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DE692927C - Process for the preparation of capillary-active quaternary bases - Google Patents

Process for the preparation of capillary-active quaternary bases

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Publication number
DE692927C
DE692927C DE1933D0066971 DED0066971D DE692927C DE 692927 C DE692927 C DE 692927C DE 1933D0066971 DE1933D0066971 DE 1933D0066971 DE D0066971 D DED0066971 D DE D0066971D DE 692927 C DE692927 C DE 692927C
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DE
Germany
Prior art keywords
bases
capillary
molecular weight
preparation
active quaternary
Prior art date
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Expired
Application number
DE1933D0066971
Other languages
German (de)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Deutsche Hydrierwerke AG
Original Assignee
Deutsche Hydrierwerke AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Deutsche Hydrierwerke AG filed Critical Deutsche Hydrierwerke AG
Priority to DE1933D0066971 priority Critical patent/DE692927C/en
Application granted granted Critical
Publication of DE692927C publication Critical patent/DE692927C/en
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D295/00Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms
    • C07D295/02Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms containing only hydrogen and carbon atoms in addition to the ring hetero elements
    • C07D295/037Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms containing only hydrogen and carbon atoms in addition to the ring hetero elements with quaternary ring nitrogen atoms

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Hydrogenated Pyridines (AREA)

Description

Verfahren zur Herstellung kapillaraktiver quartärer Basen Durch R e y,c hl e r (Chemisches -Zenträlblatt 1913 1I, S. i376) ist festgestellt worden, daß die Ammoni:aksubstitutionspro.dukte der höhermolekularen Fettalkohole Seifen sind, welche jedoch die aktive Alkylgruppe nicht wie die gewöhnlichen Seifen an solche Gruppen gebunden enthalten, die in wäßriger Lösung als Anionexi dissoziieren, sondern aktive Kationen bilden. Diese Erzeugnisse werden von R e y c h l e r als invertierte Seifen bezeichnet. Die praktische Erfahrung hat ergeben, -daß- sie zwar für eigentliche Waschzwecke weniger geeignet, jedoch bei andersgearteten Vorgängen, wie z. B. bei der Imprägnierung; Fettung, Avivage u. dgl. von Textilien, ferner beim Abziehen gewisser schwer zu entfernender Farbstoffe von der - Faser, beim Emulgieren -und Demulgieren u. dgl., mit Vorteil .anwendbar sind. Für diese Zwecke sind die alkalibeständigen aliphatischen quartären Ammoniumbasen besonders wertvoll; ihre Herstellung ist .aber sehr schwierig und kostspielig, da sich beispielsweise mit Trimethylamin nur Cetyljodid und Cetylbromid, nicht aber auch Cetylchlorid einwandfrei umsetzen. Aus ringförmige,. tertiären Basen von der Art des Pyridins lassen sich brauchbare quartäre Basen mit Hilfe von Alkylchloriden leichter gewinne;.. Im Vergleich mit den vorgenannten rein aliphatischen Basen sind diese Basen jedoch bedeutend unbeständiger, sie zersetzen sich beispiels«"eise schön in Gegenwart verdünnter Alkalien.Method of Making Capillary Active Quaternary Bases By R e y, c hl e r (Chemisches -Zenträlblatt 1913 1I, p. i376) has been determined that the ammonium substitution products of the higher molecular weight fatty alcohols are soaps which, however, do not have the active alkyl group like the ordinary soaps contain bound groups which dissociate in aqueous solution as anions, but form active cations. These products are known by R e y c h l e r as called inverted soaps. Practical experience has shown -that- they do less suitable for actual washing purposes, but for different types of processes, such as B. in the impregnation; Greasing, finishing and the like of textiles, furthermore when removing certain dyes that are difficult to remove from the fiber, when emulsifying -and demulsifying and the like, are .applicable with advantage. For these purposes the alkali-resistant aliphatic quaternary ammonium bases are particularly valuable; their Production is .but very difficult and costly because, for example, with Trimethylamine only cetyl iodide and cetyl bromide, but not also cetyl chloride perfectly realize. Made of annular,. tertiary bases of the type of pyridine can be Usable quaternary bases can be obtained more easily with the help of alkyl chlorides; .. In comparison with the aforementioned purely aliphatic bases, however, these bases are important more unstable, they decompose, for example, in the presence of more dilute ones Alkalis.

Es wurde nun gefunden, daß sich perhydrierte heterocyclische Basen von der Art des Piperidins mit höhenmolekularen Alkylchloriden ebenfalls leicht zu den N-Alkylpiperidinverbindungen umsetzen lassen und diese ihrerseits wieder mit niedrigen Alkylchloriden, Alkylsulfaten u. dgl. leicht und quantitativ quartäre Ammoniumverbindungen ergeben, die den an ihre textilchemischen Eigenschaften zu stellenden Anforderungen in jeder Beziehung genügen, insbesondere leicht von der Faseraufgenommen werden und gegenüber Alkalien eine .ausgezeichnete Beständigkeit aufweisen. Hierin zeigen sie :eine erheb= licht technische Überlegenheit gegenüber den bekannten, oben bereits erwähnten ringförmigen quartären Basen der Pyridinreihen.It has now been found that perhydrogenated heterocyclic bases of the type of piperidine with higher molecular weight alkyl chlorides also easy let convert to the N-alkylpiperidine compounds and these in turn again with lower alkyl chlorides, alkyl sulfates and the like easily and quantitatively quaternary Ammonium compounds give rise to their chemical properties meet the requirements in every respect, especially slightly from the Fibers are absorbed and an excellent resistance to alkalis exhibit. In this they show: a considerable technical superiority over the known, above-mentioned ring-shaped quaternary bases of the pyridine series.

Neben dem Piperidin kommen als Aus= gangsstoffe für dieses Verfahren andere rÜigförmige perhydrierte Stickstoffbasen, wie Perhydrochinolin und Perhydroacridin, in Betracht. Als - höhenmolekulare Alkylchloride eignen sich neben dem bereits erwähnten Cetylchlorid das Dodecyl-, das Tetradecyl-und das Octadecylchlorid sowie ähnliche höhenmolekulare Alkylrhloride, die mindestens 8 Kohlenstoffatome im Molekül enthalten. Neben den genannten niedrigen Alkylverbindungexi, die zur Anlagerung an die alkylierten Piperidine u. dgl. verwendet werden, kommen auch .andere niedrige Alkylhalogenidv erbindungen in Betracht, vorn denen bekannt ist, daß sie sich mit tertiären Aminen unter Bildung quartärer Ammoniumverbin; dungen umsetzen, wie z. B. Äthylchlorid, Oxy. äthylchlorid oder Äthylenchlorid (vgl. B e i 1'; stein, Handbuch der organischen Chemie. q.. Aufl., 1922, Bd. q., S.278 und 281; 1935, Bd.2o, S. 22o).In addition to piperidine, other volatile perhydrogenated nitrogen bases, such as perhydroquinoline and perhydroacridine, can be used as starting materials for this process. High molecular weight alkyl chlorides, in addition to the cetyl chloride already mentioned, are dodecyl, tetradecyl and octadecyl chloride and similar high molecular weight alkyl chlorides which contain at least 8 carbon atoms in the molecule. In addition to the lower alkyl compounds mentioned, which are used for addition to the alkylated piperidines and the like, other lower alkyl halide compounds are also suitable which are known to combine with tertiary amines to form quaternary ammonium compounds; implement applications, such as B. ethyl chloride, oxy. ethyl chloride or ethylene chloride (cf. B ei 1 '; Stein, Handbuch derorganischen Chemie. q .. Aufl., 1922, vol. q., p.278 and 281; 1935, vol. 20, p. 22o).

Beispiel i 86kg Piperidin werden mit 13okg Cetylchlorid 8 Stunden auf ioo bis 12o° erhitzt. Das wieder erkaltete Umsetzungsgemisch wird darauf durch Filtration von dem entstandenen Piperidinhydrochlorid befreit; in das Filtrat werden langsam, zeitweise unter Kühlung, 65 kg Methylsulfat eingerührt und die Masse gegebenenfalls bis zur Klarlöslichkeit in verdünnter Natronlauge nacherhitzt. Das Umsetzungsgut, welches aus Cetylmethylpiperidiniummethylsulfat besteht, vermag Paraffin, Cetylalkohol, Olivenöl u. dgl. leicht in wäßrige Emulsionen überzuführen, aus denen, insbesondere nach Zugabe von Natriumcarbonat, die Fett- oder Wachsbestandteile durch Faserstoffe leicht absorbiert werden.Example i 86 kg of piperidine are treated with 13 kg of cetyl chloride for 8 hours heated to 100 to 12o °. The reaction mixture, which has cooled down again, is then through The piperidine hydrochloride formed was removed by filtration; in the filtrate slowly, at times with cooling, stirred in 65 kg of methyl sulfate and the mass if necessary Post-heated until clear solubility in dilute sodium hydroxide solution. The implementation good, which consists of cetylmethylpiperidinium methyl sulfate, can paraffin, cetyl alcohol, Olive oil and the like easily converted into aqueous emulsions, from which, in particular After adding sodium carbonate, the fat or wax components are replaced by fibers be easily absorbed.

Beispiel 2 255 kg Piperidin und 102 kg Dodecylchlorid werden im Ölbad 3 Stunden auf i3o° imd i Stunde auf i 4o' erhitzt; hierbei erfolgt eine Umsetzung zu Laurylpiperidin und Piperidinhydrochlorid. 'Das sich aus dem Reaktionsgemisch ausscheidende Piperidi,nchlorhydrat wird abfiltriert und mit Benzol nachgewaschen. Die vereinigten Filtrate werden über festem Kaliumhydroxyd getrocknet, worauf das Benzol abdestilliert und der Rückstand der Vakuumdestillation unterworfen wird. Man erhält reines Laurylpiperidin in 98%iger Ausbeute. 25,3kg Laurylpiperidin werden nunmehr mit 24 kg Äthylenchlorhydrin mehrere Stunden im Ölbad bei 140' am Rückflußkühler .erhitzt. Nach Beendigung der Umsetzung wird das überschüssige Äthylenchlorhydrin abgedampft. Der verbleibende Rückstand, welcher aus 3-Oxyäthyllaurylpiperidiniumchlorid besteht, ist klar in Wasser löslich und kann mit Vorteil zur Herstellung von wäßrigen Ölemulsionen aller Art verwendet werden, welche zur Fettung von Textilien geeignet sind. Durch die Anwesenheit des 3-Oxyäthyllaurylpiperidiniumchlorids auf der Faser wird dabei gleichzeitig eine gewisse bakterizide und fungizide Wirkung erreicht, die den genannten Verbindungen eigen ist. Beispiel 3 2 Mol Perhydrochinolin und i .Mol eines Gemisches von Alkylchloriden, welches in bekannter Weise durch V eresterung mit Salzsäure aus dem durch Reduktion von Kokosölfettsäure gewonnenen Fettalkoholgemisch erhalten wurde, werden im Ölbad 3 bis q. Stunden auf i¢o' erhitzt. Es erfolgt Umsetzung zu dem Gemisch der entsprechenden Alkylperhydrochinoline unter gleichzeitiger Bildung von Perhydrochinolinhydrochlorid. Das Hydrochlorid scheidet sich aus dem Umsetzungsgemisch aus und wird ähnlich wie in Beispiel e daraus abgetrennt. Das als Rückstand verbleibende Gemisch der Alkylperhydrochinoline wird destilliert und ist in guter Ausbeute erhältlich.Example 2 255 kg of piperidine and 102 kg of dodecyl chloride are added in an oil bath Heated to 130 ° for 3 hours and to 14 ° for 1 hour; an implementation takes place here to laurylpiperidine and piperidine hydrochloride. 'That emerges from the reaction mixture The piperidium chlorohydrate which separates out is filtered off and washed with benzene. The combined filtrates are dried over solid potassium hydroxide, whereupon the Benzene is distilled off and the residue is subjected to vacuum distillation. Pure laurylpiperidine is obtained in 98% yield. 25.3kg of laurylpiperidine will be now with 24 kg of ethylene chlorohydrin for several hours in an oil bath at 140 'on the reflux condenser .heated. After completion of the reaction, the excess ethylene chlorohydrin evaporated. The remaining residue, which consists of 3-Oxyäthyllaurylpiperidiniumchlorid exists, is clearly soluble in water and can be used with advantage for the preparation of aqueous Oil emulsions of all kinds are used, which are suitable for greasing textiles are. Due to the presence of 3-Oxyäthyllaurylpiperidiniumchlorids on the fiber a certain bactericidal and fungicidal effect is achieved at the same time, which is peculiar to the compounds mentioned. Example 3 2 moles of perhydroquinoline and i .Mol of a mixture of alkyl chlorides, which in a known manner by esterification with hydrochloric acid from the fatty alcohol mixture obtained by reducing coconut oil fatty acid was obtained, are in the oil bath 3 to q. Heated to i ¢ o 'for hours. Implementation takes place to the mixture of the corresponding alkyl perhydroquinolines with simultaneous formation of perhydroquinoline hydrochloride. The hydrochloride separates out of the reaction mixture and is separated from it in a similar way to example e. That remaining as residue Mixture of the alkyl perhydroquinolines is distilled and is obtainable in good yield.

Das Gemisch der Alkylperhydrochinoline wird mit einem gewissen überschuß an Äthylenchlorhydrin mehrere Stunden am Rückflußkühler im Ölbad erhitzt. Nach Entfernung des überschüssigen Äthylenchlorhydrins erhält man als Umsetzungsprodukt ein Gemisch. hochmolekularer (3-Oxyäthylalkylperhydrochinoliniumchloride, welches zur Herstellung von, Emulsionen organischer, nn Wasser nicht löslicher Flüssigkeiten aller Art dienen kann. An Stelle des Perhydrochi;nolins kann als Ausgangsstoff in gleicher Weise auch das Perhydroacridin verwendet werden.The mixture of alkyl perhydroquinolines is used with a certain excess heated in ethylene chlorohydrin for several hours on the reflux condenser in an oil bath. After removal of the excess ethylene chlorohydrin is obtained as a reaction product as a mixture. high molecular weight (3-Oxyäthylalkylperhydrochinoliniumchloride, which is used for the production of, emulsions of organic liquids of all kinds that are insoluble in water are used can. Instead of perhydroquinoline, the starting material can be used in the same way Perhydroacridine can also be used.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung kapillaraktiver quartärer Basen, dadurch gekennzeichnet, daß ringförmige perhydrierte Stickstoffbasen, wie Piperidin, Perhydrochinolin, Perhydröacridin u. dgl., mit höhermolekularen, mindestens 8 Kohlenstoffatome im Molekül enthaltenden aliphatischen Alkylchloriden umgesetzt und die Umsetzungsprodukte sodann durch Anlagerung von niedrigmolekularen Alkylhalogeniden oder -sulfaten in quartäre Ammoniumverbindungen übergeführt werden.PATENT CLAIM: Process for the production of capillary-active quaternary Bases, characterized in that ring-shaped perhydrogenated nitrogen bases, such as Piperidine, perhydroquinoline, perhydroacridine and the like, with higher molecular weight, at least 8 carbon atoms in the molecule containing aliphatic alkyl chlorides reacted and the reaction products then by addition of low molecular weight alkyl halides or sulfates are converted into quaternary ammonium compounds.
DE1933D0066971 1933-11-19 1933-11-19 Process for the preparation of capillary-active quaternary bases Expired DE692927C (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1028076B (en) * 1954-05-26 1958-04-17 Basf Ag Process for preparing threads from vegetable fibers and products made from them, which are used for fishing nets or similarly claimed finished goods

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1028076B (en) * 1954-05-26 1958-04-17 Basf Ag Process for preparing threads from vegetable fibers and products made from them, which are used for fishing nets or similarly claimed finished goods

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