DE2415330A1 - Verfahren zur herstellung von alkylsulfonsaeure-hydorxyalkylamiden - Google Patents

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Bayer Aktiengesellschaft

2 A 1 5330 Zentralbereich

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509 Leverkusen. Bayerwork Zg/

Verfahren zur Herstellung von Alkylsulfonsäure-hydroxyalkylamiden

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Alkylsulfonsäure-hydroxyalkylamiden durch Umsetzung von Alkylsulfonsäure Chloriden mit Hydroxyalkylaminen und wäßriger Alkalilauge als säurebindendem Mittel.

Es wurde gefunden, daß man in einfacher Weise und .mit guter Ausbeute Alkylsulfonsäure-hydroxylalky!amide erhält, wann man Alkylsulfonsäurechloride mit Hydroxyalkylaminen und wäßriger Alkalilauge als säurebindendem Mittel im stöchiometrischem Verhältnis 1:1:1 umsetzt, indem man zum Hydroxyalkylamin Alkylsulfonsäurechlorid und Alkalilauge so zugibt, daß die Konzentration dos freien Alkalihydroxyds im Reaktionsgemisch stets so gering als möglich -ist,

-i-rn allgemeinen wird das erfindungsgemäße Verfahren im Temperaturbereich von etwa -10 bis etwa 50⁰C, vorzugsweise von etwa 0 bis etwa 30⁰C lind insbesondere von 10 - 20⁰C durchgeführt. Die untere Temperaturgrenze kann auch ohne Nachteil unterschritten werden, soweit eine homogene oder heterogene flüssige Phase im Reaktionsgemisch erhalten bleibt.

Als Alkylsulfonsäurechloride kommen für das erfindungsgemäße Verfahren alle Vertreter dieser Substanzklasse in Betracht. Bevorzugt können jedoch solche Alkylsulfonsäurechloride in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden, die durch Sulfochlorierung von Alkalien, Chloralkanen und Cycloalkanen erhalten \^erden können. Diese Alkylsulfonsäurechloride sind bekannt und können nach den Le A 15 319

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bekannten Methoden der SuIfοChlorierung erhalten werden (vgl. Aslnger, Chemie und Technologie der Paraffin-Kohlenwasserstoffe, 1956, Akademie-Verlag Berlin, Seiten 395 - 474). Sie entsprechen im allgemeinen der allgemeinen Formel

R¹ - SO₂ - Cl (I)

in der

R. für einen Alkyl-, Chloralkyl-oder Cycloalkylrest steht.

Als Alkylreste sind geradkettige und verzweigte Alkylreste mit bis zu 30, bevorzugt 10 -20 Kohlenstoffatomen verstanden.

Chloralkylreste entsprechen in ihrem Bedeutungsumfang den Alkylresten und können an beliebiger Stelle ein-oder mehrfach durch Chlor substituiert sein.

Als Cycloalkylreste sind gegebenenfalls durch Chlor an beliebiger Stelle ein- oder mehrfach substituierte Cycloalkylreste verstanden, die weiterhin durch Alkyl- und Chloralkylreste an beliebiger Stelle bis zu einer Gesamtzahl von 30, bevorzugt 10 20 Kohlenstoffatomen substituiert sein können; bevorzugt kommen Cyclopentyl und Cyclohexyl in Betracht.

Bevorzugt ,können in dem erfindunsgemäßen Verfahren Gemische von AlkylsulfonsäuüeChloriden eingesetzt werden, wie sie im .allgemeinen durch Sulfochlorierung von aliphatischen Kohlenwasserstoffen erhalten werden. Sie enthalten Alkylsulfonsäurechloride und Chloralkylsulfonsäurechloride in je nach Bedingungen der Sulfochlorierung verschiedener statistischer Verteilung der einzelnen Individuen und werden üblicherweise durch ihren Gehalt an SuIfochlorid-Chlor und Kohlenstoff-gebundenem Chlor (Ketten-Chlor) charakterisiert. Besonders bevorzugt können in dem erfindungsgemäßen Verfahren Gemische von solchen Alkylsulfonsäurechloriden eingesetzt werden, wie sie durch Sulfochlorierung von geradkettigen C^Q-C^Q-Paraffinen erhalten werden.

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_Λ1ε· Hydroxyalkylamine lcöiihen im erfindungscemäßori Verfahren alle Verbindungen Verwendung finden, die wenigstens eine Hydroxylgruppe als Substituenton eines aliphatischen oder cycloalip-κι-■3i3cnen Restes-und wenigstens eine primäre odor sekundäre Amino- ~ruppe enthalten, die als Substituent des aliphatischen oder C3^rcloaliphatischen Restes auch durch aromatische Reste i; übe titulier i sein kann.

Danach können beispielsweise Zuckeramine, gegebenenfalls weiterhin substituierte lT-Bydroxyalky !aniline und O-alkoxylicrte Al— .:u.:iol- undDialkanolaaine, wie sie nach dem Verfahren dor J)T-Co ■ -145-554-und. .Du)-OS 2 245 636 erhalten werden können, Verwendung linden, ; ' - ^^-

Bevorzugt können in dem erfindungsgemäßen Verfahren Hydroxyalkylamine der allgemeinen Formel ,

.R²-OH

(II)

in der

: R einen divalenten, gegebenenfalls 'substituierten aliphatischen oder cycloaliphatischen Rest, bedeutet und R für Wasserstoff, einen gegebenenfalls substituierten Alkyl-, Cycloalkyl-, Aralkyl- oder Arylrest oder den

2 ■"-■■· ο
Rest -R -OH steht, in dem R die vorstehend angehobene Bedeutung hat.

Bevorzugt enthält der Rest R bis zu 6 Kohlenstoffatome, insbesondere 2 oder 3 Kohlenstoffatome; besonders bevorzugt steht R- für den Äthylen- oder Isopropylenrest.

Als Substituent des Restes R sei insbesondere die Hydroxylgruppe genannt <

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BAD ORIGINAL

Als Arylrest sei bevorzugt Phenyl, als Substituent des Arylrestes insbesondere Halogen wie Chlor und Brom genannt. Als Aralkylreste seien "bevorzugt solche mit bis zu 16, insbesondere 10 C-Atomen genannt, wobei der Arylteil 10 oder 6 C-Atomen enthält und bevorzugt Phenyl ist, während der geradkettig oder verzweigte Alkylteil 10 oder 6 C-Atome, bevorzugt bis zu 4 C-Atome enthält; beispielsweise seien genannt: Benzyl, -Phenyläxhyl, Phenylpropyl und Phenylisopropyl sowie Phenylbutyl, Phenylisobutyl und Phenyl-tert.-butyl.

Als Verbindungen der allgemeinen Formel II kommen beispieli5wcj.se infrage:

Alkanolamine wie Äthanolamin, N-Methyläthanolamin, N-Dodecyläthanolamin, -N-Cyclohexyläthanolamin, N-Phenyläthanolamin, K-Benzyläthanolamin, 3-Aminopropanol-(1), 1-Aminopropanol-(2)-Isopropanolamin, 2-Amino-2-methylpropanol-(1), 1-Amino-butanol-(3)₅ N-Cyclohexylisopropanolamin;

D!alkanolamine wie Diäthanole.min, Diisopropanolamin, 2-Amino-2-n)e thyl-propandiol- (1,3);

Polyhydroxyalkylamine wie 2-i,mino-2-hydroxymethyl-propandiol-(1,3) und Polyaminoalkanolamine wie N-(2-Aminoäthyl)-äthanolamin und li-Methyl-IT-(3-aminopropyl)-äthanolainiii.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch in Gegenwart eines Lösungsmittels durchgeführt werden. Als Lösungsmittel werden bevorzugt die Kohlenwasserstoffe verwendet, die den als Ausganf;smaterial verwendeten Alkylsulfonsäurechloriden entsprechen.

Ein bevorzugtes Ausgangsmaterial ist das Gemisch der Alkylsulfonsäurechloride, wie es üblicherweise bei der Sulfochlorierung anfällt; es enthält das bei der Sulfochlorierung anfallende Gemisch von Alkyl- oder CycloalkylsulfonsäureChloriden in den zur Sulfochlorierung eingesetzten Alkanen bzw. Cycloalkanen gelöst in it einem Gehalt der Lösung von etwa 10 - 80, insbesondere

30-50 Gew.-% SuIfοChloriden.
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BAD ORIGINAL

Als wäßrige Alkalilaugen seien wäßrige Lösungen von Hydroxyden. : der Alkalimetalle (Litium, Natrium, Kalium, Rubidium, Cäsium), insbesondere von Natrium und Kalium verstanden; bevorzugt wird wäßrige Natronlauge verwendet.

Für das erfindungsgemäße Verfahren ist es,wie bereits ausgeführt, erfindungswesentlich, daß die Sulfochloride entsprechend ihrem Sulfochlorid-Chlorgehalt mit den Hydroxyalkylaminen und wäßriger Alkalilauge als säurebindendem Mittel im stöchiometrischen Verhältnis 1 : 1 : 1 so umgesetzt werden, daß man zum vorgelegten Hydroxyalkylamin Alkylsulfonsaurechlorid und wäßrige Alkalilaugc so zugibt, daß die Konzentration des freien Alkalihydroxyds im Reaktionsgemisch stets so gering als möglich ist.

Danach kann die-Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf verschiedene Weise erfolgen: .

Bevorzugt wird die gesamte Menge des Hydroxyalkylamins vorgelegt und zunächst innerhalb einer Zeit von etwa 1-6 Stunden, insbesondere von etwa 2 bis 5 Stunden das-Sulfochlorid bzw. Gemisch oder dessen Lösung ir stöchiometrischer Menge langsam zubegeben. Die Reaktion ist':'3i allgemeinen exotherm¹, daher wird durch Kühlen die Temperatur χμ Bereich von -10 bis +50⁰C, vorzugsweise von 10 - 20⁰C gehalten. Bei der gleichen Temperatur wird nach beendeter Zugabe des SuIfochlorids innerhalb von etwa 2 bis 6 Stunden,., insbesondere innerhalb von etwa 4 bis 5 Stunden ebenfalls in stöchiometrischer Menge wäßrige Alkali- ; lauge mit einem Gehalt von etwa 5 - 50, insbesondere etwa 25 j bis 45 Gew.-% zugegeben.

Es wird angenommen, daß die Reaktion folgendermaßen verläuft:

Durch Zugabe des Alkylsulfochlorids zu dem anfangs im großen Ü'bersciiruB vorliegenden Hydroxyalkylaain erfolgt unter Alkylaulfon-L^urahydr'oxyalkylatDid-Bildung Anlagerung des abgespaltenen Chlor- -.V2.Ss erst of fs an überschüssiges Eydroxyalkylainin'zuin Ilydroxyal.rylaiTiiaoniuiachlorid. ' - ■'

Le A 15 319 - 5 - ' .............

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BAD ORIGIiMAL

Ξβί weiterer Zugabe von Alkylsulfochlorid enthält das Reaktionä re misch schließlich auch noch freies Alkylsulfochlorid. In zwei ter Stufe wird bei der Zugabe der wäßrigen Alkalilauge aus uv.in Hydroxyalkylammoniumchlorid unter Alkalichior LdLildiin/: freies Hydroxyalkylarain gebildet, daß dann mit weiterem ~ulioehloricL reagieren kann.

Durch die Verwendung der einzelnen Reaktionskomponenten im stöchiometrischen Verhältnis und die langsame Zugabe der wäßrigen Alkalilauge wird die erfindungsgemäß geringe Konzentration an freiem Alkalihydroxyd erreicht und damit Nebenreaktionen weitgehend unterbunden.

Sine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß man ebenfalls die gesamte Menge des Hydroxyalkyla.Tiins vorlegt, jedoch im genannten Temperaturbereich gleichzeitig sfjchiometrisch äquivalente Mengen des SuIfochlorids -bzw. seiner Lösung und der wäßrigen Alkalilauge innerhalb von etwa 2-10 Stunden, insbesondere von etwa 4 bis 6 Stunden langsam zugibt. Auch auf diese Weise "kann die erfindungsgemäß geringe Konzentration von freiem Alkalihydroxyd erreicht werden. Wie bereits ausgeführt kann das erfindungsgemäße Verfahren sowohl ohne als auch in Gegenwart eines Lösungsmittels durchgeführt werden. Sind die Ausgangsverbindungen bei Reaktionstemperatur nicht flüssig, so können sie aufgeschmolzen und vor erneutem Übergang in den festen Aggregatzustand ohne Verwendung eines Lösungsmittels eingesetzt werden. Selbstverständlich können sie auch in einem inerten Lösungsmittel gelöst werden.

Als solche seien beispielsweise genannt:

Dimethylformamid, niedere aliphatische Ketone und aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe. Im allgemeinen sind Lösungsmittel jedoch nicht erforderlich, abgesehen davon, daß in der bevorzugten Ausführungsform die bei der Sulfochlorierung anfallenden Lösungen der Sulfochloride in den entsprechenden Kohlenwasserstoffen verwendet werden. Dabei kann bzw. wird dann gegebenenfalls diese Lösung gleichzeitig als Lösungsmittel für das verwendete Hydroxyalkylamin dienen.

5Ο9β4Ί)/ϊΐΟ5

Die Isolierung des Hydroxyalkylamids der Alkylsulfonsäure kann je nach seiner Art in üblicher Weise erfolgen. Beispielsweise kann man ,es durch Destillation unter Normaldruck oder vermindertem Druck vom Wasser und dem gegebenenfalls verwendeten Lösungsmittel ■ "befreien lind, sofern es "bei der angowandten Temperatur flüssig ist, anschließend das gebildete Alkalichlorid in üblicher Weise abfiltrieren. Dabei können erhöhte Temperaturen vorteilhaft sein.

3esonders vorteilhaft kann es bei der Aufarbeitung des Reaktionsgemisches sein, insbesondere wenn Lösungen der Sulfochloride in Kohlenwasserstoffen verwendet wurden, zunächst nur das Wasser und geringe Mengen organischen Lösungsmittels abzudestilliercn, dann das ausgefallene Alkalichlorid abzufiltrieren und dann erstdie Entfernung des organischen Lösungsmittels in einer zweiten Destillationsstufe vorzunehmen. Diese zweite Destillation kann unter Kormal- oder vermindertem Druck erfolgen; besonders vorteihaft kann das Abdestillieren der Kohlenwasserstoffe auch in üblicher Weise durch Wasserdampfdestillation unter vermindertem Druck erfolgen.

Selbstverständlich kann die Abtrennung des gebildeten Alkalichlorids auch durch Abtrennen der dieses enthaltenden wäßrigen Phase des Reaktionsgemisches und Waschen mit Wasser erfolgen. Im allgemeinen ist dies jedoch nicht zweckmäßig, da sich hierbei häufig schwer trennbare Emulsionen bilden.

Selbstverständlich ist auch eine Extraktion der Reaktionsprodukte aus der Reaktionslösung möglich; dabei kann so verfahren werden, daß zuerst das Wasser aus dem Reaktionsgemisch abdestilliert wird, anschließend das Extraktionsmittel z.B. ein niederer aliphatischer Alkohol wie Methanol zugegeben wird und danach das gebildete Alkalichlorid und die extrahierte Kohlenwasserstoffphase abgetrennt werden. Aus dem Extrakt wird das Extraktionsmittel destillativ entfernt und das zurückbleibende Reaktionsprodukt unter vermindertem Druck mit Wasserdampf behandelt, um Reste höher als das Extraktionsmittel siedender Kohlenwasserstoffe zu entfernen. Diese Aufarbeitung ist im allgemeinen aufwendiger, Le A 15 319 -'7 -

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kann jedoch in Einzelfällen vorteilhaft sein.

Die Alkylsulfonsäure-hydroxyamide, die nach dem erfindungügcrrriijcn Verfahren erhalten werden können, entsprechen im allgemeinen bevorzugt der allgemeinen Formel III

_Λ /R²-0H

R¹ - SCU - W (III)

in der

12 3

R , R und R^ die oben angegebene Bedeutung besitzen.

Bevorzugt werden jedoch entsprechend den bevorzugten Ausgangsverbindungen Gemische verschiedener Alkylsulfonsäure-hydroxyamide erhalten, die je nach Kohlenstoffzahl des Alkylrestes und eingesetzten Hydroxyalkylämin ölige bis wachsartige Substanzen darstellen; sie sind größtenteils in organischen Lösungsmitteln löslich und in Wasser leicht löslich oder dispergierbar. Sie sind allgemein gute Emulgatoren, insbesondere die Alkylsulfonsäure-äthanolamide und isopropanolamide; sie können weiterhin als Stabilisatoren bei der bekannten wärmesensiblen "Verarbeitung von Synthesekautschuk-Latices verwendet werden. Die Durchführbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens ist überraschend, -da bei der Umsetzung von AlkylsulfonsäureChloriden mit Hydroxyalkylaminen mit einer Reihe Nebenreaktionen gerechnet werden müßte (vergleiche Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Band IX, Seiten 388, 402, 403 (1955)).Durch die Reaktion der Hydroxylgruppe war mit der Bildung von Alkylsulfonsäureaminoestern zu rechnen, die leicht hydrolysieren und somit zu einem stark sulfonat-haltigen Reaktionsprodukt führen sollten. Ebenso war bei Verwendung wässriger Alkalilauge auch mit Verseifung des AlkylsulfonsäureChlorids zum Sulfonat zu rechnen, wobei unter Umständen die Sulfonamidbildung völlig ausbleiben konnte (vergleiche US-PS 2 213 360). Daher wurde bislang die Umsetzung Le A 15 319 - 8 -

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meist wasserfrei mit wenigstens ein-molarem Überschuß des Hydroxyalkylamins oder ohne Überschuß unter Zusatz wenigstens stöchiometrischer Mengen eines tertiären Amins als säurebindendem Mittel durchgeführt (vgl. US-PS 2 334 186).

Der technische Fortschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt daher im folgenden begründet.

Es ist weder ein Überschuß des Hydroxyalkylamins noch die Verwendung eines tertiären Amins als säurebindendes Mittel notwendig; als säurebindendes Mittel kann wäßrige Alkalilauge verwendet werden, die technisch sehr leicht zugänglich ist. Dabei entsteht wesentlich weniger Sulfonat, als nach dem Stand der Technik zu erwarten gewesen wäre (vgl. Beispiel 6).

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Beispiel 1

7,38 kg lthanolamin werden in einem 150 1 - Hührkessel vorgelegt. Unter Rühren läßt man bei einer Temperatur von 15 - 20⁰C, die durch Kühlen mit Kühlsole aufrechterhalten wird, innerhalb von 5 Stunden 100 kg einer ca. 30 $igen Lösung von durch SuI-fochlorierung von geradkettigen C₁₂-C .^-Paraffineη erhaltenen Alkylsulfochloriden in den entsprechenden Paraffinen ( SuIfochlorid-Chlorgehalt 4,1 ^σ/° und Kettenchlor-Chlorgehalt 0,35 r>) sufließen. Anschließend wird bei gleicher Temperatur innerhalb von 5 Stunden 10,66 kg technische 45 Gew.-5£ige wäßrige Natronlauge zugetropft und 2 Stunden nachgerührt. Darauf wird im Wasserstrahlvakuum bis zu einer Sumpftemperatur von 100⁰C eingeengt und das gebildete Kochsalz über eine Kutsche abgesaugt. Anschließend wird bei vermindertem Druck von 10-15 torr auf eine Sumpftemperatur von 160 - 170⁰C erhitzt und dann bei dieser Temperatur Wasserdampf von 15 atü eingeblasen und die Paraffine durch Wasserdampfdestillation entfernt. Nach beendeter Destillation verbleiben 33 kg eines goldgelben, bei Zimmertemperatur hochviskosen Produktes. Die Substanz ist in Wasser leicht dispergierbar und in organischen Lösungsmitteln wie Methanol, Äthanol, Benzol, Toluol, Pe_troläther, Ligroin, Aceton und Essigester löslich.

Der pH-Wert einer 5 '/oigen wäßrigen Emulsion beträgt 6,5, er ändert sich nicht nach zweistündigem Kochen; das Produkt enthält also keine Aminoester.

Der Sulfonatschwefelgehalt nach Epton beträgt 0,93 % Schwefel, daraus errechnen sich 9,1 % Alkylsulfonat, sodaß der Gehalt an Alkylsulfonsäure-hydroxyamid 90,9 % beträgt.

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Beispiel 2

475 g Isopropanolamin werden in einem 10 1 Rührkessel vorgelegt. unter Rühren läßt man bei einer Temperatur von 15 - 20⁰C, die durch Kühlen mit Kühlsole aufrechterhalten wird, innerhalb von 5 Stunden 5 kg einer ca. 30 %igen Lösung von durch Sulfochlorierung von geradkettigen C^-C^g-Paraffinen erhaltenen Alkyl-εulfochloriden in den entsprechenden Paraffinen (Sulfochlorid-Chlorgehalt 4,5 % und Kettenchlor-Chlorgehalt 0,5%), zuflioi3on. Anschließend wird bei gleicher Temperatur innerhalb von 4 S Lur'iden 1265 g einer 20-Gew.-%igen wäßrigen Natronlauge zu^etropl't und 2 Stunden nachgerührt. Darauf wird im Wasserstrahlvakuum bis zu einer Sumpftemperatür von 100⁰C eingeengt und das gebildete Kochsalz dann über eine Nutsche abgesaugt. Anschließend wird bei vermindertem Druck von 10 bis 15 Torr auf eine Sumpftemperatür von 16O bis 170⁰C erhitzt-und.bei dieser Temperatur Wasserdampf von 15 atü eingeblasen und die Paraffine durch Wasserdampfdestillation entfernt. Nach beendeter Destillation verbleiben 1740 g eines dunkelgelben, hochviskosen Produkts. Die Substanz ist in Wasser leicht dispergierbar und in Methanol, Äthanol, 3enzol, Toluol und Äthylacetftt löslich.

Der pH-Wert einer 5 %igen wäßrigen Emulsion beträgt 6,4, er ändert sich nicht nach 2 stündigem Kochen; das Produkt enthält also keine Aminoester.

Der Sulfonatschwefelgehalt nach Epton beträgt 0,87 % Schwefel, daraus errechnen sich 8,6 % Alkylsulfonat, sodaß der Gehalt an C^Q-C^Q-Alkyls.ulfonsäure-isopropanolamid 91,4 % beträgt.

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Beispiel 5

61Og Diäthanolamin werden in einem 10 1 -Rührkessol vorgelebt. Unter Rühren läßt man "bei einer Temperatur von 10 "bis 2 5 ⁰G, die durch. Kühlen mit Kühlsole aufrechterhalten wird, innerhaIb von 4 Stunden 5 kg des in Beispiel 1 verwendeten SuIfochlorids zufließen. Anschließend werden bei gleicher Toi:ipor;vi;ur innerhalb von 4 Stunden 520 g 45 Gew.-^iger wässriger !!.'Ltronlau^u langsam zugesetzt. Darauf wird im Wasserstrahlvakuum bis zu einer Sumpftenperatur von 10O⁰O eingeengt und das gebildete Kochsalz über eine Nutsche abgesaugt. Anschließend wird bei verminderten Druck von 15 bis 20 Torr auf eine Sumpftemperatur von 160 bis ⁰C erhitzt und bei dieser Temperatur Wasserdampf von 15 atü eingeblasen und die Paraffine durch Wasserdampfdestillation entfernt. Uach beendeter Destillation verbleiben 1SSO g eines dunkelgelben, hochviskosen Produktes. Die Substanz ist in Methanol, Äthanol, Benzol und Toluol leichtlöslich und im Wasser leicht emulgierbar.

Eine wässrige Probe säuert beim Kochen nicht nach, das Produkt enthält also keinen Aminoester. Der SuIfonatschwefelgehalt nach Epton beträgt 1,20 $ Schwefel; daraus errechnet sich ein Gehalt an C^₂-C -Alkylsulfonsäure-diäthanolainid von 88,2 %.

Beispiel 4

770 g Diisopropanolamin werden bei 45°C aufgeschmolzen und zunächst bei dieser Temperatur unter Rühren mit etwa 500 g der in Beispiel 1 verwendeten Alkylsulfochloi'idlösung versetzt. Anschließend wird auf etwa 20⁰C gekühlt und bei dieser Temperatur weiterhin die SuIfοchioridlösung zugegeben, bis eine Gesamtmenge von 5 kg erreicht ist. Anschließend wird bei gleicher

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Temperatur innerhalt) von 5 Stunden 520 g 45 Gow.-^igor wäßriger Natronlauge zugetropft und 2 Stunden nachgerührt. Darauf wird im Wasserstrahlvakuum bis zu einer Sumpfteaperatur von 100 C eingeengt und das gebildete Kochsalz über eine nutsche abgesaugt. Anschließend wird bei vermindertem Druck von 20bis 25 Torr auf eine Sumpftemperatur von 160 bis 180⁰C erhitzt und bei dieser Temperatur Wasserdampf von 15 atü eingeblasen und die Paraffine durch Was.oerdampfdestillation entfernt. Nach beendeter Destillation verbleiben 2060 p; eines dankelgelben, hochviskosen Produktes. Der pll-V/ort oinor 3 /iigen wäßrigen Emulsion beträgt 6ß , er ändert sich niht nach stündigem Kochen; das Produkt enthält also keine Aminoester.

er SuIf onats chv/ef elgehalt nach Epton beträgt 1,3 ^L/o Schwefel; araus errechnen sich 12,7 ?6 Alkylsulfonat, sodaß der Gehalt an G₁₂- C _1Q~Alkylsulfon3äurediisopropanolamid 87,3 ~'ß> beträgt.

Beispiel 5.

200 g Äthanolamin werden in einem 4 1-Rührkolben vorgelegt. Un- -_uer Rühren werden bei einer Temperatur von 10 - 15 C, die durch Kühlen mit Kühlsole aufrechterhalten wird, innerhalb von 5 Stunden gleichzeitig 2.kg einer etwa 50 %igen Lösung von durch Sulfochlorierung von geradkettigen C^2-^c^8~^Para"^{E>finen erhalte}~ nen Alkylsulfochloriden in den entsprechenden Paraffinen (Sulfochlorid-Chlorgehalt 5,8 % und Kettenchlor-Chlorgehalt 1,0 %) und 528 g einer .25 Gew.-%igen wäßrigen Natronlauge so zugetropft, daß beide Lösungen über den gesamten Zeitraum gleichmäßig, d.h. stets im gleichen Verhältnis zufließen. Anschließend wird das Wasser im Wasserstrahlvakuum bis zu einer Sumpftemperatur von 10O⁰C abdestilliert. Darauf wird auf Zimmertemperatur abgekühlt, 600 ml Methanol zugegeben, das Kochsalz abfiltriert und die untere Methanol-Phase von der oberen Paraffin-Phase (etwa 800g) abgetrennt. Nach Abdestillieren des Methanols der Methanol-Phase wird das im Reaktionsprodukt gelöst Restparaffin durch Wasserdampfdestillation bei reduziertem Druck von etwa 10 Torr

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bei einer Sumpftemperatur von 160 - 180⁰C vertrieben. Man erhält so 1100 g eines gelbbraunen, hochviskoaen Produktes, da;; in Wasser gut dispergierbar und in Methanol, Äthanol, Benzol und Toluol leicht löslich ist.

Der pH-Wert einer" 5 %igen wäßrigen Emulsion beträgt 6,4, er ändert-sich nicht nach 2-stündigem Kochen; das Produkt enthält also keinen Aminoester.

Der Sulfonatschwefelgehalt nach Epton beträgt 1,80 % Schwefel daraus errechnen sich 17,5 % Alkylsulfonat, sodaß der Gehalt an C^-^o-Alkylsulfonsäure-äthanolaraid 82,5 % beträgt.

Beispiel 6 (Vergleichsbeispiel)

In Analogie zu einer allgemeinen Arbeitsvorschrift zur Herstellung von Arylsulfonsäureamiden (siehe Houben-Weyl, Band IX, Seite 609 (1955)) wurde zwar mit stöchiometrischen Mengen der Reaktionskomponenten gearbeitet, jedoch nicht nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.

In einen 2 1-Rührkolben gibt man 71 g Äthanolamin und 465 g 10 Gew.-%ge wäßrige Natronlauge. Unter Rühren werden innerhalb von k Stunden bei einer Reaktionstemperatur zwischen 15 und 20⁰C 1000 g einer 30 Gew.-?£igen Alkylsulfochloridlösung wie in Beispiel 1 verwendet zugetropft. Anschließend wird das Reaktionsgemisch im Wasserstrahlvakuum bei einem Druck von 15 bis 20 torr bis zu einer Sumpftemperatur von 100°C eingeengt und das gebildete Kochsalz über eine Nutsche abgesaugt. Anschließend wird im Wasserstrahlvakuum bei einem Druck von bis 20 torr auf eine Sumpftemperatur von 16O - 170⁰C erhitzt und bei dieser Temperatur gelinde Wasserdampf von 15 atü οingeblasen und die Rest-Paraffine so durch Wasserdampfdestillation entfernt. Nach beendeter Destillation verbleiben 330 g eines bei Zimmertemperatur hochviskosen Produktes.

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Der SuIfonatschwefelgehalt nach Epton beträgt 4,5 % Schwefel, so daß sich ein Sulfonatgehalt von 45,8 % errechnet. Das erhaltene Produkt "besteht also nur zu 54,2 % aus C^p-C^g-Alkylsulfons äüre-äthanolamid.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Verfahren zur Herstellung von Alkylsulfonsäure-hydroxyalkylamiden, durch Umsetzung von Alkylsulfonsäurecliloriden mit Hydroxyalkylaminen, dadurch gekennzeichnet, daß man Alkylsulf onsäurechloride mit Hydroxyalkylaminen und wäßriger Alkalilauge als säurebindendein Mittel im stöchiomctrischcn Verhältnis 1:1:1 umsetzt, indem man zum Hydroxyalkylamin Alkylsulfonsäurechlorid und Alkalilauge so zugibt, daß die Konzentration des freien Alkalihydroxyds im Reaktionsgemisch stets so gering als möglich ist.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dai3 man Im !Temperaturbereich von etwa -10 bis etwa 50°C arbeitet.

   ;■. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Alkylsulf onsäurechloride Verbindungen der allgemeinen Formel

   R¹ - SO₂ - Cl (I)

   in der

   R für einen Alkyl- oder Chloralkylrest mit bis zu 30

   O-Atomen oder einen Cycloalkylrest steht, verwendet.

   4-. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Hydroxyalkylamine Verbindungen der allgemeinen Formel

   -OH

   HIi

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   50984 0/1105

   in der

   R einen divalenten gegebenenfalls substituierten aliphatischen oder cycloaliphatischen Rest bedeutet una R für Wasserstoff,einen gegebenenfalls substituierten Alkyl-,Cycloalkyl-, Aralkyl- oder Arylrest oder den

   2 2

   Rest -R -OH steht, in dem R die vorstehend an^G^

   Bedeutung hat,
   verwendet.

   5. Verfahren nach Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß man in Gegenwart eines Lösungsmittels arbeitet und als Alkylsulfonsäurechiorid und Lösungsmittel das bei der SuI-fochlorierung anfallende Gemisch von Alkylsulfonsäurechioriden in den zur SuIfochlorierung eingesetzten Paraffinen verwendet.

   6. Verfahren nach Ansprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß man als Bydroxyalkylamine Äthanolamin, Diäthanolarjin, Isopropanolamin und Diisopropanolamin verwendet.

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