DE1301816B - Verfahren zur Herstellung von oberflaechenaktiven Produkten - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von oberflaechenaktiven ProduktenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von oberflächenaktiven Produkten. Es
besteht darin, daf3 man eine oder mehrere organische Verbindungen, die aktive Wasserstoffatome enthalten,
nämlich Amine, Amide. Amino-Alkohole, Carbonsäuren, Mercaptane, Phenole oder Aminosäuren
mit einem oder mehreren Fettsäuretriglyceriden mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen im Fettsäurerest
und mit einem Alkylenoxyd, das 2 bis 4 Kohlenstoffatome enthält, gleichzeitig in Gegenwart eines alka- ίο
lischen Katalysators, bei einer Temperatur von 70 bis 200 C und einem Druck von etwa 2 bis 50 at
umsetzt, wobei man vorzugsweise als Fettsäuretriglycerid Talg und als Verbindungen, die aktive
Wasserstoffatome enthalten. Äthylendiamin, Oleylamin,
Oleylamid, p-ToIuolsulfonamid, Monoäthanolamin,
Diäthanolamin, Tallöl, ölsäure. n-Dodecylmercaptan,
Phenol oder /i-Alanin verwendet.
Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren, bei dem durch gleichzeitige Umsetzung einer Verbindung
mit aktiven Wasserstoffatomen, eines Triglycerids und eines Alkylenoxyds neue, hochwirksame oberflächenaktive
Produkte erhalten werden. Es wurde gefunden, daß die Reaktion zwischen der aktiven
Wasserstoffverbindung und dem Alkylenoxyd die höhere Reaktionsgeschwindigkeit aufweist und im
Falle der Verwendung von Äthylenoxyd zu einer Verbindung der Formel
R — NH — O(CHä — CHoO),, — CH2 — CH-, — OH ^0
führt. Diese Verbindung reagiert mit dem Triglycerid, wobei durch Alkoholyse eine Hydroxylgruppe des
Glycerids freigesetzt wird, während die Polyoxyäthylenkette mit einem Säureradikal endet.
Selbstverständlich ist das oberflächenaktive Verfahrensprodukt nicht eine reine chemische Verbindung,
sondern ein »Gemisch«, das aus den folgenden möglichen Komponenten entsteht:
a) die aktive Wasserstoffverbindung kann mehr als ein aktives Wasserstoffatom enthalten, von denen
nur eines oder mehrere oder gar alle erfindungsgemäß reagieren; die Polyoxyäthylenketten können
in den verschiedenen Molekülen eine unterschiedliche Länge haben: Von diesen unterschiedlichen
Längen kann nur ein mittlerer Wert bestimmt werden;
b) die in dem Glycerid freigesetzten Hydroxylgruppen
werden polyoxäthyliert und ergeben auf diese Weise polyoxyäthylierte Monoglyceride
und Diglyceride, die auch oberflächenaktive " Verbindungen sind. Auch in diesem Fall kann
nur ein mittlerer Wert für die Länge der polyoxyäthylierten Ketten bestimmt werden.
Hieraus ergibt sich auch, daß die Komponenten der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen in Abhängigkeit
von den verschiedenen Mengen der verwendeten Ausgangsreaktionsteilnehmer schwanken
können. Wenn z. B. ein starker Überschuß an Triglycerid zugesetzt wird, wird nicht mehr als ein f»
Säureradikal für jedes Triglyceridmolekül gespalten, um mit den Polyoxyäthylenketten, die an die Verbindung
mit den aktiven Wasserstoffatomen gebunden sind, zu reagieren und sie zu stoppen:
Folglich wird das oberflächenaktive Mittel im wesent- ()5
liehen aus den Fistern der polyoxyäthylieiten, aktiven
Wasserstoffverbindung und den polyoxyäthylierlen Diglyceritlen gebildet. An der (jrenze kann ein solcher
40
45 überschußaii Triglyceriden verwendet werden, um eine
gewisse Menge davon unverändert im Endprodukt zu erhalten. Gemische dieser Art können manchmal
nützlich sein bei der Herstelliinti von Kuchen. Brot
u. dgl.
Wenn dagegen verhältnismäßig geringe Mengen Triglycerid verwendet werden, werden mindestens
zwei Acylradikale von jedem Triglyceridmolekül abgegeben, so daß die Endzusammensetzung weder
oxyäthylierte Diglyceride noch unverändertes Triglycerid enthält.
Die neuen Produkte weisen bessere oberflächenaktive Eigenschaften auf als die bekannten Stoffe,
die man durch Reaktion von Verbindungen mit aktivem Wasserstoff und Alkylenoxyden erhält.
Die Mannigfaltigkeit der Eigenschaften der Produkte erlaubt, sie in sehr ausgedehntem Maße für
die verschiedensten Zwecke, so als Befeuchtungs-, Netz-, Imprägnierungs- und Reinigungsmittel 11. dgl.
zu verwenden. Außerdem zeigen einige der Produkte auch bemerkenswerte antiseplische Eigenschaften.
Bei der Herstellung der neuen oberflächenaktiven Stoffe werden die Fettsäureester -- besonders natürliche
und/oder synthetische Triglyceride —■ vorzugsweise in sehr hohen Prozentsätzen, z. B. 90°/i>
der gesamten Ester und aktiven Wasserstoffverbindungen, verwendet. Da natürliche und/oder synthetische
Triglyceride im allgemeinen billige Substanzen sind und die aktiven Wasserstoffverbindungen aus
einem weiten Bereich auf Grund wirtschaftlicher Überlegungen als auch auf Grund der gewünschten
Eigenschaften der entstehenden Verbindungen ausgewählt werden können, ist es klar, daß die Kosten der
Verfahrensprodukte sehr niedrig sein können.
Es wird darauf hingewiesen, daß die Menge unveränderten Triglycerids, die in dem oberflächenaktiven
Stoff nach dem Verfahren der Erfindung verbleibt, nach Belieben reguliert werden und besonders durch
geeignete Änderung der Anteile der Reaktionsteilnehmer zum praktischen Verschwinden gebracht
werden kann.
Das Verfahren wird in einer einzigen Phase bei gemäßigten Temperatur- und Druckbedingungen,
vorzugsweise in Abwesenheit von Lösungsmitteln, mit sehr billigen Katalysatoren, wie Alkalihydroxyden,
bei kurzen Reaktionszeiten ausgeführt, wobei praktisch quantitative Ausbeuten an im wesentlichen
oberflächenaktiven Produkten erhalten werden, überdies
können die Produkte nach dem Verfahren der Erfindung sofort — oder im besonderen Fall nach
ihrer Neutralisation — verwendet werden, d. h., sie erfordern im allgemeinen .keine Trennungs- oder
Reinigiingsbehandlung.
Für die Durchführung des Verfahrens wirkt es sich weiter als sehr vorteilhaft aus, daß die Reaktionsteilnehmer nicht besonders rein zu sein brauchen;
ferner, daß die Reaktion im ganzen exotherm ist und somit meistens keine Wärme zugeführt werden muß,
wenn die Reaktion erst einmal begonnen hat. Schließlich ist es von Vorteil, daß das Verfahren kontinuierlich
durchgeführt werden kann.
Die soeben erwähnten Vorzüge bedeuten, daß die Produkte in sehr wirtschaftlicher Weise hergestellt
werden können. Das Verfahren kann aber, was ausdrücklich gesagt sei, auch diskontinuierlich durchgeführt
werden.
Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird nachstehend näher beschrieben.
1 3Oi 816
Die Ausgangsmaterialien bestehen aus aktiven organischen Wasserstoffverbindungen, Fettsäureestern
und Alkylenoxyden.
I. Ais aktive organische WasserstofiVerbindungen
seien beispielsweise aufgeführt:
a) primäre und/oder sekundäre aliphatische und aromatische Amine und ihre Derivate mit einer
oder mehreren Aminogruppen, wie Laurylamin, Myristylamin, Oleylamin, N-AIkyllaurylamin,
N-Alkyloleylainin, Äthylendiamin. Diälhylentriamin.
Triäthylentetraamin, Anilin, o-, m-, p-Phenylendiamin, Amin-Amide des Typs
R · CO-NH
NfL.
b) aromatische und aliphatische Amide, Sulfonamide und ihre Derivate mit einer oder mehreren
Amidgruppen, wie Laurylamid, Myristylamid, Oleylamid, Palmitylamid, Laurinsäure-Monoäthanolamid,
Ölsäure-Monoäthanolamid, Benzoesüureamid, Abietinsäureamid, Abietinsäure-Monoäthanolamid,
Nikotinsäureamid, Isonikotinsäureamid, Alkyl-, Aryl-, Alkylaryl-Sulfonamide;
c) aliphatische und aromatische Amino-Alkohole
und ihre Derivate mit einer oder mehreren Amino- und Alkoholgruppen, wie Mono-, Diäthanolamin.
Mono-, Di-isopropanolamin, Diglycerilamin. 2 - Amino - 2 - methyl -1,3 - propandiol,
Trihydroxyäthylaminomethan usw., 2-Aminophenol;
d) aliphatische und aromatische Carbonsäuren und ihre Derivate mit einer oder mehreren Carboxylgruppen,
wie Laurinsäure, Myristinsäure, ölsäure, Stearinsäure, Tallöl als solches (d. h.
mit den fundamentalen Komponenten: Fettsäuren, Harzsäuren usw.), Fettsäuren aus Tallöl.
Fettsäuren aus Tallöl mit verschiedenem Harzsäuregehall. Fettsäuren aus oxydierten Hartparaffinen,
Benzoesäuren, Terephthalsäure, Naphthensäuren;
e) aliphatische und aromatische Mercaptane mit einer oder mehreren Thiolgruppen, wie Verbindungen
des R — SH-Typs, wo R eine lineare Alkylkette mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen
oder eine verzweigte Alkylkette ist (Produkte, die aus der Petrochemie von der Reaktion von
Olefinen mit FI2S in Gegenwart von Katalysatoren
stammen) Thiophenol, 2-Mereapto-benzothiazol;
f) Phenole und Alkylphenole mit einer oder mehreren Hydroxylgruppen, wie Phenol, monoalkylierte,
dialkyiierte oder polyalkylierte Phenole, in denen die Alkylketten linear sind und
5 bis 10 Kohlenstoffatome enthalten, verzweigtkettige Alkylphenole: Di-amylphenol, p-tert.-Octylphenol
(aus Di-isobuten) und Nonylphenol (aus Tri-propen), Kresole usw., 2,2-Bis-(p-hydroxyphenyl)-propan
usw.;
g) Aminosäuren und ihre Derivate mit einer oder mehreren Carboxylgruppen, wie Glycerin, Alanin,
2-Amino-Buttersäure, Valin, Isoleucin usw.. Hydrolysate aus Proteinsubstanzen usw.
II. Die hier geeigneten Fettsäureester wurden gebildet aus gesättigten oder ungesättigten Fettsäuren
mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen und aliphatischen ein- oder mehrwertigen Alkoholen mit 1 bis 18 Kohienstoffatomen;
es sind natürliche und/oder synthetische Fette und öle, wie Mono-, Di- und Tristearin,
Mono-, Di- und Tripalmitin, Methylstearat und -palmitat.
JII. Die Alkylenoxyde sind niedermolekular mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, z. B. Äthylenoxyd (dieses
bevorzugt) oder Propylenoxyd.
Die Katalysatoren sind alkalischen Typs, wie Alkalihydroxyde, -carbonate, -alkoholate, -salze organischer
Säuren, tertiäre Amine als freie Basen oder als Salze mit aliphatischen Carbonsäuren und anderen;
bevorzugt werden Alkalihydroxyde.
Das Verfahren zur Herstellung der Produkte nach der Erfindung wird durchgeführt, indem man
Ausgangsstoffe aus den drei vorerwähnten Verbindungsklassen in Gegenwart eines der genannten
Katalysatoren vorzugsweise ohne Lösungsmittel, bei einer Temperatur von 80 bis 200 C und bei einem
Druck von weniger als 50 at und vorteilhaft bei nur einigen Atmosphären gleichzeitig reagieren läßt.
Der Fettsäureester, die aktive Wasserstoffatome enthaltende Verbindung und der Katalysator werden
in das Reaklionsgefaß eingeführt und unter Rühren auf 80 bis 110 C erhitzt. Die Temperaiur jnuß ;;ü
der unteren Grenze des obigen Temperaturbereiches gehalten werden, wenn wärmeunbeständige Substanzen
verwendet werden.
Dann wird die Luft durch Spülen mit einem inerten Gas aus dem Reaktionsraum entfernt. Das inerte
Gas wird durch Alkylenoxyd verdrängt und die Temperatur auf den zum Einleiten der Reaktion
notwendigen Wert gebracht, d. h. im allgemeinen auf 90 bis 115 C. Sobald die Reaktion beginnt,
wird weiteres Alkylenoxyd kontinuierlich zugeführt und das Einströmen so reguliert, daß der Druck im
Reaktionsgefäß sich auf 2 bis 4 at einstellt. Gleichzeitig
wird die Temperatur im Reaktionsgefäß kontrolliert, um die Reaktionsmasse auf den für
die besondere Reaktion jeweils am geeignetsten
4c Temperaturwert unterhalb 200 C zu halten und so
mögliche Veränderungen der anwesenden wärmeunbeständigen Stoffe zu vermeiden.
Sobald alles Alkylenoxyd eingeführt ist, läßt man den Druck auf Normaldruck abfallen; das
Reaktionsgefäß wird unter Rühren und Spülen mit einem inerten Gas auf eine geeignete Temperatur
abgekühlt und das Produkt entnommen. Die Ausbeute des Verfahrens ist praktisch quantitativ.
Solange die obengenannten Bedingungen für die Reaktionstemperatur beachtet werden, ist es auch möglich, das Verfahren unterschiedlich durchzuführen, vorausgesetzt, daß man die Substanzen gleichzeitig und mit den angegebenen Katalysatoren reagieren läßt. So kann die Reaktion z. B. in mehr als einem Schritt und/oder bei Drücken, die viel höher sind als 2 bis 3 at, durchgeführt werden, und es kann auch in Gegenwart von fLösungsmitteln gearbeitet werden. In einigen Fällen, d. h. wenn sehr reaktionsfähige Ausgangssubstanzen verwendet werden, sollte das Reaktionsgefäß nur dann erhitzt werden, wenn Reaktionspartner aus allen drei Klassen im Reaktionsraum gegenwärtig sind. Die oben im einzelnen angegebene und bevorzugte Arbeitsweise ist jedoch im allgemeinen die billigste
Solange die obengenannten Bedingungen für die Reaktionstemperatur beachtet werden, ist es auch möglich, das Verfahren unterschiedlich durchzuführen, vorausgesetzt, daß man die Substanzen gleichzeitig und mit den angegebenen Katalysatoren reagieren läßt. So kann die Reaktion z. B. in mehr als einem Schritt und/oder bei Drücken, die viel höher sind als 2 bis 3 at, durchgeführt werden, und es kann auch in Gegenwart von fLösungsmitteln gearbeitet werden. In einigen Fällen, d. h. wenn sehr reaktionsfähige Ausgangssubstanzen verwendet werden, sollte das Reaktionsgefäß nur dann erhitzt werden, wenn Reaktionspartner aus allen drei Klassen im Reaktionsraum gegenwärtig sind. Die oben im einzelnen angegebene und bevorzugte Arbeitsweise ist jedoch im allgemeinen die billigste
(>s und ergibt die besten oberflächenaktiven Produkte.
Die Eigenschaften der nach dem Verfahren der
Erfindung erhaltenen Produkte ändern sich je nach der Beschaffenheit der Reaktionspartner und den
quantitativen Verhäitnissen, in denen sie eingesetzt werden, sowie mit den Reaktionsbedingungen.
Die äußerst vielseitig verwendbaren Produkte besitzen im allgemeinen ausgezeichnete Dispergierungs-,
Benetzungs-, Emulgier- und/oder Reinigungseigenschaften.
überdies sind die bei Verwendung von Äthylenoxyd entstehenden Produkte im allgemeinen in
Wasser und in vielen organischen Lösungsmitteln, wie Aceton, Methanol, Äthanol, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff,
Dimethylformamid und Benzol, gut löslich, dagegen in aliphatischen und cycloaliphatischen
Kohlenwasserstoffen unterschiedlich.
Die Produkte der Erfindung sind in ihren Reini-
gungseigenschaften im allgemeinen mit den üblichen Zusätzen für Reinigungsmittel verträglich. Beispiele
für diese Zusätze sind: Phosphate. Silikate, Borate. Carbonate. Sulfate. Alkalichloride und Natriumcarboxymethylcell
ulose.
Viele verschiedene Typen von bekannten oberflächenaktiven Stoffen sind, ob nun biologisch zersetzbar
oder nicht, im Gemisch mit den oberflächenaktiven Produkten nach der Erfindung verträglich.
Die folgende Tabelle gibt eine Übersicht über die Eigenschaften der oberflächenaktiven Produkte, die
gemäß den Beispielen 1 bis 4. 6. 7 und 9 bis 11 erhalten wurden.
Oberflächenspannung (Dyn/cm) bei 20 C der wäßrigen Lösungen neuer oberflächenaktiver Produkte
der Erfindung
Reaktionsgemisch aus: | Gewichts teile |
Oberflächenspannung in iiSB. bei | Gewicht | 1 | 0,01 | 0,1 | 1 | Spezi | 1,3753 | |
Beispie | des oberflächenaktiven Produkts in in 100 ml Wasser |
39,89 | 37,62 | 38,65 | fisches Gewicht |
|||||
Oleylamin | 40 | 0,001 | (20'-C) | |||||||
1 | Talg | 60 | 47,52 | 1,063 | 1,3942 | |||||
Äthylenoxyd | 200 | 37,35 | 37,42 | 40,01 | ||||||
Äthylendiamin | 12 | |||||||||
2 | Talg | 84 | 50,36 | 1,029 | 1,3690 | |||||
Äthylenoxyd | 200 | 39,99 | 35,10 | 36,46 | ||||||
Oleylamin | 40 | |||||||||
3 | Talg | 60 | 48,21 | 1,067 | 1,3828 | |||||
Äthylenoxyd | 200 | 40.0 | 37,9 | 38,5 | ||||||
p-Toluolsulfonamid | 29 | |||||||||
4 | Talg | 71 | 49,7 | 1,040 | 1,3659 | |||||
Äthylenoxyd | 200 | 38,29 | 36,68 | 38,68 | ||||||
Diäthanolamin | 21 | |||||||||
6 | Talg | 84 | 46,12 | 1,031 | 1,3735 | |||||
Äthylenoxyd | 162 | 39,3 | 38,8 | 40,0 | ||||||
Tallöl | 30 | |||||||||
7 | Talg | 70 | 50,7 | 1,054 | 1,3688 | |||||
Äthylenoxyd | 200 | 40,75 | 36,7 | 36,0 | ||||||
N-Dodecyl-mercaptan | 33 | |||||||||
9 | Talg | 67 | 51,5 | 1,033 | 1,3864 | |||||
Äthylenoxyd | 200 | 41,3 | 38,5 | 38,0 | ||||||
Phenol | 25 | |||||||||
10 | Talg | 75 | 55 | 1,032 | 1,3811 | |||||
Äthylenoxyd | 200 | 38,9 | 34 | 33,5 | ||||||
/^-Alanin | 24 | |||||||||
11 | Talg | 76 | 58,8 | 1,039 | ||||||
Äthylenoxyd | 200 | |||||||||
Die in der Tabelle aufgeführten Werte zeigen, daß die Produkte nach dem Verfahren der Erfindung
ausgezeichnete oberflächenaktive Eigenschaften haben.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
(Gruppe a)
60 Gewichtsteile Talg. 40 Gewichtsteile Oleylamin
60 Gewichtsteile Talg. 40 Gewichtsteile Oleylamin
(O - Ocladecenylamin) und 3 Gewichtsleile einer 50"/(iigen Kaliiimhydroxydlösung als Katalysator
werden in einen Druckkessel für die Oxyäthylierung gebracht.
Das Gemisch wird auf 110 bis 120 C erhitzt, und
nach vorheriger Entfernung der Luft und Spülen mit Stickstoff läßt man das Äthylenoxyd langsam
einströmen, wobei die Temperatur reguliert wird.
Die Menge des zugesetzten Äthylenoxyds beträgt 200 Gewichtsteile.
Die Reaktionsbedingungen und -zeiten werden nachstehend angegeben:
Zeit (in Minuten)
Temperatur (in 'C)....
Druck at (Manometer).
Druck at (Manometer).
0 | 15 | 25 | 35 | 45 | 55 | 65 |
100 | 120 | 129 | 130 | 132 | 145 | 148 |
0 | 2 | 3 | 3 | 4 | 4 | 4 |
Am Ende wird bei 50" C ein leichtes flüssiges öl entnommen, das sich beim Abkühlen in ein halbfestes Wachs
verwandelt, das in Wasser dispergierbar und in vielen organischen Lösungsmitteln löslich ist.
Beispiel 2
(Gruppe a)
84 Gewichtsteile Talg, 12 Gewichtsteile wasserfreies Äthylendiamin und 2,8 Gewichtsteile einer 50% igen
wäßrigen Kaliumhydroxydlösung als Katalysator werden in einen Druckkessel gebracht.
Man läßt das Gemisch mit 192 Gewichtsteilen Äthylenoxyd reagieren, indem man wie im Beispiel 1 verfährt.
Die Temperatur- und Druckänderungen, die während der Reaktion aufgezeichnet sind, werden nachstehend
angegeben:
Zeit (in Minuten)
Temperatur (in 0C)...,
Druck at (Manometer).
Temperatur (in 0C)...,
Druck at (Manometer).
0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 60 | 70 |
120 | 135 | 130 | 129 | 125 | 137 | 131 |
0 | 1,4 | 2,25 | 2,2 | 1,65 | 1,8 | 1,70 |
133
Am Ende wird ein djckes, gelbes bis braunes öl
(285 Gewichtsteile) bei 50 bis 60 C entnommen.
Das gefilterte, klare öl wird beim Abkühlen zu einer geschmeidigen, pastenartigen Masse, die in
Wasser emulgierbar und in vielen organischen Lösungsmitteln löslich ist.
Beispiel (Gruppe b)
60 Gewichtsteile Talg, 40 Gewichtsteile Oleylamid (Oleinsäureamid) und 3 Gewichtsteile einer 50"/oigen
wäßrigen Kaliumhydroxydlösung als Katalysator werden in einen Druckkessel gebracht.
45 Indem man wie im Beispiel 1 verfährt, werden
200 Gewichtsteile Äthylenoxyd allmählich zugesetzt.
Die folgenden Temperatur- und Druckänderungen wurden während der Reaktion aufgezeichnet:
Zeit (in Minuten)
Temperatur (in ° C)
Druck at (Manometer)....
0 | 10 | 20 | 40 | 50 | 60 | 70 | 75 | 85 | 90 |
110 | 120 | 125 | 128 | 126 | 125 | 132 | 140 | 145 | 150 |
0 | 1,4 | 1,6 | 1,6 | 1,7 | 2,1 | 2,6 | 2,6' | 3 | 0 |
Ein gelbes bis leicht braunes flüssiges öl wird bei 50 C entnommen. Bei Raumtemperatur (20 C) wird
das öl dicker; es löst sich gut in Wasser, ergibt klare Lösungen, und die Löslichkeit in organischen Lösungsmitteln
ist ebenfalls gut.
(Gruppe b)
71 Gewichtsteile Talg und 29 Gewichtsteile ρ-Ίϊο-luolsulfonamid
werden zusammen mit 3 Gewichtsteilen einer wäßrigen 5Oü/oigen Kaliumhydroxydlösung
als Katalysator in einen Druckkessel gebracht. Nachdem die Luft beseitigt und das Reaktionsgefäß mit Stickstoff gespült ist, läßt man das auf 120
bis 125 C erhitzte Gemisch mit 200 Gewichtsteilen Äthylenoxyd, das allmählich zugefügt wird, reagieren.
Die während der Reaktion aufgezeichneten Temperatur- und Druckänderungen sind folgende:
Zeit (in Minuten)
Temperatur (in ° C)
Druck at (Manometer)..
0 | 5 | 15 | 35 | 45 | 47 | 55 | 60 | 70 |
125 | 140 | 145 | 145 | 150 | 155 | 135 | 140 | 125 |
0 | 2 | 2,6 | 3,8 | 3,2 | 4,0 | 4,2 | 3,8 | 0 |
909 535-188 |
Nach beendeter Reaktion wird ein leichtes, bernsteinfarbenes
öl entnommen, das noch mit Wasserstoffperoxyd (0,5°/o einer 30"/oigen Lösung) gebleicht
werden kann.
Das Produkt ist in Wasser und in den meisten organischen Lösungsmitteln vollkommen löslich,
aber nur wenig löslich in Hexan und Petroläther.
Beispiel 5
(Gruppe c)
Nach der gleichen Arbeitsweise wie im Beispiel 1 lä!3t man 90 Gewichtsteile Talg und 10 Gewichtsteile
Monoäthanolamin mit 200 Gewichtsteilen Äthylenoxyd, das allmählich zugesetzt wird, in Gegenwart
von 3 Gewichtsteilen einer 50"/oigen Kaliumhydroxydlösung
reagieren.
Die Reaktion wird in ungefähr 90 Minuten beendet, wobei die Temperatur 150 C nicht überschreiten
darf.
10
Man erhält ein bei 50 C dickes, gelbes öl. das
durch Abkühlen dickflüssig wird. Das Produkt ist in Wasser emulgierbar und auch in gewöhnlichen
omanischen Lösungsmitteln löslich.
Beispiel 6
(Gruppe c)
IO
84 Gewichtsteile Talg und 21 Gewichtsteile wasserfreies Diäthanolamin werden zusammen mit 3 Gewichtsteilen
einer 50"/nigen Kaliumhydroxydlösimg als Katalysator in einen Druckkessel gebracht.
Man läßt das Gemisch, wie im Beispiel 1 beschrieben, mit 162 Gewichtsteilen Äthylenoxyd, das
allmählich zugegeben wird, reagieren.
Die während der Reaktion aufgezeichneten Temperatur- und Druckänderungen werden in folgender
2.0 Tabelle angegeben:
Zeit (in Minuten) .
Temperatur (in T)...
Druck at (Manometer).
Druck at (Manometer).
0 | 5 | 15 | 45 | 55 | 65 | 75 |
110 | 115 | 120 | 130 | 141 | 136 | .131 |
0 | 1,3 | 1,35 | 2,0 | 2,25 | 1,60 | 0,50 |
Man erhält ein durchsichtiges, blasses, gelbes, flüssiges Öl. Brechungsindex ηΐ. — 1,3659.
Das Produkt ist im wesentlichen frei von unverändertem Ausgangstriglycerid; es ist in Wasser und
vielen organischen Lösungsmitteln löslich.
(Gruppe d) 70 Gewichtsteile Talg, 30 Gewichtsteile Tallöl (mit
Zeit (in Minuten)
Temperatur (in "C)
Druck at (Manometer)
35
25 Gewichtsprozent Harzsäuren) und 3 Gewichtsteile einer 5()%igen Kaliumhydroxydlösung als
Katalysator werden in einen Druckkessel gebracht. Nach dem Ausspülen mit einem inerten Gas werden
200 Gewichtsteile Äthylenoxyd dem Gemisch allmählich zugesetzt, wobei die Temperatur geregelt
wird.
Die während der Reaktion aufgezeichneten Temperatur- und Druckänderungen werden in folgender
Tabelle angegeben:
0 | 15 | 30 | 45 | 60 | 76 | 80 | 90 | 100 |
HO | 130 | 150 | 155 | 160 | 168 | 177 | 160 | 175 |
0 | 1,9 | 1,9 | 2,8 | 2,8 | 3,9 | 4,2 | 4,2 | 4,1 |
Nach beendeter Reaktion wird ein klares, leichtes öl bei 50 C entnommen, das sich beim Abkühlen
in eine halbfeste Masse verwandelt. Das Produkt ist im wesentlichen frei von Ausgangsglycerid und
in Wasser und in vielen organischen Lösungsmitteln löslich.
(Gruppe d)
50 Gewichtsteile Talg und 50 Gewichtsteile ölsäure
werden zusammen mit 3 Gewichtsteilen einer 50"/()igen Kaliumhydroxydlösung als Katalysator in
einen Druckkessel gebracht.
Nachdem die Luft verdrängt und mit Stickstoff gespült wurde, läßt man das obige Gemisch, das auf
130 C erhitzt ist, mit 2(X) Gewichtsteilen Äthylenoxyd, das allmählich zugesetzt wird, reagieren.
Die Temperatur von 18OC wird nicht überschritten.
Nach beendeter Reaktion wird ein dickes, bernsteinfarbenes öl bei 50 C entnommen; es ist in
Wasser dispergierbar und in den meisten organischen Lösungsmitteln löslich.
B c i s ρ i e 1 9
(Gruppe e)
67 Gewichtsteile Talg, 33 Gewichtsteile N-Dodecyl-
mercaptan und 3 Gewichtsteile einer 50"/i>igen Kaliumhydroxydlösung
werden in einen Druckkessel
gebracht.
Die Luft wird evakuiert und der Druckkessel mit
Stickstoff gespült; dann läßt man 2(X) Gewichtsteile
Äthylenoxyd allmählich einströmen, fio Die folgenden Temperatur- und Druckänderungen
wurden während der Aufnahme des Äthylenoxyds
aufgezeichnet:
Zeit (in Minuten)
Temperatur (in "C)....
Druck at (Manometer).
Druck at (Manometer).
0 | 5 | 25 | 55 | 85 | 105 | 120 |
116 | 125 | 133 | 135 | 149 | 139 | 136 |
0 | 1,75 | 1,8 | 1,5 | 1,9 | 2,0 | 1,10 |
135
125
i 301816
Nach beendeter Reaktion wird bei M) bis 60 C ein flüssiges, klares, bernsteinfarbenes öl entnommen.
Bei Raumtemperatur bildet das Ul eine gelbe Paste, die in Wasser dispergierbar und in vielen
organischen Lösungsmitteln löslich ist.
Beispiel 10
(Gruppe f)
(Gruppe f)
75 Gewichtsteile Talg, 25 Gewichtsteile Phenol und 3 Gewichtsteile einer 50%igen Kaliumhydroxydlösung
als Katalysator werden in einen Druckkessel für die Oxäthylierung gebracht. Man verfahrt wie im
Beispiel 1, indem man 200 Gewichtsteile Äthylenoxyd allmählich zusetzt. Während der Reaktion wird
durch Kühlung erreicht, daß eine Temperatur von 175 C nicht überschritten wird.
Die Reaktion geht schnell vonstatten und ist nach Minuten beendet.
Man erhält ein klares, leichtes, bernsteinfarbenes
öl. Das Produkt ist im wesentlichen frei von dem Ausgangstriglycerid und in Wasser und in vielen
organischen Lösungsmitteln vollkommen löslich.
Be
spiel
(Gruppe g)
(Gruppe g)
76 Gewichtsteile Talg, 24 Gewichtsteile /i-Alanin
und 3 Gewichtsteile einer 500Oigen Kaliumhydroxydlösung
als Katalysator werden in einen Druckkessel gebracht.
Es wird wie im Beispiel 1 verfahren, 200 Gewichtsteile Äthylenoxyd werden allmählich zugesetzt. Die
während der Reaktion aufgezeichneten Temperatur- und Druckänderungen werden wie folgt angegeben:
Zeit (in Minuten)
Temperatur (in CC)....
Druck at (Manometer).
Temperatur (in CC)....
Druck at (Manometer).
10 | 30 | 55 | 80 | 90 | 95 | |
0 | 128 | 145 | 143 | 160 | 140 | 150 |
100 | 2,4 | 2,2 | 3,0 | 3,8 | 4,4 | 4,4 |
0 | ||||||
Am Ende der Reaktion wird ein klares, flüssiges, leichtes, rotes öl entnommen. Das Produkt ist in
Wasser dispergierbar und in vielen organischen Lösungsmitteln löslich.
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung von oberflächenaktiven Produkten, dadurch gekennzeichnet,
daß man eine oder mehrere organische Verbindungen, die aktive Wasserstoffatome
enthalten, nämlich Amine, Amide, Amino-Alkohole.
Carbonsäuren, Mercaptane, Phenole oder Aminosäuren mit einem oder mehreren Fettsäuretriglyceriden
mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen im Fettsäurerest und mit einem Alkylenoxyd, das
2 bis 4 KohlenstoiTalome enthält, gleichzeitig in Gegenwart eines alkalischen Katalysators, bei
einer Temperatur von 70 bis 200 C und einem Druck von 2 bis 50 at umsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man als Fettsäuretriglycerid Talg verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Verbindungen, die
aktive Wasserstoffatome enthalten, Äthylendiamin, Oleylamin, Oleylamid, p-Toluolsulfonamid,
Monoäthanolamin, Diäthanolamin, Tallöl, ölsäure,
n-Dodecyl-mercaptan, Phenol oder /Λ-Alanin
verwendet.
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