[发明专利]二羟基三烷基卤化铵的制备方法及其产品

说明书

在先相关申请 

本申请要求2006年2月15日提交的题为“二羟基三烷基铵卤化物的制备方法及其产品”的美国临时申请序号No.60/773,536的优先权，其全文经此引用并入本文。 

技术领域

本发明涉及四元三烷基卤化铵组合物以及制备该组合物的方法。具体地，本发明的实施方案提供了包含具有下列通式的四元三烷基卤化铵化合物的组合物： 

背景技术

在纺织工业中和个人护理领域，四元三烷基铵化合物具有广泛的商业用途。某些这类化合物也可用作抗菌剂；用于对填料、纤维和表面进行改性；用作增稠剂；和用作调节剂。 

在许多这些应用和用途中，需要提供高纯形式的四元三烷基铵化合物，以确保杂质的不良影响得以最小化。常规组合物或者缺乏可接受浓度的四元三烷基铵化合物，同时含有或多或少的无害杂质，而其它的产品可能具有较高浓度的四元三烷基卤化铵化合物，但也含有非所需量的更多明显杂质。一种这样的杂质是残留的三烷基胺，因为它们具有特有的难闻气味。例如，当一种这样的胺，三甲基胺以大约0.0023ppm这么低的浓度存在时，人的鼻子能够嗅到鱼腥气味。因此，由这些三烷基胺母体制得的四元三烷基卤化铵通常具有恶臭，即使当将其稀释在制剂中时。因此，具有较高浓度四元三烷基卤化铵和减量 杂质的组合物，以及通过更有效的方法制备这些化合物的方法，将是实用的。 

发明内容

在某些实施方案中，本发明提供了包含具有下列通式的四元三烷基卤化铵化合物的组合物： 

其中R¹基团各自独立地选自具有1至12个碳原子的烷基；其中R²、R³和R⁴基团各自独立地选自氢、氢氧化物、具有1至12个碳原子的烷基或者具有1至12个碳原子的羟烷基；其中y的范围为0至12；其中X^-选自氟化物、氯化物、溴化物或碘化物；其中四元三烷基铵化合物的存在量为至少90重量％；且其中组合物包括不超过4000ppm的三烷基胺或其质子化形式。 

特定组合物具有至少99.5重量％的2，3-二羟基丙基三甲基氯化铵和不超过25ppm的三甲基胺，其中浓度基于组合物中的2，3-二羟基丙基三甲基氯化铵和三甲基胺的量加以确定。 

其他实施方案提供了制备四元三烷基卤化铵组合物的方法。在某些实施方案中，所述方法包括在反应条件下，提供伯卤-二羟基烷烃和对于伯卤-二羟基烷烃化学计量过量的三烷基胺，以提供中间反应混合物；降低中间反应混合物的pH；并分离四元三烷基卤化铵组合物。 

在某些实施方案中，所述方法包括制备2，3-二羟基丙基三甲基氯化铵组合物的方法。制备2，3-二羟基丙基三甲基氯化铵组合物的方法包括在反应条件下，提供3-氯-1，2-二羟基丙烷和与3-氯-1，2-二羟基丙烷的摩尔比为1至大约3摩尔的三甲基胺，以提供中间反应混合物；从中间反应混合物中去除至少部分残留的三甲基胺；并分离2，3-二羟基丙基三甲基氯化铵组合物。 

在本文所述方法的某些实施方案中，所述方法不包括加热中间反应混合物以去除一种或多种挥发性组分。在一些实施方案中，当反应 混合物的pH为8或更高时，所述方法不包括加热中间反应混合物以去除挥发性组分。 

具体实施方式

在下面的说明书中，本文所公开的所有数字均为近似值，无论是否使用了文字“大约”或“近似”与其相连。它们可以1％、2％、5％，并且有时以10至20％进行变化。每当公开了具有下限RL和上限RU的数值范围时，任何落入该范围内的数是具体公开了的。特别地，下列范围内的数是具体公开了的：R＝RL+k*(RU-RL)，其中k是从1％至100％、以1％为增量的变量，即，k为1％，2％，3％，4％，5％，...50％，51％，52％，...95％，96％，97％，98％，99％或100％。此外，如上所定义的由两个R数定义的任何数值范围也是具体公开了的。 

本发明的方法可以广泛应用，并且特别适用于由三甲基胺与3-氯-1，2-二羟基丙烷反应制备3-氯-1，2-二羟基丙基三甲基氯化铵。虽然为清楚起见，本说明书对该具体实施例进行了部分说明，但本发明不受此限定。 

因此，本发明的实施方案提供了包含具有下列通式的四元三烷基卤化铵化合物的组合物：