DE4308793A1 - Verfahren zur Herstellung von Monochloressigsäure mit vermindertem Dichloressigsäuregehalt - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Monochloressigsäure mit vermindertem Dichloressigsäuregehalt

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DE4308793A1
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monochloroacetic
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Uwe Dr Ploog
Guenter Uphues
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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
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    • C07C51/377—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reactions not involving formation of carboxyl groups by splitting-off hydrogen or functional groups; by hydrogenolysis of functional groups
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Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Monochloressigsäure mit niedrigem Gehalt an Dichloressigsäu­ re, bei dem man die verunreinigte Säure in Gegenwart unedler Metalle einer Temperaturbehandlung unterwirft und anschlie­ ßend destilliert sowie die Verwendung der gereinigten Säure zur Herstellung von amphoteren bzw. zwitterionischen Tensi­ den.
Stand der Technik
Amphotere bzw. zwitterionische Tenside sind ausgesprochen hautverträglich und weisen ausgezeichnete Reinigungseigen­ schaften auf. Sie eignen sich daher in besonderer Weise zur Konfektionierung einer Vielzahl von oberflächenaktiven Pro­ dukten. Zu ihrer Herstellung geht man im einfachsten Fall von sekundären oder tertiären Aminen aus, die mit Natriumchlor­ acetat zu Alkylbetainen umgesetzt werden. Die Umsetzung von Fettsäureamidoaminen oder Imidazolinen mit Natriumchlorace­ tat führt zur Bildung von amphoteren Tensiden vom Typ der Glycinate; wird als Alkylierungsmittel Acrylsäureester ein­ gesetzt, bilden sich Aminopropionate. Verbindungen der ge­ nannten Art sind in einer Vielzahl von Übersichtsartikeln beschrieben, von denen an dieser Stelle nur Parf.Cosm.Arom. 70, 67 (1986), HAPPI, 70, (Nov.1986) und Soap Cosm.Chem.Spec. 46, (Apr.1990) genannt sein sollen.
Ein besonderes Problem bei der Herstellung von Alkylbetainen und Glycinaten besteht in der Qualität der als Alkylierungs­ mittel einzusetzenden Monochloressigsäure bzw. deren Natri­ umsalzes, da diese üblicherweise herstellungsbedingt einen unerwünschten Gehalt von ca. 2000 bis 3000 ppm Dichloressig­ säure aufweisen. Bei den Herstellern amphoterer Tenside be­ steht jedoch ein Bedürfnis nach einer qualitativ verbesserten Monochloressigsäure, deren Gehalt an Dichloressigsäure maxi­ mal 200 bis 500 betragen sollte.
Aus der EP-A1 0 453 690 (Atochem) ist ein Verfahren bekannt, bei dem man den Dichloressigsäuregehalt technischer Mono­ chloressigsäure durch eine hydrierende Behandlung in Gegen­ wart heterogener Edelmetallkatalysatoren bis auf ca. 300 ppm erniedrigt. Ein solches Verfahren ist freilich mit hohem technischen Aufwand und Kosten für den Katalysator verbunden, was die ökonomische Durchführbarkeit in Frage stellt.
Die Aufgabe der Erfindung hat somit darin bestanden, ein Verfahren zur Herstellung einer Monochloressigsäure mit ver­ mindertem Gehalt an Dichloressigsäure zu entwickeln, das frei von den geschilderten Nachteilen ist.
Beschreibung der Erfindung
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Monochloressigsäure mit vermindertem Dichloressigsäurege­ halt, bei dem man die rohe Monochloressigsäure in Gegenwart eines unedlen Metalles einer Temperaturbehandlung unterwirft und das Reaktionsprodukt anschließend destilliert.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß die Temperaturbe­ handlung der Monochloressigsäure in Gegenwart unedler Metalle zu einer signifikanten Abnahme des Dichloressigsäuregehaltes führt und auf diesem Wege Monochloressigsäure in einer Qua­ lität erhalten wird, wie sie für die Herstellung hochwertiger amphoterer bzw. zwitterionischer Tenside verwendet werden kann.
Unedle Metalle
Als unedle Metalle kommen solche Stoffe in Betracht, die mit Monochloressigsäure unter Abspaltung von Wasserstoff leicht Salze bilden. Typische Beispiele sind Magnesium, Aluminium, Zink, Zinn, Blei, Eisen, Nickel und Cobalt. Die Verwendung von Zink und Zinn in Form von Pulver, Spänen, Schliff oder Granalien ist bevorzugt. Üblicherweise können die unedlen Metalle in Mengen von 0,25 bis 5, vorzugsweise 1 bis 2 Gew.-% - bezogen auf die Monochloressigsäure - eingesetzt werden.
Temperaturbehandlung
Die Temperaturbehandlung kann im Bereich von 100 bis 140, insbesondere 120 bis 130°C, vorzugsweise in einer Inertgasatmosphäre zur Abführung freigesetzten gasförmigen Wasserstoffs durchgeführt werden. Dazu ist es ausreichend, die verunreinigte Monochloressigsäure mit den unedlen Me­ tallen zu vermischen und über einen Zeitraum von 0,1 bis 5, vorzugsweise 0,5 bis 2 h zu rühren. Im Anschluß kann die ge­ reinigte Monochloressigsäure aus dem Reaktionsansatz abde­ stilliert werden, wobei man üblicherweise bei Temperaturen im Bereich von 100 bis 135°C und unter einem verminderten Druck im Bereich von 50 bis 500 mbar arbeitet. Bei der destillati­ ven Abtrennung handelt es sich nicht um einen weiteren Rei­ nigungsschritt, es geht vielmehr um eine einfache und effi­ ziente Weise die durch die Temperaturbehandlung gereinigte Monochloressigsäure vom Rückstand - im wesentlichen Salze und gegebenenfalls Katalysatorreste abzutrennen.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältliche Mono­ chloressigsäure weist einen Gehalt von weniger als 1000, vorzugsweise weniger als 500 und insbesondere weniger als 300 ppm Dichloressigsäure auf und erfüllt daher auch sehr hohe Qualitätsanforderungen.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft daher ihre Verwendung als Alkylierungsmittel zur Herstellung von amphoteren bzw. zwitterionischen Tensiden, insbesondere vom Typ der Alkylbetaine und Glycinate.
Die folgenden Beispiele sollen den Gegenstand der Erfindung näher erläutern, ohne ihn darauf einzuschränken.
Beispiele Beispiele 1 bis 7, Vergleichsbeispiel V1
In der 250-ml-Destillationsapparatur mit Claisenaufsatz wurde 50 g (0,53 mol) Chloressigsäure mit einem Dichlores­ sigsäuregehalt (DCE) von 1000 bis 2900 ppm unter Stickstoff auf 65°C erhitzt und aufgeschmolzen. Unter Rühren wurde der Schmelze 0,25 bis 2 Gew.-% - bezogen auf die Chloressigsäure - Zink-, Zinn- oder Eisenpulver zugesetzt. Anschließend wurde die Reaktionsmischung 0,5 bis 1 h unter fortgesetztem Rühren und Überleiten eines schwachen Stickstoffstromes auf 140°C erhitzt. Danach wurde Vakuum angelegt und die Chloressigsäure bei 130°C/150 mbar abdestilliert. Die Versuchsergebnisse sind in Tab. 1 zusammengefaßt.
Tabelle 1
Versuchsergebnisse
Prozentangaben als Gew.-%

Claims (7)

1. Verfahren zur Herstellung von Monochloressigsäure mit vermindertem Dichloressigsäuregehalt, bei dem man die rohe Monochloressigsäure in Gegenwart eines unedlen Metalles einer Temperaturbehandlung unterwirft und das Reaktionsprodukt anschließend destilliert.
2. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man unedle Metalle ausgewählt aus der Gruppe, die von Magnesium, Aluminium, Zink, Zinn, Blei, Eisen, Nickel und Cobalt gebildet wird, einsetzt.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß man die unedlen Metalle in Mengen von 0,25 bis 5 Gew.-% - bezogen auf die Monochloressigsäure - einsetzt.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß man die Temperaturbehandlung im Bereich von 100 bis 140°C, gegebenenfalls in einer Inertgasat­ mosphäre durchführt.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß man die Temperaturbehandlung über einen Zeitraum von 0,1 bis 5 h durchführt.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß man die Monochloressigsäure bei Tempera­ turen im Bereich von 100 bis 135°C und unter einem ver­ minderten Druck im Bereich von 50 bis 500 mbar destil­ liert.
7. Verwendung von Monochloressigsäure nach dem Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6 als Alkylierungsmittel zur Herstellung von amphoteren bzw. zwitterionischen Ten­ siden.
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