DE2226869A1

DE2226869A1 - N-alkyl-n'-polyhydroxyalkyl-alkylendiamine

Info

Publication number: DE2226869A1
Application number: DE2226869A
Authority: DE
Inventors: Hans-Werner Dipl Chem D Eckert
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1972-06-02
Filing date: 1972-06-02
Publication date: 1973-12-13
Also published as: US3959378A

Description

D 4485
"N-Alkyl-N'-polyhydroxyalkyl-alkylendiamine"

Die Erfindung betrifft chemische Verbindungen der allgemeinen Formel

R-NH-(CH₂ ^-NH-CH₂- (CHOH)_1n-CH₂-OH,

in der R einen Alkylrest mit 8-24 C-Atomen, η eine .ganze Zahl von 2-6, insbesondere 2 oder 3 und m die Zahl 3 oder 4 bedeuten.

Die erfindungsgemäßen"Verbindungen sind herstellbar durch Umsetzung von. N-Alkyl-alkylendiaminen mit Aldosen der nachstehend genannten Formeln, in der η und m die obige Bedeutung haben und anschließender Hydrierung der Reaktionsprodukte nach den folgenden Reaktionsgleichungen:

R-NH-(CH-) -NH₀ + CHO-(CHOH)-CH₀OH

C. Xl d. i ITi £_

I Erwärmen
3H-(

/ Katalysator

R-NH-(CH₂)_n-NH-CHOH-(CHOH)_m-CH₂OH

R-NH-(CH₂ )_n-NH-CH₂-(CHOH)_1n-CH₂OH

Als Beispiele für die als Ausgangsstoffe einzusetzenden N-Alkylalkylendiamine sind zu nennen:

N-Octyläthylendiamin, N-Oetadecyläthylendiamin, N-Dodecyltrimethylendiamin, N-Octylhexamethylendiamin, N-Docosyl-

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Henkel & CIe GmbH _s»u» 2 »rPctent_anm.tdun_e d 4485

trimethylendiamin, N-Tetracosyläthylendiamin, N-Tetradecyltetramethylendiamin, N-Eicosyltrimethylendiamin, N-Tetradecylpentamethylendiamin, N-Decyltetramethylendiarain sowie Gemische von N-Alkyl-alkylendiaminen, die in Bezug auf die Kettenlängenverteilung im längerkettigen Alkylrest natürlichen Pettsäuregemischen entsprechen, beispielsweise N-Kokosalkyl-trimethylendiamin, N-Talgalkyl-trimethylendiamin.

Von den als Ausgangsstoffe einzusetzenden Aldopentosen und Aldohexosen kommen aus wirtschaftlichen Gründen im wesentlichen Glucose, Mannose und Arabinose in Betracht. Zur Herstellung von Produkten technischer Qualität kann auch Invertzucker verwendet werden.

Die Umsetzung der vorgenannten Substanzen kann im Mol-Verhältnis 1 : 1 in der Weise- erfolgen, daß unter Zusatz eines geeigneten Lösungsmittels, beispielweise Äthanol, und eines Hydrierungskatalysators, beispielsweise Raney-Nickel, unter einem Wasserstoffdruck von 150 - 200 at auf Temperaturen "zwischen 50 und 100° C erhitzt wird. Die Reaktionstemperatur wird vorteilhaft so reguliert, daß zu Beginn der Umsetzung im unteren Temperaturbereich gearbeitet und nach Ablauf etwa eines Drittels der Gesamtreaktionszeit eine stufenweise Temperatursteigerung auf die Höchsttemperatur vorgenommen wird.

Nach Abfiltrieren des Hydrierungskatalysators kristallisiert das Reaktionsprodukt aus der alkoholischen Lösung beim Abkühlen aus und kann durch Umkristallisation, beispielsweise aus Äthanol, gereinigt werden.

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Henkel & Cie GmbH s.u. 3 _Iur p<n.Ma_nmeid_une d ^ ^ 85

Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind weiße, feinkristalline Substanzen, die wertvolle Rohstoffe für Tensid-Synthesen und Waschhilfsmittel darstellen. Beispielsweise können ihre N-Acylierungs- und N-Alkoxylierungsprodukte als. Tenside in Maschinenklarspülmitteln sowie als Vergrauungsinhibitoren in Waschmitteln eingesetzt werden. Von besonderem Interesse ist ihre Verwendung als textilweichmachende r Zusatz in Waschmitteln, für die im Rahmen der vorliegenden Anmeldung gleichfalls Schutz begehrt wird.

Die textilweichmachende Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Substanzen in Gegenwart anionaktiver tensidischer' Substanzen war nach dem Stande der Technik nicht vorhersehbar und ist als überraschende, vorteilhafte Eigenschaft zu bezeichnen. Konstitutionell nächstliegende Verbindungen nach dem Stand der Technik, d. h. Umsetzungsprodukte von Aldosen mit langkettigen primären Aminen und langkettigen Epoxiden sind* zwar als Weichmacher für Baumwollgewebe .bekannt; merkliche Effekte mit ihnen werden jedoch nur dann erzielt, wenn die Verbindungen dem letzten Spülbad der zu behandelnden Textilien zugesetzt werden. Der mit diesen Verbindungen im Waschbad erzielbare Effekt ist gering. Es war'nicht zu erwarten, daß die an sich geringfügige Modifikation des N-Substituenten, die j.m Falle der erfindungsgemäßen Verbindung vorgenommen wurde, eine derart tiefgreifende Veränderung der anwendungstechnischen Effekte hervorrufen könnte.

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Henke! & Cie GmbH s.u. H _IU,Patentanmeldung d ^85

Herstellungsbeispiele

Beispiel 1

I86 g (1 Mol) N-Octyl-trimethylendiamin und 18O g (1 Mol) Glucose wurden in 500 ml Äthanol aufgenommen und nach Zusatz von 90 g Raney-Nickel in einem Autoklaven unter lebhaftem Rühren hydriert. Hierbei wurde ein Wasserstoffdruck von I80 at eingehalten; die Reaktionszeiten und Temperaturen betrugen: 2 Stunden 50° C, 2 Stunden 60° C und abschließend 2 Stunden 90° C. Der Katalysator wurde aus der heißen alkoholischen Lösung abgetrennt, das Produkt durch Abkühlen auskristallisiert und anschließend mehrfach aus Äthanol rekristallisiert. Es resultierte eine weiße, feinkristalline Substanz, die den Schmelzpunkt 126 C hatte.

Analyse:	C (%)	H	(*)	N	-	0 (Ji)
(C₁₇H₃₈O₅N₂)	58,26	10	,39^	7	(SO	22,82
berechnet	57,98	10	,83	7	,99	23,27
• gefunden					,91
OH-Zahl:	1 118
berechnet	1 180
gefunden

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9 ? 9 R 8 R 9

Henkel & C!e GmbH s.n.5 *ur Paionianm»idun₀ ο 4 4 8 5

Beispiele 2-6

Auf analoge Weise wurden durch Umsetzung von jeweils 1 Mol Glucose mit 1 Mol N-Alkyl-trimethylendiaminen der nachstehend genannten Kettenlängen N-Alkyl-N'-polyhydroxyalk.ylalkylendiamine dargestellt, deren analytische Kenndaten
in der folgenden Übersicht zusammengestellt sind:

Beispiel
Nr.

Alkyl	•	C)	^C10^H21	C₁₂H₂₅	^Cl4^H29	^Cl6^H33	C₁₈H₃₇
Fp (°	ber.	119	122	119	102	108
CU)	gef.	60,28	62,03	63,56	64,89	66,08
-	ber.	60,19	62,15	63,17	64,76	66,01
HU)	gef.	11,18	11,40	11,59 -	11,76	11,91
	ber.	10,96	11,64	11,99 ·	12,04	12,07
NU)	gef.	7,40	6,89	6,45 ■	6,05	5,71
	ber.	6,93	6,84	6,36^	' 6,02	5,67
OU) ·	gef.	21,13	19,67	18,40	17,29	16,30
	ber.	21,60	19,13	18,91	.17,30	16,48
OHZ	gef.	1 036	964	902	847	799
	1 060	930	890	810	-

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9 9 9 R 8 R Q

Henkel & Cie GmbH S.U. 5 iur Patentanmeldung D l\ I] β 5

Beispiel 7

Nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren wurde 1 Mol Glucose mit 1 Mol N-Kokosalkyltrimethylendiamin (mittlere Kettenlänge des Alkylrestes 13,2) umgesetzt. Nach Aufarbeitung resultierte eine weiße, feinkristalline Substanz, die den Schmelzpunkt 102 - 104° C und die OH-Zahl 905 (berechnet 926) hatte. Der Stickstoffgehalt der Verbindung wurde titrimetrisch zu 6,27 % (berechnet 6,61.5?) ermittelt.'

Beispiel 8

Das auf analoge Weise aus Glucose und einem N-Talgalkyltrimethylendiamin (mittlere Alkylkettenlänge 17,3) hergestellte weiße, feinkristalline Produkt hatte einen Schmelzpunkt von 103 - 105° C, die· OH-Zahl 790 (berechnet 815)' und einen titrimetrisch ermittelten Stickstoffgehalt von 5*63 % (berechnet 5,83 ί).

Anwendungsbeispiele

Es wurde eine Waschlösung zubereitet, die im Liter 0,5 g eines Tensidgemisches bestehend aus: 25 Gew.-Teilen n-Dodecylbenzolsulfonat, Na-SaIz, 10 Gew.-Teilen Na-Seife C ^ - C₃₃ (8 % C₁₆, 32 % C₁₈, 12 % C₂₀, 48 % C₂₂), 15 Gew.-Teilen sulfatiertes Addukt von 2 Mol Äthylenoxid an 1 Mol Kokosalkohol (Na-SaIz), sowie 1,6 g Pentanatriumtriphosphat mit jeweils 0,4 g der Substanzen gemäß Beispielen 2, 3, ^ und 7 enthielt.

mm 7 mm

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Henkel & CIe GmbH s.u. 7 i<irPat«ntanm.idun_q ο 4 ^l 8 5

In dieser Lösung wurde neues, entappretiertes Baumwollgewebe bei einem Flottenverhältnis von 1 : 25 und einer Waschtemperatur von 50° C in einem Launder-O-meter 5 mal gewaschen, nach jedem Waschvorgang zwischengespült und getrocknet. Nach dem letzten Waschen und Trocknen erfolgte eine Beurteilung der Weichheit des behandelten Gewebes durch Griffprobe, die von 4 erfahrenen Testpersonen durchgeführt wurde. Bei der Griffbeurteilung wurden die Noten 1-10 vergeben., wobei die Note 1 ein sehr hartes, die Note 10 ein sehr weiches Gewebe bezeichnet.

Sämtliche, mit den Substanzen gemäß obengenannten Beispielen im Waschbad behandelten Gewebe erhielten die Note 10.

Referenz-Gewebeproben·, die unter Verwendung eines ,Waschmittels sonst gleicher Zusammensetzung, in dem jedoch der Textilweichmacher durch die gleiche Gewichtsmenge Natriumsulfat bzw. N-Dodecyl-N-(2-hydroxy-(C₁,-C₁g)-alkyl)-pentahydroxyhexylamin ersetzt war, erhielten bei der Griffbeurteilung die Noten 1 bzw. 3·

Gewebeproben, die auf die .,gleiche Weise mit den Substanzen gemäß Beispielen 5> 6 und 8 und Umsetzungsprodukten aus Invertzucker und N-Dodecyl-, N-Hexadecyl- und N-Octadecyläthylendiamin behandelt worden waren, erhielten die Noten 8 und 9.

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Claims

Henkel & CIS GmbH S.He g zur Patentanmeldung Ο I] l\ Q C Patentansprüche

1. Chemische Verbindungen der Formel

R-NH-(CH₂J_n-NH-CH₂-(CHOff)_m-CH₂OH,

in der R einen Alkylrest mit 8 - 2k C-rAtomen, η eine ganze Zahl von 2-6, vorzugsweise 2 ~ 3 und m die Zahlen 3 oder k bedeuten.

2. Verwendung von Verbindungen gemäß Anspruch 1 als textil· weichmachender Zusatz in Waschflotten.

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