DE1518559C - Verfahren zur Herstellung von SuI fonsaureestern - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von SuI fonsaureesternInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung beträft ein Verfahren zur Herstellung neuer Sulfonsäureester der allgemeinen
Formel I
R1-O-SO8-CH2-CH2-O-R2 (I)
in der R1 und R2 aliphatische Kohlenwasserstoffreste
mit mindestens 6 C-Atomen sind.
Es wurde gefunden, daß man diese Verbindungen erhält, wenn man Vinylsulf ensäureester der allgemeinen
Formel II
R1 __ O — SO2 — CH = CH2
(H)
in Gegenwart basischer Mittel in an sich bekannter Weise mit Alkoholen der allgemeinen Formel III
anfallen, erhalten werden. In ihrer Eigenschaft als Weichmacher sei vor allem auf die gute Kältefestigkeit
hingewiesen, die sie den damit behandelten Kunststoffen verleihen. Außerdem haben die neuen Verbindungen
eine bemerkenswert niedere Viskosität, so daß sie auch aus diesem Grund anderen Weichmachern
anwendungstechnisch überlegen sind. Als Weichmacher haben die erfindungsgemäßen Sulfonsäureester
noch den weiteren Vorteil, daß sie den elektrisehen Widerstand des Kunststoffes erheblich herabsetzen,
so daß er sich weniger stark elektrostatisch aufladen kann.
Im folgenden sind Teile und Prozente Gewichtseinheiten.
R2-OH
(III)
umsetzt. ■'■...
Die für das Verfahren benötigten Ausgangsver- so bindungen (II) sind nach den Angaben der deutschen
Patentschrift 1 091104 erhältlich. Geeignete Verbindungen dieser- Art sind z. B.:
Vinylsulfonsäurehexylester, a5
Vinylsulfonsäure-2-äthylhexylester,
Vinylsulfonsäure-iso-decylester, Vinylsulfonsäure-iso-tridecylester,
Vinylsulfonsäure-3,5,5-trimethylhexylester.
Besonders vorteilhaft lassen sich die nach dem Verfahren der belgischen Auslegeschrift 634 902 in
situ aus Carbylsulfat und dem Alkohol (HI) hergestellten Vinylsulfonsäureester (II) verarbeiten, welche
mit einem weiteren Mol des Alkohols (III) in Gegenwart eines basischen Mittels zu (I) weiter reagieren.
Als definitionsgemäße Alkohole (III) eignen sich unter anderem aliphatische gesättigte oder ungesättigte,
verzweigte oder unverzweigte Alkohole wie Octanol, Äthylhexanol, Decanol, Isodecanol, Isotridecanol
und Oleylalkohol sowie weitere Fettalkohole pflanzlicher und tierischer Herkunft. Besonders hervorgehoben
seien Alkoholgemische, die man bei technischen Synthesen, z. B. nach dem Ziegler-Verfahren
oder bei der Oxosynthese erhält.
Nach der Reaktion gibt man das Gemisch in Wasser und setzt es zwischen 0 und 100° C, vorzugsweise bei
20 bis 6O0C, mit dem basischen Mittel, vorzugsweise mit konzentrierter Alkalilauge, so lange um, bis sich
ein konstanter pH-Wert zwischen etwa 7 und 14, vorzugsweise 8 und 12, einstellt. Man trennt die bei
dieser Reaktion entstehende organische Schicht ab und wäscht sie mit Wasser neutral, trocknet sie und
destilliert einen eventuellen Überschuß des Alkohols (III) unter möglichst schonenden Bedingungen im
Vakuum ab.
Häufig empfiehlt es sich, die Reaktion in Gegenwart eines inerten Lösungs- oder Verdünnungsmittels
vorzunehmen. Als solche eignen sich z. B. Kohlenwasserstoffe, wie Petroläther und Benzol, oder chlorierte
Kohlenwasserstoffe, wie, Methylenchlorid oder Dichloräthan.
Die erfindungsgemäß erhältlichen Sulfonsäureester I eignen sich hervorragend als Weichmacher für Kunststoffe,
insbesondere für Polyvinylchlorid. Hierfür werden solche Verbindungen bevorzugt, die aus
Carbylsulfat und Gemischen verschiedener Alkohole (III), wie sie in der Regel bei technischen Synthesen
Man versetzt eine Lösung aus 960 Teilen iso-Decanol und 1000 Teilen 1,2-Dichloräthan unter
Kühlung und intensivem Rühren bei 15 bis 200C im
Verlauf von etwa 7 Minuten mit 564 Teilen technischem Carbylsulfat und trägt das Umsetzungsgemisch
unmittelbar danach in eine Mischung aus 1500 Teilen Wasser und 1500 Teilen Eis ein. Dieses Gemisch
wird mit etwa 480 Teilen 50%iger Natronlauge ver-(
setzt und etwa 1 Stundejjjei 30 bis 400C gehalten.'
Danach trennt man die organische Schicht ab, zieht das Lösungsmittel unter vermindertem Druck ab und
läßt den Rückstand mit etwa 2 Teilen Ätznatronpulver bei 20 bis 5O0C reagieren. Nach etwa 4 Stunden
wird eine Permanganatlösung von einer methanolischen Lösung dieses Gemisches nicht mehr entfärbt,
wonach man es mit Wasser neutral wäscht, trocknet und bei 60 bis 7O0C bei 0,5 (Sumpftemperatur bis
15O0C) Torr von dem überschüssigen iso-Decanol
durch Destillation befreit. Zurück bleibt der iso-Decyloxyäthansulfonsäure-iso-decylester
als farbloses öl der Dichte d — 0,960, des Brechungsindex n%
= 1,4544 und der Viskosität V = 42 cP bei 200C. Die Ausbeute beträgt 81%. bezogen auf Carbylsulfat.
60 Teile Polyvinylchlorid und 1 Teil Bleistearat (als Stabilisator) wurden
A. mit 40 Teilen des Verfahrensproduktes des Beispiels 1 und .
B. mjt 40. Teilen eines handelsüblichen Weichmachers,
einem Alkylsulfonsäurekresylester mit durchschnittlich 15 C-Atomen im Alkylrest,'
in üblicher Weise plastifiziert und zu Folien verarbeitet.
Die Kältebruchtemperatur lag vor und nach künstlicher Alterung (lltägige Lagerung bei 9O0C) der
Folien im Falle A bei —50 bis -550C und im Falle B
bei —25 bis -3O0C. Diese Werte wurden nach der
in »Kunststoffe«, Bd. 28 (1938), S. 171, angegebenen Methode ermittelt.
Der spezifische Widerstand der Folie A betrug 7,0-10», der der Folie B 3,6 .10" Ohm · cm (bei
25°C).
Der reine Weichmacher A hatte bei 200C die Viskosität
42 cP, der entsprechende Wert für den Weichmacher B lag bei 100 bis 113 cP (jeweils gemessen
nach DIN 51550).
Für Folien aus einem Material, bestehend aus 75 Teilen Polyvinylchlorid, 1 Teil Bleistearat und
25Teilen C des Verfahrensproduktes aus Beispiell
und D des unter B genannten Weichmachers sind die entsprechenden Werte für
die Kältebruchtemperatur
-20bis-25°CbeiC,
-5 bis O0C bei D5
-20bis-25°CbeiC,
-5 bis O0C bei D5
den spezifischen Widerstand
2,7 · 1012 bei C,
7,7 · 1014 bei D (jeweils Ohm
2,7 · 1012 bei C,
7,7 · 1014 bei D (jeweils Ohm
cm).
Auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise erhält man aus 564 Teilen Carbylsulfat und 864 Teilen 3,5,5-Trimethylhexanol
den iso-Nonyl-oxyäthansulfonsäureiso-nonylester
in einer Ausbeute von 77 %> bezogen auf Carbylsulfat. Die Dichte dieser Verbindung beträgt
d = 0,975.
Wie im Beispiel 1 beschrieben, erhält man aus 1200 Teilen iso-Tridecanol und 564 Teilen Carbylsulfat
den iso-Tridecyloxyäthansulfonsäure-iso-trihexylester
in einer Ausbeute von 84°/0 der Theorie, bezogen auf Carbylsulfat. Dichte d — 0,951.
Ein Gemisch aus 450 Teilen Isodecylvinylsulfonsäureester,
320 Teilen Isodecanol und 2 Teilen Ätznatronpulver wird 4 Stunden lang auf 500C erwärmt,
danach neutral gewaschen, getrocknet und bei 60 bis 700C und 0,5 Torr von den hierbei flüchtigen Bestandteilen
befreit. Zurück bleibt der iso-Decyloxyäthansulfonsäure-iso-decylester,
der die im Beispiel 1 angegebenen Kenndaten aufweist.
Der iso-Decylvinylsulfonsäureester wurde nach dem
Verfahren der deutschen Patentschrift 1 091104 aus /J-Chloräthansulf ochlorid und Natrium-iso-decylat her-
Lo gestellt.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung von Sulfonsäureestern der allgemeinen Formel IR1 — O — SO2 — CH2 — CH2 — O — R2 (I)in der R1 und R2 aliphatische Kohlenwasserstoffreste mit mindestens 6 C-Atomen sind, dadurch zo gekennzeichnet, daß man Vinylsulfonsäureester der allgemeinen Formel IIR1 — O — SO2 — CH = CH2 (II)in Gegenwart basischer Mittel mit Alkoholen der allgemeinen Formel III ,R2-OH ~ (III)in an sich bekannter Weise umsetzt.
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