長鎖アミンのアルキレンオキシドによる四級化反応

抄録

長鎖アミン塩をエチレンオキシド(EO) や, プロピレンオキシドのようなアルキレンオキシドで四級化する反応を検討した。
第二, 第三アミンでは容易であるが, 第一アミンでは困難であることを認め, これは途中に生成するR-N(C₂H₄OH)₂ のβ-位のOHのNにたいする分子内水素結合に起因することをIRで確かめた。
本反応の機構は, EO がまず酸に付加してアミンを一部遊離させ, これにEO が反応して第四アンモニウムヒドロキシドが生成し,これにアミン塩が作用して第四塩ができるとともに,遊離アミンが生じ,この反応がくりかえされる。(EO)-酸付加物もまた,第四アンモニウムヒドロキシドと反応して第四塩とEO になる。
本反応は酸の種類によって難易があり,この原因は本反応の第1段階たるEOの酸に対する付加反応に差があるからで,付加の容易な酸の塩では容易で, 付加の起こらない, たとえば過塩素酸塩では四級化はまったくおこらない。有機酸は付加がおこらないのに, その塩は四級化されるのはその塩が弱酸塩であるために, 解離平衡によって遊離アミンができるためである。