DE1518557A1

DE1518557A1 - Verfahren zur Herstellung von Sulfonsaeuren

Info

Publication number: DE1518557A1
Application number: DE19651518557
Authority: DE
Inventors: Marrian Stanley Frederic
Original assignee: British Hydrocarbon Chemicals Ltd
Current assignee: British Hydrocarbon Chemicals Ltd
Priority date: 1964-05-27
Filing date: 1965-05-25
Publication date: 1969-02-20
Also published as: NL6506488A; GB1089136A; BE664560A; FR1558260A; US3423454A

Description

DR.-ING. VON KREISLER DR.-ING. SCHONWALD DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES DR. EGGERT DIPL.-PHYS. GRAVE

KÖLN 1, DEICHMANNHAUS

Köln, den 3.5.1965

?u/Ax

British Hydrocarbon Chemicals Limited.

3DeTon.ah.ire House, Mayfair Place« Piccadilly, London, W«1 (England)*

▼erfahren zur Herateilung τοη Sulfosäuren.

Die Herstellung Ton Sulfonsäuren durch Umsetzung von Kohlenwasserstoffen mit Sehwefeldioxyd und Sauerstoff in einer Sulfexydationsreaktion ist bereits bekannt· Bei der Reaktion wird Schwefelsäure als Nebenprodukt gebildet, deren praktische und wirtschaftliche Abtrennung Ton der gebildeten Sulfonsäure schwierig ist·

Segenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Sulfonsäuren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man aliphatisch* Kohlenwasserstoffe mit wenigstens 8 C-Atomen im Molekül mit Schwefeldioxyd und Sauerstoff in einer SuIfoxydationareaktion umsetzt, die in Gegenwart eines organischen iösungsmittels für die Sulfonsäure durchgeführt wird, das unter den SuIfoxydationabedingungen im wesentlichen inert ist, und eine Lösungsmittel-Kohlenwasserstoff-Phase, die den größten Teil der Sulfonsäure enthält, τοη einer Schwefelsäurephase abtrennt.

Besonders geeignet als Ausgangsmaterialien sind Normalparaffine, wobei die Terwendung τοη langkettigen Paraffinen beTorzugt wird« Ss wurde festgestellt, daß bei aliphatischen Kohlenwasserstoffen mit 7 oder weniger C-Atomen im Molekül keine brauchbare Trennung der Sulfonsäuren τοη der Schwefelsäure

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bei Zusatz von organischen Lösungsmitteln, s.B. Tetrachlorkohlenstoff, zur SuIfOxydation stattfindet·

Zu den bevorzugten organischen Lösungsmitteln gehören mehrfach halogenierte niedere Kohlenwasserstoffe, die am zweckmäßigsten 1-2 C-Atome und wenigstens 2 Chloratome im Molekül enthalten können« Beispiele hierfür sind Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Tetraohloräthan und 1,2-Diohloräthan. Es wurde gefunden, daß bei Durchführung der Sulfoxydationsreaktion in (legenwart dieser Lösungsmittel das erhaltene Reaktionsprodukt sich in zwei Phasen trennt, nämlich eine Lösungsmittel-Kohlenwasserstoff -Phase, die den größten Teil der Sulfonsäure enthält, und eine Schwefelsäurephase, die sich leicht τοneinander trennen lassen. Durch Entfernung der Schwefelsäurephase wird das Reaktionsprodukt, die Sulfonsäure, wenigstens rom größten feil der Schwefelsäure befreit·

Abgesehen von der Anwesenheit des Lösungsmittels werden übliche Reaktionsbedingungen für die SuIfOxydationsreaktion gemäß der Erfindung angewendet. Die Reaktion kann durch Bestrahlung der Beaktionsteilnehmer mit aktinischem Licht oder durch die Anwesenheit eines schweren Salzes einer organischen Säure, wie in der britischen Patentanmeldung 21 423/64 der Anmelderin beschrieben, oder durch Verwendung von organischen Säuren, wie in der britischen Patentanmeldung 24 $26/64 der Anmelderin beschrieben, ausgelöst werden«

Bas Verfahren ist besonders geeignet für die Herstellung von Sulfonsäuren zur Verwendung bei der Herstellung von Alkansulfonatdetergent!en durch SuIfOxydation von Paraffinen. Durch Neutralisation der Säuren in der Lösungsmittel-Kohlenwasserstoff -Schicht entweder vor oder nach Extraktion mit Wasser wird ein Detergenssulfonat mit annehmbar niedrigem Sulfatgehalt erhalten, ohne daß kostspielige Verarbeitungsstufen erforderlich sind, um den Gehalt des Produkts an anorganischem Salz zu senken. Die Lösungsmittel-Kohlenwasserstoff-Schioht kann nach Extraktion der Säuren mit Wasser, gegebenenfalls nach einer Trocknung, in die Sulfoxydations-

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reaktion surüekgeführt werden«

Beispiel 1

Sin« O^-O^-Vormalparafflnfraktion, die in Chloroform bei einem TolumenTerhältnls τοη Lösungsmittel su Paraffin τοη 1t2 gelöst war, wurde bei 25⁰O Bit einem Gemisch von. 2 Tel*--feilen gaeförmigem Schwefeldioxyd und 1 feil Sauerstoff sulfoxydiert» Das Eeaktionsgemieeh wurde mit einer Lafepe bestrahlt, die sowohl Ultrariolettlicht als auch sichtbares Lieht emittierte. Ten der reagierenden Phase sehied sich eine untere Schicht ab, die abgesogen und auf den Gehalt an Schwefelsäure und Sulfonsäure analysiert wurde· Nachdem der stationäre Zustand erreicht war» wurde festgestellt, daß die sich abscheidende dichtere Säure 77Jt der im öeaamtresktionsprodukt Torhandenen Schwefelsäure en»hielt, während die obere Schicht aus Lösungsmittel und Kohlenwasserstoff 88ji der gebildeten Sulfonsäura enthielt.

Wenn die Reaktion mit dem gleichen Einaat«material, jedoch ohne Lösungsmittel durchgeführt wurde, enthielt die untere Sohicht 75% der gebildeten Schwefelsäure und die obere Kohlenwasserstoffsohioht nur 5OJi der gebildeten Sulfonsäure·

Beispiel 2

Sie in Beispiel 1 beschriebene Sulfoxidation wurde mit dem gleiohen Einsat»material unter den gleiohen Bedingungen, jedoch unter Zusatz τοη Tetrachlorkohlenstoff an Stelle Ton Chloroform bei einem Verhältnis Ton Lösungsmittel zu Paraffin τοη 2i1 wiederholt. Die sich abscheidende untere Säuresehioht enthielt in diesem Fall 78jC der gebildeten Schwefelsäure, und die obere Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel-Schicht enthielt der im System gebildeten Sulfonsäure·

Bei verwendung τοη fetraohloräthan an Stelle Ton Tetrachlorkohlenstoff wurden ähnliche Ergebnisse erhalten.

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Sulfox/dationeYereuohe wurden unter den in Beiepiel 1 genannten Bedingungen, jedooh Mit unterschiedlichen Terhältnieaen τοη Löeungeiaittel «u C^-C^-Paraffin durchgeführt· Die Ergebnisse eind in der folgenden tabelle susejuteftgeeteilt.

Löeung·- mittel	Tel.-Ter- hältni· Lö*ung·« eittel su o_1e-o₁₃- Paraffin	©«bil dete aktiv· Sttbetani»	i. der gebil deten Sehwe- felelu- re in der un teren Sohieht	JS der gebil deten SuIfon- eäure in der •bereA Sehieht
OhloroforH	2 t 1 1i 1 1 ι 2	9f8 19»·	59 66 77	100 87 88
fetrmohler- kohlenetoff	2 « 1 1 t 1 1 t 2	13·« 25,4 38,2	78 84 83	90 75 70

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Claims

f t t int mi prüohi

1.) Verfahren mir Herstellung τοη SuIf onsäuren, dadurch gekennzeichnet, dass van. aliphatisch· Kohlenwasserstoffe mit wenig·ten» 8 Kohlenstoffatomen mit Sohwefel~ dioxyd und Sauerstoff in einer SuIfoxydierunger»afction tutettst, die in Gegenwart eines organischen, unter den SuIf oxy dierungs bedingungen im wesentlichen inertem !lösungsmittel¹ für die Sulfoneäurt durchgeführt wird, und dass man eine Lusungsmittel-Xiohlenwasserstoff-Blase, die den grSssten Teil der Sulfoneäure enthält, τοη einer Schwefelsäurephase abtrennt·

2·) ferfahren nach Anspruch-1, dadurch gekennseiohnet, dass als organische lösungsmittel polyehlorierte niedere Kohlenwasserstoff· verwendet werden·

3·) Terfahren nach Ansprüchen 1-2, dadurch gekennseiohnet, dass chloriert· Kohlenwasserstoffe mit 1 oder 2 Kohlenstoff at omen und wenigstens 2 Ohioratomen verwendet werden.

4·} Terfahren nach Ansprüchen 1-3» dadurch gekennzeichnet, dass als chlorierte Kohlenwasserstoffe Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Tetrachloräthan oder 1,2-Diohlorätaan verwendet werden«

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