych zwiazków amono¬ wych od odpowiednich substancy j typu e- teru oksyalkylowego (które tworza sie w niewielkich ilosciach, jako produkty ubocz¬ ne) wyzyskuje sie róznice stopnia ich roz¬ puszczalnosci. Naprzyklad chlorek cztero- etanoloamonowy rozpuszcza sie latwo w alkoholu etylowym, podczas gdy chloro¬ wodorki trójetanoloaminy i eteru oksyalky¬ lowego, otrzymane z trójetanoloaminy i tlenków alkylenowych, nie rozpuszczaja sie w alkoholu etylowym. Czwartorzedowe zwiazki amonowe, otrzymywane wedlug wynalazku niniejszego),. rozpuszczaja sie równiez w 35%-owym roztworze lugu so¬ dowego. Moga byc one zidentyfikowane w postaci ich pochodnych: np. wodorotlenek czteroetanoloaimonowy moze byc zidenty¬ fikowany w postaci jego zwiazku benzoy- lowego.Produkty, otrzymywane wedlug wyna¬ lazku niniejszego, moga byc stosowane ja¬ ko srodki pomocnicze w przemysle wló¬ kienniczym i pokrewnymi, np. jako dodatki przy drukowaniu tkanin, Jak równiez jako dodaitki przy wytwarzaniu nici sztucznych, np. w kapielach przedzalniczych, a nastep¬ nie do otrzymywainiai past i proszków do farbowania tkanin.Ponizej podano przyklady wykonania wynalazku, które jednak nie ograniczaja zakresu wynalazku. Wyraz t,czesc" w po¬ nizszych przykladach oznacza czesc wa¬ gowa.Przyklad I. Do mydla, otrzymanego ze 150 czesci trójetanoloaminy i 280 czesci kwasu stearynowego dodaje sie 1000 cze¬ sci wody. Stezenie jonów wodorowych w otrzymanej emulsji odpowiadal wartosci Ph* wynoszacej 8,0 —\ 8,2. 50 czesci tlenku etylenu wprowadza sie do emulsji w ciagu dwóch do trzech godzin w temperaturze od, 50° do 60°C. Stezenie jonów wodoro¬ wych odpowiada wówczas wartosci pH = 8,4. Otrzymany produkt rozpuszcza sie w wodzie, dajac roztwór przezroczysty, i wykazuje duza sile pienienia.Wodorotlenek czteroetanoloamonowy moze byc odzyskany przez rozlozenie za- pomoca stezonego roztworu lugu sodowego i odsaczenie straconego stearynianu sodu.Moze on byc zidentyfikowany przez prze¬ prowadzenie go w zwiazek benzoylowy.Przyklad II. 150 czesci trój etanolem aminy miesza sie z roztworem 110 czesci 89%-owego kwasu fosforowego i 80 cze¬ sciami lugu sodowego w 500 czesciach wo¬ dy. Stezenie jonów wodorowych posiada wartosc pH, wynoszaca 8,4. Nastepnie do mieszaniny tej wprowadza sie w ciagu — 2 —dwóch lub trzech godzin 50 czesci tlenku etylenowego w temperaturze pokojowej.Wartosc pH stezenia: jonów wodorowych wynosi wówczas 8,8. W ten sposób otrzy¬ muje sie fosforan dwusodowoczteroetano- loamonowy. Wolna zasada moze byc od¬ dzielona i zidentyfikowana w sposób, opi¬ sany w przykladzie I.Zamiast fosforanu dwusodowego mozna równiez stosowac w ilosci odpowiedniej fosforan jednosodowy.Przyklad III. 50 czesci tlenku etyle¬ nowego wprowadza sie w temperaturze 60°C w ciagu dwóch lub trzech godzin do roztworu 150 czesci trójetanoloaminy w 600 czesciach 3% -owego kwasu solnego.Wartosc pH stezenia jonów wodorowych w stosowanym roztworze, która na poczatku wynosi 8,2 do 8,4, wzrasta do 9,2 pod dzia¬ laniem tlenku etylenu. Produkt reakcji od¬ wadnia sie, najkorzystniej w prózni, a na¬ stepnie traktuje alkoholem etylowym i chlorowodorem gazowym. Otrzymuje sie 73 % chlorku czteroetanoloamono WegoJ, rozpuszczalnego w alkoholu etylowym, i 27% chlorowodorku eteru oksyetylowego trójetanoloaminy, nierozpuszczajacego sie w alkoholu etylowym.Przyklad IV. 600 czesci trójetanolo¬ aminy rozpuszcza sie w prawie równej ilo¬ sci wody. Po dodaniu 150 czesci 24%-owe¬ go kwasu siarkowego wprowadza sie 50 czesci tlenku etylenu, Skoro tylko wzmian¬ kowana ilosc tlenku przereaguje, dodaje sie ponownie 150 czesci 24%-owego kwasu siarkowego' i 50 czesci tlenku etylenu, czynnosc te powtarza sie dopóty, az doda sie lacznie 600 czesci 24% -owego kwasu siarkowego i 200 czesci tlenku etylenu.Wartosc p H stezenia jonów wodorowych roztworu poczatkowego, do którego zosta¬ la wprowadzona pierwsza porcja kwasu siarkowego, wynosi 8,1 — 8,4. Po dodaniu tlenku etylenu wartosc pH wzrasta do oko¬ lo 9,4.Kwas siarkowy straca sie z mieszaniny reakcyjnej zapomoca wodorotlenku baru.Po usunieciu osadu otrzymuje sie roztwór wodorotlenku czteroetanoloanionowego, który z latwoscia moze byc przeprowadzo¬ ny w postac bezwodna przez odparowanie w prózni. Jezeli na próbke bezwodnego produktu podziala sie alkoholem i chloro¬ wodorem, wówczas otrzymuje sie 83% chlorku czteroetanoloamonowego i 16% chlorowodorku eteru jednoetanolowego trójetanoloaminy [HO. C2H4 . O . C2H± — N=(C2H,. OHj2].Przyklad V. 150 czesci trójetanolo¬ aminy rozpuszcza sie w 500 czesciach we¬ dy i dodaje 40 czesci lodowatego kwasu octowego. Wartosc pH stezenia jonów wo¬ dorowych w otrzymanej mieszaninie wy¬ nosi 8,0 — 8,2. Do mieszaniny tej wpro¬ wadza sie w ciagu dwóch lub trzech go¬ dzin 50 czesci tlenku etylenu w tempera¬ turze od 50° — 60°C.Otrzymany czwartorzedowy zwiazek anionowy moze byc zidentyfikowany przez przeprowadzenie go w zwiazek benzoy- lowy.Przyklad VI 322 czesci butylodwu- etanoiloiaminy rozpuszcza sie w 1 500 cze¬ sciach wody, poczern dodaje sie 200 czesci 24%-owego kwasu siarkowego. Wartosc pH stezenia jonów wodorowych w otrzyma¬ nej mieszaninie wynosi 8,4. Nastepnie wprowadza sie 50 czesci tlenku etylenu w temperaturze od 50° — 60°C, przyczeni wartosc pH wzrasta do 9,2. Dodanie na¬ stepnych 100 czesci 24%-owego kwasu siarkowego powoduje zmniejszenie warto¬ sci pH do 8,0. Wówczas do mieszaniny do¬ daje sie ponownie 50 czesci tlenku etylenu i wartosc pH wzrasta do 9,4. Kwas siarko¬ wy usuwa sie z roztworu przez stracenie go wodorotlenkiem baru, poczem osad od¬ sacza sie i roztwór odparowuje. Otrzymu¬ je sie wodorotlenek butylotrój etanol oamo- nowy w postaci cieczy o duzej lepkosci, — 3 —która rozpuszcza sie w 35 % -owym roztwo¬ rze lugu sodowego.Przyklad VIL 234 czesci dwuetylo- jednoetanolaminy rozpuszcza sie w 480 czesciach 12% -owego kwasu siarkowego.Stezenie jonów wodorowych w tym roz¬ tworze posiada wartosc pH, wynoszaca 8,4* Nastepnie do mieszaniny tej wprowadza sie 100 czesci tlenku etylenu, przyczem wartosc pH wzrasta do 8,8. Roztwór uwal¬ nia sie od kwasu siarkowego przez strace¬ nie go wodorotlenkiem baru i odsaczenie, poczem przez odparowanie otrzymuje sie nawpól stala mase, która rozpuszczal sie z latwoscia w 35 % -owym roztworze lugu so¬ dowego. Produktem reakcji jest wodoro¬ tlenek dwuetylodwuetanoloamonowy. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe. Sposób otrzymywania czwartorzedo¬ wych zwiazków amonowych* znamienny tern, ze na aminy trzeciorzedowe, zawiera¬ jace co najmniej jedna grupe oksyalkylo- wa, dziala sie tlenkami alkylenowemi, przyczem odczyn zasadowy mieszaniny re¬ akcyjnej zobojetnia sie prawie calkowicie, przynajmniej na poczatku reakcji, zapo- moca kwasów organicznych lub mocnych kwasów nieorganicznych. I. G. Farbenindustrie A k t i e n g e s e 11 s c h a f t. Zastepca: Inz. J. Wyganowski, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL