DE1127084B

DE1127084B - Verfahren zur Herstellung von Kondensationsprodukten aus oxalkylierten Aminen unter Zusatz von ein- oder zweibasischen Carbonsaeuren

Info

Publication number: DE1127084B
Application number: DEF23756A
Authority: DE
Inventors: Dr Karl Brodersen; Dr Ludwig Orthner
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1957-08-14
Filing date: 1957-08-14
Publication date: 1962-04-05

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

C08g

F 23756 IVd/39c

ANMELDETAG: 14. A U G U S T 1957

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABE DSR AUSLEGESCHRIFT: 5. APRIL 1962

Es ist bereits bekannt, daß man durch Erhitzen von Triäthanolamin mit Mineralsäuren, wie Schwefeloder Phosphorsäure, auf Temperaturen oberhalb 220° C langsam eine Abspaltung von Wasser unter Bildung hochmolekularer Basen erzielt. Die Produkte sind jedoch sehr dunkel gefärbt und auch mit Bleichmitteln nicht so weit aufzuhellen, daß sie technisch brauchbare Erzeugnisse darstellen.

Es ist auch bereits bekannt, daß man Kondensationsprodukte aus oxalkylierten Aminen durch lang andauerndes Erhitzen auf etwa 200 bis 275° C unter Zusatz von alkalischen Katalysatoren herstellen kann. Dabei entstehen jedoch in unübersichtlicher Reaktion ebenfalls dunkel gefärbte, zum Teil wasserunlösliche Produkte.

Weiterhin ist es bekannt, harzartige Kondensationsprodukte herzustellen, indem man tertiäre organische Basen, die mindestens zwei Oxalkylgruppen am Stickstoff tragen, mit hochmolekularen einbasischen oder beliebigen mehrbasischen Säuren erhitzt. Dabei entstehen in wäßrigen Säuren unlösliche Harze, welche die verwendeten hochmolekularen einbasischen oder beliebigen mehrbasischen Säuren eingebaut enthalten.

Es wurde nun gefunden^ daß man Kondensationsprodukte aus oxalkylierten Aminen unter Zusatz von ein- oder zweibasischen Carbonsäuren in einfacher Weise gewinnen kann, wenn man oxalkylierte Amine und bzw. oder deren noch Hydroxylgruppen enthaltende Acylderivate in Gegenwart von Ameisen- oder Oxalsäure bzw. deren Salzen oder Estern in Mengen bis zu etwa 2 Äquivalenten Säure pro Äquivalent Amin auf Temperaturen bis zu etwa 200° C unter Abtrennen von Kohlendioxyd bzw. Kohlenmonoxyd bzw. Wasser erhitzt und die erhaltenen, in Wasser quellbaren bzw. in wäßrigen Säuren löslichen Kondensationsprodukte gegebenenfalls acyliert und bzw. oder quaterniert.

Die Reaktion gemäß der Erfindung verläuft unter Abspaltung von Wasser, Kohlenmonoxyd und Kohlendioxyd. Man kann die Umsetzung durch Einleiten von inerten Gasen oder Zugabe von das Abdestillieren des Wassers unterstützenden Lösungsmitteln sowie gegebenenfalls durch Anwendung von Vakuum fördern.

Statt der Säuren selbst kann man auch deren Salze mit stickstoffhaltigen Basen oder auch deren funktionelle Derivate, z. B. Ester, anwenden. Als Oxyamine eignen sich für das Verfahren oxäthylierte Amine, wie z. B. Mono-, Di- oder Triäthanolamin, die entsprechenden oxypropylierten Amine sowie die Oxalkylierungsprodukte von Alkyl-, Aralkyl- oder Verfahren zur Herstellung

von Kondensationsprodukten

aus oxalkylierten Aminen unter Zusatz

von ein- oder zweibasischen Carbonsäuren

Anmelder:

Farbwerke Hoechst Aktiengesellschaft vormals Meister Lucius & Brüning, Frankfurt/M., Brüningstr. 45

Dr. Karl Brodersent, Oberstauffen (Allgäu), und Dr. Ludwig Orthner, Frankfurt/M., sind als Erfinder genannt worden

Arylaminen, ferner auch oxalkylierte Polyamine oder solche Amine, die Oxypolyätherreste enthalten. Die Menge der anzuwendenden Ameisen- bzw. Oxalsäure kann, je nach dem gewünschten Kondensations- und Vernetzungsgrad, in weiten Grenzen schwanken. Üblicherweise wird man pro Äquivalent Amin 1 Äquivalent Säure einsetzen, d. h. bei Verwendung einbasischer Amine 1 Mol Ameisensäure bzw. V₂ Mol Oxalsäure pro Mol Amin. Man erhält jedoch auch wertvolle Produkte, wenn man höhere Säuremengen, im vorgenannten Falle beispielsweise 2 Äquivalente Säure, verwendet. Es kann aber andererseits auch vorteilhaft sein, mit geringeren Säuremengen zu arbeiten und somit Produkte zu gewinnen, die noch mehr oder weniger große Mengen an Ausgangsmaterial enthalten.

An Stelle der freien Oxyamine können auch deren Abkömmlinge, beispielsweise deren Acylierungsprodukte mit höhermolekularen Fettsäuren in gleicher Weise mit Oxyaminen zur Reaktion gebracht werden. So läßt sich z. B. der Monostearinsäureester des Triäthanolamins in einfacher Weise mit weiterem Triäthanolamin kondensieren. Das entstehende Produkt stellt einen kationaktiven Weichmacher dar, der insbesondere nach der Quaternierung sehr ausgiebig ist. In gleicher Weise wie der genannte Ester kann man auch Oxyamide, z. B. Stearinsäureäthanolamid, für die Kondensation verwenden.

Die gemäß dem Verfahren gewonnenen Produkte können nachträglich acyliert werden. Je nach der

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Zahl der vorhandenen Hydroxylgruppen kann dabei die Menge der anzuwendenden Säure in weiten Grenzen schwanken. Besonders wertvolle Produkte erhält man, wenn man pro Mol des entstandenen Produktes 1 bis 2 Mol Fettsäure zum Einsatz bringt. Neben oder an Stelle der Acylierungsgruppe können die Reaktionsprodukte gewünschtenfalls quaterniert werden. Die Quaternierung geschieht in an sich bekannter Weise unter Verwendung von Alkylwasserlöslich ist. Kleine Zusätze dieses Kondensationsproduktes z. B. zu Alkylarylsulfonatlösungen lösen sich klar und geben gute Verbesserungen z. B. in bezug auf Schmutztragevermögen.

Produktes erhalten.

1. 2 g des obigen Produktes,

5 g Oleylmethyltaurid (Natriumsalz),

2. 5 g Oleylmethyltaurid (Natriumsalz)

werden zu 100 ecm gelöst. Die Lösung 1 zeigt an einem Traubeschen Stalagmometer (Wasserzahl 50,4) eine Auslaufzeit von 27 Minuten 15 Sekunden, die

Beispiel 3

121,5 g Cocosfettsäure, 75 g Triäthanolamin, 22,5 g wasserfreie Oxalsäure werden im Stickstoffstrom I¹J₂ Stunden unter langsam auf 170 bis 190 bis

halogeniden oder Dialkylsulfaten, z. B. Dimethyl- ίο 200° C steigender Temperatur erhitzt. Es werden sulfat, als Quaternierungsmittel. Je nach Zahl der 196 g eines in der Kälte wachsartig erstarrenden im Molekül vorhandenen Stickstoffatome können
ein oder auch mehrere Stickstoffatome quaterniert
werden.

Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung 15
gestattet es, in erheblich kürzerer Zeit und bei
wesentlich tieferen Temperaturen zu Kondensationsprodukten von Oxyaminen oder deren Derivaten zu
gelangen. Das Verfahren weist den Vorteil auf, daß
man einwandfreie helle Produkte erhält, die für viele 20 Lösung 2 eine solche von 1 Minute 16 Sekunden. Zwecke der Technik verwendet werden können. Die Eine Lösung von O,O5<>/o wirksamer Substanz, gewonnenen Produkte sind mit Wasser stark quellbar, durch entsprechendes Verdünnen obiger Lösungen lösen sich in Säuren und auch in Lösungen von hergestellt, zeigt im gleichen Stalagmometer im Falle kapillaraktiven, anionaktiven oder kationaktiven der Lösung 1 98 Tropfen, im Falle der Lösung 2 Stoffen. Schon geringe Zusätze zu solchen Lösungen 25 58 Tropfen, sind von großem Einfluß auf Schaum, Schmutztrage- Beispiel 4

vermögen, Netzfahigkeit und ähnliche Funktionen.

Insbesondere die quaternierten Produkte sind hoch 150 g Triäthanolamin, 52 g Ameisensäure (80<>/₀ig)

ausgiebige Weichmacher für Textilien. Verbindungen, werden im Stickstoffstrom unter langsam auf 190° C die keine höheren Fettreste aufweisen, eignen sich 3° steigender Temperatur erhitzt und bei dieser Tembesonders nach erfolgter Quaternierung als Mittel peratur bis zum Aufhören der Gasentwicklung verzur Verbesserung der Naßechtheit substantiver rührt (einige Stunden).

Färbungen. Es werden 41 g eines Kondensationsproduktes aus

Triäthanolamin erhalten, während außer Wasser Kohlenoxyd als Reaktionsprodukt entweicht.

Beispiel 1

a) 150 g Triäthanolamin werden bei 70 bis 100° C im Stickstoffstrom mit 45 g Oxalsäure (wasserfrei) versetzt. Die Temperatur der Mischung wird dann innerhalb in 40 Minuten auf 190° C gesteigert und

Beispiel 5

150 g Triäthanolamin werden mit 73 g Oxalsäurediäthylester versetzt und im Stickstoffstrom innerhalb

das Gemisch noch 2V₂ Stunden bei 190 bis 200° C 40 von 50 Minuten auf etwa 200° C erhitzt. Das Gemisch

verrührt. Es werden 144 g eines hellen Sirups erhalten.

b) Das erhaltene Kondensationsprodukt wird mit 135 g techn. Stearinsäure versetzt und 1 Stunde lang bei 190 bis 200° C verestert. Die Säurezahl beträgt nach dieser Zeit 2,7. Ausbeute: 267 g.

c) Der erhaltene Ester wird mit 534 g Wasser bei 70 bis 75° C angepastet und die pastöse Mischung innerhalb von etwa 10 Minuten unter Rühren mit 126 g Dimethylsulfat versetzt, dann innerhalb von 15 Minuten auf 90⁰C aufgeheizt und 10 Minuten lang bei dieser Temperatur nachgerührt. Man erhält 926 g einer Paste, die gut wasserlöslich ist und schon in einer Menge von 2 bis 4 g/l (Flotte 1 : 30) vorzügliche Weichmachereffekte, ζ. B. auf Viskose und Zellwolle, ergibt.

Beispiel 2

160 g Stearinsäureäthanolamid, 75 g Triäthanolamin, 22,5 g wasserfreie Oxalsäure werden im Stickstoffstrom innerhalb von 45 Minuten am absteigenden Kühler auf 170 bis 190° C erhitzt und 1 ¹I₂ Stunden bei 190 bis 200⁰C verrührt.

Es werden 239 g eines Kondensationsproduktes erhalten, das mit Wasser stark quillt und nach Neutralisation mit z. B. Ameisensäure praktisch klar 65 2 748 085.

wird anschließend noch 2 Stunden bei dieser Temperatur verrührt. Es werden 139 g eines hellen Sirups erhalten.

Claims

PATENTANSPRUCH:

Verfahren zur Herstellung von Kondensationsprodukten aus oxalkylierten Aminen unter Zusatz von ein- oder zweibasischen Carbonsäuren, da durch gekennzeichnet, daß man oxalkylierte Amine und bzw. oder deren noch Hydroxylgruppen enthaltende Acylderivate in Gegenwart von Ameisen- oder Oxalsäure bzw. deren Salzen oder Estern in Mengen bis zu etwa 2 Äquivalenten Säure pro Äquivalent Amin bei Temperaturen bis zu etwa 200° C unter Abtrennung von Kohlendioxyd bzw. Kohlenmonoxyd bzw. Wasser umsetzt und die erhaltenen, in Wasser quellbaren bzw. in wäßrigen Säuren löslichen Kondensationsprodukte gegebenenfalls acyliert und bzw. oder quaterniert.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 578 570; USA.-Patentschriften Nr. 2 248 089, 2 646 406,

© 209 554/475 3.62