DE1467550C - Verwendung von waschaktiven Sulfonaten in Reinigungsmitteln - Google Patents
Verwendung von waschaktiven Sulfonaten in ReinigungsmittelnInfo
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Description
Die Erfindung betrifft die Verwendung von waschaktiven Sulfonaten, die durch Kondensation einer
durch Polymerisation des 4-Methylpenten-l erhaltenen,
nahezu völlig aus einer 2-IsobutyIen-6-methylhepten-1 bestehenden Fraktion in an sich bekannter
Weise mit Benzol in Gegenwart eines alkylierenden Katalysators und Sulfonierung des Kondensationsproduktes hergestellt worden sind, in Reinigungsmitteln.
Die gemäß der Erfindung verwendeten Alkylbenzolsulfonate sind, obgleich sie eine verzweigte Kette aufweisen,
leicht biologisch abbaubar, was für die Verwendung in Reinigungsmitteln von großer Bedeutung
ist. Es wurde erstmals erkannt, daß ein verzweigtkettiges Alkylbenzolsulfonat biologisch abbaubar ist,
nämlich das durch Polymerisation des 4-Methylpenten-l erhaltene Benzolsulfonat mit 2-Isobutylen-6-methyIhepten-Kette.
Dieses Alkylbenzolsulfonat ist außerdem sehr einfach und preiswert herstellbar.
Das 4-Methylpenten-l kann in Gegenwart eines Katalysators polymerisiert werden, der aus Hydriden
von Beryllium, Aluminium, Gallium und indium und Derivaten solcher Hydride bestehen kann, bei denen
eines oder mehrere der Wasserstoffatome des Hydrids durch Alkyi- oder Arylradikale ersetzt ist. Die Polymerisation
des 4-Methylpenten-l wird unter solchen Bedingungen ausgeführt, daß vorwiegend das dimere
2-Isobutyl-6-methylhepten-l gebildet wird. Geeignete Bedingungen für die Herstellung des Dimeren sind
eine Temperatur im Bereich von 1000C bis 350° C und
ein Druck im Bereich von 7,1 bis 248,5 kg/cm2. Vorzugsweise wird das 4-Methylpenten-l in Gegenwart
eines Aluminiumtrialkyls, wie beispielsweise AIuminiumtriäthyl
oder Aluminiumtributyl, polymerisiert.
Das Ausgangsprodukt kann aus reinem 4-Methylpenten-l bestehen oder andere Komponenten in verhältnismäßig
kleinen Mengen enthalten. Diese anderen Komponenten können andere Olefine, wie beispielsweise
andere 4-Methylpentene oder n-Hexene, sein. Diese Komponenten, die in kleinen Mengen, d. h.
nicht mehr als 25 Gewichtsprozent, vorhanden sind, können in. Gegenwart des verwendeten Katalysators
polymerisiert werden und in der Folge zu Verbindungen in dem Bereich Ci2-C18 führen, welche in der
für die Alkylierung des Benzols verwendeten Fraktion vorhanden sind. Ein geeignetes Ausgangsprodukt ist
das Produkt, das durch Dimerisieren von Propylen.in
Gegenwart eines Katalysators erhalten wird, der aus auf einer wasserfreien Kaliumverbindung, wie beispielsweise
Kaliumcarbonat, dispergiertem Natriummetall besteht. Die gewünschte C12-C18 Olefinfraktion
wird aus dem Polymerisationsprodukt zweckmäßigerweise durch fraktionierte Destillation gewonnen.
Niedrigere Olefine werden in die Polymerisationsstufe zurückgeführt.
Die gewonnene Olefinfraktion wird mit Benzol in
Gegenwart eines geeigneten Alkylierungskatalysators, wie beispielsweise Aluminiumchlorid, Borfluorid oder
wasserfreiem Fluorwasserstoff, kondensiert. Die Kondensation wird zweckmäßigerweise in der flüssigen
Phase bei einer Temperatur in dem Bereich von — 20 bis 100°C ausgeführt. Ein weiterer geeigneter
Alkylierungskatalysator ist ein halogeniertes Metalloxyd,
wie es in der deutschen Auslegeschrift 1 443 451 beschrieben ist.
Nach Abtrennung des Katalysators wird tias Alkyükt
fraktioniert, j r/i nicht umgesetztes
Benzol für den Rücklauf, eine kleine Menge einer hohen Alkylatfraktion und ein Destillat eines Reinigungsmittelalkylats
zu gewinnen. Es wird auch eine kleine Menge eines schweren Restalkylats gebildet.
Das Reinigungsmittelalkylatdestillat, das nach dem hier beschriebenen Verfahren erzeugt ist, wird in üblicher Weise sulfoniert. Die Sulfonierung wird zweckmäßigerweise mit Schwefelsäure oder Schwefeltrioxyd bewirkt. Die gebildete freie Sulfonsäure wird ίο anschließend neutralisiert.
Das Reinigungsmittelalkylatdestillat, das nach dem hier beschriebenen Verfahren erzeugt ist, wird in üblicher Weise sulfoniert. Die Sulfonierung wird zweckmäßigerweise mit Schwefelsäure oder Schwefeltrioxyd bewirkt. Die gebildete freie Sulfonsäure wird ίο anschließend neutralisiert.
Das beschriebene Verfahren ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung, weswegen darauf kein
Patentschutz angestrebt wird.
Es wurde ein Aluminiumtriäthylkatalysator (0,45 Mol) in einen 1 Liter fassenden Autoklav gegeben
und 4-Methylpenten-l mit einem unterstützenden Druck von Stickstoff von 500 psig (35 atü) in den
Autoklav geleitet. Die Temperatur wurde auf 160° C erhöht und der Druck durch Zusatz von weiterem
4-Methylpenten-l auf 1500 psig (105 atü) gebracht.
Der Inhalt des Autoklavs wurde 18 V2 Stunden geschüttelt
und dann in Trockeneisfallen entleert. Das gekühlte Produkt wurde destilliert und lieferte eine
Fraktion, die hauptsächlich aus überschüssigem 4-Methylpenten-l zusammen mit etwas Octenprodukt
bestand, eine Fraktion, die nahezu völlig aus 2-Isobutyl-6-methylhepten-l
(184 g) bestand, und einen Rest, welcher in den Reaktor zurückgegeben wurde, der dann wieder unter Druck gesetzt wurde und die
Reaktion I6V4 Stunden wiederholt. Die Produkte des
zweiten Versuchs v/urden wie vorher gekühlt und destilliert, wobei 205 g einer Dimerfraktion anfielen,
die nahezu völlig aus 2-Isobutyl-6-methylhepten-l bestand.
Die Masse der Dimerfraktion wurde zur Alkylierung von Benzol verwendet, wobei wasserfreier Fluorwasserstoff
in der üblichen Weise als Katalysator verwendet wurde. Das Molverhäitnis von Benzol zu
Dimerem betrug 20:1. Der wasserfreie Fluorwasserstoff
wurde abgetrennt und restliche Spuren mit wäßriger KOH ausgewaschen. Das organische Produkt
wurde fraktioniert, um nicht umgesetztes Benzol als Destillat zurückzugewinnen. Der Rest wurde weiter
fraktioniert, um ein leichtes, unter 280°C siedendes Alkylat, ein bei 280 bis 305° C siedendes Reinigungsmittelalkylat
und einen schweren, oberhalb 3050C siedenden Alkylatrest zu gewinnen. Die Ausbeuten
dieser Hauptprodukte, ausgedrückt durch die verbrauchte Dimerfraktion, sind in der unten folgenden
Tabelle angegeben
Das Reinigungsmittelalkylat wurde in einer bekannten V/eise in das Natriumsulfonat umgewandelt
und auf seine biologische Abbaubarksit geprüft. Das Sulfonat wurde in einen Abwasssrabünß gegeben, der
vorher nicht mit dem.RemigLngsmiUsl in Berührung
gewesen war. Nach Belüftung wurde d-sr verbleibende Anteil des ursprünglichen aktiven Mittels gemessen.
Die Tabelle zeigt die erzielten Ergebnisse.
Der Inkubaiionstest zeigU eine gewisse Induktionszeit, der ein schnelles Anwachsen der Geschwindigkeit
i?es biologischen Abbaues üas uilfonais folgte,
Produktausbeute
g/100 g verbrauchtes Dimer
Leichtalkylat
(Kp. <280°C)
Reinigungsmittelalkylat .
(Kp. 280 bis 3050C) ...
Schweralkylat
Schweralkylat
(Kp. >3O5°C)
7,0
122,9
19,0
| 16 | ι 23 | Biologische Zeit 26 |
Abbaufähigkeit (Tage) 33 |
54 | 79 | |
| Belüftung (°/0 verbliebenes aktives Mittel) | 88,5 76 |
. 86 ! 74,5 |
5,3 | ■ Γ 55 ■ 5,3 |
I 6,3 i. |
11,3 |
| Inkubation (% verbliebenes aktives Mittel) |
Der Belüftungstest zeigte eine Induktionszeit von 21 Tagen, worauf das Sulfonat langsam bis zum
Tage 51 abgebaut wurde. Am Tage 54 wurde frisches Sulfonat zugesetzt. Dann wurde nur eine Induktionszeit von 10 Tagen beobachtet, und danach wurde das
Sulfonat schnell abgebaut. Die bezeichnendste Besonderheit des Tests war das Endniveau, auf welches
das Sulfonat abfiel. Am zweitwichtigsten war die Geschwindigkeit, mit welcher der Abbau stattfand, und
am wenigsten wichtig war die beobachtete Induktionszeit. Die Induktionszeit ist wahrscheinlich dadurch zu
erklären, daß nichtakklimatisierter Abwasserabfluß bei dem Test verwendet wurde. Diese Ansicht bekommt
noch mehr Gewicht durch die Ergebnisse, die bei Zusatz der zweiten Charge frischen Sulfonats am
Tage 54 erzielt wurden. Die Induktionszeit wurde mehr als halbiert und die Abbaugeschwindigkeit erhöht.
Bei einem Vergleichstest unter Verwendung eines Sulfonats, das aus Propylentetrameralkylat hergestellt
wurde, mit akklimatisiertem Abwasserabfluß war nach 21 Tagen die Menge verbliebenes Sulfonat bei dem
Inkubationstest 29,4°/0 und die bei dem Belüftungstest
37°/0. Dadurch ist gezeigt, daß das gemäß der Erfindung
verwendete Alkylat ein biologisch besser abbaubares Reinigungsmittel bildet.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verwendung von waschaktiven Sulfonaten, die durch Kondensation einer durch Polymerisation des 4-Methylpenten-l erhaltenen, nahezu völlig aus einer 2-IsobutyIen-6-methylhepten-l bestehenden Fraktion in an sich bekannter Weise mit Benzol in Gegenwart eines alkylierenden Katalysators und Sulfonierung des Kondensationsproduktes hergestellt worden sind, in Reinigungsmitteln.
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