DE1593105B - Verfahren zur Herstellung quaternärer Ammoniumhalogenide - Google Patents

Description

in welcher R₁ und R₂ Alkylgruppen mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen bedeuten und zusammen mit dem Stickstoffatom einen Piperidinrest bilden können, R₃ einen Cetyl- oder Benzylrest und X Chlor oder Brom darstellt, wobei die beiden Einheiten C₄H₆ entweder linear entsprechend

-CH₂-CH=CH-CH₂-CH₂-CH=Ch-CH₂-
oder mit Verzweigung entsprechend

-CH₂-CH=CH-CH₂-CH₂-CH-Ch=CH₂

gebunden sein können, dadurch gekennzeichnet, daß man ein N-Chlordialkylamin R₁ — NCl — R₂ mit Butadien-1,3 in einem. Lösungsmittel in Gegenwart von Eisensulfat mit einem Molverhältnis von Eisensulfat zu N-Chlordialkylamin gleich 1 und mit einem Molverhältnis von Butadien zu N-Chlordialkylamin von mehr als 1 bei einer Temperatur im Bereich zwischen — 20 und +10⁰C umsetzt, das Reaktionsprodukt abtrennt und anschließend in an sich bekannter Weise mit einem Alkylhalogenid R₃—X umsetzt.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren /ur Herstellung quaternärer Ammoniumhalogenide der allgemeinen Formel

R₁

R₂

N-(C₄He)₂-N

R₃R₂

2X"

in welcher R₁ und R₂ Alkylgruppen mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen bedeuten und zusammen mit dem Stickstoffatom einen Piperidinrest bilden können, H₃ einen Cetyl- oder Benzylrest und X Chlor oder Brom darstellt, wobei die beiden Einheiten C₄H₆ entweder linear entsprechend

-CH₂-CH = CH-CH₂-CH₂-CH = CH-Ch₂-
oder mit Verzweigung entsprechend
— CH₂ — CH — CH—CH₂ — CH₂ — CH — CH = CH₂

gebunden sein können, das ist dadurch gekennzeichnet, daß man ein N-Chlordialkylamin

R₁-NCl-R₂

mit Butadien-1,3 in einem Lösungsmittel in Gegenwart von Eisensulfat mit einem Molverhältnis von Eisensulfat zu N-Chlordialkylamin gleich 1 und mit :inem Molverhältnis von Butadien zu N-Chlordiilkylamin von mehr als 1 bei einer Temperatur im bereich zwischen —20 und + 10⁰C umsetzt, das Reakionsprodukt abtrennt und anschließend in an sich lekannter Weise mit einem Alkylhalogenid R₃—X imsetzt.

Als Lösungsmittel für die Durchführung des erindungsgemäßen Verfahrens wird vorzugsweise Mehanol verwendet. Zweckmäßigerweise wird bei der )urchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens das ^I-Chlordialkylamin in die Lösung gegossen, die Mol Eisensulfat und einen molaren Überschuß an Butadien gegenüber dem N-Chlordialkylamin enthält. Das erfindungsgemäße Verfahren läuft rasch ab und ist exotherm.

Nach der Wiedergewinnung des überschüssigen Butadiens wird das Reaktionsprodukt abgetrennt, indem man die restliche Lösung alkalisch stellt. Als Nebenprodukt wird das l-Dialkylamino-4-chlor-2-buten festgestellt, welches durch Destillation leicht abgetrennt wird.

Die Umsetzung des auf diese Weise erhaltenen Amins mit dem Alkylhalogenid wird durch Erhitzen der beiden Produkte in Lösung durchgeführt, wobei vorzugsweise ein Überschuß an Alkylhalogenid verwendet wird, der am Ende der Reaktion durch Behandlung der Mischung mit einem Lösungsmittel (Äther, Kohlenwasserstoff) wiedergewonnen werden kann, in welchem das quatemäre Ammoniumsalz nicht löslich ist, während das Alkylhalogenid löslich ist.

Die erfindungsgemäß hergestellten quaternären Ammoniumverbindungen zeichnen sich durch eine starke Desinfektionswirkung aus.

Beispiel 1

90 g Butadien-1,3 und 186 g Eisensulfatheptahydrat werden in 400 cm³ Methanol eingebracht.

Unter Kühlen (zwischen —10 und O⁰C) und einer Stickstoffatmosphäre werden unter Rühren innerhalb von 30 Minuten 40 g N-Chlorpiperidin, gelöst in 60 cm³ Methanol, zugegeben.

Das Ganze wird mit Wasser verdünnt, das überschüssige Butadien abgetrennt und die Lösung mit Äther extrahiert.

6c Nach Eindampfen des Lösungsmittels wird der Rückstand unter einem Vakuum destilliert, wobei bis zu 90°/0,7 mm 4,4 g l-Piperidin-4-chlor-2-buten und bei 160 bis 17070,7 mm 36 g nicht chlorierte Amine gesammelt werden.

a) 13,8 g Amine (Kp. 160 bis 170°C/0,7mm Hg) und 35 g Cetylbromid in 100 cm³ Äthylalkohol werden 8 Stunden lang unter Rückfluß erhitzt. Der überschüssige Alkohol wird entfernt und der Rückstand

mit Äther behandelt; es werden 39,4 g einer Mischung von quaternären Ammoniumsalzen ungelöst erhalten, die direkt verwendbar sind und die Formel

2Br"

·Ί6^Ιλ33

'16"3S

besitzen, wobei 89% aus dem linearen Isomeren und 11 % aus dem verzweigten Isomeren bestehen.

b) 13,8 g Amine (Kp. 160 bis 170°C/0,7 mm) und 24 g Benzylchlorid in 100 cm³ Äthylalkohol werden 10 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Der Alkohol wird abdestilliert und der Rückstand mit Äther behandelt; es werden 21,4 g quaternäre Ammoniumsalze der Formel

2 Cl"

CH₂-C₆H₅ CH₂-C₆H₅

erhalten; in diesem Fall ist ebenfalls das lineare Isomere zu 89% vorhanden, während das verzweigte Isomere zu 11% vorliegt. Das lineare Isomere ist das 2,6-Octadien-l,8-bis-(N-cetylpiperidin)-bromid, das verzweigte Isomer ist das l-Vinyl-4-hexen-l,6-bis-(N-cetylpiperidin)-bromid.

30 Beispiel 2

Nach der Arbeitsweise des Beispiels 1 werden 27 g N-Chlordiäthylamin in 60 cm³ Methanol mit 80 g Butadien und 150 g Eisensulfatheptahydrat in 400 cm Methanol umgesetzt. Es werden 24 g Produkt erhalten, welches bei 125 bis 135°C/l,5mm destilliert. Dieses Produkt wird wie im Beispiel 1 mit Cetylbromid und Benzylchlorid behandelt, wobei Mischungen von quaternären Ammoniumsalzen mit jeweils den nachstehenden Strukturen erhalten werden:

QH₅

QH₅

N-(C₄H₆J₂-N

6 H

Q_ftH

16^η33

2Br~

45

QH₅ ^ ,QH₅

2Cl" QH₅' QH₅

CH₂ C₆H₅ CH₂ QH₅

In diesen Fällen ist das lineare Isomere in einer Menge von 74,5% vorhanden, während das verzweigte Isomere in einer Menge von 25,5% vorliegt.

Beispiel 3

Die Arbeitsweise ist dieselbe wie in den vorhergehenden Beispielen, wobei man 80 g Butadien, 86 g Eisensulfatheptahydrat in 300 cm³ Methanol mit 46 g N-Chlordibutylamin in 100 cm³ Methanol umsetzt.

Es werden 36 g Produkt erhalten, welches bei 190 bis 210° C/l ,5 mm Hg siedet.

Die mit Cetylbromid und Benzylchlorid erhaltenen quaternären Ammoniumsalze haben jeweils die Strukturen:

C₄H₉

C₄H₉

C₄H₉

C₄H₉

2Br"

C₄H₉

C₄H₉

.C₄H₉

N-(C₄H₆J₂-

C₄H₉ CH₂ C₆H₅ CH₂ QH₅

2Cl"

und enthalten das lineare Isomere in einer Menge von 76% und das verzweigte Isomere in einer Menge von 24%.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung quaternärer Ammoniumhalogenide der allgemeinen Formel

   R, R

   N-(QH₆)₂-N

   R₃R₂

   2X~