DE1041045B - Verfahren zur Herstellung von Netzmitteln - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Netzmitteln

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DE1041045B
DE1041045B DEF23506A DEF0023506A DE1041045B DE 1041045 B DE1041045 B DE 1041045B DE F23506 A DEF23506 A DE F23506A DE F0023506 A DEF0023506 A DE F0023506A DE 1041045 B DE1041045 B DE 1041045B
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oxygen
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DEF23506A
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English (en)
Inventor
Dr Kurt Schimmelschmidt
Dr Walter Denk
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoechst AG
Original Assignee
Hoechst AG
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D1/00Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/02Anionic compounds
    • C11D1/34Derivatives of acids of phosphorus
    • C11D1/347Other P-containing anionic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02Phosphorus compounds
    • C07F9/28Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
    • C07F9/38Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)]
    • C07F9/40Esters thereof
    • C07F9/4003Esters thereof the acid moiety containing a substituent or a structure which is considered as characteristic
    • C07F9/4006Esters of acyclic acids which can have further substituents on alkyl
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein· Verfahren zur Herstellung neuer und alkalischer Netzmittel.
Die Umsetzung von Vitiylphosphorsäure-bis-/3-chloräthylester (hergestellt nach dem Verfahren des Patentes 1 006 414) mit Natriümbisulfit in wäßrigem Medium bei Temperaturen von 90 bis, 110° C ergibt in glatter Reaktion eine Anlagerung des Natriumbisulfits an die Doppelbindung des Vinylphosphonsäureesters nach folgender Gleichung:
Cl-CH2-CH2O
P-CH = CH2 + HSO3Na
Ί!
Cl-CH9-CH9O O
Verfahren zur Herstellung von Netzmitteln
Anmelder:
Farbwerke Hoechst Aktiengesellschaft vormals Meister Lucius & Brüning,
Frankfurt/M., Brüningstr. 45
Dr. Kurt Sdiimmelschmidt, Frankfurt/M.-Höchst, und Dr. Walter Denk, Frankfurt/M.-Höchst,
sind als Erfinder genannt worden
Cl-CH2-CH2O γ
P-CH2-CH2-SO3Na
Cl-CH2-CH2O O
2-Äthyl-hexanol-l in indifferenten Lösungsmitteln wie Methylenchlorid, Hexan und Benzol in Gegenwart oder aber auch in Abwesenheit von säurebindenden Zusätzen entsprechend der Gleichung
Das Reaktionsprodukt 2- [Bi<s-/?-chloräthyl-phosphono]-äthan-l-sulfonsaures Natrium scheidet sich bei der Abkühlung aus der entstandenen klaren wäßrigen Lösung in Form von farblosen Kristallnadeln ab, die 2 Mol Kristallwasser enthalten.
Alle Versuche, diese Anlagerungsreaktion auch mit Estern der Vinylphosphonsäure mit höheren gesättigten oder ungesättigten Alkoholen von 8 bis 10 Kohlenstoffatomen durchzuführen, schlugen bisher fehl.
Es wurde nun überraschend gefunden, daß die Anlagerung von Alkalibisulfiten auch an diese höheren Estern der Vinylphosphonsäure glatt vonstatten geht, wenn die Umsetzung in Gegenwart von geringen Mengen sauerstoffabgebender Verbindungen in wäßriger Lösung bei 90 bis 110° C durchgeführt wird.
Die auf die Weise in guter Ausbeute erhältlichen Anlagerungsprodukte erwiesen sich als gut wirksame Netzmittel, die sich gegenüber vielen anderen bekannten Netzmitteln·, insbesondere den ähnlich gebauten Sulfobernsteinsäureestern, durch eine bessere Beständigkeit im alkalischen Medium und durch eine bessere Alkali- und Säurekochbeständigkeit auszeichnen.
Die Herstellung der höheren Vinylphosphonsäureester mit 8 bis 10 Kohlenstoffatomen im Alkoholrest erfolgt vorteilhaft durch Alkoholyse des Vinylphosphonsäuredichlorids (s. deutsche Patentanmeldungen F19789IVb/12o und F 20371 IVb/12o) mit »höheren« Alkoholen, wie z.B. n-Octanol, n-Decanol-1, Cl
O==P —CH = CH2 + 2H0R
er
RO
= P-CH =
+ 2HCl
RO
wobei R einen Alkylrest C8 bis C10 bedeutet.
Die Umsetzung dieser Ester mit Alkalibisulfiten wird in wäßrigem Medium in Anwesenheit von sauerstoffabgebenden Verbindungen bei Temperaturen von 90 bis 1100C durchgeführt. Eine vollständige Umsetzung erfolgt je nach Art der eingesetzten Vinylphosphonsäureester in 21Ii. bis 4 Stunden. Aus dem inhomogenen Reaktionsgemisch entsteht zunächst eine einheitliche, klar durchsichtige Gallerte, aus welcher nach Abdampfen des Wassers, was zweckmäßig unter vermindertem Druck erfolgt, die 2-Di.alkyl-phosphonoäthan-1-sulfonsauren Salze als si-rupöse bis wachsartige farblose Substanzen erhalten werden.
Als sauerstoffabgebende Verbindungen kommen in Frage: Alkalipersulfate, Ammoniumpersulfate, Alkaliperborate und Alkalipercarbonate. Die Menge der sauerstoffabgebenden Verbindungen kann zwischen 0,5 und 5%, bezogen auf den umzusetzenden Ester, gewählt werden. Vorzugsweise verwendet man 0,5 bis 1%.
809 658/431
Soll die Umsetzung zwischen dem höheren Vinylphosphonsäureester bei Temperaturen über 100° C erfolgen, so wird die Reaktion in einem geschlossenen Gefäß durchgeführt.
Von den Alkalibisulfiten, die mit den höheren Vinylphosphonsäureestern umgesetzt werden, eignet sich Natriumbisulfit am besten, jedoch ist auch das Ammoniumbisulfit brauchbar.
Die Herstellung der als Ausgangsstoffe für die eriindungsgemäße Umsetzung dienenden höheren Vinylphosphonsäureester wird durch folgendes Beispiel erläutert:
145 g Vinylphosphonsäuredichlorid werden bei 15 bis 20° C innerhalb von einer Stunde in eine Mischung von 600 ecm wasserfreiem Benzol und 260 g 2-Äthylliexanol-1 eingerührt, und das Ganze wird bei Raumtemperatur vier weitere Stunden nachgerührt. Bei der fraktionierten Destillation unter vermindertem Druck werden 168g reiner Vinylphosphonsäure-bis(2-äthyl)-hexylester als farblose, wasserunlösliche Flüssigkeit vom Kp. 0,01 bis 0,03 = 108 bis 1120C, h%0= 1,4480 erhalten. Die analoge Umsetzung des Vinylphosphonsäuredichlorids mit n-Octanol-1 bzw. n-Deeanol-1 ergibt den Vinylphosphonsäure-di-n-octylester, eine farblose Flüssigkeit vom Kp. 0,2 = 147 bis 150° C, »o0—1,4462 bzw. den Vinylphosphonsäure-bis-n-decylester, eine farblose Flüssigkeit vom Kp. 0,01 bis 0,03 = 151 bis 155° C, n%= 1,4505. Auch diese beiden Ester sind wasserunlöslich.
Beispiel 1
ίο 100 g des Vinylphosphonsäure-di-n-octylesters werden in 122,8 g einer 27°/oigen Natriumbisulfitlösung durch kräftiges Rühren gut verteilt und nach Zugabe von 0,6 g Kaliumpersulfat 31h Stunden bei 100 bis 104° C gerührt. Nach dieser Zeit liegt das anfänglich zweiphasige Gemisch als einheitliche klare Gallerte vor. Nach Entwässerung im Vakuum werden 133 g 2- [Di-n-octyl-phosphono] -äthan-1-sulfonsaures Natrium als farblose, wachsähnliche Substanz erhalten. Eine 0,01 %ige wäßrige Lösung dieser Substanz zeigt, verglichen mit reinem Wasser, eine Herabsetzung der Oberflächenspannung von 72 dyn/cm auf 31 dyn/cm. Netzwerte, gemessen nach der Trichtermethode, ausgedrückt in g/l, die in 120 Sekunden benetzen:
Alkalisch (5 g/l Na O H)
200C
500C
700C
Produkt nach Beispiel 1
Sulfobernsteinsäureester
0,19
0,19
0,16
0,16
0,11
0,15
0,38
0,18
Zersetzt!
0.13
Aus der obigen Tabelle ist zu ersehen, daß im alkalischen Medium bei der Verwendung von Sulfobernsteinsäureestern als Netzmittel keine Werte erhalten wurden, da sich die Lösung zersetzte. Demgegenüber wurden bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Netzmittel auch im alkalischen Gebiet sehr gute Netzwerte erzielt.
Beispiel 2
64,7 g Vinylphosphonsäure-bis-n-decylester werden mit 68,4 g einer 27°/oigen Natriunibisulfitlösung und 0,6 g Kaliumpersulfat wie im Beispiel 1 umgesetzt. Es werden 80 g 2- [Bis-n-decyl-phosphono] -äthan-1-sulfonsaures Natrium als farblose wachsähnliche Substanz erhalten. Eine 0,001 °/»ige Lösung dieser Substanz zeigt im Vergleich mit einem Wasser eine Herabsetzung der Oberflächenspannung von 72 dyn/cm auf 31 dyn/cm.
Beispiel 3
130 g Vinylphosphonsäure - bis - 2 - äthyl - hexylester werden wie im Beispiel 1 mit 142 g einer 30°/oigen Natriumbisulfitlösung in Gegenwart von 2 g Kaliumpersulfat umgesetzt. Man erhält 161 g 2-[Bis-2-äthylhexyl-phosphanoj-äthan-l-sulfon'saures Natrium als weiche wachsähnliche, farblose Substanz. Eine 0,01°/oige wäßrige Lösung dieser Substanz zeigt, verglichen mit reinem Wasser, eine Herabsetzung der Oberflächenspannung von 72 dyn/cm auf 33 dyn/cm.

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung von Netzmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß man Ester der Vinylphosphonsäure mit gesättigten oder ungesättigten höheren Alkoholen von 8 bis 10 Kohlenstoffatomen in Gegenwart von geringen Mengen sauerstoffabgebender \^erbindungen mit Alkalibisulfiten in wäßriger Lösung bei 90 bis 110° C umsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 0,5 bis 1 % sauerstoff abgebende Verdungen, bezogen auf den Ester, verwendet werden.
DEF23506A 1957-07-17 1957-07-17 Verfahren zur Herstellung von Netzmitteln Pending DE1041045B (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1151503B (de) * 1959-02-04 1963-07-18 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von Phosphon- bzw. Thio- oder Dithiophosphonsaeureestern
DE1154470B (de) * 1959-02-04 1963-09-19 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von Phosphon- bzw. Thio- oder Dithiophosphonsaeureestern

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1151503B (de) * 1959-02-04 1963-07-18 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von Phosphon- bzw. Thio- oder Dithiophosphonsaeureestern
DE1154470B (de) * 1959-02-04 1963-09-19 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von Phosphon- bzw. Thio- oder Dithiophosphonsaeureestern

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