PL25803B1 - Sposób wytwarzania zasadowych produktów kondensacji alifatycznych zwiazków wieloaminowych oraz wytwarzania z nich czwartorzedowych zwiazków amonowych. - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy wytwa¬ rzania cennych zasadowych produktów kondensacji z alifatycznych wieloamin oraz wytwarzania z nich czwartorzedowych zwiazków amonowych.Produkty wedlug wynalazku niniejsze¬ go otrzymuje sie w ten sposób, ze co naj¬ mniej jednym molem wieloaminy alifatycz¬ nej dziala sie na zwiazki, zawierajace co najmniej dwie grupy acylujace, zwlaszcza na chlorowcopochodne kwasu cyjanurowe- go, albo na zwiazki zawierajace w czastecz¬ ce przynajmniej jedna grupe acylowa i jed¬ na grupe alkylowa. Otrzymane zwiazki mozna w razie potrzeby w dalszym ciagu alkylowac za pomoca jednego lub kilku srodków alkylujacych albo aralkylujacych, np. siarczanu dwumetylowego lub chlorku benzylu. Jesli produkty wyjsciowe zawiera¬ ja grupy hydroksylowe, mozna je dziala¬ niem arylosulfotdhlorików zamienic na estry kwasu slulfomowego, dla których mozna: przy- laczyc^amine trzeciorzedowa, jak np, piry¬ dyne.Jako wieloaminy alifatyczne, nadajace sie do przeprowadzenia procesu niniejsze¬ go, mozna wymienie mieszaniny wieloalky- lenodwuamin o malym ciezarze czasteczko^ wym lub wysoko spolimeryzowanych, które otrzymuje sie przez ogrzewanie chlorku ety¬ lenu lub innych chlorowcoalkylenów z amo- niaJkiem lub aminami, albo produkty otrzy¬ mywane przez dzialanie amoniaku na chlo- rowcoparafiny, albo tez produkty otrzy¬ mywane przez dzialanie chlorowcowanych parafin na organiczne pochodne amoniaku,Jako skladniki reakcji, zawierajace có najmniej dwie grupy afcylowe, mozna przytoczyc uwlaszcza chlorowco-pochodne kwasu cyjanurowego oraz czesciowo pod¬ stawione ich pochodne, jak chlorek cyjanu - rowy, diwuchlorek cyjanurowy, 1 - metyloi- |ótiiiux - 3,5 ir dwuchlorotrójazyne, ponadto kwas cyjanurowy, kwas szczawiowy, chlo¬ rze* ok^dylowy, i chlorek tereftaloylowy, berizeno - dwtisulfóchlorek lub naftaleno - - dwusulfochlorek.Poniewaz tylko takie produkty koncowe sa uzyteczne, które zawieraja jeszcze gru¬ py zasadowe, nalezy przy kondensacji sto¬ sowac tylko taka ilosc wyzej wymienio¬ nych substancji acylujacych, która nie wy¬ starcza do zupelnego zacytowania wielo- aminy.Druga grupe skladników reakcji, które dzialaja zarówno acylujaco, jak i alkyluja- co, stanowia zwiazki, zawierajace z jednej strony grupy alkylujace, np. R - chloro¬ wiec, R -OSOsH, R - 0S02 - Aryl, alkylen (w którym litera R oznacza grupe alkylo- wa), z drugiej zas strony zawierajace jed¬ noczesnie grupy acylujace, jak COOH, COOR, CO - chlorowiec, S02 - chlorowiec.Tegorodzaju odpowiednimi srodkami sa np.: chlorek chloroacetylowy, ester jedno- chloroctowy, chloroetano - sulfochlorek, chlonoimetylo - berozieno - sulfochlorek, kwas akrylowy i jego pochodne, bezwodnik kwa¬ su maleinowego lub ester kwasu, maleino¬ wego', kwas dwuchlorowco - adypinowy o- raz odpowiednie pochodne kwasów homo¬ logicznych.Jako skladniki acylujace wchodza po¬ nadto w rachube takie produkty, które za¬ wieraja juz jedna albo kilka grup kwaso- amidowych, jak np.,NH ,NH -C V -Ci /NR -C\ , S02- NH- XNR Grupy kwaso amidowe, zawarte w tych zwiazkach, reaguja z wieloaminami z wy¬ dzieleniem amoniaku. Równiez w tym przy¬ padku nalezy zwazac na to, aby produkty koncowe piosiadlaly charakter zasadowy.Zwiazków odpowiednich jest bardzo du¬ zo. Na przyklad mozna wymienic (nie ogra¬ niczajac sie do wyliczonych tu zwiazków) nastepujace zwiazki: oksamid, pochodne kwasti weglowego i tioweglowego, zawiera¬ jace azot, np. mocznik, tiomocznik, ich po¬ chodne alkylowe i arylowe, biuret, karba- zyd, semikarbazyd, guanidyny, guanylo- mocznik, dwtiguaaiidyne, allantoine lub py- ruwil, zwiazek o wzorze: 0 = C< NH-CO ^NH-C-NR-CO-NH„, Cff, kwasy ureidowe oraz ureidy cyklowe, po¬ nadto uretany, estry kwasu ureidowego, ester kwasu guanido - weglowego, np. ester etylowy czyli guanoline o wzorze: NH = C / NH2 ^NH.C02C*Hb . chlorek kwasu alofanowego, chlorek kwasu biureto - weglowego o wzorze: CO / NH.CO.NH2 ^NH.CO.Cl, chloroacetyloamidy i tak dalej, ponadto produkty kondensacji, zawierajace azot, np. produkty zywicowate lub ich produkty - 2 -przejsciowe, otrzymane roznymi sposobami z moczników lub amin, z jednej strony, oraz z aldehydów — z drugiej strony.Równiez przez dzialanie dwusiarczku wegla na wieloaminy i nastepne ogrzewanie otrzymuje sie substancje o podobnym dzia¬ laniu, przy czym obojetne jest dla samej sprawy, czy tworzace sie tiomoczniki wielo- amin przypuszczalnie wpierw dzialaja jako takie, czy tez odpowiednie tiomoczniki re¬ aguja w dalszym ciagu z wieloaminami.Wyzej wspomniana i w razie potrzeby przeprowadzana reakcja dalszego alkylo- wania przebiega, jak wyzej podano, w zna¬ ny sposób przy uzyciu jednego lub kolejno kilku srodków ailkylujacych albo aralkylu- jacych.Otrzyniame produkty reakcji sa prze¬ waznie lepkimi olejami albo bezbarwnymi proszkami. Przewaznie sa one rozpuszczal¬ ne w wodzie jako takie albo w postaci soli z kwasami mineralnymi. W pewnych przy¬ padkach otrzymuje sie nierozpuszczalne produkty kondensacji, które dodatkowym dzialaniem tlenków alkylenowyeh mozna przeprowadzic w produkty rozpuszczalne.Czwartorzedowe zasady amonowe rozpu¬ szczaja sie bardzo latwo w wodzie.Produkty otrzymywane wedlug wyna¬ lazku niniejszego nadaja sie np. do wytwa¬ rzania nierozpuszczalnych w wódzie lakie¬ rów, poniewaz wiekszosc tych produktów daje z barwnikami rozpuszczalnymi, zawie¬ rajacymi kwasne grupy, lakiery nierozpu¬ szczalne. Dzieki temu poprawiaja sie znaczmie wlasciwosci substancji zabarwio¬ nych lub zabarwien, otrzymanych na wlók¬ nach za pomoca barwników, zawierajacych kwasne grupy, zwlaszcza zabarwien, wy¬ tworzonych na wlóknach roslinnych za po¬ moca barwników bezposrednich, przez traktowanie nastepne produktami reakcji otrzymanymi w sposób niniejszy, pod wzgledem ich odpornosci na dzialanie wo¬ dy, potu i gotowania w kwasach. Stosujac czwartorzedowe zwiazki amonowe wedlug wynalazku niniejszego zwieksza sie w wielu przypadkach odpornosc zabarwien na pra¬ nie. Dzialanie dodatkowe mozna usku¬ tecznic zarówno w kapielach zasadowych, kwasnych oraz obojetnych z dodatkiem srodków pomocniczych lub bez nich.Przyklad I. Do mieszaniny, skladaja¬ cej sie z 150 kg trójchloroetylenu i 75 kg mieszaniny wieloetylenodwuamui, wrzacej w temperaturze 90° — 350°C pod cisnie¬ niem 15 mm, wprowadza sie mieszajac w temperaturze 60 — 65ftC roztwór 55,5 kg chlorku kwasu cyjanurowego w mniej wie¬ cej 450 kg trójchloroetylenu. Nastepnie mieszanine reakcyjna miesza sie jeszcee w ciagu 2 godzin utrzymujac temperature 65°C, po czym oddestylawuje sie rozpu¬ szczalnik z para wodna i odsacza wydzielo* ny produkt kondensacji za pomoca pompy ssacej, a nastepnie suszy. Nadmiar wielo- etylenodwuaminy odzyskuje sie z przesa¬ czu wodnego przez wysolenie stezonym lu¬ giem sodowym. Otrzymany produkt kon* Sensacji jest bialym proszkiem, nierozpu¬ szczalnym w powszechnie stosowanych rozpuszczalnikach* i zawiera okolo 13% chloru i 36% azotu.Przez gotowanie z rozcienczonymi luga¬ mi otrzymuje sie produkt podobny, w któ¬ rym prawdopodobnie pozostaly chlor zo-^ stal wymieniony na grupy OH.Produkt, praktycznie biorac, pozbawio¬ ny chloru otrzymuje sie, jesli kondensacje chlorku cyjanurowego z wieloetylenodwu- amina przeprowadza sie w obecnosci roz¬ tworu sody.Zamiast trójchlorku kwasu cyjanurowe¬ go mozna np. stosowac dwuchlorek kwasu cyjanurowego lub dlwuchlorek cyjamuro- aminowy otrzymujac produkty analogiczne.Zamiast roztworu chlorku kwasu cyja¬ nurowego w rozpuszczalnikach organicz¬ nych mozna równiez stosowac z podobnym skutkiem wodna zawiesine chlorku kwasu cyjanurowego (otrzymuje sie ja np. przez wlewanie stezonego roztworu chlorku cyja-hurbwego w ac&tbmie d& Wody) - W tyiti pnzypadku przeprowadza sie kondensacje najlepiej w nieco nizszej temperaturze. , r? 30 4tg produktu kondensacji, otrzyma¬ nego wedlug pierwszego ustepu przykladu niniejszego, ogrzewa sie w autoklawie do¬ dajac porcjami 30 kg tlenku etylenu i mie¬ szajac w temperaturze 100 — 140PC w cia~ gu 5 ^_ 6 g;odziii. Otrzymuje sie okolo 58 kg zóltego klarownego syropu, rozpuszczal¬ nego calkowicie, w wodzie.Zamiast tlenku etylenu mozna równiez stosowac inne tlenki alkylenów, jak tlenek propylenu, tlenek butylenu, glicyd ii d.W celu przeprowadzania dalszego alky- low&nia postepuje sie nastepujaco. Do 58 kg otrzymanego produktu kondensacji wprowadza sie (mieszajac i chlodzac na po¬ czatku) w temperaturze 60°C powoli 86 kg siarczanu dwumetylowego, podwyzsza tem¬ perature na krótko do 75°C i wprowadza po ochlodzeniu do 60°C mieszajac roz±wór 35 kg sody w 200 1 wody w temperaturze 60 — 65°C. Roztwór ten miesza sie jesizoze? w ciagu mniej wiecej 1 godziny w 65°C i po oziebieniu odsacza od substancji wykrysta¬ lizowanej. Tak otrzymany (okolo 250 kg) slabo zasadowy roztwór, zawierajacy czwartorzedowa sól amonowa mozna zage¬ szczac w dalszym ciagu albo stosowac jako taki.W celu dalszej obróbki materialów za¬ barwionych postepuje sie nastepujaco, 10 kg bawelny barwi sie 3% -owym roz¬ tworem blekitu siriusowego BR (Schultz Farbstofftabellen, wydanie 7, tom II, strona 197), plucze i wyzyma jak zwykle, a na¬ stepnie poddaje dzialaniu 200 1 kapieli, za¬ wierajacej w litrze 2 — 3 g wyzej wymie¬ nionego roztworu rozcienczonego. Dzialanie to trwa mniej wiecej ¦% godziny w 35°C, po czym bawelne plucze sie, wyzyma i su¬ szy. Tak otrzymane zabarwienie posiada oprócz wiekszej odpornosci na gotowanie z kwasem i na dzialanie wody równiez zwiek¬ szona odpornosc w praniu, Przyklad IL 40,5 kg mieszaniny wie- loetylenodwuamin, wrzacej pod cisnie¬ niem 6 mm w temperaturze 90 — 250°C, rozpuszcza sie w 100 kg trójchloroetylenu lub chloroformie! po czym dodaje miesza¬ jac w temperaturze 20 —- 25°C 80 litrów 10. normalnego kwasu solnego i nastepnie wprowadza w ciagu 2 — 3 godzin w tempe¬ raturze 15 —20°C mieszajac roztwór 18,5 kjg chlorku kwasu cyjaniurowego w 200 kg trójchloroetylenu lub chloroformu. W celu zobojetnienia kwasu solnego wprowadza sie powoli roztwór 160 kg krystalicznego octa¬ nu sodu, a nastepnie w ciagu 3 godzin — wodny roztwór 58 kg sody, po czym odde- stylawuje sie rozpuszczalnik z para wod¬ na, zageszcza pozostaly roztwór i po ochlo¬ dzeniu odsacza za pomoca pompy ssacej substancje wykrystalizowana, Do wytworzonego! roztworu wodnego do¬ prowadza sie dawkami w temperaturze mniej wiecej 60°C w ciagu 4 — 5 godzin mniej wiecej 120 kg siarczanu dwumetylo¬ wego,, i dbajac o to, aby mieszanina reak¬ cyjna miala zawsze odczyn zasadowy, do¬ daje sie stezonego roztworu sody. Po wpro¬ wadzeniu wszystkiego siarczanu dwumety- lowego mieszanine reakcyjna miesza sie w ciagu 1 godziny w temperaturze 70 — 80°C i po ochlodzeniu odsacza za pomoca pompy ssacej powstala substancje. Przez zage¬ szczenie mozna przesacz stezyc. W razie potrzeby mozna powstaly czwartorzedowy zwiazek amonowy otrzymac przez wysole- nie stezonym lugiem sodowym w postaci brunatnego produktu mazistego'.Przemiane, uskuteczniona powyzej w jednym zabiegu, a mianowicie przeprowa¬ dzenie drugorzedowych grup aminowych, zawartych w produkcie kondensacji, po¬ przez trzeciorzedowe grupy aminowe w czwartorzedowe gjrupy amonowe, mozna ró¬ wniez uskutecznic w dwóch procesach. Mo¬ zna na przyklad za pomoca chlorku me¬ tylu, alkoholu metylowego^ i kwasu solnegp oraiz chlorku benzylu wytworzyc zasade — 4 —Wecioraedowa i nastepnie przylaczyc siar- czatti dwumaetylowy w sposób zwykly. Przy takim sppsobie postepowania potrzebna jest tylko czesc wyzej zastosowanego siarcza¬ nu dwumetylowego.Nastepnie zabarwiony material poddaje sie obróbce nastepujacej* 10 kg bawelny zabarwionej 3% -owym roztworem brpnatu Pegu (patrz Colour In- dex, 1924, strona 362), poddaje sie dziala¬ niu 20-krotnej ilosci cieczy kapielowej, za¬ wierajacej, w litrze 1,5 — 3 g wyzej wspom¬ nianego okolo 30% -owego produktu w tem¬ peraturze 35 — 40°C w ciagu % godziny.Otrzymane zabarwienie wykazuje oprócz zwiekszonej odpornosci na dzialanie wody równiez znacznie wieksza odpornosc w pra¬ niu.Przyklad III. 10 kg bawelny barwi sie 3%-owym roztworeim blekitu siriusowego BR (ScliuliLz, Farbstofftabellen, tom II, str. 197) i, jak podano w przykladzie I, pojddai- je sie dzialaniu kapieli, zawierajacej w 1 litrze 3 — 5 g 10%-owego roztworu czwar¬ torzedowego zwiazku amonowego, który otrzymuje sie przez dalsze alkylowanie produktu kondensacji, wytworzonego z jed- nochlorku (dwu - monoetanoloamino) - cy- jamurawegb i wieloetylenodwuamin, np. za pomoca siarczanu dwumetylowego lub eslru p - toluenosulfometylowego.Otrzymane zabarwienia wykazuja o- prócz zwiekszonej odpornosci na gotowa¬ nie z kwasami i t. d. równiez wieksza od¬ pornosc w praniu.Przyklad IV. Do roztworu 99,2 kg mie¬ szaniny wieloetylenodwuamin w 125 kg trójchloroetylenu wprowadza sie powoli mieszajac w temperaturze 20 — 30°C roz¬ twór 19 kg chlorku oksalylowegoi w mniej wiecej 120 kg trójchloroetylenu i podnosi temperature powoli do 60 — 70°C. Po od¬ destylowaniu trójchloroetylenu otrzymuje sie produkt kondensacji jako chlorowodo¬ rek w postaci zóltego syropu, z którego mozna wydzielic wolna zasade przez doda¬ nie roztworu sody. Zarówno sól, jak i za¬ sada sa latwo rozpuszczalne w wodzie.Przez traktowanie wodnego roztworu zasady siarczanem dwumetylowym z do¬ datkiem sody wi znany sposób otrzymuje sie czwartorzedowy zwiazek anionowy. 10 kg wyrobów bawelnianych, zabarwio¬ nych 3%-owym rozitWoreni blekitu siriuso¬ wego BR (Schultz, Farbstofftabellen, tom II, str. 197), poddaje sie dzialaniu kapieli w ilosci 20-krotnej, zawierajacej 300 g 10%-owego roztworu czwartorzedowej soli amonowej, w temperaturze 30 — 35°C w ciagu 20 — 30 minut. Wyroby otrzymane po tej obróbce wykazuja oprócz zwiekszo¬ nej odpornosci na dzialanie wody równiez znacznie lepsza odpornosc w praniu.Jesli zamiast wyzej stosowanego srodka do dodatkowej obróbki stosuje sie odpo¬ wiednia ilosc czwartorzedowego zwiazku amonowego, otrzymanego z wieloetyleno- dwuaminy i chlorku chloroacetylowego, uzyskuje sie jeszcze lepsza odpornosc w praniu.Przyklad V. 146 kg wieloetylenodwu- aminy miesza sie z 35 kg czystego biuretu albo podwójna iloscia surowego biuretu, otrzymanego przez wprowadzanie chloru do stopionego mocznika w temperaturze 130 —¦ 120°C, i ogrzewa mieszanine w ciagu kilku godzin do 135 — 140°C. Nastepuje konden¬ sacja; z wydzieleniem amoniaku. Po ochlo¬ dzeniu otrzymuje sie produkt kondensacji jako jasnobarwny syrop.Jesli wodny roztwór zasady, wytworzo¬ nej wedlug sposobu mniejszego, alkyluje sie w dalszym ciagu w znany sposób za pomo¬ ca siarczanu dwumetylowego z dodatkiem sody, to- otrzymuje sie wodny roztwór so¬ li, wytworzonej z siarczanu metylowego i zasady amonowej, która moze byc uzyta w nastepujacy sposób. 10 kg pasm bawelny zabarwia sie w znany sposób za pomoca 3 % -owego roztworu blekitu siriusowego BR (Schultz, Farbstoffabellen, wydanie 7, tom II, str. 197). Wyplukany towar traktu- - 5 -je sie nastepnie w 200 1 kapieli, zawiera¬ jacej w 1 litrze 1 g sody i 1,5 — 2g 10%- owego roztworu wyzej przytoczonego czwartorzedowego zwiazku amonowego.Zabarwienia, otrzymane po tej obróbce, wykazuja odpornosc na pranie w roztwo¬ rach mydla albo mydla i sody. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wytwarzania zasadowych produktów kondensacj i alifatycznych zwiazków wieloaminowych oraz wytwarza¬ nia z nich czwartorzedowych zwiazków a- monowych, znamienny tym, ze co najmniej 1 molem wieloaiminy alifatycznej dziala sie badz na zwiazki, które zawieraja co naj¬ mniej 2 grupy atcylujace, zwlaszcza na chlorowcopochodne kwasu cyjarmirowego, badz na zwiazki, zawierajace co najmniej jedna grupe acylujaca i alkylujaca,
2. 2. , Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze produkty reakcji nie rozpuszczaja¬ ce sie w wodzie poddaje sie dzialaniu tlen¬ ków alkylenowych w celu przeprowadzenia tych produktów w stan rozpuszczalny w wodzie.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze otrzymane produkty przeprowadza sie dzialaniem srodków alkylujacych i aralkylujacych w czwartorzedowe zwiazki amonowe. I. G. Farbenindustrie Aktiengesellschaft. Zastepca: Inz. F. Winnicki, rzecznik patentowy. t)ruk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL