CH475958A - Verfahren zur Herstellung von hellfarbigen Sulfofettsäuren, Sulfofettsäurederivaten und der entsprechenden Sulfonate - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von hellfarbigen Sulfofettsäuren, Sulfotettsäurederivaten  und der entsprechenden Sulfonate    Das Hauptpatent bezieht sich auf     ein    Verfahren  zur Herstellung von hellfarbigen Sulfofettsäuren,     Sulfo-          fettsäurederivaten    und der entsprechenden Sulfonate.  Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man  ein im saurem Zustand vorliegendes     Sulfonierungspro-          dukt    einer Fettsäure bzw. eines Fettsäurederivates mit       Wasserstoffperoxyd    bleicht, an dessen Stelle auch Ver  bindungen treten können, die unter den Arbeitsbedin  gungen Wasserstoffsuperoxyd bilden.  



  Es wurde nun     gefunden,    dass als Verbindungen,  die unter den Bedingungen der Behandlung Wasser  stoffsuperoxyd bilden, dessen     Salze    oder dessen anor  ganische oder organische Peroxydhydrate verwandt wer  den können.  



  Dieses neue Verfahren ist auf     Sulfonierungsproduk-          te    der im Hauptpatent beschriebenen Fettsäuren und  Fettsäurederivate anwendbar, insbesondere auf die     Sul-          fonierungsprodukte    von Fettsäuren, Fettsäureestern und  Fettsäurenitrilen, deren Jodzahl unterhalb 5 und vor  zugsweise unterhalb 2     liegt.    Insbesondere ist das     er-          findungsgemässe    Verfahren zum Bleichen von     Sulfonie-          rungsprodukten    gedacht, die aus den zu sulfonierenden  Fettsäuren bzw.

   Fettsäurederivaten durch Behandeln  der letzteren mit überschüssigem, gasförmigem     Schwe-          feltrioxyd    hergestellt worden sind. Die erfindungsgemäss  zu verarbeitenden rohen Sulfonierungsprodukte müs  sen sauer reagieren und sie sollen vorzugsweise pro  Mol Fettsäurerest 0,05 bis 1 Mol, vorzugsweise 0,1  bis 0,7 und insbesondere 0,1 bis 0,4 Mol überschüs  siges Sulfonierungsmittel, insbesondere überschüssiges  Schwefeltrioxyd enthalten.

   In den zu bleichenden     Sul-          fonierungsprodukten    kann das Schwefeltrioxyd durch       Zusatz    von Wasser teilweise oder vollständig in Schwe  felsäure verwandelt worden sein, so dass, rechnerisch  betrachtet, ein Gemisch aus Schwefeltrioxyd und Was  ser vorliegt, das beispielsweise bis zu 95 Gew.-% und  vorzugsweise bis zu 90 bis 40 Gew.-% aus Schwefel-    trioxyd besteht. Es können aber auch grössere Was  sermengen     zugesetzt    worden sein, so dass sich aus dem  Schwefeltrioxyd und dem Wasser eine Schwefelsäure  bildet, die beispielsweise eine H2SO4-Konzentration bis  zu 1 0/o, vorzugsweise bis zu 5 0/o und insbesondere  bis zu 20 0/o hat.  



  Erfindungsgemäss können aber auch     Sulfonierungs-          produkte    gebleicht werden, bei denen im rohen     Sulfo-          nisierungsprodukt    vorhandenes überschüssiges     Sulfonie-          rungsmittel    durch Reaktion mit geeigneten     Hydroxyl-          verbindungen,    insbesondere durch Reaktion mit Fett  alkoholen in Schwefelsäurehalbester, insbesondere in  kapillaraktive Schwefelsäurehalbester umgewandelt wor  den ist.  



  Zu den     Salzen    des Wasserstoffsuperoxyds zählen die  jenigen Verbindungen, bei denen wenigstens 1 Wasser  stoffatom des Wasserstoffsuperoxyds durch ein Kation,  vorzugsweise durch ein anorganisches Kation ersetzt  ist. Als Beispiele sind die Superoxyde der     Alkalien    und  Erdalkalien, insbesondere die Superoxyde des Natriums,  Kaliums, Magnesiums, Calciums, Strontiums, Bariums  zu nennen. Zu den Hydroperoxyden des Wasserstoff  superoxyds gehören die von den Boraten, Carbonaten,  Orthophosphaten, Pyro- und Polyphosphaten, insbeson  dere den Tripolyphosphaten abgeleiteten Substanzen,  wobei die genannten Verbindungen vorzugsweise Na  trium oder Kalium     als    Kation enthalten können.

   Zu  den Anlagerungsverbindungen des Wasserstoffsuper  oxyds an organische Substanzen gehören die des Harn  stoffs oder Hexamethylentetramins.  



  Die meisten dieser Substanzen reagieren mit dem  im Sulfonierungsprodukt meistens vorhandenen über  schüssigen     Schwefeltrioxyd    bzw. mit der aus dem     Schwe-          feltrioxyd    bei     Wasserzusatz    gebildeten Schwefelsäure un  ter Bildung von Salzen. Diese     Salzbildung    ist für die  Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens un  wesentlich, da in den weitaus meisten Fällen überschüs-      siges Sulfonierungsmittel zur Verfügung steht. Aber  selbst wenn alles Sulfonierungsmittel gebunden werden  sollte, dann reicht auch die Acidität der freien     Sulfon-          säure    aus, um die Bleiche vonstatten gehen zu lassen.  



  Die Mengen der     vorzugsweise    zu verwendenden  Substanzen, aus denen sich unter den Arbeitsbedingun  gen Wasserstoffsuperoxyd bildet, sind den im Haupt  patent angegebenen Mengen an Wasserstoffsuperoxyd  äquivalent. Auch bezüglich der übrigen Arbeitsbedin  gungen, wie beispielsweise     Temperaturen,    Reaktions  zeiten, Verdünnen der zu bleichenden     Sulfonierungs-          produkte    mit Wasser, was vor dem Zusatz der Bleich  mittel oder während desselben geschehen kann, gelten  zweckmässig die Angaben des Hauptpatentes.  



       Setzt    man die Bleichmittel     in    festem Zustand     zu,     so empfiehlt es sich, diese in     möglichst    fein     verteilter     Form     zu    verarbeiten und ihre gleichmässige Verteilung  in dem zu bleichenden Sulfonierungsprodukt durch  kräftiges Rühren oder     ähnliche        Massnahmen    zu för  dern. Es ist sehr zu empfehlen, das Verteilen der festen  Bleichmittel im Sulfonierungsprodukt durch Verdünnen  der letzteren mit Wasser zu fördern, z. B. indem man  wässrige Aufschlämmungen der festen Bleichmittel zu  gibt.  



  Die gebleichten Verfahrensprodukte können nun  weiter verarbeitet werden, falls dies     gewünscht    wird.  So können beispielsweise die gebleichten Sulfofettsäuren  in an sich bekannter Weise mit ein- oder mehrwertigen  Alkoholen verestert werden, wobei man sowohl von  den freien Sulfofettsäuren als auch von ihren Mono  salzen ausgehen kann. Als Veresterungskomponenten  können die oben erwähnten ein- oder mehrwertigen    Alkohole dienen. Aus mehrwertigen Alkoholen lassen  sich auch Teilester von Sulfofettsäuren herstellen.  



  Sofern die Produkte nach der Weiterverarbeitung  nicht bereits in Form ihrer Salze vorliegen, können sie  in an sich bekannter Weise in     ihre        Salze        überführt    wer  den, wobei man gegebenenfalls zuvor überschüssiges  Sulfonierungsmittel entfernt.  



  <I>Beispiel</I>  Das rohe Sulfonierungsprodukt, dessen Verarbei  tung in diesem Beispiel beschrieben ist, wurde aus einem  hydrierten Pahnkernfettsäureäthylester (JZ = 0,4) durch       Einleiten    gasförmigen, mit der 20fachen Luftmenge ver  dünnten Schwefeltrioxyds bei 80 C hergestellt. Im Lau  fe einer Stunde wurde pro Mol Fettsäurerest 1,3 Mol  Schwefeltrioxyd zugegeben; danach wurde das Reak  tionsprodukt noch 15 Minuten lang auf 80  C gehal  ten und     anschliessend    auf Raumtemperatur abgekühlt.  Das Sulfonierungsprodukt hatte einen     Schwefeltrioxyd-          gehalt    von etwa 7,8 Gew: %.  



  Die unten angegebenen     Oxydationsmittel    wurden  in einer Menge von 3 0/o des Gewichtes des rohen  Sulfonierungspoduktes in Form 40%iger wässriger Lö  sungen bzw. Aufschlämmungen eingerührt. Dann wur  de das Gemisch auf 60  C erwärmt und 1 Stunde lang  bei dieser Temperatur gehalten. Danach wurde mit  l0%iger Natronlauge neutralisiert. Die Farbwerte des  neutralisierten Produktes wurden mit Hilfe eines     Lovi-          bond-Tintometers    in einer 4"-Küvette gemessen. Die  Konzentration der zu messenden Lösungen wurde auf  5 Gew.-%, bezogen auf rohes saures     Sulfonierungs-          produkt    eingestellt.  
EMI0002.0027     
  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I Verfahren zur Herstellung hellfarbiger Sulfofettsäu- ren, Sulfofettsäurederivate und der entsprechenden Sul- fonate durch Bleichen des rohen, in saurem Zustand vorliegenden Sulfonierungsproduktes unter Verwendung von Verbindungen, die bei der Verarbeitung Wasser stoffsuperoxyd bilden, dadurch gekennzeichnet, dass man als Wasserstoffsuperoxyd bildende Verbindungen Salze des Wasserstoffsuperoxyds oder anorganische oder organische Peroxohydrate verwendet. UNTERANSPRÜCHE 2.

   Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass man als Peroxohydrate des Wasser stoffsuperoxyds solche der Borate, Carbonate, Ortho phosphate, Pyrophosphate, Polyphosphate, insbesondere Tripolyphosphate verwendet, wobei diese Salze als Kat ionen vorzugsweise Natrium oder Kalium enthalten. 3. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass man Anlagerungsverbindungen des Wasserstoffsuperoxyds an Harnstoff oder Hexamethylen- tetramin oder deren Substitutionsprodukte verwendet. 4.

   Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass man die Oxydationsmittel in Form von wässrigen Lösungen oder Aufschlämmungen ver wendet, die 20 bis 80, vorzugsweise 40 bis 60 Gew.-0/o Oxydationsmittel enthalten. 5. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge- kennzeichnet, dass man im Falle der Verwendung von Oxydationsmitteln, die überschüssiges Sulfonierungsmit- tel binden, beispielsweise im Falle der Verwendung von 1.

   Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass man als Salze des Wasserstoffsuper oxyds die Superoxyde der Alkalien oder Erdalkalien, insbesondere die des Natriums, Kaliums, Magnesiums, Calciums, Strontiums und Bariums verwendet. Salzen, dafür sorgt, dass nach dem Bleichen noch über schüssiges Sulfonierungsmittel bzw. sauer reagierendes Umwandlungsprodukt des Sulfonierungsmittesl vorhan den ist. 6. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass man die Behandlung bei Tempera turen im Bereich von 20 bis 100, vorzugsweise von 40 bis 60 C durchführt. 7.

   Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass man zu dem zu bleichenden rohen Sulfonierungsprodukt vor der Zugabe des Bleichmittels, das in einer Menge von 2 bis 6, vorzugsweise 2,5 bis 4 % vom Gewicht des zu bleichenden rohen Sulfonie- rungsproduktes anzuwenden ist, oder zusammen mit diesem Wasser zusetzt, wobei die Wassermenge das 4- bis 0,25fache, vorzugsweise das 1,5- bis 0,65fache des Gewichtes der Bleichmittelmenge beträgt, und dass man die Bleiche 30 bis 120 Min. lang bei Temperaturen von 30 bis 80, vorzugsweise von 40 bis 60 C durch führt. B.

   Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass die zu bleichenden Sulfonsäuren von praktisch gesättigten Fettsäuren abstammen, die 6 bis 28, vorzugsweise 8 bis 18 Kohlenstoffatome im Fettsäurerest enthalten und die, abgesehen vom α-stän- digen Wasserstoffatom des Fettsäurerestes, keine wei teren sulfonierbaren oder sulfatierbaren Gruppen im Molekül enthalten. 9. Verfahren nach Unteranspruch 8, dadurch ge kennzeichnet, dass man Sulfonierungsprodukte von Fettsäurenitrilen verarbeitet. 10.

   Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass die Ausgangsmaterialien, soweit es sich dabei um sulfonierte Fettsäureester handelt, von praktisch gesättigten Fettsäureestern abstammen, die die Reste ein- bis dreiwertiger Alkohole im Molekül enthalten, wobei die Reste einwertiger Alkohole 1 bis 20 Kohlenstoffatome enthalten und wobei diese Ester, abgesehen vom α-ständigen Wasserstoffatom des Fett- säureesters, keine weiteren sulfonierbaren oder sulfatier- baren Gruppen im Molekül enthalten. 11.

   Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass man die erhaltenen hellfarbigen Pro dukte neutralisiert. PATENTANSPRUCH II Verwendung der nach dem Verfahren gemäss Pa tentanspruch I hergestellten gebleichten Sulfofettsäuren und deren Sulfonate zur Herstellung von entsprechen den hellfarbigen Estern, dadurch gekennzeichnet, dass man diese Sulfofettsäuren bzw. deren Sulfonate mit einwertigen oder mehrwertigen Alkoholen verestert. UNTERANSPRÜCHE 12. Verwendung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass man mit einwertigen Alkoholen mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen verestert. 13.

   Verwendung nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass man die Sulfofettsäuren in Form ihrer Monoatriumsalze verestert.

   Anmerkung <B>des</B> Eidg. Amtes <B>für geistiges Eigentum:</B> Sollten Teile der Beschreibung mit der im Patentanspruch gegebenen Definition der Erfindung nicht in Einklang ste hen, so sei daran erinnert, dass gemäss Art.<B>51</B> des Patent gesetzes der Patentanspruch für den sachlichen Geltungs bereich des Patentes massgebend ist.