DE1793581A1

DE1793581A1 - Verfahren zur Herstellung nichtionogener,lipophile und hydrophile Ketten aufweisender Verbindungen

Info

Publication number: DE1793581A1
Application number: DE19661793581
Authority: DE
Inventors: Gregoire Kalopissis; Guy Vanlerberghe
Original assignee: LOreal SA
Current assignee: LOreal SA
Priority date: 1965-04-23
Filing date: 1966-04-23
Publication date: 1972-06-08
Also published as: DE1793581C3; DE1793581B2

Description

Verfahren zur Herstellung nicht-ionogener, lipophile und hydrophile Ketten aufweisender Verbindungen Die Erfindung betrifft die Herstellung von Verbindungen der Formel worin R eine lipophile Kette darstellt, die aus einer linearen oder verzweigten Alkylgruppe besteht, welche gesättigt oder ungesättigt sein kann und 8 bis 22 Kohlenstoffatome enthält, oder eine Alkylarylgruppe mit linearer oder verzweigter) Alkylkette, während n einen mittleren statistischen Wert von 2 bis 10 darstellt und X ein Halogenatom bedeutet.
Die neue Arbeitsweise besteht darin, daß man durch Polyaddition auf eine Hydroxyverbindung der Formel ROH, wobei R die obige Bedeutung hat, n Moleküle des Epihalohydrins eines Glycerols einwirken läßt.
Es bildet sich hierbei in der Technik ein Gemisch von Verbindungen, welche alle der vorgenannten Formel entsprechen, bei welchen aber die bestimmte Zahl der gebundenen Epihalohydrin-Moleküle des Glycerols oberhalb oder unterhalb des statistischen Mittelwertes liegen kann, welcher Jener Zahl der Epihalohydrin-Moleküle des Glycerols entspricht, die für ein Molekül Hydroxy-Verbindung benötigt wird. Daraus ergibt sich, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Gemisch von Verbindungen entstehen kann, das unterschiedliche, mehr oder weniger wesentliche, hydrophile Ketten hat, Je nach dem Wert der Zahl n, die in der Formel vorkommt und daß die n-Werte sich statistisch um Jenen Mittelwert verteilen, welcher der Anzahl der Epihalohydrin-Moleküle des Glycerols entspricht, die für ein Molekül der Hydroxy-Verbindung benötigt werden.
Ein wichtiger Umstand und ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ferner, daß das Verfahren zu Verbindungen führt, die eine einzige lipophile Kette pro hydrophile Kette besitzen.
Ausserdem.sei hervorgehoben, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren der hydrophile und lipophile Charakter des hergestellten Produktes nach Belieben, indem man den Wert der Zahl n wählt, geregelt werden kann.
Die nach dem neuen Verfahren erhältlichen Verbindungen bzw.
Stoffgemische stellen eine beachtliche Bereicherung der Technik dar; denn sie sind unter anderem die Ausgangsprodukte für neue oberflächenaktive, nicht-ionogene Mittel, die sowohl stabil, stark hydrophil, physiologisch nicht reizend und nicht giftig sind und u.a. als Netzmittel, Schaummittel, Waschmittel oder Emulgatoren eingesetzt werden können. Es ist nur erforderlich, daß man die erfindungsgemäß erhaltenen Stoffe mittels eines Salzes einer Carboxysäure hydroxyliert.
So ist es ohne weiteres möglich, in Wasser lösliche Reinigungsmittel zu erhalten, wenn n zumindest dem Drittel der Zahl der Kohlenstoffatome der lipophilen Kette entspricht.
Ausserdem zeichnen sich die Derivate, deren lipophile Kette 10 bis 14 Kohlenstoffatome enthalten, als gute Schaummittel aus, während dieJenigen, deren lipophile Kette mehr als 14 Kohlenstoffatome enthalten, Emulgatoren sind.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Herstellungsverfahrens wird die Reaktion der Polyaddition des Epihalohydrins des Glycerols in Gegenwart eines sauren Katalysators, wie Bortrifluorid, Zinnchlorid oder Antimonpentachlorid bei einer Temperatur zwischen 25 und 1600C durchgeführt. Wenn Bortrifluorid. in einer Menge von 1 bis 2 % fo, bezogen auf das gesamte Reaktionsgemisch, verwendet wird, so liegt die Temperatur vorzugsweise zwischen 60 und 1200C.
Beispiel 1 In einem 1-Liter fassenden Kolben, der mit einer Rührvorrichtung, einem Thermometer und einem Rückflußkühler ausgestattet ist, werden 186 g Laurylalkohol und 1,5 cm3 eines Borfluorid-Essigsäure-Komplexes (36 % BF3-Gehalt) eingeführt.
Nach Erhitzen dieser Mischung auf 75 0C werden tropfenweise 389 g Epichlorhydrin des Glycerols hinzugefügt. Die Reaktion verläuft exothermisch, die Temperatur hält sich auf 75 - 800C.
Nach 75 Minuten läßt man das Reaktionsgemisch wieder auf Raumtemperatur abkühlen.
Der so erhaltene polyoxychloropropylierte Laurylalkohol stellt ein hellgelbes wasserunlösliches öl dar. Durch Bestimmung der Epoxydfunktion wird festgestellt, ob sich das angewendete Epichlorhydrin vollständig umgesetzt hat.
Beispiel 2 Man verwirklicht die Reaktion der Polyaddition des Epichlorhydrins des Glycerols auf Laurylalkohol nach dem Verfahren, wie es im Beispiel 1 beschrieben ist.
Beispiel 3 In der im Beispiel 1 beschriebenen Weise werden 370 g Epichlorhydrin des Glycerols mit 200 g eines von Kokosölfettsäuren abgeleiteten Fettalkoholgemisches, das im wesentlichen etwa 70 % Dodecanol und etwa 30 % Tetradecanol enthält, zur Reaktion gebracht. Auf diese Weise wird ein polychlorierter Polyäther erhalten.
Beispiel II Nach dem im Beispiel 1 beschriebenen Vorgang werden 509 g Epichlorhydrin des Glycerols bei einer Temperatur von 75 - 80 0C mit 194 g Fettalkoholgemisch, das 70 % Dodecanol und 30 % Tetradecanol enthält, in Gegenwart von 1,5 cm3 Borfluorid- Essigsäure-Komplex (36 % BF3-Gehalt) zur Reaktion gebracht.
33eispiel 5 Nach dem im Beispiel i beschriebenen Vorgang werden bei 70 - 80°C 416 g Epichlorhydrin des Glycerols mit 188 g einer Mischung aus Cetyl- und Stearylalkohol in Gegenwart von 0,87 # Borfluorid zur Reaktion gebracht, wobei ein polychlorierter Polyäther erhalten wird.
B e i s p i e l 6 Auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise werden 462,5 g Epichlorhydrin des Glycerols auf 143,5 g Stearylalkohol in Ge-Gegenwart von 1,1 # Borfluorid zur Reaktion gebracht. Das Reaktionsgemisch wird 4 Stunden lang auf einer Temperatur von 60 - 65°C und dann 5 Minuten hindurch auf 1200C gehalten. Unter Rühren wird dann bis auf Raumtemperatur abgekühlt-, wobei ein polychlorierter Polyäther erhalten wird.
B e i s p- i e l r auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise werden 231, 2 g Epichlorhydrin des Glycerols mit 105,5 g eines durch Oxo-Synthese erhaltenen Gemisches von Fettalkoholen, deren verzweite Kohlenwasserstoffkette 11 bis 16 Kohlenstoffatome enthalt, zur Reaktion gebracht. Diese Reaktion wird in Gegenwart von 0,75 cm3 Borfluorid-Essigsäure-Komplex durchgeführt.
Auf diese Weise wird ein polyoxychlorpropylenierter Alkohol erhalten, der eine dunkelbraune Farbe besitzt, und in Wasser unlöslich ist.
Beispiel 8 Man bringt das Epichlorhydrin des Glycerols mit industriellem Oleylalkohol zur Reaktion, der eine Hydroxyzahl von 207 und eine Jodzahl von 88 besitzt.
Man erhält auf diese Weise polychlorierten -Monoalkyläther, der der Formel entspricht, in der R das Radikal, das dem als Ausgangsstoff benutzten Alkohol entspricht und n die Werte 2 - 4 - 5 oder 6 bedeutet.
Diese Reaktion wird auf 600C gebracht, wobei ein essigsaurer Komplex von Borfluorid als Katalysator benutzt wird im Verhältnis von 0,25 cm3 auf 100 g Reaktionsmasse.
Beispiel 9 Man gibt zu 167 g geschmolzenem Octylphenol 2,5 cm3 des Phenolkomplexes des Borfluorids, enthaltend 26 % BF3. Man setzt unter Rühren tropfenweise 416 g Epichlorhydrin des Glycerols hinzu. Man beginnt die Reaktion bei 950C und setzt dann die Temperatur bis auf 75 - 800L herunter, sobald die Mischung bei dieser Temperatur flüssig bleibt.
Die Gesamt dauer des Einführens des Epichlorhydrins beträgt 60 Minuten. Man gibt noch einmal 0,5 cm3 des Phenolkoplexes des Borfluorids hinzu und beendigt die Reaktion unter Rühren.
Wenn man das Gemisch auf dem siedenden Wasserbad unter dem Vakuum einer Wasserstrahlpumpe erhitzt, so stellt man keinen Gewichtsverlust durch Abgang von flüchtigen Anteilen fest.
Der Polychlorpolyäther, den man so erhält, stellt ein dickflüssiges öl dar.
B e i s p i e l 10 Nach der Vorschrift des Beispiels 1 setzt man 416 g Epichlorhydrin des Glycerols mit 172 g technischem Nonylphenol um. Män erhält so einen Polychloropolyäther.

Claims

PATENTANSPRCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von Stoffen, die der Formel entsprechen, worin R eine lipophile Kette darstellt, die aus einer linearen oder verzweigten Alkylgruppe besteht, welche gesättigt oder ungesättigt sein kann und 8 bis 22 Kohlenstoffat-ome enthält oder eine Alkylarylgruppe mit linearer oder verzweigter Alkylkette, während n einen mittleren statistischen Wert von 2 bis 10 darstellt und X ein Halogenatom bedeutet, dadurch gekennzeichnet, daß man durch Polyaddition auf eine Hydroxy-Verbindung der Formel ROH, worin R die obige Bedeutung hat, n Moleküle des Epihalohydrins des Glycerols einwirken läßt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Polyaddit-ion in Gegenwart eines sauren Katalysators z.B. Borfluorid, Zinnchlorid oder Antimonpentachlorid ausführt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Polyaddition bei einer Temperatur zwischen 25 und 1600C und besser zwischen 60 und 1200C vornimmt.
4. Neue Verbindungen, die der Formel entsprechen, worin n einen mittleren statistischen Wert von 2 bis 10 bedeutet.
5. Polyoxychloropropylierter Laurylalkohol der Formel worin n einen statistischen Mittelwert von ungefähr 4 hat.
6. Polyoxychloropropylierter Laurylalkohol der Formel wobei n einen statistischen Mittelwert von 4 bedeutet.
7. Verbindung der Formel worin R eine lineare aliphatische Kette von 12 bis i4 C-Atomen und n einen statistischen Mittelwert von 5,5 bedeuten.
8. Verbindung der Formel worin R ein Alkylradikal mit 16 bis 18 C-Atomen und n einen statistischen Mittelwert von 6 bedeuten.
9. Verbindung der Formel worin n einen statistischen Mittelwert von 10 bedeutet.
10. Verbindung der Formel worin n einen statistischen Mittelwert von 5 und R ein Alkylradikal mit 11 bis 16 C-Atomen in verzweigter Kette bedeuten, wobei dieses Radikal von einem Alkohol abgeleitet ist, der durch Oxo-Synthese hergestellt wurde.
11. Polychlorierter Monoalkyläther der Formel worin R das Radikal, das dem als Ausgangsstoff benutzten Alkohol entspricht und n die Werte 2 - 4 - 5 oder 6 bedeutet.
12. Verbindung der Formel worin n einen mittleren statistischen Wert von etwa 6 hat.
13. Polychloropolyäther der Formel wobei n einen mittleren statistischen Wert von 6 hat.
14. Die Verwendung der Verfahrensprodukte nach Anspruch 1 mit 3 sowie der Stoffe nach den Ansprüchen 4 mit 13 als Ausgangsstoffe für die Herstellung von vorzugsweise in der Kosmetik oder Pharmazeutik einsetzbaren nicht-ionogenen oberflächenaktiven hydroxylierten Mitteln.