DE1568311B2 - Verfahren zur Herstellung waschaktiver höherer Alkenylsulfonate - Google Patents
Verfahren zur Herstellung waschaktiver höherer AlkenylsulfonateInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
waschaktiver höherer Alkenylsulfonate durch Neutralisation und Hydrolyse von Sultonen oder von
durch Sulfonieren höherer «-Monoolefine erhaltenen sultonhaltigen Sulfonierungsprodukten mit heißer Natriumhydroxidlösung.
Die Sulfonierung langkettiger oc-Olefine mit beispielsweise
12 bis 20 Kohlenstoffatomen und anschließende Hydrolyse und Neutralisation zu Salzen von
Alkenylsulfonsäuren und Oxyalkansulfonsäuren ist z. B. aus der N-OS 64 07 958 bekannt. Zur Sulfonierung
wird bei diesen Verfahren ein mit einem inerten Gas wie Luft verdünnter Strom von Schwefeltrioxid
mit dem a-Olefin zusammengebracht, wobei ein viskoses saures Produkt erhalten wird, das aus etwa
Gewichtsprozent Alkenylsulfonsäuren und 65 Gewichtsprozent Sultonen besteht und nach der folgenden
Reaktion erhalten wird:
Alkensulfonsäuren:
R1V2R3C — CH2 — CH = CHSO3H
Sultone:
R1R2R3C — CH — CH1- CH2
G-SO2
oder
R1R2C — CH2 — CH2 CH2
O —SO2
wobei R1 ein Alkylrest und R2 und R3 Alkylreste oder
Wasserstoffatome sind. Das sulfonierte Produkt wird dann z. B. mit einer starken wäßrigen Alkalilösung
hydrolysiert und neutralisiert, wobei die Sultone zu Oxyalkansulfonsäuren hydrolysiert werden.
Das erhaltene neutralisierte Produkt hat jedoch eine verhältnismäßig geringe Waschkraft, die in gewissem
Maße durch »Entölen« oder Entfernung von, bezogen auf den Gehalt an organischen Substanzen, z. B. 15
bis 25% wasserunlöslicher Stoffe verbessert werden kann. Ein derartiges Entölen ist jedoch ein aufwendiges
und zu Verlusten führendes Verfahren.
Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein neues Verfahren vorzuschlagen, mit dem
die direkte Herstellung eines äußerst wirksamen Waschrohstoffes aus dem Sulfonierungsprodukt eines
Olefins ermöglicht wird, ohne daß eine Entölungsstufe erforderlich ist und bei dem man sehr wirtschaftlich
und kontinuierlich arbeiten und die Gefahr von Korrosionen der Anlage ausschalten kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird so vorgegangen, daß man das zu neutralisierende Produkt vor der Behandlung
mit heißem wäßrigen Natriumhydroxid bei einer Temperatur von 10 bis 1000C, insbesondere 25
bis 6O0C, mit einer mindestens 60%igen, insbesondere
90- bis 97 %igen, konzentrierten Schwefelsäure versetzt, wobei in der Mischung weniger als 10 Gewichtsprozent
Wasser, bezogen auf das Sulfonierungsprodukt, vorhanden sein soll.
Durch diese Maßnahme wird überraschenderweise erreicht, daß das Verhältnis von wasserunlöslichen,
pentanlöslichen organischen Stoffen zu organischen Waschaktivstoffen wesentlich verringert wird, und
zwar beispielsweise um mehr als die Hälfte oder mehr als 75%. Das Ausmaß dieser Verringerung hängt
unter sonst gleichen Bedingungen von der Menge an nicht umgesetzten Alkanen oder sonstigen als Verunreinigung
im Ausgangsolefin enthaltenen gesättigten oder nicht reagierenden Stoffen ab. Wenn beispielsweise
das als Ausgangsmaterial verwendete Olefingemisch einen niedrigen Alkangehalt hat, ist das Verhältnis
von wasserunlöslichen pentanlöslichen organischen Stoffen, die häufig auch als »freies Öl« bezeichnet
werden, zu dem aktiven sulfonierten organischen Waschrohstoff im erhaltenen Produkt im allgemeinen
geringer als 1:10 und vorzugsweise geringer als 0,7: 10, wie 0,2: 10. Das erfindungsgemäß erhaltene
Produkt kann nach einfacher Behandlung mit einer Base direkt und ohne Entölung als Waschrohstoff
verwendet werden, dessen Eigenschaften genauso gut
oder besser als die Eigenschaften der normalen handelsüblichen Waschrohstoffe sind. Wenn dieses Verhältnis
von freiem Öl zu Waschaktiystoff auf Basis der Nichtalkanbestandteile des freien Öls berechnet wird,
ist es sogar noch niedriger, da die nicht reagierenden Alkane, welche den Prozeß wahrscheinlich ohne wesentliche
Veränderungen durchlaufen, im allgemeinen einen großen Teil des gesamten freien Öles in den
erfindungsgemäßen Produkten ausmachen.
Ein weiterer überraschender Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens beruht darauf, daß man als Ausgangsmaterial
Olefinmischungen mit einem verhältnismäßig hohen Gehalt an Alkanen und sonstigen gesättigten
oder nicht reagierenden Stoffen verwenden kann und dabei Produkte mit erstaunlich hoher Waschwirkung
trotz eines hohen Gehaltes an freiem Öl erhält. Die Anwesenheit der nicht umgesetzten Alkane
im Produkt verringert zwar die Schaumkraft des Waschrohstoffes, jedoch hat sie keine merkbar nachteilige
Wirkung auf seine Waschkraft. In diesen Produkten ist das Verhältnis von Nichtalkansubstanzen
im freien Öl zu den sulfonierten Waschaktivstoffen sehr gering, d. h., es liegt in der gleichen Größenordnung
wie bei Waschrohstoffen, die aus reineren Olefinschnitten hergestellt sind. Durch die überraschende
Feststellung des geringen Einflusses der Alkane auf die Qualität des Produktes ist es nunmehr möglich,
verhältnismäßig unreine und daher billige Olefinmischungen als Ausgangsmaterial zu verwenden, wobei
diese Waschrohstoffe gerade wegen ihrer geringen Schaumkraft besonders gut für die Verwendung in
automatischen Waschmaschinen geeignet sind. Auch die weiteren Eigenschaften des nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren hergestellten Produktes, wie hohe Reinigungswirkung und Emulgierbarkeit, tragen zu
der ausgezeichneten Verwendbarkeit als Wasch- und Reinigungsmittel bei.
Die zu sulfonierenden Olefine sind ungesättigte Kohlenwasserstoffe mit etwa 5 bis 30 Kohlenstoffatomen
der Strukturformel R1CH = CHR2; es können
auch Mischungen von Alkenen mit verschiedenem Molekulargewicht verwendet werden, z. B. Mischungen
von geradkettigen primären Alkenen. Geeignete Alkene sind beispielsweise Amylen, Hexen, Nonen,
Dodecen, Tetradecen, Hexadecen, Heptadecen, Octadecen, Docosen oder Pentacosen sowie deren Mischungen.
Besonders bevorzugt sind geradkettige Alkene mit einer endständigen Doppelbindung mit
8 bis 25 Kohlenstoffatomen im Molekül. Außer diesen «-Olefinen können auch sekundäre Olefine oder
Olefine mit innenständiger Doppelbindung, Diolefine, Cycloolefine, Aromaten, Naphthene und, wie oben
erwähnt, Alkane sulfoniert werden. Monoolefine, R1CH = CHR2 sind zweckmäßig zu mindestens 3/4,
vorzugsweise mehr als s/e unc* insbesondere mehr als
9/io, im Ausgangsmaterial vorhanden. Die besten Ergebnisse
werden erhalten, wenn der Hauptanteil, z. B. mehr als 70 % und vorzugsweise mindestens 90 %, des
Ausgangsmaterials aus a-Olefinen besteht. Besonders bevorzugt sind Olefine mit 12 bis 21 Kohlenstoffatomen
im Molekül, da sie Alkenylsulfonate mit ausgezeichneten Wascheigenschaften ergeben. Besonders
gute Schaum- und Wascheigenschaften werden bei einem Ausgangsmaterial erzielt, in dem die «-Olefine
im wesentlichen aus Verbindungen mit 15 bis 18 Kohlenstoffatomen bestehen. Ausgangsmaterialien mit
mehr als 15 % Olefinen mit 19 und 20 Kohlenstoffatomen zeigen nicht so gute Gebrauchseigenschaften
wie die aus einem Schnitt mit 15 bis 18 Kohlenstoffatomen im Molekül hergestellten Produkte.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird vorzugsweise so vorgegangen, daß man so viel Schwefelsäure
zusetzt, daß die Mischung, bezogen auf das Sulfonierungsprodukt, weniger als 3 Gewichtsprozent Wasser
und 2 bis 300 Gewichtsteile Schwefelsäure je 100 Gewichtsteile Sulfonierungsprodukt enthält.
Ferner ist es zweckmäßig, wenn man ein viskoses ίο Sulfonierungsprodukt verwendet, das durch Umsetzung
von gasförmigem, mit mindestens 5 Volumenteilen Intergas verdünnten Schwefeltrioxid und flüssigen
höheren «-Olefinen in einem Molverhältnis von 0,5:1 bis 1,3 :1 unter wasserfreien Bedingungen und
unter 6O0C kontinuierlich erhalten worden ist, und daß man die Schwefelsäure dem Sulfonierungsprodukt
kontinuierlich zuführt und hierbei die Temperatur unter 700C hält und die Behandlung weniger als
1 Stunde durchführt.
Da im allgemeinen die Sulfonierungstemperatur möglichst niedrig gehalten werden soll, z. B. 5° C oder
wenig über der Erstarrungs- oder Ausfälltemperatur und da die Sulfonierung exotherm ist, wird zweckmäßig
eine geeignete Kühlvorrichtung verwendet.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Sulfonierungsprodukt vor der Neutralisation mit Schwefelsäure versetzt. Hierbei wird die Schwefelsäure zweckmäßig als separater Strom in Form einer wäßrigen Lösung, z. B. als 60%ige Schwefelsäure oder als 100 %ige Schwefelsäure oder als Oleum, ζ. B. 65 %iges Oleum zugesetzt. Mit 20%igem Oleum werden ausgezeichnete Ergebnisse erzielt, ebenso mit einer 90- oder 97%igen Schwefelsäurelösung; letztere wird gegenüber Oleum bevorzugt, da sie wirtschaftlicher ist und da Produkte mit hellerer Farbe erhalten werden. Selbst bei Verwendung einer 60%igen wäßrigen H2SO4-Lösung ist die mit der Säure eingebrachte Wassermenge nur gering, z. B. weniger als 10 Gewichtsprozent.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Sulfonierungsprodukt vor der Neutralisation mit Schwefelsäure versetzt. Hierbei wird die Schwefelsäure zweckmäßig als separater Strom in Form einer wäßrigen Lösung, z. B. als 60%ige Schwefelsäure oder als 100 %ige Schwefelsäure oder als Oleum, ζ. B. 65 %iges Oleum zugesetzt. Mit 20%igem Oleum werden ausgezeichnete Ergebnisse erzielt, ebenso mit einer 90- oder 97%igen Schwefelsäurelösung; letztere wird gegenüber Oleum bevorzugt, da sie wirtschaftlicher ist und da Produkte mit hellerer Farbe erhalten werden. Selbst bei Verwendung einer 60%igen wäßrigen H2SO4-Lösung ist die mit der Säure eingebrachte Wassermenge nur gering, z. B. weniger als 10 Gewichtsprozent.
Diese unter nicht hydrolysierenden Bedingungen stattfindende Schwefelsäurebehandlung wird vorzugsweise
bei einer Temperatur durchgeführt, bei der die Mischung in fließfähigem Zustand gehalten wird. Die
Dauer der Schwefelsäurebehandlung ist zweckmäßig verhältnismäßig kurz, vorzugsweise kürzer als etwa
1 Stunde, wobei die besten Ergebnisse mit Behandlungszeiten von weniger als etwa 20 Minuten, z. B.
von 5 Minuten oder weniger, erhalten werden. Es wurden sogar gute Ergebnisse erzielt, wenn die
Schwefelsäure weniger als 1 Minute vor Zusammenbringen der Mischung mit dem alkalischen Neutralisationsmittel
eingebracht wird. Beispielsweise kann das Sulfonierungsgemisch mit der Schwefelsäure vermischt
und im Verlaufe von etwa 13 Sekunden auf 55° C erwärmt und dann direkt neutralisiert werden.
Der Zusatz von Schwefelsäure erfolgt vorzugsweise in einer Vorrichtung, in der die Bestandteile gründlich
und schnell miteinander vermischt werden, z. B. in einem Kreislaufsystem, bei dem die Komponenten an
einem Punkt kontinuierlich eingeführt und das Produkt
an einem anderen Punkt kontinuierlich abgezogen werden, wobei jedoch die Gesamtzufuhr- und -abzugsgeschwindigkeiten,
die im wesentlichen gleich sind, nur einen Bruchteil, z. B. Vs. der Geschwindigkeit betragen,
mit der die Mischung durch das System geführt wird. Da die Schwefelsäurebehandlung exotherm abläuft,
kann das Material gegebenenfalls im Kreislaufsystem gekühlt werden.
16 öö 31 1
Gute Ergebnisse werden auch erzielt, wenn die Schwefelsäure in das Sulfonierungsgemisch eingeführt
wird, während dieses die Sulfonierungsanlage durchläuft,
z. B. wenn die Schwefelsäure in einem Sulfonierungsturm mit ringförmig fallenden Film und Einführung
von Olefin und verdünntem SO3 in den Kopf eines senkrechten, etwa 6 m hohen Rohres etwa auf
mittlerer Höhe des Rohres eingeführt wird.
Das mit Schwefelsäure behandelte Material hat etwa das gleiche Aussehen wie das Sulfonierungsprodukt,
d.h., es ist ein viskoses dunkles Material mit dem Aussehen von geschmolzener Schokolade.
Nach der Schwefelsäurebehandlung wird das behandelte Material vorzugsweise direkt oder nach einer
Zwischenbehandlung, vorzugsweise einer Wärmebehandlung, neutralisiert, indem man das zu neutralisierende
Produkt mit Wasser oder verdünnter Schwefelsäure oder anderen verdünnten Säuren vermischt
und beispielsweise auf 10O0C oder höher, z. B. auf 150 bis 2000C unter Überdruck, erwärmt, ehe es
neutralisiert wird.
Die Neutralisation kann chargenweise oder kontinuierlich erfolgen. Zweckmäßig wird das saure Produkt
hierzu gründlich mit einer 10- bis 50%igen wäßrigen Natriumhydroxidlösung vermischt und auf einer Temperatur
über etwa 600C, z. B. zwischen 65 und 2000C,
vorzugsweise bei 90 bis 1000C, gehalten.
Die vollständige Neutralisation wird mit dem erfindungsgemäß mit Schwefelsäure vorbehandeltem Material
wesentlich schneller erzielt als mit einer üblichen Sulfonierungsmischung. Neutralisationszeiten von weit
unter einer Stunde, z. B. von 30 Minuten oder weniger, sind möglich, ohne daß das Produkt bei Lagerung
sauer wird. Im allgemeinen wird so viel Alkali verwendet, daß die erhaltene wäßrige Lösung einen
pH-Wert von 10 oder darüber aufweist; dies ermöglicht eine leichtere Herstellungskontrolle als die Verwendung
einer Menge, die genau einen pH-Wert von 7 oder 8 ergibt. Das neutralisierte Produkt ist im allgemeinen
eine sirupartige Flüssigkeit, wenn das Ausgangsolefin größere Mengen an Olefinen mit weniger
als 18, z. B. 15, Kohlenstoffatomen enthält. In diesem Falle sind im Gegensatz zu Aufschlämmungen, die bei
der Neutralisation von Alkylbenzolsulfonsäuren erhalten werden, im wesentlichen keine ungelösten Teilchen
zugegen. Mit geeigneten Mischungen, welche beispielsweise aus Mischungen von Olefinen mit 8 bis
22 oder mit 15 bis 18 Kohlenstoffatomen im Molekül hergestellt wurden, werden frei fließende viskose sirupartige
Massen erhalten, die selbst bei hohem Trockensubstanzgehalt von über 40%, z. B. bei 60% Trockensubstanz,
frei von festen Teilchen sind.
Der genaue Reaktionsmechanismus der Schwefelsäurebehandlung ist zwar nicht bekannt, jedoch wird
angenommen, daß die bei der ersten Umsetzung mit SO3 gebildeten Sultone in dem konzentrierten Schwefelsäuremedium
in aktive Sulfonsäure überführt werden. Dies wurde durch Schwefelsäurebehandlung von
Sultonen, die aus Sulfonierungsmischungen isoliert wurden, bestätigt. Dabei wurde gefunden, daß selbst
Sultone, die praktisch vollständig beständig gegen eine Behandlung mit heißen Alkalien sind, durch die
Schwefelsäurebehandlung in anionaktive Substanzen überführt werden. Die gleichen Untersuchungen
zeigten, daß durch die Schwefelsäurebehandlung die Menge der normalerweise sonst bei der Neutralisation
gebildeten unlöslichen und inaktiven Oxyalkansulfonaten wesentlich verringert wird. Infrarot-Analysen
der erfindungsgemäß mit Schwefelsäure behandelten Mischung vor der Neutralisation zeigten, daß die
Mischung eine verhältnismäßig große Menge an (5-Sultonen und nur wenig oder keine y-Sultone enthält.
Bei der erfindungsgemäßen Schwefelsäurebehandlung findet außerdem wahrscheinlich eine Umwandlung
von nicht umgesetztem Olefin in der Sulfonierungsmischung zu schwefelhaltigen Verbindungen
statt; die in dem neutralisierten Produkt enthaltenen ίο unsulfonierten Kohlenwasserstoffe weisen jedenfalls
einen wesentlich geringeren Olefingehalt auf als die Kohlenwasserstoffe aus direkt neutralisierten Sulfonierungsgemischen.
Auf jeden Fall wird durch die erfindungsgemäße Schwefelsäurebehandlung vor der is Neutralisation bzw. der üblichen alkalischen Hydrolyse
ein Material mit .wesentlich geringerem Gehalt an unlöslichem Öl erhalten, und, was noch wichtiger ist,
das mit Schwefelsäure behandelte neutralisierte Produkt kann direkt ohne eine Entölungsstufe als hochaktiver
Waschrohstoff verwendet werden.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die Reaktionsmischung bei
der Schwefelsäurebehandlung, welche in Gegenwart von nur wenig oder in Abwesenheit von Wasser
durchgeführt wird, wesentlich weniger korrodierend ist als schwefelsäurehaltige Mischungen mit hohem
Wassergehalt. Außerdem ist die Reaktionsmischung im wesentlichen frei von HCl und sonstigen korrodierenden
Chloriden.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Neutralisationsprodukte enthalten im allgemeinen
nur geringe Mengen an Oxysulfonaten, deren Anwesenheit vermutlich auf unvollständiger Umwandlung
der Sultone bei der Schwefelsäurebehandlung und anschließender Hydrolyse der Sultone zu Oxysulfonaten
beruht. Der Gehalt an Oxysulfonaten ist jedoch wesentlich geringer als der von nach bekannten Verfahren
hergestellten Alkenylsulfonaten, bei denen z. B. eine 67 %ige Umwandlung von Sultonen zu Oxyalkansulfonat
erhalten wurde, während bei Behandlung mit konzentrierter oder starker Schwefelsäure unter weitgehend
wasserfreien Bedingungen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eine beträchtliche Verringerung
des Verhältnisses von Oxyalkansulfonat zu Alkensulfonat erzielt wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es zur Erzielung heller gefärbter Produkte oder zur Verbesserung
der Farbe vorteilhaft, geringe Mengen Antioxydantien, z. B. etwa 0,01 bis 1 % einer Phenolverbindung,
dem Olefin vor oder während der Umsetzung zuzusetzen. So wurde z. B. durch Zusatz von 3500 ppm
2,6-Di-tert.-butylphenol zu dem Olefinausgangsmaterial direkt vor der Behandlung mit SO3 die Farbe des
fertig neutralisierten Produktes von einer Klett-Farbzahl von 950 (ohne Zusatz von Antioxydantien) auf
eine Klett-Farbzahl von 350 verbessert. Das Antioxydationsmittel
kann auch der bereits mit SO3 behandelten Mischung zugesetzt werden, beispielsweise bei
Zusatz der Schwefelsäure. Es können auch Antioxydantien verwendet werden, die mit SO3 reagieren,
z. B. a-Naphthol, das mit SO3 unter Bildung eines
anderen Antioxydationsmittels, nämlich Naphtholsulfonsäure, reagiert. Schließlich kann die Farbe des
Neutralisationsproduktes auch durch Bleichmittel aufgehellt werden, indem man z. B. das neutralisierte
Produkt mit Natriumhypochlorit behandelt oder andere oxydierende Bleichmittel wie Wasserstoffperoxid
vor oder nach der Neutralisation zusetzt.
In einem ummantelten rohrförmigen Reaktionsgefäß mit einem inneren Durchmesser von 2,1 cm und
einer Länge von 589 cm wurde in der ersten Sulfonierungsstufe eine Alkenmischung mit einem durchschnittlichen
Molekulargewicht von etwa 228 kontinuierlich mit einem Gasgemisch von 4 Volumprozent
Schwefeltrioxyd in Luft sulfoniert. Die Alkenmischung enthielt etwa 88% endständig ungesättigte geradkettige
Olefine mit einer Kettenlänge von etwa 15 bis 20 Kohlenstoffatomen (etwa 16% C15, 14% C16, 14%
C17, 17% C18, 21% C19, 17% C20), 6% innenständig
ungesättigte verzweigt- und geradkettige Olefine, 3% Diolefine und 3 % Alkane (durch massenspektroskopische
Analyse bestimmt). Für die Sulfonierungsreaktion wurde das Alkengemisch von oben in das Rohr eingeführt,
so daß es in Form eines Films über die Innenwand des Reaktionsrohres nach unten floß, und das
gasförmige Sulfonierungsmittel in hohem Volumenverhältnis von oben in die Mitte des Rohres in Abwärtsrichtung
eingeführt. Die Reaktionstemperatur wurde durch Kühlwasser von 10 bis 18°C im Kühlmantel
des Reaktionsgefäßes auf etwa 52° C und der Druck im Reaktionsgefäß auf etwa 0,7 atü gehalten.
Es wurden etwa 18,144 kg/h Alken mit etwa 6,350 kg/h Schwefeltrioxyd (Molverhältnis SO3: Alken 1:1),
welches in 0,850 m3/min Luft mit einem Taupunkt
von etwa —73 0C (1 ppm Wasser) dispergiert wurde,
zur Reaktion gebracht.
Die das Reaktionsrohr verlassende Mischung aus Stufe 1 wurde in einem Scheider am Fuße des Reaktionsrohres
kontinuierlich von mitgeführten Gasen befreit und dann zusammen mit 2,950 kg/h 20%igem
Oleum kontinuierlich in ein Kreislaufsystem der oben beschriebenen Art eingeführt, wozu beide Komponenten
einer Pumpe am Einführende des Systems zugeführt wurden, und die in dem System zirkulierende
Mischung auf einer Temperatur von etwa 40,5° C gehalten. Die durchschnittliche Verweilzeit in dem Kreislaufsystem
betrug 2 bis 5 Minuten und der Druck in demselben etwa 0,35 atü, und das das Kreislaufsystem
kontinuierlich verlassende Material wurde direkt mit wäßrigem verdünnten Natriumhydroxyd
von 82 bis 94° C auf einen pH-Wert von 9 bis 10 neutralisiert. Eine Analyse des neutralisierten sirupartigen
wäßrigen Produktes zeigte, daß es, bezogen auf die Trockensubstanz, 78,3 % anionaktiven Waschrohstoff,
19,1% anorganisches Salz und 2,1% in Petroläther lösliche und in wäßrigem Äthanol unlösliche Substanzen
enthielt, woraus hervorgeht, daß etwa 96 Molprozent des Ausgangsalkens in anionaktiven Waschrohstoff
überführt wurden. Demgegenüber wurde durch eine auf gleiche Weise durchgeführte direkte
Neutralisation der Mischung aus Stufe 1 nur eine Umwandlung von 75 Molprozent Alken in Waschaktivstoff
erzielt.
Beispiel 1 wurde mit einem »Qg-a-Olefinschnitt«
wiederholt, welcher aus einer durch anionische Polymerisation von Äthylen erhaltenen Kohlenwasserstoffmischung mit etwa 93,9 Molprozent Olefinen (mit der
folgenden Verteilung: 1,4 Molprozent C16, 87,6 Molprozent
C18, 4,9 Molprozent C20), 1,2 Molprozent
Paraffinen, 4,2 Molprozent Diolefinen, 0,05 Molprozent Triolefinen und 0,7 Molprozent Aromaten bestand
(bestimmt durch massenspektroskopische Analyse wie im Beispiel 1), worin das durchschnittliche
Molekulargewicht der Olefine 253 betrug. Der Olefinschnitt wurde mit einer Geschwindigkeit von etwa
18,370 kg/h und das Schwefeltrioxyd mit einer Geschwindigkeit von etwa 5,895 kg/h zugeführt, wobei
der SO3-GeImIt des zugeführten Luft-SO3-Stromes
etwa 4 Volumprozent betrug. Die Temperatur in der ersten Reaktionsstufe war etwas höher als im Beispiel
1, d. h., die Austrittstemperatur des Kühlwassers betrug etwa 29,5° C. An Stelle von 20%igem Oleum
wurde 90%ige H2SO4 verwendet, welche dem Kreislaufsystem
kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit von 0,816 kg/h zugeführt wurde. Die Verweilzeit im
Kreislaufsystem betrug etwa 5 Minuten, und die Temperatur des Materials im System wurde auf etwa 46° C
gehalten. Die Neutralisation erfolgte mit 30°/oiger
wäßriger Natronlauge von 115,50C, die Erhitzung durch Zufuhr von Frischdampf.
Die bei der Neutralisation erhaltene Aufschlämmung hatte einen pH-Wert von 13,5 und wurde nach
Abdampfen der Hauptmenge Wasser zur Bestimmung ihres Gehalts an nichtfiüchtigen Bestandteilen oder
Trockensubstanz analysiert. Diese nichtflüchtigen Bestandteile schließen die anorganischen Salze, »freies
Öl«, freies Alkali und anionaktiven Waschrohstoff ein. Bei der Analyse wurde eine Probe mit Äthanol vermischt,
um die anorganischen Salze auszufällen; diese wurden abfiltriert, bei 105° C getrocknet und gewogen
und dann bei 600°C geglüht und nochmals gewogen; das Filtrat wurde zur Bestimmung von freiem Alkali
titriert. Eine zweite Probe wurde in wäßrigem Äthanol aufgenommen und dann wiederholt mit Pentan (Petroläther)
extrahiert; der Petroläther wurde abgedampft und das Gewicht des Extraktes als »freies Öl« angegeben.
Der Anteil an waschaktiver Substanz wurde durch Differenz ermittelt, jedoch durch Titration der
Originalmischung mit Cetyltrimethylammoniumbromid nachgeprüft. Der Gesamtgehalt der neutralisierten
sirupartigen Mischung an nichtflüchtigen Bestandteilen betrug 29,1 % und bestand zu etwa 0,6 % aus anorganischen
Salzen (nach dem Glühen etwa 0,5 %), zu etwa 1,4% aus freiem Öl, zu etwa 0,3% aus freiem
Alkali (als NaOH) und zu etwa 26,8% aus anionaktiver Substanz (als Differenz); bei der kationischen
Titration wurde ein Gehalt an anionaktiver Substanz von 25,85 % gefunden. Bezogen auf den Gesamtgehalt
an organischen Bestandteilen (Trockensubstanz), betrug der Gehalt an freiem Öl demnach etwa 5 %. Bei
einer auf gleiche Weise, jedoch ohne Schwefelsäurebehandlung durchgeführten Sulfonierung betrug der
auf den Gesamtgehalt an organischen Bestandteilen bezogene Gehalt an freiem öl über 15 %.
Der mit Äthylenglykol destillierbare Anteil der neutralisierten Aufschlämmung wurde zu 1,04% der gesamten
wäßrigen Aufschlämmung oder etwa 3,8 % des Gesamtgehaltes an organischen Bestandteilen (Trokkenbasis)
gefunden. Diese Analyse, die mit einer weiteren Probe im wesentlichen auf die in »Journal of
the American Oil Chemists' Society«, Vol. 40 (1936),
S. 257 bis 260, beschriebene Weise durchgeführt wurde, gibt die Menge an unsulfonierten Kohlenwasserstoffen
an. Die auf diese Weise bestimmten Kohlenwasserstoffe sind natürlich ein Bestandteil des
»freien Öls«. Bei auf gleiche Weise, jedoch ohne Schwefelsäurebehandlung durchgeführter Sulfonierung betrug
der mit Äthylenglykol destillierbare Anteil über 11% des Gesamtgehaltes an organischen Bestandteilen.
509 544/422
Die Infrarotspektren des »freien Öls« aus Beispiel 2 sind in F i g. 1 und 2 der Zeichnungen gegeben.
Fig. 1, welche ein Spektrum eines halbtrocknen
Filmes des Materials wiedergibt, zeigt starke Bande bei etwa 7,35 bis 7,45 Mikron (Doublet) und etwa 8,46
bis 8,6 Mikron (Doublet), welche die Anwesenheit von Sultonen angeben, und bei etwa 7,65 und 7,7 Mikron
(Doublet), welche die Anwesenheit von ό-Sultonen anzeigen.
Außerdem zeigt sie Bande bei etwa 10,35 Mikron, welche die Anwesenheit von trans-Olefinen anzeigen.
Fig. 2, welche ein mehr quantitatives Differential-Spektrum
einer Lösung des Materials in Tetrachlorkohlenstoff wiedergibt, zeigt ebenfalls die Anwesenheit
von Sultonen (Bande bei etwa 7,27, 8,45 und 8,52 Mikrön) und «5-Sultonen (Bande bei etwa 7,67 Mikron).
Das Infrarotspektrum des mit Glykol destillierbaren Materials aus Beispiel 2 ist in F i g. 3 wiedergegeben,
welches mit einem 0,020 mm dicken Film aufgenommen wurde. Dieses Spektrum zeigt, daß keine wesentliehen
Mengen a-Olefin zugegen sind (keine Absorptionsbande bei etwa 11,0,10,06, 6,06 und 3,20 Mikron)
und daß das Material ziemlich große Mengen an trans-Olefinen (starke Bande bei etwa 10,35 Mikron) enthält;
weiterhin sind Bande vorhanden, die die Anwesenheit as
von restlichem Äthylenglykol (bei der Destillationsanalyse eingebracht) und geringer Mengen Carbonyl
(5,80 Mikron) und gesättigter Kohlenwasserstoffe anzeigen.
B e i s ρ i e 1 3
Beispiel 2 wurde wiederholt, jedoch wurden 1,360 kg 90°/oige Schwefelsäure je Stunde zugeführt und die
Neutralisation bei 87 bis 940C durchgeführt. Das Produkt enthielt in der Gesamtmenge an organischen
Bestandteilen (Trockenbasis) etwa 7% freies Öl und etwa 2,9 % Kohlenwasserstoffe, d. h. mit Glykol destillierbare
Bestandteile. Eine massenspektroskopische Analyse der mit Glykol destillierbaren Bestandteile ergab
50,4 Molprozent Monoolefm, 40,1 Molprozent Paraffin, 0,9 Molprozent Diolefin, 0,3 Molprozent Triolefin,
0,5 Molprozent Aromaten und 7,7 Molprozent sekundäre Alkohole; bei einer entsprechenden Analyse
des Olefinausgangsmaterials wurden 1,2 Molprozent Paraffine, 4,2 Molprozent Diolefine, 0,05 Molprozent
Triolefine und 0,7 Molprozent Aromaten gefunden.
Das in F i g. 4 wiedergegebene Infrarotspektrum des »freien Öls« aus diesem Beispiel wurde mit einem halbfesten
Film des Materials aufgenommen und zeigt die Anwesenheit von Sultonen (Bande bei etwa 7,35 bis
7,5 Mikron und etwa 8,48 bis 8,6 Mikron), <5-Sultonen (Bande bei etwa 7,65 bis 7,72 Mikron) und trans-Olefinen
(Bande bei etwa 10,35 Mikron) an. Das in F i g. 5 wiedergegebene Infrarotspektrum des mit Glykol destillierbaren
Materials aus diesem Beispiel, welches mit einem 0,020 mm dicken flüssigen Film aufgenommen
wurde, zeigt die Anwesenheit großer Mengen trans-Olefin (starke Bande bei etwa 10,35 Mikron) und nur
Spuren von a-Olefin (Bande bei 11,00 Mikron) an; außerdem sind gesättigte Kohlenwasserstoffe und
Spuren Carbonyl (Absorption bei etwa 5,8 Mikron) zugegen.
Die entsalzte und entölte aktive Substanz wurde getrocknet und mit n-Octylamin umgesetzt, indem eine
Lösung der aktiven Substanz in Alkohol mit dem Octylamin vermischt und der Alkohol dann zur Gewinnung
des Octylaminsalzes auf einem Dampfbad abgedampft wurde, worauf das Salz mit warmem
Methylenchlorid behandelt wurde. Ein Teil des Octylaminsalzes (etwa 20%) kristallisierte bei Raumtemperatur
aus der Methylenchloridlösung aus; dieses unlösliche Material hatte eine Bromzahl von 0 (bei einer
Untersuchung nach dem weiter unten beschriebenen Verfahren). Diese unlösliche Fraktion des Octylaminsalzes
wurde in das entsprechende Natriumsalz überführt, aus dessen Infrarotspektrum hervorgeht, daß es
sich um die gleiche Verbindung handelt, die weiter unten im Beispiel 1OB beschrieben ist, d. h. vermutlich
um ein Oxysulfonat, jedoch nicht um ein 2-Oxysulfonat-1.
Die Überführung des Octylaminsalzes in das Natriumsalz erfolgte durch Behandlung mit einem
sauren Kationenaustauschharz und anschließende Neutralisation mit NaOH.
Bei Abkühlung der überstehenden Flüssigkeit aus der ersten Kristallisationsstufe auf Trockeneistemperatur
(-780C) fiel eine zweite Fraktion von weißen
Kristallen aus. Das Gewicht dieser Fraktion betrug etwa 42% des gesamten Octylamin-Reaktionsproduktes
und ihre Bromzahl (nach dem unten beschriebenen Verfahren ermittelt) war 19 bis 20, d. h.
etwa 60% der theoretischen Bromzahl für ein Octylaminsalz
einer monoolefinischen Sulfonsäure mit einem Molekulargewicht von 332 (der Sulfonsäure).
Das mit einem festen Film des Materials aufgenommene Infrarotspektrum dieser Kristallfraktion ist in
F i g. 6 gegeben; es weist breite starke Bande bei etwa 8,25 bis 8,75 Mikron und mittelstarke Bande bei etwa
9,6 bis 9,7 Mikron auf, d. h., daß das Material aus Sulfonsäure oder Sulfonsäuresalz besteht. Weiterhin
weist das Spektrum eine mittlere Bande bei etwa 10,35 Mikron auf, was die Anwesenheit ungesättigter
Verbindungen der trans-Form anzeigt. Bei etwa 12,65 Mikron ist keine wesentliche Absorption vorhanden,
welche charakteristisch für Alkansulfonate und Oxyalkansulfonate wäre.
Eine dritte Fraktion des Octylamin-Reaktionsproduktes wurde durch Entfernen des Methylenchlorids
aus der nach der Kristallisation bei -780C
verbleibenden Mutterlösung erhalten. Diese dritte Fraktion, welche etwa 38 Gewichtsprozent des gesamten
Octylamin-Reaktionsproduktes ausmachte, bestand aus einem gelben Wachs mit einer Bromzahl
von 19. Aus dem in F i g. 7 gezeigten Infrarotspektrum, welches mit einem pastenartigen Film des Materials
aufgenommen wurde, geht hervor, daß das Material aus Sulfonsäure oder Sulfonsäuresalz besteht und nur
geringe Mengen ungesättigte Verbindungen der trans-Form (Absorption bei etwa 10,35 Mikron) und keine
Alkansulfonate oder Oxyalkansulfonate enthält. Die Menge an ungesättigten Verbindungen der trans-Form
in den beiden ungesättigten Fraktionen mit den in F i g. 6 und 7 gezeigten Spektren wurde durch mehr
quantitative, mit Lösungen in Methylenchlorid aufgenommene Infrarotspektren und Berechnung des Verhältnisses
des Absorptionskoeffizienten bei 9,63 Mikron, welcher den Gesamtgehalt an Sulfonat angibt,
zu dem Absorptionskoeffizienten bei 10,32 Mikron, welcher die ungesättigten Verbindungen der trans-Form
angibt, verglichen. Für die zweite Fraktion, welche bei -780C kristallisierte, betrug dieses Verhältnis
etwa 13 bis 15 und für die dritte Fraktion etwa 45 bis 50.
Durch Hydrierung der zweiten Fraktion, welche bei -780C kristallisierte, wurde ein Produkt erhalten,
welches keine Infrarotabsorption in den Banden für die trans-Form zeigte, jedoch starke Absorption bei
12,65 Mikron aufwies. Die Hydrierung wurde in einem »Brown3-Hydro-Analysator« bei Raumtemperatur und
-druck mit Wasserstoff und in situ aus Natriumborhydrid und Hexachlorplatinsäure hergestelltem Katalysator
durchgeführt. Ähnliche Ergebnisse wurden beim Hydrieren des gesamten unfraktionierten Octylamin-Reaktionsproduktes
erhalten.
B ei spi e14
Eine Mischung aus Stufe 1, mit 1 Mol SO3 je Mol
Olefin unter Verwendung der gleichen Olefirmischung
wie im Beispiel 1 erhalten war, wurde mit Schwefelsäure in verschiedenen Mengen und verschiedenen
Konzentrationen behandelt. In jedem Falle wurde die Schwefelsäurebehandlung etwa 5 Minuten lang durchgeführt
und das Reaktionsprodukt dann mit heißer wäßriger Alkalilauge vollständig neutralisiert. Die
Schwefelsäure wurde dabei schnell zu der Mischung aus Stufe 1 gegeben und das Gemisch dann zur Erzielung
einer gründlichen Durchmischung intensiver ίο Scherwirkung unterworfen. Die Ergebnisse sind in der
folgenden Übersicht zusammengestellt:
H2SO4 zugesetzt | Gewicht H2SO4 | Temperatur | Molprozent Ausbeute anion- | neutralisierten |
in Form von | je Gewichtseinheit | bei der Umsetzung | aktiver Waschrohstoff im | (hydrolysierten) |
Mischung aus | mit H8SO4 | unneutralisier- | Produkt | |
Mute IJ | ten Material | 70,0 | ||
85,3 | ||||
a) | _ | _ | 34,6 | |
b) 50%ige wäßrige | 0,20 | 29,5° C | — | 85,8 |
H2SO4 | ||||
c) 90%ige wäßrige | 0,04 | 29,5° C | 41,0 | 95,1 |
H2SO4 | ||||
d) 90%ige wäßrige | 0,17 | 29,5° C | 51,2 | 96,6 |
H2SO4 | ||||
e) 9O°/Oige wäßrige | 0,26 | 29,50C | 52,7 | 89,2 |
H2SO4 | ||||
f) 90%ige wäßrige | 0,09 | 29,5° C | 43,0 | 96,1 |
H2SO4 | 95,7 | |||
g) 100 »/„ige H2SO4 | 1,00 | 29,5° C | 95,4 | |
h) 100%ige H2SO4 | 2,42 | 29,5° C | 95,0 | |
i) 100°/oige H2SO4 | 3,56 | 29,5° C | 92,8 | |
j) 10O°/oige H2SO4 | 4,50 | 29,50C | 96,6 | |
k) 20°/oiges Oleum | 0,03 | 43,3° C | 37,7 | 96,2 |
1) 20°/oiges Oleum | 0,08 | 43,3° C | 40,6 | 96,3 |
m) 20°/oiges Oleum | 0,15 | 43,30C | 46,7 | |
η) 20°/oiges Oleum | 0,20 | 43,30C | 48,0 | |
ο) 200/oiges Oleum | 2,04 | 43,3° C | 65,6 |
*) Im »Gewicht H2SO4* ist das bei Verwendung wäßriger Schwefelsäure eingebrachte Wasser nicht enthalten,
jedoch das bei Verwendung von Oleum eingebrachte SO3, als H2SO4 berechnet, mit einbezogen.
In diesem Beispiel wird ein anderes, weniger wirksames
Verfahren zur Durchführung der ersten Sulfonierungsreaktion beschrieben und die durch die
Schwefelsäurebehandlung der erhaltenen Mischung aus Stufe 1 erzielte Verbesserung gezeigt.
In einen 1-Liter-Dreihalskolben, welcher mit einem
Tropftrichter für das Sulfonierungsmittel, einem Glasrührer
und einem Thermometer ausgerüstet war, wurden 28 g (0,12 Mol) des gleichen Olefinschnitts wie
im Beispiel 2 und 104 g Tetrachlorkohlenstoff gegeben. Im Verlaufe von 30 Minuten wurden 9,5 g flüssiges
Schwefeltrioxyd (Molverhältnis SO3: Olefin 1:1)
unter Rühren tropfenweise zugegeben. Die Temperatur der Sulfonierungsreaktion wurde durch Kühlen des
Kolbens auf etwa 210C gehalten. Danach wurden im
Verlaufe von 5 Minuten unter Rühren 4,8 g 20 %iges Oleum zu der Mischung aus Stufe 1 gegeben. Die
Temperatur bei der Oleumbehandlung wurde durch
Kühlen mit Wasser auf etwa 21° C gehalten. Anschließend wurde die Mischung 10 Minuten lang bei 25,50C
stehen gelassen. Dann wurde die Reaktionsmischung unter Rühren durch Zusatz von Natriumhydroxydlösung
bei etwa 82° C auf einen pH-Wert von 9 bis 11 neutralisiert. Restlicher Tetrachlorkohlenstoff wurde
aus der wäßrigen Sulfonatmischung abgedampft. Eine Analyse des Produktes zeigte, daß es etwa 73 % anionaktive
Substanz und etwa 27% freies öl und Teer enthielt. Demgegenüber wurde bei Neutralisation der
Mischung aus Stufe 1 ohne Schwefelsäurebehandlung ein Produkt mit 37% aktiver Substanz und 63%
freiem öl und Teer erhalten.
Im folgenden Beispiel wird die Verwendung eines niedrigeren Verhältnisses von Schwefeltrioxyd zu
Olefin in Stufe 1 gezeigt.
Die erste Sulfonierungsstufe wurde wie im Beispiel 1 durchgeführt, wobei jedoch das Molverhältnis von
Schwefeltrioxyd zu Olefin 0,6 : 1 betrug und die Reak-
tionstemperatur auf 49° C gehalten wurde. Anteile der
erhaltenen Mischung aus Stufe 1 wurden jeweils 5 Minuten lang mit verschiedenen Mengen 90 %iger
Schwefelsäure behandelt und dann mit heißer wäßriger
Natronlauge vollständig neutralisiert. Es wurden die folgenden Ergebnisse erhalten:
Gewicht H2SO4 | Temperatur bei | Molprozent | Verhältnis |
(wasserfrei) | der Reaktion | Ausbeute | von freiem |
je Gewichts | mit HjSO4 | (Molprozent | Öl zu anion- |
einheit | in anion- | aktiver | |
Mischung | aktive | Substanz im | |
aus Stufe 1 | Substanz | neutralisierten | |
überführtes | Produkt | ||
Olefin) | |||
a) O | _ | 47 | 0,63 |
b) 0,12 | 20 bis 25° C | 63 | 0,4 |
c) 0,24 | 20 bis 25° C | 77 | 0,2 |
d) 0,36 | 20 bis 25° C | 82 | 0,18 |
e) 0,36 | 45° C | 81 | 0,22 |
f) 0,72 | 45° C | 82 | 0,18 |
g) 1,20 | 45° C | 79 | 0,2 |
Aus einer Infrarotspektralanalyse ging hervor, daß das freie öl im obigen Versuch a) «-Olefin und trans-Olefin
enthält, während das freie öl in Versuch d) einen hohen Gehalt an trans-Olefin und nur geringen
Mengen «-Olefin aufweist. Im Gegensatz zu den weiter oben beschriebenen Sulfonierungsprodukten, bei denen
das SO3: Olefin-Verhältnis in der ersten Stufe etwa
1:1 betrug, enthalten die neutralisierten, hydrolysierten,
mit Schwefelsäure behandelten Produkte dieses Beispiels 5 neben den langkettigen Alkenylsulfonaten
wahrscheinlich ziemlich große Mengen langkettiger Alkylsulfate.
Aus einer Probe des neutralisierten Produktes aus Versuch d) wurde das freie öl entfernt; hierzu wurde
das Produkt in 50%igem wäßrigen Äthanol aufgenommen, die Lösung bei Raumtemperatur sechsmal
mit wiederholt destilliertem Petroläther extrahiert und das Raffinat unter Vakuum zur Trockne eingedampft.
Das in F i g. 12 wiedergegebene Infrarotspektrum des Rückstandes, welches mit einem festen Film in einem
Gerät mit mehrfacher innerer Reflexion mit dem Film auf einer Seite des Prismas aufgenommen wurde, zeigt
starke Absorption bei etwa 10,7 Mikron und Absorption bei etwa 10,35 Mikron, woraus die Anwesenheit
größerer Mengen langkettiger Alkylsulfate (vermutlich mit etwa 18 Kohlenstoffatomen wie das Olefinausgangsmaterial)
sowie von trans-Alkensulf onat hervorgeht.
Aus einer anderen Probe des Produktes aus Versuch d) wurde das Isopröpanollösliche isoliert; hierzu
wurde eine 1-g-Probe dreimal jeweils mit 50 ml siedendem Isopropanol extrahiert und die Extrakte
dann unter Vakuum bei 60 bis 70° C zur Trockne eingedampft. Das in Fig. 13 wiedergegebene Infrarotspektrum
des Produktes, welches mit einem durch Eindampfen einer Methanollösung erhaltenen Film
aufgenommen wurde, zeigt die Anwesenheit langkettiger Alkylsulfate und Alkensulfonate, jedoch
praktisch keine Sultone, d. h. wesentlich unter 10 % und wahrscheinlich unter 5 % liegende Mengen Sulton
(vgl. die weiter unten besprochenen Sulton-Spektren in F i g. 8 und 9).
Das Produkt aus Versuch d) wurde auf seine Waschkraft untersucht und erwies sich als außerordentlich
aktiv.
B ei sp i e 1 7
A. Ein Olefinschnitt mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 224, welcher im wesentlichen
aus Olefinen mit einer Kettenlänge von 12 bis 22 Kohlenstoffatomen bestand und etwa 92 % 1-Olefine
und 4% trans-Olefine enthielt, wurde der erfindungsgemäßen Zweistufenbehandlung mit anschließender
Neutralisation unterworfen, wobei in der ersten Stufe ein SO3: Olefin-Molverhältnis von 1:1
und in der zweiten Stufe 0,15 Gewichtsteil 20%iges Oleum je Gewichtsteil der Mischung aus Stufe 1 verwendet
wurde. Das neutralisierte Produkt enthielt 97,4% anionaktive Substanz und 2,6% freies Öl, bezogen
auf den Gesamtgehalt an organischer Trockensubstanz.
B. Auf gleiche Weise wurde der im Beispiel 1 beao schriebene Olefinschnitt behandelt, wobei in Stufe 2
jedoch 0,12 Gewichtsteil 20%iges Oleum je Gewichtsteil Mischung aus Stufe 1 verwendet wurde. Das neutralisierte
Produkt enthielt 97,1% anionaktive Substanz und 2,9% freies Öl, bezogen auf organische
Trockensubstanz wie unter A.
C. Auf gleiche Weise wurde der im Beispiel 1 beschriebene
Olefinschnitt, jedoch unter Verwendung von 0,09 Gewichtsteil 20%igem Oleum je Mischung
aus Stufe 1 behandelt. Das neutralisierte Produkt enthielt 96,1 % anionaktive Substanz und 3,9 % freies
öl, bezogen auf organische Trockensubstanz wie unter A.
Die nach A, B und C erhaltenen neutralisierten Produkte erwiesen sich als außerordentlich wirksame
Waschaktivstoffe.
Das mit Schwefelsäure behandelte, jedoch nicht neutralisierte Produkt aus Beispiel 1 wurde durch Behandlung
mit den entsprechenden Hydroxyden oder wasserlöslichen Carbonaten in stöchiometrischem
Überschuß in heißer wäßriger Lösung in die Salze der folgenden Metalle überführt: Quecksilber, Zink,
Barium, Kalium, Calcium, Lithium, Aluminium, Blei, Chrom und Magnesium. Durch Umsetzung mit wäßrigem
Ammoniumhydroxyd und mit Triäthanolamin wurden außerdem die entsprechenden Ammonium-
und Triäthanolaminsalze hergestellt.
B e i s ρ i e 1 9
Es wurde ein Olefinschnitt der Zweistufenbehandlung unterworfen, welcher ein durchschnittliches
Molekulargewicht von 272 hatte und 91 Molprozent a-Olefin mit der folgenden ungefähren Verteilung
enthielt: 3 Molprozent C17,26 MolprozentC18,31 Molprozent
C19, 26 Molprozent C20, 14 Molprozent C21;
der Rest entsprach in der relativen Zusammensetzung dem Anteil an Nicht-«-Olefin im Beispiel 1. In Stufe 1,
welche kontinuierlich in dem im Beispiel 1 beschriebenen Reaktionsrohr durchgeführt wurde, betrug das
SO3: Olefin-Molverhältnis 1:1 und die Temperatur
des in die Stufe eingeführten Olefin-Ausgangsmaterials 32 bis 38° C. In die aus Stufe 1 erhaltene Mischung
wurden wie im Beispiel 1 kontinuierlich 3 Teile 90 %ige Schwefelsäure je Teil Mischung aus Stufe 1 eingeführt.
Die Temperatur im Kreislaufsystem wurde dabei auf 43° C gehalten. Das mit Alkalilauge neutralisierte
15 16
hydrolysierte Produkt enthielt 4 bis 6% freies Öl, Materials waren in heißer Alkalilösung unlöslich,
bezogen auf den Gesamtgehalt an organischer Trok- selbst nach Verdünnung mit 3 Liter siedendem Wasser.
kensubstanz. Der unlösliche Feststoff schmolz beim Erwärmen auf
Beispiel 10 2000C nicht; nach dem in F i g. 11 wiedergegebenen
5 Infrarotspektrum, welches mit einer Aufschlämmung
Eine wie im Beispiel 2 erhaltene Mischung aus in leichtem Mineralöl aufgenommen wurde, wird
Stufe 1 wurde bei Raumtemperatur zweimal mit angenommen, daß er aus dem Natriumsalz einer dem
Pentan-Wasser extrahiert. Der Pentanextrakt wurde Ausgangs-Olefin (d. h. mit etwa 18 Kohlenstoffunter Vakuum von 30 mm Hg konzentriert und aus atomen) entsprechenden Oxyalkansulfonsäure, jedoch
dem Konzentrat durch Abkühlen auf einem Eisbad io nicht einer 2-Oxyalkansulfonsäure-l besteht. Das
von 0 bis 10° C eine erste Fraktion von reinweißen Spektrum zeigt Absorptionsbande bei etwa 8,5 Mikron
Kristallen mit einem Schmelzpunkt von 75° C aus- und etwa 9,45 Mikron, woraus die Sulfonsäure- oder
kristallisiert, welche mit kaltem Pentan gewaschen Sulfonatnatur hervorgeht, und Absorptionsbande bei
wurden. Aus der Mutterlösung wurde durch weitere etwa 2,95 Mikron, was einen deutlichen Hydroxyl-Konzentration
des Pentans und Kühlen eine zweite 15 gehalt anzeigt.
Fraktion von reinweißen Kristallen mit einem Schmelz- Bei Wiederholung von Versuch 1OB mit einer
punkt von 62 bis 64° C auskristallisiert. stärker gereinigten Probe der ersten Kristallfraktion
Das in F i g. 8 wiedergegebene Infrarotabsorptions- (Schmelzpunkt 790C) wurde durch die Behandlung
Spektrum der ersten Kristallfraktion, welches mit einer mit Natriumhydroxyd eine im wesentlichen vollstän-
Lösung in Tetrachlorkohlenstoff aufgenommen wurde 20 dige Umwandlung in den unlöslichen Feststoff und
und ein verhältnismäßig quantitatives Differential- im wesentlichen keine Ausbeute an wasserlöslicher
spektrum darstellt, zeigt starke Absorptionsbande bei aktiver Substanz erhalten.
etwa 7,35 und 8,63 Mikron, welche charakteristisch IOC. Eine dritte 1-g-Probe der ersten Kristallfrak-
für Sultone sind. Es fand im wesentlichen keine Ab- tion wurde mit Wasser behandelt. Es wurde jedoch
sorption bei etwa 7,65 Mikron, welche charakteristisch 25 selbst beim Kochen keine Umwandlung in aktive
für (5-Sultone ist, oder bei etwa 11,2 Mikron statt. Es Substanz erzielt.
wird daher angenommen, daß die erste Kristallfraktion IOD. Eine weitere 1-g-Probe der ersten Kristallfrak-
aus einem dem Ausgangs-Olefin (d. h. mit etwa tion wurde bei 40° C V2 Stunde lang mit 50 %iger
18 Kohlenstoffatomen) entsprechenden y-Sulton be- Schwefelsäure behandelt. Es fand keine Umwandlung
steht. 30 zu titrierbarer anionaktiver Substanz statt.
Das in F i g. 9 wiedergegebene Infrarotspektrum der 1OE. Eine 1-g-Probe der zweiten Kristallfraktion
zweiten Kristallfraktion, welches mit einer zu einem wurde bei 400C weniger als 5 Minuten lang mit 1 ml
dünnen Film gepreßten geschmolzenen Probe aufge- 98%iger H2SO4 behandelt. Das Produkt wurde mit
nommen wurde, wies sehr starke Absorption bei etwa Wasser aufgenommen und der Gehalt an anionaktiver
7,35 Mikron und etwa 7,45 Mikron (Doublet), bei 35 Substanz durch Titration mit Cetyltrimethylammo-
etwa 8,45 und etwa 8,58 Mikron (Doublet) und bei niumbromid bestimmt. Die Umwandlung zu aktiver
etwa 11,05 und 11,2 Mikron (Doublet) und schwache Substanz betrug über 90%.
Absorption bei etwa 7,65 Mikron auf. Die Fraktion 1OF. Eine weitere 1-g-Probe der zweiten Kristallbesteht
vermutlich aus (5-Sulton. fraktion wurde bei 100° C 2 Stunden lang mit 5 ml
1OA. Von der ersten Kristallfraktion wurde 1 g bei 4° 20%iger wäßriger Natriumhydroxydlösung behandelt.
4O0C weniger als 5 Minuten lang mit ImI 98%iger Bei der Titration wie in Versuch 1OA wurde keine
H2SO4 behandelt. Das Produkt wurde dann mit Wasser Umwandlung zu anionaktiver Substanz festgestellt,
aufgenommen und sein Gehalt an anionaktiver Sub- Bei Verlängerung der Behandlungsdauer auf 5 Stunden
stanz durch Titration mit Cetyltrimethylammonium- unter Verwendung einer stärker gereinigten Probe
bromid bestimmt. Die Umwandlung zu aktiver Sub- 45 (Schmelzpunkt 65° C) wurde eine Umwandlung zu
stanz lag über 90 %. aktiver Substanz von 7 % erzielt.
Durch Neutralisation des untitrierten, schwefel- 1OG. Das bei der Behandlung nach 1OF zurücksäurebehandelten
Produktes mit wäßrigem Natrium- bleibende feste Material wurde im wesentlichen unverhydroxyd
in der Kälte wurde ein Material mit einer ändert wiedergewonnen, was aus einem Vergleich seines
auf die weiter unten näher beschriebene Weise ermit- 50 Infrarotspektrums und seines Schmelzpunktes mit
telten Bromzahl von 77% des theoretischen Wertes für denen des Ausgangsmaterials für Versuch 1OF hervorein
Natriumalkensulfonat mit einem Molekulargewicht geht. Das isolierte Material wurde wie in Versuch 1OE
von 354 erhalten (oder 85% der Theorie bei Zugrunde- mit Schwefelsäure behandelt, wobei nach Neutralilegung
des Gehaltes an aktiver Substanz). Das in sation mit verdünntem Natriumhydroxyd in der Kälte
F i g. 10 wiedergegebene Infrarotspektrum dieses Pro- 55 eine Umwandlung zu anionaktiver Substanz von
duktes zeigt seinen Sulfonatcharakter und praktisch 89,5% gefunden wurde. Beim Verdünnen der dunkel
keine Anzeichen von Oxyalkansulfonat (vgl. beispiels- gefärbten, schwefelsäurebehandelten Reaktionsweise
das unten besprochene Spektrum in Fig. 11); mischung mit Wasser wurde eine klare, wasserhelle,
die Absorption bei etwa 10,35 Mikron war sehr ge- schäumende Lösung erhalten. Beim Neutralisieren des
ring, was besagt, daß die olefinische Doppelbindung 60 mit Schwefelsäure behandelten Produktes in der Kälte
keine trans-Form war (vgl. beispielsweise die oben be- wurde ein ungesättigtes Produkt erhalten, dessen
sprochenen Spektren in F i g. 6 und 7). Infrarotspektrum (F i g. 14) zeigte, daß es aus Alken-
10B. Eine zweite 1-g-Probe der ersten Kristallfrak- sulfonat mit starker Absorption bei etwa 10,35 Mikron
tion wurde bei 1000C eine halbe Stunde lang mit 5 ml bestand, woraus die Anwesenheit von trans-olefi-20
%iger wäßriger Natriumhydroxydlösung behandelt. 65 nischen Bindungen hervorgeht.
Bei der Titration wie unter 1OA wurde eine Umwand- 1OH. Aus einer Mischung aus Stufe 2, welche durch lung zu aktiver Substanz von 30% gefunden. Die erfindungsgemäße Behandlung von Hexadecen-1 herübrigen 70% des mit Natriumhydroxyd behandelten gestellt war, wurde kristallines Sulton mit 16 Kohlen-
Bei der Titration wie unter 1OA wurde eine Umwand- 1OH. Aus einer Mischung aus Stufe 2, welche durch lung zu aktiver Substanz von 30% gefunden. Die erfindungsgemäße Behandlung von Hexadecen-1 herübrigen 70% des mit Natriumhydroxyd behandelten gestellt war, wurde kristallines Sulton mit 16 Kohlen-
Stoffatomen, vermutlich ό-Sulton, isoliert. Dieses
Sulton hatte einen Schmelzpunkt von etwa 590C, und
sein Infrarotspektrum war charakteristisch für <5-Sultone und dem mit der oben beschriebenen zweiten
Kristallfraktion erhaltenen sehr ähnlich. Bei Behandlung mit wäßrigem Natriumhydroxyd wie in Versuch
1OF wurde ebenfalls keine wesentliche Umwandlung zu anionaktiver Substanz gefunden. Eine 20-g-Probe
des nach der Behandlung mit Natriumhydroxyd isolierten und gereinigten, unveränderten Sultons mit
16 Kohlenstoffatomen wurde bei etwa 55 bis 600C geschmolzen, unter kräftigem Rühren mit 2 ml 90 %-iger
Schwefelsäure vermischt und dann sofort in eine siedende wäßrige Natriumhydroxydlösung gegossen
(bei Atmosphärendruck). Nach 15 Minuten langem Kochen wurde die Lösung abgekühlt und auf anionaktive
Substanz titriert. Die Umwandlung zu anionaktiver Substanz war im wesentlichen quantitativ.
Es wurde eine Mischung der zweiten Stufe aus dem im Beispiel 2 beschriebenen Olefin hergestellt, wobei
in Stufe 2 2,268 kg/h 97%ige H2SO4 und 24,494 kg/h
Mischung aus Stufe 1 eingesetzt wurden. 59 Teile Mischung der zweiten Stufe wurden gefroren und über
Nacht in diesem Zustand gehalten und dann innerhalb von 30 Minuten mit weiteren 15 Teilen 97%iger H2SO4
von 4O0C vermischt und dann ohne Erwärmen durch Vermischen mit einem Überschuß wäßriger 15%iger
Natriumhydroxydlösung von Raumtemperatur neutralisiert. Das Produkt wurde wie im Beispiel 3 in
das Octylaminsalz überführt, welches im wesentlichen frei von Oxyalkansulfonat war, d. h., es enthielt im
wesentlichen keine bei Raumtemperatur auskristallisierende gesättigte Fraktion.
B e i s ρ i e 1 12
In diesem Beispiel wurde die gleiche Vorrichtung und das gleiche Verfahren wie im Beispiel 1 mit einem
Roh-Olefin mit 15 bis 20 Kohlenstoffatomen im Molekül als Ausgangsmaterial verwendet, welches
durch Kracken von Paraffinwachs erhalten wurde und nach Angaben des Herstellers die folgende Zusammensetzung
hatte:
Monoolefine 84 %
Diolefine und Cycloolefine 9 %
Paraffine und Naphthene 5 %
Cyclische Diolefine und dicyclische
Olefine 1%
Aromaten 1 %
Die Monoolefine bestanden zu 92% aus «-Monoolefinen. Der Monoolefinteil wies ein durchschnittliches
Molekulargewicht von etwa 240 und die folgende Olefinverteilung auf: 2% C14, 18% C15, 20% C16,
21% C17, 18% C18, 16% C19, 5% C20. Das Ausgangsmaterial
wurde mit einer Geschwindigkeit von 6,804 kg/h, das SO3 ebenfalls mit einer Geschwindigkeit
von 6,804 kg/h und konzentrierte Schwefelsäure (97 % H2SO4) mit einer Geschwindigkeit von 2,268 kg/h
an einer auf halber Höhe des Reaktionsrohres befindlichen Stelle, wo die Temperatur im Reaktionsgefäß
etwa 490C betrug, eingeführt. Nach dem Neutralisieren mit heißer überschüssiger wäßriger Natronlauge
wurde eine frei fließende Aufschlämmung mit einem Trockensubstanzgehalt von 50,9%, einem Gehalt an
anionaktiver Substanz von 37,5% und einem Gehalt an freiem öl von etwa 3 %, d. h. bezogen auf die anionaktive
Substanz weniger als 10% freies öl, erhalten.
In diesem Beispiel wurde das im Beispiel 12 beschriebene Roholefin mit 15 bis 20 Kohlenstoffatomen
im Molekül in einem anders konstruierten Reaktionsgefäß behandelt. Das Olefin wurde mit 18,235 kg/h
und das SO3 mit 6,350 kg/h zugeführt. Das SO3 wurde
in Luft in einer Konzentration von 4 Volumprozent und mit einem Druck von 1,75 atü zugeführt. Im
Reaktionsgefäß floß das Olefin kontinuierlich durch eine dünne ringförmige Zone, während das verdünnte
SO3 aus vielen über Länge und Umfang dieser Zone verteilten öffnungen in die Zone eingeblasen wurde.
Die Temperatur im Reaktionsgefäß betrug etwa 65,5°C. Die erhaltene Mischung der ersten Stufe
ao wurde mit 1Z10 ihres Gewichts an H2SO4 (als 90%ige
H2SO4 eingebracht) vermischt und wie im Beispiel 4
behandelt. Das neutralisierte Produkt enthielt, bezogen auf die Trockensubstanz, etwa 82 % anionaktive
Substanz und etwa 7 % freies öl.
B e i s ρ i e 1 14
Es wurde eine Mischung der zweiten Stufe wie im Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch als Ausgangsmaterial
ein Olefin verwendet wurde, welches etwa 88 % endständig ungesättigte geradkettige Olefine mit
einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 230 und einer durchschnittlichen Kettenlänge von etwa
15 bis 18 Kohlenstoffatomen (annähernd 24% C15,
29% C16, 30% C17, 17% C18) enthielt und einen Siedebereich
bei Atmosphärendruck von etwa 265 bis 300° C (mit 11% Rückstand) hatte. Zu der Mischung der
zweiten Stufe, d. h. dem Material vor der Neutralisation, wurden 5% (bezogen auf das Gewicht der
Mischung aus Stufe 2) 35 %iges wäßriges Wasserstoffperoxyd gegeben. Nach der Neutralisation mit wäßrigem
Natriumhydroxyd war die Farbe des Produktes wesentlich heller als die des gleichen, ohne Wasserstoffperoxydbehandlung
erhaltenen Produktes.
B e i s ρ i e 1 15
Es wurden 270 Teile einer wie im Beispiel 12 hergestellten, 82° C heißen, neutralisierten Aufschlämmung
mit 6,25 Teilen 3,75%iger wäßriger NaOCl-Lösung vermischt und 30 Minuten lang stehen gelassen.
Das Produkt hatte nach Verdünnung auf einen Gehalt an anionaktiver Substanz von 5 % eine Klett-Farbzahl
von 305 gegenüber einer auf gleiche Weise gemessene Klett-Farbzahl von über 900 für das Produkt vor der
NaOCl-Behandlung. Bei Erhöhung der Menge an NaOCl-Lösung auf 25 Teile wurde eine Klett-Farbzahl
von 150 erhalten.
Das im Beispiel 14 als Ausgangsmaterial benutzte Olefin wurde wie im Beispiel 1 mit SO3 und Schwefelsäure
behandelt und ebenfalls wie im Beispiel 1 neutralisiert. Das erhaltene neutralisierte Produkt, welches
aus einem Sirup mit einem auf die organische Trockensubstanz bezogenen Gehalt an anionaktiver Substanz
von 97,1 % und an freiem öl von 2,9 % bestand, wurde dann zur Herstellung verschiedener flüssiger Grobwaschmittel
mit den folgenden Zusammensetzungen verwendet:
19 20
Ansatz
12 3 4 5
8,5 | 6 | 8,5 | 8,5 | δ | 8 | 8,5 | 8,5 |
6 | |||||||
5 | |||||||
2 | 6 | 4 | |||||
2 | |||||||
0,25 | 0,25 | 0,25 | 0,25 | 0,25 | 0,25 | 0,25 | 0,25 |
0,25 | 0,25 | 0,25 | 0,25 | 0,25 | 0,25 | 0,25 | 0,25 |
6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 |
1,5 | |||||||
3 | |||||||
2 |
Olefinsulfonat (Gehalt in der Menge anion- 9 7 15 12 10 12
aktiver Substanz angegeben)
Kaliumxylolsulfonat
Natriumsalz von äthoxyliertem linearen Ci4-Ci8-
Alkohol mit 3 Mol Äthylenoxyd je Mol Alkohol Lauryl-Myristyl-dimethylaminoxyd
Laurin-Myristinsäure-diäthanolamid
Laurin-Myristinsäure-isopropanolamid
Natriumcarboxymethylcellulose
Polyvinylalkohol
Wäßrige Emulsion von hydriertem Rizinusöl mit 10 % hydriertem Rizinusöl
N-Alkyl-(C12/C14/C16-Gemisch)-dimethylbenzylammoniumchlorid
Natriumtalgalkoholsulfat
Kondensationsprodukt aus 10 % Äthylenoxyd und 90% hydrophobem Reaktionsprodukt von Propylenoxyd
und Propylenglykol
Natriumsalz von monosulfoniertem linearen Tri- 9
decylbenzol
Die Mengenangaben beziehen sich auf Gewichtsprozent der genannten Bestandteile. Die Differenz zu 100% bestand aus Wasser
und geringen Mengen Farbstoff und optischen Aufhellern.
Aus dem nach diesem Beispiel hergestellten Olefin- liegt jedoch auch im Rahmen der Erfindung, die H2SO4
sulfonat wurde weiterhin ein flüssiges Allzweckreini- früher in den Prozeß einzubringen oder die gesamte
gungsmittel mit einer 4,3 % anionaktiver Substanz ent- oder einen Teil der vorgesehenen Schwefelsäuremenge
sprechenden Menge des neutralisierten Sirups, 3 % auf andere Weise einzubringen wie beispielsweise durch
Laurin-Myristinsäure-diäthanolamid und 10% Tetra- 35 Zusatz äquivalenter Mengen Wasser oder geeigneter
kaliumpyrophosphat und ein Geschirrspülmittel mit Salze, die mit dem freien Schwefeltrioxyd unter BiI-
einer 25 % anionaktiver Substanz entsprechenden dung von H2SO4 in situ reagieren.
Menge des neutralisierten Sirups und 3% Laurin- Es ist im allgemeinen am wirtschaftlichsten, das
Myristinsäure-diäthanolamid hergestellt. Verfahren unter normalem Druck durchzuführen, und
„ . . . 1 _ 40 in den oben gegebenen Beispielen wurde, soweit nicht
e ι s ρ ι e ι / anders vermerkt, unter Atmosphärendruck gearbeitet.
Hexadecen-1 mit einer Reinheit von 99% wurde Es liegt jedoch auch die Anwendung von erhöhtem
wie im Beispiel 1 behandelt, wobei ein SO3: Olefin- oder vermindertem Druck in den einzelnen Reaktions-
Molverhältnis von 1,1:1 angewendet wurde und die stufen im Rahmen der Erfindung.
H2SO4 (als wäßrige 97 %ige H2SO4) kontinuierlich auf 45 Bei der Bestimmung der anionaktiven Substanz
halbe Höhe des Reaktionsrohres in einem Verhältnis durch Titration mit Cetyltrimethylammoniumbromid
von Vio Teil 97 %ige H2SO4Je Teil Mischung der ersten wird eine angesäuerte Zweiphasenmischung verwendet,
Stufe eingespritzt wurde. Eine Probe der unneutrali- welche Choroform, Wasser, Methylenblau und das
sierten Mischung aus Stufe 2 wurde gefroren und nach Untersuchungsmaterial enthält. Die Farbe konzen-
einigen Stunden analysiert. Durch kationische Titra- 50 triert sich fast ausschließlich in der unteren Chloro-
tion der unneutralisierten sauren Mischung wurde ein formschicht. Bei Zusatz von Cetyltrimethylammonium-
Gehalt an anionaktiver Substanz von 50,7 % gefunden. bromid oder sonstigen langkettigen kationaktiven
Das Infrarot-Absorptionsspektrum der sauren Mi- Reagenzien und Rühren der Mischung wechselt die
schung aus Stufe 2 zeigte, daß es kein nicht umgesetztes Farbe in die obere wäßrige Schicht über; der Endpunkt
Olefin, jedoch ein ό-Sulton enthielt; ein Vergleich mit 55 der Titration kann als der Punkt angenommen werden,
dem Infrarot-Spektrum eines im wesentlichen reinen bei dem die untere Schicht weniger blau als die obere
o-Sultons, welches aus einer gleichen Mischung der ist und eine grünliche Farbe angenommen hat.
zweiten Stufe aus dem gleichen Hexadecen-1 isoliert Bei einer typischen Bestimmung des Gehaltes an
wurde, zeigte, daß die Mischung der zweiten Stufe freiem öl werden 50 ml Äthanol mit einer etwa 3 bis
etwa 44 % ό-Sulton enthielt. Das als Vergleichsmaterial 60 5 g anionaktive Substanz enthaltenden Menge des
benutzte (5-Sulton mit 16 Kohlenstoffatomen wurde neutralisierten Produktes vermischt und die Mischung
durch sein für (5-Sulton-charakteristisches Infrarot- dann bei Raumtemperatur fünfmal mit jeweils 50 ml
Spektrum als solches identifiziert (vgl. Beispiel 10). Petroläther oder Pentan extrahiert.
Bei der oben beschriebenen bevorzugten Ausfüh- Zur Bestimmung der Bromzahl wurde die in Tetra-
rungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die 65 chlorkohlenstoff gelöste Probe bei Raumtemperatur
Schwefelsäure durch Zusatz von H2SO4 zu einer weit- in Gegenwart von Eisessig mit einer Bromid-Bromat-
gehend wasserfreien Mischung aus Stufe 1 nach vor- Lösung 45 Minuten behandelt. Das überschüssige
hergehender Sulfonierung mit SO3 eingebracht. Es Brom wurde mit Kaliumiodid reduziert und das frei-
gesetzte Jod durch Titration mit Natriumthiosulfatlösung bestimmt.
In den obigen Beispielen wurden die Ausbeuten und die Molverhältnisse auf das Gesamtausgangsmaterial
bezogen und nicht nur auf dessen Olefingehalt, was natürlich noch höhere Ausbeutewerte ergeben würde.
Es fand also praktisch eine quantitative Umwandlung des im Ausgangsmaterial enthaltenen Olefins zu anionaktiver
Substanz statt.
Die in den Zeichnungen gegebenen und oben
besprochenen Spektren wurden mit einem Perkin-Elmer-Spektrophotometer
Modell 221 unter Verwendung des Natriumchlorid-Primasystems erhalten. Das in F i g. 14 gegebene Spektrum wurde mit einer Aufschlämmung
in leichtem Mineralöl aufgenommen; die in diesem Spektrum erscheinenden breiten Bande bei
etwa 2,9 Mikron und etwa 6,25 Mikron sind vermutlich auf die Anwesenheit von restlichem Wasser und
Bicarbonat in der Untersuchungsprobe zurückzuführen.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung waschaktiver höherer Alkenylsulfonate durch Neutralisation und
Hydrolyse von Sultonen oder von durch Sulfonieren höherer a-Monoolefine erhaltenen sultonhaltigen
Sulfonierungsprodukten mit heißer Natriumhydroxidlösung, dadurch gekennzeichnet,
daß man das zu neutralisierende Produkt vor der Behandlung mit heißem wäßrigen Natriumhydroxid bei einer Temperatur von 10 bis
1000C mit einer mindestens 60%igen konzentrierten Schwefelsäure versetzt, wobei in der Mischung
weniger als 10 Gewichtsprozent Wasser, bezogen auf das Sulfonierungsprodukt, vorhanden sein soll.
2. Verfahren nach Anspruch 1, daß man die Schwefelsäure bei 28 bis 6O0C zusetzt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, daß man eine 90- bis 97 %ige Schwefelsäure zusetzt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man so viel Schwefelsäure zusetzt,
daß die Mischung, bezogen auf das Sulfonierungsprodukt, weniger als 3 Gewichtsprozent Wasser
und 2 bis 300 Gewichtsteile Schwefelsäure je 100 Gewichtsteile Sulfonierungsprodukt enthält.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man ein viskoses Sulfonierungsprodukt
verwendet, das durch Umsetzung von gasförmigem, mit mindestens 5 Volumenteilen Intergas verdünnten Schwefeltrioxid und flüssigen
höheren α-Olefinen in einem Molverhältnis von
0,5 :1 bis 1,3 :1 unter wasserfreien Bedingungen
und unter 60° C kontinuierlich erhalten worden ist, und daß man die Schwefelsäure dem Sulfonierungsprodukt
kontinuierlich zuführt und hierbei die Temperatur unter 700C hält und die Behandlung
weniger als 1 Stunde durchführt.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man während des Verfahrens
und insbesondere durch Vermischen mit dem Monoolefin ein phenolisches Antioxydationsmittel
zusetzt.
R1R2R3C-CH2-CH = CH2 + SO3
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