Способ получения растворов четвертичных аммониевых солей

5453 2 лерода;У - СНСН СН или СН -НСН С 1,0 ОНХ - анион сильной минеральнойили органической кислоты;1 сд или 2;пд 1, 2 или 3,использующихся для обработки целлюлозных материалов,Известен способ получения растворов четвертичных аммониевых солейпутем взаимодействия эквивалентныхколичеств эпихлоргидрина и триалкиламина, в частности диметилциклогексиламина, в среде 1,2-дихлорэтана при50 С (заявка фРГ У 2056002,кл, С 07 В 303/Зб, опублик, 1970),Целью изобретения является повышение качества целевого продукта.П р и м е р 1. Эмалированный реактор емкостью 00 л, имеющий обратныйхолодильник и мешалку, заполняют203 кг 36%-ной соляной кислоты. Посте 40 45 50 55 1 13Изобретение относится к химии, конкретнее к способу получения растворов четвертичных аммониевых солей общей формулы к ,у-к-у - , хгде И - пяти- или шестичленный циклс двумя атомами азота, такой как пиразин, пиперазин, пиридазин, пиримидин, пиразол, пиразолин, пиразолидин и имидазол, причем у атома азота могут быть алкильные заместители с 1-4 атомами угпенно при постоянном охлаждении прибавляют 80 кг пиримидина таким образом, чтобы температура не превысила 70 С, После прибавления пиримидина температуру раствора доводят до 40 С и при данной температуре начинают постепенно прибавлять 184 кг эпихлоргидрина, Температуру реагирующей смеси поддерживают в интервале 40-55 С с помощью охлаждения. Послеоприбавления всего эпихлоргидрина охлаждение прекращают и температура реакционной смеси поднимается до 80 о85 С, Реакция заканчивается через 30 мин после достижения максимальной температуры. Смесь охлаждают до 25- 30 С. В результате реакции образуется водный раствор, содержащий 70% 1,3-бис-(З-хлор-гидроксипропил) пиримидиний хлорида, Теоретический выход составляет 72,3%, Количество 5 10 15 20 25 30 35 активного вещества определяется аргентометрически по разнице определения общего хлора (щелочной гидролиз)и иона хлора,П р и м е р 2. В стеклянную трех-.го 1.пую колбу с обратным холодильником, термометром и мешалкой помещают196 г 50%-ной серной кислоты. Затемпостепенно прибавляют 82 г 1-метилимидазола, Температуру реакционнойсмеси устанавливают 80 С и начинаютоприбавлять 184 г эпихлоргидрина. Скорость подачи эпихлоргидрина устанавливается таким образом, чтобы температура поддерживалась в интервале80-90 С, После прибавления всего количества эпихлоргидрина реакция продолжается еще 60 мин, Затем смесьохлаждают до 20 С и прибавляют последовательно 160 г 50%-ной гидроокисинатрия, Во время реакции температуране должна превышать 25 С. После прибавления необходимого количествараствора 11 аОН смесь при постоянномохлаждении реагирует еще 30 мин, Если после окончания охлаждения температура реагирующей смеси не повышается, то реакция считается законченной. Количество активного вещества -1,3-бис(2,3-эпоксипропил)-1-метилимидазолиндинлийхлорида определяется титронанием раствором соляной кислоты. Содержание активного вещества в данном случае составляет 67,2%,Теоретический выход продукта 71,1%. П р и и е р 3. В стеклянной колбе по аналогии с примером 2 растворяют в 120 г 50%-ной уксусной кислоты 80 г пираэина. Температуру раствора охлаждением устанавливают 25 С. При этой температуре начинают постепенно прибавлять 184 г эпихлоргидрина. Температура реагирующей смеси начинает произвольно повышаться. Требуемую температуру 25-30 С поддерживают с помощью охлаждения и контролируемой подачи эпихлоргидрина. По - сле подачи необходимого количества эпихлоргидрина прекращают охлаждение и температура смеси произвольно повышается до 65 С. Смесь выдерживают при данной температуре еще 60 мин. Затем реакция заканчивается. Смесь содержит 72,3% 1,3-бис-(З-хлор-гидроксипропил)-пираэиндиилийацетата,Теоретический выход составляет 76,1%. П р и м е р 4. В лабораторной аппаратуре в соответствии с примером 2 раство от в 203 г 36%-ной соля 3 131545ной кислоты 116 г 1,4-диметилпиперазина, Охлаждением смеси температураустанавливается 30 С, В течение 2 чпостепенно при постоянном охлажденииприбавляют 184 г эпихлоргидрина та 5ким образом, чтобы температура реаогирующей смеси составляла 30-40 С.После окончания прибавления необходимого количества эпихлоргидрина охлаждение прекращают и температура 10осмеси произвольно повышается до 80 С.Как только температура смеси начинает понижаться, реакция заканчивается. Теоретический выход 1,4-бис-(З-хлор-гидроксипропил)-1,4-диметилпиперазиндиилийхлорида составляет73,97, практический выход 71,17.П р и м е р 5, В стеклянной аппаратуре по аналогии с примером 2 в203 г соляной кислоты растворяют80 г пиридазина, При 30 С начинаютпостепенно прибавлять 184 г эпихлоргидрина, Температуру смеси поддерживают охлаждением в интервале 35-45 С.После прибавления требуемого количества эпихлоргидрина (2 ч) прекращают охлаждение, в результате чеготемпература произвольно поднимаетсядо 85 С. При этой температуре смесьвыдерживают 30 мин. Теоретический вы ход составляет 72,37 1,2-бис-хлор-гидроксипропил - пиридазиндиилийхлорида, Практический выход составляет 65,7 ,П Р и и е Р 6, В стеклянной лабораторной аппаратуре по аналогии спримером 2 растворяют в 98 г 502-нойсерной кислоты 68 г пиразола. Температуру смеси устанавливают 80 ОС и затем в течение 2 ч постепенно прибавляют 184 г эпихлоргидрина. Температуру реакции поддерживают охлаждением в интервале 80-90 С, После прибавления необходимого количества вещества смесь выдерживают при 90 С еще 4530 мин, Теоретический выход 1,2-бис-(3-хлор-гидроксипропил)-пиразолинсульфата составляет 86,37, Практический выход - 79,27П р и м е р 7. В соответствии соспособом, описанным в примере 6, ис тем же количеством остальных химикатов, вместо пиразола применяют70 г пиразолина. Теоретический выход 1,2-бис-(З-хлор-гидроксипропил)-пиразолинсульфата 86,17 Практический выход 78,8 Х,П р и м е р 8. В аппаратуре поаналогии с примером 2 в 240 г 503-ной 3 4уксусной кислоты растворяют 100 г 1,2-диметилпиразолидина, При 50 С постепенно в течение 2 ч прибавляют 184 г эпихлоргидрина. После прибавления необходимого количества эпихлоргидрина смесь выдерживают при 60 С еще 30 мин. Теоретический выход 1,2 -(3-хлор-гидроксипропил)- -пиразолидиндиилийацетата 76,8 Х, Практический выход 69,2 Х.Целевые соединения могут применяться для обработки полимеров, имеющих гидроксильные группы, такими как крахмал, поливиниловый спирт, опилки, бумага. Катиониэированные с помощью соединений общей формулы 1 полимерные вещества обладают способностью извлекать анионы из водных растворов, Это явление может быть использовано для удаления анионов красителей при очистке сточных вод.На фиг. 1-3 приведены сорбционные кривые, характеризующие процесс окраски хлопчатобумажной ткани, иэ которых следует, что после катиониэации процесс адсорбции красителя тканью ускоряется.Сорбционные кривые крахмала или бумаги, катионизированных соединениями общей формулы 1, аналогичны кривым, представленным на фиг, 1-3,Обработка хлопчатобумажных тканей растворами соединий формулы 1 увеличивает угол релаксации ( фиг, 4 и 5), что не отмечено для известных типов четвертичных аммониевых соединений..Механизм действия полученных соединений отличается тем, что они способствуют сшивке полимеров, содержащих гидроксильные группы.Формула изобретенияСпособ получения растворов четвертичных аммониевых солей формулыгде М - пяти или шестичленный циклс двумя атомами азота, такой как пиразин, пиперазин, пиридазин, пиримидин, пираэол, пиразолин, пираэолидин и имидазол, причем у атомов азота могут быть алкильные заместители с 1-4 атомамиуглерода;СТ 1О ОЧ1315453 5Х - анион сильной минеральнойили органической кислоты,1 с 1 или 2;п=1, 2 или 3,для обработки целлюлозных материалов взаимодействием эквивалентных коли-. честв эпихлоргидрина и амина в среде растворителя при повышенной температуре, о т л и ч а ю щ и й с я . тем, что, с целью улучшения качества целевого продукта, в качестве амина используют гетероциклический пяти- или шестичленный амин с двумя атомами азота, замещенными или неэамещенными алкильными радикалами с 1-4атомами углерода, в качестве растворителя используют воду, реакцию про"водят при 60-90 фС в присутствии эквивалентного количества кислоты,прибавляя эпихлоргидрин при 25-90 Св раствор, полученный смешением кислоты с амином при 25-70 С,с после О дующей, в случае необходимости,.обработкой реакционной смеси эквивалентным количеством гидроокиси натрия ввиде 507-ного водного раствора,1315453 Составитель Г,Пальмбагорова Техред А.Кравчук орректор М,Ш Редакт Заказ 2314 2 ное ПоССР ВНИИПИ по 113035, 4 изводственно-пол ираж 371Государственного комите лам изобретений и откры осква, Ж, Раушская н фическое предприятие город, ул. Проектная