DE2431031A1

DE2431031A1 - Hydroxysulfobetaine, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung

Info

Publication number: DE2431031A1
Application number: DE19742431031
Authority: DE
Inventors: Pieter Mattheus Bakker; Fernand Hubert Kesselaar
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1973-06-29
Filing date: 1974-06-27
Publication date: 1975-01-23
Also published as: FR2237883B1; GB1471144A; AU7054574A; CA1041538A; NL7408653A; JPS5036421A; FR2237883A1; CH605710A5

Description

SHELL INTERNATIONALE RESEARCH MAAT3CHAPPIJ B.V.

Den Haag, Niederlande

"Hydroxysulfobetaine,' Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre
Verwendung"

Priorität: 29. Juni 1973 - Großbritannien - Nummer 31 208/73

Gegenstand der Erfindung sind neue Hydroxysulfobetaine der allgemeinen Formel

R,,

CH

*2
- CH - C - (CH)_n -

(D

in der η den Wert 1 oder 2 hat, R₁ ein geradkettiger Alkylrest
mit 10 bis 25 Kohlenstoffatomen bedeutet und R₂, R-, und R^ Wasserstoff atome sind oder einer dieser Reste R₂, R, oder R^ die Methylgruppe bedeutet.

Weiterhin ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung, dieser Hydroxysulfobetaine durch Umsetzen eines Salzes einer Halogenhydroxyalkansulfonsäure mit einem tertiären Amin. Insbeson-

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dere betrifft die Erfindung die Herstellung von 3-(sek.-n-Alkyl)-dirnethylammonio-2-hydroxy-propan-l-sulfonaten.

Weiterhin ist Gegenstand der Erfindung die Verwendung dieser Verbindungen als Wasch- und Reinigungsmittel. Sie stellen nämlich wertvolle Ausgangsverbindungen für Wasch- und Reinigungsmittel dar, da sie eine ausgezeichnete Waschkraft bei niederen Tempera-

Wirksamkeit der

türen besitzen. Die/erfindungsgemäßen Hydroxysulfobetaine wird weniger durch die Abwesenheit von Aufbaumitteln, wie Natriumtripoly-

beeinträchtigt
phosphat,/als all die bekannten Wasch- und Reinigungsmittel. Sie können besonders vorteilhaft zum Reinigen von Baumwolle und synthetischen Pasern bei niedrigen Temperaturen verwendet werden.

Die Reaktion zwischen Salzen von Halogenhydroxyalkansulfonsäuren und tertiären Aminen ist bereits allgemein in der GB-PS 482 515 bzw. der US-PS 2 129 264 beschrieben. Es ist jetzt gefunden worden, daß man besonders günstige Ergebnisse erhält, wenn die Reaktion unter besonderen Reaktionsbedingungen durchgeführt wird.

•r ■ ,

Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen'Hydroxysulfobetaine durch Umsetzen eines Alkalimetall- oder Ammoniumsalzes einer Halogenhydroxyalkansulfonsäure der allgemeinen Formel II

X-CH-C- (CH)_n- SO^H (II)

OH

in der X ein Halogenatom, vorzugsweise ein Chloratom, ist und R₂, R,, Rj. und η die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen, mit einem tertiären Amin der allgemeinen Formel III

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R, - Ν_χ

in der R₁ die vorstehend angegebene Bedeutung besitzt, bei erhöhter Temperatur, ist dadurch gekennzeichnet/ daß die Umsetzung in Gegenwart eines ein- oder mehrwertigen aliphatischen Alkohols mit höchstens 4 Kohlenstoffatomen oder eines Gemisches aus einem ein- oder mehrwertigen aliphatischen Alkohol mit höchstens j5 Kohlenstoffatomen im Molekül und Wasser, wobei der Anteil des Wassers im Gemisch 5 Με 25 Gewichtsprozent beträgt, durchgeführt wird, wobei das molare Verhältnis von tertiären Aminen zum Salz der Halogenhydroxyalkansulfonsäure 1 bis 4,5 beträgt.

Vorzugsweise liegt das molare Verhältnis von tertiärem Amin zum Salz der Halogenhydroxyalkansulfonsäure bei Verwendung eines wasserfreien Alkohols im Bereich von 1,5 bis 3,5· Bei Verwendung eines wässrigen Alkohols liegt das Verhältnis insbesondere bei 1,2 bis 4,5, vorzugsweise bei 2,0 bis 3*5·

i ■ -'

Der geradkettig? Alkylrest weist bevorzugt 12 bis 18 kohlenstoffatome auf. Außerdem ist es besonders vorteilhaft, wenn das zweite Kohlenstoffatom des Alkylrestes R. mit dem Stickstoffatom verbunden ist.

Nach einer besonderen Ausführungsform wird zur Herstellung der bevorzugten 3-(sek.-n-Alkyl)-dimethylammonio-2-hydroxy-propan-1-sulfonate, wobei der sekundäre Alkylrest 12 bis l8 Kohlenstoffatome aufweist, ein (sek.-n-C₁₂-C₁g-Alkyl)-dimethylamin mit Na-

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trium-2-hydroxy-3-chlorpropan-l-sulfonat in Gegenwart eines Gemisches von Isopropanol mit bis zu 10 Gewichtsprozent Wasser, bezogen auf das Gesamtgemisch, umgesetzt.

Bevorzugt werden Alkalimetallsalze der 2-Hydroxy-3-chlorprapan-1-sulfonsäure mit der allgemeinen Formel IV

Cl - CH₂ - CH - CH₂ - SO₃M OH

(IV)

in der M ein Alkalimetallsalz ist, verwendet. Besonders bevorzugt ist die Verwendung des Natriumsalzes der 2-Hydrc"ⁱ:y-3-ehlorpropan-1-sulfonsäure.

Es können Jedoch auch. Alkalimetall- oder Ammoniumsalze anderer 2-Hydroxy-3-chloralkansulfonsäuren beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden, wie die Salze der 3-Hydroxy-4-chlorbutan-1-sulf onsäure, der l-Methyl-2-hydroxy-3-ctilorpropan-l-sulf onsäure, der 2-Methyl-2-hydroxy-3-chlorpropan-l-suifonsäure und der 2-Hydroxy-3-chlorbutan-l-sulfoiίsäure. Ferner können auch Gemische der vorgenannten Sulfonsäuren als Ausgangsverbindungen zweckmässig sein.

Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zu verwendenden tertiären Amine enthalten einen langkettigen Alkylrest mit 10 bis 25 Kohlenstoffatomen. Sehr gute Ergebnisse werden mit tertiären Aminen mit einem geradkettigen Alkylrest mit 12 bis l8 Kohlenstoffatomen erhalten. Besonders ist hervorzuheben, daß das Stickstoffatom des tertiären Amins vorzugsweise an das Kohlenstoffatom 1, 2 oder 3

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des Alkylrestes gebunden ist. Auch Gemische von tertiären Aminen lassen sich zweckmäßigerwelse einsetzen, insbesondere wenn man ein gemischtes Produkt erhalten will oder wenn ein Gemisch von tertiären Aminen als Ausgangsverbindung in einfacher Weise erhältlich ist.

Derartige Gemische werden z.B. durch eine Hydrohalogenierung von Gemischen von Olefinen aus der Crackung von schweren Kohlenwasser- - stoffen, wie Erdölwachsen, erhalten, die dann .mit Dimethylamin umgesetzt werden. Auch Fettsäuren oder deren Gemische können als Ausgangsverbindungen für die beim erfindungsgemäßen Verfahren einzusetzenden tertiären Amine verwendet werden.

Es ist bereits ausgeführt worden, daß das molare Verhältnis des Salzes ,der Chlorhydroxyalkansulfonsäure zu dem einzusetzenden tertiären Amin im Bereich von 1 bis 4,5, vorzugsweise von 2,0 bis 3,5* in Abhängigkeit von den besonderen Reaktionsbedingungen liegen muß. .

Die Umsetzung kann in Gegenwart eines eih- oder mehrwertigen Aikohols mit höchstens 4 Kohlenstoffatomen im Molekül durchgeführt werden, wie Methanol, Äthanol, 1-Propanol, 2-Propanol, 1-Butanol, 2-Butanol oder 2-Methyl-2-propanol.^Gute Ergebnisse werden bei • Verwendung von Methanol als Lösungsmittel erhalten. Zweckmäßigerweise können Mengen von Methanol im Bereich 10. bis 100 g je 100 mMol des eingesetzten Salzes der Halogenhydroxyalkansulfonsaure angewendet werden.

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Vorzugsweise wird die Umsetzung in einem Gemisch eines aliphatischen Alkohols der vorstehend angegebenen Definition und Wasser durchgeführt. Es ist gefunden worden, daß man sehr gute Ergebnis-

rr.engen se bei Verwendung verhältnismäßig geringer Wasser/erhalten kann.

Die tatsächlichen Mengen an einzusetzendem Wasser hängen von dem jeweiligen niederen Alkohol ab. Ohne an irgendeine besondere Theorie gebunden zu sein, hängen die besten Bedingungen bezüglich des Verhältnisses der zu verwendenden Lösungsmittel (niederer Alkohol/ Wasser) offenbar einmal von der Löslichkeit des Salzes der Halogenhydr oxy alkans ulf on säure und zum anderen von der Hydrolysegeschwindigkeit des gelösten Sulfonsäuresalzes ab. Bei Verwendung eines Gewichtsverhältnisses von niederem Alkohol zu Wasser im Be- · reich von 8o : 20 bis 95 : 5 werden die besten Ergebnisse erhalten. Beim Einsatz von Isopropanol als niederem Alkohol scheint ζ JB. Wasser in-einer Menge von 7 bis 10 Gewichtsprozent sehr zweckmäßig, während beim Einsatz von Methanol als niederem Alkohol geringere Mengen Wasser bevorzugt werden. Die Gesamtmenge des in dem Lösungsmittelgemisch vorliegenden Wassers kann bis zu 5 Mol

alkan

des eingesetzten Salzes der Halogenhydroxyfeulfonsäure ausmachen.

- /■

Gute Ergebnisse werden bei Verwendung von 3 bis 4 Mol Wasser je Mol Halogenhydroxyalkansulfonsäuresalz erhalten.

Die Reaktion wird gewöhnlich bei Temperaturen zwischen 90 und l80°C, vorzugsweise zwischen 100 und 135°C, in Abhängigkeit des jeweiligen niederen Alkohols oder des eingesetzten Gemisches von niederem Alkohol und Wasser_; durchgeführt. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß Temperaturen über l8o°C die Bildung beträchtlicher Mengen Nebenprodukte fördern.

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Vorzugsweise wird die Umsetzung in einem Druckgefäß, wie einem Autoklaven, unter dem sich einstellenden Druck durchgeführt, der bis.zu etwa 50 atü betragen kann, doch gewöhnlich im Bereich von etwa 4 bis 10 atü liegt-. Die Reaktionszeit beträgt je nach der angewendeten Temperatur 30 Minuten bis J50 Stunden. Reaktionszeiten von h bis 16 Stunden bei einer Temperatur von 100 bis 1J55°C haben sich als besonders zweckmäßig erwiesen.

Es ist besonders hervorzuheben, daß der Anteil des Lösungsmittels oder des Lösungsmittelgemisches im-Reaktionsgemisch vorzugsweise so gewählt wird, daß bei Beginn der Reaktion die Lösung in bezug auf die Sulfonsäuresalze gesättigt ist. Wenn dann die Reaktion einsetzt, liegt das Sulfonsäuresalz vorzugsweise sowohl im gelösten Zustand als auch als feste Phase vor. Wenn die Reaktion fortschreitet, wird die ursprünglich vorliegende feste Phase gelöst, und das dann bei weiterer Reaktion auftretende feste Material besteht hauptsächlich aus dem gebildeten anorganischen Salz je nach der tatsächlichen Zusammensetzung des Lösungsmittels unter den vorgenannten Reaktionsbedingunfjen. Gewöhnlich enthält das anfängliehe Lösungsmittelgemisch nicht über 20 Gewichtsprozent Sulfonsäuresalz, bezogen auf das Gesamtreaktionsgemisch.

Wenn die Umsetzung beendet ist, wird das erhaltene Reaktionsgemisch aufgearbeitet, um das erhaltene Hydroxysulfobetain zu isolieren. Hierbei kann man das Reaktionsgemisch kühlen, mit Wasser verdünnen, um das mitentstandene anorganische Salz zu lösen, und den pH-Wert des üeaktionsgemisehes durch Zusatz einer alkalischen Lösung auf etwa 10 einstellen und überschüssiges Amin mit einem geeigneten Lösungsmittel, wie n-Pentan oder einem anderen Kohlen-

■■ 4098847 U59

wasserstoff , extrahieren. Die nach der Extraktion des Amins verbleibende wässrige Phase wird durch Säure, wie Schwefelsäure, neutralisiert. Gegebenenfalls kann das Sulfobetain durch Abdampfen des Wassers und Extrahieren des Sulfobetains aus dem Rückstand mittels eines geeigneten Lösungsmittels, wie 2-Propanol, entsalzt werden. Die 3-(sek.-n-Alkyl)-dimethylammonio-2-hydroxypropan-1-sulfonate werden anhand der NMR- und IR-Spektren charakterisiert.

Aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens werden sehr hohe Ausbeuten an den Hydroxysuliobetainen erhalten, berechnet auf das eingesetzte Salz der Sulfonsäure. Die Ausbeuten liege., gewöhnlich über 75 Prozent und manchmal sogar über 90 Prozent .

Die erfindungsgemäß erhältlichen Hydroxysulfobetaine können bei der Herstellung sowohl von pulverförmigen als auch von flüssigen Wasch- und Reinigungsmitteln verwendet werden." Die Herstellung derartiger Wasch- bzw. Reinigungsmittel kann .in an sich bekannter Weise, z.B. durch Vermischen der verschiedenen Bestandteile, gegebenenfalls in einer wässrigen Lösung, durchgeführt *ferden.

Die zu verwendenden Wasch- bzw. Reinigungsmittel können nichtionische, wie Kthylenoxyd-Anlagerungsprodukte an*Alkohole, anionische, wie Alkohol-äthoxysulfate und/oder Alkylbenzolsulfonate, oder kationische Verbindungen enthalten, wie quaternäre Ammoniumverbindungen» Sie können weiterhin einen.oder mehrere Zusatzstoffe enthalten, wie sie üblicherweise bei der Wasch- und Reinigungsmittelindustrie eingesetzt werden. Beispiele derartiger Zusatzstoffe sind grenzflächenaktive Verbindungen, Alkalimetallpyro-

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ψ- - ■■■■:-- "; ■ -" " .

oder -polyphosphate, Silikate, Carbonate, Borate, Natrium-carboxymethylcellulose, Enzyme, Persulfate, Perborate, Percarbonate, optische Aufheller und/oder Schaum- und/oder Schaumstabilisierungsmittel.

Es ist gefunden worden, daß die Hydroxysulfobetaine eine .ausgezeichnete Reinigungskraft in hartem Wasser in Abwesenheit von Natriumtripolyphosphat insbesondere auf Baumwoll- und synthetische Fasern entfalten. Einige Daten bezüglich der Reinigungskraft ■ von Hydroxysulfobetaine enthaltenden Wasch- bzw. Reinigungsmitteln sind in den nachstehenden Beispielen 6 und 7 gegeben, ohne die Erfindung auf die in diesen Beispielen gegebenen Einzelheiten zu beschränken.

Die Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1 -j

In einem magnetisch gerührten Autoklav von J500 ml Pas stings vermögen werden die nachstehenden Bestandteile vermischt:

100 mMol des Natriumsalzes der jJ-Chlor-^-hydroxy-propansulfon-

säure,

150 mMol sekundäres n-Tetradecyldimethylamin, 125 g eines Lösungsmittelgemisches aus 85 Gewichtsprozent

2-Propanol und 15 Gewichtsprozent Wasser.

Unter icräftigern Rühren (1000 UpM) wird das Gemisch auf 125°C erhitzt und unter dem eingestellten Druck von etwa 4,3 atü 4,5 Stunden gehalten. Nach dem Abkühlen wird das Reaktionsgemische mit Was-

4O98.84/U59

-lO-

ser auf ein Gewichtsverhältnis von 2-Propanol : Wasser von 1 : verdünnt. Der pH-Wert wird mit verdünnter Natronlauge auf 10 eingestellt. Überschüssiges Arain wird durch Extrahieren des Gemisches mit Pentan entfernt. Danach wird die wässrige Phase mit verdünnter Schwefelsäure neutralisiert. Anschließend wird das Sulfobetain aus der Lösung durch Abdampfen des Lösungsmittels und Extrahieren des Rückstandes mit 2-Propanol isoliert.

Der Versuch wird mit der gleichen Menge des Natriumsalzes der Sulfonsäuren aber unterschiedlichen Mengen des sekundären n-Tetradecyldimethylamins und des Lösungsmittels derart wiederholt, daß die Gesamtgewichtsmenge des Amins + Lösungsmittels konstant gehalten wird.

Die Ergebnisse, sind in der Tabelle I zusammengefaßt.

Tabellel

Versuch Nr.	molares Verhältnis von Amin : Sulfonsäure >r	Ausbeute an SuIfon- betain, bezogen auf die ,eingesetzte Sulfon säuren' in #
1 2 3 4	1,5 2,0 3,0 *,o	■ 8i 90 100 83-
5	6,5 ⁺)	32

+) Vergleichsbeispiel: das Lösungsmittel ist vollständig

durch das Amin ersetzt (sich einstellender Druck: etwa 0,7 atü).

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- li -

B e i s ρ i e 1 2 . , ■

7n einem magnetisch gerührten Autoklav von 500 ml Passungsvermögen werden die nachstehenden Bestandteile miteinander vermischt:

etwa 195 mMol des Natriumsalzes der J-Chlor-2-hydroxypropan-

sulfonsäure und
etwa 405 mMol sekundäres n-Teträdecyldimethylamin

in Gegenwart von unterschiedlichen Mengen eines Lösungsmittelgemisches aus 2-Propahol und Wasser, wie in Tabelle II angegeben. Die erhaltenen Gemische werden unter Rühren auf 125 C erhitzt und 16 Stunden bei dem sich einstellenden Druck bei dieser Temperatur gehalten. Die rohen Reaktionsgemische werden wie in Beispiel 1 beschrieben aufgearbeitet. Die Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengefaßt.

Tabelle!!

Versuch Nr.	Menge des Lösungs mittels (g)	Verhältnis 2-Propanol : Wasser	Ausbeute an Hydroxy- sulfobetain, bezogen auf die eingesetzte Sulfonsäure, in %
6	220	98/2 ^	^V 84
7	220	95/5	89.
8	165	93/7	90
9	110	90/10	•89
10	170	88/12	87

Beispiel 3

Die in Beispiel 2 beschriebenen Versuchs werden wiederholt, jedoch mit der Abänderung, daß n-Dodecyldimethylamin mit j5-Chlor-2-hydroxy-

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propan-sulfonsäure in Gegenwart von 220 g.eines Gemisches von 90 Gewichtsteilen 2-Propanol und 10 Gewichtsteilen Wasser umgesetzt wird. Die Ausbeute an Hydroxysulfobetain beträgt 95 Prozent, bezogen auf die eingesetzte Sulfonsäure.

Der gleiche Versuch wird bei einer Temperatur von 100⁰C und unter Einsatz von 110 g eines Gemisches von 93 Gewichtsteilen Isopropanol und 7 Gewichtsteilen Wasser durchgeführt. Man erhält ebenfalls in'95prozentiger Ausbeute das Hydroxysulfobetain, bezogen auf die eingesetzte Sulfonsäure.

Der gleiche Versuch wird unter Verwendung von sekunderem n-Dodecyldimethylamin wiederholt. Die Ausbeute an Hydroxysulfobetain beträgt 88 Prozent, bezogen auf die eingesetzte Sulfonsäure.

Beispiel 4

Es wird eine Anzahl von Versuchen bei verschiedene^ Temperaturen durchgeführt. Bei jedem der Versuch 11 bis 14 werden etwa 405 mMol sekundäres n-TetradecyldimSthylamin "mit etwa 195 mMol des Natriumsalzes der 3-Chlor-2-hydroxypropan-sulfonsäure in Gegenwart von unterschiedlichen Mengen eines Lösungsmittelgemisches aus 2-Propanol und Wasser vermischt. Die angewendeten Temperaturen und Reaktionszeiten sowie die Ausbeuten an erhaltenem Hydroxysulfobetain sind in der Tabelle III zusammengefaßt.

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	Menge des Lösungs mittels (S)	Tab	eil	e III	Ausbeute an Hydroxy- sulfobetain, bezogen auf die eingesetzte Sulfonsäure, in %
Ver such Nr.	110	Verhält nis 2-Pro- panol : Wasser	Tem pera tur (°c)	Stun den	84
11	110	86/14	135	4	87
12	220	86/14 .	130	16	89
	110	95/5 -	125	16	79
14 ■·	90/10	100	16

B e i s ρ i e 1 5

Es wird eine Anzahl von/VSrsuchen, unter Verwendung unterschiedlicher Mengen von Methanol und Wasser als Lösungsmittelgemisch durchgeführt. Bei jedem der Versuch 15 bis 19 werden etwa 405 mMol sekundäres n-Tetradecyldimethylamin mit etwa 200 mMol des Natriumsalzes der 3-Chlor-2-hydroxypropan-sulfonsäure in Gegenwart der in Tabelle IV angegebenen Lösungsmittelmengen vermischt, Die angewendeten Temperaturen und Reaktionszeiten sowie die Ausbeuten an erhaltenem Hydroxysulfobetairi¹ ,sind in Tabelle IV zusammengefaßt.

Ta be 1 1 e IV

yer-, such Nr.	Menge des Löatmgs-· mittels (ß)	Verhält« nis 2-Pro- panol : Wasser	Tem pera tur (⁰C)	Stun den	Ausbeute an Hydroxy- sulfobetain, bezogen auf die eingesetzte Sulfonsäure, in %
15	99	100/0	125	4	90
16	165 ,	93/7 .	125	16	89
17	110	90/10	125	4	90
18	110	95/5	125	4	91
19	110.	95/5	100^	,16	92

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- 14 Beispiel 6

Es werden Vergleichsversuche bezüglich der -Reinigungskraft von Wäschewaschmitteln mit einem Gehalt an den erfindungsgemäßen Hydroxysulfobetainen und bekannten Waschmitteln durchgeführt. Alle nachstehenden Daten bezüglich der Reinigungskraft werden in Wasser mit einem Gehalt von 300 ppm Calciumcarbonat unter Verwendung eines"Terg-0-Tometer" und.mit künstlich angeschmutzter Test kleidung erhalten (TNO-Baumwolle und mit radioaktiv gekennzeichnetem Talg verschmutztem Polyester/Baumwollgewebe).

Tabelle V

Bestand- Vergleich teile ,v Gew.—%	-	Gew	-	in der Zusammensetzung	-	5	20	—	10
HSB	20	20	20	20	20	1	-	10	-
LAS	40	-	20	-	-	20''	-	-	-
STPP	5	4o	5	20	38	5	5	- 5
Silleat	1	5	1	5	1	0,	5 0,5
Total AM g/l	100:	1	33	1	'δι	8	cQ
Baumwolle- Reinigungskraft	100:	114	95	102	94	18	.88
PE/Baumwolle- Reinigungskraft	123	103

LAS
STPP
Silieat
PE

(sek.-n-C₁jj-C₁g-Alkyl)-dimethylammonio-

hy droxy sulf obe tain';

lineares Alkylbenzolsulfonat;

Natrium-tripolyphosphat; Natriumsilicat;
Polyester .

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Aus den in Tabelle V angegebenen Daten ist klar ersichtlich, daß die Reinigungskraft der erfindungsgemäßen Hydroxysulfobetaine praktisch gleich der Reinigungskraft der Natriumtripolyphosphat enthaltenden Zusammensetzung ist, jedoch besser als keine Natriumtripolyphosphat enthaltenen Zusammensetzungen abschneidet, weichletztere auf linearen Alkylbenzolsulfonaten basieren.

Beispiel 7

Es werden Vergleichsversuche bezüglich der Reinigungskraft von pulverförmigen Grobwaschmitteln mit einem Gehalt an Hydroxysulfobetain nach vorliegender Erfindung und bekannten Grobwaschmittelpulvern durchgeführt. Die Zusammensetzungen der verschiedenen Pulver sowie die erhaltenen Daten bezüglich der Reinigungskraft sind in Tabelle VI zusammengefaßt.

■40988 V/1459

-Ί6 -

Tabelle VI

Bestandteile Vergleich	-	ι (Gew.-^	Gemisch A Gemisch B (Gew.-%) (Gew.-%)	11
HSB	5	-	10	2
Talgseife	5	5	1	-
"Dobanol 45-8 EO"	5	5	4	-
LAS	40	5	-	5
STPP	6	0	-
Silicat	2	6
CMC	0,75	2		0,65
Total AM g/l	100	0,75	0,75	80
Baumwolle— Reinigungskraft TNO	1,125	60	90-
Total AM g/l	105 I		1,125
Baumwolle- Reinigungskraft TNO		102

"Dobanol 45-8 EO"

LAS STPP Silicat CMC

= (sek.-n-C.^-C-g-Alkyl)-dimethylammoniohydroxysulfobetain;

= ein Gemisch !Sfon C₁^-C' -Alkoholen, an die etwa 8 Mol Äthylenoxyd angelagert sind;

β lineares Alkylbenzolsulfonat;

ss Natriumtripolyphosphat;

= Natriumsilicat;

= Natriumcarboxymethylcellulose.

Aus den in Tabelle VI angegebenen Daten ist klar ersichtlich, daß, auf die gesamte Menge der grenzflächenaktiven Verbindungen

das (15 Gewichtsprozent) bezogen/ kein Natriumtripolyphosphat enthai-

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tende Gemisch A eine Reinigungskraft besitzt, die derjenigen des Gemisches , das 40 Gewichtsprozent Natriumtripolyphösphat enthält , sehr nahe kommt.

"/γ

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Claims

Patentansprüche

1. Hydroxysulfobetaine der allgemeinen Formel· I

ι t

R₁ -N-CH-C- (CH)_n -/\ OH

CH, CH

, CH,

in der η den Wert 1 oder 2 hat, R₁ ein geradkettiger Alkylrest mit 10 bis 25 Kohlenstoffatomen bedeutet und R₂, R, und R^ Wasserstoffatome sind oder einer dieser Reste R₂, R, oder R₂, die Methylgruppe bedeutet.

2. Hydroxysulfobetaine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stickstoffatom an das zweite Kohlenstoffatom des Alkylrestes R. gebunden ist.

3. Hydroxysulfobetaine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß η den Wert 1 hat.

4. Hydroxysulfobetaine nach'",einem der_yj vorstehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Alkylrest R₁ 12 bis l8 Kohlenstoffatome aufweist.

5· 3-(sek.-n-Tetradecyldimethylammonio)-2-hydroxypropan-lsulfonat.

6. Verfahren - zur Herstellung der Hydroxysulfobetaine nach Anspruch 1 bis 5, durch Umsetzen eines Alkalimetall- oder Ammoniumsalzes einer Halogenhydroxyalkansulfonsäure der allgemeinen

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Formel II

» I I

X-CH-C- (CH)_n - SO^H (II)

OH

in der X ein Halogenatom, vorzugsweise ein Chloratom, ist und R₂, R^, R₂J, und η die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen besitzen, mit einem tertiären Amin der allgemeinen Formel III

R₁ -^NC (in)

CH,

in der R₁ die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung besitzt, bei erhöhter Temperatur, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung in Gegenwart eines ein- oder mehrwertigen aliphatischen Alkohols mit höchstens 4 Kohlenstoffatomen oder eineB Gemisches aus einem ein- oder mehrwertigen aliphatischen Alkohol mit höchstens 3 Kohlenstoffatomen im Molekül und Wasser, wobei der Anteil des Wassers im Gemisch 5 bis 25 Gewichtsprozent beträgt, durchgeführt wird, wobei das molare Verhältnis von tertiärem Amin zum Salz der HaIogenhydroxyalkansulfonsäure 1 bis 4,5 beträgt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das molare Verhältnis von tertiärem Amin zum Salz der Halogenhydroxyaikansulf onsäure bei Verwendung nur eines aliphatischen Alkohols als Lösungsmittel 1,5 bis 3,5 beträgt."

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das molare Verhältnis von tertiärem Amin zum Salz der Halogenhydroxyalkansulfonsäure bei Verwendung eines Gemisches aus aliphatischem Alkohol und Wasser 1,2 bis 4,5, insbesondere 2,0 bis 3,5» beträgt.

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9. Verfahren nach Anspruch 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gemisch aus aliphatischen! Alkohol und Wasser verwendet, wobei der Anteil des Wassers im Gemisch 5 bis 10 Gewichtsprozent beträgt.

10. Verfahren nach Anspruch 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man das Natriumsalz der ^-Chlor-2-hydroxypropan-sulfonsäure mit einem tertiären CLp-Cjo-Alkyl-dimethylamin umsetzt.

11. Verfahren nach Anspruch 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man ein tertiäres Amin verwendet, bei dem das Stickstoffatom an das zweite Kohlenstoffatom des Alkylrestes mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen gebunden ist.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als tertiäres Amin ein solches verwendet wird, das durch Hydrohalogenierung des entsprechenden Olefins erhalten worden ist.

15. Verfahren nach mindestens einem ,der. Ansprüche 6 bis 12,

dadurch gekennzeichnet, daß das tertiäre' Amin und das Salz der Halogenhydroxyalkansulfonsaure im Verhältnis von 1,5 bis 3,5, vorzugsweise im Verhältnis von 2,0 bis 3,5, angewendet wird.

14. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß man als Lösungsmittel Methanol verwendet. ^Λ .

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß man Methanol in einer Menge von 10 bis 100 g je 100 mMol des ein-

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- 2Γ gesetzten Salzes der Halogenhydroxyalkansulfonsäure verwendet.

1.6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in Gegenwart eines Gemisches eines niederen Alkohols und Wasser in einem Gewichtsverhältnis im Bereich von 80 : 20 bis 95 : 5 durchführt.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß man 2-Propanol als niederen Alkohol verwendet..

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gemisch aus 2-Propanol und 5 bis 10 Gewichtsprozent Wasser verwendet.

19· Verfahren nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, insbesondere nach den Ansprüchen 8 bis 13 Und 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß man Wasser in einer Menge bis zu 5 Mol je Mol des eingesetzten Salzes der Halogenhydroxyalkansulfonsäure verwendet. - - rr , ,,..";,

• '/γ

20. Verfahren nach Anspruch 19* dadurch gekennzeichnet, daß man 3 bis 4 Mol Wasser je Mol des eingesetzten Salzes der Halogenhydroxyalkansulfonsaure verwendet. ' '

21. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis. 20, dadurch,gekennzeichnet, daß man das Verfahren bei einer Temperatur im Bereich von 90 bis l80°C, vorzugsweise im Bereich von 100 bis 135^PC, durchführt.

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22. Verfahren nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche 6 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß man das Verfahren bei einem Druck bis zu etwa 50 atU durchführt.

23- Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß man

von selbst
das Verfahren unter dem sich / einstellenden Druck durchführt.

24. Verfahren nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche 6 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß man das Verfahren während einer Reaktionszeit von J50 Minuten .bis 30 Stunden durchführt.

25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß man das Verfahren in einer Reaktionszeit von 4 bis 16 Stunden und bei einer Reaktionstemperatur im Bereich von 100 bis 135°C durchführt.

26. Verfahren nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche 6 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß man das Reaktionsgemisch durch Abkühlen, Verdünnen mit t(asser, Einstellen des Reaktionsgeraisches auf einen pH-Wert von etwa 10,'anschließendes Entfernen von überschüssigem Amin durch Extraktion, Neutralisieren der verbleibenden Lösung und Isolieren des Hjrdroxysulfobetains aufarbeitet.

27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß man zum Extrahieren des überschüssigen Amins in dem Reaktionsgemisch n-Pentan verwendet.

A09884/U59

28. Verwendung der Hydroxysulfobetaine nach den Ansprüchen 1 bis 27 als grenzflächenaktive Verbindungen in Wasch- bzw. Reinigungsmitteln.

409884/ U59