DE1238012B

DE1238012B - Process for the preparation of bis (beta-hydroxyalkyl) sulfones and beta-hydroxyalkyl sulfonates

Info

Publication number: DE1238012B
Application number: DE1963F0039511
Authority: DE
Inventors: Dr Karl Waldmann
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1963-04-18
Filing date: 1963-04-18
Publication date: 1967-04-06

Description

Verfahren zur Herstellung von Bis-(4-hydroxyalkyl)-sulfonen und fi-Hydroxyalkylsulfonaten Zusatz zum Patent: 1 174773 Gegenstand des Hauptpatents 1 174 773 ist ein Verfahren zur Herstellung von ß,ß'-Di-hydroxyäthylsulfon und p-Hydroxyäthylsulfonaten durch Umsetzen von Äthylenoxyd mit Salzen der dithionigen Säure im alkalischen pH-Bereich, vorzugsweise bei pH-Werten zwischen 7,5 und 9,5, bei Temperaturen zwischen 0 und etwa 100"C und gegebenenfalls Isolierung der Verfahrensprodukte aus dem Reaktionsgemisch nach an sich bekannten Methoden.Process for the preparation of bis (4-hydroxyalkyl) sulfones and fi-hydroxyalkyl sulfonates Addition to the patent: 1 174773 The subject of the main patent 1 174 773 is a process for the production of ß, ß'-Di-hydroxyethylsulfon and p-Hydroxyäthylsulfonaten by Reaction of ethylene oxide with salts of dithionic acid in the alkaline pH range, preferably at pH values between 7.5 and 9.5, at temperatures between 0 and about 100 ° C. and, if necessary, isolation of the process products from the reaction mixture according to methods known per se.

In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens des Hauptpatents wurde nun gefunden, daß man Epoxydgruppen enthaltende Verbindungen mit Ausnahme von Äthylenoxyd mit Salzen der dithionigen Säure zu Bis-(B-hydroxyalkyl)-sulfonen und ,B-hydroxyalkylsulfonsauren Salzen der allgemeinen Formel R-CHOH-CH2-SO2-CH2-CHOH-R' und R - CHOH - CH2 - SO Kat.+ in denen R und R' die den eingesetzten Alkylenoxyden entsprechenden Reste darstellen, umsetzen kann. In a further embodiment of the inventive concept of the main patent it has now been found that compounds containing epoxy groups are excepted from ethylene oxide with salts of dithionic acid to bis (B-hydroxyalkyl) sulfones and, B-hydroxyalkylsulfonic acid salts of the general formula R-CHOH-CH2-SO2-CH2-CHOH-R ' and R - CHOH - CH2 - SO Kat. + in which R and R 'represent the alkylene oxides used represent corresponding residues, can implement.

Als Epoxydgruppen enthaltende Verbindungen kommen z. B. in Betracht: 1,2-Propylenoxyd, Glyzidalkohol, Phenoxypropenoxyd, 1,2- und 2,3-Epoxybutan, Cyclohexenoxyd sowie gegebenenfalls auch mehrere Epoxydgruppen enthaltende Verbindungen wie z. B. Butadiendioxyd. Compounds containing epoxy groups are, for. B. Consider: 1,2-propylene oxide, glycidic alcohol, phenoxypropene oxide, 1,2- and 2,3-epoxybutane, cyclohexene oxide and optionally also compounds containing several epoxy groups such as. B. butadiene dioxide.

Die Umsetzung der Epoxydgruppen enthaltenden Verbindungen mit dem Dithionit - es kommen neben dem Natriumsalz auch andere Salze der dithionigen Säure, z. B. K2S204 oder ZnS2O4, in Betracht - wird zweckmäßigerweise so durchgeführt, daß man bei Temperaturen zwischen 0 und 1000 C die Epoxydgruppen enthaltenden Verbindungen in eine, vorzugsweise konzentrierte, wäßrige Lösung des Dithionits einleitet bzw. zugibt. Gegebenenfalls kann man unter einer Schutzgasatmosphäre arbeiten. Die während der Reaktion zunehmende Alkalität wird mit verdünnten Säuren, z. B. verdünnter Salpetersäure, schwefliger Säure, Kohlensäure, vorzugsweise mit verdünnter Schwefelsäure, abgestumpft, und zwar derart, daß während der Reaktion möglichst ein pH-Wert von etwa 7,5 bis 9,5 eingehalten wird. Am Ende der Umsetzung wird neutralisiert, und man erhält eine - im Falle des Natriumdithionits und bei Verwendung verdünnter Schwefelsäure - äquimolare Lösung von RCH2 - CH2SO3Na, RCH2 - CH2SO2CH2 - CH2R' und Natriumsulfat und R' haben die oben angegeben Bedeutung). The reaction of the compounds containing epoxy groups with the Dithionite - in addition to the sodium salt, there are also other salts of dithionic acid, z. B. K2S204 or ZnS2O4, into consideration - is expediently carried out in such a way, that at temperatures between 0 and 1000 C, the compounds containing epoxy groups introduced or introduced into a, preferably concentrated, aqueous solution of the dithionite admits. If necessary, you can work under a protective gas atmosphere. The during Increasing alkalinity of the reaction is treated with dilute acids, e.g. B. dilute nitric acid, sulphurous acid, carbonic acid, preferably with dilute sulfuric acid, blunted, in such a way that during the reaction as possible a pH of about 7.5 to 9.5 is observed. At the end of the conversion, it is neutralized and one is obtained - in the case of sodium dithionite and when using dilute sulfuric acid - equimolar Have solution of RCH2 - CH2SO3Na, RCH2 - CH2SO2CH2 - CH2R 'and sodium sulfate and R' the meaning given above).

Die erhaltene Lösung kann nach bekannten Methoden aufgearbeitet werden bzw. in die einzelnen Komponenten zerlegt werden. Dazu wird man meistens das Wasser oder andere Lösungsmittel abdestillieren und den Rückstand mit geeigneteren Lösungsmitteln behandeln. So kann man z. B. häufig mit Dioxan oder Isopropanol das ß,ß'-Dioxydialkylsulfon aus dem Eindampfrückstand extrahieren. Man kann aber auch die wäßrige Lösung durch geeignete Ionenaustauscher laufen lassen. Welchen Weg man im einzelnen zur Isolierung eines oder mehrerer Reaktionsprodukte anwendet, hängt naturgemäß von dem weiteren Verwendungszweck und den Löslichkeitseigenschaften der entstandenen Produkte ab. The solution obtained can be worked up by known methods or broken down into the individual components. This is usually done with the water or distill off other solvents and remove the residue with more suitable solvents treat. So you can z. B. often with dioxane or isopropanol the ß, ß'-Dioxydialkylsulfon extract from the evaporation residue. But you can also through the aqueous solution run suitable ion exchangers. Which way in particular to isolation uses one or more reaction products, of course, depends on the other Intended use and the solubility properties of the resulting products.

Die erhaltenen Oxysulfone und Oxyalkylsulfonate können als Textilhilfsmittel oder als Zwischenprodukte Verwendung finden. The oxysulfones and oxyalkyl sulfonates obtained can be used as textile auxiliaries or used as intermediates.

Beispiel 1 87 Gewichtsteile etwa 9001,iges Natriumdithionit werden in ein Gemisch aus 150 Gewichtsteilen Wasser und 120 Gewichtsteilen Methanol eingetragen. Nach Zugabe von 87 Gewichtsteilen 1,2-Propylenoxyd wird die Mischung so weit erwärmt, daß das Propylenoxyd eben am Rückfluß kocht. Das während der Reaktion frei werdende Alkali wird durch Zutropfen von 5,65 n-Schwefelsäure so abgestumpft, daß ein mittlerer pH-Wert von 8,2 bis 8,8 vorliegt. Nach etwa 15 Stunden wird das Gemisch neutralisiert und im Vakuum eingedampft. Der Rückstand wird mit 300 Gewichtsteilen Isopropanol ausgerührt und danach filtriert. Example 1 87 parts by weight of approximately 9001 strength sodium dithionite become registered in a mixture of 150 parts by weight of water and 120 parts by weight of methanol. After adding 87 parts by weight of 1,2-propylene oxide, the mixture is heated to the point that that the propylene oxide is just boiling under reflux. That which is released during the reaction Alkali is so blunted by the dropwise addition of 5.65 n-sulfuric acid that a medium pH of 8.2 to 8.8 is present. After about 15 hours the mixture is neutralized and evaporated in vacuo. The residue is mixed with 300 parts by weight of isopropanol stirred up and then filtered.

Der Rückstand enthält nach dem Trocknen 65 Ge- wichtsteile p-hydroxypropansulfosaures Natrium neben Natriumsulfat.After drying, the residue contains 65 ge important parts Sodium p-hydroxypropanesulfonate in addition to sodium sulfate.

Nach Abdestillieren des Isopropanols werden 61 Gewichtsteile ß,ß'-Dihydroxypropylsulfon C113 - CHOH - CH2 - SO2- CH2- CHOH - CH2 in Form eines nicht kristallisierenden farblosen Öls erhalten. After the isopropanol has been distilled off, 61 parts by weight of β, β'-dihydroxypropyl sulfone are obtained C113 - CHOH - CH2 - SO2- CH2- CHOH - CH2 in the form of a non-crystallizing colorless oil obtained.

Beispiel 2 36 Gewichtsteile etwa 90 0/0ges Natriumdithionit werden in Stickstoffatmosphäre in 140 Gewichtsteilen Wasser gelöst. Dazu wird eine Lösung von 90Gewichtsteilen y-Phenoxypropenoxyd in 50 Gewichtsteilen Methanol gegeben und das Reaktionsgemisch auf 70"C erwärmt. Gleichzeitig wird 5,65 n-Schwefelsäure so zugetropft, daß ein pH-Wert von 8,2 bis 8,8 aufrechterhalten wird. Nach 14 Stunden werden nochmals 30 Gewichtsteile Phenoxypropenoxyd zugegeben und nach weiteren 6 Stunden abgekühlt und neutralisiert. Der entstandene Niederschlag wird in Essig- ester und etwas Wasser gelöst beide Schichten getrennt und eingedampft. Aus der wäßrigen Phase werden neben 10 Gewichtsteilen Natriumsulfat 48 g y-phenoxy-ß-hydroxypropansulfonsaures Natrium erhalten, während beim Einengen der Essigesterphase 45 Gewichtsteile Bis - (phenoxyhdyroxypropyl) - sulfon der Formel vom Fp. 124"C auskristallisieren.Example 2 36 parts by weight of about 90% total sodium dithionite are dissolved in 140 parts by weight of water in a nitrogen atmosphere. A solution of 90 parts by weight of y-phenoxypropene oxide in 50 parts by weight of methanol is added and the reaction mixture is heated to 70 ° C. At the same time, 5.65 n-sulfuric acid is added dropwise so that a pH of 8.2 to 8.8 is maintained. After 14 hours, a further 30 parts by weight of phenoxypropene oxide are added and after a further 6 hours the mixture is cooled and neutralized.The resulting precipitate is dissolved in ethyl acetate and a little water, the two layers are separated and evaporated -ß-hydroxypropanesulfonic acid sodium obtained, while 45 parts by weight of bis (phenoxyhdyroxypropyl) sulfone of the formula when concentrating the ethyl acetate phase Crystallize with a melting point of 124 "C.

Claims

Claim: Further configuration of the manufacturing process of bis (ß-hydroxyalkyl) sulfones and ß-hydroxyalkyl sulfonates according to Patent 1,174 773, characterized in that compounds containing epoxy groups with Except for ethylene oxide, with salts of the dithionic acid H2S2O4 in the alkaline Area implements.