专利名称：制备季铵化咪唑啉的织物调整剂化合物的方法
技术领域：
本发明涉及一种季铵化咪唑啉酯化合物的方法。本发明还涉及一种制备含有一种季铵化咪唑啉酯织物柔软剂化合物，以及任意一种咪唑啉酯化合物的组合物的方法。更具体地，本发明涉及一种季铵化咪唑啉酯化合物的改进方法，其中季铵化是在无水条件下以及没有低级醇溶剂下进行的。
季铵化胺和咪唑啉化合物的方法在本领域内是已知的。美国专利4，529，803(1985，7，16，Tomalia等)和美国专利4，267，350(1981，5，12，Tomalia等)公开了一种用下述步骤制备咪唑啉酰胺盐的方法(1)将咪唑啉与一种羧酸的α，β-不饱和酯进行反应;(2)将所得的咪唑啉酯与伯胺或仲胺进行反应;以及(3)将所得的咪唑啉酰胺产物与一种烷基化剂进行反应从而将其季铵化。
美国专利4，238，373(1980，12，9，Hardy等)公开了一种在有机反应介质中季铵化叔胺的方法，该有机反应介质包括一种水溶性的或非水溶性的分子量大于240的有机化合物。季铵化反应是通过首先将含有一个或多个长链烃基的叔胺与有机反应介质的混合来进行的。搅拌该混合物，然后将季铵化剂加入到混合物中，其用量应超过所需的化学计量。此参考文献的季铵化反应既可以在无水的又可以在含水的条件下进行。
美国专利4，339，391(1982，7，13，Hoffmann等)公开了季铵化合物(它们可以任意地含有被酯间断的烷基取代基)及其制备方法和应用。在所公开的制备方法中，一种氨基烷基化物与一种游离的脂肪酸在无溶剂下形成中间体胺，然后将该中间体胺分散在水中，与季铵化剂进行季铵化反应，该季铵化反应可以在低级醇溶剂存在下或无此溶剂下进行。
德国专利公开说明书2430140(1976，2，19公开，转让给Rewo Chemische Fabrik GmbH)公开了二酯季铵化合物和几种制备它们的方法，其中包括一种在季铵化反应中无需使用溶剂的季铵化方法。
英国专利说明书980，003(1965，1，13，转让给L’Oreal)公开了一种制备季铵化合物的方法，其中，季铵化是以如下方式完成的将化学计量的硫酸二甲酯加入到氨基酯溶液中，该溶液含有与其他成分一起的异丙醇和一种氨基酯。
许多不同种类的织物调整剂已用于循环漂洗织物处理的组合物中。经常用作这类组合物中活性成分的一类化合物基本上包括具有两个长链烷基的非水溶性季氮化合物。典型的这类物质有氯化二脂二甲基铵和两个长链烷基取代的咪唑啉化合物，这些物质通常是在水中以分散体的形式制备的。
取代的咪唑啉化合物用作织物调整剂是众所周知的。咪唑啉化合物本身或与其他试剂结合用于织物的处理。英国专利说明书1，565，808(1980，4，23公开，转让给Hoechst Aktienge-sellschaft)公开了一种纺织织物柔软剂组合物，它由一种咪唑啉或其盐的水溶液或分散体，或这些咪唑啉或其盐的混合物组成。美国专利4，724，089(1988，2，9，konig等)公开的织物处理组合物含有二烷基咪唑啉化合物或其盐，它们具有一条被酯键合间断的烷基链。
用咪唑啉盐作为织物调整剂也是公知的。美国专利2，874，074(1959，2，17，Johson)公开了使用咪唑啉盐调整织物。美国专利3，681，241(1972，8，1，Rudy)公开的织物调整剂组合物含有咪唑啉盐和其他织物调整剂的混合物。
众所周知，在季铵化咪唑啉酰胺化合物时，咪唑啉必须处于能与季铵化剂反应的状态。这种反应状态可通过熔融咪唑啉使其液化或将咪唑啉分散或溶解在一种溶剂中来达到。低级烷基(即C1-C4)醇溶剂一般可用于此。然而，在季铵化一种咪唑啉酯化合物时，这种低级醇溶剂的存在能引起在咪唑啉酯化合物和低级醇溶剂之间的酯基转移反应。
此外，在咪唑啉酯化合物的季铵化过程中，水的存在可能引起在季铵化之前咪唑啉酯反应物的水解。
因此，本发明的一个目的是提供一种在没有低级醇溶剂和水的条件下季铵化一种咪唑啉酯化合物的方法。
本发明的另一个目的是提供一种高产率的制备方法，其反应产物含有一种季铵化的咪唑啉酯化合物和任意一种咪唑啉酯化合物。
本发明的再一个目的是提供一种制备所述反应产物的方法，该反应产物含有最佳相对浓度的一种季铵化咪唑啉酯化合物和任意一种咪唑啉酯化合物，而该反应产物无需其他处理。
由本发明这些目的均可达到。
本发明是关于季铵化咪唑啉酯化合物的方法，该方法包括
(a).形成一种如下通式的咪唑啉酯化合物的无水熔化物
其中R和R1独立地为C11-C21烃基，以及m和n独立地为2至4。
(b).将上述无水熔化物与通式为R2X或R22X的季铵化剂相接触形成一种液态反应混合物，其中R2是C1-C3烷基或苄基以及X是卤化物或硫酸酯，保持上述液态反应混合物不含低级醇溶剂;以及(c).使上述液态反应混合物在无水条件下在大约50℃至100℃的温度范围内保持一段足够的时间以使基本上所有的上述季铵化剂与上述咪唑啉酯化合物反应生成如下通式的季铵化咪唑啉酯化合物或它们的混合物
或
其中R，R1，R2，X，m和n如前所定义。
根据本发明，在此描述季铵化一种咪唑啉酯化合物的方法。所述方法的反应产物含有约1至约100摩尔百分数，优选约30至约90摩尔百分数，最优选约40至约80摩尔百分数的季铵化咪唑啉酯化合物，和0至约99摩尔百分数，优选约70至约10摩尔百分数，最优选约60至约20摩尔百分数的起始的咪唑啉酯反应物。在此所公开的方法能获得咪唑啉酯化合物转化为所需的季铵化咪唑啉酯化合物的高转化率，而副反应最少。本方法还可以使反应产物里基本上不含有季铵化剂。
该方法的另一个优点是所得的反应产物可以用于稳定的液体织物或纤维(包括毛发)处理组合物的制备而基本上不需要进一步处理，例如提纯，汽提溶剂和将咪唑啉酯与季铵化的咪唑啉酯化合物共混。通过将反应产物可以释放地附着在一固体载体上从而将其固化，而用于织物处理。当用于织物处理应用时，所述的反应产物可用于含有洗涤剂和织物柔软剂的活化剂的配方中，以及用于仅含织物柔软剂的活化剂的配方中。
这种季铵化一种咪唑啉酯化合物，从而形成包括一种季铵化的咪唑啉酯化合物和任意一种咪唑啉酯化合物的反应产物的方法，包括以下步骤在本发明的季铵化方法中，最初形成的无水熔化物含有一种如下通式的咪唑啉酯化合物
其中R和R1独立地为C11-C21烃基，优选C13-C17烷基，以及m和n独立地为2至4，优选2。无水熔化物在温度范围为约50℃至约100℃，优选约70℃至约85℃下制备。
然后，将含有液化了的咪唑啉酯化合物最好连用搅拌与通式R2X或R22X(其中R2是C1-C3烷基，优选甲基或苄基，以及X是卤化物，优选氯化物或溴化物，或硫酸酯)的季铵化剂相接触形成反应混合物。无水熔化物优选与约1至100摩尔百分数，较优选约30至约90摩尔百分数，最优选约40至约80摩尔百分数的季铵化剂相接触。季铵化剂的摩尔百分数是相对于最初存在于无水熔化物中的咪唑啉酯化合物的摩尔数。与无水熔化物相接触的季铵化剂的用量取决于在最终产物中所需的季铵化咪唑啉酯化合物的量。
当季铵化剂是处于气相时，则加入到反应器中的季铵化剂可以大于100摩尔百分数(相对于存在无水熔化物中液化了的咪唑啉酯化合物的摩尔数)。这种气态的季铵化剂的一部分将处在反应器中无水熔化物的上部空间，因而一般来说将不接触或参与与液化了的咪唑啉酯化合物的季铵化反应。
优选的季铵化剂包括甲基、乙基和丙基卤化物，二甲基或二乙基硫酸酯。苄基氯或苄基溴，其中优选的是二甲基或二乙基硫酸酯，而最优选的是氯代甲烷。
季铵化剂与液化的咪唑啉酯化合物的接触方式，取决于季铵化剂的相态。如果季铵化剂在季铵化温度下处于气态，如使用氯代甲烷的情况，则最好使季铵化剂鼓泡通过或以一定压力与无水熔化物一起加至反应器内。如果季铵化剂在季铵化温度下是液态的，则最好用滴定法或其他方法加入到无水熔化物中。
含有液化的咪唑啉酯化合物和季铵化剂的液态反应混合物在约50℃至约100℃的温度范围内，优选约70℃至约85℃，保持一段足够的时间以使基本上所有的季铵化剂与咪唑啉酯化合物反应而生成如下通式的季铵化咪唑啉酯化合物或其混合物
或
其中R，R1，R2，X-，m和n如前所定义。在指定的季铵化反应温度范围内，无水熔化物保持的时间为约1至约4小时。任何未反应的季铵化剂都可以用公知的方法如汽提法从反应产物中除去。
重要的是，季铵化剂和咪唑啉酯化合物之间的季铵化反应要在没有低级醇溶剂存在的条件下进行，以避免咪唑啉酯化合物与低级醇溶剂之间的酯基转移反应。通过在无低级醇溶剂存在的条件下进行季铵化反应，可获得改善产物的产率和纯度。季铵化反应也必须在无水的条件下进行，以避免咪唑啉酯反应物的水解。
被季铵化的咪唑啉酯化合物可以用标准的化学反应方法获得。一种优选的方法是用于制备双取代的咪唑啉化合物的两步法，如未决的美国专利申请第07/287，922号，申请日1988，12，21，所披露的。该披露的内容在此引入作为参考。在该参考文献方法中的第一步是，将一种酰基化剂与一种具有二个或三个氨基的多亚烷基多胺的液体反应混合物进行反应，制得一种单取代的咪唑啉中间体化合物。最好通过加热反应物达到其熔点以上，然后将处于熔融态的反应物混合，从而使反应混合物处于液态。第一步中所用的酰基化剂可选自脂肪酸，脂肪酸卤化物、脂肪酸酐或脂肪酸的短链酯。
可选择，但不是优选的，在此参考文献的方法的第一步中的液体反应混合物也可以含有与在液体反应混合物中的反应物相溶的溶剂。但是任何含有低级醇溶剂的这类溶剂，在最后的双基取代的咪唑啉产物季铵化以前必须用本领域已知的方法从第一步的液体反应混合物中除去。
在第二步中，在第一步中生成的单取代的咪唑啉中间体在同一反应混合物中进一步反应，将一被酯间断的第二长链基取代到中间体咪唑啉化合物上。第二步可选择地在优选的酯化催化剂存在的条件下进行。
这里所用的酯化剂包括短链的单酯和脂肪酸以及各种多羟基醇的酯，例如脂肪酸的单、双和三甘油酯。一般说来，短链的单酯是最优选的酯化剂类型。
在一定的条件下，按这种两步法制备的咪唑啉酯化合物产物可以用本发明的方法，在制备它的同一反应器中，任选地直接季铵化。
织物调整剂组合物含有这里所制备的反应产物的织物调整剂组合物特别适合于用在纺织品洗涤操作中的漂洗循环中。使用本发明的反应产物制备的液态的织物调整剂组合物最好是含水的，并含有约1%重量至约30%重量的本发明的反应产物，呈分散体状态。
由于本发明的反应产物的成分中含有酯基，可认为它们既可以生物降解又对水解作用不稳定。因此，处理任何含有这类化合物的织物柔软剂组合物时，要特别小心。例如这种稳定的液态组合物可优选在pH值为约1.5至约5.0的范围内，最优选在pH值为约1.8至约3.5的范围内进行配制。pH值可以用布朗斯台德酸调节。合适的布朗斯台德酸的例子包括无机酸，羧酸，特别是低分子量(C1-C5)的羧酸和烷基磺酸。合适的无机酸包括HCl，H2SO4，HNO3和H3PO4。合适的有机酸包括甲酸、乙酸、苯甲酸、甲基磺酸和乙基磺酸。优选的酸为盐酸和磷酸。
另一方面，可由本发明的反应产物制备固态的织物柔软剂和抗静电剂组合物。例如，本发明的反应产物可以被吸附到细小的固体颗粒上，如硫酸钾，微粒状二氧化硅，粉状尿素塑料等等，然后加入到洗涤漂洗缸中。另外，这种固态组合物能被可释放地附着在一种固体载体(例如擦手纸，未织的织物或诸如此类)上，并在如加有商业上应用的已知产品的BOUNCE
牌干洗机这类热气衣物干洗机中，与潮湿的织物一起翻滚。一般说来，这种固体组合物含有大约1%至大约20%重量的本发明的反应产物，以及大约80%至大约99%重量的固体载体。
含有本发明的反应产物的组合物也可用于头发的调理应用中。这类组合物一般含有大约0.1%重量至大约25%重量的本发明的反应产物，呈分散体状态。
季铵化的酯-铵柔软剂组合物含有本发明的产物的织物调整剂组合物可任意地含有其他非咪唑啉酯织物调整(柔软或抗静电)剂。这些其他的制剂可以是阳离子或非离子的有机物质，它们一般都用作家庭洗衣过程中漂洗期间的织物调整剂。季铵化的酯铵柔软剂化合物可选自
以及它们的混合物，其中每个R3取代基是C1-C6，优选C1-C3的烃基，最优选甲基;R4是短链烃基或C14-C22烃基，优选C16-C18烷基，最优选直链C18烷基;R5是长链的C13-C21烃基，优选C13-C17烷基，最优选C17直链烷基。这里，抗衡离子A-不是重要的，可以是任何与柔软剂相溶的阴离子。优选的这类化合物被认为是二脂二甲基铵盐的单酯变体(例如DTDMAC，一种广为应用的织物柔软剂化合物)。
作为说明，非限制性的例子可以给出如下面的季铵化的单脂胺(其中所有的长链烷基取代基都是直链的)[CH3]2[C18H37] NCH2CH2OC(O)C15H31Br-[CH3]2[C18H37] NCH2CH2OC(O)C17H35Br-[CH3]2[C16H33] NCH2CH2OC(O)C17H35Cl-[C2H5]2[C17H35] NCH2CH2OC(O)C13H27Cl-[CH3][C18H37] NCH2CH2OC(O)C14H29CH3SO-4[C3H7][C2H5][C16H33] NCH2CH2OC(O)C15H31Cl-[iso-C3H7][CH3][C18H37] NCH2CH2OC(O)C15H31I-作为说明，有用的季铵化的双羟丙基单酯铵盐(其中长链烷基取代基是直链的)的非限制性的例子包括[CH3]2[C18H37] NCH2CH(OH)CH2OC(O)C17H35Br-[CH3]2[C16H33] NCH2CH(OH)CH2OC(O)C15H31Cl-[C2H5]2[C17H35] NCH2CH(OH)CH2OC(O)C15H31Cl-[C2H5][CH3][C18H37] NCH2CH(OH)CH2OC(O)C17H35CH3SO-4[C3H7][C2H5][C16H33] NCH2CH(OH)CH2OC(O)C15H31Cl-[iso-C3H7][CH3][C18H37] NCH2CH(OH)CH2OC(O)C15H31I-正如与本发明的反应产物的成分一样，前述的化合物对水解作用也有些不稳定，因而应该按照前面所述的同样方式进行处理，即织物柔软剂组合物的pH值应在约1.5至5.0，优选1.8至3.5的范围内。
液体载体含有本发明产物的含水组合物也可包含一液体载体，例如水，该组合物可任意地含有C1-C4单羟基醇。但重要的是，如果组合物要含有这类单羟醇溶剂，这些醇必须在季铵化反应完成之后才能加入，以便尽可能减少任何潜在的与咪唑啉酯化合物的酯基转移反应。
按本发明制备的柔软剂化合物，在这类水基的载体中是不溶的，而是以细微颗粒状分散体存在其中。这些颗粒以亚微米大小为好，具有平均直径约0.18至0.50微米更好，一般是通过能把该化合物分散成细微的颗粒的高剪切搅拌机来制备。一种优选的分散体的制备方法在下面的几个例子中将详细地说明，此外，因为柔软剂化合物对水解作用不稳定，在此应小心地避免碱的出现，并且要保持制备温度和pH值在特定的范围内。
上述类型的粒子分散体，可通过标准的非碱性乳化剂，特别是非离子型的补充剂产生稳定的抗沉降作用。这些非离子的补充剂及其用量已公开于美国专利4，454，049(McGilp等，公开于1984，6，12)中，其公开的内容在此引入作为参考。适用于这里的组合物的非离子补充剂的具体例子包括甘油酯(优选甘油单硬脂酸酯)、脂肪醇、乙氧化的直链醇，及其混合物。如果使用非离子的，一般所用的用量为组合物重量的约0.1%至约10%。
常用的季铵柔软剂含有本发明的产物的组合物还可以含有一种常用的单或双(高级烷基)季铵柔软剂。这里所述的组合物含有0%至大约25%(优选大约0.1%至大约10%)的常用的双(高级烷基)季铵柔软剂。
在此所述的常用的季铵盐的上文中，所用的“高级烷基”是指具有约8个至约30个碳原子，优选约11个至约22个碳原子的烷基。这些常用的季铵盐的例子包括(ⅰ).具有如下通式的无环季铵盐
其中B1是无环的脂族C14-C22烃基，B3是C1-C4饱和烷基或羟烷基，B4选自(CH2)2OH，B1和B3，以及A是一阴离子。
(ⅱ).具有如下通式的季铵盐
其中B1是无环的脂族C15-C22烃基，B2是具有1至3个碳原子的二价的亚烷基，B5和B8是C1-C4饱和烷基或羟烷基，X是NH或0，优选0，以及A是一阴离子;
(ⅲ).具有如下通式的烷氧基化的季铵盐
其中n等于约1至约5，以及B1、B2、B5，X及A如前所定义;
(ⅳ).具有如下通式的取代的咪唑啉盐
其中B1，B3和A如前所定义。
成分(ⅰ)的例子，所公知的是单一和二烷基，二-和三-甲基铵盐，例如氯化单(氢化脂)三甲基铵(MTTMAC)，单脂三甲基铵硫酸一甲酯，氯化二脂二甲基铵，二脂二甲基铵硫酸一甲酯，氯化二(氢化脂)二甲基铵，氯化双二十二烷基二甲基铵和氯化脂二甲基(2-羟乙基)铵。
成分(ⅱ)和(ⅲ)的例子为甲基双(脂酰氨乙基)(2-羟乙基)铵硫酸一甲酯和甲基双(氢化脂酰氨乙基)(2-羟乙基)铵硫酸一甲酯，其中B1是无环的脂族C15-17烃基，B2是亚乙基，B5是甲基，B8是羟烷基，以及A是硫酸一甲酯的阴离子;这些物料可以从位于俄亥俄州的Dublin的Sherex化学有限公司买到，其商品名称分别为Varisoft
222和Varisoft
110。
成分(ⅳ)的例子包括甲基-1-氢化脂酰氨基乙基-2-氢化脂咪唑啉硫酸一甲酯(Varisoft 445，Sherex化学有限公司出售)和甲基-1-脂酰氨基乙基-2-脂咪唑啉硫酸一甲酯(Varisoft 475，Sherex化学有限公司出售)优选的常用季铵柔软剂包括MTTMAC和氯化脂二甲基(2-羟乙基)铵。当用于加到漂洗中的织物柔软剂组合物时，MTTMAC化合物是特别优选的，该组合物被加到用洗涤剂如All
，TIDE
，和WISK
洗涤之后的漂洗循环中。优选的MTTMAC浓度范围为约0.1%至约3.0%重量，最优选的浓度范围为约0.3%至约1.0%重量。
咪唑啉柔软剂含有本发明的反应产物的组合物还可以包括具有如下通式的取代的咪唑啉化合物
其中B1如本文中已有的定义。
这类咪唑啉化合物的例子包括1-氢化脂乙基酰氨基-2-氢化脂咪唑啉(Sherex化学有限公司出售)和1-脂乙基酰氨基-2-脂咪唑啉。
游离胺这里的液体组合物应该基本上没有(一般要少于1%)游离的(即未质子化的)无环胺。
少量的质子化的胺，一般为约0.05%至约1.0%，也就是至少含有约12至约22个碳原子的直链有机基团的伯、仲和叔胺，它们可以用在本发明的组合物中作为乳化剂，用以增加分散体的稳定性。这种类型的胺的例子为乙氧基胺，如单脂二多乙氧基胺，每个分子含有总数为约2至约30个乙氧基。其他这类胺包括二胺，例如脂-N，N′，N′-三(2-羟乙基)-1，3-丙二胺(Jet Amine DT-3，由位于德克萨斯州Corsicana的Jetco化学有限公司出售)或C16-C18-烷基-N-双(2-羟乙基)胺(例如Jet Amine PHT-2，Jetco化学有限公司出售)。上述几例化合物也是由位于新泽西州Sommerset的America Hoechst公司以商品名GENAMIN C，S，O和T出售的那些化合物。
从这些胺中选择的乳化剂，最好不要包含在使用本发明的产物所制备的任何组合物中。如果含有了这类胺，必须小心，确保在配制时用酸对胺进行质子化处理，以便尽量减少由胺引起的对含有本发明的反应产物的化合物的水解反应。
硅氧烷成分本发明的组合物可以含有硅氧烷以获得额外的益处，例如容易离子化和改善织物手感，优选的硅氧烷是粘度为约100厘泊(CS)至约100，000CS，优选约200CS至约60，000CS的聚二甲基硅氧烷。这些硅氧烷可以被用作，或者一般是以预先乳化了的形式加到柔软剂组合物中，它们可直接由市场上买到。这些预先乳化了的硅氧烷例子为60%乳化的聚二甲基硅氧烷(350CS)，由位于密执安州Midland的Dow Corning公司以商品名DOW CORN-ING
1157 Fluid出售;以及50%乳化的聚二甲基硅氧烷(10，000CS)，由位于纽约州Waterford的通用电器公司以商品名General Electric
SM 2140 Silicone出售;以及由Dow Corning公司出售的Silicone DC 1520。任选的硅氧烷成分的用量为组合物重量的约0.1%至约6.0%。
增稠剂任意地，在此的组合物可以含有约0.01%至约3%，优选约0.01%至约2%的增稠剂，合适的增稠剂的例子包括纤维素衍生物，合成的高分子量聚合物(如羰基乙烯基聚合物和聚乙烯醇)和阳离子瓜耳树胶。
这里具有增稠剂作用的纤维素衍生物的特征在于某些纤维素的羟基醚，例如Methocel
，由位于密执安州Midland的Dow化学公司出售，和某些阳离子纤维素醚衍生物，例如Polymer JR-125
，JR-400
和JR-30M
，由位于新泽西州Sommerst的联合碳化公司出售。
其他有效的增稠剂是阳离子瓜耳树胶，例如Gendrive
458，由位于明尼苏达州Minneapolis的General Mills有限公司出售。
这里优选的增稠剂选自甲基纤维素，羟丙基甲基纤维素，羟丁基甲基纤维素，或它们的混合物，所述的纤维素聚合物的粘度在2%的水溶液中于20℃下为约15至约75，000厘泊。
去污剂任意地，这里的组合物可含有约0.1%至约10%，优选约0.2%至约5%的去污剂。优选地，这类去污剂是一种聚合物，用于本发明的聚合物型的去污剂包括对苯二酸酯和聚环氧乙烷或聚环氧丙烷的嵌段共聚物等。
优选的去污剂是一种具有对苯二酸酯和聚环氧乙烷嵌段的共聚物。更特别的是这些聚合物由重复的对苯二酸乙二醇和聚环氧乙烷对苯二酸酯的单元组成，对苯二酸乙二醇单元与聚环氧乙烷对苯二酸酯单元的摩尔比为约25∶75至约35∶65，所述的聚环氧乙烷对苯二酸酯含有的聚环氧乙烷嵌段的分子量为大约300至大约2000。这种聚合物型的去污剂的分子量在大约5000至大约55000范围内。
另一种优选的聚合物型去污剂是一种具有重复的对苯二酸乙二醇单元的可结晶的聚酯，单元中含有约10%至约15%重量的对苯二酸乙二醇单元及约10%至约50%重量的聚氧乙烯对苯二酸酯单元，由平均分子量为大约300至大约6000的聚氧乙烯乙二醇衍生得到，对苯二酸乙二醇单元与聚氧乙烯对苯二酸酯单元在该可结晶的聚合物中的摩尔比为2∶1至6∶1之间。这类聚合物的例子包括可以从市场上买到的物料Zelcon
4780(位于特拉华州Wilmington的E.I.du.Pont de Nemours & Company提供)和Milease
T(位于特拉华州Wilmington的ICI Americas Inc.提供)。
非常优选的去污剂是如下通式的聚合物
其中X是任何合适的封端基团，每个Y选自H和烷基或含有约1至约4个碳原子的酰基，n的选择是为了水溶性，一般为大约6至大约113，优选大约20至大约50。u对于具有相对较高离子强度的液态组合物的配制是很重要的，u大于10的物料可以说非常少，因此，应该使至少20%，优选至少40%的物料所具有的u的范围为大约3至大约5。
D1部分基本上是1，4-亚苯基部分。这里所使用的术语“D1部分基本上是1，4-亚苯基部分”是指D1部分完全由1，4-亚苯基部分组成，或是部分地被其他亚芳基或亚烷芳基部分、亚烷基部分或其混合取代的化合物。可部分地取代1，4-亚苯基的亚芳基和亚烷芳基部分包括1，3-亚苯基，1，2-亚苯基，1，8-亚萘基，1，4-亚萘基，2，2-二亚苯基，4，4-二亚苯基和它们的混合。可以部分地取代的亚烷基和亚链烯基部分包括亚乙基、1，2-亚丙基，1，4-亚丁基，1，5-亚戊基，1，6-亚己基，1，7-亚庚基，1，8-亚辛基，1，4-亚环己基和它们的混合。
对于D1部分，非1，4-亚苯基的部分取代程度应该不使化合物的去污性能在很大程度上受到不利的影响。一般来说，可以允许的部分取代的程度取决于化合物主链的长度，即较长的主链具有较大的部分取代1，4-亚苯基部分。通常，D1含有大约50%至大约100%的1，4-亚苯基部分(非1，4-亚苯基的部分为大约0至大约50%)的化合物具有足够的去污活性。例如，根据本发明所制得的具有间苯二甲酸(1，3-亚苯基)与对苯二甲酸(1，4-亚苯基)的摩尔比为40∶60的聚酯具有足够的去污活性，然而由于用于制作纤维的聚酯大多数含有对苯二甲酸乙二醇单元，则通常最好把不是1，4-亚苯基部分的部分取代减少到最小程度，以获得最好的去污活性。优选地，D1部分全部(即100%)由1，4-亚苯基部分组成，即每个D1部分都是1，4-亚苯基。
对于D2部分，合适的亚乙基或取代的亚乙基部分包括亚乙基，1，2-亚丙基，1，2-亚丁基，1，2-亚己基，3-甲氧基-1，2-亚丙基和其混合。优选的D2部分基本上都是亚乙基部分，1，2-亚丙基部分或其混合。包含较大百分比的亚乙基部分往往能提高化合物的去污活性。出人意料地，包含较大百分比的1，2-亚丙基部分趋于提高化合物的水溶性。
因此，1，2-亚丙基部分或类似的支链等同物的使用最好是将去污成分的任一主要部分混入液态的织物柔软剂组合物中。优选地，D2部分的约75%至约100%，更优选约90%至约100%为1，2-亚丙基部分每个n值至少约为6，优选至少为约10。每个n值通常的范围为约12至约113。一般地，每个n值范围为约12至约43。
关于这些非常优选的去污剂的更完整的说明包括在欧洲专利申请185，427号(Gosselink，1986年6月25日公开)中，所公开的内容在此引入作为参考。
粘度调节剂粘度调节剂可以用于本发明的组合物中，(优选用于浓的组合物中)。有机的粘度调节剂的例子为脂肪酸和酯，脂肪醇及与水可混溶的溶剂如短链醇。无机的粘度调节剂的例子为水溶的可电离的盐。各种各样的可电离的盐均可以使用。合适的盐的例子包括柠檬酸钠，元素周期表中ⅠA和ⅡA族金属的卤化物，例如氯化钙，氯化镁，氯化钠，溴化钾和氯化锂。优选氯化钙。可电离的盐在混合各种组分以制备该组合物及以后得到所需粘度的过程中特别有用。可电离的盐的用量取决于在组合物中所用的活性成分的量，并可以根据调配师的要求加以调整。用于控制组合物粘度的盐的一般含量为约20至约3000ppm(百万分之)，优选约20至约2000ppm，按组合物的重量计。
除了起粘度调节剂的作用之外，上述可电离的盐还具有电解质的作用，并能进一步提高这里所说的组合物的稳定性。非常优选的电解质是氯化钙。这种电解质的一般用量为约20至约3，000ppm(百万分之)，优选约20至约2，000ppm，按组合物重量计。
杀菌剂在本发明的组合物中使用的杀菌剂的例子包括戊二醛，甲醛，2-溴-2-硝基-丙烷-1，3-二醇，由位于宾夕法尼亚州费城的Inolex化学药品公司以商品名称Bronopol
出售，以及5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的混合物，由位于宾夕法尼亚州费城的Rohm & Haas公司以商品名称Kathon
CG/ICP出售。在本发明的组合物中所用的杀菌剂的一般用量为约1至约1，000ppm，按组合物重量计。
其它任选的成分本发明可以含有在纺织品处理组合物中通常使用的其它任选的组分，例如，着色剂，香味剂，防腐剂，光增亮剂，遮光剂，织物调整剂，表面活性剂，稳定剂如瓜耳树胶和聚乙二醇，抗收缩剂，抗起皱剂，织物起皱剂，去污斑剂，杀菌剂，杀真菌剂，抗氧化剂如丁基化的羟甲苯，抗腐蚀剂，陶土(当固体组合物可释放地附着在固体载体上时)，等等。
关于本发明的用法方面，是将织物或纤维(包括毛发)与有效量的本发明的组合物在水槽中相接触，该量一般为约20ml至约300ml(每次处理2.5公斤纤维或织物)。当然，使用量是基于使用者的判断，取决于组合物的浓度，纤维或织物的类型，需要柔软的程度，等等。一般地，在一个83升洗衣漂洗槽中对2.5公斤负荷的混合织物进行柔软化并提供抗静电性能时，使用8%的分散体柔软剂化合物约50-100毫升。优选地，漂洗槽中含有约48ppm至约96ppm的本发明的织物柔软剂组合物。
下面的实施例是对本发明的实施的说明而不是对它的限定。
实施例Ⅰ一种含有季铵化咪唑啉酯化合物的反应产物的制备如下将10.0g如下通式的咪唑啉酯化合物放入一个玻璃蒸压器的套筒内，然后用氩气清除蒸压器中的任何空气和水分。加热到80℃熔化咪唑啉酯化合物。使蒸压器的压力在0千克/平方厘米表压(Kscg)，
在钢瓶压力(大约5.8Kscg)下，自贮气钢瓶将气态的氯代甲烷通入蒸压器中。使蒸压器内的物质在大约80℃保持2小时，同时搅拌蒸压器内的物质。2小时后，用氩气吹洗蒸压器以除去残余的氯代甲烷气体。所得到的产物混合物含有一种高产率的如下通式的季铵化咪唑啉酯化合物。
实施例Ⅱ一种含有季铵化咪唑啉酯化合物的反应产物的制备如下将2.0g如下通式的咪唑啉酯化合物和一个磁性搅拌棒放入一个小玻璃密封管反应器内。
用注射器向该管中注入0.5g碘代甲烷。紧紧地密封该试管并加热其中的物质至80℃。保持试管内的物质的温度在80℃4小时，同时搅拌。4小时后打开密封的试管，使所有残留的碘代甲烷蒸发掉。所得到的产物混合物含有一种高产率的如下通式的季铵化咪唑啉酯化合物。
实施例Ⅲ一种含有季铵化咪唑啉酯化合物的反应产物的制备如下将2.0g的如下通式的咪唑啉酯化合物和一个磁性搅拌棒放入
一个10ml圆底烧瓶中。向烧瓶中加入0.4g硫酸二甲酯。把烧瓶紧紧地塞住并加热其中的物质至80℃。保持烧瓶内物质的温度在80℃4小时，同时搅拌。所得到的产物混合物将含有一种高产率的如下通式的季铵化咪唑啉酯化合物。
实施例Ⅳ含有一种季铵化咪唑啉酯化合物的反应产物的制备如下将1.82g如下通式的咪唑啉酯化合物和一磁性搅拌棒放入一
个小玻璃密封试管反应器内。用注射器向试管中加入0.285g溴代甲烷。紧紧地密封该试管并加热其中的物质至80℃。保持试管内物质的温度在80℃4小时，同时搅拌。4小时后打开密封的试管，使所有残留的溴代甲烷蒸发掉。所得到的产物混合物将含有一种高产率的如下通式的季铵化咪唑啉酯化合物。
实施例Ⅴ一种含有季铵化咪唑啉酯化合物和咪唑啉酯化合物的反应产物的制备如下将90.0Kg如下通式的咪唑啉酯化合物放入配入玻璃套筒的
pfaudler反应器或其他合适的抗腐蚀反应器内。加热反应器内的物质至70℃，并用N2气吹洗以除去空气和水分。在反应器为0千克/平方厘米表压(kscg)时，将5.0Kg氯代甲烷气体以1.46kscg的压力通入反应器内。保持反应器的温度在约70℃，同时搅拌。2小时后，用N2气吹洗反应器以除去所有未反应的氯代甲烷。所得到的反应产物混合物将含有约60摩尔百分数的如下通式的季铵化咪唑啉酯化合物，以及约40摩尔百分数的起始咪唑啉酯反应物。
实施例Ⅵ一种含有季铵化咪唑啉酯化合物和咪唑啉酯化合物的反应产物的制备如下将90.9Kg的如下通式的咪唑啉酯化合物放入配入玻璃套筒
的pfaudler反应器或其他合适的抗腐蚀反应器内。加热反应器内的物质至80℃，并用N2气吹洗除去空气和水分。反应器在0千克/平方厘米表压(Kscg)时，向反应器中加入16.7Kg硫酸二甲酯。保持反应器内物质的温度在80℃至85℃，同时搅拌。得到的产物混合物将含有约90摩尔百分数的如下通式的季铵化咪唑啉酯化合物和约10摩尔百分数的起始咪唑啉酯反应物。
实施例Ⅶ一种含有季铵化咪唑啉酯化合物和咪唑啉酯化合物的反应产物的制备如下将600g如下通式的咪唑啉酯化合物放入一个2升圆底烧瓶内，
该烧瓶装有N2气入口和出口及上置式搅拌器。向烧瓶内加入75g硫酸二乙酯。紧紧地塞住烧瓶并加热其中的物质至75℃。保持烧瓶中物质的温度在75℃，同时搅拌。所得到的产物混合物将含有约47摩尔百分数的如下通式的季铵化咪唑啉酯化合物和约53摩尔百分数的起始咪唑啉酯反应物。
实施例Ⅷ用本发明的反应产物制备的一种贮存稳定的液态的织物柔软剂组合物的组成如下
HCl0.2%染料 20ppm水 平衡这种组合物的制备如下将0.80Kg具有如下通式的咪唑啉酯化合物放入一个配入玻璃套筒的pfaudler反应器或其他合适的抗腐
蚀反应器内。加热反应器内的物质至80℃，并用N2气吹洗以除去空气和水分。反应器压力为0千克/平方厘米(kscg)时，以1.46kscg的压力向反应器内通入0.044Kg氯代甲烷气体。保持反应器内的物质的温度在80℃至85℃的范围内，同时搅拌。一小时后，用N2气吹洗反应器以除掉所有未反应的氯代甲烷。得到的产物混合物将含有大约58摩尔百分数如下通式的季铵化咪唑啉酯化合物和大约42摩尔百分数的起始咪唑啉酯反应物。
然后将产物混合物加热到大约80℃的温度以形成一种液体化的均相“熔化物”。然后将该熔化物倾入9.1Kg含有20ppm染料的热水(70℃)中，同时用低剪力搅拌器保持连续搅拌。在加入熔化物之前用1N的盐酸将水中的pH值调整到大约2.8。在向水中添加熔化物的中间，将剩余的HCl的一半加到水和熔化物的混合物中。所得到的混合物用低剪力螺旋浆搅拌器再搅拌5分钟。搅拌4分钟后再将剩余的HCl加到混合物中，然后调节混合物的pH值至大约2.8。混合物用一种高剪力搅拌器(由位于俄亥俄州的辛辛那提的TeKmar公司制造)以7000rpm搅拌大约1分钟。所得到的混合物中的柔软剂活性一般的粒子大小为约0.2微米，并且分散在含水的分散体中。这种含水的分散体的粘度约为30厘泊(25℃)。
实施例Ⅸ用本发明的反应产物制备的一种贮存稳定的液态的织物柔软剂组合物的组成如下
水 平衡这种组合物的制备如下将25Kg如下通式的咪唑啉酯化合物放入一个配入玻璃套筒的pfaudler反应器或其他合适的抗腐蚀反应器
内。加热反应器内的物质至80℃，并用N2气吹洗以除去空气和水分。反应器在0千克/平方厘米表压(kscg)时，以1.46kscg的压力向反应器内通入1.2Kg氯代甲烷气体。保持反应器内的物质的温度在80℃至85℃的范围内，同时搅拌。1.5小时后，用N2气吹洗反应器以除去所有未反应的氯代甲烷。所得到的产物混合物将含有大约50摩尔百分数的如下通式的季铵化咪唑啉酯化合物和大约
50摩尔百分数的起始咪唑啉酯反应物。
将1Kg产物混合物加热至约70℃的温度而形成一种液化的均相“熔化物”。然后将该熔化物倾入含有20ppm染料的8.0Kg热水(70℃)中。在加入熔化物之前，用1N HCl将水中的pH值调整到大约2.8。在向水中加入熔化物的中间，将剩余的1N HCl的一半加到热水与熔化物的混合物中。将128.0g47%的MTTMAC水溶液加到搅拌着的混合物中。该混合物用一种低剪切力螺旋浆搅拌器再搅拌5分钟。搅拌4分钟后将剩下的1N HCl加到混合物中，这样，使混合物的pH值达到约2.8。冷却混合物至约40℃，并用高剪力混合机(用TeKmar牌混合机，转速5000rpm)将32.0g PDMS和1.0g Silicone
DC 1520(由Dow Corning公司出售)加到混合物中。高速剪切混合保持2分钟。所得到的混合物中的柔软剂活性剂一般的粒子大小为约0.2微米，并且分散在含水的分散体中。这种含水的分散体的粘度大约为30厘泊(25℃)。
权利要求
1.一种季铵化咪唑啉酯化合物的方法，该方法的特征在于(a)形成一种如下通式的咪唑啉酯化合物的无水熔化物
其中R和R1独立地为C11-C21的烃基，优选C13-C17的烷基，以及m和n独立地为2至4，优选2；(b)将上述无水熔化物与通式为R2X或R22X的季铵化剂相接触形成一种液态反应混合物，其中R2是C1-C3烷基或苄基以及X是卤化物或硫酸酯，保持上述液态反应混合物不含低级醇溶剂；以及(c)使上述液态反应混合物在无水条件下在50℃至100℃的温度范围内保持一段足够的时间以使基本上所有的上述季铵化剂与上述咪唑啉酯化合物反应生成如下通式的季铵化咪唑啉酯化合物或它们的混合物
其中R，R1，R2，X，m和n的定义与小段(a)和(b)中的定义相同。
2.根据权利要求1的方法，其中季铵化剂是氯代甲烷或硫酸二甲酯。
3.根据权利要求1或2的方法，其中所述的液态反应混合物保持在70℃至85℃的温度范围内1至4小时。
4.根据权利要求1至3的方法，其中30至90摩尔百分数，优选40至80摩尔百分数的季铵化剂与所述的无水熔化物相接触。
5.根据权利要求1至4的方法，其中反应产物含有30至90摩尔百分数，优选40至80摩尔百分数的季铵化咪唑啉酯化合物和10至70摩尔百分数，优选20至60摩尔百分数的咪唑啉酯化合物。
6.根据权利要求1至5的方法，其中咪唑啉酯化合物(a)的结构式为
全文摘要
本发明披露了一种在没有低级醇溶剂和无水的条件下季铵化咪唑啉酯化合物的高产率的方法。该方法的反应产物含有一种季铵化咪唑啉酯织物柔软剂化合物和任意一种咪唑啉酯化合物。在本发明的方法中，首先将咪唑啉酯化合物加热形成无水熔化物，接着使该无水熔化物与选自短链有机卤化物或硫酸酯的季铵化剂接触，然后该咪唑啉酯化合物和季铵化剂在无水条件下反应足够的时间以使基本上所有的上述季铵化剂与上述咪唑啉酯化合物反应生成季铵化咪唑啉酯化合物。
文档编号C07D233/14GK1050716SQ90108239
公开日1991年4月17日 申请日期1990年9月6日 优先权日1989年9月6日
发明者特里萨·罗萨里奥-扬森, 格伦·戴尔·利希·滕沃尔特 申请人:普罗格特-甘布尔公司
技术领域：
本发明涉及一种季铵化咪唑啉酯化合物的方法。本发明还涉及一种制备含有一种季铵化咪唑啉酯织物柔软剂化合物，以及任意一种咪唑啉酯化合物的组合物的方法。更具体地，本发明涉及一种季铵化咪唑啉酯化合物的改进方法，其中季铵化是在无水条件下以及没有低级醇溶剂下进行的。
季铵化胺和咪唑啉化合物的方法在本领域内是已知的。美国专利4，529，803(1985，7，16，Tomalia等)和美国专利4，267，350(1981，5，12，Tomalia等)公开了一种用下述步骤制备咪唑啉酰胺盐的方法(1)将咪唑啉与一种羧酸的α，β-不饱和酯进行反应;(2)将所得的咪唑啉酯与伯胺或仲胺进行反应;以及(3)将所得的咪唑啉酰胺产物与一种烷基化剂进行反应从而将其季铵化。
美国专利4，238，373(1980，12，9，Hardy等)公开了一种在有机反应介质中季铵化叔胺的方法，该有机反应介质包括一种水溶性的或非水溶性的分子量大于240的有机化合物。季铵化反应是通过首先将含有一个或多个长链烃基的叔胺与有机反应介质的混合来进行的。搅拌该混合物，然后将季铵化剂加入到混合物中，其用量应超过所需的化学计量。此参考文献的季铵化反应既可以在无水的又可以在含水的条件下进行。
美国专利4，339，391(1982，7，13，Hoffmann等)公开了季铵化合物(它们可以任意地含有被酯间断的烷基取代基)及其制备方法和应用。在所公开的制备方法中，一种氨基烷基化物与一种游离的脂肪酸在无溶剂下形成中间体胺，然后将该中间体胺分散在水中，与季铵化剂进行季铵化反应，该季铵化反应可以在低级醇溶剂存在下或无此溶剂下进行。
德国专利公开说明书2430140(1976，2，19公开，转让给Rewo Chemische Fabrik GmbH)公开了二酯季铵化合物和几种制备它们的方法，其中包括一种在季铵化反应中无需使用溶剂的季铵化方法。
英国专利说明书980，003(1965，1，13，转让给L’Oreal)公开了一种制备季铵化合物的方法，其中，季铵化是以如下方式完成的将化学计量的硫酸二甲酯加入到氨基酯溶液中，该溶液含有与其他成分一起的异丙醇和一种氨基酯。
许多不同种类的织物调整剂已用于循环漂洗织物处理的组合物中。经常用作这类组合物中活性成分的一类化合物基本上包括具有两个长链烷基的非水溶性季氮化合物。典型的这类物质有氯化二脂二甲基铵和两个长链烷基取代的咪唑啉化合物，这些物质通常是在水中以分散体的形式制备的。
取代的咪唑啉化合物用作织物调整剂是众所周知的。咪唑啉化合物本身或与其他试剂结合用于织物的处理。英国专利说明书1，565，808(1980，4，23公开，转让给Hoechst Aktienge-sellschaft)公开了一种纺织织物柔软剂组合物，它由一种咪唑啉或其盐的水溶液或分散体，或这些咪唑啉或其盐的混合物组成。美国专利4，724，089(1988，2，9，konig等)公开的织物处理组合物含有二烷基咪唑啉化合物或其盐，它们具有一条被酯键合间断的烷基链。
用咪唑啉盐作为织物调整剂也是公知的。美国专利2，874，074(1959，2，17，Johson)公开了使用咪唑啉盐调整织物。美国专利3，681，241(1972，8，1，Rudy)公开的织物调整剂组合物含有咪唑啉盐和其他织物调整剂的混合物。
众所周知，在季铵化咪唑啉酰胺化合物时，咪唑啉必须处于能与季铵化剂反应的状态。这种反应状态可通过熔融咪唑啉使其液化或将咪唑啉分散或溶解在一种溶剂中来达到。低级烷基(即C1-C4)醇溶剂一般可用于此。然而，在季铵化一种咪唑啉酯化合物时，这种低级醇溶剂的存在能引起在咪唑啉酯化合物和低级醇溶剂之间的酯基转移反应。
此外，在咪唑啉酯化合物的季铵化过程中，水的存在可能引起在季铵化之前咪唑啉酯反应物的水解。
因此，本发明的一个目的是提供一种在没有低级醇溶剂和水的条件下季铵化一种咪唑啉酯化合物的方法。
本发明的另一个目的是提供一种高产率的制备方法，其反应产物含有一种季铵化的咪唑啉酯化合物和任意一种咪唑啉酯化合物。
本发明的再一个目的是提供一种制备所述反应产物的方法，该反应产物含有最佳相对浓度的一种季铵化咪唑啉酯化合物和任意一种咪唑啉酯化合物，而该反应产物无需其他处理。
由本发明这些目的均可达到。
本发明是关于季铵化咪唑啉酯化合物的方法，该方法包括
(a).形成一种如下通式的咪唑啉酯化合物的无水熔化物
其中R和R1独立地为C11-C21烃基，以及m和n独立地为2至4。
(b).将上述无水熔化物与通式为R2X或R22X的季铵化剂相接触形成一种液态反应混合物，其中R2是C1-C3烷基或苄基以及X是卤化物或硫酸酯，保持上述液态反应混合物不含低级醇溶剂;以及(c).使上述液态反应混合物在无水条件下在大约50℃至100℃的温度范围内保持一段足够的时间以使基本上所有的上述季铵化剂与上述咪唑啉酯化合物反应生成如下通式的季铵化咪唑啉酯化合物或它们的混合物
或
其中R，R1，R2，X，m和n如前所定义。
根据本发明，在此描述季铵化一种咪唑啉酯化合物的方法。所述方法的反应产物含有约1至约100摩尔百分数，优选约30至约90摩尔百分数，最优选约40至约80摩尔百分数的季铵化咪唑啉酯化合物，和0至约99摩尔百分数，优选约70至约10摩尔百分数，最优选约60至约20摩尔百分数的起始的咪唑啉酯反应物。在此所公开的方法能获得咪唑啉酯化合物转化为所需的季铵化咪唑啉酯化合物的高转化率，而副反应最少。本方法还可以使反应产物里基本上不含有季铵化剂。
该方法的另一个优点是所得的反应产物可以用于稳定的液体织物或纤维(包括毛发)处理组合物的制备而基本上不需要进一步处理，例如提纯，汽提溶剂和将咪唑啉酯与季铵化的咪唑啉酯化合物共混。通过将反应产物可以释放地附着在一固体载体上从而将其固化，而用于织物处理。当用于织物处理应用时，所述的反应产物可用于含有洗涤剂和织物柔软剂的活化剂的配方中，以及用于仅含织物柔软剂的活化剂的配方中。
这种季铵化一种咪唑啉酯化合物，从而形成包括一种季铵化的咪唑啉酯化合物和任意一种咪唑啉酯化合物的反应产物的方法，包括以下步骤在本发明的季铵化方法中，最初形成的无水熔化物含有一种如下通式的咪唑啉酯化合物
其中R和R1独立地为C11-C21烃基，优选C13-C17烷基，以及m和n独立地为2至4，优选2。无水熔化物在温度范围为约50℃至约100℃，优选约70℃至约85℃下制备。
然后，将含有液化了的咪唑啉酯化合物最好连用搅拌与通式R2X或R22X(其中R2是C1-C3烷基，优选甲基或苄基，以及X是卤化物，优选氯化物或溴化物，或硫酸酯)的季铵化剂相接触形成反应混合物。无水熔化物优选与约1至100摩尔百分数，较优选约30至约90摩尔百分数，最优选约40至约80摩尔百分数的季铵化剂相接触。季铵化剂的摩尔百分数是相对于最初存在于无水熔化物中的咪唑啉酯化合物的摩尔数。与无水熔化物相接触的季铵化剂的用量取决于在最终产物中所需的季铵化咪唑啉酯化合物的量。
当季铵化剂是处于气相时，则加入到反应器中的季铵化剂可以大于100摩尔百分数(相对于存在无水熔化物中液化了的咪唑啉酯化合物的摩尔数)。这种气态的季铵化剂的一部分将处在反应器中无水熔化物的上部空间，因而一般来说将不接触或参与与液化了的咪唑啉酯化合物的季铵化反应。
优选的季铵化剂包括甲基、乙基和丙基卤化物，二甲基或二乙基硫酸酯。苄基氯或苄基溴，其中优选的是二甲基或二乙基硫酸酯，而最优选的是氯代甲烷。
季铵化剂与液化的咪唑啉酯化合物的接触方式，取决于季铵化剂的相态。如果季铵化剂在季铵化温度下处于气态，如使用氯代甲烷的情况，则最好使季铵化剂鼓泡通过或以一定压力与无水熔化物一起加至反应器内。如果季铵化剂在季铵化温度下是液态的，则最好用滴定法或其他方法加入到无水熔化物中。
含有液化的咪唑啉酯化合物和季铵化剂的液态反应混合物在约50℃至约100℃的温度范围内，优选约70℃至约85℃，保持一段足够的时间以使基本上所有的季铵化剂与咪唑啉酯化合物反应而生成如下通式的季铵化咪唑啉酯化合物或其混合物
或
其中R，R1，R2，X-，m和n如前所定义。在指定的季铵化反应温度范围内，无水熔化物保持的时间为约1至约4小时。任何未反应的季铵化剂都可以用公知的方法如汽提法从反应产物中除去。
重要的是，季铵化剂和咪唑啉酯化合物之间的季铵化反应要在没有低级醇溶剂存在的条件下进行，以避免咪唑啉酯化合物与低级醇溶剂之间的酯基转移反应。通过在无低级醇溶剂存在的条件下进行季铵化反应，可获得改善产物的产率和纯度。季铵化反应也必须在无水的条件下进行，以避免咪唑啉酯反应物的水解。
被季铵化的咪唑啉酯化合物可以用标准的化学反应方法获得。一种优选的方法是用于制备双取代的咪唑啉化合物的两步法，如未决的美国专利申请第07/287，922号，申请日1988，12，21，所披露的。该披露的内容在此引入作为参考。在该参考文献方法中的第一步是，将一种酰基化剂与一种具有二个或三个氨基的多亚烷基多胺的液体反应混合物进行反应，制得一种单取代的咪唑啉中间体化合物。最好通过加热反应物达到其熔点以上，然后将处于熔融态的反应物混合，从而使反应混合物处于液态。第一步中所用的酰基化剂可选自脂肪酸，脂肪酸卤化物、脂肪酸酐或脂肪酸的短链酯。
可选择，但不是优选的，在此参考文献的方法的第一步中的液体反应混合物也可以含有与在液体反应混合物中的反应物相溶的溶剂。但是任何含有低级醇溶剂的这类溶剂，在最后的双基取代的咪唑啉产物季铵化以前必须用本领域已知的方法从第一步的液体反应混合物中除去。
在第二步中，在第一步中生成的单取代的咪唑啉中间体在同一反应混合物中进一步反应，将一被酯间断的第二长链基取代到中间体咪唑啉化合物上。第二步可选择地在优选的酯化催化剂存在的条件下进行。
这里所用的酯化剂包括短链的单酯和脂肪酸以及各种多羟基醇的酯，例如脂肪酸的单、双和三甘油酯。一般说来，短链的单酯是最优选的酯化剂类型。
在一定的条件下，按这种两步法制备的咪唑啉酯化合物产物可以用本发明的方法，在制备它的同一反应器中，任选地直接季铵化。
织物调整剂组合物含有这里所制备的反应产物的织物调整剂组合物特别适合于用在纺织品洗涤操作中的漂洗循环中。使用本发明的反应产物制备的液态的织物调整剂组合物最好是含水的，并含有约1%重量至约30%重量的本发明的反应产物，呈分散体状态。
由于本发明的反应产物的成分中含有酯基，可认为它们既可以生物降解又对水解作用不稳定。因此，处理任何含有这类化合物的织物柔软剂组合物时，要特别小心。例如这种稳定的液态组合物可优选在pH值为约1.5至约5.0的范围内，最优选在pH值为约1.8至约3.5的范围内进行配制。pH值可以用布朗斯台德酸调节。合适的布朗斯台德酸的例子包括无机酸，羧酸，特别是低分子量(C1-C5)的羧酸和烷基磺酸。合适的无机酸包括HCl，H2SO4，HNO3和H3PO4。合适的有机酸包括甲酸、乙酸、苯甲酸、甲基磺酸和乙基磺酸。优选的酸为盐酸和磷酸。
另一方面，可由本发明的反应产物制备固态的织物柔软剂和抗静电剂组合物。例如，本发明的反应产物可以被吸附到细小的固体颗粒上，如硫酸钾，微粒状二氧化硅，粉状尿素塑料等等，然后加入到洗涤漂洗缸中。另外，这种固态组合物能被可释放地附着在一种固体载体(例如擦手纸，未织的织物或诸如此类)上，并在如加有商业上应用的已知产品的BOUNCE
牌干洗机这类热气衣物干洗机中，与潮湿的织物一起翻滚。一般说来，这种固体组合物含有大约1%至大约20%重量的本发明的反应产物，以及大约80%至大约99%重量的固体载体。
含有本发明的反应产物的组合物也可用于头发的调理应用中。这类组合物一般含有大约0.1%重量至大约25%重量的本发明的反应产物，呈分散体状态。
季铵化的酯-铵柔软剂组合物含有本发明的产物的织物调整剂组合物可任意地含有其他非咪唑啉酯织物调整(柔软或抗静电)剂。这些其他的制剂可以是阳离子或非离子的有机物质，它们一般都用作家庭洗衣过程中漂洗期间的织物调整剂。季铵化的酯铵柔软剂化合物可选自
以及它们的混合物，其中每个R3取代基是C1-C6，优选C1-C3的烃基，最优选甲基;R4是短链烃基或C14-C22烃基，优选C16-C18烷基，最优选直链C18烷基;R5是长链的C13-C21烃基，优选C13-C17烷基，最优选C17直链烷基。这里，抗衡离子A-不是重要的，可以是任何与柔软剂相溶的阴离子。优选的这类化合物被认为是二脂二甲基铵盐的单酯变体(例如DTDMAC，一种广为应用的织物柔软剂化合物)。
作为说明，非限制性的例子可以给出如下面的季铵化的单脂胺(其中所有的长链烷基取代基都是直链的)[CH3]2[C18H37] NCH2CH2OC(O)C15H31Br-[CH3]2[C18H37] NCH2CH2OC(O)C17H35Br-[CH3]2[C16H33] NCH2CH2OC(O)C17H35Cl-[C2H5]2[C17H35] NCH2CH2OC(O)C13H27Cl-[CH3][C18H37] NCH2CH2OC(O)C14H29CH3SO-4[C3H7][C2H5][C16H33] NCH2CH2OC(O)C15H31Cl-[iso-C3H7][CH3][C18H37] NCH2CH2OC(O)C15H31I-作为说明，有用的季铵化的双羟丙基单酯铵盐(其中长链烷基取代基是直链的)的非限制性的例子包括[CH3]2[C18H37] NCH2CH(OH)CH2OC(O)C17H35Br-[CH3]2[C16H33] NCH2CH(OH)CH2OC(O)C15H31Cl-[C2H5]2[C17H35] NCH2CH(OH)CH2OC(O)C15H31Cl-[C2H5][CH3][C18H37] NCH2CH(OH)CH2OC(O)C17H35CH3SO-4[C3H7][C2H5][C16H33] NCH2CH(OH)CH2OC(O)C15H31Cl-[iso-C3H7][CH3][C18H37] NCH2CH(OH)CH2OC(O)C15H31I-正如与本发明的反应产物的成分一样，前述的化合物对水解作用也有些不稳定，因而应该按照前面所述的同样方式进行处理，即织物柔软剂组合物的pH值应在约1.5至5.0，优选1.8至3.5的范围内。
液体载体含有本发明产物的含水组合物也可包含一液体载体，例如水，该组合物可任意地含有C1-C4单羟基醇。但重要的是，如果组合物要含有这类单羟醇溶剂，这些醇必须在季铵化反应完成之后才能加入，以便尽可能减少任何潜在的与咪唑啉酯化合物的酯基转移反应。
按本发明制备的柔软剂化合物，在这类水基的载体中是不溶的，而是以细微颗粒状分散体存在其中。这些颗粒以亚微米大小为好，具有平均直径约0.18至0.50微米更好，一般是通过能把该化合物分散成细微的颗粒的高剪切搅拌机来制备。一种优选的分散体的制备方法在下面的几个例子中将详细地说明，此外，因为柔软剂化合物对水解作用不稳定，在此应小心地避免碱的出现，并且要保持制备温度和pH值在特定的范围内。
上述类型的粒子分散体，可通过标准的非碱性乳化剂，特别是非离子型的补充剂产生稳定的抗沉降作用。这些非离子的补充剂及其用量已公开于美国专利4，454，049(McGilp等，公开于1984，6，12)中，其公开的内容在此引入作为参考。适用于这里的组合物的非离子补充剂的具体例子包括甘油酯(优选甘油单硬脂酸酯)、脂肪醇、乙氧化的直链醇，及其混合物。如果使用非离子的，一般所用的用量为组合物重量的约0.1%至约10%。
常用的季铵柔软剂含有本发明的产物的组合物还可以含有一种常用的单或双(高级烷基)季铵柔软剂。这里所述的组合物含有0%至大约25%(优选大约0.1%至大约10%)的常用的双(高级烷基)季铵柔软剂。
在此所述的常用的季铵盐的上文中，所用的“高级烷基”是指具有约8个至约30个碳原子，优选约11个至约22个碳原子的烷基。这些常用的季铵盐的例子包括(ⅰ).具有如下通式的无环季铵盐
其中B1是无环的脂族C14-C22烃基，B3是C1-C4饱和烷基或羟烷基，B4选自(CH2)2OH，B1和B3，以及A是一阴离子。
(ⅱ).具有如下通式的季铵盐
其中B1是无环的脂族C15-C22烃基，B2是具有1至3个碳原子的二价的亚烷基，B5和B8是C1-C4饱和烷基或羟烷基，X是NH或0，优选0，以及A是一阴离子;
(ⅲ).具有如下通式的烷氧基化的季铵盐
其中n等于约1至约5，以及B1、B2、B5，X及A如前所定义;
(ⅳ).具有如下通式的取代的咪唑啉盐
其中B1，B3和A如前所定义。
成分(ⅰ)的例子，所公知的是单一和二烷基，二-和三-甲基铵盐，例如氯化单(氢化脂)三甲基铵(MTTMAC)，单脂三甲基铵硫酸一甲酯，氯化二脂二甲基铵，二脂二甲基铵硫酸一甲酯，氯化二(氢化脂)二甲基铵，氯化双二十二烷基二甲基铵和氯化脂二甲基(2-羟乙基)铵。
成分(ⅱ)和(ⅲ)的例子为甲基双(脂酰氨乙基)(2-羟乙基)铵硫酸一甲酯和甲基双(氢化脂酰氨乙基)(2-羟乙基)铵硫酸一甲酯，其中B1是无环的脂族C15-17烃基，B2是亚乙基，B5是甲基，B8是羟烷基，以及A是硫酸一甲酯的阴离子;这些物料可以从位于俄亥俄州的Dublin的Sherex化学有限公司买到，其商品名称分别为Varisoft
222和Varisoft
110。
成分(ⅳ)的例子包括甲基-1-氢化脂酰氨基乙基-2-氢化脂咪唑啉硫酸一甲酯(Varisoft 445，Sherex化学有限公司出售)和甲基-1-脂酰氨基乙基-2-脂咪唑啉硫酸一甲酯(Varisoft 475，Sherex化学有限公司出售)优选的常用季铵柔软剂包括MTTMAC和氯化脂二甲基(2-羟乙基)铵。当用于加到漂洗中的织物柔软剂组合物时，MTTMAC化合物是特别优选的，该组合物被加到用洗涤剂如All
，TIDE
，和WISK
洗涤之后的漂洗循环中。优选的MTTMAC浓度范围为约0.1%至约3.0%重量，最优选的浓度范围为约0.3%至约1.0%重量。
咪唑啉柔软剂含有本发明的反应产物的组合物还可以包括具有如下通式的取代的咪唑啉化合物
其中B1如本文中已有的定义。
这类咪唑啉化合物的例子包括1-氢化脂乙基酰氨基-2-氢化脂咪唑啉(Sherex化学有限公司出售)和1-脂乙基酰氨基-2-脂咪唑啉。
游离胺这里的液体组合物应该基本上没有(一般要少于1%)游离的(即未质子化的)无环胺。
少量的质子化的胺，一般为约0.05%至约1.0%，也就是至少含有约12至约22个碳原子的直链有机基团的伯、仲和叔胺，它们可以用在本发明的组合物中作为乳化剂，用以增加分散体的稳定性。这种类型的胺的例子为乙氧基胺，如单脂二多乙氧基胺，每个分子含有总数为约2至约30个乙氧基。其他这类胺包括二胺，例如脂-N，N′，N′-三(2-羟乙基)-1，3-丙二胺(Jet Amine DT-3，由位于德克萨斯州Corsicana的Jetco化学有限公司出售)或C16-C18-烷基-N-双(2-羟乙基)胺(例如Jet Amine PHT-2，Jetco化学有限公司出售)。上述几例化合物也是由位于新泽西州Sommerset的America Hoechst公司以商品名GENAMIN C，S，O和T出售的那些化合物。
从这些胺中选择的乳化剂，最好不要包含在使用本发明的产物所制备的任何组合物中。如果含有了这类胺，必须小心，确保在配制时用酸对胺进行质子化处理，以便尽量减少由胺引起的对含有本发明的反应产物的化合物的水解反应。
硅氧烷成分本发明的组合物可以含有硅氧烷以获得额外的益处，例如容易离子化和改善织物手感，优选的硅氧烷是粘度为约100厘泊(CS)至约100，000CS，优选约200CS至约60，000CS的聚二甲基硅氧烷。这些硅氧烷可以被用作，或者一般是以预先乳化了的形式加到柔软剂组合物中，它们可直接由市场上买到。这些预先乳化了的硅氧烷例子为60%乳化的聚二甲基硅氧烷(350CS)，由位于密执安州Midland的Dow Corning公司以商品名DOW CORN-ING
1157 Fluid出售;以及50%乳化的聚二甲基硅氧烷(10，000CS)，由位于纽约州Waterford的通用电器公司以商品名General Electric
SM 2140 Silicone出售;以及由Dow Corning公司出售的Silicone DC 1520。任选的硅氧烷成分的用量为组合物重量的约0.1%至约6.0%。
增稠剂任意地，在此的组合物可以含有约0.01%至约3%，优选约0.01%至约2%的增稠剂，合适的增稠剂的例子包括纤维素衍生物，合成的高分子量聚合物(如羰基乙烯基聚合物和聚乙烯醇)和阳离子瓜耳树胶。
这里具有增稠剂作用的纤维素衍生物的特征在于某些纤维素的羟基醚，例如Methocel
，由位于密执安州Midland的Dow化学公司出售，和某些阳离子纤维素醚衍生物，例如Polymer JR-125
，JR-400
和JR-30M
，由位于新泽西州Sommerst的联合碳化公司出售。
其他有效的增稠剂是阳离子瓜耳树胶，例如Gendrive
458，由位于明尼苏达州Minneapolis的General Mills有限公司出售。
这里优选的增稠剂选自甲基纤维素，羟丙基甲基纤维素，羟丁基甲基纤维素，或它们的混合物，所述的纤维素聚合物的粘度在2%的水溶液中于20℃下为约15至约75，000厘泊。
去污剂任意地，这里的组合物可含有约0.1%至约10%，优选约0.2%至约5%的去污剂。优选地，这类去污剂是一种聚合物，用于本发明的聚合物型的去污剂包括对苯二酸酯和聚环氧乙烷或聚环氧丙烷的嵌段共聚物等。
优选的去污剂是一种具有对苯二酸酯和聚环氧乙烷嵌段的共聚物。更特别的是这些聚合物由重复的对苯二酸乙二醇和聚环氧乙烷对苯二酸酯的单元组成，对苯二酸乙二醇单元与聚环氧乙烷对苯二酸酯单元的摩尔比为约25∶75至约35∶65，所述的聚环氧乙烷对苯二酸酯含有的聚环氧乙烷嵌段的分子量为大约300至大约2000。这种聚合物型的去污剂的分子量在大约5000至大约55000范围内。
另一种优选的聚合物型去污剂是一种具有重复的对苯二酸乙二醇单元的可结晶的聚酯，单元中含有约10%至约15%重量的对苯二酸乙二醇单元及约10%至约50%重量的聚氧乙烯对苯二酸酯单元，由平均分子量为大约300至大约6000的聚氧乙烯乙二醇衍生得到，对苯二酸乙二醇单元与聚氧乙烯对苯二酸酯单元在该可结晶的聚合物中的摩尔比为2∶1至6∶1之间。这类聚合物的例子包括可以从市场上买到的物料Zelcon
4780(位于特拉华州Wilmington的E.I.du.Pont de Nemours & Company提供)和Milease
T(位于特拉华州Wilmington的ICI Americas Inc.提供)。
非常优选的去污剂是如下通式的聚合物
其中X是任何合适的封端基团，每个Y选自H和烷基或含有约1至约4个碳原子的酰基，n的选择是为了水溶性，一般为大约6至大约113，优选大约20至大约50。u对于具有相对较高离子强度的液态组合物的配制是很重要的，u大于10的物料可以说非常少，因此，应该使至少20%，优选至少40%的物料所具有的u的范围为大约3至大约5。
D1部分基本上是1，4-亚苯基部分。这里所使用的术语“D1部分基本上是1，4-亚苯基部分”是指D1部分完全由1，4-亚苯基部分组成，或是部分地被其他亚芳基或亚烷芳基部分、亚烷基部分或其混合取代的化合物。可部分地取代1，4-亚苯基的亚芳基和亚烷芳基部分包括1，3-亚苯基，1，2-亚苯基，1，8-亚萘基，1，4-亚萘基，2，2-二亚苯基，4，4-二亚苯基和它们的混合。可以部分地取代的亚烷基和亚链烯基部分包括亚乙基、1，2-亚丙基，1，4-亚丁基，1，5-亚戊基，1，6-亚己基，1，7-亚庚基，1，8-亚辛基，1，4-亚环己基和它们的混合。
对于D1部分，非1，4-亚苯基的部分取代程度应该不使化合物的去污性能在很大程度上受到不利的影响。一般来说，可以允许的部分取代的程度取决于化合物主链的长度，即较长的主链具有较大的部分取代1，4-亚苯基部分。通常，D1含有大约50%至大约100%的1，4-亚苯基部分(非1，4-亚苯基的部分为大约0至大约50%)的化合物具有足够的去污活性。例如，根据本发明所制得的具有间苯二甲酸(1，3-亚苯基)与对苯二甲酸(1，4-亚苯基)的摩尔比为40∶60的聚酯具有足够的去污活性，然而由于用于制作纤维的聚酯大多数含有对苯二甲酸乙二醇单元，则通常最好把不是1，4-亚苯基部分的部分取代减少到最小程度，以获得最好的去污活性。优选地，D1部分全部(即100%)由1，4-亚苯基部分组成，即每个D1部分都是1，4-亚苯基。
对于D2部分，合适的亚乙基或取代的亚乙基部分包括亚乙基，1，2-亚丙基，1，2-亚丁基，1，2-亚己基，3-甲氧基-1，2-亚丙基和其混合。优选的D2部分基本上都是亚乙基部分，1，2-亚丙基部分或其混合。包含较大百分比的亚乙基部分往往能提高化合物的去污活性。出人意料地，包含较大百分比的1，2-亚丙基部分趋于提高化合物的水溶性。
因此，1，2-亚丙基部分或类似的支链等同物的使用最好是将去污成分的任一主要部分混入液态的织物柔软剂组合物中。优选地，D2部分的约75%至约100%，更优选约90%至约100%为1，2-亚丙基部分每个n值至少约为6，优选至少为约10。每个n值通常的范围为约12至约113。一般地，每个n值范围为约12至约43。
关于这些非常优选的去污剂的更完整的说明包括在欧洲专利申请185，427号(Gosselink，1986年6月25日公开)中，所公开的内容在此引入作为参考。
粘度调节剂粘度调节剂可以用于本发明的组合物中，(优选用于浓的组合物中)。有机的粘度调节剂的例子为脂肪酸和酯，脂肪醇及与水可混溶的溶剂如短链醇。无机的粘度调节剂的例子为水溶的可电离的盐。各种各样的可电离的盐均可以使用。合适的盐的例子包括柠檬酸钠，元素周期表中ⅠA和ⅡA族金属的卤化物，例如氯化钙，氯化镁，氯化钠，溴化钾和氯化锂。优选氯化钙。可电离的盐在混合各种组分以制备该组合物及以后得到所需粘度的过程中特别有用。可电离的盐的用量取决于在组合物中所用的活性成分的量，并可以根据调配师的要求加以调整。用于控制组合物粘度的盐的一般含量为约20至约3000ppm(百万分之)，优选约20至约2000ppm，按组合物的重量计。
除了起粘度调节剂的作用之外，上述可电离的盐还具有电解质的作用，并能进一步提高这里所说的组合物的稳定性。非常优选的电解质是氯化钙。这种电解质的一般用量为约20至约3，000ppm(百万分之)，优选约20至约2，000ppm，按组合物重量计。
杀菌剂在本发明的组合物中使用的杀菌剂的例子包括戊二醛，甲醛，2-溴-2-硝基-丙烷-1，3-二醇，由位于宾夕法尼亚州费城的Inolex化学药品公司以商品名称Bronopol
出售，以及5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的混合物，由位于宾夕法尼亚州费城的Rohm & Haas公司以商品名称Kathon
CG/ICP出售。在本发明的组合物中所用的杀菌剂的一般用量为约1至约1，000ppm，按组合物重量计。
其它任选的成分本发明可以含有在纺织品处理组合物中通常使用的其它任选的组分，例如，着色剂，香味剂，防腐剂，光增亮剂，遮光剂，织物调整剂，表面活性剂，稳定剂如瓜耳树胶和聚乙二醇，抗收缩剂，抗起皱剂，织物起皱剂，去污斑剂，杀菌剂，杀真菌剂，抗氧化剂如丁基化的羟甲苯，抗腐蚀剂，陶土(当固体组合物可释放地附着在固体载体上时)，等等。
关于本发明的用法方面，是将织物或纤维(包括毛发)与有效量的本发明的组合物在水槽中相接触，该量一般为约20ml至约300ml(每次处理2.5公斤纤维或织物)。当然，使用量是基于使用者的判断，取决于组合物的浓度，纤维或织物的类型，需要柔软的程度，等等。一般地，在一个83升洗衣漂洗槽中对2.5公斤负荷的混合织物进行柔软化并提供抗静电性能时，使用8%的分散体柔软剂化合物约50-100毫升。优选地，漂洗槽中含有约48ppm至约96ppm的本发明的织物柔软剂组合物。
下面的实施例是对本发明的实施的说明而不是对它的限定。
实施例Ⅰ一种含有季铵化咪唑啉酯化合物的反应产物的制备如下将10.0g如下通式的咪唑啉酯化合物放入一个玻璃蒸压器的套筒内，然后用氩气清除蒸压器中的任何空气和水分。加热到80℃熔化咪唑啉酯化合物。使蒸压器的压力在0千克/平方厘米表压(Kscg)，
在钢瓶压力(大约5.8Kscg)下，自贮气钢瓶将气态的氯代甲烷通入蒸压器中。使蒸压器内的物质在大约80℃保持2小时，同时搅拌蒸压器内的物质。2小时后，用氩气吹洗蒸压器以除去残余的氯代甲烷气体。所得到的产物混合物含有一种高产率的如下通式的季铵化咪唑啉酯化合物。
实施例Ⅱ一种含有季铵化咪唑啉酯化合物的反应产物的制备如下将2.0g如下通式的咪唑啉酯化合物和一个磁性搅拌棒放入一个小玻璃密封管反应器内。
用注射器向该管中注入0.5g碘代甲烷。紧紧地密封该试管并加热其中的物质至80℃。保持试管内的物质的温度在80℃4小时，同时搅拌。4小时后打开密封的试管，使所有残留的碘代甲烷蒸发掉。所得到的产物混合物含有一种高产率的如下通式的季铵化咪唑啉酯化合物。
实施例Ⅲ一种含有季铵化咪唑啉酯化合物的反应产物的制备如下将2.0g的如下通式的咪唑啉酯化合物和一个磁性搅拌棒放入
一个10ml圆底烧瓶中。向烧瓶中加入0.4g硫酸二甲酯。把烧瓶紧紧地塞住并加热其中的物质至80℃。保持烧瓶内物质的温度在80℃4小时，同时搅拌。所得到的产物混合物将含有一种高产率的如下通式的季铵化咪唑啉酯化合物。
实施例Ⅳ含有一种季铵化咪唑啉酯化合物的反应产物的制备如下将1.82g如下通式的咪唑啉酯化合物和一磁性搅拌棒放入一
个小玻璃密封试管反应器内。用注射器向试管中加入0.285g溴代甲烷。紧紧地密封该试管并加热其中的物质至80℃。保持试管内物质的温度在80℃4小时，同时搅拌。4小时后打开密封的试管，使所有残留的溴代甲烷蒸发掉。所得到的产物混合物将含有一种高产率的如下通式的季铵化咪唑啉酯化合物。
实施例Ⅴ一种含有季铵化咪唑啉酯化合物和咪唑啉酯化合物的反应产物的制备如下将90.0Kg如下通式的咪唑啉酯化合物放入配入玻璃套筒的
pfaudler反应器或其他合适的抗腐蚀反应器内。加热反应器内的物质至70℃，并用N2气吹洗以除去空气和水分。在反应器为0千克/平方厘米表压(kscg)时，将5.0Kg氯代甲烷气体以1.46kscg的压力通入反应器内。保持反应器的温度在约70℃，同时搅拌。2小时后，用N2气吹洗反应器以除去所有未反应的氯代甲烷。所得到的反应产物混合物将含有约60摩尔百分数的如下通式的季铵化咪唑啉酯化合物，以及约40摩尔百分数的起始咪唑啉酯反应物。
实施例Ⅵ一种含有季铵化咪唑啉酯化合物和咪唑啉酯化合物的反应产物的制备如下将90.9Kg的如下通式的咪唑啉酯化合物放入配入玻璃套筒
的pfaudler反应器或其他合适的抗腐蚀反应器内。加热反应器内的物质至80℃，并用N2气吹洗除去空气和水分。反应器在0千克/平方厘米表压(Kscg)时，向反应器中加入16.7Kg硫酸二甲酯。保持反应器内物质的温度在80℃至85℃，同时搅拌。得到的产物混合物将含有约90摩尔百分数的如下通式的季铵化咪唑啉酯化合物和约10摩尔百分数的起始咪唑啉酯反应物。
实施例Ⅶ一种含有季铵化咪唑啉酯化合物和咪唑啉酯化合物的反应产物的制备如下将600g如下通式的咪唑啉酯化合物放入一个2升圆底烧瓶内，
该烧瓶装有N2气入口和出口及上置式搅拌器。向烧瓶内加入75g硫酸二乙酯。紧紧地塞住烧瓶并加热其中的物质至75℃。保持烧瓶中物质的温度在75℃，同时搅拌。所得到的产物混合物将含有约47摩尔百分数的如下通式的季铵化咪唑啉酯化合物和约53摩尔百分数的起始咪唑啉酯反应物。
实施例Ⅷ用本发明的反应产物制备的一种贮存稳定的液态的织物柔软剂组合物的组成如下
HCl0.2%染料 20ppm水 平衡这种组合物的制备如下将0.80Kg具有如下通式的咪唑啉酯化合物放入一个配入玻璃套筒的pfaudler反应器或其他合适的抗腐
蚀反应器内。加热反应器内的物质至80℃，并用N2气吹洗以除去空气和水分。反应器压力为0千克/平方厘米(kscg)时，以1.46kscg的压力向反应器内通入0.044Kg氯代甲烷气体。保持反应器内的物质的温度在80℃至85℃的范围内，同时搅拌。一小时后，用N2气吹洗反应器以除掉所有未反应的氯代甲烷。得到的产物混合物将含有大约58摩尔百分数如下通式的季铵化咪唑啉酯化合物和大约42摩尔百分数的起始咪唑啉酯反应物。
然后将产物混合物加热到大约80℃的温度以形成一种液体化的均相“熔化物”。然后将该熔化物倾入9.1Kg含有20ppm染料的热水(70℃)中，同时用低剪力搅拌器保持连续搅拌。在加入熔化物之前用1N的盐酸将水中的pH值调整到大约2.8。在向水中添加熔化物的中间，将剩余的HCl的一半加到水和熔化物的混合物中。所得到的混合物用低剪力螺旋浆搅拌器再搅拌5分钟。搅拌4分钟后再将剩余的HCl加到混合物中，然后调节混合物的pH值至大约2.8。混合物用一种高剪力搅拌器(由位于俄亥俄州的辛辛那提的TeKmar公司制造)以7000rpm搅拌大约1分钟。所得到的混合物中的柔软剂活性一般的粒子大小为约0.2微米，并且分散在含水的分散体中。这种含水的分散体的粘度约为30厘泊(25℃)。
实施例Ⅸ用本发明的反应产物制备的一种贮存稳定的液态的织物柔软剂组合物的组成如下
水 平衡这种组合物的制备如下将25Kg如下通式的咪唑啉酯化合物放入一个配入玻璃套筒的pfaudler反应器或其他合适的抗腐蚀反应器
内。加热反应器内的物质至80℃，并用N2气吹洗以除去空气和水分。反应器在0千克/平方厘米表压(kscg)时，以1.46kscg的压力向反应器内通入1.2Kg氯代甲烷气体。保持反应器内的物质的温度在80℃至85℃的范围内，同时搅拌。1.5小时后，用N2气吹洗反应器以除去所有未反应的氯代甲烷。所得到的产物混合物将含有大约50摩尔百分数的如下通式的季铵化咪唑啉酯化合物和大约
50摩尔百分数的起始咪唑啉酯反应物。
将1Kg产物混合物加热至约70℃的温度而形成一种液化的均相“熔化物”。然后将该熔化物倾入含有20ppm染料的8.0Kg热水(70℃)中。在加入熔化物之前，用1N HCl将水中的pH值调整到大约2.8。在向水中加入熔化物的中间，将剩余的1N HCl的一半加到热水与熔化物的混合物中。将128.0g47%的MTTMAC水溶液加到搅拌着的混合物中。该混合物用一种低剪切力螺旋浆搅拌器再搅拌5分钟。搅拌4分钟后将剩下的1N HCl加到混合物中，这样，使混合物的pH值达到约2.8。冷却混合物至约40℃，并用高剪力混合机(用TeKmar牌混合机，转速5000rpm)将32.0g PDMS和1.0g Silicone
DC 1520(由Dow Corning公司出售)加到混合物中。高速剪切混合保持2分钟。所得到的混合物中的柔软剂活性剂一般的粒子大小为约0.2微米，并且分散在含水的分散体中。这种含水的分散体的粘度大约为30厘泊(25℃)。
权利要求
1.一种季铵化咪唑啉酯化合物的方法，该方法的特征在于(a)形成一种如下通式的咪唑啉酯化合物的无水熔化物
其中R和R1独立地为C11-C21的烃基，优选C13-C17的烷基，以及m和n独立地为2至4，优选2；(b)将上述无水熔化物与通式为R2X或R22X的季铵化剂相接触形成一种液态反应混合物，其中R2是C1-C3烷基或苄基以及X是卤化物或硫酸酯，保持上述液态反应混合物不含低级醇溶剂；以及(c)使上述液态反应混合物在无水条件下在50℃至100℃的温度范围内保持一段足够的时间以使基本上所有的上述季铵化剂与上述咪唑啉酯化合物反应生成如下通式的季铵化咪唑啉酯化合物或它们的混合物
其中R，R1，R2，X，m和n的定义与小段(a)和(b)中的定义相同。
2.根据权利要求1的方法，其中季铵化剂是氯代甲烷或硫酸二甲酯。
3.根据权利要求1或2的方法，其中所述的液态反应混合物保持在70℃至85℃的温度范围内1至4小时。
4.根据权利要求1至3的方法，其中30至90摩尔百分数，优选40至80摩尔百分数的季铵化剂与所述的无水熔化物相接触。
5.根据权利要求1至4的方法，其中反应产物含有30至90摩尔百分数，优选40至80摩尔百分数的季铵化咪唑啉酯化合物和10至70摩尔百分数，优选20至60摩尔百分数的咪唑啉酯化合物。
6.根据权利要求1至5的方法，其中咪唑啉酯化合物(a)的结构式为
全文摘要
本发明披露了一种在没有低级醇溶剂和无水的条件下季铵化咪唑啉酯化合物的高产率的方法。该方法的反应产物含有一种季铵化咪唑啉酯织物柔软剂化合物和任意一种咪唑啉酯化合物。在本发明的方法中，首先将咪唑啉酯化合物加热形成无水熔化物，接着使该无水熔化物与选自短链有机卤化物或硫酸酯的季铵化剂接触，然后该咪唑啉酯化合物和季铵化剂在无水条件下反应足够的时间以使基本上所有的上述季铵化剂与上述咪唑啉酯化合物反应生成季铵化咪唑啉酯化合物。
文档编号C07D233/14GK1050716SQ90108239
公开日1991年4月17日 申请日期1990年9月6日 优先权日1989年9月6日
发明者特里萨·罗萨里奥-扬森, 格伦·戴尔·利希·滕沃尔特 申请人:普罗格特-甘布尔公司
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