DE1151795B - Process for making low salt alkyl glyceryl ether sulfonates - Google Patents
Process for making low salt alkyl glyceryl ether sulfonatesInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung von Alkylglyceryläthersulfonaten mit geringem Salzgehalt Die bekannten Verfahren zur Herstellung von Alkyl- oder Alkenylglyceryläthersulfonaten beruhen meist auf der Umsetzung von Epichlorhydrin mit hochmolekularen Alkoholen in Gegenwart eines geeigneten Katalysators, wobei im allgemeinen als Reaktionsprodukt der Alkyl- oder Alkenylmonochlorglyceryläther erhalten wird. In der britischen Patentschrift 802325 ist ein Verfahren zur Herstellung von Alkylglyceryläthern beschrieben, bei dem Epichlorhydrin im Überschuß mit einem Alkohol von hohem Molekulargewicht umgesetzt wird. Dabei werden neben den Alkylmonochlorglyceryläthern Alkylpolychlorglyceryläther gebildet. In jedem Fall werden die Äther durch eine Behandlung mit Alkalisulfit in die entsprechenden Sulfonate übergeführt (»Strecker-Synthese«; vgl. R. M. Reed und H. V. Tartar, J. Am. Chem. Soc., 57 S. 570 [1935j). Process for the preparation of alkyl glyceryl ether sulfonates with low Salt content The known processes for the production of alkyl or alkenyl glyceryl ether sulfonates are mostly based on the reaction of epichlorohydrin with high molecular weight alcohols in the presence of a suitable catalyst, generally as the reaction product the alkyl or alkenyl monochloroglyceryl ether is obtained. In British patent specification 802325 a process for the preparation of alkyl glyceryl ethers is described in reacted the epichlorohydrin in excess with an alcohol of high molecular weight will. In addition to the alkyl monochloroglyceryl ethers, alkyl polychloroglyceryl ethers are used educated. In any case, the ethers are treated with alkali sulfite converted into the corresponding sulfonates ("Strecker synthesis"; cf. R. M. Reed and H. V. Tartar, J. Am. Chem. Soc., 57 p. 570 [1935j).
Nach der letzten der oben beschriebenen Methoden hergestellte Alkylglyceryläthersulfonate haben gewisse Vorteile gegenüber denjenigen, die nur aus Alkylmonochlorglyceryläthern (Monomeren) erhalten werden. Jedoch enthalten die bei Anwendung dieser Methode als Endprodukt erhaltenen Alkylglyceryläthersulfonate beträchtliche Mengen an anorganischem Salz, das sich nachteilig auswirkt, wenn diese Sulfonate für die Herstellung von Wasch- und Reinigungsmitteln verwendet werden. Wenn beispielsweise ein stückförmiges Waschmittel hergestellt werden soll, so wird es durch den Gehalt der Alkylglyceryläthersulfonate an anorganischem Salz schwierig, eine glatte Oberfläche zu erzielen. Die anorganischen Salze müssen daher durch Anwendung besonderer Methoden entfernt werden. Alkyl glyceryl ether sulfonates prepared by the last of the methods described above have certain advantages over those made only from alkyl monochloroglyceryl ethers (Monomers) can be obtained. However, when using this method, the End product obtained alkyl glyceryl ether sulfonates considerable amounts of inorganic Salt that has an adverse effect when making these sulfonates Detergents and cleaning agents are used. For example, if a piece-shaped Detergent is to be manufactured, so it is by the content of the alkyl glyceryl ether sulfonate difficult to achieve a smooth surface with inorganic salt. The inorganic Salts must therefore be removed using special methods.
Weiterhin kann bei den bekannten Verfahren zur Herstellung der Alkyl- oder Alkenylglycerinäthersulfonate die Sulfonierung wegen der begrenzten Löslichkeit der Alkalisulfite nur bei Anwesenheit von wenigstens 400/0 Wasser in dem Reaktionsgemisch erfolgreich durchgeführt werden. Furthermore, in the known processes for the preparation of the alkyl or alkenyl glycerol ether sulfonate sulfonation because of the limited solubility the alkali sulfites only in the presence of at least 400/0 water in the reaction mixture be carried out successfully.
Das Verfahren der Erfindung zur Herstellung von Alkylglyceryläthersulfonaten mit geringem Salzgehalt besteht darin, daß man einen Fettalkohol mit 10 bis 20 C-Atomen im Molekül in an sich bekannter Weise mit einer solchen Menge an Epichlorhydrin umsetzt, die die für eine quantitative Umsetzung theoretisch erforderliche Menge um wenigstens Solo übersteigt und höchstens so groß ist, daß das Reaktionsprodukt nicht mehr als 30 Gewichtsprozent an Alkyldiglyceryldichloräther enthält, den so gebildeten Alkylcblorglyceryläther bei 70 bis 1500 C, gegebenenfalls unter Druck, mit einer wäßrigen 25 bis 50 Gewichtsprozent Alkalihydroxyd enthaltenden Lösung in das Epoxyd überführt, aus dem Reaktionsprodukt die wäßrige Phase abtrennt und das Epoxyd bis zur beginnenden exothermen Reaktion mit einer wäßrigen, Alkalisulfit neben Alkallbisulfit enthaltenden Lösung erhitzt, wobei man den pH-Wert während der Reaktion und ihrer Beendigung innerhalb des Bereiches von 5 bis 8 hält. The process of the invention for making alkyl glyceryl ether sulfonates with a low salt content consists in using a fatty alcohol with 10 to 20 carbon atoms in the molecule in a manner known per se with such an amount of epichlorohydrin converts the amount theoretically required for a quantitative implementation to at least exceed Solo and is at most so large that the reaction product contains no more than 30 percent by weight of alkyl diglyceryl dichloroether, the so formed alkylcblorglyceryl ether at 70 to 1500 C, optionally under pressure, with an aqueous solution containing 25 to 50 percent by weight alkali metal hydroxide converted into the epoxide, the aqueous phase is separated off from the reaction product and the epoxy up to the beginning exothermic reaction with an aqueous alkali sulfite next to alkali bisulfite-containing solution heated, whereby the pH value during the reaction and its completion within the range of 5 to 8.
Der Alkyl- oder Alkenylglycerylchloräther wird vorzugsweise nach dem in der erwähnten britischen Patentschrift 802325 beschriebenen Verfahren hergestellt. Dabei wird ein hochmolekularer Alkohol mit Epichlorhydrin im Überschuß in Gegenwart eines geeigneten Katalysators zu Alkylchlorglyceryläthern umgesetzt nach den Gleichungen Monochlorglyceryläther Dichlordiglyceryläther worin R einen Alkylrest oder Alkenylrest mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeutet. Wie in der erwähnten britischen Patentschrift 802325 ausgeführt, können Fettalkohole mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen in der Alkyl- bzw. Alkenylkette oder Gemische davon sowie die Oxoalkohole für die Herstellung der Alkylglycerylchloräther verwendet werden. Geeignet sind beispielsweise Alkohole aus natürlichen pflanzlichen und tierischen Fetten und Ölen, wie Kokosnußöl, Talg, Öl marinen Ursprungs und Palmöl, und insbesondere die »mittlere Fraktion« der von Kokosnußöl erhaltenen Fettalkohole, d. h. die Fraktion, die haupt- sächlich C12- und Cr4-Fettalkohole enthält. Diese Fettalkohole werden üblicherweise mit einem etwa 5 5%igen oder größeren Überschuß an Epichlorhydrin umgesetzt, so daß neben dem Monoäther wenigstens 100/o und nicht mehr als etwa 309/o Alkyldiglyceryldichloräther (Dimeres) gebildet werden.The alkyl or alkenyl glyceryl chloroether is preferably prepared by the process described in British Patent 802325 mentioned. A high molecular weight alcohol with epichlorohydrin in excess in the presence of a suitable catalyst is converted to alkyl chloroglyceryl ethers according to the equations Monochloroglyceryl ether Dichlorodiglyceryl ether in which R is an alkyl radical or alkenyl radical having 10 to 20 carbon atoms. As stated in the aforementioned British patent specification 802325, fatty alcohols with 10 to 20 carbon atoms in the alkyl or alkenyl chain or mixtures thereof, as well as the oxo alcohols, can be used for the preparation of the alkyl glyceryl chloroethers. For example, alcohols from natural vegetable and animal fats and oils, such as coconut oil, tallow, oil of marine origin and palm oil, and in particular the "middle fraction" of the fatty alcohols obtained from coconut oil, ie the fraction that mainly contains C12 and Cr4 oils, are suitable. Contains fatty alcohols. These fatty alcohols are usually reacted with an approximately 5.5% or greater excess of epichlorohydrin, so that, in addition to the monoether, at least 100 / o and not more than about 309 / o alkyl diglyceryl dichloroethers (dimers) are formed.
Die bei der obigen Umsetzung erhaltenen Äther werden gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer wäßrigen Lösung eines Alkalihydroxyds mit einer Konzentration von etwa 25 bis etwa 50°/o versetzt, um sie nach den folgenden Reaktionsgleichungen in die Glycidyl- (Epoxy-) Äther umzuwandeln: worin R die oben angegebene Bedeutung hat.According to the present invention, the ethers obtained in the above reaction are mixed with an aqueous solution of an alkali metal hydroxide with a concentration of about 25 to about 50% in order to convert them into the glycidyl (epoxy) ethers according to the following reaction equations: wherein R has the meaning given above.
Die Alkalihydroxydlösung der obenerwähnten Konzentration von 25 bis 50 °/o kann in größerer Menge als der zur vollständigen Epoxydierung aller anwesenden Alkylglycerylchloräther erforderlichen verwendet werden. The alkali hydroxide solution of the above-mentioned concentration of 25 to 50 per cent. Can be used in greater quantities than that for the complete epoxidation of all those present Alkyl glyceryl chloroethers may be used as required.
Die Epoxydierung erfolgt zweckmäßig bei einer Temperatur in dem B&eich von etwa 70 bis 930 C bei Atmosphärendruck. Jedoch können auch Temperaturen über 93°C, beispielsweise bis zu 1500 C, angewandt werden, wenn die Epoxydierung in einem Autoklav durchgeführt wird und bestimmte Vorsichtsmaßregeln getroffen werden, d. h. die Epoxydierungszeit herabgesetzt wird, so daß keine beträchtliche Hydrolyse des Epoxyds erfolgt. The epoxidation is expediently carried out at a temperature in the laboratory from about 70 to 930 C at atmospheric pressure. However, temperatures can also exceed 93 ° C, for example up to 1500 C, can be used if the epoxidation in one Autoclave is carried out and certain precautionary measures are taken, d. H. the epoxidation time is reduced so that there is no substantial hydrolysis of the epoxy takes place.
Die Notwendigkeit der Verkürzung der Reaktionszeit bei Anwendung verhältnismäßig hoher Temperaturen ergibt sich aus den Werten der Tabelle 1, die wie folgt erhalten wurden: Ein Alkylglycerylchloräther, der aus einer mittleren Kokosnußölfraktion mit 12,5 0/oigem Überschuß an Epichlorhydrin in Anwesenheit von Stannichlorid als Katalysator hergestellt war, wurde mit 40 0/oiger Natriumhydroxydlösung in einer Menge von 500/0 mehr als der zur Epoxydierung des gesamten ethers erforderlichen epoxydiert. Die Epoxydierung erfolgte in einem Autoklav, bei den in Tabelle 1 angegebenen Bedingungen. The need to reduce the response time when applying relatively high temperatures result from the values in Table 1, the were obtained as follows: An alkyl glyceryl chloroether, which consists of a middle Coconut oil fraction with 12.5% excess of epichlorohydrin in the presence of Stannous chloride was prepared as a catalyst with 40% sodium hydroxide solution in an amount of 500/0 more than that required to epoxidize all of the ether epoxidized. The epoxidation was carried out in an autoclave, for those indicated in Table 1 Conditions.
Tabelle I
Tabelle II
Bei der Epoxydierung gemäß der Erfindung bildet sich ein Gemisch aus einer wäßrigen Phase, die das überschüssige Natriumhydroxyd und das gebildete Natriumchlorid enthält, und einer aus dem epoxydierten Äther bestehenden Phase. Die Phasen können durch Absetzenlassen oder, beispielsweise bei einer kontinuierlichen Durchführung des Verfahrens, durch Zentrifugieren getrennt werden, so daß das in dem als Endprodukt des Verfahrens erhaltenen Alkylglyceryläthersulfonat unerwünschte Natriumchlorid in dieser Stufe des Verfahrens vollständig abgetrennt wird. In the epoxidation according to the invention, a mixture is formed from an aqueous phase containing the excess sodium hydroxide and the formed Contains sodium chloride, and a phase consisting of the epoxidized ether. The phases can be settled or, for example, in a continuous Carrying out the method, separated by centrifugation, so that the in the alkyl glyceryl ether sulfonate obtained as the end product of the process is undesirable Sodium chloride is completely separated off at this stage of the process.
Wesentlich für die Abtrennung des Natriumchlorids von dem epoxydierten Äther ist die Konzentration des für die Epoxydierung verwendeten Natriumhydroxyds. Wenn die Konzentration des Natriumhydroxyds größer ist als 500/0, so scheidet sich ein Teil des Natriumchlorids ab. Das feinverteilte feste Material stabilisiert die Wasser-Äther-Emulsion und erschwert die Phasentrennung. Wenn andererseits die Konzentration des Natriumhydroxyds unter 25 0/o liegt, so verläuft die Epoxydierung nicht vollständig. Essential for the separation of the sodium chloride from the epoxidized Ether is the concentration of the sodium hydroxide used for epoxidation. If the concentration of sodium hydroxide is greater than 500/0, it will separate part of the sodium chloride. The finely divided solid material stabilizes the Water-ether emulsion and makes phase separation more difficult. If on the other hand the concentration of the sodium hydroxide is below 25%, the epoxidation is not complete.
Die wie oben beschrieben epoxydierten Glycidyläther können nicht mit Alkalisulfit allein sulfoniert werden, sondern es muß ein Sulfonierungsmittel verwendet werden, das aus einem Gemisch von Alkalisulfit und Alkalibisulüt besteht. Durch das Sulfit wird vermutlich das Chlorid des Dimeren sulfoniert, während das Bisulfit erforderlich ist, um die Epoxygruppen des Monomeren und des Dimeren zu sulfonieren. The glycidyl ethers epoxidized as described above cannot be sulfonated with alkali sulfite alone, but a sulfonating agent must be used can be used, which consists of a mixture of alkali sulfite and alkali bisulfite. The chloride of the dimer is presumably sulfonated by the sulfite, while the Bisulfite is required to make the epoxy groups of the monomer and the dimer too sulfonate.
Das Mengenverhältnis von Sulfit zu Bisulfit in dem Sulfonierungsmittel wird so gewählt, daß der pH-Wert des Reaktionsgemisches und der erhaltenen sulfonierten Paste in dem Bereich von etwa 5 bis 8 liegt. The ratio of sulfite to bisulfite in the sulfonating agent is chosen so that the pH of the reaction mixture and the resulting sulfonated Paste ranges from about 5 to 8.
Wenn der pll-Wert des Reaktionsgemisches beträchtlich höher wird als 8, so sinkt der Sulfonierungsgrad schnell ab. Andererseits wird durch die Anwendung von p-Werten unter 5 hinsichtlich der Vollständigkeit der Sulfonierung nur ein geringer Vorteil erzielt, wohingegen Korrosionsschwierigkeiten auftreten, sofern keine spezielle Vorrichtung verwendet wird.When the pI value of the reaction mixture is considerably higher than 8, the degree of sulfonation drops rapidly. On the other hand, through the application of p-values below 5 with regard to the completeness of the sulfonation only a small one Advantage achieved, whereas corrosion difficulties occur, unless a special one Device is used.
Üblicherweise wird wenigstens diejenige Menge an Sulfonierungsmittel, das aus Natriumsulfit und Natriumbisulflt besteht, verwendet, die stöchiometrisch zur vollständigen Sulfonierung des epoxydierten Äthers erforderlich ist. Wenn jedoch eine unvollständige Sulfonierung, die beispielsweise einem Sulfonierungsgrad von 85 ovo entspricht, ausreichend erscheint, so können auch geringere Mengen als die theoretisch erforderlichen verwendet werden. Usually at least that amount of sulfonating agent is used which consists of sodium sulfite and sodium bisulfite, is used, which is stoichiometric to the complete sulfonation of the epoxidized ether is required. But when an incomplete sulfonation, for example a degree of sulfonation of 85 ovo corresponds to seems sufficient, then smaller quantities than the theoretically required.
Der Wassergehalt des Sulfonierungsgemisches kann weit weniger als 40 0/o und sogar weniger als etwa 300/0 betragen, was vermutlich auf die verhältnismäßig gute Löslichkeit des Bisulfits zurückzuführen ist. Weiterhin wurde überraschenderweise gefunden, daß selbst bei Anwesenheit solcher relativ geringer Mengen an Wasser die Sulfonierung im Mittel vollständiger ist als die bei der bekannten Sulfonierung von Alkylglycerylchloräthern mit Alkalisulfit allein unter optimalen Bedingungen erzielte. The water content of the sulfonation mixture can be far less than 40 0 / o and even less than about 300/0, presumably due to the proportionate good solubility of the bisulfite is due. Furthermore, surprisingly found that even in the presence of such relatively small amounts of water the Sulphonation is on average more complete than that in the known sulphonation of alkyl glyceryl chloroethers with alkali sulfite alone under optimal conditions scored.
Bei der Durchführung der Sulfonierung der Glycidyläther muß dafür gesorgt werden, daß die Temperatur nicht zu hoch steigt. Bei der üblichen Sulfonierung erfolgt die Umsetzung zunächst sehr langsam. When carrying out the sulfonation of the glycidyl ether must be used for this it must be ensured that the temperature does not rise too high. With the usual sulfonation the implementation is initially very slow.
Wenn jedoch die Sulfonierung einmal eingeleitet ist, so verursacht die bei der exothermen Umsetzung freiwerdende Wärme einen Anstieg der Temperatur, durch den wiederum die Umsetzung beschleunigt wird. Wenn die Sulfonierung daher durch Erwärmen der Reaktionsteilnehmer beschleunigt und die Induktionsperiode verkürzt werden soll, so muß dafür gesorgt werden, daß die Temperatur nicht zu hoch steigt. Vorteilhaft ist die Zugabe einer geringen Menge an Alkylglyceryläthersulfonat (Impfen mit Paste) zu den Glycidyläthern vor der Zugabe der Sulfonierungsmittel, weil dadurch die Induktionsperiode herabgesetzt und die Sulfonierung beschleunigt wird.However, once sulfonation is initiated, it is caused the heat released during the exothermic reaction causes a rise in temperature, which in turn accelerates implementation. If the sulfonation therefore accelerated by heating the reactants and shortened the induction period is to be, care must be taken that the temperature does not rise too high. It is advantageous to add a small amount of alkyl glyceryl ether sulfonate (inoculation with paste) to the glycidyl ethers before the addition of the sulfonating agent, because this the induction period is reduced and the sulfonation is accelerated.
Das ist vermutlich darauf zurückzuführen, daß die Sulfonierung in einem Zweiphasensystem verläuft, das aus einer Ätherphase und einer wäßrigen Sulfitphase besteht. Daher ist ein inniger Kontakt zwischen beiden Phasen erforderlich, damit eine rasche Umsetzung erfolgen kann. Wegen des schlechten Kontaktes zwischen den Phasen während der Einleitungsperiode ist die Umsetzung langsam, und nur dann, wenn bereits ausreichend Alkylglyceryläthersulfonat gebildet ist, um eine gute Emulgierung herbeizuführen, verläuft die Sulfonierung mit ausreichender Geschwindigkeit.This is probably due to the fact that the sulfonation in a two-phase system, which consists of an ether phase and an aqueous sulfite phase consists. Therefore, intimate contact between the two phases is required in order for it to be rapid implementation can take place. Because of the poor contact between the During the introductory period, implementation is slow, and only if Sufficient alkyl glyceryl ether sulfonate has already been formed to ensure good emulsification to bring about, the sulfonation proceeds with sufficient speed.
Die Sulfonierung der Glycidyläther mit einem Gemisch von Sulfit und Bisulfit hat gegenüber der gewöhnlichen Chloräthersulfonierung mit Alkalisulfit noch den Vorteil, daß die Temperatur, bei der die Sulfonierung einsetzt, beträchtlich niedriger ist. Beispielsweise beginnt bei einer Impfung mit etwa 10e/oiger Paste die Chloräthersulfonierung bei einer Temperatur von etwa 1700 C, schreitet jedoch sehr langsam fort. Bei Verwendung der Glycidyläther beginnt dagegen die Sulfonierung rasch und verläuft schon bei Temperaturen von nur 1500 C ausreichend schnell. The sulfonation of glycidyl ethers with a mixture of sulfite and Bisulphite has compared to the usual chloroether sulphonation with alkali sulphite nor the advantage that the temperature at which the sulfonation begins is considerable is lower. For example, a vaccination starts with about 10% paste the chloroether sulfonation at a temperature of about 1700 C, however, progresses gone very slowly. When using glycidyl ethers, on the other hand, sulfonation begins quickly and runs sufficiently quickly at temperatures as low as 1500 C.
Es wurde auch gefunden, daß die Sulfonierung des Glycidyläthers bei dem oben angegebenen geringen Wassergehalt insofern einen weiteren Vorteil bietet, als der Verbrauch an Sulfit auf unter die Menge gesenkt werden kann, die theoretisch zur vollständigen Sulfonierung erforderlich ist. It has also been found that the sulfonation of the glycidyl ether contributes the above-mentioned low water content offers a further advantage, than the consumption of sulfite can be reduced to below the amount that theoretically is required for complete sulfonation.
Als Sulfonierungsmittel können auch andere Alkalisulfite, wie Kaliumsulfit- und bisulfit, verwendet werden. Wenn andere Salze als die Natrium- oder Kaliumsalze der Alkylglyceryläthersulfonate, wie beispielsweise die Calcium-, Magnesium-, Ammonium-oder alkylolsubstituierten Ammoniumsalze, erwünscht sind, so kann beispielsweise das Natriumsalz über ein Ionenaustauschharz geleitet werden, um das Natriumion durch ein Wasserstoffion zu ersetzen, und die erhaltene Säure kann mit Calcium- oder Magnesiumhydroxyd, Ammoniak oder alkylolsubstituiertem Ammoniak (Alkylolaminen) neutralisiert werden, Die Erfindung soll im folgenden an Hand von Beispielen näher erläutert werden. Teile beziehen sich auf das Gewicht. Die verwendeten Ausdrücke sind wie folgt zu verstehen: Kationisches SO3 Ein Maß für die Gesamtmenge an in dem Produkt anwesender anionischer waschaktiver Substanz. Other alkali sulfites, such as potassium sulfite, can also be used as sulfonating agents. and bisulfite can be used. If salts other than the sodium or potassium salts the Alkylglyceryläthersulfonate, such as the calcium, magnesium, or ammonium alkylol-substituted Ammonium salts, are desired, for example the sodium salt can be transferred via an ion exchange resin be directed to replace the sodium ion with a hydrogen ion, and the Acid obtained can be substituted with calcium or magnesium hydroxide, ammonia or alkylol Ammonia (alkylolamines) are neutralized, the invention is intended in the following Hand of examples are explained in more detail. Parts are by weight. The terms used are to be understood as follows: Cationic SO3 A measure for the total amount of anionic detergent substance present in the product.
Restliches C1 Die Menge an Chlor, die durch die Epoxydierung nicht von dem erhaltenen Äther entfernt wurde (das organisch gebundene Chlor).Remaining C1 The amount of chlorine that was not removed by epoxidation was removed from the ether obtained (the organically bound chlorine).
°/o Epi Der Prozentgehalt an Epoxyd, berechnet als Epichlorhydrin (ein Maß für die insgesamt anwesende Menge an Epoxygrappen).° / o Epi The percentage of epoxide calculated as epichlorohydrin (a measure of the total amount of Epoxygrappen present).
Extrakt oder nicht sulfoniert Die Gesamtmenge an unsulfoniertem Material, die nach Beendigung der Sulfonierung zurückbleibt, bestimmt durch Extraktion mit Hexan.Extract or Unsulfonated The total amount of unsulfonated material which remains after the sulfonation has ended, determined by extraction with Hexane.
Mittlere Fraktion Die aus Kokosnußöl erhaltene Fettalkoholfraktion etwa folgender Zusammensetzung: 2°/o Cl0, 66°/o Cl2, 23 /o Cl4, 90/oC10.Middle fraction The fatty alcohol fraction obtained from coconut oil approximately of the following composition: 2 ° / o Cl0, 66 ° / o Cl2, 23 / o Cl4, 90 / oC10.
(Die Zahl bezeichnet die Anzahl Kohlenstoffatome in der Alkylkette.) C12-Alkohole Der Alkohol, der bei der fraktionierten Destillation von durch Reduktion von Kokosnußöl mit Natrium erhaltenen Alkoholen, wobei der abgetrennte Alkohol etwa 970/0 Alkohole mit 12 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette und einem Molekulargewicht von etwa 186 enthält. (The number indicates the number of carbon atoms in the alkyl chain.) C12 alcohols The alcohol that is produced in the fractional distillation of by reduction alcohols obtained from coconut oil with sodium, the separated alcohol being about 970/0 alcohols with 12 carbon atoms in the alkyl chain and a molecular weight of about 186 contains.
Die Vollständigkeit der Sulfonierung in Prozenten kann leicht aus
der folgenden Tabelle ermittelt werden, in der das berechnete Verhältnis von kationischem
SO zu Extrakt als eine Funktion der Vollständigkeit der Sulfonierung angegeben ist.
123 Teile der abgetrennten Atherphase (der Alkylglycidyläther) wurden dann mit 58,6 Teilen Natriumbisulfit und 35:0 Teilen Wasser vermischt und die Umsetzung etwa 2 Stunden bei 70°C ablaufen gelassen. 123 parts of the separated ether phase (the alkyl glycidyl ether) were then mixed with 58.6 parts of sodium bisulfite and 35: 0 parts of water and the reaction allowed to drain at 70 ° C for about 2 hours.
Die erhaltene Paste hatte einen starken Geruch nach Schwefeldioxyd, eine graue Farbe (was auf eine Korrosion der Vorrichtung schließen läßt), einen pH-Wert von etwa 5,6, und die Sulfonierungsvollstän digkeit betrug etwa 550/0. The paste obtained had a strong odor of sulfur dioxide, a gray color (suggesting corrosion of the device), one pH of about 5.6 and sulfonation completion was about 550/0.
Beispiel 2 6,75 Teile Alkylglycerylchloräther, der durch Umsetzung einer mittleren Kokosnußalkoholfraktion mit 12,50/oigem Überschuß an Epichlorhydrin in Anwesenheit von Stannichlorid als Katalysator hergestellt war, wurden mit 3 Teilen einer 500/&igen wäßrigen Lösung von Natriumhydroxyd und 3 Teilen Wasser vermischt. Das Gemisch ließ man 1 Stunde bei einer Temperatur von 820 C reagieren. Das erhaltene Produkt wurde mit Wasser bis zu einem pH-Wert von 7 bis 8 gewaschen, getrocknet und filtriert. Die Analyse des erhaltenen Glycidyläthers ergab 3,20/0 restliches Cl und 30,60/o Epi. Example 2 6.75 parts of alkyl glyceryl chloroether obtained by reaction a medium coconut alcohol fraction with a 12.50% excess of epichlorohydrin in the presence of stannous chloride as a catalyst were made with 3 parts a 500% aqueous solution of sodium hydroxide and 3 parts of water. The mixture was allowed to react at a temperature of 820 ° C. for 1 hour. The received Product was washed with water to pH 7-8, dried and filtered. The analysis of the glycidyl ether obtained showed 3.20 / 0 residual Cl and 30.60 / o Epi.
14,1 Teile dieses Glycidyläthers wurden dann mit 7,6 Teilen Natriumsulfit, 3 Teilen konzentrierter Schwefelsäure (960/oig), mit 12,9 Teilen Wasser verdünnt, und 4 Teilen Alkylglyceryläthersulfonatpaste, hergestellt aus mittlerer Kokosnußalkoholfraktion (Wassergehalt 58'0/a), vermischt. Die Menge an Schwefelsäure war so berechnet, daß sie ausreichte, um etwa 60°/a des Natriumsulfits in Natriumbisulfit umzuwandeln und ein Sulfonierungsmittel zu ergeben, das sowohl Natriumsulfit als auch Natriumbisulfit enthielt. Während der Sulfonierung stieg die Temperatur des Reaktionsgemisches in 8 Minuten von 182 auf 2160 C. Die Analyse des erhaltenen Produktes ergab einen Gehalt an kationischem SO3 von 10,7°/e, und eine Hexanextraktanalyse ergab den Wert 9,50/0. 14.1 parts of this glycidyl ether were then mixed with 7.6 parts of sodium sulfite, 3 parts of concentrated sulfuric acid (960 / oig), diluted with 12.9 parts of water, and 4 parts of alkyl glyceryl ether sulfonate paste made from medium fraction coconut alcohol (Water content 58'0 / a), mixed. The amount of sulfuric acid was calculated so that it was sufficient to convert about 60 per cent of the sodium sulfite into sodium bisulfite and to give a sulfonating agent comprising both sodium sulfite and sodium bisulfite contained. During the sulfonation, the temperature of the reaction mixture rose in 8 minutes from 182 to 2160 C. Analysis of the product obtained showed a content of cationic SO3 of 10.7 ° / e, and a hexane extract analysis gave the value 9.50 / 0.
Bei Anwendung der obigen Tabelle ergibt sich eine Sulfonierungsvollständigkeit des Reaktionsproduktes von mehr als 800/o. Using the above table results in sulfonation completeness of the reaction product of more than 800 / o.
Beispiel 3 6,7 Teile Alkylglycerylchloräther, das wie im Beispiel 2 beschrieben hergestellt war, wurden mit 3 Teilen einer 500/oigen wäßrigen Lösung von Natriumhydroxyd und 3 Teilen Wasser vermischt. Man ließ die Umsetzung 1 Stunde bei 770 C fortschreiten. Example 3 6.7 parts of alkyl glyceryl chloroether as in the example 2 was prepared with 3 parts of a 500% aqueous solution of sodium hydroxide and 3 parts of water mixed. The reaction was left for 1 hour proceed at 770 C.
Nachdem die Umsetzung im wesentlichen vollständig war, wurden dem Reaktionsgemisch 2 Teile Wasser zugesetzt, um das gebildete Natriumchlorid zu lösen und die Phasentrennung zu ermöglichen.After the reaction was essentially complete, the 2 parts of water were added to the reaction mixture in order to dissolve the sodium chloride formed and to enable phase separation.
16,9 Teile des bei der im vorhergehenden beschriebenen Umsetzung erhaltenen epoxydierten Äthers wurden mit 5,5 Teilen Natriumbisulfit, 2,2 Teilen Natriumsulfit, 4,4 Teilen Alkylglyceryläthersulfonatpaste, hergestellt aus mittlerer Koko snuß alkohollraktion (Wassergehalt 580/o), und 15 Teilen Wasser vermischt. Das Gemisch wurde auf eine Temperatur von 1650 C erwärmt, um die Sulfonierung zu fördern. 16.9 parts of the reaction described above obtained epoxidized ether were with 5.5 parts of sodium bisulfite, 2.2 parts of sodium sulfite, 4.4 parts of alkyl glyceryl ether sulfonate paste prepared from medium coconut alcohol fraction (water content 580 / o), and 15 parts of water mixed. The mixture was heated to a temperature of 1650 ° C. to undergo sulfonation to promote.
Nachdem die Sulfonierung eingesetzt hatte, stieg die Temperatur des Reaktionsgemisches in 7 Minuten auf 2160 C.After the sulfonation had started, the temperature of the rose Reaction mixture to 2160 ° C. in 7 minutes.
Das erhaltene Produkt hatte die folgende Analyse: Kationisches SO3 12,6°/o (unsulfoniert S,6 0/0), pn 5,2. The product obtained had the following analysis: Cationic SO3 12.6% (unsulfonated S, 6 0/0), pn 5.2.
Aus der obigen Tabelle ergibt sich, daß die Sulfonierungsvollständigkeit über 90 ovo betrug. From the above table it can be seen that sulfonation completeness was over 90 ovo.
Beispiel 4 18,6 Teile des wie im Beispiel 3 beschrieben hergestellten epoxydierten Äthers wurden mit 6,1 Teilen Natriumbisulfit, 2,4 Teilen Wasser und 4,4 Teilen Alkylglyceryläthersulfonat, hergestellt aus einer mittleren Kokosnußalkoholfraktion (Wassergehalt 16 0/o) vermischt. Das Gemisch wurde erwärmt, um die Sulfonierung einzuleiten, und nachdem die Sulfonierung eingesetzt hatte, stieg die Temperatur des Reaktionsgemisches in 18 Minuten auf 2210 C, ohne daß sich eine Induktionsperiode bemerkbar machte. Example 4 18.6 parts of that prepared as described in Example 3 epoxidized ether were with 6.1 parts of sodium bisulfite, 2.4 parts of water and 4.4 parts of alkyl glyceryl ether sulfonate made from a medium fraction of coconut alcohol (Water content 16 0 / o) mixed. The mixture was heated to allow sulfonation initiate, and after the sulfonation had started, the temperature rose of the reaction mixture to 2210 ° C. in 18 minutes without an induction period made noticeable.
Das erhaltene Produkt hatte die folgende Analyse: Kationisches SO, 16,5 0/o (unsulfoniert 7,7 0/o), p, 6,95; NaCl 2,8 O/o. The product obtained had the following analysis: cationic SO, 16.5 0 / o (unsulfonated 7.7 0 / o), p, 6.95; NaCl 2.8 O / o.
Der Wert für kationisches SOs zu Unsulfoniertem ergibt, daß eine Sulfonierungsvollständigkeit von mehr als 90°/o erzielt war. The value for cationic SOs to unsulfonated shows that a Sulfonation completion of more than 90% was achieved.
Bei diesem Beispiel beträgt der gesamte Wassergehalt während der Sulfonierung etwa 30°/o. In this example, the total water content is during Sulphonation about 30%.
Beispiel 5 17,2 Teile nach dem Verfahren von Beispiel 3 hergestellter epoxydierter Äther wurden mit 5,6 Teilen Natriumbisulfit, 2,2 Teilen Natriumsulfit, 16,9 Teilen Wasser und 4,4 Teilen Alkylglyceryläthersulfonat vermischt. Das Gemisch wurde dann erwärmt, um die Sulfonierung einzuleiten, und es wurde festgestellt, daß die Sulfonierung bei einer Temperatur von 1350 C einsetzte und daß sie in 19 Minuten auf etwa 1950 C stieg. Example 5 17.2 parts made by the procedure of Example 3 epoxidized ether was mixed with 5.6 parts of sodium bisulfite, 2.2 parts of sodium sulfite, 16.9 parts of water and 4.4 parts of alkyl glyceryl ether sulfonate mixed. The mixture was then heated to initiate sulfonation and it was found that the sulfonation began at a temperature of 1350 C and that it took place in 19 Minutes rose to around 1950 C.
Das erhaltene Produkt hatte die folgende Analyse: Kationisches SO3 14,98 0/o; Hexanextrakt 6,59 0/o, PH 67; NaCl 1,81°/o. The product obtained had the following analysis: Cationic SO3 14.98 0 / o; Hexane extract 6.59%, PH 67; NaCl 1.81%.
Aus der obigen Tabelle ergibt sich, daß eine Sulfonierungsvollständigkeit von mehr als 90°/o erzielt war. From the above table it can be seen that sulfonation completion of more than 90 ° / o was achieved.
Unter Verwendung der obigen Bestandteile in den angegebenen Mengen wurde eine zweite Sulfonierung durchgeführt, wobei jedoch das Gemisch auf 1500 C erwärmt wurde, um die Sulfonierung einzuleiten. Die Temperatur des Reaktionsgemisches stieg in 10 Minuten auf 2050 C. Using the above ingredients in the specified amounts a second sulfonation was carried out, but the mixture was heated to 1500.degree was heated to initiate sulfonation. The temperature of the reaction mixture rose to 2050 C in 10 minutes.
Das erhaltene Produkt hatte die folgende Analyse: Kationisches SO.3 15,1 0/o; Hexanextrakt 6,77 0/o Pn 6,77; NaCl 2,33 0/o. The product obtained had the following analysis: Cationic SO.3 15.1 0 / o; Hexane extract 6.77% Pn 6.77; NaCl 2.33%.
Aus dem Verhältnis von kationischem SO3 zu Extrakt ergibt sich, daß eine Sulfonierungsvollständigkeit von mehr als 90°/o erzielt war. The ratio of cationic SO3 to extract shows that a sulfonation completion of more than 90% was achieved.
Der Gesamtwassergehalt betrug während der Sulfonierung etwa 400/0. The total water content during the sulfonation was about 400/0.
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