PL27724B1 - Sposób wytwarzania imidazolin o duzym ciezarze czasteczkowym. - Google Patents

Description

Wykryto, ze otrzymuje sie w bardzo prosty sposób imidazoliny o duzym cieza¬ rze czasteczkowym, podstawione przy 2 a- tomie wegla resztami alifatycznymi, jesli bedzie sie ogrzewalo do wyzszych tempe¬ ratur, zwlaszcza powyzej 230°C, mieszani¬ ny, skladajace sie z wyzszych kwasów tlu¬ szczowych i z zasad zawierajacych jedna pierwszorzedowa grupe aminowa i druga pierwszorzedowa lub drugorzedowa grupe aminowa, którc znajduja sie wzgledem sie¬ bie w polozeniu 1,2, oraz z soli wytworzo¬ nych z mocnych kwasów i takich zasad.Jako zasady z jedna pierwszorzedowa grupa aminowa i druga pierwszorzedowa lub drugorzedowa grupa aminowa w polo¬ zeniu 1,2 wzgledem siebie mozna podac: e- tylenodwuamine, ponadto takie produkty, jak dwuetylenotrójamina, trójetylenoczte- roamina, czteroetylenopiecioamina itd., na¬ stepnie takie homologi etylenodwuaminy, jak 1,2 - propylenodwuamina, 2,3 - butyle- nodwuamina, N - metyloetylenodwuamina itd.Jako mocne kwasy, tworzace sole, sto¬ suje sie przede wszystkim kwasy mineral¬ ne, jak np. kwasy chlorowcowodorowe.Jako wyzsze kwasy tluszczowe stosuje sie kwasy alifatyczne o wiecej niz 8 ato¬ mach wegla w czasteczce, jak np. kwas lau- rynowy, kwas stearynowy, palmitynowy, o- lejowy, nastepnie mieszaniny tych kwasów, 0otrzymywane podczas zmydlania tluszczów naturalnych, jak oliwy, loju, oleju palmo¬ wego itcl, poza tym kwasy cykloalifatycz- ne, jak np. kwasy naftenowe itd. Kwasy tluszczowe mozna zastapic równiez ich od¬ powiednimi pochodnymi, jak estrami, ami¬ dami, bezwodnikami albo haloidkami, przy czym zaleznie od wyboru pochodnej, prze¬ znaczonej do uzytku, mozna ewentualnie zaniechac stosowania wolnej zasady albo soli tej zasady, Wedlug szczególnie korzystnego sposo* bu wykonywania wynalazku niniejszego mieszaniny lub zwiazki, stosowane wedlug wynalazku, ogrzewa sie do temperatur 250 — 290°C, Jesli np, stosuje sie mieszanine kwasu laurynowego, etylenodwuaminy i chlorowodorku etylenodwuaminy, to chlo¬ rowodorek, tworzacy osad na dnie, szybko rozpuszcza sie w tej temperaturze juz przy bardzo lagodnym mieszaniu powodujac przy tym jednoczesnie powstawanie chlo¬ rowodorku undecyloimidazoliny. Reakcje te mozna równiez przeprowadzac w tempera¬ turze ponizej 250°C; wówczas ogrzewa sie dluzej. Jest rzecza korzystna stosowanie prózni podczas drugiej polowy przebiegu kondensacji.Jezeli podczas kondensacji zastosuje sie, jako material wyjsciowy, mieszanine kwasów tluszczowych, aminy i chlorowo¬ dorku aminy, to mieszanine tych trzech skladników dobiera sie tak, azeby na jeden mol kwasu tluszczowego albo jego pochod¬ nej przypadalo co najmniej po jednym molu dwuaminy i kwasu mineralnego, zwia¬ zanego z ta dwuamina w postaci soli. Prz\ uzyciu 1 mola kwasu laurynowego stosuje sie zatem pól mola etylenodwuaminy oraz pól mola chlorowodorku etylenodwuaminy odpowiednio do równania: C^H^COOH + Va NH2C2H,NH2 + 72 (NH2C2H,NH2.2 HCl) = ,NH- CH2 CnH22tC / . HCl + 2 H20 N -CH2 i otrzymuje sie chlorowodorek undecylo- dwuaminy, i ogrzeje jeden mol tego zwiaz- imidazoliny. ku dwuacylowego z jednym molem chloro- Jezeli jako pochodna kwasu lauryno- wodorku etylenodwuaminy mniej wiecej do wego zastosuje sie dwulauroyloetylenodwu- 250 — 290°C, to otrzymuje sie wedlug rów- amine, która na jeden mol kwasu lauryno- nania: wego zawiera pól mola zwiazanej etyleno- CuH^CONHC^H.NHCOC^H^ + NH2C2HANH2. 2 HC/= sNH-CH2 2CnH23C \ .HCl+2H20 \ ~CH2 t równiez chlorowodorek undecyloimidazoli- royloetylenodwuaminy, który na jeden mol ny z wydajnoscia prawie równa teoretycz- kwasu tluszczowego zawiera juz jeden mol nej. etylenodwuaminy i jeden mol kwasu solne- Jesli natomiast jako material wyjscio- go, to wystarczy sam ten chlorowodorek o* 41 wy zastosuje sie chlorowodorek jednolau- grzac do 250* — 300°C, aby z doskonala - 2 —wydajnoscia otrzymac chlorowodorek uh- decyloimidazoliny.Pod dzialaniem soli aminowych, zwla¬ szcza ich chlorowodorków, w stosunkowo wysokiej temperaturze reakcji nastepuje o- czywiscie rozszczepienie wytworzonych po¬ czatkowo amidów kwasowych, jak to wy¬ nika wyraznie z przykladu, w którym za¬ stosowano dwulauroyloetylenodwuamine, a nastepnie tworzenie sie chlorowodorku imi- dazoliny. Równiez Philips (Journal of the Chemical Society of London, rocznik 1928, str. 2393 i nastepne; Chemisches Zentral- blatt, 1928, tom 2f str. 2466) przypuszcza, ze wytwarzanie benzimidazolów albo imi- dazolin z acylowych pochodnych odpowie¬ dnich dwuamin przez gotowanie z kwasem solnym zachodzi w ten sposób, iz najpierw amid kwasowy zostaje zmydlony i dopiero pózniej nastepuje tworzenie sie benzimida- zolu wzglednie imidazoliny.Te imidazoliny o wiekszym ciezarze czasteczkowym sa w postaci swych soli la¬ two rozpuszczalne w wodzie, pienia sie i wykazuja dobre wlasciwosci zwilzajace.Mozna je z powodzeniem stosowac do po¬ lepszania zabarwien na roslinnych materia¬ lach wlóknistych.Do czasteczki tych zwiazków mozna sposobaitii znanymi z patentu francuskiego nr 796 917 wprowadzac grupy sulfonowe.Te sulfoniany imidazolin o duzym ciezarze czasteczkowym sa równiez bardzo cennymi srodkami pomocniczymi w przemysle wló¬ kienniczym, jako srodki zwilzajace, pienia¬ ce, srodki do prania, srodki emulgujace i rozpraszajace.Przyklad I. Do mieszalnika, zaopa¬ trzonego w termometr, wprowadza sie: 284 czesci wagowych kwasu stearyno¬ wego, 93 czesci wagowych chlorowodorku e- tylenodwuaminy i 56 czesci wagowych wodzianu etyleno- dwuaminy.Mieszanine te ogrzewa sie do 120°C mieszajac. Poczawszy od tego punktu w ciagu 90 minut podnosi sie temperature do 185°C, przy czym w temperaturze 170° — 185°C przedestylowuje niewielka ilosc przezroczystej cieczy (wodzianu etyleno- dwuaminy i wody). Nastepnie ogrzewa sie mieszanine w ciagu 30 minut do 230°C, a w ciagu dalszych 15 minut — do 290°C, Mase reakcyjna po ewentualnym podniesieniu temperatury do 300aC utrzymuje sie w tej temperaturze w ciagu krótkiego czasu, po¬ bierajac z niej próbki, które sie bada na rozpuszczalnosc w wodzie. Skoro produkt bedzie sie juz rozpuszczal w wodzie dajac roztwory przezroczyste, przerywa sie dal¬ sze ogrzewanie i pozostawia sie mase re¬ akcyjna do ostygniecia. Masa reakcyjna, zabarwiona brunatno i krzepnaca w posta¬ ci krystalicznej podczas oziebiania, sklada sie prawie wylacznie z chlorowodorku hep- tadecyloimidazoliny.Wolna zasade otrzymuje sie w znany sposób przez rozpuszczenie chlorowodorku w wodzie i wydzielenie zasady wodorotlen¬ kami potasowców, po czym zasade bezpo¬ srednio odsacza sie albo mozna ja wycia¬ gnac benzenem. W celu dalszego oczysz¬ czenia mozna produkt przekrystalizowac z mieszaniny, zlozonej z 3 czesci wagowych alkoholu metylowego i 1 czesci wagowej wody, przy czym otrzymuje sie 2 - hepta- decyloimidazoline wykrystalizowana w po¬ staci blaszek o punkcie topnienia 94 — 95°C.Przyklad II. W przyrzadzie, opisanym w przykladzie I, ogrzewa sie mieszanine, skladajaca sie z 130 g kwasu laurynowego, 40 g wodzianu etylenodwuaminy i 60 g chlorowodorku etylenodwuami¬ ny. jak opisano w przykladzie L Gdy próbka masy reakcyjnej bedzie sie dobrze rozpu¬ szczala w wodzie, przerywa sie ogrzewa¬ nie. Podczas oziebiania masa reakcyjna — 3. —krzepnie w postaci krystalicznej; sklada sie ona z chlorowodorku 2 - undecyloimi- dazoliny. Zasade, otrzymana z tego chloro¬ wodorku w zwykly sposób, mozna w celu dalszego oczyszczenia przekrystalizowac z 50%-owego alkoholu, przy czym otrzymu¬ je sie ja w postaci bezbarwnych platków o punkcie topnienia 82°C.Przyklad III. W przyrzadzie, opisa¬ nym w przykladzie I, ogrzewa sie miesza¬ nine, skladajaca sie z 140 g kwasu olejowego i 15 g wódziami etylenodwuaminy do 180*0, przy czym poczatkowo nieco pie¬ niaca sie masa po oddestylowaniu wody wrze spokojnie* Po ostudzeniu do 120°C dodaje sie jeszcze 15 g wodzianu aminy i ponownie ogrzewa mase reakcyjna do 180°C. Wówczas dodaje sie 37,5 chlorowo¬ dorku etylenodwuaminy, po czym tempe¬ rature masy reakcyjnej w ciagu 15 minut podnosi sie do 280°C i utrzymuje na tym poziomie w ciagu 10 minut. Nastepnie stu¬ dzi sie mase reakcyjna do 120°C, dodaje jeszcze raz 10 g wodzianu etylenodwuami¬ ny i ogrzewa mieszanine te w ciagu 20 mi¬ nut mniej wiecej do 300*0 utrzymujac te temperature dopóty, az próbka masy reak¬ cyjnej bedzie sie dobrze rozpuszczala w wodzie, po czym natychmiast przerywa sie ogrzewanie.W ten sposób otrzymuje sie chlorowo¬ dorek 2 ~ heptadecenyloimidazoliny jako pólstala brunatno zabarwiona mase, która w wodzie rozpuszcza sie z wytworzeniem przezroczystego roztworu mocno pieniacego sie, z którego w zwykly sposób mozna wy¬ osobnic zasade.Przyklad IV, 10 g estru etylowego kwasu olejowego, 2 g wodzianu etyleno - dwuaminy i 3 g chlorowodorku etyleno - dwuami¬ ny ogrzewa sie, jak podano w przykladzie I, z ta róznica, ze mase reakcyjna w celu zmydlenia estru utrzymuje sie w ciagu 5 — 10 minut w temperaturze 120 — 130°C Wodny roztwór chlorowodorku heptadecer nyloimidazoliny traktuje sie mala iloscia wegla aktywnego, po czym za pomoca lugu sodowego otrzymuje sie z tego roztwo¬ ru wolna zasade z bardzo dobra wydaj¬ noscia.Przyklad V. 8,5 g dwulauroyloetyleno- dwuamidu ogrzewa sie z 3,3 g chlorowo¬ dorku etylenodwuaminy w otwartej kolbce mieszajac, przy czym po 5 — 10 minutach mieszanina reakcyjna osiaga temperature 270 — 280aC. Nastepnie ogrzewa sie ja w ciagu dalszych 10 minut do 280 — 290CC, przy czym chlorowodorek przewaznie prze¬ chodzi do roztworu. Wzieta próbka rozpu¬ szcza sie dobrze w wodzie.Z wodnego roztworu produktu reakcji straca sie za pomoca lugu sodowego unde- cyloimidazoline z wydajnoscia prawie ilo¬ sciowa.Przyklad VI. 10 g chlorowodorku jed- nolauroyloetylenodwuaminy ogrzewa sie w ciagu 5 — 10 minut do 260 — 280°C i w ciagu dalszych 5 — 10 minut do 285 — 295°C. Powstaje chlorowodorek undecylo- imidazoliny. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wytwarzania imidazólin o duzym ciezarze czasteczkowym, znamienny tym, ze mieszanine, skladajaca sie z jedne¬ go lub kilku kwasów tluszczowych o duzym ciezarze czasteczkowym, ich pochodnych, produktów podstawienia i soli, ogrzewa sie do wyzszych temperatur, zwlaszcza powy¬ zej 230°C, z etylenodwuamina, jej homolo- gami i produktami podstawienia w obecno¬ sci soli wytworzonych z mocnych kwasów i tych amin.
2. 2. Odmiana sposobu wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze etylenodwuamine, jej homologi i produkty podstawienia, dwuacy- lowane kwasami tluszczowymi o duzym ciezarze czasteczkowym, ogrzewa sie do — 4 —Wyzszych temperatur z solami wytworzo¬ nymi z mocnych kwasów i tych amin.
3. 3. Odmiana sposobu wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze sole wytworzone z moc¬ nych kwasów i etylenodwuaminy, jej ho- mologów i produktów podstawienia, jedno- acylowanych kwasami tluszczowymi o du¬ zym ciezarze Czasteczkowym, ogrzewa sie do wyzszych temperatur, Edmund Waldmann. August Chwala. Zastepca: M. Skrzypkowski, rzecznik patentowy. Druk L Boguslawskiego i Ski, Warezawa. PL