AT141864B

AT141864B - Verfahren zur Herstellung von Nefz-, Reinigungs-, Dispergier- und Lösungsmitteln.

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Publication number: AT141864B
Authority: AT
Original assignee: Ig Farbenindustrie Ag
Priority date: 1929-04-12
Filing date: 1930-03-31
Publication date: 1935-05-25

Description

Verfahren zur Herstellung von Netz-, Reinigungs-, Dispergier-und Lösungsmitteln.

Es ist bereits bekannt, die durch Umsetzung von Aminen mit sulfonierten Fettsäuren hergestellten
Produkte als Netz-od. dgl.-mittel zu verwenden (s. britische Patentschrift Nr. 295024, französische Patent- schrift Nr. 645395) ; diese Salze zerfallen jedoch durch Hydrolyse leicht in freies Amin und sulfonierte
Fettsäure. Man hat auch bereits unsymmetrisch acylierte Diamine zu den gleichen Zwecken angewendet (s. britische Patentschrift Nr. 294890) ; letztere besitzen indessen basische Eigenschaften und eignen sich deshalb lediglich zur Verwendung in sauren Bädrn.

Es wurde gefunden, dass man vorzügliche Netz-, Reinigungs-, Dispergier-und Lösungsmittel erhält, wenn man Carbonsäuren der aliphatischen, eyeloaliphatischen bzw. gemischt aromatisch-ali- phatisehen Reihe oder deren Derivate mit Ammoniak, primären oder sekundären Aminen oder deren
Derivaten in bekannter Weise zu Säureamiden umsetzt und während oder nach der Reaktion in An-bzw.
Abwesenheit von Lösungs-oder Verdünnungsmitteln Sulfonierungsmittel einwirken lässt, wobei die
Reaktionskomponenten derart zu wählen sind, dass das Reaktionsprodukt, solange noch keine Sulfonierung erfolgt ist, mindestens eine doppelte oder dreifache Bindung oder mindestens eine Hydroxylgruppe enthält.

Als Sulfonierungsmittel kommen Schwefelsäure, Oleum, Schwefelsäureanhydrid oder Chlorsulfonsäure, als Losungs-oder Verdünnungsmittel, Trichloräthylen, Tetrachlorkohlenstoff. Äther, Nitrobenzol od. dgl. in Betracht. Im Falle der Verwendung von Oxygruppen enthaltenden Verbindungen der oben angegebenen Art, die keine doppelten oder dreifachen Bindungen enthalten, wird die Sulfonierung in bekannter Weise bei Anwesenheit anorganischer oder organischer Säureanhydride bzw. -chloride durchgeführt. Die sulfonierenden Mittel werden bei vorliegendem Verfahren unter so milden Bedingungen verwendet, dass sich ausschliesslich oder zumindest der Hauptsache nach Schwefelsäureester bilden.

Im allgemeinen ist es zweckmässig, bei Verwendung niederer Carbonsäuren oder ihrer Derivate höhere Amine und bei Verwendung niederer Amine höhere Carbonsäuren oder deren Derivate zur Herstellung der Säureamide zu benutzen.

Die erhaltenen Produkte zeichnen sich durch ein vorzügliches Netzvermögen sowohl in neutralem als auch in saurem und alkalischem Medium aus und besitzen ausserdem eine hohe Beständigkeit gegen Härtebildner. Besonders brauchbare Produkte erhält man, wenn man Carbonsäureamide, bei denen beide Wasserstoffatome der Amidogruppe durch Alkyl-, Aralkyl-oder Arylgruppen ersetzt sind, verwendet.

Wählt man bei der Herstellung des Säureamids die Reaktionskomponenten derart, dass eine von ihnen oder beide eine oder mehrere-0. SO3H-Gruppen enthalten, so erhält man unmittelbar Produkte der gewünschten Art.

Beispiel 1 : Das aus 282 Gew. Teilen Ölsäure in bekannter Weise gewonnene Ölsäureamid wird mit 1000 Gew. Teilen konzentrierter Schwefelsäure auf dem Wasserbad unter Rühren solange erwärmt, bis sich eine Probe als völlig in Wasser löslich erweist. Man trägt nun das Reaktionsgemisch in Eiswasser
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trockenem, pulverförmigem Zustand gewinnen. Es besitzt, auch in alkalischen Bädern, ein ausgezeichnetes Netzvermögen.

Bei Anwendung von Trichloräthylen als Lösungsmittel bei der Sulfonierung des Olsäureamids kann man auch bei niedrigeren Temperaturen, z. B. 30-40 , arbeiten.

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gelöst und mit 85 Gew. Teilen Sehwefelsäuremonohydrat, vorteilhaft bei einer Temperatur unter 0 . sulfoniert. Nach dem Verdünnen mit Eiswasser trennt man die untere Schicht ab und neutralisiert sie.
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Beispiel 3 : 100- Gew. Teile Ölsäureäthylanilid werden in 200 Gew. Teilen Trichloräthylen gelöst und mit 75 Gew. Teilen Schweelsäuremonohydrat bei etwa 0 sulfoniert. Man versetzt dann mit Eiswasser, zieht die das Sulfonierungsprodukt enthaltende Schicht ab, neutralisiert und destilliert das Trichlor- äthylen ab. Das erhaltene Produkt entspricht in seinen Eigenschaften dem des Beispiels 2.

Verwendet man statt des Ölsäureäthylanilids die äquivalente Menge Ölsäurediphenylamid. so erhält man ein Produkt von gleich guten Eigenschaften.

Beispiel 4 : 100 Gew. Teile Ölsäure-[#309-oxyäthyl]-mtoluidid (hergestellt aus Ölsäurechlorid und [ss-Oxyäthylj-m-tuloidin) werden, zweckmässig in Gegenwart eines indifferenten organischen Lösungsmittels, mit 100 Gew. Teilen Sehwefelsäuremonohydrat unter Kühlung sulfoniert. Nach dem Auswaschen,
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auf 300 Gew. Teile eingestellt.

Es stellt eine dicke, Türkischrotöl-ähnliche Flüssigkeit dar und zeigt neben sehr gutem Netzvermögen auch eine bemerkenswerte Beständigkeit gegen hartes Wasser, sowie eine sehr gute schutzkolloide Wirkung gegenüber den verschiedensten Fällungen, die mit hartem Wasser entstehen. Der Schwefelsäureester besitzt nachstehende Konstitution:
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Verseifung des Ricinusöles Rieinolsäureamid bildet. Nach erfolgter Umsetzung entfernt man den Ammoniakübersehuss und destilliert sodann den Alkohol ab.

Das so gewonnene Ricinolsäureamid und Glycerin enthaltende Gemisch wird in 3000 Gew. Teilen Äther suspendiert ; sodann werden bei 0-10 696 Gew. Teile Chlorsulfonsäure zugegeben. Nach Beendigung der Salzsäureabspaltung giesst man auf Eis, neutralisiert mit Natronlauge und lässt das aus dem Natriumsalz des Rieinolsäureamidschwefelsäureesters im Gemisch mit den Natriumsalzen der Glyeerin- schwefelsäuren und der freien Mineralsäure bestehende Reaktionsprodukt absitzen. Es bilden sich drei Schichten, von denen die obere die Hauptmenge des Äthers, die mittlere das Reaktionsprodukt und die untere eine wässrige Salzlösung enthält. Man trennt die mittlere Schicht ab und entfernt den Äther daraus durch Erwärmen auf dem Wasserbad.

An Stelle von Äther sind auch Essigsäureäthylester und andere indifferente Lösungsmittel verwendbar. Das erhaltene Produkt besitzt ein hohes Netzvermögen in alkalischem Bade, sogar gegen sonst schwer benetzbare, ungebeuchte Baumwolle.

Beispiel 6 : 1000 Gew. Teile rohes Ricinolsäureamid (hergestellt wie in Beispiel 5 beschrieben), werden in ungefähr 2000 Gew. Teile flüssiges Schwefeldioxyd eingetragen, worauf man unter Rühren 50a Gew. Teile gasförmiges Sehwefeltrioxyd einleitet. Nach beendetem Einleiten wird das Sehwefel- dioxyd abdestilliert und zur Vervollständigung der Reaktion der Rückstand zehn Stunden lang bei
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Beispiel 7 : 100 Gew. Teile 9-Oxystearinsäuremethylester werden in einem Druckgefäss mit 200 Gew. Teilen Ammoniak vier Stunden lang auf 1500 erhitzt. Das erhaltene Produkt wird sodann von überschüssigem Ammoniak sowie abgespaltenem Methylalkohol befreit und unter Einhaltung einer Temperatur von 10-15 in ein Gemisch von 50 Gew. Teilen Essigsäureanhydrid und 50 Gew. Teilen Schwefelsäuremonohydrat eingetragen. Nach zwei Stunden langem Rühren bei Zimmertemperatur giesst man das Reaktionsprodukt auf Eis, neutralisiert und salzt aus.

Beispiel 8 : 31 Gew. Teile Ricinolsäuremethylester werden langsam unter gutem Durchrühren mit einem Gemisch aus 10 Gew. Teilen Äther und 10 Gew. Teilen Chlorsulfonsäure versetzt, wobei durch
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das Reaktionsprodukt mit gasförmigem Ammoniak, entfernt den Äther im Vakuum und erhitzt das so erhältliche Produkt unter Zugabe von 100 Gew. Teilen Ammoniak in einem Druckgefäss zehn Stunden lang auf 100 . Nach Entspannung des Druckgefässes entfernt man das überschüssige Ammoniak durch Einleiten eines Luftstromes und nimmt den Schwefelsäureester des Ricinolsäuremethylamids in Wasser auf. Die erhaltene Lösung besitzt ein gutes Netz-, Reinigungs- und Emulgiervermögen.

Beispiel 9 : 100 Gew. Teile geschmolzenes Ricinolsäureamid werden in einem mit Rührvorrichtung und RückflusskÜhler versehenen Gefäss bei 70-75 mit einer Mischung von 300 Gew. Teilen Äther und 430 Gew. Teilen Chlorsulfonsäure versetzt. Dabei sinkt die Temperatur auf etwa 40 . Bei dieser Temperatur rührt man weitere zwei Stunden lang, giesst das erhaltene Reaktionsprodukt dann auf Eis, neutralisiert mit Natronlauge und entfernt den Äther. Das Reaktionsprodukt bildet zwei Schichten, eine untere wässrige Schicht, welche die vorhandenen mineralsauren Salze enthält, und eine obere, ölige Schicht, welche das Natriumsalz des Schwefelsäureesters enthält.

Letztere wird von der wässrigen Schicht durch Dekantieren abgetrennt, durch Eindampfen von noch vorhandenem Wasser befreit und so das Produkt in trockener Form gewonnen.

Beispiel 10 : 180 Gew. Teile Palmitinsäuremethylester werden mit 61 Gew. Teilen 2-Amino- äthanol- (l) bei 1650 solange am Steigrohr zum Sieden erhitzt, bis die Methylalkoholabspaltung beendet ist. Das überschüssige 2-Aminoäthanol- (l) wird sodann, z. B. durch Destillation im Vakuum, entfernt.

. 150 Gew. Teile des so erhaltenen Palmitinsäure- [ss-oxyäthylj-amids werden in 300 Gew. Teile Schwefelsäuremonohydrat bei 35-40 unter Riihren eingetragen, worauf man das Gemisch drei Stunden lang rührt ; man giesst dann das Reaktionsprodukt auf Eis, neutralisiert mit Natronlauge und salzt mit Kochsalz das Natriumsalz des entstandenen Schwefelsäureesters aus. Es besitzt ein ausgezeichnetes Waschvermögen.

An Stelle des Palmitinsäuremethylesters kann man auch andere Ester höherer Fettsäuren verwenden, z. B. Palmkernöl und Kokosnussöl.

Beispiel 11: 274 Gew. Teile Palmitinsäurechlorid lässt man bei 0-10 in eine Lösung von 120 Gew.

Teilen Allylaminsulfat in 2000 Teilen Wasser einfliessen, wobei man durch gleichzeitigen Zusatz von Natronlauge das Reaktionsgemisch stets alkalisch hält. Das so erhaltene Palmitinsäureallylamid wird abfiltriert, getrocknet und anschliessend mit 300 Gew. Teilen Schwefelsäuremonohydrat bei 35-40 sulfoniert, u. zw. solange, bis eine Probe völlig in Wasser löslich ist. Hierauf wird das Reaktionsprodukt auf Eis gegossen und mit Natronlauge oder Ammoniak neutralisiert. Man erhält eine Paste, die nach einiger Zeit von überschüssiger Salzlösung befreit wird. Das Produkt eignet sich besonders als Waschund Egalisiermittel.

Zu dem gleichen Produkt kann man auch gelangen, wenn man zuerst das Allylaminsulfat sulfoniert und sodann in der beschriebenen Weise mit dem Palmitinsäurechlorid umsetzt.

An Stelle von Palmitinsäurechlorid lassen sich in gleicher Weise auch die Chloride der t-Phenylstearinsäure (Z. ang. Ch. 33 [1920] 234), der Naphthensäuren oder der Behenolsäure verwenden. Man erhält aus ihnen ebenfalls Produkte mit hohem Netz-, Wasch-und Dispergiervermögen, PATENT-ANSPRÜCHE :

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Reihe oder deren Derivaten mit Ammoniak, primären oder sekundären Aminen oder deren Derivaten zu Säureamiden, dadurch gekennzeichnet, dass man auf das Umsetzungsprodukt während oder nach der Reaktion Sulfonierungsmittel in An-oder Abwesenheit von Lösungs-oder Verdünnungsmitteln ein- virken lässt, wobei die Reaktionskomponenten so zu wählen sind, dass das Reaktionsprodukt, solange noch keine Sulfonierung erfolgt ist, mindestens eine doppelte oder dreifache Bindung oder mindestens eine Hydroxylgruppe enthält.

Claims

2. Abänderung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man an Stelle einer Sulfonierung der Säureamide bei der Herstellung letzterer aus Carbonsäuren der aliphatisehen, cycloaliphatischen oder gemischt aromatisch-aliphatischen Reihe bzw. deren Derivaten und Ammoniak, primären oder sekundären Aminen bzw. deren Derivaten die Komponenten so auswählt, dass eine von ihnen oder beide eine oder mehrere-O. SOsH-Gruppen enthalten.

3. Ausführungsform des Verfahrens gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man, sofern die Reaktionskomponenten derart gewählt sind, dass das Reaktionsprodukt gesättigten Charakters ist und mindestens eine Oxygruppe enthält, die Sulfonierung in bekannter Weise bei Anwesenheit anorganischer oder organischer Säureanhydride bzw. -chloride durchführt.