DE2415330C3

DE2415330C3 - Verfahren zur Herstellung von Alkylsulfonsäure-hydroxyalkylamiden

Info

Publication number: DE2415330C3
Application number: DE19742415330
Authority: DE
Inventors: Hermann Dr.; WeIz Harry Dr.; Lange Ralf Dr.; Rudolph Hans Dr.; Rosenkranz Hans-Jürgen Dr.; 4150Krefeld Perrey
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Filing date: 1974-03-29
Publication date: 1976-10-07

Description

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Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Alkylsulfonsäure-hydroxyalkylamiden durch Umsetzung von Alkylsulfoniäurechloriden mit Hydroxyalkylaminen in Gegenwart säurebindender Mittel.

Es wurde gefunden, daß man in einfacher Weise und mit guter Ausbeute Alkylsulfonsäure-hydroxylalkylamide erhält, wenn man Alkylsulfonsäurechloride mit Hydroxyalkylaminen und wäßriger Alkalilauge im stöchiometrischen Verhältnis 1:1:1 umsetzt, wobei man zum Hydroxyalkylamin das Alkylsulfonsäurechlorid und die Alkalilauge so zugibt, daß die Konzentration des freien Alkalihydroxids im Reaktionsgernisch stets so gering als möglich ist.

Im allgemeinen wird das erfindungsgemäße Verfahren im Temperaturbereich von etwa — 10 bis etwa 50⁰C, vorzugsweise von etwa 0 bis etwa 30⁰C, und insbesondere von 10 bis 2O⁰C 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 Alkanen, Chloralkanen und Cycloalkanen erhalten werden können. Diese Alkylsulfonsäurechloride sind bekannt und können nach den bekannten Methoden der Sulfochlorierung erhalten werden (vgl. A s i η g e r, Chemie und Technologie der Paraffin-Kohlenwasserstoffe, 1956, Akademie-Verlag Berlin, S. 395 bis 474). Sie entsprechen im allgemeinen der allgemeinen Formel

R' — SO, -Cl

(1) Als Alkylreste sind geradkettige und verzweigte Alkylreste mit bis zu 30, bevorzugt 10 bis 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 bis 20 Kohlenstoffatomen, substituiert sein können; bevorzugt kommen Cyclopentyl und Cyclohexyl in Betracht

Bevorzugt können in dem erfindungsgemäßen Verfahren Gemische von Alkylsulfonsäurechloriden 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 Sulfochlorid-Chlor und kohlenstoffgebundenem Chlor (Ketten-Chlor) charakterisiert. Besonders bevorzugt können in dem erfindungsgemaßen Verfahren Gemische von solchen Alkylsulfonsäurechloriden eingesetzt werden, wie sie durch Sulfochlorierung von geradkettigen Cio-Czo-Paraffinen erhalten werden.

Als Hydroxyalkylamine können im erfindungsgemäßen Verfahren alle Verbindungen Verwendung finden, die wenigstens eine Hydroxylgruppe als Substituenten eines aliphatischen oder cycloaliphatischen Restes und wenigstens eine primäre oder sekundäre Aminogruppe enthalten, die als Substituent des aliphatischen oder cycloaliphatischen Restes auch durch aromatische Reste substituiert sein kann.

Danach können beispielsweise Zuckeramine, gegebenenfalls weiterhin substituierte N-Hydroxyalkylaniline und O-alkoxylierte Alkanol- und Dialkanolamine, wie sie nach dem Verfahren der DT-OS 22 45 554 und DT-OS 22 45 636 erhalten werden können, Verwendung finden.

Bevorzugt können in dem erfindungsgemäßen Verfahren Hydroxyalkylamine der allgemeinen Formel

R²- OH

HN

(II)

in der R¹ für einen Alkyl-, Chloralkyl- oder Cycloalkylrest steht.

in der R² einen divalenten, gegebenenfalls substituierten aliphatischen oder cycloaliphatischen Rest bedeutet und R³ für Wasserstoff, einen gegebenenfalls substituierten Alkyl-, Cycloalkyl-, Aralkyl- oder Arylrest oder den Rest -R²-OH steht, in dem R² die vorstehend angegebene Bedeutung hat

Bevorzugt enthält der Rest R² bis zu 6 Kohlenstoffatome, insbesondere 2 oder 3 Kohlenstoff a tome; besonders bevorzugt steht R² für den Äthylen- oder Isopropylenrest

Als Substituent des Restes R² sei insbesondere die Hydroxylgruppe genannt.

Als Arylrest sei bevorzugt Phenyl, als Substituent des Arylrestes insbesondere Halogen wie Chlor und Brom genannt Als Aralkylrest seien bevorzugt solche mit bis zu 16, insbesondere 10 C-Atomen genannt, wobei der Arykeil 10 oder 6 C-Atome enthält und bevorzust

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Phenyl ist während der geradkettige oder verzweigte Alkylteil 10 oder 6 C-Atome, bevorzugt bis zu 4 C-Atome enthält; beispielsweise seien genannt: Benzyl, Phenylethyl, Phenylpropyl und Phenylisopropyl sowie Phenylbutyl, Phenylisobutyt und Phenyl-tert-butyl.

Als Verbindungen der allgemeinen Formel II kommen beispielsweise in Frage:
Alkanolamine wie

Äthanolamin,

N-Methyläthanolamin,

N-Dodecyläthanolamin,

N-Cyclohexyläthanolamin,

N-Phenyläthanolamin,

N-Benzyläthanolamin,

3- Aminopropanol-( 1),

1 - Aminopropanol-(2),

Isopropanolamin,

2-Amino-2-methylpropanol-( 1),

1 - Amino-butanol-(3),

N-Cyclohexylisopropanolamin;
Dialkanolamine wie

Diäthanolamin,

Diisopropanolamin,

2-Amino-2-methyl-propandiol-(l,3);
Polyhydroxy alkylamine wie 2-Amino-2-hydroxymethyl-propandiol-( 13) und

Polyaminoalkanolamine wie

N-(2-Aminoäthyl)-äthanolamin und

N-Methy!-N-(3-aminopropyl)-äthanolamin.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch in Gegenwart eines Lösungsmittels durchgeführt werden. Als Lösungsmittel werden bevorzugt die Kohlenwasserstoffe verwendet, die den als Ausgangsmaterial verwendeten Alkylsulfonsäurechl&riden 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, gelöst in den zur Sulfochlorierung eingesetzten Alkanen bzw Cycloalkanen mit einem Gehalt der Lösung von etwa 10 bis 80, insbesondere 30 bis 50 Gewichtsprozent Sulfochloriden. Als wäßrige Alkalilaugen seien wäßrige Lösungen von Hydroxiden 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 SuI-fochloride 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 Alkylsulfonsäurechlorid und wäßrige Alkalilauge 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 bis 6 Stunden, insbesondere von etwa 2 bis 5 Stunden, das Sulfochlorid bzw. Gemisch oder dessen Lösung in stöchiometrischer Meng;e langsam zugegeben. Die Reaktion ist im allgemeinen exotherm, daher wird durch Kühlen die Temperatur im Bereich von -10 bis +50°C, vorzugsweise von 10 bis 20°C, gehalten. Bei der deichen TemDeratur wird nach beendeter Zugabe des Sulfochlorids innerhalb von etwa 2 bis 6 Stunden, insbesondere innerhalb von etwa 4 bis 5 Stunden, ebenfalls in stöchiometrischer Menge wäßrige Alkalilauge mit einem Gehalt von etwa 5 bis 50, insbesondere etwa 25 bis 45 Gewichtsprozent zugegeben.

Es wird angenommen, daß die Reaktion folgendermaßen verläuft:

Durch Zugabe des Alkylsulfochlorids zu dem anfangs im großen Überschuß vorliegenden Hydroxyalkylamin erfolgt unter Alkylsulfonsäurehydroxyalkylamid-Bildung Anlagerung des abgespaltenen Chlorwasserstoffs an überschüssiges Hydroxyalkylamin zum Hydroxyalkylammoniumchlorid.

Bei weiterer Zugabe von Alkylsulfochlorid enthält das Reaktionsgemisch schließlich auch noch freies Alkylsulfochlorid. In zweiter Stufe wird bei der Zugabe der wäßrigen Alkalilauge aus dem Hydroxyalkylammoniumchlorid unter Alkilichloridbildung wieder freies Hydroxyalkylamin gebildet das dann mit weiterem Alkylsulfochlorid reagieren kann.

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

Eine weitere Ausführungsform des erfiudungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß man ebenfalls die gesam'e Menge des Hydroxyalkylamins vorlegt, jedoch im genannten Temperaturbereich gleichzeitig stöchiometrisch äquivalente Mengen des Sulfochlorids bzw. seiner Lösung und der wäßrigen Alkalilauge innerhalb von etwa 2 bis 10 Stunden, insbesondere von etwa 4 bis 6 Stunden, langsam zugibt. Auch auf diese Weise kann die erfindungsgemäß geringe Konzentration von freiem Alkalihydroxid erreicht werden.

Wie bereits ausgeführt, kann das erfindungsgemäße Verfahren sowohl ohne als auch in Gegenwart eines Lösungsmittels durchgeführt werden. Sind die Ausgangsvei'bindungen 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.

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 und, sofern es bei der angewandten Temperatur flüssig ist, anschließend das gebildete Alkalichlorid in üblicher Weise abfiltrieren. Dabei können erhöhte Temperaturen vorteilhaft sein.

Besonders 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 Losungsmittels abzudestillieren, dann das ausgefallene Alkalichlorid abzufiltrieren und dann erst die Abtrennung des organischen Lösungsmittels in einer zweiten Destillationsstufe vorzunehmen. Diese zweite Destillation kann unter > Normal- oder vermindertem Druck erfolgen; besonders vorteilhaft kann das AbdestilLeren 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 aligemeinen ist dies jedoch nicht zweckmäßig, da sich hierbei häufig schwer trennbare Emulsionen bilden. ι s

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 beseitigen. Diese Aufarbeitung ist im allgemeinen aufwendiger, kann jedoch in Einzelfällen vorteilhaft sein.

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

R^; - OH

R¹ —SO,-N

(111)

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in der R¹, R² und R³ die oben angegebene Bedeutung besitzen.

Bevorzugt werden jedoch entsprechend den bevorzugten Ausgangsverbindungen Gemische verschiedener Alkylsulfonsäure-hydroxyamide erhalten, die je nach Kohlenstoffzahl des Alkylrestes und eingesetztem Hydroxyalkylamin 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 (vgl. Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Bd. IX, S. 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 sulfonathaltigen 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 (vgl. US-PS 22 13 360). Daher wurde bislang die Umsetzung i.ieist wasserfrei mit wenigstens 1 molarem Überschuß des Hydroxyalkylamins oder ohne Oberschuß unter Zusatz wenigstens stöchiometrischer Mengen eines tertiären Amins als säurebindendem Mittel durchgeführt (vgl. US-PS 23 34 186).

Der technische Fortschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt daher in folgendem 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).

Beispiel 1

7,38 kg Äthanolamin werden in einem 150-1-Rührkessel' vorgelegt Unter Rühren läßt man bei einer Temperatur von 15 bis 20°C, die durch Kühlen mit Kühlsole aufrechterhalten wird, innerhalb von 5 Stunden 100 kg einer etwa 30% igen Lösung von durch Sulfochlorierung von geradkettigen Cu-Cie-Paraffinen erhaltenen Alkylsulfochloriden in den entsprechenden Paraffinen (Sulfochlorid-Chlorgehalt 4,1% und Kettenchlor-Chlorgehalt 0,35%) zufließen. Anschließend wird bei gleicher Temperatur innerhalb von 5 Stunden 10,66 kg technische 45gewichtsprozentige wäßrige Natronlauge zugetropft und 2 Stunden nachgerührt. Darauf wird im Wasserstrahlvakuum bis zu einer Sumpftemperatur von 100°C eingeengt und das gebildete Kochsalz über eine Nutsche abgesaugt. Anschließend wird bei vermindertem Druck von 10 bis 15 Torr auf eine Sumpftemperatur von 160 bis 170°C erhitzt, sodann bei dieser Temperatur Wasserdampf von 15atü 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, Petroläther, Ligroin, Aceton und Essigester löslich.

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

Der Sulfonatschwefelgehalt (nach E ρ t ο η) beträgt 0,93% Schwefel; daraus errechnen sich 9,1 % Alkylsulfonat, so daß der Gehalt an Alkylsulfonsäure-hydroxyamid 90,9% beträgt.

Beispiel 2

475 g Isopropanolamin werden in einem 10-1-Rührkessel vorgelegt. Unter Rühren läßt man bei einer Temperatur von 15 bis 2O⁰C, die durch Kühlen mit Kühlsole aufrechterhalten wird, innerhalb von 5 Stunden 5 kg einer etwa 30%igen Lösung von durch Sulfochlorierung von geradkettigen Cio-Cis-Paraffinen erhaltenen Alkylsulfochloriden in den entsprechenden Paraffinen (Sulfochlorid-Chlorgehalt 4,5% und Kettenchlor-Chlorgehalt 0,5%), zufließen. Anschließend wird bei gleicher Temperatur innerhalb νύη 4 Stunden 1265 g einer 20gewichtsprozentigen wäßrigen Natronlauge zugetropft und 2 Stunden nachgerührt. Darauf wird im Wasserstrahlvakuum bis zu einer Sumpftemperatur von 100° C eingeengt und das gebildete Kochsalz dann über eine Nutsche abgesaugt. Anschließend wird bei vermindertem Druck von 10 bis 15 Torr auf eine Sumpftemperatur von 160 bis 170°C erhitzt, bei dieser Temperatur Wasserdampf von 15atü 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, Benzol, Toluol und Äthylacetiit löslich.

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

Der Sulfonatschwefelgehalt (nach E ρ t ο η) beträgt 0,87% Schwefel; daraus errechnen sich 8,6% Alkylsulfonat, so daß der Gehalt an Cio-Cis-Alkylsulfonsäure-isopropanolamid 91,4% beträgt.

Beispiel 3

610 g Diäthanolamin werden in einem 10-1-Rührkessei vorgelegt. Unter Rühren läßt man bei einer Temperatur von 10 bis 25⁰C, die durch Kühlen mit Kühlsole aufrechterhalten wird, innerhalb von 4 Stunden 5 kg des im Beispiel 1 verwendeten Sulfochlorids zufließen. Anschließend werden bei gleicher Temperatur innerhalb von 4 Stunden fi20 g 45gewichtsprozentiger wäßriger Natronlauge langsam zugesetzt. Darauf wird im Wasserstrahlvakuum bis zu einer Sumpf temperatur von 100⁰C eingeengt und das gebildete Kochsalz über eine Nutsche abgesaugt Anschließend wird bei vermindertem Druck von 15 bis 20 Torr auf eine Sumpf temperatur von 160 bis 170⁰C erhitzt, bei dieser Temperatur Wasserdampf von 15 atü eingeblasen und die Paraffine durch Wasserdampfdestillation entfernt. Nach beendeter Destillation verbleiben 1880 g eines dunkelgelben, hochviskosen Produktes. Die Substanz ist in Methanol, Äthanol, Benzol und Toluol leicht löslich und im Wasser leicht emulgierbar.

Eine wäßrige Probe säuert beim Kc»cren nicht nach, das Produkt enthält also keinen Aminoester. Der Sulfonatschwefelgehalt (nach Epton) beträgt 1,20% Schwefel; daraus errechnet sich ein Gehalt an Cu-Cie-Alkylsulfonsäure-diäthanolamid 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 im Beispie! 1 verwendeten Alkylsulfochloridlösung versetzt Anschließend wird auf etwa 20⁰C gekühlt und bei dieser Temperatur weiterhin die Sulfochloridlösung zugegeben, bis eine Gesamtmenge von 5 kg erreicht ist Anschließend wird bei gleicher Temperatur innerhalb von 5 Stunden 520 g 45gewichtsprozentiger wäßriger Natronlauge zugetropft und 2 Stunden nachgerührt Darauf wird im Wasserstrahlvakuum bis zu einer Sumpf tempera tür von 100⁰C eingeengt und das gebildete Kochsalz über eine Nutsche abgesaugt. Anschließend wird bei vermindertem Druck von 20 bis 25 Torr auf eine Sumpf temperatur von 160 bis 180° C erhitzt, bei dieser Temperatur Wasserdampf von 15 atü eingeblasen und die Paraffine durch Wasserdampfdestillation entfernt Nach beendeter Destillation verbleiben 2060 g eines dunkelgelben, hochviskosen Produktes. Der pH-Wert einer 5%igen wäßrigen Emulsion beträgt 6,6, er ändert sich nicht nach 2stündigem Kochen; das Produkt enthält also keine Aminoester.

Der Sulfonatschwefelgehalt (nach E ρ t ο η) beträgt 13% Schwefel; daraus errechnen sich 12,7% Alkylsulfonat, so daß der Gehalt an C^-Cie-Alkylsulfonsäurediisopropanolamid 873% beträgt

Beispiel 5

200 g Äthanolamin werden in einem 4-l-Rührkolber vorgelegt Unter Rühren werden bei einer Temperatui von 10 bis 15° C, die durch Kühlen mit Kühlsole aufrechterhalten wird, innerhalb von 5 Stunder gleichzeitig 2 kg einer etwa 50%igen Lösung von durch Sulfochlorierung von geradkettigen Ci2-Ci8-Paraffiner erhaltenen Alkylsulfochloriden in den entsprechender Paraffinen (Sulfochlorid-Chlorgehalt 5,8% und Kettenchlor-Chlorgehalt 1,0%) und 528 g einer 25gewichtsprozentigen 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 100⁰C abdestilliert Darauf wird auf Zimmertemperatur abgekühlt, 600 ml Methanol zugegeben, das Kochsalz abfiltriert und die untere Methanol-Phase von der oberen Paraffin-Phase (etwa 800 g) abgetrennt Nach Abdestillieren des Methanols der Methanol-Phase wird das im Reaktionsprodukt gelöste Restparaffin durch Wasserdampfdestillation bei reduziertem Druck von etwa 10 Torr bei einer Sumpftemperatur von 160 bis 18O⁰C vertrieben. Man erhält so 1100g eines gelbbraunen, hochviskosen Produktes, das 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 2stündigem Kochen, das Produkt enthält also keinen Aminoester.

Der Sulfonatschwefelgehalt (nach E ρ t ο η) beträgt 1,80% Schwefel; daraus errechnen sich 17,5% Alkylsulfonat, so daß der Gehalt an Ciz-Cie-Alkylsulfonsäureäthanolamid 82,5% beträgt.

Beispiel 6
(Vergleichsbeispiel)

In Analogie zu einer allgemeinen Arbeitsvorschrift zur Herstellung von Arylsulfonsäureamiden (s. H ο u ben-Weyl, Bd. IX, S. 609 [1955]) wurde zwar mit stöchiometrischen Mengen der Reaktionskomponenten gearbeitet, jedoch nicht nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.

In einen 2-l-Rührkolben gibt man 71 g Äthanolamin und 465 g lOgewichtsprozentige wäßrige Natronlauge. Unter Rühren werden innerhalb von 4 Stunden bei einer Reaktionstemperatur zwischen 15 und 20° C 1000 g einer 30gewichtsprozentigen Alkylsulfochloridlösung, wie im Beispiel 1 verwendet, zugetropft Anschließend wird das Reaktionsgemisch im Wasserstrahlvakuum bei einem Druck von 15 bis 20 Torr bis zu einer Sumpftemperatur von 100⁰C eingeengt und das gebildete Kochsalz über eine Nutsche abgesaugt Anschließend wird im Wasserstrahlvakuum bei einem Druck von 15 bis 20 Torr auf eine Sumpf temperatur von 160 bis 170⁰C erhitzt, bei dieser Temperatur gelinde Wasserdampf von 15 atü eingeblasen und die Rest-Paraffine so durch Wasserdampfdestillation entfernt Nach beendeter Destillation verbleiben 330 g eines bei Zimmertemperatur hochviskosen Produktes.

Der Sulfonatschwefelgehalt (nach E ρ t ο η) beträgt 4,5% Schwefel, so daß sich ein Sulfonatgehalt von 45,8% errechnet Das erhaltene Produkt besteht also nur zu 54,2% aus Cu-Cie-Alkylsulfonsäure-äthanoIamid.

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Alkylsulfonsäure-hydroxyalkylamiden durch Umsetzung von Alkylsulfonsäurechloriden mit Hydroxyalkylaminen in Gegenwart säurebindender Mittel, dadurch gekennzeichnet, daß man Alkylsulfonsäurechloride mit Hydroxyalkylaminen und wäßriger Alkalilauge im stöchiometrischen Verhältnis 1:1:1 ι ο umsetzt, wobei man zum Hydroxyalkylamin das Alkylsulfonsäurechlorid und die Alkalilauge so zugibt, daß die Konzentration des freien Alkalihydroxids im Reaktionsgemisch stets so gering als möglich ist

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

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß man in Gegenwart eines Lösungsmittels arbeitet

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die bei der Sulfochlorierung von Paraffinen anfallende Lösung der Atkylsulfonsäurechloride in den zur Sulfochlorierung eingesetzten Alkanen einsetzt