DE10161350A1

DE10161350A1 - Production of alkoxylated compounds useful as nonionic surfactants comprises filtration using a cellulose filter aid in the presence of water

Info

Publication number: DE10161350A1
Application number: DE10161350A
Authority: DE
Inventors: Ansgar Behler; Almud Folge
Original assignee: Cognis Deutschland GmbH and Co KG
Current assignee: BASF Personal Care and Nutrition GmbH
Priority date: 2001-12-13
Filing date: 2001-12-13
Publication date: 2003-06-26
Also published as: WO2003053898A1

Abstract

Production of alkoxylated compounds by reacting active hydrogen compounds or carboxylate esters with alkylene oxides in the presence of a heterogeneous catalyst, comprises adjusting the water content of the reaction mixture to at least 1.5 wt.% and filtering the reaction mixture using a cellulose filter aid.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung alkoxylierter Verbindungen, bei dem man Verbindungen mit aktiven Wasserstoffatomen oder Carbonsäureester mit Alkylenoxiden in Gegenwart von festen, im Reaktionsgemisch nicht löslichen Katalysatoren, beispielsweise ggf. modifizierten Hydrotalciten oder festen, salzartigen Mg/Al-Verbindungen als Katalysator sowie ggf. weiteren ausgewählten Co-Katalysatoren umsetzt und anschließend über ein cellulosehaltiges Filterhilfsmittel filtriert. The invention relates to a process for the preparation of alkoxylated compounds, in which to use compounds with active hydrogen atoms or carboxylic acid esters Alkylene oxides in the presence of solid, insoluble in the reaction mixture Catalysts, for example modified hydrotalcites or solid, salt-like ones Mg / Al compounds as a catalyst and possibly other selected co-catalysts implemented and then filtered through a cellulose-containing filter aid.

Eine wichtige Gruppe der nichtionischen Tenside stellen Anlagerungsprodukte von Alkylenoxiden, insbesondere Ethylenoxid und/oder Propylenoxid an Verbindungen mit aktivem Wasserstoff dar, die üblicherweise mittels homogener Katalyse in Gegenwart von Alkalimetallhydroxiden oder Alkalimetallalkoholaten hergestellt werden. Nach dem homogen katalysierten Verfahren werden Produkte mit einer breiten Homologenverteilung erhalten. Produkte mit eingeschränkter Homologenverteilung können erhalten werden, wenn die Umsetzung in Gegenwart fester Katalysatoren, beispielsweise in Gegenwart von ggf. modifizierten Hydrotalciten, beispielsweise gemäß der deutschen Offenlegungsschrift DE-A-38 33 076 oder in Gegenwart fester, salzartiger Mg/Al-Verbindungen erfolgt. Auch die Alkoxylierung von Carbonsäureestern erfolgt mit besseren Erfolgen in Gegenwart von Hydrotalciten, wobei die Alkylenoxide in die Carbonylesterbindung eingelagert (Insertion) werden, beispielsweise gemäß den beiden Patentschriften EP-B1-0 339 425 und EP-B1-0 523 089. An important group of nonionic surfactants are addition products from Alkylene oxides, especially ethylene oxide and / or propylene oxide on compounds with active Hydrogen, which is usually by means of homogeneous catalysis in the presence of Alkali metal hydroxides or alkali metal alcoholates can be produced. After the homogeneous Catalyzed processes give products with a broad homolog distribution. Products with a restricted homolog distribution can be obtained if the Reaction in the presence of solid catalysts, for example in the presence of optionally modified hydrotalcites, for example according to German published patent application DE-A-38 33 076 or in the presence of solid, salt-like Mg / Al compounds. Also the Alkoxylation of carboxylic acid esters takes place with better success in the presence of Hydrotalcites, the alkylene oxides being embedded in the carbonyl ester bond (insertion) are, for example according to the two patents EP-B1-0 339 425 and EP-B1-0 523 089.

Nach Durchführung der eigentlichen Alkoxylierung unter Einsatz von ggf. modifiziertem Hydrotalcit bereitet jedoch die Abtrennung des Katalysators vom Reaktionsprodukt technische Schwierigkeiten, da der ggf. modifizierte Hydrotalcit oft so feinteilig ist, daß die Filtration nur über spezielle Filterkerzen gelingt. Ein Verbleiben des Katalysators im Reaktionsendprodukt ist indes auch nicht möglich, da es sonst zu Austrübungen und zu Sedimentationen kommen kann. After the actual alkoxylation has been carried out using any modified However, hydrotalcite prepares the separation of the catalyst from the reaction product technical difficulties, since the possibly modified hydrotalcite is often so fine that the Filtration only works with special filter cartridges. The catalyst remains in the However, the end product of the reaction is also not possible, since otherwise it becomes cloudy and too Sedimentation can occur.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren bekannt, welche die Abtrennung eines festen, im Reaktionsgemisch nicht löslichen Katalysators aus dem Reaktionsgemisch betreffen. Various processes are known from the prior art which involve the separation a solid, insoluble in the reaction mixture catalyst from the reaction mixture affect.

So beschreibt beispielsweise die WO 92/12951 ein Verfahren zur Herstellung von Fettalkoholpolyalkylenglykolethern, bei dem Fettalkohole in Gegenwart von Schichtverbindungen mit durchschnittlich 1 bis 20 Mol Ethylenoxid oder Propylenoxid pro Mol Fettalkohol umgesetzt, das Reaktionsprodukt mit einem Koagulierungsmittel und gegebenenfalls einer Base behandelt und das aus der Schichtverbindung und dem Koagulierungsmittel gebildete Koagulat gegebenenfalls in Gegenwart eines Filterhilfsmittels abgetrennt wird. Als Filterhilfsmittel werden Produkte auf Basis von Kieselgur, Holzmehl oder Cellulose genannt. Problematisch wirkt sich bei dem beschriebene Verfahren aus, daß zum Erreichen einer annehmbaren Filtrierbarkeit der Einsatz von Koagulierungsmitteln erforderlich ist. Darüber hinaus sind die gemäß dem in der Druckschrift angegebenen Verfahren erzielbaren Filtrationszeiten häufig für ein wirtschaftliches Verfahren zu lange. For example, WO 92/12951 describes a process for the production of Fatty alcohol polyalkylene glycol ethers in which fatty alcohols are present in the presence of Layer compounds with an average of 1 to 20 moles of ethylene oxide or propylene oxide per Moles of fatty alcohol implemented, the reaction product with a coagulant and optionally treated with a base and that from the layered compound and the Coagulant formed, optionally in the presence of a coagulum Filter aid is separated. Products based on are used as filter aids Diatomaceous earth, wood flour or cellulose called. This has a problematic effect described method from that to achieve an acceptable filterability of the Use of coagulants is required. In addition, according to the in the method specified in the publication achievable filtration times for a economic process too long.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung hat somit darin bestanden, ein Verfahren zur Herstellung von alkoxylierten Verbindungen zur Verfügung zu stellen, welches die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile einer aufwendigen und zeitraubenden Filtration nicht mehr aufweist. The object of the present invention was therefore to provide a method for To provide production of alkoxylated compounds, which is made from known disadvantages of a complex and time-consuming Filtration no longer shows.

Überraschenderweise konnte die Aufgabe der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst werden, daß man das mindestens einen nicht im Reaktionsgemisch löslichen Katalysator enthaltende Reaktionsgemisch auf einen bestimmten Wassergehalt einstellt und anschließend über ein cellulosehaltiges Filterhilfsmittel filtriert. Surprisingly, the object of the present invention was achieved in this way be that at least one catalyst not soluble in the reaction mixture containing reaction mixture to a certain water content and then filtered through a cellulose-containing filter aid.

Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Herstellung alkoxylierter Verbindungen durch Umsetzung von Verbindungen mit aktiven Wasserstoffatomen oder Carbonsäureestern mit Alkylenoxiden in Gegenwart von nicht im Reaktionsgemisch löslichen Katalysatoren, bei dem das Reaktionsgemisch nach der Alkoxylierung über ein Filterhilfsmittel filtriert wird, wobei das Filterhilfsmittel Cellulose enthält und das Reaktionsgemisch einen Wassergehalt von mindestens 1,5 Gew.-% aufweist. One object of the present invention therefore relates to a method for the production alkoxylated compounds by reacting compounds with active ones Hydrogen atoms or carboxylic acid esters with alkylene oxides in the presence of not in Reaction mixture soluble catalysts, in which the reaction mixture after the Alkoxylation is filtered through a filter aid, the filter aid cellulose contains and the reaction mixture has a water content of at least 1.5 wt .-% having.

Als Verbindungen mit aktiven Wasserstoffatomen kommen beispielsweise die folgenden Stoffklassen in Betracht:

1. Alkohole mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen (sogenannte Fettalkohole), wie z. B. Capronalkohol, Caprylalkohol, Caprinalkohol, Laurylalkohol, Myristylalkohol, Cetylalkohol, Palmoleylalkohol, Stearylalkohol, Isostearylalkohol, Oleylalkohol, Elaidylalkohol, Petroselinylalkohol, Linolylalkohol, Linolenylalkohol, Ricinolylalkohol, Elaeostearylalkohol, Arachylalkohol, Gadoleylalkohol, Behenylalkohol, Erucylalkohol sowie deren technische Gemische, wie sie beispielsweise bei der Hydrierung von Methylesterfraktionen nativer Herkunft oder von Aldehyden aus der Roelen'schen Oxosynthese anfallen. Bevorzugt sind Fettalkohole mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, beispielsweise technische Kokos- bzw. Talgfettalkoholschnitte.
Als weitere Gruppe von Fettalkoholen kommen ferner auch die sogenannten Guerbetalkohole in Betracht, die durch alkalisch katalysierte Kondensation von 2 Mol Fettalkohol hergestellt werden und 12 bis 36 Kohlenstoffatome enthalten können.
2. Carbonsäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen (sogenannte Fettsäuren) und Hydroxyfettsäuren, wie z. B. Capronsäure, Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Palmoleinsäure, Stearinsäure, Isostearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Petroselinsäure, Linolsäure, Linolensäure, Ricinolsäure, Elaeostearinsäure, Arachinsäure, Gadoleinsäure, Behensäure und Erucasäure sowie deren technische Gemische, wie sie beispielsweise bei der Druckspaltung von natürlichen Fetten und Ölen anfallen. Bevorzugt sind Fettsäuren mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, beispielsweise technische Kokos- bzw. Talgfettsäuren.
3. Alkylphenole, Polyglycole, Fettamine, vicinale hydroxy/alkoxysubstituierte Alkane, die man beispielsweise durch Ringöffnung von Epoxyverbindungen mit Alkoholen oder Carbonsäuren erhalten kann, sowie sekundäre Alkohole.

The following classes of substances are suitable as compounds with active hydrogen atoms:

1. alcohols with 6 to 22 carbon atoms (so-called fatty alcohols), such as. B. capronic alcohol, caprylic alcohol, capric alcohol, lauryl alcohol, myristyl alcohol, cetyl alcohol, palmoleyl alcohol, stearyl alcohol, isostearyl alcohol, oleyl alcohol, elaidyl alcohol, petroselinyl alcohol, linolyl alcohol, linolenyl alcohol, for example ricinolyl alcohol, ara-aryl alcohol, ara-aryl alcohol alcohol, elaeostyl alcohol, the hydrogenation of methyl ester fractions of native origin or of aldehydes from Roelen's oxosynthesis. Fatty alcohols with 12 to 18 carbon atoms are preferred, for example technical coconut or tallow fatty alcohol cuts.
The so-called Guerbet alcohols, which are produced by alkali-catalyzed condensation of 2 moles of fatty alcohol and which can contain 12 to 36 carbon atoms, are also suitable as a further group of fatty alcohols.
2. Carboxylic acids with 6 to 22 carbon atoms (so-called fatty acids) and hydroxy fatty acids, such as. Example, caproic acid, caprylic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, palmoleic acid, stearic acid, isostearic acid, oleic acid, elaidic acid, petroselinic acid, linoleic acid, linolenic acid, ricinoleic acid, elaeostearic acid, arachidic acid, gadoleic acid, behenic acid, and also technical acid and erucic acid the pressure splitting of natural fats and oils. Fatty acids with 12 to 18 carbon atoms are preferred, for example technical coconut or tallow fatty acids.
3. Alkylphenols, polyglycols, fatty amines, vicinal hydroxy / alkoxy-substituted alkanes, which can be obtained, for example, by ring opening epoxy compounds with alcohols or carboxylic acids, and secondary alcohols.

Innerhalb der Gruppe der Verbindungen mit aktiven Wasserstoffatomen werden die Alkohole oder Carbonsäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Within the group of compounds with active hydrogen atoms, the Alcohols or carboxylic acids having 6 to 22 carbon atoms are preferred.

Im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden als Ausgangsstoffe Carbonsäureester eingesetzt. Auch hier können grundsätzlich zwei Typen unterschieden werden:

1. Carbonsäureniedrigalkylester der Formel (I),

R¹CO-OR² (I)

in der R¹CO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen und R² für einen linearen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen steht.

In a preferred embodiment of the process according to the invention, carboxylic acid esters are used as starting materials. There are two basic types:

1. carboxylic acid lower alkyl esters of the formula (I),

R ¹ CO-OR ² (I)

in which R ¹ CO represents an aliphatic acyl radical having 6 to 22 carbon atoms and R ^{2 represents} a linear or branched alkyl radical having 1 to 4 carbon atoms.

Typische Beispiele sind Ester der Capronsäure, Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Palmoleinsäure, Stearinsäure, Isostearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Petroselinsäure, Linolsäure, Linolensäure, Ricinolsäure, Elaeostearinsäure, Arachinsäure, Gadoleinsäure, Behensäure und Erucasäure sowie deren technische Gemische mit Methanol, Ethanol, Propanol oder Butanol. Vorzugsweise werden Methylester von Fettsäuren mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen und insbesondere technische Kokos- bzw. Talgfettsäuremethylester eingesetzt.

1. Carbonsäureglycerinester der Formel (II),

in der R³CO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen und R⁴ und R⁵ unabhängig voneinander für Wasserstoff oder ebenfalls einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen stehen.

Typical examples are esters of caproic acid, caprylic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, palmitoleic acid, stearic acid, isostearic acid, oleic acid, elaidic acid, petroselinic acid, linoleic acid, linolenic acid, ricinoleic acid, elaeostearic acid, arachidic acid, gadoleic acid, behenic acid and erucic acid and technical mixtures thereof with methanol , Ethanol, propanol or butanol. Methyl esters of fatty acids with 12 to 18 carbon atoms and in particular technical coconut or tallow fatty acid methyl esters are preferably used.

1. carboxylic acid glycerol esters of the formula (II),

in which R ³ CO represents an aliphatic acyl radical having 6 to 22 carbon atoms and R ⁴ and R ⁵ independently of one another are hydrogen or likewise an aliphatic acyl radical having 6 to 22 carbon atoms.

Typische Beispiele hierfür sind synthetische, vorzugsweise jedoch natürliche Triglyceride, wie Palmöl, Palmkernöl, Kokosöl, Rapsöl, Olivenöl, Sonnenblumenöl, Baumwollsaatöl, Erdnußöl, Leinöl, Lardöl, Rindertalg und Schweineschmalz. Vorzugsweise wird Ricinusöl bzw. gehärtetes Rizinusöl eingesetzt. Typical examples of this are synthetic, but preferably natural triglycerides, such as palm oil, palm kernel oil, coconut oil, rapeseed oil, olive oil, sunflower oil, cottonseed oil, Peanut oil, linseed oil, lard oil, beef tallow and lard. Castor oil is preferred or hardened castor oil used.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens können anstelle der Vollester auch Fettsäurepartialglyceride, insbesondere Monoglyceride von Fettsäuren mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen eingesetzt. Besonders bevorzugt sind hier technische Kokosfettsäuremonoglyceride. In the context of the method according to the invention, instead of the full esters, too Fatty acid partial glycerides, especially monoglycerides of fatty acids with 12 to 18 Carbon atoms used. Technical ones are particularly preferred here Kokosfettsäuremonoglyceride.

Innerhalb der Gruppe der Carbonsäureester werden zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens Carbonsäureniedrigalkylester, insbesondere die Methylester der Carbonsäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen bevorzugt, wobei als Reaktionsprodukte Alkylesterethoxylate, insbesondere Methylesterethoxylate erhalten werden. Within the group of carboxylic acid esters to carry out the process of the invention lower carboxylic acid esters, in particular the Methyl ester of carboxylic acids with 6 to 22 carbon atoms is preferred, where as Receive reaction products of alkyl ester ethoxylates, especially methyl ester ethoxylates become.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren liegen im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens als Alkoxylierungskatalysatoren Verbindungen im Reaktionsgemisch vor, die im Reaktionsgemisch selbst nicht löslich sind. Dabei sind im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens grundsätzlich alle derartigen, im Reaktionsgemisch nicht löslichen Katalysatoren geeignet. Im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens liegen im Reaktionsgemisch als Katalysatoren ggf. modifizierte Hydrotalcite alleine oder in Mischung mit ausgewählten Co-Katalysatoren vor. Einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend wird ausschließlich ggf. modifizierter Hydrotalcit im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens als Katalysator eingesetzt. Als modifizierte Hydrotalcite werden calcinierte oder hydrophobierte Hydrotalcite, wie sie beispielsweise aus den deutschen Patentanmeldungen DE-A1 38 43 713 und DE-A1 40 10 606 (Henkel) bekannt sind, eingesetzt. Auf die genannten Druckschriften wird ausdrücklich Bezug genommen und die Offenbarung der genannten Druckschriften im Hinblick auf Hydrotalcite wird als Bestandteil der Offenbarung des vorliegenden Textes angesehen. Besonders bevorzugt werden im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens die calcinierten Hydrotalcite eingesetzt. According to the inventive method are within the scope of the inventive Process as alkoxylation catalysts compounds in the reaction mixture before are not soluble in the reaction mixture itself. Here are within the In principle, the process according to the invention does not include all such reactions in the reaction mixture soluble catalysts. In a preferred embodiment of the process according to the invention may be present in the reaction mixture as catalysts modified hydrotalcites alone or in a mixture with selected co-catalysts in front. One embodiment of the present invention becomes exclusive optionally modified hydrotalcite in the process according to the invention as Catalyst used. As modified hydrotalcites, calcined or Hydrophobic hydrotalcites, such as those found in German patent applications DE-A1 38 43 713 and DE-A1 40 10 606 (Henkel) are used. On the The publications mentioned are expressly referred to and the disclosure of the mentioned publications with regard to hydrotalcite is part of the Revelation of the present text viewed. Are particularly preferred in the frame the calcined hydrotalcites used in the process according to the invention.

Einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend werden als Katalysatoren ggf. modifizierte Hydrotalcite und ausgewählte Co-Katalysatoren zusammen als Alkoxylierungskatalysatoren eingesetzt. Als Co-Katalysatoren eignen sich Verbindungen aus der Gruppe, die gebildet wird von Hydroxiden, Oxiden und/oder Alkoxiden von Alkali- und/oder Erdalkalimetallen sowie von Alkali- und/oder Erdalkalisalzen, Zinnsalzen und von Mischmetalloxiden. According to a further embodiment of the present invention, as Modified hydrotalcites and selected co-catalysts together used as alkoxylation catalysts. Are suitable as co-catalysts Compounds from the group formed by hydroxides, oxides and / or alkoxides of alkali and / or alkaline earth metals and of alkali and / or alkaline earth salts, Tin salts and mixed metal oxides.

Als Hydroxide von Alkali- und/oder Erdalkalihydroxiden eignen sich insbesondere Lithiumhydroxid und/oder Magnesiumhydroxid. Particularly suitable as hydroxides of alkali and / or alkaline earth metal hydroxides Lithium hydroxide and / or magnesium hydroxide.

Innerhalb der Gruppe der Oxide von Alkali- und/oder Erdalkalioxiden werden die Oxide des Magnesiums bevorzugt. Within the group of oxides of alkali and / or alkaline earth oxides, the oxides of magnesium is preferred.

Bevorzugte Alkoxide der Alkali- und/oder Erdalkalimetalle sind solche, die sich von kurzkettigen Alkoholen, beispielsweise von solchen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen und insbesondere von Methanol, Ethanol und/oder 2-Ethylhexanol ableiten. Hierbei sind die Magnesium- und/oder Bariumverbindungen besonders bevorzugt. Preferred alkoxides of the alkali and / or alkaline earth metals are those which differ from short chain alcohols, for example those with 1 to 8 carbon atoms and derive in particular from methanol, ethanol and / or 2-ethylhexanol. Here are the Magnesium and / or barium compounds are particularly preferred.

Innerhalb der Gruppe der Alkali- und/oder Erdalkalisalze sind die Magnesium- und Bariumsalze, beispielsweise die Carbonate wie Magnesiumcarbonat, oder die Acetate, beispielsweise Magnesiumacetat von besonderer Bedeutung. Within the group of alkali and / or alkaline earth salts are the magnesium and Barium salts, for example the carbonates such as magnesium carbonate or the acetates, for example magnesium acetate of particular importance.

Als Mischmetalloxide werden solche Oxidverbindungen bezeichnet, die mindestens zwei verschiedene Metalle enthalten. Bevorzugt ist eines der Metalle Magnesium. Das andere Metall kann Aluminium, Gallium, Zirkon, Indium, Thallium, Kobalt, Scandium, Lanthan und/oder Mangan sein. Besonders bevorzugt werden Magnesium/Aluminiummischoxide. Die Mischoxide können oberflächlich modifiziert sein mit einem oder mehreren der bereits genannten Co-Katalysatoren, insbesondere mit den Hydroxiden und/oder Alkoxiden der Alkali- und/oder Erdalkalimetalle. Derartige Mischmetalloxide und deren Modifizierungsmöglichkeiten werden beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift DE-A- 44 46 064 beschrieben, wobei auf die genannte Druckschrift ausdrücklich Bezug genommen wird und deren Offenbarung im Hinblick auf Mischmetalloxide und deren Modifizierungsmöglichkeiten als Bestandteil der Offenbarung des vorliegenden Textes betrachtet wird. Mixed metal oxides are oxide compounds that have at least two contain different metals. One of the metals is preferably magnesium. The other Metal can be aluminum, gallium, zircon, indium, thallium, cobalt, scandium, lanthanum and / or manganese. Magnesium / aluminum mixed oxides are particularly preferred. The mixed oxides can be superficially modified with one or more of the already mentioned co-catalysts, in particular with the hydroxides and / or alkoxides of Alkali and / or alkaline earth metals. Such mixed metal oxides and their Modification options are described, for example, in German Offenlegungsschrift DE-A-44 46 064 described, with express reference being made to the cited publication and their disclosure with regard to mixed metal oxides and their Modification options as part of the disclosure of this text is looked at.

Besonders bevorzugt wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Co-Katalysator Magnesiumoxid eingesetzt. In the context of the present invention, it is particularly preferred as a cocatalyst Magnesium oxide used.

Sofern die ggf. modifizierten Hydrotalcite alleinige Katalysatoren sind, werden sie üblicherweise in Mengen von 0,1 bis 5, vorzugsweise in Mengen von 0,5 bis 1,5 Gew.-% - bezogen auf Ausgangsverbindungen (Verbindungen mit aktivem Wasserstoff bzw. Carbonsäureester und Alkylenoxid) eingesetzt. If the modified hydrotalcites are the only catalysts, they will usually in amounts of 0.1 to 5% by weight, preferably in amounts of 0.5 to 1.5% by weight. based on starting compounds (compounds with active hydrogen or Carboxylic acid ester and alkylene oxide) are used.

Sofern die ggf. modifizierten Hydrotalcite zusammen mit den ausgewählten Co-Katalysatoren eingesetzt werden, werden sie üblicherweise in Mengen von 0,05 bis 2,5 und insbesondere von 0,1 bis 0,5 Gew.-% - bezogen auf die Ausgangsverbindungen - eingesetzt. Die Co-Katalysatoren können in Mengen von 0,05 bis 5, vorzugsweise in Mengen von 0,1 bis 0,5 und insbesondere in Mengen von 0,1 bis 0,3 Gew.-% - bezogen auf die Ausgangsverbindungen - eingesetzt werden. If the possibly modified hydrotalcites together with the selected ones Co-catalysts are used, they are usually in amounts of 0.05 to 2.5 and in particular from 0.1 to 0.5% by weight, based on the starting compounds. The co-catalysts can be used in amounts of 0.05 to 5, preferably in amounts of 0.1 to 0.5 and in particular in amounts of 0.1 to 0.3 wt .-% - based on the Output connections - are used.

Aufgrund des synergistischen Effektes in der Aktivität als Katalysator zwischen ggf. modifiziertem Hydrotalcit und den Co-Katalysatoren ist es im Sinne der vorliegenden Erfindung sogar möglich, bei einer Gesamtmenge an Hydrotalcit und Co-Katalysatoren unter 0,5 Gew.-%, vorzugsweise bei Mengen zwischen 0,1 und 0,4 und insbesondere zwischen 0,2 und 0,3 Gew.-% - bezogen auf die Ausgangsverbindungen - sehr gute Ergebnisse zu erzielen. Due to the synergistic effect in the activity as a catalyst between modified hydrotalcite and the co-catalysts it is in the sense of the present invention even possible with a total amount of hydrotalcite and co-catalysts below 0.5% by weight, preferably for quantities between 0.1 and 0.4 and in particular between 0.2 and 0.3 wt .-% - based on the starting compounds - very good results achieve.

Das Verhältnis zwischen ggf. modifiziertem Hydrotalcit als Katalysator und Co-Katalysatoren kann in weiten Bereichen schwanken, vorzugsweise liegt das Gewichtsverhältnis zwischen 5 : 1 bis 1 : 5, insbesondere zwischen 3 : 1 und 1 : 3 und insbesondere bevorzugt zwischen 2 : 1 und 1 : 2. The ratio between possibly modified hydrotalcite as catalyst and Co-catalysts can vary over a wide range, preferably the weight ratio is between 5: 1 to 1: 5, in particular between 3: 1 and 1: 3 and particularly preferred between 2: 1 and 1: 2.

Die Umsetzung der Verbindungen mit aktiven Wasserstoffatomen bzw. der Carbonsäureester mit den Alkylenoxiden kann in an sich bekannter Weise bei Temperaturen von 120 bis 200°C, vorzugsweise 150 bis 180°C und Drücken von 1 bis 5 bar durchgeführt werden. Die Menge des anzulagernden Alkylenoxids ist dabei unkritisch und kann beispielsweise 1 bis 100, vorzugsweise 2 bis 50 und insbesondere 2 bis 20 Mol Alkylenoxid pro Mol H-aktiver Verbindung bzw. Carbonsäureester betragen. The implementation of the compounds with active hydrogen atoms or Carboxylic acid esters with the alkylene oxides can be prepared in a manner known per se at temperatures of 120 to 200 ° C, preferably 150 to 180 ° C and pressures of 1 to 5 bar become. The amount of alkylene oxide to be added is not critical and can for example 1 to 100, preferably 2 to 50 and in particular 2 to 20 moles of alkylene oxide per Mol of H-active compound or carboxylic acid ester.

Als Alkylenoxide können Ethylen-, Propylen- und/oder Butylenoxid eingesetzt werden, vorzugsweise Ethylenoxid. Ethylene oxide, propylene oxide and / or butylene oxide can be used as alkylene oxides, preferably ethylene oxide.

Erfindungswesentlich ist nun, daß im Anschluß an die eigentliche Alkoxylierung die eingesetzten, im Reaktionsgemisch nicht löslichen Katalysatoren, beispielsweise der ggf. modifizierte Hydrotalcit, aus der erhaltenen Reaktionsmischung durch ein Filtrationsverfahren abgetrennt werden. It is essential to the invention that the following the actual alkoxylation catalysts used, which are not soluble in the reaction mixture, for example any modified hydrotalcite, from the reaction mixture obtained by a Filtration processes are separated.

Für das erfindungsgemäße Verfahren wesentlich, daß vor der Durchführung der Filtration der Wassergehalt des Reaktionsgemischs auf einen Wert von mindestens 1,5 Gew.-%, vorzugsweise jedoch darüber, beispielsweise mindestens 2 Gew.-%, eingestellt wird. Besonders geeignete Bereiche für den Wassergehalt liegen bei etwa 2,5 bis etwa 30 Gew.-%, insbesondere bei etwa 3 bis etwa 15 oder etwa 5 bis etwa 12 Gew.-%. Wird ein Wassergehalt von etwa 30 Gew.-% überschritten, so resultiert daraus zwar eine ausgezeichnete Filtrierbarkeit, die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens nimmt jedoch deutlich ab. For the process according to the invention it is essential that before carrying out the filtration the water content of the reaction mixture to a value of at least 1.5% by weight, however, preferably above, for example at least 2% by weight. Particularly suitable ranges for the water content are about 2.5 to about 30% by weight, especially about 3 to about 15 or about 5 to about 12% by weight. Becomes a If the water content exceeds about 30% by weight, the result is one excellent filterability, but the economics of the process decrease significantly from.

Als Filtrationshilfsmittel eignen sich grundsätzlich alle üblicherweise zu Filtrationsverfahren eingesetzten, cellulosehaltigen Materialien. Im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform wird insbesondere Holzmehl, feinteilige Cellulose oder Celluloseacetat eingesetzt. Geeignet Produkte sind unter den Namen Arbocel®, Lignocell® oder Primisil® in verschiedenen Typen kommerziell erhältlich. Die Filtrationshilfsmittel werden dabei in Konzentrationen von etwa 0,1 bis etwa 5, beispielsweise etwa 0,5 bis etwa 2 Gew.-%, bezogen auf das Reaktionsprodukt, eingesetzt. In principle, all are usually suitable as filtration aids Filtration process used cellulosic materials. As part of a preferred embodiment is in particular wood flour, finely divided cellulose or Cellulose acetate used. Suitable products are under the names Arbocel®, Lignocell® or Primisil® in various types commercially available. The Filtration aids are used in concentrations of about 0.1 to about 5. for example about 0.5 to about 2% by weight, based on the reaction product.

Es hat sich im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens darüber hinaus als vorteilhaft erwiesen, wenn die Filtration bei Temperaturen oberhalb des Trübungspunktes der alkoxylierten Verbindungen erfolgt, vorzugsweise bei Temperaturen von mehr als 50°C, beispielsweise bei Temperaturen zwischen 60 und 95°C oder zwischen etwa 65 und etwa 80°C. It has also proven advantageous in the context of the method according to the invention proven when the filtration at temperatures above the cloud point of the alkoxylated compounds takes place, preferably at temperatures of more than 50 ° C, for example at temperatures between 60 and 95 ° C or between about 65 and about 80 ° C.

Falls gewünscht kann sich dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Aufarbeitung des Reaktionsprodukts anschließen, beispielsweise eine Abtrennung des Wassers aus dem filtrierten Reaktionsgemisch. If desired, the process according to the invention can be worked up Connect reaction product, for example a separation of the water from the filtered reaction mixture.

Die nach den erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen alkoxylierten Verbindungen sind ohne weitere Reinigung einsetzbar. Sie eignen sich daher beispielsweise als nichtionische Tenside zur Herstellung von Wasch-, Spül und Reinigungsmitteln und zur Herstellung von reinigender Kosmetika, insbesondere von flüssigen Produkten wie flüssigen Textilwaschmitteln, Haarshampoos und dergleichen. The alkoxylated compounds obtained by the processes according to the invention are can be used without further cleaning. They are therefore suitable, for example, as nonionic Surfactants for the production of washing, rinsing and cleaning agents and for the production of cleaning cosmetics, especially liquid products such as liquid Laundry detergents, shampoos and the like.

Die Erfindung wird nachfolgend durch Beispiele näher erläutert. The invention is explained in more detail below by examples.

Examples Example 1

300,9 g (entsprechend 1,06 Mol) eines C16/18-Methylesters wurden zusammen mit 3,0 g (entsprechend 1,0 Gew.-% - bezogen auf Ausgangsverbindungen) calciniertem Hydrotalcit in einem Druckbehälter vorgelegt. Der Behälter wurde 30 Minuten bei 100°C evakuiert und anschließend mit Stickstoff belüftet. Bei max. 180°C und max. 5 bar Druck erfolgte portionsweise die Zudosierung von 699,1 g (entsprechend 15,89 Mol) Ethylenoxid. Die Reaktionszeit betrug 120 Minuten. Nach Beendigung der Alkoxylierung wurde 30 min bei 120°C nachreagiert und nochmals 30 Minuten bei 120°C die Apparatur evakuiert. Der Reaktionsprodukt wurde anschließend durch Zugabe von Wasser auf einen Wassergehalt von 10 Gew.-% eingestellt. 300.9 g (corresponding to 1.06 mol) of a C16 / 18 methyl ester were added together with 3.0 g (corresponding to 1.0 wt .-% - based on starting compounds) calcined hydrotalcite submitted in a pressure vessel. The container was evacuated at 100 ° C for 30 minutes and then aerated with nitrogen. At max. 180 ° C and max. 5 bar pressure was carried out portions of 699.1 g (corresponding to 15.89 mol) of ethylene oxide are metered in. The Response time was 120 minutes. After the alkoxylation had ended, 30 min Reacted 120 ° C and the apparatus evacuated again at 120 ° C for 30 minutes. The The reaction product was then adjusted to a water content by adding water of 10% by weight.

1245 g des so eingestellte Reaktionsprodukts wurden anschließend auf eine Temperatur von 80°C gebracht und über 1 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtmenge an Reaktionsprodukt) Arbocel® BC 200 filtriert. Die Filtrationszeit betrug 45 Sekunden. 1245 g of the reaction product thus adjusted were then brought to a temperature brought from 80 ° C and over 1 wt .-% (based on the total amount Reaction product) Arbocel® BC 200 filtered. The filtration time was 45 seconds.

Example 2 (not according to the invention)

1245 Gramm eines gemäß Beispiel 1 erhaltenen Reaktionsprodukts wurden auf einen Wassergehalt von 10 Gew.-% und eine Temperatur von 80°C eingestellt. Anschließend wurde über 1 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtmenge an Reaktionsprodukt) Hyflo®, ein Filtrationshilfsmittel auf Silikatbasis, filtriert. Die Filtrationszeit betrug 16 Minuten und 40 Sekunden. 1245 grams of a reaction product obtained in Example 1 were added to one Water content of 10 wt .-% and a temperature of 80 ° C. Subsequently was over 1 wt .-% (based on the total amount of reaction product) Hyflo® Filtration aid based on silicate, filtered. The filtration time was 16 minutes and 40 Seconds.

Example 3 (not according to the invention)

1245 Gramm eines gemäß Beispiel 1 erhaltenen Reaktionsprodukts wurden ohne Veränderung des Wassergehalts (Wassergehalt = 1 Gew.-%) auf eine Temperatur von 80°C eingestellt. Anschließend wurde über 1 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtmenge an Reaktionsprodukt) Arbocel®, ein Filtrationshilfsmittel auf Silikatbasis, filtriert. Die Filtrationszeit betrug 6 Minuten. 1245 grams of a reaction product obtained according to Example 1 were without Change in water content (water content = 1% by weight) to a temperature of 80 ° C set. Then over 1 wt .-% (based on the total amount of Reaction product) Arbocel®, a filtration aid based on silicate, filtered. The Filtration time was 6 minutes.

Claims

1. Process for the preparation of alkoxylated compounds by reacting Compounds with active hydrogen atoms or carboxylic acid esters with Alkylene oxides in the presence of catalysts not soluble in the reaction mixture, in which the After the alkoxylation reaction mixture is filtered through a filter aid, wherein the filter aid contains cellulose and the reaction mixture Has water content of at least 1.5 wt .-%.

2. The method according to claim 1, characterized in that the filtration at one Temperature above the cloud point of the resulting product becomes.

3. The method according to claim 1, characterized in that the reaction product at the filtration has a water content of 2 to 15% by weight.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the Reaction mixture as a catalyst a hydrotalcite or a mixture of two or contains more hydrotalcites.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it is the reaction product is an alkyl ester ethoxylate.

6. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it is the reaction product is a methyl ester ethoxylate.