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Verfahren zur Isolierung von alkylsulfamidoalkan-carbon-
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sauren oder alkylsulfamidoalkan-sulfonsauren Salzen aus ihren Gemischen
mit Kohlenwasserstoffen Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren gemäß Patentanspruch
1.
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Salze von Alkylsulfamidoalkan-carbonsäuren und Alkylsulfamidoalkan-sulfonsäuren,
deren Alkylrest sich von einem gesättigten, längerkettigen Kohlenwasserstoff ableitet,
haben oberflächenaktive Eigenschaften und können als Netz-, Dispergier-, Emulgier-,
oder Reinigungsmittel für sich allein oder in Mischung mit anderen Substanzen verwendet
werden. Insbesondere die alkylsulfamidoalkancarbonsauren Salze sind auch als Korrosions-
und Kavitationsschutzmittel für Metalle und Metall-Legierungen bekannt, sie werden
beispielsweise Treibstoffen oder Kühlflüssigkeiten zugesetzt, um die Aggressivität
dieser Flüssigkeiten gegen Metalle zu verhindern. Untersuchungen über die Korrosions-Inhibitorwirkung
finden sich beispielsweise in Industrial and Engineering Chemistry, Vol. 41 (1949),
Nr. 11, Seiten 2616 bis 2622 und in "Lubrication Engineering" Vol. 35 (1979), Nr.
1, Seiten 36 bis 41. Neuerdings wurdenalkylsulfamidoalkancarbonsaure Salze als Zusatzmittel
in Kühlflüssigkeiten, die insbesondere für Verbrennungsmotoren Anwendung finden
und als Hauptbestandteil mindestens einen mehrwertigen Alkohol enthalten, vorgeschlagen.
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Die alkylsulfamidoalkan-carbonsauren oder alkylsulfamidoalkan-sulfonsauren
Salze können beispielsweise nach den
in US-PS 2,225,960 beschriebenen
Verfahren hergestellt werden. Zunächst werden mittel- bis längerkettige Paraffine
durch Einwirkung von Chlor und Schwefeldioxid sulfochloriert. Die so erhaltenen
Sulfochloride werden mit Ammoniak oder primären Alkylaminen und anschließend mit
halogenalkancarbonsauren bzw. halogenalkansulfonsauren Salzen umgesetzt, wobei unter
"Halogen" Chlor oder Brom zu verstehen ist. Auch die Umsetzung des Sulfochlorids
mit einer Aminocarbon- oder -sulfonsäure ist möglich. Das nach der letzten Reaktion
anfallende Gemisch wird nach der genannten US-PS mit Wasser verdünnt und gegebenenfalls
nach Abscheidung von nicht umgesetzten Kohlenwasserstoffen das alkylsulfamidoalkan-carbonsaure
oder -sulfonsaure Salz durch Aussalzen oder Eindampfen der wäßrigen Lösung gewonnen.
Hierbei werden nur unreine Produkte in verhältnismäßig schlechter Ausbeute erhalten,
es treten Schwierigkeiten bei der Trennung der gebildeten Schichten auf.
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Die Umsetzung der längerkettigen Paraffinkohlenwasserstoffe mit Schwefeldioxid
und Chlor verläuft nicht vollständig in der gewünschten Richtung. Es hat sich als
zweckmäßig erwiesen, diese Reaktion zu beenden, wenn ungefähr 25 bis 50 % der Paraffinkohlenwasserstoffe
umgesetzt wurden. Wird die Reaktion weitergeführt, verbessert sich nicht die Ausbeute
an den gewünschten Sulfochloriden, sondern es entstehen unerwünschte höher sulfochlorierte
Produkte, auch nimmt der Anteil von Chlorkohlenstoffbindungen, die durch direkte
Substitutionschlorierung gebildet werden und unnötige Mengen Chlor verbrauchen,
in der Kohlenwasserstoffkette zu.
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Bei der weiteren Reaktion der Paraffinsulfochloride mit Ammoniak oder
primärem Amin und der anschließenden Umsetzung des gebildeten Sulfamids zum chloralkancarbonsauren
oder chloralkansulfonsauren Salz bleibt der Anteil der bei der Sulfochlorierung
nicht umgesetzten Paraffinkohlenwasserstoffe, die gegebenenfalls in geringerem Maße
Chlor-Kohlenstoffbindungen enthalten können, im Reaktionsgemisch. Für manche Anwendungen,
beispielsweise
als Bohrmittel, stört diese Verunreinigung nicht. Bei Anwendung der alkylsulfamidoalkan-carbonsauren
oder alkylsulfamidoalkan-sulfonsauren Salze, beispielsweise in Gegenwart von Wassser
oder mit Wasser in weitem Umfange mischbaren organischen Lösungmitteln, können die
beigemischten Paraffinkohlenwasserstoffe stören, dadurch, daß sie aus der Mischung
ausfallen oder unerwünschte Emulsionen bilden. In solchen Fällen werden alkylsulfamidoalkan-carbonsaure
oder -alkan-sulfonsaure Salze benötigt, die keine oder möglichst wenig Paraffinkohlenwasserstoffe
enthalten.
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Es wurde nun ein einfaches Verfahren zur Isolierung der alkylsulfamidoalkan-carbonsauren
bzw. -alkan-sulfonsauren Salze aus ihren Gemischen mit Kohlenwasserstoffen gefunden,
das es ermöglicht, die Salze mit guten Ausbeuten und nur geringen Restgehalten an
Kohlenwasserstoffen abzutrennen. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist es, daß Lösungen erhalten werden, die für verschiedene Anwendungsgebiete, beispielsweise
für Kühlflüssigkeiten direkt verwendet werden können, so daß ein umständliches und
energieaufwendiges Abdampfen des Lösungsmittels entfällt.
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Das neue Verfahren zur Isolierung von alkylsulfamidoalkan-carbonsauren
oder alkylsulfamidoalkan-sulfonsauren Salzen aus ihren Gemischen mit Kohlenwasserstoffen,
die an Kohlenstoff gebundenes Chlor enthalten können, ist dadurch gekennzeichnet,
daß man eine Mischung aus mindestens einer Verbindung der Formel
worin bedeuten:
R1 einen Alkylrest mit 8 bis 25 C-Atomen, der bis
zu 7 Gew.-%, bezogen auf den Rest R1, an Kohlenstoff gebundenes Chlor enthalten
kann; R2 ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen; R3 einen
Alkylenrest mit 1 bis 3 C-Atomen; einen anionischen Rest der Formel -CO æ oder -SO3(3und
eines der folgenden Kationen:
worin die Reste R4, R51 R6 und R7 gleich oder verschieden sein können und jeder
für sich bedeuten: ein Wasserstoffatom, einen Alkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen, einen
Cyclohexylrest oder einen Hydroxyalkylrest mit 2 oder 3 C-Atomen mit der Maßgabe,
daß das gesamte Kation nicht mehr als 12 C-Atome enthält, und mindestens einem aliphatischen
Kohlenwasserstoff(II), der 8 bis 25 C-Atome und gegebenenfalls bis zu 7 Gew.-%,
bezogen auf den Kohlenwasserstoff, an Kohlenstoff gebundenes Chlor enthält, während
0,5 bis etwa 20 Stunden bei etwa 20 bis 180 OC mit 0,5 bis etwa 5 Gewichtsteilen,
je 1 Gewichtsteil der oben beschriebenen Mischung, von mindestens einem der folgenden
Stoffe (III): Ethylenglykol, Propylenglykol, Butylenglykol, Di-ethylenglykol; Polyethylenglykol
mit 3 bis 10 Ethylenoxy-Einheiten oder Glycerin unter intensiver Durchmischung behandelt,
dann die entstandenen zwei flüssigen Phasen voneinander trennt und die Phase, die
die Hauptmenge des zugesetzten Glykols und/oder Glycerins enthält, entweder gegebenenfalls
nach Behandlung mit einem absorbierenden Mittel und/oder Filtration als solche weiterverwendet
oder hieraus durch Entfernung der flüchtigen Stoffe die alkylsulfamidosauren Salze
gewinnt.
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Haben die Verbindungen der Formel (I) einen Alkylrest R1, der weniger
als 8 C-Atome enthält, so nehmen die oberflächenaktiven und korrosionsinhibierenden
Eigenschaften der Verbindung ab. Verbindungen mit einem Rest R1 mit mehr als
25
C-Atomen werden immer schwerer löslich und sind im allgemeinen auch schwerer zugänglich.
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Vorteilhafte Vertreter von R1 sind beispielsweise: Decyl, Undecyl,
Dodecyl, Tridecyl, Tetradecyl, Pentadecyl, Hexadecyl, Heptadecyl und Stearyl oder
Gemische davon. Bevorzugt enthält der Rest R1 10 bis 18 C-Atome, wobei besonders
solche Verbindungen bzw. Verbindungsgemische bevorzugt sind, die aus technischen,
leicht zugänglichen Kohlenwasserstoffgemischen, beispielsweise bekannt unter dem
Namen "Mepasin" oder "Kogasin" (siehe Römpps Chemie-Lexikon, 6. Auflage [1966],
Seiten 3313 und 3955), herges.tellt worden sind. Der Alkylrest R1 kann von der Sulfochlorierung
her (wie oben bereits beschrieben) bis zu 7 Gew.-%, bezogen auf diesen Rest R1,
an Kohlenstoff gebundenes Chlor enthalten. Da bei der Herstellung von Verbindungen
gemäß Formel I auch von Kohlenwasserstoffgemischen ausgegangen wird, wie sie beispielsweise
bei der Fischer-Tropsch-Synthese oder bei der Erdölaufbereitung als Fraktionen anfallen,
stellt R1 in Formel I auch derartige Gemische dar;, beispielsweise das C12- bis
C21-Kohlenwasserstoffgemisch aus C12 2 %, C13 5 %, C14 12 %, C15 18 %, C16 17 %,
C17 16 %, Cis 12 %, C19 9 %, C20 6 % und C21 3 Gew.-%, mit 47 Gew.-% Naphthenen
und 53 Gew.-% an Paraffinen.
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Der Rest R2 in obenstehender Formel (I) kann ein Wasserstoffatom oder
ein Alkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen sein.
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Prinzipiell können auch noch Alkylreste mit mehr C-Atomen vorhanden
sein, doch sind solche Verbindungen in der Herstellung teurer und in den Eigenschaften
nicht besser, oft sogar schlechter als die Verbindungen, die einen Rest R2 mit 4
oder weniger C-Atomen enthalten. Bevorzugt ist der Rest R2 ein Wasserstoffatom oder
eine Methylgruppe.
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Das für den Rest R2 Gesagte gilt sinngemäß auch für den Rest R3, das
heißt Verbindungen, die einen Alkylenrest mit mehr als 3 C-Atomen enthalten, sind
schwerer
zugänglich und oft weniger wirkungsvoll. Bevorzugt sind
solche Verbindungen der Formel (I), die als R3 einen Methylen- oder Ethylen-Rest
enthalten.
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bedeutet einen anionischen Rest der Formel -cooO oder 5030. Wegen
ihrer guten Zugänglichkeit und guten Verwendbarkeit werden Verbindungen der Formel
(I) bevorzugt, in denen p den Rest -COO bedeutet.
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Als Kation X sind praktisch alle Kationen geeignet, die eine ausreichende
Wasserlöslichkeit des Salzes gemäß der obenstehenden Formel (I) gewährleisten. Die
Verbindung sollte bei 20 OCzu mindestens 0,1 Gew.-%, bezogen auf die Lösung, in
Wasser löslich sein. Wegen ihrer guten Zugänglichkeit und leichten Wasserlöslichkeit
werden für das erfindungsgemäße Verfahren Verbindungen der Formel (I) eingesetzt,
in denen R NaG oder ein gegebenenfalls substituiertes Ammoniumkation mit den weiter
oben näher beschriebenen Substituenten bedeutet. Alle Substituenten(R41 R5, R6 und
R7) am Ammonium-Stickstoff sollten zusammen nicht mehr als 12 C-Atome besitzen.
Ammonium-Kationen mit mehr als 12 C-Atomen sind für die vorgesehenen Anwendungszwecke
unwirtschaftlich und im allgemeinen auch schwerer zugänglich. Vorzugsweise werden
Verbindungen der Formel (I) mit Ammonium-Kationen eingesetzt, die nicht mehr als
insgesamt 6 C-Atome aufweisen, besonders bevorzugt sind als Kationen : Na0+, oder
(NH4)23.
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Die Verbindungen der Formel (I) werden aus ihren Gemischen mit Kohlenwasserstoffen,
die 8 bis 25 C-Atome enthalten, isoliert. Diese Kohlenwasserstoffe können bis zu
7 Gew.-%, bezogen auf den Kohlenwasserstoff, an Kohlenstoff gebundenes Chlor enthalten.
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Wie oben bereits näher ausgeführt, entstehen die erfindungsgemäß zu
behandelnden Mischungen vorzugsweise durch
die unvollständige Sulfochlorierung
von Kohlenwasserstoffen.
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Obwohl auch andere Gemische erfolgreich erfindungsgemäß behandelt
werden können, werden vorzugsweise solche eingesetzt, bei denen der Kohlenwasserstoff
die gleiche C-Atomzahl hat wie der Alkylrest R1 in der Verbindung der Formel (I).
Dies gilt nach Art der Kohlenwasserstoffe und deren Menge auch für Gemische aus
verschiedenen Kohlenwasserstoffen (beispielsweise "Mepasin"), die bevorzugt zusammen
mit Gemischen von Verbindungen der Formel (I) eingesetzt werden, deren Alkylrest
R1 nach Art und Menge den im Gemisch vorliegenden Kohlenwasserstoffen entsprechen.
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Wegen ihrer technisch wirtschaftlichen Herstellbarkeit werden bevorzugt
Gemische eingesetzt, die 40 bis 70 Gew.-%, bezogen auf die Mischung, mindestens
einer Verbindung der Formel (I) und 60 bis 30 Gew.-%, bezogen auf die Mischung,
von mindestens einem der vorstehend beschriebenen Kohlenwasserstoffe (11) enthalten.
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Erfindungsgemäß werden den in den vorangegangenen Abschnitten beschriebenen
Mischungen mindestens einer der folgenden Stoffe (III) zugesetzt: Ethylenglykol,
Propylenglykol, Butylenglykol, Di-ethylenglykol, Polyethylenglykol, das aus 3 bis
etwa 10 Ethylenoxid-Einheiten aufgebaut ist oder Glycerin. Diese Stoffe zeigen ein
gutes Lösungsvermögen für die Verbindungen der Formel (I), dagegen nehmen sie nur
sehr wenig des beigemischten Kohlenwasserstoffs (TI) auf und ermöglichen, gegebenenfalls
in der Wärme, eine gute Trennung der kohlenwasserstoffhaltigen Phase von der glykol-
bzw. glycerinhaltigen Phase. Darüberhinaus ist vorteilhaft, daß die erfindungsgemäß
erhaltenen Lösungen der Verbindungen der Formel (I) in den genannten Glykolen bzw.
Glycerin direkt für verschiedene
Anwendungszwecke, beispielsweise
für Kühlflüssigkeiten, eingesetzt werden können, ohne daß das glykolische Lösungsmittel
bzw. das Glycerin abgetrennt werden müßte.
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Selbstverständlich können auch mehrere der genannten Stoffe (III)
in Mischung miteinander verwendet werden.
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Wegen seiner Preiswürdigkeit und guten Lösungseigenschaft wird vorzugsweise
Ethylenglykol (1,2-Dihydroxyethan) benutzt.
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Je 1 Gewichtsteil der Mischung der Verbindungen der Formel (I) und
der Kohlenwasserstoffe (II) werden 0,5 bis 5 Gewichtsteile des oder der Stoffe (III)
zugegeben. Unter 0,5 Gewichtsteilen Zugabe wird im allgemeinen eine ungenügende
Isolierung der Verbindung der Formel (I) beobachtet. Prinzipiell können auch über
5 Gewichtsteile der Stoffe (III) zugegeben werden, doch bedeutet dieses einen unnötigen
Aufwand, da hierdurch im allgemeinen kein verbessernder Effekt festgestellt wird.
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Vorzugsweise werden je 1 Gewichtsteil der Mischung aus Verbindungen
der Formel (I) und Kohlenwasserstoffen (II) 0,8 bis 2, insbesondere 1 bis 1,5 Gewichtsteile
der oder des weiter oben beschriebenen Glykole bzw. Glycerins (III) verwendet.
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Bei oder nach Zugabe des oder der Stoffe (III) werden die Flüssigkeiten
intensiv, beispielsweise durch Rühren oder Umpumpen durchmischt. Es können auch
Flüssig-Flüssig-Extraktionsapparate, beispielsweise sogenannte "Mixer-Settler",
beispielsweise von den Firmen Fischer/Meckenheim, Lurgi-Apparatebau/Frankfurt a.M.
oder Bell-Engineering/ USA, eingesetzt werden.
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Die intensive Durchmischung sollte während 3/4 bis 1/10 der gesamten
Behandlungszeit fortgesetzt werden. Der Rest der Behandlungszeit dient dazu, eine
gute Abtrennung der beiden flüssigen Phasen zu erreichen. Unter 0,5 Stunden Gesamt-Behandlungszeit
wird im allgemeinen eine ungenügende
Trennung der Verbindungen
der Formel (I) vom Kohlenwasserstoff bzw. Kohlenwasserstoffgemisch (II) festgestellt.
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Eine Fortsetzung der Behandlungszeit über 20 Stunden hinaus ist zwar
möglich, jedoch unnötig, da hierdurch im allgemeinen kein verbessernder Effekt mehr
festgestellt wird. Die Zeit der Behandlung ist auch abhängig von der angewendeten
Temperatur. Sie ist im allgemeinen kürzer, wenn eine höhere Behandlungstemperatur
gewählt wird. Vorzugsweise wird eine Behandlungszeit von 2 bis 10 Stunden gewählt.
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Die erfindungsgemäße Behandlung findet bei etwa 20 bis 180 OC statt.
Zweckmäßig wird die Mischung nicht so weit erwärmt, daß sie zu sieden beginnt, da
siedende Flüssigkeiten einen vergleichsweise unnötig hohen apparativen Aufwand (Rückflußkühlung)
fordern. Gegebenenfalls kann bei einem höheren als dem atmosphärischen Druck, beispielsweise
bis zu 0,2 MPa Druck gearbeitet werden, doch ist auch dies im allgemeinen nicht
erforderlich. Unter 20 OC wird die Behandlungsdauer unnötig lang, es können außerdem
Schwierigkeiten durch ansteigende Viskosität der Flüssigkeiten und herabgesetztes
Lösevermögen der zugesetzten Stoffe (III) auftreten. Oberhalb 180 OC wird die Gefahr
des Siedens bzw. die Notwendigkeit der Druckanwendung immer größer, außerdem wird
unnötig viel Energie zur Erwärmung verbraucht, und es können Zersetzungserscheinungen
bei den Verbindungen gemäß der Formel (I) auftreten. Vorzugsweise wird in einem
Temperaturbereich von 80 bis 120 OC gearbeitet.
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Nach 3/4 bis 1/10, vorzugsweise'?/2 bis 1/5 der gesamten Behandlungszeit
wird die intensive Durchmischung der Flüssigkeiten beendet.
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Wenn die Mischung zur Ruhe gekommen ist, bilden sich zwei flüssige
Phasen, die nach Abkühlung auf Zimmertemperatur oder noch in der Wärme nach üblichen
Methoden voneinander getrennt werden. Die Phase mit der höheren Dichte enthält das
zugesetzte Glykol bzw.
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Glycerin und darin gelöst den größten Teil der Verbindung der Formel
(I). Diese flüssige Phase wird nun gegebenenfalls noch mit absorbierenden Mitteln,
beispielsweise Aktivkohle, behandelt und/oder filtriert.
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Sie kann nach Feststellung ihres Gehaltes an der Verbindung mit der
Formel (I) ohne weitere Behandlung bereits als Zusatzmittel für Kühlflüssigkeiten
auf Basis von Glykolen sowie für weitere Anwendungen verwendet werden. Gegebenenfalls
wird der Gehalt dieser Flüssigkeit an Verbindung der Formel (I) durch teilweises
Verdampfen der flüchtigen Anteile erhöht oder die flüchtigen Anteile werden zweckmäßig
im Vakuum vollständig abdestilliert, kondensiert und das Kondensat wieder zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzt. Hierbei werden die Verbindungen der
Formel (I) in fester Form und guter Reinheit erhalten. Sofern eine Aufkonzentrierung
der Verbindungen der Formel (I) oder deren Erhalt in fester Form angestrebt wird,
empfiehlt es sich, leichterflüchtige Stoffe (III) zu verwenden, beispielsweise Ethylenglykol
oder Propylenglykol.
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Die sich oben absetzende Phase von geringerer Dichte enthält im wesentlichen
den Kohlenwasserstoff (II) bzw. das Kohlenwasserstoffgemisch, das nur noch geringe
Mengen der Verbindung der Formel (I) enthält.
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Diese Flüssigkeit wird zweckmäßig zusammen mit neuem Kohlenwasserstoff
bzw. einem Gemisch verschiedener Kohlenwasserstoffe erneut zur Sulfochlorierung
eingesetzt.
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Wie bereits weiter oben erwähnt, werden die Verbindungen der Formel
(I) als Dispergier- und Emulgiermittel, zum Beispiel als Zusatzstoffe für Reinigungsmittel,
eingesetzt, insbesondere die alkylsulfamidoalkan-carbonsauren Salze dienen als Korrosions-
und Kavitations-Inhibitoren in Flüssigkeiten, die längere Zeit, gegebenenfalls bei
erhöhter Temperatur, mit Metallen bzw. Metall-Legierungen in Kontakt stehen, beispielsweise
dienen sie als Zusatzstoffe zu Kühlflüssigkeiten.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht auf einfache Weise unter
Verwendung wohlfeile-r Zusatzstoffe eine Isolierung der alkylsulfamidoalkan-carbonsauren
oder alkylsulfamidoalkan-sulfonsauren Salze aus ihren Gemischen mit Kohlenwasserstoffen.
Besonders vorteilhaft ist, daß die erfindungsgemäß erhaltenen Lösungen bereits für
verschiedene Anwendungszwecke als solche eingesetzt werden können, so daß sich die
Gewinnung der Salze in festen Zustand erübrigt.
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Nachstehende Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern:
Beispiel
1 Es wird eine klare viskose Mischung eingesetzt, die 53 Gew.-% des Natriumsalzes
der Alkylsulfamidoessigsäure und 47 Gew.-% Kohlenwasserstoffe enthält und aus einem
"Mepasin"-Kohlenwasserstoffgemisch durch Sulfochlorierung sowie Umsetzung mit Ammoniak
und Natriumchloracetat wie oben beschrieben, erhalten wurde, wobei das "Mepasin"-Kohlenwasserstoffgemisch
folgende Kettenlängenverteilung aufweist: Cs + C9 = 4 %, C10 = 15 %, C11 = 37 %,
C12 = 29 %, C13 = 12 %, C14 + C1 5 = 3 %.
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500 g dieser Mischung werden mit 500 g Ethylenglykol in einem 2 dm3
fassenden Rührkolben, der mit einer Phasentrenneinrichtung versehen ist, eine halbe
Stunde bei 90 "C gerührt und das Gemisch anschließend unter Beibehaltung der Temperatur
3 Stunden ruhengelassen.
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Nach dieser Zeit haben sich zwei gut voneinander abgegrenzte flüssige
Phasen gebildet, sie werden voneinander getrennt. Es werden 232 g einer Phase von
niedrigerer Dichte erhalten, die im wesentlichen aus einem Kohlenwasserstoffgemisch
besteht, einen Gehalt an aliphatisch gebundenem Chlor von 3,5 Gew.-%,einen Gehalt
an Ethylenglykol von 0,7 Gew.-% und einen Gehalt an Alkylsulfamidoessigsäurenatriumsalz
von 3 Gew.-% aufweist.
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Das Gewicht der Phase mit der größeren Dichte beträgt 750 g. Diese
Flüssigkeit besteht im wesentlichen aus einer Lösung des Alkylsulfamidoessigsäurenatriumsalzes
in Ethylenglykol. Sie enthält 1,1 Gew.-% aliphatisch gebundenes Chlor, 1 Gew.-%
Kohlenwasserstoffe und 34 Gew.-% des Alkylsulfamidoessigsäurenatriumsalzes. Der
Gehalt der beiden flüssigen Phasen an Alkylsulfamidoessigsäurenatriumsalz wird nach
J. Berthold "Erdöl und Kohle", Heft 21 (1960), Seiten 614 bis 617, bestimmt.
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Die abgetrennte Flüssigkeit mit der höheren Dichte
wird
mit einem Zusatz von 1 Gew.-%, bezogen auf die Flüssigkeit, Aktivkohle geschüttelt,
filtriert und die so erhaltene völlig klare Lösung ohne weitere Reinigung zur Herstellung
von Kühlflüssigkeiten verwendet.
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Beispiel 2 500 g der in Beispiel 1 beschriebenen Mischung aus Kohlenwasserstoffen
und Alkylsulfamidoessigsäurenatriumsalzen werden mit 1000 g Ethylenglykol 1 1/2
Stunden bei 40 OC gerührt, die Mischung 6 Stunden bei 40 OC ruhengelassen und dann,
wie in Beispiel 1 beschrieben, die zwei gebildeten flüssigen Phasen voneinander
getrennt. Folgende Werte werden analytisch ermittelt: Leichtere Phase: 250 g Kohlenwasserstoffgemisch
mit einem Gehalt an aliphatisch gebundenem Chlor von 3,9 Gew.-%.
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Schwerere Phase: 1248 g einer Lösung in Ethylenglykol, die 21 Gew.-%
Alkylsulfamidoessigsäurenatriumsalz und 0,6 Gew.-% aliphatisch gebundenes Chlor
enthält.
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Beispiel 3 Es wird eine Mischung aus Alkylsulf-N-methyl-amidoessigsäurenatriumsalz
und Kohlenwasserstoffen eingesetzt, die durch Sulfochlorierung des weiter oben beschriebenen
"Mepasin"-Kohlenwasserstoffgemisches und Umsetzung mit Methylamin und Na-Chloracetat
hergestellt worden ist und 50 Gew.-% des Alkyl-N-methyl-amidoessigsäurenatriumsalzes
und 50 Gew.-% Kohlenwasserstoffgemisch enthält. 500 g dieser Mischung werden mit
500 g Diethylenglykol unter den gleichen Bedingungen, wie in Beispiel 1 beschrieben,
behandelt, danach die zwei abgeschiedenen flüssigen Phasen getrennt und analysiert.
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Folgende Werte werden gefunden:
Leichtere Phase:
250 g eines Kohlenwasserstoffgemisches mit einem Gehalt an aliphatisch gebundenem
Chlor von 3,7 Gew.-%.
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Schwerere Phase: Diethylenglykol-Lösung, die 33,5 Gew.-% Alkylsulf-N-methyl-amidoessigsäurenatriumsalz
enthält.
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Nach Reinigung mit Aktivkohle kann die glykolische Lösung direkt zur
Herstellung von Kühl flüssigkeiten eingesetzt werden.
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Beispiel 4 500 g einer Mischung aus 60 Gew.-% des in Beispiel 1 beschriebenen
Alkylsulfamidoessigsäurenatriumsalzes und 40 Gew.-% eines entsprechenden Kohlenwasserstoffgemisches
werden mit 500 g Ethylenglykol gemischt und weiterbehandelt, wie in Beispiel 1 beschrieben.
Nach Trennung der beiden flüssigen Phasen werden folgende Werte ermittelt: Leichtere
Phase: 202 g Kohlenwasserstoffgemisch mit einem Gehalt von 3,7 Gew.-% aliphatisch
gebundenem Chlor.
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Schwerere Phase: 785 g einer Lösung in Ethylenglykol von 38 Gew.-%
Alkylsulfamidoessisäurenatriumsalz.
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Beispiel 5 Es wird verfahren wie in Beispiel 2 beschrieben, jedoch
anstelle Ethylenglykol ein Polyethylenglykol mit einem mittleren Molekulargewicht
von 200, das durchschnittlich aus 4,1 EO-Einheiten aufgebaut ist (Polyglykol 200)
verwendet. Nach Trennung der beiden flüssigen Phasen werden folgende Werte gefunden:
Leichtere Phase: 240 g mit einem Gehalt von 3,5 Gew.-% an aliphatisch gebundenem
Chlor.
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Schwerere Phase: 1260 g einer im wesentlichen Polyglykol enthaltenden
Lösung, die 21,8 Gew.-% Alkylsulfamidoessigsäurenatriumsalz enthält. Die zuletzt
genannte Lösung kann als solche zur Herstellung, beispielsweise von Hydraulikflüssigkeiten,
eingesetzt werden.
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Beispiel 6 500 g einer Mischung aus 60 Gew.-% Hexadecylsulfamidoessigsäurenatriumsalz
und 40 Gew.-% Hexadecan werden, wie in Beispiel 1 angegeben, mit 500 g Ethylenglykol
gemischt und weiterverarbeitet. Nach Trennung der beiden flüssigen Phasen werden
folgende Werte ermittelt.
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Leichtere Phase: 210 g Hexadecan mit einem Gehalt an 3,0 Gew.-t aliphatisch
gebundenem Chlor.
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Schwerere Phase: 780 g einer Lösung in Ethylenglykol von 38 Gew.-%
Hexadecylsulfamidoessigsäurenatriumsalz.
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Beispiel 7 Es wird eine Mischung eingesetzt, die durch Sulfochlorierung
des in Beispiel 1 beschriebenen "Mepasin"-Kohlenwasserstoffgemisches, anschließender
Umsetzung mit Ammoniak Chloressigsäure und Neutralisation mit-Monoethanolamin hergestellt
wurde und 50 Gew.-% des Alkylsulfamidoessigsäureethanolaminsalzes und 50 Gew.-%
des "Mepasin"-Kohlenwasserstoffgemisches enthält. 500 g dieser Mischung werden mit
500 g Ethylenglykol versetzt und weiterbehandelt, wie in Beispiel 1 beschrieben.
Nach Trennung der beiden flüssigen Phasen werden folgende Werte ermittelt: Leichtere
Phase: 242 g Kohlenwasserstoffgemisch mit einem Gehalt von 3,4 Gew.-t aliphatisch
gebundenem Chlor.
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Schwerere Phase: 755 g einer Lösung in Ethylenglykol, die 33 Gew.-
des Alkylsulfamidoessigsäureethanolaminsalz-Gemisches enthält.
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Beispiel 8 500 g einer Mischung aus 50 Gew.-% Decylsulf-N-methylamidoethansulfonsäure-Kaliumsalz
und 50 Gew.-% Decan werden mit 500 g Ethylenglykol versetzt und weiterbehandelt,
wie in Beispiel 1 beschrieben. Nach Trennung der beiden flüssigen Phasen werden
folgende Werte gefunden: Leichtere Phase: 245 g,die im wesentlichen Decan sowie
3,0 Gew.-% aliphatisch gebundenes Chlor und 2 Gew.-t
des Kaliumsalzes
der Decylsulf-N-methylamidoethansulfosäure enthalten.
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Schwerere Phase: 730 g einer Lösung in Ethylenglykol von 35 Gew.-%
Decylsulf-N-methylamidoethansulfosäure-Kaliumsalz und 2 Gew.-% Decan. Letztere Lösung
kann direkt als Zusatzmittel zu einer Kühlflüssigkeit verwendet werden.
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Beispiel 9 Es wird eine Mischung verwendet, die durch Sulfochlorierung
eines Kohlenwasserstoffgemisches, das im wesentlichen Kohlenwasserstoffe-der Kettenlänge
C14 bis C18 enthält, mit anschließender Umsetzung mit Ammoniak und Natrium chloracetathergestellt
wurde und 60 Gew.-% Alkylsulfamidoessigsäurenatriumsalz und 40 Gew.-% des entsprechenden
Kohlenwasserstoffgemisches enthält. 500 g dieser Mischung werden mit 500 g Ethylenglykol
versetzt und weiterbehandelt, wie in Beispiel 1 beschrieben. Nach Trennung der beiden
flüssigen Phasen werden folgende Werte erhalten: Leichtere Phase: 197 g Kohlenwasserstoffgemisch
mit einem Gehalt von 3,0 % aliphatisch gebundenem Chlor.
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Schwerere Phase: 795 g einer Lösung in Ethylenglykol von 37 Gew.-%
Alkylsulfamidoessigsäurenatriumsalz. Diese Lösung kann, wie oben beschrieben, verwendet
werden.
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Vergleichsversuch Es werden 500 g der in Beispiel 1 beschriebenen
Mischung aus Alkylsulfamidoessigsäurenatriumsalz und Kohlenwasserstoffen mit 500
g Wasser in einem 2 dm3 fassenden Rührkolben, der mit einer Phasentrenneinrichtung
versehen ist, 1/2 Stunde bei 90 OC gerührt, dann das Rühren beendet und das Gemisch
stehengelassen. Auch nach 48 Stunden wird noch keine brauchbare Trennung in zwei
flüssige Phasen beobachtet.
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Der Versuch wird wiederholt, wobei 15 g einer Substanz auf Basis Resolharz-Polypropylenglykol
zugegeben werden,
die zum Spalten (Trennen) wäßriger Mineralöl-Emulsionen
eingesetzt wird. Auch hierbei wird keine brauchbare Phasentrennung beobachtet.
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In einem weiteren Versuch werden zu der oben beschriebenen Mischung
aus Alkylsulfamidoessigsäurenatriumsalz, Kohlenwasserstoffen und Wasser 500 g Methylenchlorid
gegeben. Auch hierbei tritt keine brauchbare Phasentrennung ein.