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DE3528548A1 - Herstellung eines allylamins und quaternaerer diallylammoniumverbindungen daraus - Google Patents

Herstellung eines allylamins und quaternaerer diallylammoniumverbindungen daraus

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Publication number
DE3528548A1
DE3528548A1 DE19853528548 DE3528548A DE3528548A1 DE 3528548 A1 DE3528548 A1 DE 3528548A1 DE 19853528548 DE19853528548 DE 19853528548 DE 3528548 A DE3528548 A DE 3528548A DE 3528548 A1 DE3528548 A1 DE 3528548A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
allyl
reaction
chloride
organic liquid
halide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19853528548
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English (en)
Inventor
Klaus-Wilhelm Dipl Che Lienert
Martin Dipl Chem Dr Schleinzer
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.)
Dow Chemical GmbH
Original Assignee
Dow Chemical GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dow Chemical GmbH filed Critical Dow Chemical GmbH
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Priority to GR862091A priority patent/GR862091B/el
Priority to PT83164A priority patent/PT83164B/pt
Priority to IE212686A priority patent/IE59129B1/en
Priority to ZA865944A priority patent/ZA865944B/xx
Priority to CA000515461A priority patent/CA1288105C/en
Priority to ES8600974A priority patent/ES2000390A6/es
Priority to DE8686904823T priority patent/DE3671889D1/de
Priority to JP61504575A priority patent/JPS62501913A/ja
Priority to PCT/EP1986/000473 priority patent/WO1987000831A1/en
Priority to AT86904823T priority patent/ATE53568T1/de
Priority to AU62813/86A priority patent/AU578545B2/en
Priority to EP86904823A priority patent/EP0233229B1/de
Priority to BR8606814A priority patent/BR8606814A/pt
Publication of DE3528548A1 publication Critical patent/DE3528548A1/de
Priority to FI871428A priority patent/FI89041C/fi
Priority to US07/034,179 priority patent/US4946996A/en
Priority to DK173087A priority patent/DK173087D0/da
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • C07D295/023Preparation; Separation; Stabilisation; Use of additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C209/00Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
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    • C07C209/06Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by substitution of functional groups by amino groups by substitution of halogen atoms
    • C07C209/08Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by substitution of functional groups by amino groups by substitution of halogen atoms with formation of amino groups bound to acyclic carbon atoms or to carbon atoms of rings other than six-membered aromatic rings

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Allylaminverbindung und ein Verfahren zur Herstellung einer quaternären Diallylammoniumverbindung daraus.
Quaternäre Diallyl-Dialkyl-Ammoniumverbindungen wie Diallyl-Dimethyl-Ammoniumchlorid sind monomere Materialien, die polymerisiert werden können, sowohl homo- als auch copolymerisiert, um Polymere zu bilden, die für eine Vielzahl von Anwendungen nützlich sind. Zum Beispiel kann ein zumindest teilweise derivatisiertes Polymer aus einem Diallyl-Dimethyl-Ammoniumchlorid verwendet werden als Flockungsmittel bei der Abwasserbehandlung, als Naßfestigkeitsmittel oder als Retentions- oder Drainagehilfe bei der Herstellung von Papier, als antistatisches Zusatzmittel, als Säurefarbstoffrezeptor oder als Biozid.
Bisher wurden quaternäre Diallyl-Dialkyl-Ammoniumverbindungen üblicherweise in wirtschaftlichem Ausmaß hergestellt durch die Reaktion eines sekundären Amins wie Dimethylamin, mit einem Allylhalogenid (z. B. Allylchlorid) in wäßriger Lösung in Anwesenheit eines Alkalimetallhydroxids (z. B. Natriumhydroxid). Siehe z. B. US-PS 29 23 701. Im allgemeinen wird ein Überschuß an Allylhalogenid angewendet, um eine vollständige Reaktion des sekundären Amins sicherzustellen. Das überschüssige Allylhalogenid wird unter Vakuum abgezogen. Das resultierende Produkt ist eine wäßrige Lösung, die die gewünschte quaternäre Diallyl-Dialkyl-Ammoniumverbindung enthält. Unglücklicherweise wird eine große Menge an Salz (z. B. Natriumchlorid) während der Reaktion gebildet und ist in dem Reaktionsprodukt verhanden. Dies beschränkt die Möglichkeit, die resultierende Verbindung zu polymerisieren.
Verschiedene Verfahren wurden vorgeschlagen, um die Menge an Salz zu reduzieren und auf andere Weise die Reinheit des quaternären Ammoniumproduktes zu verbessern. Siehe z. B. US-PS 34 72 740. Bei Verwendung der beschriebenen Techniken wird die Reinheit der quaternären Ammoniumverbindung verbessert, während gleichzeitig die Mengen an Salz in der Lösung durch Verdampfen von Wasser aus dem wäßrigen Reaktionsprodukt wie durch Dampfdestillation, um unreagiertes Allylchlorid und sekundäres Amin zu entfernen und Salz auszufällen, reduziert werden. Das ausgefällte Salz kann anschließend entfernt werden aus der wäßrigen Lösung durch Filtration. Im Anschluß an die Verdampfung des Wassers und die Entfernung des ausgefällten Salzes kann die wäßrige Lösung der quaternären Ammoniumverbindung über Aktivkohle geleitet werden, um das Reaktionsprodukt weiter zu reinigen. Unglücklicherweise sind die Mengen an Wasser, die verdampft werden können (und auch die Mengen an Salz, die aus der Lösung ausgefällt werden können) begrenzt wegen der hygroskopischen Natur der quaternären Ammoniumverbindung. Tatsächlich wird bei der Entfernung allen Wassers, das möglich ist, ein hochviskoses Öl einer übersättigten Lösung der quaternären Ammoniumverbindung in Wasser gebildet, die noch einen hohen Prozentsatz an Salz enthält. Darüberhinaus ist die beschriebene Reinigungsmethode zeitaufwendig und kapitalintensiv.
Weitere Mittel zur Reduzierung der Salzmenge, die bei der Herstellung der quaternären Ammoniumverbindung gebildet werden, sind in der japanischen Patentschrift 50-77 308 offenbart. Das offenbarte Verfahren umfaßt das Ausfällen des Salzes mit einem organischen Lösungsmittel nach der Reaktion des Dialkylamins mit Allylhalogenid. Anschließend wird das ausgefällte Salz entfernt, um eine wäßrige Lösung der quaternären Ammoniumverbindung zu ergeben. Unglücklicherweise wird durch das beschriebene Verfahren nicht alles Salz ausgefällt und das Produkt enthält noch eine relativ hohe Konzentration an Salz. Darüberhinaus ist es notwendig, bei Anwendung des beschriebenen Verfahrens die zugegebene organische Flüssigkeit von der Mischung aus Wasser und quaternärer Ammoniumverbindung zu trennen.
Zusätzlich dazu, daß relativ große Mengen an Salz enthalten sind, wird unter Verwendung der beschriebenen Techniken und anderer bekannten Techniken die quaternäre Ammoniumverbindung hergestellt als Lösung in einer wäßrigen Flüssigkeit. Deshalb ist es notwendig, große Mengen an Wasser beim Transport des quaternären Ammoniumproduktes zu transportieren. Zusätzlich ist die Polymerisation der quaternären Ammoniumverbindung begrenzt auf wäßrige Polymerisationssysteme. Darüberhinaus sind weitere Verbesserungen in der Ausbeute der gewünschten quaternären Ammoniumverbindung erwünscht.
Die Herstellung eines festen Diallyldimethylammoniumchlorids wurde in dem belgischen Patent Nr. 6 64 427 beschrieben. Das beschriebene Verfahren schließt einen 2-Schritt-Reaktionsprozeß ein. Im ersten Reaktionsschritt wird Allyldimethylamin hergestellt durch Reaktion von Dimethylamin mit Allylchlorid in wäßriger Lösung in Anwesenheit von Natronlauge. Darauf folgend wird eine weitere Menge an Natronlauge zu der Reaktionsmischung zugegeben, um das Allyldimethylamin von dem Rückstand der Reaktionsmischung zu trennen. Insbesondere entsteht bei der Zugabe eines Überschusses an Natronlauge ein Zweiphasensystem. Die obere Phase enthält das gewünschte Allyldimethylamin und bis über 10% Wasser und die untere Phase enthält Natriumhydroxid, Natriumchlorid, der Rest des Wassers, bis zu und mehr als 5% Dimethylamin und geringe Mengen an Allyldimethylamin. Anschließend wird die obere Phase von der Reaktionsmischung getrennt und über Natronlaugeplätzchen getrocknet. Das entstehende Material wird destilliert und die Fraktion, die bei 59 bis 62°C siedet, wird gesammelt. Diese Fraktion wird dann mit frisch destilliertem Allylchlorid zu frisch destillierten Aceton gegeben und reagiert, um Diallyldimethyl-Ammoniumchlorid in Form von Kristallen zu bilden. Obwohl das entstehende feste Diallyldimethyl-Ammoniumchlorid relativ rein ist, verglichen mit demselben Produkt, hergestellt in wäßriger Lösung unter Verwendung einer Einschritt-Reaktionsmethode nach dem Stand der Technik, ist die Ausbeute an Dimethylallylamin im ersten Reaktionsschritt nur 67,5% bezogen auf die Menge an zugegebenem Allylchorid. Außerdem bleibt das Problem, das mit der Wasserentfernung verbunden ist, bestehen aufgrund der Tatsache, daß große Mengen von Wasser in dem Allyldimethylamin, das während des ersten Reaktionsschrittes gebildet wird, vorhanden sind. Deshalb muß das Allyldimethylamin, das im ersten Reaktionsschritt gebildet wird, getrocknet werden über Natronlaugeplätzchen, um das Wasser zu entfernen, ein zeitaufwendiger Schritt.
Im Hinblick auf die beschriebenen Nachteile der Verfahren des Standes der Technik bleibt es sehr wünschenswert, ein Verfahren zu schaffen zur Herstellung von einer Allylaminverbindung mit hoher Ausbeute und Reinheit und einer quaternären Diallylammoniumverbindung, wobei dieses Verfahren geeignet ist zur Herstellung der Verbindung als Feststoff.
Deshalb ist in einer Hinsicht die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines organischen löslichen Allylamins. Das Reaktionsverfahren umfaßt die Reaktion von Ammoniak oder einem wasserlöslichen Amin mit Allylhalogenid in einem flüssigen Reaktionsverdünnungsmittel in Anwesenheit eines Alkali- oder Erdalkalihydroxyds oder -carbonats und ist gekennzeichnet dadurch, daß das Reaktionsverdünnungsmittel ein Zweiphasen-Flüssigkeitssystem umfaßt, bestehend aus Wasser und einer mit Wasser nicht mischbaren organischen Flüssigkeit.
Durch das Herstellen des Allylamins in einem Zweiphasen- Flüssigkeitssystem, das Wasser und eine mit Wasser nicht mischbare organische Flüssigkeit umfaßt, werden die Nachteile der Verfahren des Standes der Technik vermieden. Insbesondere bleibt die Allylaminverbindung nach ihrer Herstellung in der organischen flüssigen Phase. Andererseits bleiben alle Salze ebenso, wie andere Verunreinigungen, die während der Reaktion gebildet werden, in der wäßrigen flüssigen Phase. Darüberhinaus ist die organische flüssige Phase im wesentlichen wasserfrei oder enthält relativ geringe Mengen an Wasser. Deshalb erfordert das entstehende Allylamin keine Reinigung vor seiner weiteren Verwendung. Die Allylaminverbindung ist geeignet für die Herstellung von quaternären Ammoniumverbindungen, insbesondere von quaternären Diallyl-Dialkyl-Ammoniumverbindungen.
In einer weiteren Hinsicht ist die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer quaternären Diallyldialkyl-Ammoniumverbindung durch sequentielle Reaktion eines sekundären Amins mit Allylhalogenid in einem flüssigen Reaktionsverdünnungsmittel und der Anwesenheit eines Alkali- oder Erdalkalihydroxyds oder -Carbonats und anschließende Reaktion des so hergestellten Allyldialkylamins mit weiteren Mengen an Allylhalogenid in einem flüssigen Reaktionsverdünnungsmittel, um ein quaternäres Diallyl-Dialkyl-Ammoniumsalz zu bilden, wobei dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß die Reaktion des sekundären Amins und des Allylhalogenids in einem Zweiphasenreaktionssystem durchgeführt wird, das eine wäßrige Flüssigkeit und ein mit Wasser nicht mischbares organisches Lösungsmittel umfaßt und daß mindestens ein Teil der organischen flüssigen Phase abgetrennt wird für die weitere Reaktion des Allyldialkylamins, das in dieser organischen Phase enthalten ist, zu der quaternären Diallyl-Dialkyl- Ammoniumverbindung.
Bei Verwendung des beschriebenen Zweischrittverfahrens enthält nach dem ersten Reaktionsschritt, in dem das Allyldialkylamin hergestellt wird, die organische Phase das Allyldialkylamin und im wesentlichen kein Salz oder Wasser. Deshalb kann diese Phase von der wäßrigen Phase getrennt werden und das Allyldialkylamin kann direkt (d. h. ohne Reinigung) mit weiteren Mengen von Allylhalogenid umgesetzt werden, um die quaternäre Diallyldialkylammoniumverbindung zu bilden. Die gebildete quaternäre Diallyldialkyl-Ammoniumverbindung ist ein festes Material, das keine wesentlichen Mengen an anorganischem Salz und überraschend geringe Mengen an anderen Verunreinigungen enthält. Deshalb kann es leicht sowohl homo- als auch copolymerisiert werden, um ein Polymer mit hohem Molekulargewicht zu bilden, das für eine Vielzahl von endgültigen Anwendungen geeignet ist.
Bei Durchführung der vorliegenden Erfindung wird die Allylaminverbindung hergestellt aus Ammoniak oder einem Amin, das durch die allgemeine Formel: dargestellt wird, worin R1 und R2 Wasserstoff, eine Alkylgruppe oder eine Hydroxyalkylgruppe und R2 eine Alkyl- oder Hydroxyalkylgruppe sind. Alternativ kann die Kombination von R1 und R2 einen cyclischen Ring bilden, wie es durch die folgende allgemeine Formel dargestellt wird: worin jedes R3 und R4 unabhängig (CR5H) p  (CR6H) q und jedes R5 und R6 unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Alkylgruppe (vorzugsweise Ethyl, Methyl oder Propyl), p eine ganze Zahl von 0 bis 4 (vorzugsweise 1 oder 2), q eine ganze Zahl von 0 bis 4 (vorzugsweise 1 oder 2), die Summe von p und q 1 bis 4, Z Sauerstoff oder Schwefel und n 0 oder 1 ist. R1 ist vorteilhafterweise Wasserstoff oder eine Alkyl- oder Hydroxyalkylgruppe und R2 ist eine Alkyl- oder Hydroxyalkylgruppe. Vorzugsweise ist das Amin ein sekundäres Amin, worin jedes R1 und R2 unabhängig voneinander eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder eine Hydroxyalkylgruppe mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen ist. Besonders bevorzugt ist das Amin ein sekundäres Amin, worin jedes R1 und R2 unabhängig voneinander Methyl, Ethyl oder Hydroxyethyl ist. Am meisten bevorzugt ist jedes R1 und R2 unabhängig voneinander Methyl oder Ethyl.
Die Allylhalogenide, die bei Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind vorzugsweise Allylhalogenid, Methallylhalogenid oder Ethallylhalogenid, wobei das Halogenid bevorzugt Chlorid oder Bromid, am meisten bevorzugt Chlorid ist. Am meisten bevorzugt wird Allylchlorid bei Durchführung der vorliegenden Erfindung angewendet.
Die Allylamine werden hergestellt durch Reaktion von Ammoniak oder einem Amin mit dem Allylhalogenid in Anwesenheit eines Alkali- oder Erdalkalihydroxyds oder -carbonats. Von diesen Verbindungen werden bevorzugt die Alkalihydroxyde oder -carbonate angewendet, wobei die Alkalihydroxyde bevorzugt sind. Kaliumhydroxyd oder Natriumhydroxyd, insbesondere Natriumhydroxyd sind am meisten bevorzugt.
Die Menge an Amin, Allylhalogenid und Hydroxyd oder Carbonat, die am vorteilhaftesten bei der Herstellung der Allylamine verwendet werden, sind abhängig von einer Vielzahl von Faktoren einschließlich der spezifischen verwendeten Reaktanten, der Reaktionsbedingungen und können leicht durch einfaches Experimentieren hergestellt werden, bestimmt werden von Fachleuten auf diesem Gebiet. Im allgemeinen wird das Allylamin hergestellt unter Verwendung von 0,9 bis 3 Äquivalenten Amin pro Äquivalent Allylhalogenid. Es ist im allgemeinen bevorzugt, einen stöchiometrischen Überschuß an Amin zu verwenden, wobei mehr als 1 bis 2,5 Äquivalente Amin vorzugsweise verwendet werden pro Äquivalent Allylhalid. Das Hydroxyd oder Carbonat wird vorteilhafterweise angewendet in einer Menge, die ausreicht, um die bei der Reaktion des Allylhalogenids mit dem Amin gebildete Salzsäure vollständig zu neutralisieren, aber große Mengen an Hydroxyd oder Carbonat sind im allgemeinen nicht bevorzugt. Wenn das bevorzugte Alkalihydroxyd verwendet wird, wird das Hydroxyd vorzugsweise in einer Menge von 0,9 bis 5 Mol pro Mol Allylhalogenid verwendet.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wobei das Allylamin durch Reaktion eines sekundären Amins und eines Allylhalogenids in Anwesenheit eines Alkalihydroxyds umgesetzt wird, beträgt das molare Verhältnis von sekundärem Amin zu Allylhalogenid zu Alkylihydroxyd vorzugsweise 1 : 0,5 bis 1,2 : 0,98 bis 2, wobei molare Verhältnisse von 1 : 0,8 bis 1,05 : 1,0 bis 1,1 bevorzugt sind.
Bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung werden das Allylhalogenid, das Amin und das Hydroxyd oder Carbonat in einem Zweiphasen-Reaktionssystem, das Wasser und eine mit Wasser nicht mischbare organische Flüssigkeit enthält, gemischt und umgesetzt unter Bedingungen, die ausreichen, um das gewünschte Allyldialkylamin zu bilden. Unter dem Ausdruck "mit Wasser nicht mischbare organische Flüssigkeit" wird eine organische Flüssigkeit verstanden, die unter den angewendeten Reaktionsbedingungen sich nicht einheitlich mit Wasser mischt oder gemischt werden kann, um eine einzige flüssige Phase zu bilden. Vorzugsweise können weniger als 5 Gew.-% Wasser in der speziellen organischen Flüssigkeit, die verwendet wird, bei 20°C und 1013 mbar gelöst werden. Vorzugsweise enthält bei 20°C und 1013 mbar die organische Flüssigkeit weniger als 1, besonders bevorzugt weniger als 0,5, am meisten bevorzugt weniger als 0,25 Gew.-% gelöstes Wasser.
Beispiele für organische Flüssigkeiten, die geeigneterweise angewendet werden bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung, schließen aromatische Kohlenwasserstoffe wie Toloul, Benzol, m-, o-, und p-Xylole, Mesitylen, Ethylbenzol und Kumol; chlorierte Kohlenwasserstoffe wie Trichlorethylen, Tetrachlorkohlenstoff, Methylenchlorid und Perchlorethylen; aliphatische Kohlenwasserstoffe mit 6 oder mehr Kohlenstoffatomen wie Hexan, Heptan, Cyclohexan; Petrolether und niedrige Dialkylether wie Diethylether, Diisopropylether oder Ethylpropylether ein. Kompatible Mischungen von zwei oder mehr der speziellen organischen Flüssigkeiten können auch angewendet werden.
Vorzugsweise ist die verwendete organische Flüssigkeit ein aromatischer Kohlenwasserstoff, insbesondere Benzol oder Toluol und verschiedene chlorierte Kohlenwasserstoffe, insbesondere Trichlorethylen. Besonders bevorzugt ist die organische Flüssigkeit ein aromatischer Kohlenwasserstoff, wobei Toloul und Benzol und insbesondere Toluol am meisten bevorzugt sind.
Der Ausdruck "Wasser" soll Leitungswasser, deionisiertes Wasser oder wäßrige Lösungen einschließen.
Die Mengen an Wasser und der organischen Flüssigkeit, die am vorteilhaftesten bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind abhängig von verschiedenen Faktoren einschließlich der spezifischen organischen Flüssigkeit und der Reaktanten, insbesondere des Amins und Hydroxyds oder Carbonats, das verwendet wird und der Bedingungen, bei denen die Reaktion durchgeführt wird. Obwohl es nicht unbedingt notwendig ist, wird Wasser im allgemeinen vorteilhafterweise in einer Menge angewendet, die ausreichend ist, um die gesamte Menge an Salz, das während der Reaktion hergestellt wird, aufzulösen, ebenso wie das verwendete Hydroxyd oder Carbonat. Im allgemeinen sind jedoch große Überschüsse an Wasser zu vermeiden. Vorzugsweise wird die Reaktionsmischung 40 bis 52 Gew.-% Wasser enthalten, bezogen auf das Gesamtgewicht an Amin und Hydroxyd oder verwendetem Carbonat. Die Menge an organischer Flüssigkeit, die verwendet wird, ist nicht sehr kritisch bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung, solange eine genügende Menge verwendet wird, um das Allyl-Aminprodukt zu lösen. Die organische Flüssigkeit kann in Mengen von 10 bis 1000 oder mehr Vol.-%, bezogen auf das Gesamtvolumen an verwendetem Allylhalogenid verwendet werden. Jedoch ist es im allgemeinen bevorzugt, aus ökonomischen Gründen die organische Flüssigkeit in einer Menge anzuwenden, so, daß die organische Phase 30 bis 60 Gew.-% des Allylaminreaktionsproduktes enthält.
Obwohl die relative Konzentration der wäßrigen flüssigen Phase zu organischer flüssiger Phase nicht sehr kritisch ist bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung, wird im allgemeinen das Volumenverhältnis von organischer Phase zu wäßriger Phase vorteilhafterweise von 0,05 : 1 bis 25 : 1 betragen. Das Verhältnis des Volumens von organischer Phase zu wäßriger Phase ist vorzugsweise von 0,1 : 1 bis 10 : 1, wobei ein Volumenverhältnis von 0,5 : 1 bis 2 : 1 am meisten bevorzugt ist. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben mit besonderer Bezugnahme auf die Herstellung eines Allyldialkylamins durch Reaktion eines sekundären Amins mit einem Allylhalogenid in Anwesenheit eines Alkalihydroxyds. Jedoch kann es leicht ausgedehnt werden, um die Herstellung anderer Allylamine unter Verwendung verschiedener Amine, Allylhalogenide und Hydroxyden oder Carbonaten einzuschließen.
Bei der Herstellung des Allyldialkylamins wird das Alkylhalogenid und Alkalihydroxyd vorzugsweise zugegeben in kontrolliertem Ausmaß über einen Zeitraum zu einer Mischung des Wassers, der organischen Flüssigkeit und des sekundären Amins. Bei der kontrollierten Zugabe des Allylhalogenids und Alkalihydroxyds ist das sekundäre Amin in hohen Konzentrationen vorhanden im Vergleich zur Konzentration des Allylhalogenids und des Alkalihydroxyds, was die Bildung eines wasserlöslichen Diallyl-Dialkyl-Ammoniumsalzes unterdrückt, ebenso wie damit verwandte reduzierte Nebenprodukte.
Die Temperaturen, die am vorteilhaftesten verwendet werden bei der Reaktion des Allylhalogenids mit dem sekundären Amin sind abhängig von den spezifischen verwendeten Reaktanten, der Art und Konzentration der verwendeten organischen Flüssigkeit, dem relativen Verhältnis der organischen Phase zur wäßrigen Phase und der gewünschten Ausbeute und Produkteigenschaften. Im allgemeinen ist die maximal angewendete Temperatur begrenzt durch die Bildung von allzuviel Nebenprodukten, die zu einer Färbung des Reaktionsproduktes führt, wogegen die untere Temperatur der Reaktion begrenzt ist durch die gewünschte Reaktionsrate. Im allgemeinen wird die Reaktion durchgeführt bei einer Temperatur von 15 bis 70°C, wobei Temperaturen von 20 bis 60°C mehr bevorzugt sind. Die Reaktionsmischung wird vorteilhafterweise bei diesen Temperaturen über einen Zeitraum von 2 bis 10 Stunden, mehr bevorzugt von 5 bis 9 Stunden, aufrechterhalten.
Während der Zugabe des Alkalihydroxyds und Allylhalogenids zu der Reaktionsmischung und der anschließenden Reaktion des sekundären Amins mit dem Allylhalogenid wird die Reaktionsmischung vorteilhafterweise gerührt.
Bei Vervollständigung der Reaktion ist die so hergestellte Allylaminverbindung in der organischen Phase enthalten (d. h. ist in der organischen Flüssigkeit gelöst). Zusätzlich zu dem gewünschten Reaktionsprodukt kann die organische Phase noch geringe Mengen unreagiertes sekundäres Amin und Allylhalogenid enthalten. Andererseits wird die wäßrige Phase Alkalihalogenid (z. B. Natriumchlorid), unreagiertes sekundäres Amin und Verunreinigungen enthalten. Die organischen und wäßrigen Phasen werden dann getrennt und die so hergestellte Allylaminverbindung kann ohne weitere Reinigung verwendet werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Allylaminverbindung, die hergestellt wird, ein Allyldialkylamin und dieses Reaktionsprodukt wird quaternisiert, um eine quaternäre Ammoniumverbindung zu bilden. Zur Durchführung der Quaternisierungsreaktion werden das Allyldialkylamin und das Allylhalogenid vorteilhafterweise in einem flüssigen Reaktionsverdünnungsmittel gemischt unter Bedingungen, die ausreichen, um das Allyldialkylamin zu quaternisieren. Bei einem Verfahren zur Herstellung der quaternären Diallyldialkylammoniumverbindung aus dem Allyldialkylamin kann die Quaternisierung durchgeführt werden durch Zugabe von Allylhalogenid direkt zu der abgetrennten organischen Phase, die das Allyldialkylamin enthält. Andererseits kann das Allyldialkylamin mit außergewöhnlicher Reinheit aus der abgetrennten organischen flüssigen Phase gewonnen werden und nach der Trennung kann das Allyldialkylamin in derselben oder einer anderen Flüssigkeit aufgelöst werden für die nachfolgende Quaternisierung zu der gewünschten Diallyldialkyl-Ammoniumverbindung.
Bevorzugt ist die quaternäre Ammoniumverbindung, die hergestellt werden soll, unlöslich in der Flüssigkeit, die als Reaktionsverdünnungsmittel in der Quaternisierungsreaktion verwendet wird. Insbesondere ist, obwohl verschiedene polare Lösungsmittel wie Dimethylsulfoxyd, Dimethylformamid, Acetonitril, Wasser oder eine Mischung von Wasser und einem mit Wasser unlösbarem organischen Flüssigkeit als Reaktionsverdünnungsmittel für die Quaternisierungsreaktion angewendet werden können, die quaternäre Ammoniumverbindung im allgemeinen löslich in diesen Flüssigkeiten, was die Gewinnung des Produktes in fester Form schwierig macht. Vorteilhafterweise wird die Quaternisierung des Allyldialkylamins zu einer Diallyldialkyl-Ammoniumverbindung durchgeführt in einem im wesentlichen wasserfreien Reaktionsmedium aufgrund der Tatsache, daß die Anwesenheit von Wasser in der Quaternisierungsreaktionsmischung zu der Bildung von öligem, nicht kristallinem Material führt.
Die organischen Flüssigkeiten, die angewendet werden können bei der Herstellung des Allyldialkylamins können im allgemeinen auch angewendet werden bei der Quaternisierungsreaktion. Zusätzlich können auch andere organische Flüssigkeiten, die nicht die notwendige Unmischbarkeit mit Wasser besitzen, die für die Herstellung des Allyldialkylamins erforderlich ist, bei Verwendung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung, auch geeigneterweise angewendet werden als Reaktionsverdünnungsmittel bei dem Quaternisierungsschritt. Zum Beispiel können zusätzlich zu solchen organischen Flüssigkeiten, die bei der Herstellung des Allyldialkylamins verwendet werden, niedrige Ketone wie Aceton, Methylethylketon und Acetophenon vorteilhafterweise verwendet werden als Reaktionsverdünnungsmittel in der Quaternisierungsreaktion. Die bevorzugte organische Flüssigkeit für die Verwendung als Quaternisierungs-Reaktionsverdünnungsmittel schließt die niedrigen Ketone, insbesondere Aceton; die aromatischen Kohlenwasserstoffe und chlorierten Kohlenwasserstoffe ein. Am meisten bevorzugt wird die Quaternisierung in einem niedrigen Keton durchgeführt, wobei Aceton am meisten bevorzugt ist.
Die Rate der Quaternisierungsreaktion ebenso wie die Art und die Reinheit der quaternären Ammoniumverbindung, die während der Quaternisierung hergestellt wird, werden beeinflußt, durch die Mengen und spezifischen Reaktanten und das organische flüssige Reaktionsverdünnungsmittel, das angewendet wird. Im allgemeinen wird, um ein Produkt der gewünschten Reinheit zu erhalten, das organische flüssige Reaktionsverdünnungsmittel vorzugsweise so angewendet, daß die Reaktionsmischung vorteilhafterweise mindestens 2 Volumen der organischen Flüssigkeit pro Volumen des Allyldialkylamins, das quaternisiert werden soll, enthält. Bevorzugt werden 2 bis 50 Volumen des organischen flüssigen Reaktionsverdünnungsmittels verwendet pro Volumen des Amins, das quaternisiert werden soll. Noch bevorzugter werden 2 bis 5 Volumen des organischen flüssigen Reaktionsverdünnungsmittels verwendet pro Volumen Allyldialkylamin.
Das Allylhalogenid wird angewendet mindestens in einer stöchiometrischen Menge. Bevorzugt wird das Allylhalogenid in einer Menge von mindestens 1,5 Mol pro Mol Allyldialkylamin, das quaternisiert werden soll, verwendet, um eine sehr lange Reaktionszeit zu vermeiden. Bevorzugter werden 1,5 bis 6, am meisten bevorzugt 2 bis 3 Mole Allylhalogenid verwendet pro Mol Allyldialkylamin, das quaternisiert werden soll.
Bei Verwendung dieser Mengen an Allylhalogenid wird die Quaternisierungsreaktion vorteilhafterweise bei Temperaturen von 20 bis 60°C, bevorzugt 30 bis 45°C durchgeführt. Bei diesen Temperaturen wird die Quaternisierungsreaktion im allgemeinen über einen Zeitraum von 6 bis 15 Stunden durchgeführt.
Unter Verwendung eines genügend nicht polaren Lösungsmittels fällt im Anschluß an die Quaternisierung des Allyldialkylamins die entstehende quaternäre Diallyl- Dialkyl-Ammoniumverbindung aus der Lösung aus. Die quaternäre Ammoniumverbindung kann deshalb gewonnen werden unter Verwendung üblicher Filtrationsverfahren. Vor der nachfolgenden Verwendung wird das gefilterte Produkt dann getrocknet, um eine feste quaternäre Diallyl-Dialkyl-Ammoniumverbindung zu bilden. Der entstehende feste Kristall ist, obwohl er Spuren des organischen Lösungsmittels enthält, von relativ hoher Reinheit und enthält im wesentlichen kein Alkalihalogenid. Deshalb kann er leicht polymerisiert werden zu hohen Molekulargewichten sowohl in wäßrigen als auch in nicht wäßrigen Systemen. Da das entstehende Polymer kein Salz enthält, kann es in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet werden, bei denen Polymere, die höhere Konzentrationen an Salz enthalten, nicht verwendet werden können.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern, aber nicht beschränken. Alle Prozentangaben und Teile in den Beispielen sind bezogen auf Gewicht, wenn es nicht anders angegeben ist.
Beispiel 1 A) Herstellung eines Allyldialkylamins
In einem Kolben mit der geeigneten Größe, der mit einem Thermometer, einem Rührer, einem Rückflußkühler, der bei einer Temperatur von -45°C betrieben wird und Heiz- und Kühlmittel ausgestattet ist, werden 1240 ml einer 40%igen wäßrigen Lösung von Dimethylamin und 1000 ml Teile Toluol gegeben. Während dieser Zugabe wird die Temperatur des Reaktionsgefäßes bei 25°C gehalten. Unter Rühren der Dimethylamin/Wasser/Toluolmischung werden ein erster Strom einer Lösung von 41 g Natriumhydroxyd, 60 ml Wasser und ein zweiter Strom von 820 ml Allylchlorid gleichzeitig tropfenweise zu dem Kolben über einen Zeitraum von 5 Stunden zugegeben. Nach der vollständigen Zugabe des Natriumhydroxyds und Allylchlorids enthält die Reaktionsmischung ein molares Verhältnis von Dimethylamin zu Allylchlorid zu Natriumhydroxyd von 1 : 1 : 1,05. Während der Zugabe des Allylchlorids und Natriumhydroxyds steigt die Temperatur der Reaktionsmischung an. Sie wurde bei 40°C gehalten während der Zugabe und anschließend leicht auf 70°C erhöht. Bei dieser Temperatur wurde die Reaktionsmischung unter einem leichten Rückfluß gehalten. Die Temperatur wurde bei 70°C drei Stunden lang gehalten (die gesamte Reaktionszeit war 8 Stunden) nach der vollständigen Zugabe des Allylchlorids und Natriumhydroxyds. Die Reaktionsmischung wurde dann auf 25°C gekühlt und das Rühren wurde gestoppt. Nachdem das Rühren aufgehört hatte, setzte sich dieToluolphase, die das Allyldiemethylamin enthielt, oben im Reaktionsgefäß ab und die wäßrige Phase, die das Natriumchloridsalz enthielt, sank auf den Boden des Reaktionsgefäßes. Die Toluolphase wurde abgetrennt aus dem Reaktionsgefäß. Bei der Analyse der organischen Phase wurde gefunden, daß die Ausbeute über 90%, bezogen auf die Mengen an verwendetem Allylchlorid war.
B) Quaternisierung in Toluol
Das so hergestellte Allyldimethylamin wurde quaternisiert ohne nachfolgende Abtrennung oder Reinigung, indem ein Teil der entstehenden Lösung von Allyldimethylamin mit weiterem Toluol entfernt wurde, um eine 35%ige Lösung zu bilden. 100 g dieser Lösung wurden in ein geeignetes Reaktionsgefäß gebracht und 200 ml Allylchlorid wurden bei Raumtemperatur zugegeben. Die entstehende Mischung wurde auf eine Temperatur von 35°C über einen Zeitraum von 8 Stunden erhitzt. Zu dieser Zeit war das Diallyldimethyl-Ammoniumchloridprodukt, das im wesentlichen vollständig zu Diallyldialkylamin verwandelt worden war, aus der Lösung ausgefällt und gefiltert, mit wasserfreiem Toluol gewaschen und unter Vakuum getrocknet. Die entstehenden festen Kristalle des Diallyl-Dimethyl-Ammoniumchlorids waren extrem rein und enthielten im wesentlichen keine (d. h. weniger als 100 Teile Natriumchlorid pro millionen Teile (ppm) der quaternären Ammoniumverbindung) Natriumchlorid und konnten tatsächlich für nachfolgende Polymerisation verwendet werden.
C) Quaternisierung in Aceton/Toluol
Ein zweiter Teil des Allyldimethylamins wurde quaternisiert durch Zugabe von 150 g der Lösung des Allyldimethylamins in Toluol zu 500 ml Aceton, die 58 ml Allylchlorid enthielten. Die Lösung wurde erhitzt auf eine Temperatur von 40°C für einen Zeitraum von 24 Stunden. Das bei der Quaternisierungsreaktion gebildete Diallyldimethyl-Ammoniumchlorid fiel aus der Lösung in langen, farblosen Nadeln aus. Die Umwandlung war größer als 95%. Die Nadeln wurden gewonnen unter Verwendung üblicher Filtrationstechniken und unter Vakuum getrocknet. Die gefilterten Nadeln erwiesen sich als rein und enthielten im wesentlichen kein Natriumchlorid und konnten anschließend tatsächlich polymerisiert werden.
Als dieselbe Quaternisierung wiederholt wurde, wobei eine Reaktionstemperatur von 25°C verwendet wurde, wurde ein Produkt mit gleicher Reinheit erhalten, mit der Ausnahme, daß die Quaternisierungsreaktion 2 Tage erforderte.
D) Quaternisierung in Aceton
Ein dritter Teil der Toluollösung, die Allyldimethylamin enthielt, wurde fraktioniert. Die Fraktion, die bei 61 bis 63°C siedete, wurde gesammelt. 60 g dieser Fraktion wurden zu 136 g Aceton, das 156 g Allylchlorid enthielt, zugegeben. Die Mischung wird über einen Zeitraum von 8 Stunden bei einer Temperatur von 35°C gehalten, wobei nach dieser Zeit die Umwandlung mehr als 95% betrug. Die quaternäre Ammoniumverbindung fiel in langen, ungefärbten Nadeln aus der Lösung aus. Die Nadeln wurden unter Verwendung üblicher Filtrationstechniken gewonnen und zeigten eine extrem hohe Reinheit. Insbesondere enthielt das Diallyl-Dimethyl- Ammoniumchloridprodukt weniger als 2 ppm Aceton, weniger als 0,7 ppm Dimethylamin, weniger als 0,4 ppm unreagiertes Allyldimethylamin, 20 ppm Allyldimethylamin × HCL und weniger als 40 ppm Natriumchlorid. Vergleichsweise enthält Diallyldimethylammoniumchlorid, das nach den Verfahren des Standes der Technik hergestellt wird, mindestens 1% (10 000 ppm) Natriumchlorid.
E) Quaternisierung in Trichlorethylen
Ein anderer Teil des Allyldimethylamins wurde fraktioniert und die Fraktion des Produktes, die bei 61 bis 63°C siedete, wurde gewonnen. 100 g der entstehenden Fraktion wurden zu 500 g Trichlorethylen zugegeben. Anschließend wurden 270 g Allylchlorid zu der Mischung zugegeben. Die Temperatur der Reaktionsmischung wurde über 8 Stunden bei 35°C gehalten. Die Reaktionsmischung wurde kontinuierlich gerührt während der Zugabe von Allylchlorid und danach. Zu dieser Zeit schwammen Nadeln von Dimethyl-Ammoniumchlorid in einer dicken Schicht an der Oberfläche der Lösung. Die Nadeln wurden abgefiltert und unter Verwendung üblicher Techniken getrocknet. Sie waren von extrem hoher Reinheit und enthielten weniger als 4 ppm Trichlorethylen, weniger als 60 ppm Amine und weniger als 40 ppm Natriumchlorid.
F) Quaternisierung in Anwesenheit von Wasser
Ein weiterer Teil der Toluollösung von Allyldimethylamin wurde quaternisiert, indem 150 g Allyldimethylaminlösung und 17,1 ml Allylchlorid in 200 ml Wasser eingebracht wurden. Die entstehende Mischung bildete ein Zweiphasensystem, d. h. eine Toluolphase, die Allyldimethylamin und Allylchlorid enthielt und eine wäßrige Phase. Das Zweiphasensystem wurde gerührt und die Temperatur stieg auf 40°C. Diese Temperatur wurde 8 Stunden lang aufrechterhalten, wobei nach dieser Zeit eine im wesentlichen vollständige Umwandlung des Allyldimethylamins zu Diallyldimethylammoniumchlorid stattgefunden hatte. Das Diallyl-Dimethyl-Ammoniumchlorid war in der wäßrigen Phase enthalten. Die Toluolphase, die den Überschuß an Allylchlorid enthielt, wurde von der wäßrigen Phase, die in Lösung das Diallyl-Dimethyl- Ammoniumchlorid enthielt, abgetrennt. Um jegliches zurückbleibendes Toluol und flüchtige Verunreinigungen aus der wäßrigen Phase zu entfernen, wurde sie drei Stunden bei 40°C und einem Druck von 200 mbar (150 mm Hg) einer Rektifizierung unterworfen. Nach der Rektifizierung enthielt die wäßrige Lösung 60 Gew.-% Diallyl-Dimethyl-Ammoniumchlorid und im wesentlichen kein Natriumchlorid. Das enthaltene Diallyl-Dimethyl-Ammoniumchlorid wurde tatsächlich polymerisiert unter Verwendung üblicher Techniken.
G) Quaternisierung in einem hochpolaren Lösungsmittel
Ein weiterer Teil des Allyldimethylamins in Toluol wurde fraktioniert und die Fraktion, die bei 61 bis 63°C siedete, wurde gesammelt. 60 g dieser Fraktion wurden in 100 g Dimethylsulfoxid, das 57 ml Allylchlorid enthielt, gelöst. Die Temperatur der entstehenden Mischung wurde auf 60°C erhöht. Sie wurde bei dieser Temperatur unter Rühren über einen Zeitraum von 8 Stunden gehalten, nach welcher Zeit das Allyldimethylamin im wesentlichen vollständig in Diallyl-Dimethyl-Ammoniumchlorid umgewandelt worden war. Das Diallyl-Dimethyl- Ammoniumchloridprodukt war löslich in Dimethylsulfoxid. Es konnte tatsächlich polymerisiert werden in der organischen Lösung unter Verwendung üblicher Techniken.
Beispiel 2
In ein Reaktionsgefäß von geeigneter Größe, das mit Rückflußmitteln (bei -45°C), Zugabetrichtern, Rührern, Heiz- und Kühlmittel und Thermometer ausgestattet war, wurden 1836 ml einer 40 Gew.-%igen Lösung von Dimethylamin in Wasser und 200 ml Toluol zugegeben. Während dieser Zugabe wurde das Reaktionsgefäß bei 25°C gehalten. Anschließend wurden 682 ml 50%ige wäßrige Lösung von Natriumhydroxyd tropfenweise zu der Dimethylamin/ Wasser/Toluolmischung über einen Zeitraum von 3 Stunden zugegeben. Gleichzeitig mit der Zugabe des Natriumhydroxyds wurden 1770 ml Allylchlorid zugegeben. Während der Zugabe des Natriumhydroxids und Allylchlorids wurde die Reaktionsmischung bei einer Temperatur von 25°C gehalten. Nach der vollständigen Zugabe von Allylchlorid und Natriumhydroxid war das molare Verhältnis von Dimethylamin zu Allylchlorid zu Natriumhydroxid, das in dem Reaktionsgefäß enthalten war, 1,115 : 1 : 1. Nach der vollständigen Zugabe des Natriumhydroxyds und des Allylchlorids wurde die Temperatur der Reaktionsmischung langsam auf 55°C erhöht. Diese Temperatur wurde für weitere 3 Stunden aufrechterhalten. Der Kolben wurde dann auf 20°C gekühlt. Zu dieser Zeit bildete die Toluolphase, die das Allyldimethylamin-Reaktionsprodukt enthielt, eine obere Schicht, während die wäßrige Phase, die das Natriumchlorid enthielt, eine Bodenschicht bildete. Die Ausbeute, bezogen auf die Mengen an Allylchlorid, die dem Reaktionsgefäß zugeführt wurden, war über 80%. Das Allyldimethylprodukt kann quaternisiert werden unter Verwendung der vorher beschriebenen Techniken im Beispiel 1 (B bis G) um Diallyl-Dimethyl-Ammoniumchlorid zu bilden als Feststoff oder als wäßrige oder organische flüssige Lösung mit überraschend hoher Ausbeute.
Beispiel 3
In ein Reaktionsgefäß mit geeigneter Größe und geeigneter Ausstattung, das 200 g n-Hexan enthielt, wurden 200 g einer 50%igen wäßrigen Lösung von Morpholin gegeben. Die entstehende Mischung wurde stark gerührt. Anschließend wurden 82 g Allylchlorid tropfenweise zu der Reaktionsmischung über einen Zeitraum von 3 Stunden zugegeben. Gleichzeitig wurden 82 g einer 50 Gew.-%igen Lösung von Natriumhydroxid in Wasser innerhalb drei Stunden zugegeben. Während dieser Zugabe wurde die Temperatur bei 30°C gehalten. Das Reaktionsgefäß wurde auf 60°C für weitere 5 Stunden erhitzt, dann auf Raumtemperatur gekühlt. Die organische Phase wurde abgetrennt und fraktioniert. Die Fraktion, die bei 40 mbar (30 mm) und 60°C siedete, enthielt reines N-Allylmorpholin, das unter Verwendung üblicher Techniken quaternisiert werden kann.

Claims (16)

1. Verfahren zur Herstellung eines organischen löslichen Allylamins, worin Ammoniak oder ein wasserlösliches Amin in einem flüssigen Reaktionsverdünnungsmittel mit Allylhalogenid in Anwesenheit eines Alkalihydroxyds oder -carbonats umgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsverdünnungsmittel ein Zweiphasensyststem umfaßt, das aus Wasser und einer mit Wasser nicht mischbaren organischen Flüssigkeit besteht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Wasser nicht mischbare organische Flüssigkeit ein aromatischer Kohlenwasserstoff, ein chlorierter Kohlenwasserstoff, ein aliphatischer Kohlenwasserstoff, ein niedriger Dialkylether oder eine Mischung davon ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Wasser nicht mischbare organische Flüssigkeit ein aromatischer Kohlenwasserstoff ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Amin eine Verbindung der allgemeinen Formel: ist, worin R1 Wasserstoff, eine Alkylgruppe oder eine Hydroxyalkylgruppe und R2 eine Alkyl- oder Hydroxyalkylgruppe oder die Kombination von R1 und R2 ein cyclischer Ring ist, der dargestellt wird durch die folgende allgemeine Formel: worin jedes R3 und R4 unabhängig (CR5H) p (CR6H) q und jedes R5 und R6 unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Alkylgruppe (vorzugsweise Methyl, Ethyl oder Propyl), p eine ganze Zahl von 0 bis 4 (vorzugsweise 1 oder 2), q eine ganze Zahl von 0 bis 4 (vorzugsweise 1 oder 2), die Summe von p und q 1 bis 4, Z Sauerstoff oder Schwefel und n 0 oder 1 ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Amin ein sekundäres Amin ist und jedes R1 und R2 unabhängig voneinander eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder eine Hydroxyalkylgruppe mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen ist, das Allylhalogenid Allylchlorid oder Allylbromid, Methallylchlorid oder Methallylbromid oder Ethallylchlorid und das Hydroxyd oder Carbonat ein Alkalihydroxyd ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkalihydroxyd Natriumhydroxyd oder Kaliumhydroxyd ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch kennzeichnet, daß jedes R1 und R2 unabhängig voneinander Methyl, Ethyl oder Hydroxyethyl, das Allylhalogenid Allylchlorid oder Methallylchlorid ist und daß 0,9 bis 3 Mol des sekundären Amins und 0,9 bis 1,05 Mol des Alkalihydroxyds pro Mol des Allylhalogenids angewendet werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkalihydroxyd Natriumhydroxyd ist, das Allylhalogenid Allylchlorid ist und das sekundäre Amin Dimethyl oder Diethylamin ist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das molare Verhältnis von sekundärem Amin zu Allylhalogenid zu Alkalihydroxyd 1 : 0,5 bis 1 : 0,98 bis 2 ist und die Reaktion bei einer Temperatur von 15 bis 70°C über einen Zeitraum von 2 bis 9 Stunden durchgeführt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das molare Verhältnis von sekundärem Amin zu Allylhalogenid zu Alkalihydroxyd 1 : 0,8 bis 1 : 1 bis 1,1 ist und die Reaktion bei einer Temperatur von 20 bis 60°C über einen Zeitraum von 5 bis 9 Stunden durchgeführt wird.
11.Verfahren zur Herstellung einer quaternären Diallyl-Dialkyl-Ammoniumverbindung durch sequentielle Reaktion eines sekundären Amins mit einem Allylhalogenid in einem flüssigen Reaktionsverdünnungsmittel und der Anwesenheit eines Alkali- oder Erdalkalihydroxyds oder -carbonats und anschließende Reaktion des so hergestellten Allyldialkylamins mit weiteren Mengen an Allylhalogenid in einem flüssigen Reaktionsverdünnungsmittel, um ein quaternäres Dialkyl-Ammoniumsalz zu bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion des sekundären Amins und Allylhalogenids in einem Zweiphasensystem durchgeführt wird, das eine wäßrige Flüssigkeit und ein mit Wasser nicht mischbares organisches Lösungsmittel umfaßt und daß mindestens ein Teil der organischen flüssigen Phase abgetrennt wird für die weitere Reaktion des Allyldialkylamins, das in dieser organischen Phase enthalten ist, zu der quaternären Diallyl-Dialkyl- Ammoniumverbindung.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Allylhalogenid direkt zu der abgetrennten organischen Phase zugegeben wird, um das Allyldialkylamin zu quaternisieren.
13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Allyldialkylhalogenid aus der abgetrennten organischen flüssigen Phase gewonnen wird und wieder aufgelöst wird in derselben oder einer verschiedenen organischen Flüssigkeit oder einer Mischung aus wäßrigen und organischen Flüssigkeiten für die nachfolgende Quaternisierung zu der Diallyl-Dialkyl-Ammoniumverbindung.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Quaternisierung des Allyldialkylamins verwendete organische Flüssigkeit ein aromatischer Kohlenwasserstoff, ein aliphatischer Kohlenwasserstoff mit 6 oder mehr Kohlenstoffatomen, ein niedriges Keton oder eine kompatible Mischung davon ist und daß 2 bis 50 Volumen der organischen Flüssigkeit pro Volumen des Amins, das quaternisiert werden soll, angewendet werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das organische flüssige Quaternisierungs-Reaktionsverdünnungsmittel ein niedriges Keton oder ein aromatischer Kohlenwasserstoff ist, daß Allylhalogenid Allylchlorid ist und daß es in mindestens stöchiometrischer Menge, bezogen auf die Menge an zu quaternisierendem Allyldialkylamin angewendet wird und daß die Quaternisierungsreaktion bei einer Temperatur von 20 bis 60°C durchgeführt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das organische flüssige Quaternisierungs-Reaktionsverdünnungsmittel Aceton ist.
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