SU1315453A1 - Способ получени растворов четвертичных аммониевых солей - Google Patents

Abstract

Изобретение касаетс  четвертичных аммониевых солей формулы tY-M-Yj (k:n).X- (I), где М - 5- или 6-членное гетероциклическое основание с двум  атомами азота; Y - (ОН)-СК2С1 или -CHj-CH-CRj-U; ,2; ,2,3; X - анион кислоты. который используют дл  обработки целлюлиз ных материалов. Повышение качества 1 достигаетс  использованием в способе другого амина, т.е. гетероциклического основани , растворител  и режима нагревани . Синтез 1 ведут реакцией эпихлоргидрида (ЭХГ), 5- или 6-членного гетероциклического основани , незамещенного или замещенного С -С4-алкш1ами (ОС), в среде воды при 60-90 0 в присутствии эквивалентного количества кислоты (КС), причем ЭХГ с температурой 25-90 С добавл ют в раствор смеси КС и ОС, имеющей температуру не выше . Далее в случае необходимости . реакционную смесь обрабатывают 50%-ным раствором NaOH. Полученный водный раствор I содержит до 74% I, выход до 79%. Обработка хлопчатобумажных тканей сол ми I увеличивает угол релаксации. 5 ил. (Л с со СП сл ОО

Description

Изобретение относитс  к химии, конкретнее к способу получени  растворов четвертичных аммониевых солей общей формулы

CY-M-Yf-- X-

где М - п ти- или шестичленный цикл с двум  атомами азота, такой как пиразин, пиперазин, пири- дазин, пиримидин, пиразол, пиразолин, пиразолидин и имидазол, причем у атома азота могут быть алкильные заместители с 1-4 атомами углерода; Y - CHjCH-CKj или -CH CHCHjCl;

dОН

X - анион сильной минеральной или органической кислоты; k или 2; , 2 или 3,

использующихс  дл  обработки целлюлоных материалов.

Известен способ получени  растворов четвертичных аммониевых солей путем взаимодействи  эквивалентных количеств эпихлоргидрина и триалкил- амина, в частности диметилциклогекси амина, в среде 1,2-дихлорэтана при 50°С (за вка ФРГ № 2056002,

кл. С 07 D 303/36, опублик. 1970).

Целью изобретени   вл етс  повышение качества целевого продукта.

Пример 1. Эмалированный реак тор емкостью 100 л, имеющий обратный холодильник и мешалку, заполн ют 203 кг 36%-ной сол ной кислоты. Постпенно при посто нном охлаждении при

зом.

температура не превысибавл ют 80 кг пиримидина таким обра- 40 охлаждением устанавливают 25°С. При

этой температуре начинают постепенно прибавл ть 184 г эпихлоргидрина. Температура реагирующей смеси начичтобы

ла 70°С. После прибавлени  пиримидина температуру раствора довод т до 40°С и при данной температуре начинают постепенно прибавл ть 184 кг эпихлоргидрина. Температуру реагирующей смеси поддерживают в интервале 40-55°С с помощью охлаждени . После прибавлени  всего эпихлоргидрина охлаждение прекращают и температура реакционной смеси поднимаетс  до 80- 85 С, Реакци  заканчиваетс  через 30 мин после достижени  максимальной температуры. Смесь охлаждают до 25- 30°С, В результате реакции образуетс  водный раствор, содержащий 70% 1,3-бис-(З-хлор-2-гидроксипропил) пиримидиний хлорида. Теоретический выход составл ет 72,3%. Количество

нает произвольно повышатьс . Требу- 45 емую температуру 25-30 С поддерживают с помощью охлаждени  и контролируемой подачи эпихлоргидрина. По- еле подачи необходимого количества эпихлоргидрина прекращают охлаждение 50 и температура смеси произвольно повышаетс  до 65 С. Смесь выдерживают при данной температуре еще 60 мии, Затем реакци  заканчиваетс . Смесь содержит 72j3% i,3-бис-(3-хлор-2-гид 55 роксипропил)-пиразиндиилийацетата. Теоретический выход составл ет 76,1% Пример4. В лабораторной аппаратуре в соответствии с примером 2 раство ют в 203 г 36%-ной сол 13154532

активного вещества определ етс  ар- гентометрически по разнице определени  общего хлора (щелочной гидролиз) и иона-хлора.

Пример2. В стекл нную трех-. горлую колбу с обратным холодильником , термометром и мешгшкой помещают

196 г 50%-ной серной кислоты. Затем постепенно прибавл ют 82 г 1-метил- имидазола. Температуру реакционной смеси устанавливают 80 С и начинают прибавл ть 184 г зпихлоргидрина. Скорость подачи эпихлоргидрина устанавливаетс  таким образом, чтобы тем- пература поддерживалась з интервале 80-90°С. После прибавлени  всего количества эпихлоргидрина реакци  продолжаетс  еще 60 мин. Затем смесь охлаждают до и прибавл ют после- довательно . 160 г 50%-ной гидроокиси натри . Во врем  реакции температура не должна превышать 25°С. После прибавлени  необходимого количества раствора NaOH смесь при посто нном охлаждении реагирует еще 30 мин. Если после окончани  охлаждени  температура реагирующей смеси не повышаетс , то реакци  считаетс  законченной . Количество активного вещества - 1,3-бис(2,3-эпоксипропил)-1-метил- имидазолиндиилийхлорида определ ет- . с  титрованием раствором сол ной кислоты . Содержание активного вещества в данном случае составл ет 67,2%. Теоретический выход продукта 71,1%.

П р и м е р 3. В стекл нной колбе по аналог ии с примером 2 раствор ют в 120 г 50%-ной уксусной кислоты 80 г пиразина. Температуру раствора

нает произвольно повышатьс . Требу- емую температуру 25-30 С поддерживают с помощью охлаждени  и контроируемой подачи эпихлоргидрина. По- еле подачи необходимого количества эпихлоргидрина прекращают охлаждение и температура смеси произвольно повышаетс  до 65 С. Смесь выдерживают при данной температуре еще 60 мии, Затем реакци  заканчиваетс . Смесь содержит 72j3% i,3-бис-(3-хлор-2-гид- роксипропил)-пиразиндиилийацетата. Теоретический выход составл ет 76,1%. Пример4. В лабораторной аппаратуре в соответствии с примером 2 раство ют в 203 г 36%-ной сол ной кислоты 116 г I,4-диметилпипера- зина. Охлаждением смеси температура устанавливаетс  . В течение 2 ч постепенно при посто нном охлаждении прибавл ют 184 г эпихлоргидрина та- КИМ образом, чтобы температура реагирующей смеси составл ла 30-40 С. После окончани  прибавлени  необходимого количества эпихлоргидрина охлаждение прекращают и температура смеси произвольно повышаетс  до 80 С Как только температура смеси начинает понижатьс , реакци  заканчиваетс . Теоретический выход 1,4-бис- -(3-хлор-2-гидроксипропил)-1,4-диме- тилпиперазиндиилийхлорида составл е 73,9%, практический выход 71,1%.

ПримерЗ. В стекл нной аппаратуре по аналогии с примером 2 в 203 г сол ной кислоты раствор ют 80 г пиридазина. При начинают постепенно прибавл ть 184 г эпихлоргидрина . Температуру смеси поддерживают охлаждением в интервале 35-45 С После прибавлени  требуемого количества эпихлоргидрина (2ч) прекращают охлаждение, в результате чего температура произвольно поднимаетс  до . При этой температура смесь

выдерживают 30 мин. Теоретический вы-зо общей формулы I, аналогичны кри- ход составл ет 72,3% 1,2-бис- 3-хлор- вым, представленным на фиг. 1-3. -2-гидроксипропил - пиридазиндиилий- Обработка хлопчатобумажных тка- хлорида. Практический выход состав- ней растворами соединий формулы I л ет 65,7%. увеличивает угол релаксации (.фиг. 4

Примерб. В стекл нной лабо- ,, и 5), что не отмечено дл  известных раторной аппаратуре по аналогии с примером 2 раствор ют в 98 г 50%-ной серной кислоты 68 г пиразола. Температуру смеси устанавливают 80°С и затем в течение 2 ч постепенно прибав- о °бствуют сшивке полимеров, содержа- л ют 184 г эпихлоргидрина. Температипов четвертичных аммониевых соединений .

Механизм действи  полученных соединений отличаетс  тем, что они спощих гидроксильные группы.

туру реакции поддерживают охлаждением в интервале 80-90 с. После прибавлени  необходимого количества вещества смесь выдерживают при 90°С еще 30 мин. Теоретический выход 1,2-бис- -(3-хлор-2-гидроксипропил)-пиразолин- сульфата составл ет 86,3%. Практический выход - 79,2%.

Примёр7. В соответствии со способом, описанным в примере 6, и с тем же количеством остальных химикатов , вместо пиразола примен ют 70 г пиразолина. Теоретический выход 1,2-бис-(3-хлор-2-гидроксипро- пил)-пиразолинсульфата 86,1%. Практический выход 78,8%.

Пример8. В аппаратуре по аналогии с примером 2 в 240 г 50%-ной

уксусной кислоты раствор ют 100 г I ,2-диметилпиразолидина. При постепенно в течение 2 ч прибавл ют 184 г эпихлоргидрина. После прибавлени  необходимого количества эпихлоргидрина смесь выдерживают при 60°С еще 30 мин. Теоретический выход 1,2-(З-хлор-2-гидроксипропил)- -пиразолидиндиилийацетата 76,8%. Практический выход 69,2%.

Целевые соединени  могут примен тьс  дл  обработки полимеров, имеющих гидроксильные группы, такие как крахмал, поливиниловый спирт, опилки, бумага. Катионизированные

с помощью соединений общей формулы 1 полимерные вещества обладают способностью извлекать анионы из водных растворов. Это  вление может быть использовано дл  удалени  анионов красителей при очистке сточных вод.

На фиг. 1-3 приведены сорбционные кривые, характеризующие процесс окраски хлопчатобумажной ткани, из которых следует, что после катиони- зации процесс адсорбции красител  тканью ускор етс .

Сорбционные кривые крахмала или бумаги, катионизированных соединении 5), что не отмечено дл  известных °бствуют сшивке полимеров, содержа-

типов четвертичных аммониевых соединений .

Механизм действи  полученных соединений отличаетс  тем, что они спои 5), что не отмечено дл  известных °бствуют сшивке полимеров, содержа-

щих гидроксильные группы.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ получени  растворов чет- вертичных аммониевых солей формулы

   к k ..

   Y-H-Y Х

   где М - п ти или шестичленный цикл

   с двум  атомами азота, такой . как пиразин, пиперазин, пи- ридазин, пиримидин, пиразол, пиразолин, пиразолидин и имидазол, причем у атомов азота могут быть апкильные заместители с 1-4 атомами углерода; Y -CHjCH-CHj,

   О

   он

   5

   X - анион сильной минеральной или органической кислоты; или 2; , 2 или 3,

   дл  обработки целлюлозных материало взаимодействием эквивалентных коли честв эпихлоргидрина и амина в среде растворител  при повышенной температуре , отличающийс  тем, что, с целью улучшени  качества целевого продукта, в качестве амина используют гетероциклический п ти- или шестичленный амин с двум 

   %

   50

   too

   атомами азота, замещенными или незамещенными алкильными радикалами с 1-4 атомами углерода, в качестве растворител  используют воду, реакцию провод т при 60-90 С в присутствии эквивалентного количества кислоты, прибавл   эпихлоргидрин при 25-90 С в раствор, полученный смешением кислоты с амином при 25-70 с,с после-

   дующей, в случае необходимости, .обработкой реакционной смеси эквивалентным количеством гидроокиси натри  в виде 50%-ного .водного раствора.

   I

   150

   200

   9

   -1

   30- 20- 10-Q

   50

   100ISO

   1риг.1

   200

   gt

   -/

   (/

   150

   wo15 30

   fOO150

   1риг,г

   200 у/Фиг .З

   V V

   cr

   V нэ

   оо

   . 1 feм

   .«

   Составитель Г.Пальмбах Редактор Н.Егорова Техред А.Кравчук

   Заказ 2314/25 Тираж 371Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

   fut.S

   Корректор М.Шароши