DE1806653B2 - Verfahren zur Herstellung von die beta-Hydroxyäthylgruppe enthaltenden Sulfoniumsalzen anorganischer Säuren - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von die beta-Hydroxyäthylgruppe enthaltenden Sulfoniumsalzen anorganischer Säuren

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DE1806653B2
DE1806653B2 DE19681806653 DE1806653A DE1806653B2 DE 1806653 B2 DE1806653 B2 DE 1806653B2 DE 19681806653 DE19681806653 DE 19681806653 DE 1806653 A DE1806653 A DE 1806653A DE 1806653 B2 DE1806653 B2 DE 1806653B2
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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C381/00—Compounds containing carbon and sulfur and having functional groups not covered by groups C07C301/00 - C07C337/00
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Description

Es ist aus der deutschen Patentschrift I 248 660 bekannt, daß in Gegenwart katalytischer Mengen eines Thioäthers Carbonsäuren mit Alkylenoxiden zu GIykolmonoestern umgesetzt werden. Sp. 3, Zeile 11 zeigt, daß Sulfoniumsalze von Carbonsäuren thermolabile Komplexverbindungen sind und der Thioäther während der Umsetzung wieder zurückgebildet wird. In diesem Zusammenhang weist auch Sp. 1 (Zeilen 45 bis 49) darauf hin, daß die Reaktion praktisch ohne Bildung von Nebenprodukten verläuft.
Gegenstand des Patents 1 267 216 ist ein Verfahren zur Herstellung der Sulfoniumsalze von Carbonsäuren durch Umsetzung von Thiodiglykol mit Alkylenoxiden und Carbonsäuren, gegebenenfalls unter erhöhtem Druck, wobei man die Umsetzung bei Temperaturen von 20 bis 800C durchführt.
Ee wurde nun gefunden, daß man die /3-Hydroxyäthylgruppe enthaltende Sulfoniumsalze anorganischer Säuren vorteilhaft erhält, wenn man /3-Hydroxyäthylsulfid der Formel HO-CH2-CH2-S-R, in der R einen aliphatischen, cycloaliphatischen oder araliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen darstellt, mit Alkylenoxiden und anorganischen Säuren bei Temperaturen von 20 bis 80" C umsetzt.
Das Verfahren nach der Erfindung liefert eine große Zahl von SuIfoniumsalzen anorganischer Säuren überraschend in praktisch quantitativer Ausbeute und Reinheit, ohne daß Nebenreaktionen eine wesentliche Rolle spielen. Es war z. B. zu befürchten, daß in Gegenwart konzentrierter Lewis-Säuren ß-Hydroxyalkylthioäther unter Wasserabspaltung in die entsprechenden O-Ather übergehen oder auch Äthylenoxid durch konzentrierte Schwefelsäure unter Bildung kohleartiger Rückstände zersetzt würde. Ebenfalls mußte im Hinblick auf die in den deutschen Auslegeschriften 1 232 953 und 1 197 448 beschriebenen Verfahren die Bildung von Sulfoniumbetainen erwartet werden. Im Hinblick auf die deutsche Patentschrift 1 248 660 war die Bildung der Sulfoniumsalze in hoher Ausbeute und Reinheit überraschend.
Als Säuren können ein- und mehrbasische, starke und schwache anorganische Säuren verwendet werden. Geeignete Säuren sind z. B. Halogenwasserstoffsäuren wie Chlor- oder Bromwasserstoff; Halogensauerstoffsäuren, wie Jodsäure. Perchlorsäure; Borsäure, Chromsäure, Salpetersäure, salpetrige Säure, Stickstoffwasserstoffsäure, phosphorige Säure, Phosphorsäure, oder ihre Gemische. Bevorzugt wird die Umsetzung mit Schwefelsäure als anorganischer Säure durchgeführt. In einer vorteilhaften Ausführungsfonn des Verfahrens legt man das /J-Hydroxyäthylsulfid, das z. B. durch Umsetzung von #-Hydroxyalkylmercapatanen und a-Olefinen mit vorzugsweise jeweils 8 bis 18 Kohlenstoffatomen (bzw. entsprechenden Gemischen) erhalten
ίο wurde, vor und gibt bei der Reaktionstemperatur gleichzeitig und getrennt Äthylenoxid und konzentrierte Schwefelsäure von 98 bis 100 Gewichtsprozent zu.
Im übrigen wird das Verfahren unter den Bedingun-
gen des Verfahrens nach der deutschen Patentschrift I 267 216 durchgeführt. Die nach dem Verfahren der Erfindung herstellbaren Verbindungen sind Tenside, insbesondere Textil- und Färbereihilfsmittel, Antistatika für Kunststoffe, und wertvolle Ausgangsstoffe
ao für die Herstellung von Textilhilfsmitteln. Bezüglich der Verwendung wird auf Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, Bd. 16, S. 724 verwiesen.
Die in den Beispielen genannten Teile sind Gewichtsteile.
Beispiel 1
In einem Rührgefäß werden 190 Teile Octyl-/?- hydroxyäthylsulfid vorgelegt und bei 25 bis 30cC gleichzeitig und zu gleichen Teilen 49 Teile Schwefelsäure 100%ig portionsweise allmählich zugegeben und bis zur Neutralisation 50 Teile Äthylenoxid eingeleitet. Anschließend rührt man das Gemisch 2 Stunden nach. Man erhält 283 Teile Octyl-bis-(/S-hydroxyäthyl)-sulfoniumsulfat als klares, farbloses Öl.
nß so = 1,4861.
Beispiel 2
In einem Rührgefäß legt man 246 Teile n-Dodecyl-/J-hydroxyäthylsulfid vor, gibt allmählich unter Rühren bei 30 bis 350C 50 Teile Schwefelsäure 98%ig zu und leitet gleichzeitig 50 Teile Äthylenoxid ein. Man rührt das Gemisch 2 Stunden nach und erhält 339 Teile n-Dodecyl-bis-(/J-hydroxyäthyl)-sulfoniumsulfat als
weiße Paste.
nD s° = 1,4859.
Beispiel 3
In einem Rührgefäß legt man 253 Teile des als Umsetzungsprodukt von /J-Hydroxyäthylmercaptan und einem Gemisch von Olefinen mit 11 bis 14 Kohlenstoffatomen gebildeten ß-Hydroxyäthyl-alkyl-sulfids vor. Bei 30° C gibt man portionsweise langsam 49 Teile Schwefelsäure 100 %ig zu und leitet gleichzeitig 50 Teile Äthylenoxid ein. Man rührt das Gemisch 1 Stunde nach und erhält 346 Teile Alkyl (mit 11 bis 14 Kohlenstoffatomen) bis-(/?-hydroxyäthyl)-sulfoniumsulfat als hellbraune Paste, die sich klar in Wasser löst.
Beispiel 4
In einem Rührgefäß legt man 330 Teile des als Umsetzungsprodukt von /?-Hydroxyäthylmercaptan und einem Gemisch von Olefinen mit 16 bis 20 Kohlenstoffatomen gebildeten ß-Hydroxyäthyl-alkyl-suIfids vor und gibt bei 50° C 50 Teile Schwefelsäure 98%ig langsam zu. Gleichzeitig leitet man durch ein Ein-
leitungsrohr 50 Teile Äthylenoxid ein. Man rührt das Gemisch 3 Stunden nach und erhält 423 Teile Alkyl (mit 16 bis 20 Kohlenstoffatomen) bis-0?-hydroxyäthyl)-sulfonium-sulfat weiße Paste, die klar in Wasser löslich ist
no50 = 1,4791.
(i?-hydroxyäthyl)-sulfonium-sulfat als ein klares, hellbraunes öl, das klar in Wasser löslich ist.
= 1,5211.
Beispiel 6 Beispiel 5
In einem Röhrgefäß werden 160 Teile Cyclohexyl-/?-hydroxyäthyl-sulfid vorgelegt. Gleichzeitig und zu gleichen Teilen werden 50 Teile Schwefelsäure 98%ig portionsweise allmählich zugegeben und 50 Teile Äthylenoxid eingeleitet. Man rührt das Gemisch 2 Stunden nach und erhält 253 Teile Cyclohexyl-bis- 15 nc50 = 1,5600.
In einem Rührgefäß legt man 182 Teile Phenyläthyl- ^-hydroxyäthyl-sulfid vor. Gleichzeitig und zu gleichen Teilen gibt man 50 Teile Schwefelsäure 98 %ig langsam zu und leitet 50 Teile Äthylenoxid ein. Man rührt das Gemisch 2 Stunden nach und erhält 275 Teile Phenyläthyl-bis(/?-hydroxyäthyI)-sulfoniumsulfat als klares, farbloses, viskoses öl.

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Verfahren zur Herstellung von die /ϊ-Hydroxyäthylgruppe enthaltenden SuIfoniumsalzen anorganischer Säuren, dadurch gekennzeichnet, daß man /ϊ-Hydroxyäthylsulfid der Formel HO-CH2-CHj1-S-R, in der R einen aliphatischen, cycloaliphatischen oder araliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen darstellt, mit Alkylenoxiden und anorganischen Säuren bei Temperaturen .von 20 bis 800C umsetzt.
DE19681806653 1968-11-02 1968-11-02 Verfahren zur Herstellung von die beta-Hydroxyäthylgruppe enthaltenden Sulfoniumsalzen der Schwefelsäure Expired DE1806653C3 (de)

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DE1806653B2 true DE1806653B2 (de) 1974-08-15
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BE740976A (de) 1970-04-29
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FR2022433A6 (de) 1970-07-31

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