European Patent Office © Veröffentlichungsnummer: 0 1 2 9 1 5 8
Office european des brevets A 2
© EUROPÄISCHE P A T E N T A N M E L D U N G
©Anmeldenummer: 84106514.7 © Int.CI.3: C 07 C 91/26
© Anmeldetag: 07.06.84
© Prior'rtat: 15.06.83 DE 3321608 @ Anmelder: Henkel Kommanditgesellschaft auf Aktien Postfach 1100 Henkelstrasse 67
D-4000 Dusseldorf-Holthausen(DE)
© VerSffentlichungstag der Anmeldung:
27.12.84 Patentblatt 84152 © Erfinder: Rutzen, Horst, Dr.
Falkenweg 12
© BenannteVertragsstaaten: D-4018 Langenfeld(DE)
AT BE CH DE FR GB IT LI LU NL SE
@ Erfinder: Boutty,Bernd llbertzweg 1
D-4005 Meerbusch 1(DE)
(54) Verfahren zur Herstellung von quartären Ammoniumverbindungen.
@ Quartare Ammoniumverbindungen mit wenigstens einem langkettigen Hydroxyalkylrest werden hergestellt, indem man das Salz aus einem tertiären Amin und einer schwachen Säure mit einer den langkettigen Hydroxyalkyl- rest einführenden Epoxidverbindung in stöchiometrischem Verhältnis in Wasser bei erhöhter Temperatur unter Normal- druck umsetzt. Die wäßrige Phase des zweiphasigen Reaktionsgemisches weist vor Beginn der Umsetzung einen pH-Wert von wenigstens 7 auf.
CS <
00 iß
0) (M
Q. Ul
Croydon Pnntmg Company Ltd Quartäre Ammoniumverbindungen mit wenigstens
einem langkettigen Hydroxyalkylrest werden hergestellt, indem man das Salz aus einem tertiären Amin und einer schwachen Säure mit einer den langkettigen Hydroxyalkyl- rest einführenden Epoxidverbindung in stöchiometrischem Verhältnis in Wasser bei erhöhter Temperatur unter Normal- druck umsetzt. Die wäßrige Phase des zweiphasigen Reaktionsgemisches weist vor Beginn der Umsetzung einen pH-Wert von wenigstens 7 auf.
Zur H e r s t e l l u n g von q u a r t ä r e n A m m o n i u m v e r b i n d u n g e n g e h t man m e i s t von e i n e m t e r t i ä r e n Amin a u s , das zur Q u a r t ä r -
s t u f e a l k y l i e r t w i r d . Als A l k y l i e r u n g s m i t t e l l ä ß t man d a - b e i ü b l i c h e r w e i s e E s t e r s t a r k e r M i n e r a l s ä u r e n , i n s b e s o n - d e r e A l k y l h a l o g e n i d e , S c h w e f e l - o d e r S u l f o n s ä u r e e s t e r a u f t e r t i ä r e Amine e i n w i r k e n ; g e l e g e n t l i c h w e r d e n auch a n d e r e E s t e r b e n u t z t . Eine w e i t e r e b e k a n n t e M ö g l i c h k e i t zur A l - k y l i e r u n g t e r t i ä r e r Amine s t e l l t d i e R e a k t i o n von n i e d e - ren A l k y l e n o x i d e n mit t e r t i ä r e n Aminen in G e g e n w a r t v o n W a s s e r d a r . D a r ü b e r h i n a u s g i b t es noch e i n e Reihe a n d e -
r e r M ö g l i c h k e i t e n zur H e r s t e l l u n g von q u a r t ä r e n Ammoni- u m v e r b i n d u n g e n aus den l e i c h t z u g ä n g l i c h e n t e r t i ä r e n Aminen ( v g l . J. G o e r d e l e r in H o u b e n - W e y l , Methoden d e r o r g a n i s c h e n C h e m i e , 4. A u f l a g e , Band 1 1 / 2 , S e i t e 592
f f . ) . Q u a r t ä r e A m m o n i u m v e r b i n d u n g e n mit einem oder m e h r e - r e n l a n g e n a l l i p n a t i s c h e n R e s t e n w e i s e n a n t i m i k r o b i e l l e
b e z i e h u n g s w e i s e t e x t i l w e i c h m a c h e n d e und a n t i s t a t i s c h - m a c h e n d e E i g e n s c h a f t e n auf und f i n d e n b r e i t e Anwendung.
Man e r h ä l t d e r a r t i g e V e r b i n d u n g e n , indem man e n t w e d e r t e r t i ä r e Amine mit l a n g e n a l i p h a t i s c h e n R e s t e n a l k y l i e r t o d e r die A l k y l i e r u n g mit A l k y l i e r u n g s m i t t e l n v o r n i m m t , d i e i h r e r s e i t s l a n g e a l i p h a t i s c h e R e s t e e n t h a l t e n , w o b e i
n a t ü r l i c h auch s o w o h l im t e r t i ä r e n Amin a l s auch im A l k y - l i e r u n g s m i t t e l l a n g e a l i p h a t i s c h e o d e r a r o m a t i s c h e R e s t e v o r h a n d e n s e i n k ö n n e n . Ein N a c h t e i l der b e k a n n t e n V e r - f a h r e n z u r H e r s t e l l u n g d e r q u a r t ä r e n A m m o n i u m v e r b i n d u n g e n i s t , daß h ä u f i g u n t e r Druck g e a r b e i t e t w e r d e n muß, g e - l e g e n t l i c h L ö s u n g s m i t t e l e r f o r d e r l i c h s i n d und die A u s - b e u t e m e i s t u n b e f r i e d i g e n d i s t .
In d e r DE-OS 31 36 564 i s t e i n V e r f a h r e n zur H e r s t e l l u n g von q u a r t ä r e n A m m o n i u m v e r b i n d u n g e n b e s c h r i e b e n , bei dem man t e r t i ä r e Amine, d i e t e i l w e i s e in S a l z f o r m v o r l i e g e n , in w ä ß r i g e r P h a s e mit l ä n g e r k e t t i g e n E p o x i d e n , d i e
w e n i g s t e n s e i n e e n d s t ä n d i g e E p o x y g r u p p e a u f w e i s e n , b e i e r h ö h t e r T e m p e r a t u r u n t e r N o r m a l d r u c k u m s e t z t und a n - s c h l i e ß e n d in e i n e m w e i t e r e n V e r f a h r e n s s c h r i t t die z u r v o l l s t ä n d i g e n S a l z b i l d u n g b e n ö t i g t e S ä u r e m e n g e dem Um- s e t z u n g s p r o d u k t h i n z u f ü g t .
Es w u r d e nun e i n V e r f a h r e n zur H e r s t e l l u n g von w e n i g s t e n s e i n e n l a n g k e t t i g e n H y d r o x y a l k y l r e s t e n t h a l t e n d e n q u a r t ä -
r e n A m m o n i u m v e r b i n d u n g e n d u r c h U m s e t z e n von S a l z e n t e r t i - ä r e r Amine in w ä ß r i g e r Phase bei e r h ö h t e r T e m p e r a t u r m i t E p o x i d v e r b i n d u n g e n , d i e w e n i g s t e n s e i n e e n d s t ä n d i g e
E p o x y g r u p p e a u f w e i s e n , g e f u n d e n , b e i w e l c h e m man ohne d e n V e r f a h r e n s s c h r i t t der V e r v o l l s t ä n d i g u n g d e r B a l z b i l d u n g a u s k o m m t . D i e s e s V e r f a h r e n i s t d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß man das S a l z e i n e s t e r t i ä r e n Amins und e i n e r a n o r g a - n i s c h e n o d e r o r g a n i s c h e n S ä u r e in W a s s e r mit e i n e r d e n H y d r o x y a l k y l r e s t e i n f ü h r e n d e n E p o x i d v e r b i n d u n g , die w e - n i g s t e n s e i n e e n d s t ä n d i g e E p o x y g r u p p e und w e n i g s t e n s 6 K o h l e n s t o f f a t o m e a u f w e i s t , in s t ö c h i o m e t r i s c h e m V e r h ä l t - n i s b e i N o r m a l d r u c k und e i n e r T e m p e r a t u r z w i s c h e n 40 u n d 1 0 0 ° C u m s e t z t , wobei die w ä ß r i g e Phase des z w e i p h a s i g e n R e a k t i o n s g e m i s c h e s vor B e g i n n der U m s e t z u n g e i n e n p H - W e r t von w e n i g s t e n s 7 a u f w e i s t .
Als S ä u r e s i n d im Rahmen d i e s e r E r f i n d u n g s o l c h e S ä u r e n o d e r s a u r e S a l z e zu v e r s t e h e n , d i e in einem R e a k t i o n s g e - m i s c h , e n t h a l t e n d pro L i t e r 1 Mol 1 , 2 - E p o x y d o d e c a n , 1 Mol Amin, e i n e dem Amin ä q u i v a l e n t e S ä u r e m e n g e o d e r Menge e i n e s s a u r e n S a l z e s , R e s t W a s s e r , in der w ä ß r i g e n P h a s e nach g r ü n d l i c h e m V e r m i s c h e n bei 20 °C zu einem p H - W e r t von w e n i g s t e n s 7 f ü h r e n . In F ä l l e n , in d e n e n das R e a k t i - o n s g e m i s c h e i n Amin m i t mehr a l s einem t e r t i ä r e n S t i c k - s t o f f a t o m e n t h ä l t , wird e i n e n t s p r e c h e n d e r B r u c h t e i l d e s Amins bzw. des A m i n s a l z e s e i n g e s e t z t , b e i s p i e l s w e i s e
e n t h ä l t das R e a k t i o n s g e m i s c h 1/2 Mol e i n e s D i s a l z e s e i n e s d i t e r t i ä r e n Amins. T y p i s c h e b e v o r z u g t e S ä u r e n , die u n t e r die o b i g e D e f i n i t i o n f a l l e n , s i n d z. B. B o r s ä u r e , K o h l e n - s ä u r e , P h o s p h o r s ä u r e , P h e n o l , C a p r i n s ä u r e und s a u r e S a l z e d e r K o h l e n s ä u r e , P h o s p h o r s ä u r e und der s c h w e f l i g e n S ä u r e ; d e r pK-Wert der g e n a n n t e n S ä u r e n l i e g t z w i s c h e n etwa 4 und etwa 1 3 .
G e e i g n e t e Amine, d i e v o r z u g s w e i s e f ü r das e r f i n d u n g s g e - mäße V e r f a h r e n V e r w e n d u n g f i n d e n , s i n d Amine mit bis zu 3
t e r t i ä r e n S t i c k s t o f f a t o m e n im M o l e k ü l , i n s b e s o n d e r e 1 o d e r 2 t e r t i ä r e n S t i c k s t o f f a t o m e n . Die t e r t i ä r e n A m i n e k ö n n e n an j e d e m S t i c k s t o f f a t o m eine a l i p h a t i s c h e A l k y l - o d e r A l k e n y l - G r u p p e mit etwa 10 bis 20 K o h l e n s t o f f a t o m e n und i m ü b r i g e n A l k y l - , H y d r o x y a l k y l - , A l k e n y l - o d e r A l k y - l e n - G r u p p e n mit h ö c h s t e n s 4, i n s b e s o n d e r e h ö c h s t e n s 3 K o h l e n s t o f - f a t o m e n , e n t h a l t e n , wobei Amine mit S t i c k - s t o f f - S u b s t i t u e n t e n mit a u s s c h l i e ß l i c h k u r z e n a l i p h a t i - s c h e n G r u p p e n mit h ö c h s t e n s 4 K o h l e n s t o f f a t o m e n b e v o r z u g t s i n d . B e i s p i e l e f ü r b e s o n d e r s b e v o r z u g t e t e r t i ä r e Amine s i n d D i m e t h y l e t h a n o l a m i n und T e t r a m e t h y l p r o p y l e n d i a m i n . Ein B e i s p i e l für ein t e r t i ä r e s Amin mit einem a l i p h a t i - s c h e n C10- bis C 2 0 - R e s t i s t L a u r y l d i m e t h y l a m i n . Auch t e r t i ä r e Amine mit e i n e r a r o m a t i s c h e n Gruppe sind g e e i g - n e t .
Die f ü r d i e U m s e t z u n g nach dem e r f i n d u n g s g e m ä ß e n V e r - f a h r e n g e e i g n e t e n 1 , 2 - E p o x y a l k a n e w e r d e n in b e k a n n t e r
W e i s e aus den e n t s p r e c h e n d e n 1 , 2 - M o n o o l e f i n e n bzw. O l e f i n - G e m i s c h e n e r h a l t e n , die b e i s p i e l s w e i s e d u r c h P o l y m e r i - s a t i o n von E t h y l e n mit o r g a n i s c h e n A l u m i n i u m v e r b i n d u n g e n a l s K a t a l y s a t o r e n o d e r d u r c h t h e r m i s c h e s C r a c k e n v o n P a r a f f i n k o h l e n w a s s e r s t o f f e n e r h a l t e n w e r d e n .
Die b e v o r z u g t e n E p o x i d v e r b i n d u n g e n e n t s p r e c h e n e n t w e d e r d e r a l l g e m e i n e n F o r m e l I
in d e r R1 e i n e l i n e a r e o d e r v e r z w e i g t e a l i p h a t i s c h e K o h - l e n w a s s e r s t o f f g r u p p e m i t 4 b i s 24 K o h l e n s t o f f a t o m e n o d e r e i n e Gruppe d e r a l l g e m e i n e n F o r m e l I I
mit n = 4 b i s 16 b e d e u t e t , o d e r s i e e n t s p r e c h e n e i n e m G l y c i d e t h e r d e r a l l g e m e i n e n F o r m e l I I I
in d e r m e i n e n Wert von 1 b i s 10 und R2 W a s s e r s t o f f o d e r e i n e a l i p h a t i s c h e K o h l e n w a s s e r s t o f f g r u p p e mit 1 b i s 24 K o h l e n s t o f f a t o m e n o d e r e i n e G r u p p e der a l l g e m e i n e n F o r - mel I V
b e a e u t e t , mit d e r M a b g a b e , daß d e r G l y c i d e t h e r d e r
F o r m e l I I I w e n i g s t e n s 6 K o h l e n s t o f f a t o m e e n t h ä l t .
B e i s p i e l e f ü r b e v o r z u g t e E p o x y a l k a n e s i n d die V e r o i n - d u n g e n 1 , 2 - E p o x y h e x a n , 1 , 2 - E p o x y o c t a n , 1 , 2 - E p o x y d e c a n ,
1 , 2 - E p o x y d o d e c a n , 1 , 2 - E p o x y t e t r a d e c a n , 1 , 2 - E p o x y h e x a - d e c a n , 1 , 2 - E p o x y o c t a d e c a n . E b e n f a l l s g e e i g n e t s i n d E p o x i d g e m i s c h e , wie zum B e i s p i e l C 1 2 / 1 4 - 1 , 2 - E p o x y a l k a n mit z i r k a 7 0 G e w i c h t s p r o z e n t C12- und z i r k a 30 G e w i c h t s - p r o z e n t C 1 4 - E p o x y a l k a n o d e r C 1 6 / 1 8 - 1 , 2 - E p o x y a l k a n m i t
z i r k a 40 G e w i c h t s p r o z e n t C16- und z i r k a 60 G e w i c h t s p r o z e n t C 1 8 - E p o x y a l k a n . W e i t e r h i n b e v o r z u g t s i n d D i e p o x y a l k a n e mit 8 b i s 20 K o h l e n s t o f f a t o m e n und zwei e n d s t ä n d i g e n E p o x y g r u p p e n , wie b e i s p i e l s w e i s e 1 , 2 - 7 , 8 - D i e p o x y a l k a n e
1 , 2 - 9 , 1 0 - D i e p o x y a l k a n e und ä h n l i c h e V e r b i n d u n g e n . Auch Mono- o d e r D i g l y c i d e t h e r wie H e x a d e c y l m o n o g l y c i d e t h e r u n d 1 , 4 - B u t a n d i o l d i g l y c i d e t n e r s i n d b e v o r z u g t e E p o x i d v e r b i n - d u n g e n mit e n d s t ä n a i g e n E p o x i d g r u p p e n .
E n t s p r e c h e n d der D e f i n i t i o n f ü r die E p o x i d v e r o i n d u n g e n , d u r c h welche die l a n g k e t t i g e n H y d r o x y a l k y l r e s t e in d i e q u a r t ä r e n A m m o n i u m v e r b i n d u n g e n e i n g e f ü h r t w e r d e n ,
b e d e u t e t " l a n g k e t t i g e H y d r o x y a l k y l r e s t e " im Rahmen d e r v o r l i e g e n d e n E r f i n d u n g , daß d i e H y d r o x y a l k y l r e s t e
w e n i g s t e n s 6 K o h l e n s t o f f a t o m e a u f w e i s e n .
Das A m i n s a l z wird z u r U m s e t z u n g mit der E p o x i d v e r b i n d u n g v o r z u g s w e i s e in W a s s e r g e l ö s t e i n g e s e t z t . Man kann d a b e i das A m i n s a l z i n e i n e r a u s r e i c h e n d e n Menge W a s s e r a u f l ö s e n
o d e r die B i l d u n g des S a l z e s v o r n e h m e n , indem man zu d e m in W a s s e r g e l ö s t e n Amin die S ä u r e h i n z u f ü g t und dann d i e so g e b i l d e t e A m i n s a l z l ö s u n g mit d e r E p o x i d v e r b i n d u n g u m - s e t z t . Als e i n e g ü n s t i g e R e a k t i o n s t e m p e r a t u r h a t s i c h 40 b i s 100 °C e r w i e s e n , wobei e i n e T e m p e r a t u r z w i s c h e n 80 und 95 °C s i c h a l s b e s o n d e r s g ü n s t i g h e r a u s g e s t e l l t h a t .
Das n e u e V e r f a h r e n z e i c h n e t s i c h g e g e n ü b e r den V e r f a h r e n des S t a n d e s d e r T e c h n i k d a d u r c h a u s , daß es in nur e i n e m V e r f a h r e n s s c h r i t t d i e g e w ü n s c h t e n q u a r t ä r e n A m m o n i u m v e r - b i n d u n g e n in h o h e r R e i n h e i t m i t g r o ß e n A u s b e u t e n l i e - f e r t .
E r f i n d u n g s g e m ä ß h e r g e s t e l l t e R e a k t i o n s p r o d u k t e mit e i n e m l a n g k e t t i g e n H y d r o x y a l k y l r e s t und e i n e m C10- bis C 2 0 - A l - k y l r e s t o d e r e i n e m a r o m a t i s c h e n R e s t o d e r zwei A l k y l - o d e r A l k e n y l - R e s t e n mit h ö c h s t e n s etwa 10 K o h l e n s t o f f - a t o m e n und im ü b r i g e n k u r z k e t t i g e n A l k y l - R e s t e n w e i s e n a n t i m i k r o b i e l l e E i g e n s c h a f t e n a u f . Mit z u n e h m e n d e r A n z a h l und K e t t e n l ä n g e von l a n g k e t t i g e n R e s t e n w e i s e n die R e a k -
t i o n s p r o d u k t e z u n e h m e n d a u s g e p r ä g t e t e x t i l w e i c h m a c h e n d e und a n t i s t a t i s c h m a c h e n d e E i g e n s c h a f t e n a u f . Je n a c h c h e m i s c h e r K o n s t i t u t i o n d e r V e r b i n d u n g e n s i n d g l e i t e n d e Ü b e r g ä n g e zu b e o b a c h t e n .
B e s o n d e r s w e r t v o l l e V e r b i n d u n g e n mit einem C10- b i s C 2 0 - A l k y l - o d e r A l k e n y l - R e s t und e i n e m C10- b i s
C 2 0 - H y d r o x y a l k y l - R e s t und im ü b r i g e n k u r z e n R e s t e n e r h ä l t man, i n d e m man e i n t e r t i ä r e s Amin, das s i c h von C10- b i s
C 2 0 - F e t t s ä u r e n a b l e i t e t und im ü b r i g e n zwei C i - b i s C4 - A l k y l g r u p p e n a u f w e i s t , mit e i n e m ClO - b i s C 2 0 - E p o x y - a l k a n u m s e t z t . Ein V e r f a h r e n zur H e r s t e l l u n g d e r a r t i g e r
V e r b i n d u n g e n i s t d a h e r ein b e v o r z u g t e r G e g e n s t a n d d e r v o r l i e g e n d e n E r f i n d u n g . Die V e r w e n d u n g der V e r f a h r e n s p r o - d u k t e a l s T e x t i l w e i c h m a c h e r o d e r - a n t i s t a t i k a bzw. a l s A n t i m i k r o b i k a i s t e i n w e i t e r e r G e g e n s t a n d der E r f i n d u n g . E i n e V e r w e n d u n g e r f o l g t b e i s p i e l s w e i s e in f l ü s s i g e n M i t -
t e l n zur W ä s c h e n a c h b e h a n d l u n g , d i e n e b e n dem e r f i n d u n g s - gemäß h e r g e s t e l l t e n W i r k s t o f f z u s ä t z l i c h w e n i g s t e n s e i n e w e i t e r e V e r b i n d u n g aus der Gruppe T r ä g e r m i t t e l , L ö s u n g s - m i t t e l , V e r d ü n n u n g s m i t t e l , E m u l g a t o r , F a r b s t o f f , D u f t - s t o f f , K o n s e r v i e r u n g s m i t t e l , V i s k o s i t ä t s s t e l l m i t t e l , T r ü - b u n g s m i t t e l u n d e v e n t u e l l w e i t e r e ü b l i c h e Z u s a t z s t o f f e e n t h a l t e n .
M i t t e l zur W ä s c h e n a c h b e h a n d l u n g h a b e n b e i s p i e l s w e i s e f o l - g e n d e Z u s a m m e n s e t z u n g :
Auch wenn man d i e V e r f a h r e n s p r o d u k t e zu e n t s p r e c h e n d z u s a m m e n g e s e t z t e n W a s c h m i t t e l n , d i e w e n i g s t e n s e i n e w a s c h a k t i v e V e r b i n d u n g e n t h a l t e n , h i n z u f ü g t , k ö n n e n s i e e i n e w e i c h m a c h e n d e W i r k u n g e n t f a l t e n . D e r a r t i g e W a s c h m i t - t e l b a s i e r e n v o r z u g s w e i s e a u f R e z e p t u r e n mit n i c h t i o n i - s c h e n T e n s i d e n . T r ä g t man die V e r f a h r e n s p r o d u k t e g e g e b e - n e n f a l l s zusammen mit ü b l i c h e n H i l f s - und Z u s a t z s t o f f e n a u f t e x t i l e F l ä c h e n g e b i l d e a l s T r ä g e r a u f , k ö n n e n d i e s e a u c h a l s T u m b l e r h i l f s m i t t e l V e r w e n d u n g f i n d e n .
B E I S P I E L E
Die f o l g e n d e n B e i s p i e l e b e s c h r e i b e n das e r f i n d u n g s g e m ä ß e V e r f a h r e n , b e i dem mit u n t e r s c h i e d l i c h e n A u s g a n g s s t o f f e n u n t e r s c h i e d l i c h e V e r f a h r e n s p r o d u k t e h e r g e s t e l l t w u r d e n . Die V e r f a h r e n s w e i s e war wie f o l g t : Die 1/2 Mol E p o x i d ä q u i - v a l e n t e Menge Amin wurde mit W a s s e r v e r d ü n n t . Zu der w ä ß - r i g e n A m i n l ö s u n g wurde d i e dem Amin ä q u i v a l e n t e M e n g e S ä u r e g e g e b e n und a l l e s g r ü n d l i c h v e r m i s c h t . A n s c h l i e ß e n d f ü g t e man d i e dem Amin ä q u i v a l e n t e Menge E p o x y v e r b i n d u n g h i n z u , t e m p e r i e r t e d i e z w e i p h a s i g e M i s c h u n g auf 20 °C u n d f ü l l t e mit W a s s e r von 20 °C auf 500 ml R e a k t i o n s a n s a t z a u f . Man l i e ß 6 S t u n d e n bei 95 °C u n t e r R ü h r e n r e a g i e r e n u n d v e r f o l g t e d i e E p o x i d z a h l a l s Maß f ü r d i e U m s e t z u n g im V e r - l a u f d e r R e a k t i o n .
B e i s p i e l 1
44,6 g ( 0 , 5 Mol) D i m e t h y l e t h a n o l a m i n wurden mit i n s g e s a m t 3 2 4 , 9 g W a s s e r v e r d ü n n t und mit 31,0 g (0,5 Mol) B o r s ä u r e v e r m i s c h t . Man e r h i e l t e i n e k l a r e , f a r b l o s e L ö s u n g . N a c h E r h i t z e n d e r Lösung auf 95 °C s e t z t e man 94,0 g ( 0 , 5 M o l ) 1 , 2 - E p o x y d o d e c a n ( E p o x i d z a h l 8 , 5 1 , M o l g e w i c h t 1 8 8 , 0 ) i n e i n e r P o r t i o n zu und r ü h r t e 6 S t u n d e n l a n g . B e r e i t s n a c h 3 S t u n d e n war e i n e h o m o g e n e , k l a r e L ö s u n g ( E p o x i d z a h l = . 0 ) e n t s t a n d e n . Die A n a l y s e der L ö s u n g e r g a b pro 100 g L ö s u n g 9 4 , 8 mval 2 - H y d r o x y d o d e c y l - 2 - h y d r o x y e t h y l d i m e t h y l -
a m m o n i u m - d i h y d r o g e n b o r a t . B e i s p i e l e 2 b i s 8
In g l e i c h e r Weise w i e z u v o r b e s c h r i e b e n w u r d e n das P h e n o - l a t , das t e r t i ä r e P h o s p h a t , das - d i n a t r i u m p h o s p h a t , d a s - n a t r i u m h y d r o g e n p h o s p h a t , das - n a t r i u m c a r b o n a t und d a s - n a t r i u m s u l f i t s o w i e das N,N - B i s - ( 2 - h y d r o x y d o d e c y l ) - t e t r a m e t h y l p r o p y l e n d i a m m o n i u m - b i s - ( n a t r i u m h y d r o g e n p h o s - p n a t ) h e r g e s t e l l t ( E i n z e l h e i t e n s i e h e T a b e l l e 1 ) .
B e i s p i e l 9
In a n a l o g e r Weise w u r d e aus 9 2 , 7 g ( 0 , 5 Mol) D i m e t h y l d e c y l - a m i n , 8 0 , 6 g ( 0 , 5 Mol) 1 , 2 - E p o x y d e c a n ( E p o x i d z a h l 9 , 9 3 , M o l g e w i c h t 1 6 1 , 1 ) und 3 0 , 9 g ( 0 , 5 Mol) B o r s ä u r e in 6 0 2 , 8 g W a s s e r D e c y l - 2 - h y d r o x y d e c y l - d i m e t h y l a m m o n i u m d i h y d r o g e n -
b o r a t in 2 5 % i g e r L ö s u n g h e r g e s t e l l t ( E i n z e l h e i t e n s i e h e T a b e l l e 1 ) . Die e r f i n d u n g s g e m ä ß h e r g e s t e l l t e V e r b i n d u n g
h a t g u t e a n t i m i k r o b i e l l e W i r k u n g , i n s b e s o n d e r e g e g e n P s e u d o m o n a s A e r o g i n o s a .
1 . V e r f a h r e n z u r H e r s t e l l u n g von q u a r t ä r e n A m m o n i u m v e r - b i n d u n g e n , d i e w e n i g s t e n s e i n e n l a n g k e t t i g e n H y d r o x y - a l k y l r e s t e n t h a l t e n , d u r c h U m s e t z e n e i n e s S a l z e s e i n e s t e r t i ä r e n Amins mit e i n e r den l a n g k e t t i g e n H y d r o x y a l - k y l r e s t e i n f ü h r e n d e n E p o x i d v e r b i n d u n g in w ä ß r i g e r
P h a s e b e i e r h ö h t e r T e m p e r a t u r , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß man das S a l z e i n e s t e r t i ä r e n Amins und e i n e r a n o r - g a n i s c h e n o d e r o r g a n i s c h e n S ä u r e in W a s s e r mit e i n e r E p o x i d v e r b i n d u n g , d i e w e n i g s t e n s e i n e e n d s t ä n d i g e E p o x y g r u p p e und w e n i g s t e n s 6 K o h l e n s t o f f a t o m e a u f - w e i s t , in s t ö c h i o m e t r i s c h e m V e r h ä l t n i s bei N o r m a l d r u c k und e i n e r T e m p e r a t u r z w i s c h e n 40 und 1 0 0 ° C u m s e t z t , wobei d i e w ä ß r i g e P h a s e des z w e i p h a s i g e n R e a k t i o n s g e - m i s c h e s vor B e g i n n d e r U m s e t z u n g e i n e n pH- Wert v o n w e n i g s t e n s 7 a u f w e i s t .
2. V e r f a h r e n n a c h A n s p r u c h 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das t e r t i ä r e Amin 1 b i s 3 t e r t i ä r e S t i c k s t o f f - a t o m e , i n s b e s o n d e r e 1 o d e r 2 t e r t i ä r e S t i c k s t o f f a t o m e a u f w e i s t .
3. V e r f a h r e n n a c h den A n s p r ü c h e n 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n - z e i c h n e t , daß das t e r t i ä r e Amin A l k y l - , H y d r o x y a l k y l - , A l k e n y l - o d e r A l k y l e n - G r u p p e n mit j e w e i l s h ö c h s t e n s 4 , i n s b e s o n d e r e h ö c h s t e n s 3 K o h l e n s t o f f a t o m e n e n t h ä l t .
4. V e r f a h r e n n a c h den A n s p r ü c h e n 1 b i s 3, d a d u r c h g e k e n n - z e i c h n e t , daß das t e r t i ä r e Amin D i m e t h y l e t h a n o l a m i n o d e r T e t r a m e t h y l p r o p y l e n d i a m i n i s t .
5. V e r f a h r e n n a c h den A n s p r ü c h e n 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß d i e S ä u r e a u s g e w ä h l t aus d e r Gruppe B o r s ä u r e , K o h l e n s ä u r e , P h o s p h o r s ä u r e , P h e n o l , C a p r i n s ä u r e und s a u r e n S a l z e n der K o h l e n s ä u r e ,
P h o s p h o r s ä u r e und s c h w e f e l i g e n Säure i s t .
6. V e r f a h r e n nach den A n s p r ü c h e n 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n - z e i c h n e t , daß man a l s E p o x i d v e r b i n d u n g e n t w e d e r e i n E p o x y a l k a n der a l l g e m e i n e n F o r m e l I
in der R1 eine l i n e a r e o d e r v e r z w e i g t e a l i p h a t i s c h e K o h l e n w a s s e r s t o f f g r u p p e mit 4 b i s 24 K o h l e n s t o f f a t o m e n o d e r e i n e G r u p p e der a l l g e m e i n e n Formel I I
m i t n = 4 bis 16 b e d e u t e t , oder e i n e n G l y c i d e t h e r d e r a l l g e m e i n e n F o r m e l
in der m e i n e n Wert von 1 bis 10 und R 2 W a s s e r s t o f f
o d e r e i n e a l i p h a t i s c h e K o h l e n w a s s e r s t o f f g r u p p e m i t 1 b i s 24 K o h l e n s t o f f a t o m e n o d e r e i n e Gruppe der a l l g e - m e i n e n F o r m e l I V
b e d e u t e t , m i t d e r M a ß g a b e , daß d e r G l y c i d e t h e r d e r F o r m e l I I I w e n i g s t e n s 6 K o h l e n s t o f f a t o m e n e n t h ä l t , m i t dem A m i n s a l z u m s e t z t .
7. V e r f a h r e n n a c h den A n s p r ü c h e n 1 b i s 6, d a d u r c h g e k e n n - z e i c h n e t , daß man e i n e E p o x i d v e r b i n d u n g der F o r m e l I , in d e r R 1
e i n e a l i p h a t i s c h e K o h l e n w a s s e r s t o f f g r u p p e m i t 8 b i s 18 K o h l e n s t o f f a t o m e n b e d e u t e t , mit e i n e m t e r t i ä r e n Amin, das e i n e l i n e a r e A l k y l - o d e r A l k e n y l - g r u p p e m i t 10 b i s 20 K o h l e n s t o f f a t o m e n und im ü b r i g e n zwei C 1 - b i s C4 - A l k y l g r u p p e n a u f w e i s t , u m s e t z t .
8. V e r w e n d u n g der n a c h dem V e r f a h r e n der A n s p r ü c h e 1 b i s 6 h e r g e s t e l l t e n V e r b i n d u n g e n a l s A n t i m i k r o b i k a b z w . a l s T e x t i l w e i c h m a c h e r o d e r - a n t i s t a t i k a -
9. V e r w e n d u n g d e r n a c h dem V e r f a h r e n von A n s p r u c h 7 h e r g e s t e l l t e n V e r b i n d u n g e n a l s T e x t i l w e i c h m a c h e r .
