DE60133665T2

DE60133665T2 - Zusammensetzungen enthaltend verzweigte primäre alkohole und deren derivate

Info

Publication number: DE60133665T2
Application number: DE60133665T
Authority: DE
Inventors: Charles Lee Houston EDWARDS; Kirk Herbert Houston RANEY; Paul Gregory Houston SHPAKOFF
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 2000-12-21
Filing date: 2001-12-20
Publication date: 2009-05-28
Anticipated expiration: 2021-12-21
Also published as: US6706931B2; EP1343861A2; CZ20031713A3; CN1486361A; US6909020B2; US20040073055A1; CA2432425C; NZ526377A; AU3459702A; JP2004520311A; DE60133665D1; US20020151738A1; BR0116456A; US6891056B2; ZA200304708B; MXPA03005579A; US20040077894A1; CN100497572C; US20040198628A1; WO2002050006A3

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf bestimmte Zusammensetzungen aus verzweigtem primärem Alkohol, welche beim Herstellen von Detergenszusammensetzungen nützlich sind.
Hintergrund der Erfindung
Nichtionische und anionische grenzflächenaktive Mittel sind wichtige Bestandteile in zahlreichen Anwendungen. Sowohl aromatische als auch aliphatische Sulfate und Sulfonate, sowie Alkylethersulfate ( EP 0 884 298 ) sind eine wichtige Gruppe von anionischen grenzflächenaktiven Mitteln, die weitreichend in einer Vielzahl industrieller Anwendungen verwendet werden. Diese umfassen Arbeiten beim Bohren nach und bei der Gewinnung von Rohöl; Emulgatoren für Pestizide, die im Pflanzenschutz verwendet werden; in Shampoos und Cremen zur Körperpflege; Seifenstücke; Waschmittel; flüssige Geschirrspülmittel, Reiniger für feste Oberflächen; Emulgatoren für Emulsionspolymerisationssysteme; Schmiermittel; Netzmittel; und Dispersionsmittel in einer Vielzahl von speziellen industriellen Anwendungen.
Die grenzflächenaktiven Mittel, die in Reinigungsanwendungen verwendet werden, sind gestaltet, um eine große Vielzahl von Verunreinigungen auf Textilwaren und festen Oberflächen zu entfernen. Grenzflächenaktive Mittel in dieser Anwendung besitzen ein Gleichgewicht der Entfernungseigenschaften für feste Verunreinigungen und Fett- und Ölverunreinigungen. Hauptsächlich in Detergenszusammensetzungen zum Reinigen von Textilwaren sollten die verwendeten grenzflächenaktiven Mittel die Fähigkeit besitzen, ein breites Spektrum an Verunreinigungstypen zu entfernen.
In vielen Fällen wird jedoch ein grenzflächenaktives Mittel, das eine hohe Detergenskraft aufweist, in kaltem Wasser schlecht löslich sein. Beispielsweise sollten grenzflächenaktive Mittel, die in Waschmitteln vorhanden sind, sich in einem relativ kurzen Zeitraum vollständig bei jedweder Waschtemperatur und jedweden Umweltbedingungen, die in dem vom Konsumenten gewählten Waschzyklus verwendet werden, lösen. Ungelöstes Detergens stellt nicht nur keinen Reinigungsnutzen bereit, sondern kann auch von den gewaschenen Gegenständen aufgefangen werden, und als Rückstand entweder in der Maschine oder in der Kleidung selbst zurückbleiben. Die Probleme der Dispersion und Solubilisation im Waschzyklus verschlechtern sich unter den Bedingungen des Kaltwasser-Waschens, hauptsächlich bei oder unterhalb von etwa 10°C (50°F). Niedrigere Waschtemperaturen werden ein immer wichtigerer Gesichtspunkt für die heutigen Waschgüter, da sowohl die Energieeinsparung als auch die zunehmende Verwendung von stark gefärbten empfindlichen Textilwaren zu Waschbedingungen führen, die das Lösen der Pulver erschweren.
Im Gegensatz zu nichtionischen grenzflächenaktiven Mitteln, welche ein inverses Löslichkeitsverhalten aufweisen und welche aufgrund von Wasserstoffbrückenbindungen eine bessere Löslichkeit in kaltem Wasser als in warmen Wasser zeigen, zeigen anionische grenzflächenaktive Mittel ein herkömmliches Verhalten, d. h. ihre Löslichkeit steigt mehr oder weniger linear mit der Temperatur, bis das Löslichkeitsprodukt erreicht ist. Die eingesetzten grenzflächenaktiven Mittel, ob anionisch oder nichtionisch sollten gestaltet sein, um im Waschmedium bei Kaltwasser-Waschtemperaturen homogen zu bleiben, um die Reinigungswirkung der grenzflächenaktiven Mittel zu optimieren. Demgemäss sind grenzflächenaktive Mittel mit der Fähigkeit Verunreinigungen des Sebum-Typs zu entfernen und die niedrige Krafft-Temperaturen besitzen, wünschenswert.
Grenzflächenaktive Mittel, die gute Wasch- und Reinigungswirkung haben, besitzen niedrige Krafft-Temperaturen. Die Krafft-Temperatur bezieht sich auf die Temperatur, bei welcher die Löslichkeit eines anionischen grenzflächenaktiven Mittels mit zunehmender Temperatur einer scharfen diskontinuierlichen Zunahme unterliegt. Die Löslichkeit eines anionischen grenzflächenaktiven Mittels wird bei Zunahme der Temperatur bis zu dem Temperatur-Punkt, bei welchem die Löslichkeit eine extrem scharfe Zunahme aufweist, langsam zunehmen. Die Temperatur, welche dem scharfen Anstieg der Löslichkeit entspricht, ist die Krafft-Temperatur des anionischen grenzflächenaktiven Mittels. Bei einer Temperatur von ungefähr 4°C oberhalb der Krafft-Temperatur wird eine Lösung von nahezu jedweder Zusammensetzung zu einer homogenen Phase. Ferner ist die Krafft-Temperatur ein nützlicher Indikator der Detergenskraftwirkung, da die grenzflächenaktiven Mittel bei und oberhalb der Krafft-Temperatur beginnen Micellen anstelle von Ausfällungen auszubilden, und unterhalb des Krafft-Temperatur-Punkts die grenzflächenaktiven Mittel unlöslich sind und Ausfällungen bilden. Beim Krafft-Temperatur-Punkt wird die Löslichkeit eines grenzflächenaktiven Mittels gleich seiner kritischen Micellen-Konzentration oder CMC. Das Auftreten und die Entwicklung von Micellen ist wichtig, da bestimmte Eigenschaften des grenzflächenaktiven Mittels, wie Schaumbildung, von der Bildung dieser Aggregate in Lösung abhängen.
Jeder Typ von grenzflächenaktivem Mittel besitzt seinen eigenen charakteristischen Krafft-Temperatur-Punkt. Im Allgemeinen wird die Krafft-Temperatur eines grenzflächenaktiven Mittels mit der Struktur und der Kettenlänge der hydrophoben Hydrocarbylgruppe und des hydrophilen Teils des Moleküls variieren. Die Krafft-Temperatur für ionische grenzflächenaktive Mittel ist im Allgemeinen in der Technik bekannt. Siehe beispielsweise Myers, Drew, Surfactant Science and Technology, Seiten 82–85, VCH Publishers, Inc. (New York, N. Y., USA), 1988 (ISBN 0- 89573-399-0) und K. Shinoda im Text "Principles of Solution and Solubility", Übersetzung in Zusammenarbeit mit Paul Becher, veröffentlicht von Marcel Dekker, Inc. 1978 auf den Seiten 160–161.
Ein grenzflächenaktives Mittel, das einen hohen Krafft-Punkt aufweist, ist im Allgemeinen von unzureichender Detergenskraft und Schaumbildungskraft. Da der Krafft-Punkt ein Faktor ist, der einen Einfluss auf die Oberflächenaktivierungskapazitäten eines grenzflächenaktiven Mittels bei Temperaturen unterhalb des Krafft-Punkts besitzt, beginnen die Oberflächenaktivierungskapazitäten, wie die Detergenskraft, die Schaumbildungskraft und die Emulgationskraft sich zu verschlechtern und das grenzflächenaktive Mittel kann auf den Textilwaren ausfallen. Somit sollte das grenzflächenaktive Mittel wünschenswert einen niedrigen Krafft-Punkt besitzen, hauptsächlich im Licht der gegenwärtigen Leistungserfordernisse bei Kaltwasser-Waschtemperaturen.
Dennoch können sogar grenzflächenaktive Mittel mit guter Detergenskraft und hohen Löslichkeitsgrenzen in kaltem Wasser, wie durch ihre niedrigen Krafft-Temperatur-Punkte gezeigt, trotzdem Ausfällungen auf der zu reinigenden Oberfläche zurücklassen, wenn das grenzflächenaktive Mittel gegenüber der, in dem wässrigen Waschmedium vorhandenen, Konzentration an Elektrolyten (typischerweise Magnesium um Calcium) nicht tolerant ist. Der Elektrolyt mit der stärksten Bedeutung im Waschwasser ist Calcium, wegen seiner hohen Konzentration in vielen wässrigen Medien und seiner Fähigkeit das lösliche Natriumkation der sulfatierten grenzflächenaktiven Mittel auszutauschen, um ein unlösliches Calciumsalz des sulfatierten grenzflächenaktiven Mittels zu bilden, das auf dem zu reinigenden Substrat als Partikel oder Film ausfällt. Die Wasserhärte oder die Konzentration von Calcium und anderen Elektrolyten in Wasser variiert weitgehend in Abhängigkeit vom Aufbereitungsver fahren und der Effizienz der Wasseraufbereitungsanlagen, die das Wasser an den Verbraucher des Detergens oder der Reinigungszusammensetzung verteilen. Demgemäß verbleibt ein Bedarf ein grenzflächenaktives Mittel bereitzustellen, welches gegenüber hohen Konzentrationen an Calcium tolerant ist, um einen Reiniger bereitzustellen, der in einer großen Vielzahl von wässrigen Medien wie erwartet wirkt.
Wegen der Einschränkungen des Wasserverbrauchs, hauptsächlich an Orten wo die Versorgung der Bevölkerung mit Trinkwasser begrenzt, unzureichend oder teuer ist, besteht ein Wunsch nicht aufbereitetes oder geringfügig aufbereitetes Wasser mit einer hohen Salzkonzentration als Waschmedium einzusetzen. Insbesondere besteht an einigen Orten der Bedarf Seewasser oder Brackwasser, das nicht aufbereitet oder geringfügig aufbereitet ist, als wässriges Medium für viele Anwendungen außerhalb von Trinkwasser, wie Geschirrspül- und Waschwasser, zu verwenden. Der Bedarf ein grenzflächenaktives Mittel bereitzustellen, das gegenüber hohen Konzentration von Elektrolyten, wie Calcium, tolerant ist, ist leicht ersichtlich, wenn man ein Substrat in Seewasser oder Brackwasser waschen oder reinigen muss. Daher besteht auch ein Wunsch eine Zusammensetzung grenzflächenaktiver Mittel zu finden, die gegenüber Calcium so weitgehend tolerant ist, dass sie als Reinigungsmittel für die Verwendung mit Seewasser oder Brackwasser geeignet ist.
Es wäre ebenso wünschenswert, ein grenzflächenaktives Mittel herzustellen, das leicht und wirtschaftlich gelagert und transportiert werden kann. Nichtionische lineare grenzflächenaktive Polyoxyethylenalkohol-Mittel, hauptsächlich jene, welche drei oder mehr Ethylenoxideinheiten enthalten, sind bei Umgebungsbedingungen (25°C und 1 atm) feste oder wachsförmige Produkte. Da diese wachsförmigen oder festen Produkte bei Umgebungsbedingungen nicht gepumpt werden können, müssen sie zuerst zu einer flüssigen Phase geschmolzen und während des Ab ladens und der Beschickung in ein Reaktionsgefäß oder einen Mischtank als eine Flüssigkeit gehalten werden. Ferner müssen die wachsförmigen und festen linearen Polyoxyethylenalkohole in Fässern versendet und/oder transportiert werden, was mehr Lagerplatz in Anspruch nimmt, als Flüssigkeits-Lagertanks. Es wäre wünschenswert, ein grenzflächenaktives Polyoxyalkylen-Mittel herzustellen, das bei Umgebungsbedingungen fließbar und pumpbar ist, und noch stärker wünschenswert, ein solches grenzflächenaktives Mittel herzustellen, das in kaltem Klima, wo die Temperaturen auf 0°C absinken, fließbar und pumpbar ist, herzustellen.
Zusammenfassung der Erfindung
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird eine Zusammensetzung aus verzweigtem primären Alkohol umfassend einen primären Alkoholether dargestellt durch die Formel
bereitgestellt, wobei R₁ Wasserstoff oder einen Hydrocarbylrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen darstellt, R₂ einen Alkylrest mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen darstellt, x eine Zahl ist, welche von 3 bis 16 reicht, wobei die Gesamtzahl an Kohlenstoffatomen im Alkohol von 9 bis 24 reicht.
Es werden ebenso Derivate der Zusammensetzungen aus verzweigtem primären Alkohol, wie Alkoxylate, Sulfate und Alkoxysulfate von solchen Alkoholzusammensetzungen bereitgestellt. Die Derivate sind nützlich als Detergenszusammensetzungen mit Kaltwasserlöslichkeit und hoher Toleranz gegenüber Calcium.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird ebenso ein Verfahren zum Herstellen einer Zusammensetzung aus verzweigtem Alkohol umfassend:
das Inkontaktbringen eines Olefins mit einer durchschnittlichen Kohlenstoffzahl im Bereich von 3 bis 18, bevorzugt 6 bis 18, mit 1,3-Propandiol in Gegenwart eines Katalysators, bevorzugt einem sauren Katalysator, welcher wirksam ist, um das Olefin mit dem Diol unter Bedingungen, welche wirksam sind, die Zusammensetzung aus verzweigtem Alkohol herzustellen, umzusetzen, wobei das Diol und das Olefin bevorzugt bei einer Temperatur im Bereich von 50°C bis 250°C in Kontakt gebracht wird.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Es wurde nun festgestellt, dass ein grenzflächenaktives Mittel und eine Zusammensetzung, die eine hohe Calcium-Toleranz aufweist, unter Verwenden der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung, welche Derivate von bestimmten verzweigten primären Alkoholen umfasst, bereitgestellt werden kann. Es wurde ferner festgestellt, dass das Produkt eine bessere Kaltwasser-Löslichkeit, wie durch seinen Krafft-Punkt gemessen, besitzt, als ein lineares Alkylsulfat mit einer vergleichbaren Kohlenstoffzahl.
Es werden nun eine bestimmte Zusammensetzung aus verzweigtem primären Alkoholsulfat und eine bestimmte Zusammensetzung aus verzweigtem primären Alkoholalkoxysulfat bereitgestellt, mit einer Calcium-Toleranz von 5000 ppm CaCl₂ oder mehr und soviel als 50.000 oder mehr, bevorzugt 20.000 CaCl₂ oder mehr, stärker bevorzugt 50.000 ppm oder mehr, am stärksten bevorzugt ein grenzflächenaktives Mittel und eine Zusammensetzung, die eine hohe Calcium-Toleranz besitzen.
Es werden ebenfalls ein verzweigter primärer Etheralkohol mit einer Trimethylenethergruppe als entfernt liegende Alpha-Verzweigung, Derivate davon, wie Alkoxylate (z. B. Ethoxylate und/oder Propoxylate), die Sulfate von jedem und biologisch abbaubare Zusammensetzungen aus verzweigten grenzflächenakti ven Ether-Mittel, bereitgestellt. Der Trimethylenetherrest, als entfernt liegende Alpha-Verzweigung, wird strukturell als:
dargestellt, wobei R₂ einen Alkylrest mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 1 Kohlenstoffatom, darstellt.
Der Begriff "Hydrocarbyl" wie hierin verwendet bedeutet, dass der bezeichnete Rest in erster Linie aus Wasserstoff- und Kohlenstoffatomen zusammengesetzt ist, schließt aber die Anwesenheit von anderen Atomen oder Gruppen in einem Ausmaß, das nicht ausreicht, um den im Wesentlichen Kohlenwasserstoff-Charakter des bezeichneten Rests zu beeinträchtigen, ein. Solche Reste umfassen:

(i) Kohlenwasserstoffgruppen, beispielsweise aliphatische (z. B. Alkyl oder Alkenyl), alicyclische (z. B. Cycloalkyl oder Cycloalkenyl) und aromatische Gruppen, aromatische Gruppen mit aliphatischen oder alicyclischen Substituenten und aliphatische und alicyclische Gruppen mit aromatischen Substituenten. Beispiele von Kohlenwasserstoffgruppen umfassen Methyl-, Ethyl-, Ethenyl-, Propyl-, Propenyl-, Butenyl-, Cyclohexyl-, t-Butylphenyl-, 2-Benzethyl- und Phenylgruppen,
(ii) substituierte Kohlenwasserstoffgruppen, das sind Gruppen mit einem oder mehreren Nicht-Kohlenwasserstoff-Substituenten, die im Wesentlichen den Kohlenwasserstoff-Charakter der Gruppe nicht beeinträchtigen. Beispiele von geeigneten Nicht-Kohlenwasserstoff-Substituenten umfassen Hydroxy-, Nitril-, Nitro-, Oxo-, Chlorgruppen und Gruppen mit Ether- oder Thioetherbindung; und
(iii) Heterogruppen, das sind Gruppen, welche ein anderes Atom als Kohlenstoff in einer Kette oder einem Ring, die/der sonst aus Kohlenstoffatomen zusammengesetzt ist, enthalten, wobei dieses Atom den im Wesentlichen Kohlenwasserstoff-Charakter der Gruppe nicht beeinträchtigt und in Reaktionen inert ist.

Stickstoff, Sauerstoff und Schwefel können als geeignete Heteroatome erwähnt werden. Die Hydrocarbylreste enthalten bevorzugt nur einen Nicht-Kohlenwasserstoff-Substituenten oder ein Nicht-Kohlenstoff-Heteroatom, wenn solche Substituenten oder Atome vorhanden sind.
Anionische grenzflächenaktive Mittel in Detergensformulierungen sind allgemeinen bekannt, dass sie aus Waschwasserlösungen, die Wasserhärteionen z. B. Magnesium und besonders Calcium enthalten, zu Ausfällungen neigen. Ohne Absicht an die Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, dass die Toleranz der Moleküle des grenzflächenaktiven Mittels der vorliegenden Erfindung, der Zusammensetzungen, welche diese Moleküle enthalten, und der Formulierungen davon, gegenüber Calciumionen, der einzigartigen Struktur des verzweigten primären Alkohols mit einer entfernt liegenden Trimethylenethergruppe in Alpha-Verzweigung, zuzuschreiben ist.
Die bestimmte Zusammensetzung aus verzweigtem primären Alkohol der vorliegenden Erfindung wird durch die Formel:
dargestellt, wobei R₁ Wasserstoff oder einen Hydrocarbylrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, bevorzugt Wasserstoff, darstellt, R₂ einen Alkylrest mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 1 Kohlenstoffatom, darstellt, x eine Zahl ist, welche von 3 bis 16, bevorzugt von 3 bis 13, reicht, wobei die Ge samtzahl an Kohlenstoffatomen im Alkohol von 9 bis 24, bevorzugt von 9 bis 20, reicht.
Das verzweigte grenzflächenaktive Ether-Mittel aus der vorliegenden Erfindung wird durch Umsetzen eines Olefins mit 1,3-Propandiol in Gegenwart eines geeigneten Katalysators, unter in erster Linie Alkoholbildungsbedingungen, hergestellt.
Ein Olefin bedeutet jedwede Verbindung, die wenigstens eine Kohlenstoff-Kohlenstoff Doppelbindung enthält. Die gewünschte durchschnittliche Kettenlänge des Olefins reicht von 3 bis 18 aliphatischen Kohlenstoffatomen, bevorzugt von 6 bis 18 und stärker bevorzugt von 12 bis 16 aliphatischen Kohlenstoffen, da Moleküle in diesem Bereich in zahlreichen Waschanwendungen verwendet werden. Die am stärksten geeignete Kettenlänge wird jedoch von der bestimmten Endverwendung, wie Geschirrspülen, flüssige Handseife, Seifenstück, Waschmittel, Reiniger für feste Oberflächen, oder Ölfeld-Anwendungen abhängen.
Die Olefine können linear oder verzweigt sein, können mehrere Doppelbindungen irgendwo entlang der Kette enthalten und können auch acetylenische Unsättigung enthalten. Ferner können die Olefine substituiert oder unsubstituiert sein oder können Heteroatome enthalten. Das Olefin kann auch ein, über eine Brücke verbundenes, Alpha-Olefin, wie C₁-C₉-alkylsubstituierte Norbornene, sein. Beispiele von Norbornenen umfassen 5-Methyl-2-norbornen, 5-Ethyl-2-Norbornen und 5-(2'-Ethylhexyl)-2-norbornen.
Das Olefin kann eine Aryl-, Alkaryl- oder cycloaliphatische Gruppe gemeinsam mit einem aliphatischem Rest innerhalb der selben Olefinverbindung enthalten, oder das Olefin kann allein aus einer aliphatischen Verbindung bestehen. Beispiele von Arylgruppen umfassen Phenyl und Naphthyl. Beispiele von cycloaliphatischen Resten umfassen die Cyclopropyle, -butyle, -hexyle, -octyle und -decyle. Beispiele von Alkarylen umfassen Tolyl, Xylyl, Ethylphenyl, Diethylphenyl und Ethylnaphthyl. Bevorzugt umfasst die Olefinzusammensetzung wenigstens 90 Gew.-%, stärker bevorzugt wenigstens 95 Gew.-%, am stärksten bevorzugt wenigstens 98 Gew.-%, aliphatische Verbindungen.
Das Olefin kann verzweigte oder lineare Olefine oder beides umfassen. Beispiele von Verzweigungen umfassen Alkyl-, Aryl- oder alicyclische Verzweigungen, bevorzugt Alkylverzweigungen und besonders jene Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen. Der Ort einer Verzweigung im Olefin ist nicht beschränkt. Verzweigungen oder funktionelle Gruppen können an den Doppelbindungs-Kohlenstoffatomen, an Kohlenstoffatomen die benachbart zum Doppelbindungs-Kohlenstoffatom sind oder irgendwo sonst entlang des Kohlenstoff-Skeletts, angeordnet sein.
Die Zahl der ungesättigten Bindungsstellen entlang der Kette ist ebenfalls nicht beschränkt. Das Olefin kann ein wahlweise konjugiertes mono-, di- oder tri-ungesättigtes Olefin sein. Das Olefin kann ebenfalls acetylenische Unsättigung enthalten. Bevorzugt umfasst die Olefinzusammensetzung wenigstens 90 Gew.-%, stärker bevorzugt wenigstens 95 Gew.-%, am stärksten bevorzugt wenigstens 98 Gew.-%, mono-ungesättigtes Olefin.
Die Olefinzusammensetzung kann Alpha-Olefine oder innere Olefine umfassen. Ein Alpha-Olefin ist ein Olefin, dessen Doppelbindung sich an beiden α- und β-Kohlenstoffatomen befindet. Ein α-Kohlenstoffatom ist jedwedes terminale Kohlenstoffatom, unabhängig davon, wie lang die Kette, bezogen auf andere Kettenlängen in einem Molekül, ist. Bestimmte nicht einschränkende Beispiele von geeigneten Alpha-Olefinen zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung umfassen 1-Propylen, 1-Buten, 1-Penten, 1-Isopenten, 1-Hexen, 2-Methyl-1-hexen, 1-Octen, 1-Nonen, 1-Decen, 1-Undecen, 1-Dodecen.
Ein inneres Olefin ist ein Olefin dessen Doppelbindung sich irgendwo entlang der Kohlenstoffkette befindet ausgenommen an irgendeinem terminalen Kohlenstoffatom. Die Olefin-Einsatzmaterial-Zusammensetzung wird im Allgemeinen durch großtechnische Verfahren hergestellt, wie die Oligomerisierung von Ethylen, wahlweise gefolgt von Isomerisierung und Disproportionierung, wie jene von der Shell Chemical Company unter der Handelsmarke NEODENE hergestellten oder jene von Chevron Chemical Company und BP-Amoco hergestellten. Bestimmte Verfahren zur Herstellung geeigneter linearer Olefine aus Ethylen sind in US-A-3676523 , US-A-3686351 , US-A-3737475 , US-A-3825615 und US-A-4020121 beschrieben. Während die meisten von diesen Olefinprodukten größtenteils Alpha-Olefine umfassen, werden auch höhere lineare innere Olefine hergestellt, beispielsweise durch die Chlorierung-Dehydrochlorierung von Paraffinen, durch Paraffindehydrierung und durch Isomerisierung von Alpha-Olefinen. Lineare innere Olefinprodukte im Bereich von C₆ bis C₁₈ werden von der Shell Chemical Company und der Chevron Company vertrieben.
Alternativ kann die Olefinzusammensetzung mit dem Fischer-Tropsch-Verfahren hergestellt werden, welches typischerweise einen höheren Anteil an Paraffinen enthält. Ein Fischer-Tropsch-Verfahren hydriert katalytisch CO, um Zusammensetzungen, die aliphatische Molekülketten enthalten, herzustellen. Andere Verfahren zum Herstellen von Einsatzmaterialien, die Gemische von Olefinen und Paraffinen enthalten können, umfassen das Dehydrieren von Paraffin, wie bei jenen, die durch das Pacol^TM-Verfahren von UOP hergestellt werden, und das Cracken von Paraffinwachsen.
Die Olefin-Einsatzmaterial-Zusammensetzung kann ein verarbeiteter Strom sein, der fraktioniert wurde und/oder mit einer herkömmlichen Destillation, Extraktion oder anderen Trennverfahren gereinigt wurde, um einen gewünschten Kohlenstoffzahl- Schnitt zu erhalten. Solche Verfahren erzeugen Zusammensetzungen, die ein Gemisch von Kohlenstoffzahlen oder eine einzelne Kohlenstoff-Schnitt-Zusammensetzung enthalten. In diesen Einsatzmaterialien kann ein Gemisch von Olefinen mit unterschiedlichen Kohlenstoffzahlen im angegebenen Bereich und außerhalb des angegebenen Bereichs vorhanden sein. Jedoch liegt die durchschnittliche Kohlenstoffzahl des Gemischs aller Olefine innerhalb des genannten Bereichs. Der Einsatzmaterialstrom enthält bevorzugt eine durchschnittliche aliphatische Kohlenstoffzahl die von C₆-C₁₆ reicht und stärker bevorzugt von C₁₂-C₁₆ reicht und wobei die vorherrschende Olefinspezies inklusive innerhalb dieses Bereiches liegt. Zusätzlich zu Gemischen von Olefinen innerhalb dieses Bereichs kann man auch, die welche als einzelne Kohlenstoff-Schnitte von Olefinen bekannt sind, als Einsatzmaterialien einsetzen, wobei der einzelne Schnitt innerhalb dieses Bereichs liegt. Beispielsweise kann das eingesetzte Einsatzmaterial ein einzelner C₆-, C₈-, C₉-, C₁₀-, C₁₁-, C₁₂-, C₁₄- oder C₁₆-Kohlenstoff-Schnitt sein. Die am stärksten bevorzugten Olefin-Einsatzmaterial-Zusammensetzungen sind jene, die aus der Ethylenoligomerisierung und der Fischer-Tropsch-Synthese (FT) erhalten werden. In einer Ausführungsform umfasst das verwendete Einsatzmaterial eine Alpha-Olefin-Zusammensetzung mit wenigstens 70 Gew.-% oder mehr, stärker bevorzugt wenigstens 80 Gew.-% oder mehr, am stärksten bevorzugt wenigstens 90 Gew.-% oder mehr, an linearen Alpha-Mono-Olefinen innerhalb des gewünschten Kohlenstoffzahlenbereichs (z. B. C₆, C_9-11, C_11-15, C_14-15, C_15-18), der Rest des Produkts ist Olefin mit anderer Kohlenstoffzahl oder Kohlenstoffstruktur, Di-Olefine, Paraffine, Aromaten und andere Verunreinigungen, die aus dem Syntheseverfahren stammen.
Der in der Synthese des verzweigten primären Etheralkohols verwendete Katalysator ist bevorzugt ein saurer Katalysator. Der saure Katalysator ist jedweder herkömmliche saure Katalysator, welcher wirksam ist, um die Reaktion des Olefins mit dem Diol zu katalysieren, um das verzweigte grenzflächenaktive Alkohol-Mittel der vorliegenden Erfindung herzustellen. Herkömmliche saure Katalysatoren umfassen allgemein die Bronstedsäuren, Lewissäuren oder Friedel-Crafts-Katalysatoren, Zeolithe und Ionenaustauscherharze. Der Katalysator kann homogen oder heterogen im Reaktionsgemisch des Olefins, Diols und Reaktionsprodukts sein. Die Reaktanten können mit einem heterogenen Katalysator in Suspension oder in einem Festbett in Kontakt gebracht werden.
Geeignete Lewissäuren umfassen typischerweise die Halogenide und Alkylverbindungen der Elemente in den Gruppen IVB bis XVIIIB und IIIA bis VIA des Periodensystems der Elemente. Beispiele von Lewissäuren und Friedel-Crafts-Katalysatoren sind die Fluoride, Chloride und Bromide von Bor, Antimon, Wolfram, Eisen, Nickel, Zink, Zinn, Aluminium, Gallium, Indium, Zirkon, Vanadium, Wismuth, Titan und Molybdän. Die Verwendung von Komplexen solcher Halogenide mit beispielsweise Alkoholen, Ethern, Carbonsäuren und Aminen ist ebenso geeignet. Speziellere Beispiele umfassen BF₃, BCl₃, Aluminiumbromid, FeCl₃, SnCl₄, SbCl₅, AsF₅, AsF₃, TiCl₄, Trimethylaluminium, Triethylaluminium und AlR[n]X[3-n] wobei n eine ganze Zahl von 0 bis 3 ist, R C₁-C₁₂-Alkyl oder Aryl ist und X ein Halogenid ist, beispielsweise Al(C₂H₅)₃, Al(C₂H₅)₂Cl, Al(C₂H₅)Cl₂, und AlCl₃, Titantetrachlorid, Zirkontetrachlorid, Zinntetrachlorid, Vanadiumtetrachlorid und Antimonpentafluorid.
Spezielle Beispiele von Bronstedsäuren umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, Phosphorsäure, Schwefelsäure, Schwefeltrioxid, Sulfonsäure, Borsäure, Fluorwasserstoffsäure, Fluorsulfonsäure, Trifluormethansulfonsäure und Dihydroxyfluorborsäure, Perchlorsäure und die Perchlorate von Magnesium, Calcium, Mangan, Nickel und Zink; Metalloxalate, -sulfate, -phosphate, -carboxylate und -acetate; Alkalimetallfluorborate, Zinktitanate; und Metallsalze von Benzolsulfonsäure.
Geeignete organische Sulfonsäuren umfassen die Alkan- und Cycloalkansulfonsäuren ebenso wie Arensulfonsäuren und heterocyclische Sulfonsäuren.
Spezielle Beispiele der Alkansulfonsäuren umfassen Methansulfonsäure, Ethanesulfonsäure, Propansulfonsäure, Butansulfonsäure, Pentansulfonsäure, Hexansulfonsäure, Dodecansulfonsäure, Hexadecansulfonsäure, Trifluormethansulfonsäure, Sulfobernsteinsäure und Cyclohexylsulfonsäure. Spezielle Beispiele von Arensulfonsäuren umfassen Benzolsulfonsäure, Toluolsulfonsäure, Styrol-(d. h. Vinylbenzol-)sulfonsäure, 5-Sulphosalicylsäure, Phenolsulfonsäure und 1,6-Naphthalindisulfonsäure. Spezielle Beispiele von heterocyclischen Sulfonsäuren umfassen Sulfanilinsäure. Alkyl- und Arylgruppen der Sulfonsäuremoleküle sind mit relativ inerten organischen und/oder anorganischen Substituenten geeignet substituiert. Beispiele substituierter organischen Sulfonsäuren umfassen 4-Hydroxybenzolsulfonsäure, Trifluormethansulfonsäure, Isethionsäure und Taurin.
Eine Klasse von Säuren auf Schwefelbasis, die in homogenen, sauer katalysierten Reaktionen allgemein verwendet wird umfasst Schwefelsäure, Schwefeltrioxid, C₁-C₃₀-Alkylsulfonsäuren, Sulfanilinsäure, Toluolsulfonsäure, Styrolsulfonsäure, Methansulfonsäure und 5-Sulfosalicylsäure.
Als ein saurer Katalysator ist ebenfalls jedweder der Alkoxylierungskatalysatoren, wie Magnesium in Kombination mit Halogeniden von Aluminium, Bor, Zink, Titan, Silicium oder Molybdän; BF₃ oder SiF₄ in Kombination mit einer Alkyl- oder Alkoxidverbindung von Aluminium, Gallium, Indium, Tallium, Titan, Zirkon und Hafnium; und ein Gemisch von HF und einem oder mehreren Metallalkoxiden, umfasst.
Anstelle eines sauren homogenen Katalysators kann auch ein fester saurer heterogener Katalysator eingesetzt werden. Feste saure Katalysatoren umfassen saure Polymerharze, Säuren auf Trägern und saure anorganische Oxide. Die festen sauren Katalysatoren besitzen den Vorteil des Vermeidens der schwierigen Trennschritte, um den Katalysator vom nicht umgesetzten Diol im Produktgemisch zu entfernen und vermeiden ferner die Notwendigkeit den Katalysator zu deaktivieren, für den Fall, dass der Katalysator nicht aus dem Produktgemisch entfernt wird. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Diol vor der Reaktion mit dem Olefin in Gegenwart eines festen sauren heterogenen Katalysators vorbehandelt, um die Menge an Carbonylverbindungen, die als Verunreinigungen in der Diolzusammensetzung vorhanden sind zu verringern, wodurch die Lebenszeit des festen sauren Katalysators verlängert wird. Typische in einem Diol vorhandene Carbonyl-Verunreinigungen umfassen Aldehyde oder Acetale. Ein Beispiel einer geeigneten Vorbehandlung ist die Behandlung des Diols mit Wasserstoff. Geeignete Wasserstoffbehandlungsverfahren umfassen die Behandlung mit Natriumborhydrid oder katalytische Hydrierung sowie Nickel auf Aluminium oder Siliciumkatalysator. In einer stärker bevorzugten Ausführungsform wird die Menge an, im Diol vorhandenen, Carbonyl-Verunreinigungen auf weniger als 100 ppm, stärker bevorzugt auf weniger als 50 ppm, am stärksten bevorzugt auf weniger als 10 ppm, verringert.
Ein Beispiel eines festen sauren Polymerharzes ist ein fester saurer Ionenaustauscher mit aktiven Säurezentren und einer starken sauren Aktivität an jedem Säurezentrum. Gebräuchliche saure Ionenaustauscherharze sind sulfatierte Harze, wobei die Harze Copolymere von Styrol und Divinylbenzol, Harze auf Phenolbasis, Poly(tetrafluorethylen)polymere oder Siloxanpolymere sind. Spezielle Beispiele von solchen Harzen umfassen die Reihe der AMBERLYST^®-Katalysatoren, einschließlich AMBERLYST^®-15-, -36- oder -38-, NAFION^®- oder DELOXAN^®-Katalysatoren. Andere feste saure Trägerkatalysatoren umfassen die Lewissäuren (Beispiele umfassen BF₃, BCl₃, AlCl₃, AlBr₃, FeCl₂, FeCl₃, ZnCl₂, SbF₅, SbCl₅ und Kombinationen von AlCl₃ und HCl), die auf Feststoffen, wie Siliciumoxid, Aluminiumoxid, Siliciumoxid-Aluminiumoxiden, Zirkonoxid oder Tonen abgelagert sind. Wenn flüssige Säuren auf Trägern eingesetzt werden, werden die Trägerkatalysatoren typischerweise durch Kombinieren der gewünschten flüssigen Säure mit dem gewünschten Träger und Trocknen hergestellt. Trägerkatalysatoren, die durch Kombinieren einer Phosphorsäure oder einer Säure auf Schwefelbasis mit einem Träger hergestellt werden, verursachen niedrige Kosten.
Saure anorganische Oxide die als Katalysatoren nützlich sind, umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, Aluminiumoxide, Siliciumoxid-Aluminiumoxide, Aluminophosphate, natürliche und synthetische säulenförmige Tone, und natürliche und synthetische Zeolithe, wie Faujasite, Mordenite, L-, Omega-, X-, Y-, Beta-, ZSM- und MCM-Zeolite.
Repräsentative Beispiele von natürlich vorkommenden Zeolithen umfassen Faujasit, Mordenite, Zeolithe des Chabazit-Typs, wie Erionit, Offretit, Gmelinit und Ferrierit. Tonkatalysatoren, eine andere Klasse von kristallinen Silikaten, sind hydrierte Aluminiumsilikate. Typische Beispiele von geeigneten Tonen, die säurebehandelt werden um ihre Aktivität zu steigern, werden aus Halloysiten, Kaoliniten und Bentoniten, zusammengesetzt aus Montmorillonit, hergestellt. Diese Katalysatoren können mit bekannten Verfahren synthetisiert werden und sind handelsüblich erhältlich.
Geeignete synthetisch Zeolithe umfassen ZSM-4 wie in US-A-4021447 beschrieben, ZSM-5 wie in US-A-3702886 beschrieben, ZSM-11 wie in US-A-3709979 beschrieben, ZSM-12 wie in US-A-3832449 und US-A-4482531 beschrieben, ZSM-18 wie in US-A-3950496 beschrieben, ZSM-20 wie in US-A-3972983 beschrieben, ZSM-21 wie in US-A-4046859 beschrieben, ZSM-25 wie in US-A-4247416 beschrieben, ZSM-34 wie in US-A-4086186 beschrieben, ZSM-38 wie in US-A-4046859 beschrieben, ZSM-39 wie in US-A-4287166 beschrieben, ZSM-43 wie in US-A-4247728 beschrieben, ZSM-45 wie in US-A-4495303 beschrieben, ZSM-48 wie in US-A-4397827 beschrieben, ZSM-50 wie in US-A-4640829 beschrieben, ZSM-51 wie in US-A-4568654 beschrieben, ZSM-58 wie in US-A-4698217 beschrieben, MCM-2 wie in US-A-4647442 beschrieben, MCM-14 wie in US-A-4619818 beschrieben, MCM-22 wie in US-A-4954325 beschrieben, MCM-36, MCM-49 wie in US-A-5236575 beschrieben, MCM-56, SSZ-25, SSZ-31, SSZ-33, SSZ-35, SSZ-36, SSZ-37, SSZ-41, SSZ-42, beta wie in US-A-3308069 und US-E-28341 beschrieben, X wie in US-A-3058805 beschrieben, Y wie in US-A-3130007 beschrieben und Mordenit wie in US-A-3996337 beschrieben. Wenn gewünscht, können die Zeolithe in ein anorgansiches Oxid-Matrix-Material, wie ein Siliciumoxid-Aluminiumoxid, eingebettet sein.
Repräsentative Beispiele von nützlichen Siliciumoxid-Aluminiumoxid-Phosphatkatalysatoren umfassen SAPO-5, SAPO-11 und SAPO41 wie in US-A-4440871 beschrieben.
Mittlere Porengröße (bis zu 7,5 × 10^–7 mm (7,5 Angstrom) in der größten Dimension an der Porenöffnung und größere Poren-Zeolithe werden bevorzugt. Große Porengröße-Zeolithe werden am stärksten bevorzugt, weil sie größere Olefinmoleküle aufnehmen können, und dabei eine höhere wirksame Oberfläche für die Reaktion zwischen den Diolen und den Olefinen bereitstellen Beispiele von mittleren Porengröße-Zeolithen umfassen ZSM-5, ZSM-11, ZSM-12, ZSM-21, ZSM-22, ZSM-23, ZSM-35, ZSM-38, ZSM-48, ZSM-57 und ZSM-58.
Größere Porengröße-Zeolithe umfassen MCM-22, Zeolith-Beta, Zeolith-Y und ZSM-20. Beispiele eines bevorzugten modifizierten Y-Typ-Zeolithen umfassen jene in US-A-5059567 veröffentlichten.
Solche Zeolithkatalysatoren sollten wenigstens teilweise in der sauren (H) Form vorliegen, um die Acidität für die Reaktion zu verleihen, können aber andere Kationen, wie Ammonium (NH₄ ⁺), enthalten.
Die Form und die Teilchengröße des Katalysators sind nicht entscheidend für die vorliegende Erfindung und können in Abhängigkeit, beispielsweise vom Typ des angewendeten Reaktionssystems, variieren. Nicht einschränkende Beispiele der Formen des Katalysators in der vorliegenden Erfindung umfassen Bälle, Kiesel, Kugeln, Extrudate, Kanäle aufweisende Monolithe, wabenförmige Monolithe, Mikrokugeln, Pellets oder strukturelle Formen, wie Blätter, Dreifachblätter, Vierfachblätter, Pillen, Kuchen, Waben, Puder und Granulate, die mit üblichen Verfahren, wie Extrusion oder Sprühtrocknen, gebildet werden.
Das Diol und das Olefin reagieren durch die Hydroxyl-Doppelbindungsstellen in Gegenwart eines sauren Katalysators, um ein verzweigtes grenzflächenaktives Mittel aus primärem Etheralkohol der vorliegenden Erfindung herzustellen, welches im Molekül einen entfernt liegenden Trimethylenetherrest als Alpha-Verzweigung enthält. Zu erläuternden Zwecken, wenn das Olefin ein Alpha-Olefin ist, verläuft die Reaktion gemäß der folgenden Gleichung:
R₁ und R₂ stellen die vorstehend beschriebenen Gruppen dar und R₂' ist R₂ weniger Wasserstoff, wo die Verbindung mit der CH-Gruppe durch eine Doppelbindung erfolgt, und x ist das gleiche wie vorstehend beschrieben. Wenn das Olefin mit dem Diol umgesetzt wird, wird der Hydroxyl-Wasserstoff an das R₂' gebunden, um R₂ zu werden.
Die aus der Reaktion des Olefins und des Diols hergestellten Produkte umfassen die Isomere des Olefin-Diol-Addukts, Olefindimere, Diolefin-Etheraddukte, und Dioldimere. Die Isomere des Olefin-Diol-Addukts werden durch Reaktion des Diols an dem elektropositiv stabilen Doppelbindungs-Kohlenstoff erzeugt. In Gegenwart eines sauren Katalysators kann eine Isomerisierung der Doppelbindung auftreten, die ein Produktgemisch ergibt, das Verzweigungen verschiedener Kohlenstoffzahl-Länge in Abhängigkeit von der Position der Doppelbindung zum Zeitpunkt, wo das Diol mit dem Olefin reagiert, enthält. Zur Erläuterung, die Reaktion von 1,3-Propandiol mit 1-Dodecen in Gegenwart eines sauren Katalysators kann die folgenden Isomere erzeugen:
I₁ wird durch den nukleophilen Angriff des Sauerstoffatoms an einem Olefin gebildet, wenn die Doppelbindung sich in der Al pha-1,2-Kohlenstoffatom-Position befindet. In diesem Fall tritt eine Isomerisierung der Doppelbindung auf, was das gewünschte Produkt ergibt. I₂ wird gebildet, wenn die olefinische Doppelbindung zu den 2,3-Kohlenstoffatomen isomerisiert wird, und I₃ wird gebildet, wenn die olefinische Doppelbindung zu den 3,4-Kohlenstoffatomen isomerisiert wird. Die Isomerisierung der Doppelbindung kann durch Auswahl eines sauren Katalysators, der nicht dazu neigt, die Doppelbindung des Olefins zu isomerisieren, minimiert werden. Die Isomerisierung der Doppelbindung kann auch durch Verringern der Verweilzeit der Diol-Olefin-Reaktion und durch Ausführen der Diol-Olefin-Reaktion bei Temperaturen, die höher sind als die typischen Temperaturen, die Isomerisierung der Doppelbindung fördern, minimiert werden. Im Allgemeinen wird die Isomerisierung der Doppelbindung bei Temperaturen, die von 50°C bis 150°C reichen, gefördert.
Ein weiteres Nebenprodukt, das Olefin-Ether-Addukt, wird erzeugt, wenn zwei Olefinmoleküle mit Diol über die Diol-Hydroxylgruppen reagieren. Zur Erläuterung, solch ein Nebenprodukt wird durch die Formel:
dargestellt, wobei R₁, R₂ und x wie vorstehend beschrieben sind. Die Bildung von diesem Nebenprodukt wird durch Verwenden eines molaren Überschusses an Propandiol zu Olefinen minimiert. Während geeignete molare Verhältnisse von Diol zu Olefin von 0,1:1 bis 100:1 reichen, wird bevorzugt ein Verhältnis von Diol zu Olefin von wenigstens 1:1 zu verwenden, stärker bevorzugt von größer als 1:1, und am stärksten bevorzugt von wenigsten 1,5:1. Als eine Alternative, die einen molaren Überschuss an Diol zu Olefin simuliert, um die gleiche Wirkung zu erzielen, kann das Olefin langsam über einen Zeitraum zur gesamten umzusetzenden Menge an Diol, oder über einen Zeitraum zum Diol und Olefin/Katalysator-Gemisch zugegeben werden, was die Wirkung eines großen molaren Überschusses an Diol besitzt.
Andere Nebenprodukte die bei der Reaktion eines Olefins mit einem Diol gebildet werden, schließen die in der Olefinzusammensetzung enthaltenen Dimere der Olefine und die Dimere der verwendeten Diole in der Diolzusammensetzung ein.
Die Olefin-Diol-Addukte der vorliegenden Erfindung werden in hoher Reinheit erhalten. Basierend auf dem Gewichtsprozentsatz der Reaktionsprodukte, der Reaktion des Olefins mit dem Diol in Gegenwart eines sauren Katalysators, ist die Selektivität des Olefin-Diol-Produkts 80 Gew.-% oder mehr des gesamten umgesetzten Produktgemischs, stärker bevorzugt 85 Gew.-% oder mehr, am stärksten bevorzugt 90 Gew.-% oder mehr.
Das Verfahren zur Herstellung der Zusammensetzungen von verzweigten grenzflächenaktiven Ether-Mitteln der vorliegenden Erfindung ist flexibel, sodass ein geeignetes Produkt unter einer großen Vielzahl von Betriebsbedingungen hergestellt werden kann. Die/der Reaktionstemperatur und -druck sind nicht beschränkt, solange wie die Reaktion innerhalb der gewünschten Zeit fortschreitet und das Produkt und die Reaktanten sich nicht zersetzen. Die Reaktion wird unter Bedingungen ausgeführt, die wirksam sind, das Olefin und das Diol umzusetzen, um die Zusammensetzung des verzweigten primären Alkohols der vorliegenden Erfindung herzustellen. Geeignete Reaktionstemperaturen reichen von 50°C bis 250°C, stärker bevorzugt von 100°C bis 200°C. Der Systemdruck, abhängig von der Anlagengestaltung und dem gewählten Verfahrensfluss, kann sub-atmosphärisch, atmosphärisch oder über-atmosphärisch sein. Die Verweilzeit bei Batch-Verfahren reicht von 5 Minuten bis 3 Stunden.
In einem homogenen Batch-Verfahren werden das Olefin, das Diol und der Katalysator in ein Reaktionsgefäß eingefüllt und erhitzt. Die Reihenfolge der Zugabe ist nicht beschränkt. Jedoch wird durch Zugeben des Diols zum Olefin die Ausbeute gesteigert. Demgemäß werden in einer bevorzugten Ausführungsform das Olefin und der Katalysator in einem Reaktionsgefäß erhitzt und das Diol zu dem erhitzten Olefin und Katalysator im Reaktionsgefäß zugegeben.
SULFATIERUNG
Anionische grenzflächenaktive Mittel, die beim Herstellen von Detergentien nützlich sind, die eine Calcium-Toleranz besitzen und eine Löslichkeit in kaltem Wasser besitzen, umfassen Alkylethersulfate des verzweigten primären Alkohols der vorliegenden Erfindung. Diese Materialien haben die entsprechende Formel XOSO₃M, wobei X durch die Formel
dargestellt wird, und M Wasserstoff oder ein Kation, wie Ammonium, Alkanolammonium (z. B. Triethanolammonium), ein monovalentes Metallkation (z. B. Natrium und Kalium) oder ein polyvalentes Metallkation (z. B. Magnesium und Calcium) ist. Bevorzugt sollte M so ausgewählt werden, dass die anionische grenzflächenaktive Mittel-Komponente wasserlöslich ist. R₁ stellt Wasserstoff oder einen Hydrocarbylrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen dar, R₂ stellt einen Alkylrest mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen dar, x ist eine Zahl, die von 3 bis 16 reicht, wobei die gesamte Zahl an Kohlenstoffatomen im Alkylethersulfat von 9 bis 24 reicht.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird auch ein Verfahren zum Herstellen einer Zusammensetzung von verzweigtem Alkylethersulfat bereitgestellt, umfassend:

a) das Inkontaktbringen eines Olefins mit einer durchschnittlichen Kohlenstoffzahl im Bereich von 3 bis 18 mit 1,3-Propandiol in Gegenwart eines Katalysators, welcher wirksam ist, um das Olefin mit dem Diol umzusetzen, wodurch eine Zusammensetzung aus verzweigtem Alkohol hergestellt wird; und
b) das Inkontaktbringen der Zusammensetzung aus verzweigtem Alkohol mit einem Sulfatierungsmittel unter Bedingungen welche wirksam sind, um eine Zusammensetzung aus verzweigtem Alkylethersulfat herzustellen.

Die Zusammensetzung aus verzweigtem primären Alkohol kann direkt sulfatiert werden, oder zuerst alkoxyliert gefolgt von der vorstehend beschriebenen Sulfatierung. Die Alkoxylierung des verzweigten primären Alkohols wird nachstehend beschrieben. Die allgemeine Klasse der Alkohol-Alkoxysulfate kann durch die chemische Formel:
beschrieben werden, wobei R₁ Wasserstoff oder einen Hydrocarbylrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen darstellt, R₂ einen Alkylrest mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen darstellt, x eine Zahl ist, die von 3 bis 16 reicht, bevorzugt von 3 bis 13, A ist ein Alkylenrest, der bevorzugt eine Kohlenstoffzahl im Bereich von 2 bis 4, stärker bevorzugt 2 oder 3, am stärksten bevorzugt 2 besitzt, y ist eine Zahl die von 1 bis 9 reicht, wobei die gesamte Zahl an Kohlenstoffatomen im Alkohol von 9 bis 24 reicht, und M Wasserstoff oder ein vorstehend beschriebenes Kation ist. AO stellt eine Oxyalkylengruppe dar.
Die geeigneten Sulfatierungsmittel zur Verwendung in der Sulfatierung des verzweigten primären Alkohols oder seinem alkoxylierten Derivat umfassen jene Verbindungen, die in der Lage sind, die zur Bildung eines Alkylethersulfats oder Alkoholalkoxysulfats notwendigen Kohlenstoff-zu-Sauerstoff-zu-Schwefel-Bindungen zu bilden. Die bestimmten verwendeten Sulfatierungsmittel sind typischerweise eine Funktion der zu sulfatierenden Verbindungen. Diese Sulfatierungsmittel können jedwedes, in der Technik bekannte, Sulfatierungsmittel zur Sulfatierung von Alkoholen sein und umfassen Schwefeltrioxid, Chlorsulfonsäure oder Oleum.
Sulfatierungsverfahren werden beispielsweise in US-A-3462525 , US-A-3428654 , US-A-3420875 , US-A-3506580 , US-A-3579537 und US-A-3524864 beschrieben. Geeignete Sulfatierungsverfahren umfassen die Sulfatierung mit Schwefeltrioxid (SO₃), die Sulfatierung mit Chlorsulfonsäure (ClSO₃H) und die Sulfatierung mit Sulfamsäure (NH₂SO₃H). Wenn zum Sulfatieren von Alkoholen konzentrierte Schwefelsäure verwendet wird, ist die konzentrierte Schwefelsäure typischerweise von 75 Gew.-% bis 100 Gew.-%, bevorzugt von 85 Gew.-% bis 98 Gew.-%, in Wasser. Geeignete Mengen an Schwefelsäure liegen im Allgemeinen im Bereich von 0,3 Mol bis 1,3 Mol Schwefelsäure pro Mol Alkohol, bevorzugt von 0,4 Mol bis 1,0 Mol Schwefelsäure pro Mol Alkohol.
Ein typisches Sulfatierungsverfahren mit Schwefeltrioxid umfasst das Inkontaktbringen des verzweigten primären Alkohols oder seines Alkoxylats mit gasförmigen Schwefeltrioxid bei etwa Atmosphärendruck, unter Kühlen mit Wasser, bei einer Temperatur im Bereich von 25°C bis 70°C, in der Reaktionszone eines Fallfilmsulfatierers, um den Schwefelsäureester des Alkohols oder seines Alkoxylats zu ergeben. Der Schwefelsäureester des Alkohols oder seines Alkoxylats verlässt dann die Fallfilmkolonne und wird mit einer Alkalymetalllösung, z. B. Natrium- o der Kaliumhydroxid, neutralisiert, um das Alkoholsulfatsalz oder das Alkoholalkoxysulfatsalz zu bilden.
Die Sulfatierungsreaktion wird geeignet bei Temperaturen im Bereich von –20°C bis 50°C, bevorzugt von 5°C bis 40°C und bei Drücken im Bereich von 1 Atmosphäre bis 5 Atmosphären, bevorzugt von 1 Atmosphäre bis 2 Atmosphären und stärker bevorzugt von etwa 1 Atmosphäre ausgeführt. Geeignete Verweilzeiten für die Sulfatierungsreaktion reichen von einer Sekunde bis eine Stunde, bevorzugt von 2 Minuten bis 30 Minuten.
Die Neutralisationsreaktion wird unter Verwenden von einer oder mehreren Basen wie Ammonium- oder Alkalimetall- oder Erdalkalimetallhydroxiden oder -carbonaten oder -bicarbonaten, dispergiert in einem nicht-grenzflächenaktiven Trägermittel, ausgeführt. Geeignete Basen umfassen Natriumhydroxid, Natriumcarbonat, Kaliumhydroxid und Calciumhydroxid, wobei Ammoniumhydroxid, Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid die bevorzugten Basen sind. Die Menge an zugegebener Base ist in einer Menge ausreichend und in einer Zeit ausreichend, um die Accidität der Alkylethersulfonsäure zu neutralisieren.
Das Neutralisationsverfahren kann über einen weiten Bereich von Temperaturen und Drücken ausgeführt werden. Typischerweise wird das Neutralisationsverfahren bei einer Temperatur im Bereich von 0°C bis 35°C und typischerweise bei Atmosphärendruck ausgeführt.
ALKOXYLATE
Alkoxylate des verzweigten primären Alkohols der vorliegenden Erfindung können durch sequentielle Zugabe von Alkylenoxid zum verzweigten primären Alkohol in Gegenwart eines Katalysators hergestellt werden. Jedwedes bekannte übliche Alkoxylierungsverfahren kann verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung wird bevorzugt für Verfahren verwendet, die einen Alkylenoxidreaktanten (Epoxid) verwenden, welcher eines oder mehrere benachbarte Alkylenoxide umfasst, besonders die niederen Alkylenoxide und insbesondere jene im Bereich von C₂ bis C₄. Im Allgemeinen werden die Alkylenoxide durch die Formel
dargestellt, wobei jeder der R¹-, R²-, R³- und R⁴-Reste einzeln aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff und Alkylresten ausgewählt ist. Reaktanten, die Ethylenoxid, Propylenoxid oder Gemische von Ethylenoxid oder Propylenoxid umfassen sind stärker bevorzugt, besonders jene, welche im Wesentlichen aus Ethylenoxid und Propylenoxid bestehen. Alkylenoxidreaktanten, die im Wesentlichen aus Ethylenoxid bestehen, werden von Standpunkt der wirtschaftlichen Möglichkeiten für die Ausführung von Alkoxylierungsverfahren und auch vom Standpunkt der Herstellung von Produkten, die einen engen Bereich der Ethylenoxid-Addukt-Verteilungen aufweisen, als stärker bevorzugt angesehen.
Eine Erläuterung der verzweigten Alkanol-Alkoxylatprodukte der vorliegenden Erfindung durch Zugabe einer Zahl y von Alkylenoxidmolekülen zum verzweigten primären Alkohol der vorliegenden Erfindung wird durch die Formel:
dargestellt, wobei R₁ Wasserstoff oder eine Hydrocarbylrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen darstellt, R₂ einen Alkylrest mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen darstellt, x eine Zahl ist, die von 3 bis 16 reicht, bevorzugt von 3 bis 13, A ein Alkylenrest ist, der bevorzugt eine Kohlenstoffzahl im Bereich von 2 bis 4, stärker bevorzugt 2 oder 3, am stärksten bevorzugt 2 besitzt, y eine Zahl ist, die von 1 bis 9 reicht, wobei die Gesamtzahl an Kohlenstoffatomen in dem Alkohol von 9 bis 24 reicht. AO stellt eine Oxyalkylengruppe dar.
Im Hinblick auf die Verfahrensschritte kann die Alkoxylierungsreaktion in der vorliegenden Erfindung in einer im Allgemeinen üblichen Weise geführt werden. Beispielsweise wird der Katalysator im flüssigen, aktiven Wasserstoff enthaltenden, Reaktanten, bevorzugt unter Rühren, mit dem Alkylenoxidreaktanten, welcher, wenigstens bei niederen Alkylenoxiden, typischerweise in gasförmiger Form eingeführt wird, in Kontakt gebracht.
In bevorzugten Ausführungsformen ist der Alkylenoxidreaktant Ethylenoxid oder Propylenoxid oder ein Gemisch von Ethylenoxid oder Propylenoxid. Die Reaktion wird in Gegenwart einer katalytisch wirksamen Menge eines Alkoxylierungskatalysators ausgeführt. In einer besonderes bevorzugten Ausführungsform wird Ethylenoxid mit dem verzweigten primären Alkohol der vorliegenden Erfindung in Gegenwart einer katalytisch wirksamen Menge eines Katalysator zur Alkoxylierung in Kontakt gebracht und umgesetzt.
Jedweder übliche Alkoxylierungskatalysator kann verwendet werden. Ein Beispiel eines typischen Katalysators ist festes, oder eine wässrige Lösung von, KOH. Beispiele für diese Katalysatoren können in US-A-1970578 und in DE-C-605973 gefunden werden.
Ein weiteres Beispiel eines geeigneten Alkoxylierungskatalysators wird in US-A-5057627 beschrieben. Die Alkoxylierung kann durch Phosphatsalze der Seltenen-Erden-Elemente katalysiert werden. Typischerweise werden diese Katalysatoren durch Zugabe einer wässrigen Lösung einer Seltenen-Erde-Verbindung, wie Lanthanchlorid, zu einer wässrigen Natriumorthophosphat- oder H₃PO₄-Lösung hergestellt.
Während diese Verfahren eine Batch-Betriebsart beschreiben, ist die vorliegende Erfindung ebenso für ein kontinuierliches Verfahren anwendbar.
In jedem Fall werden die beiden Reaktanten in Mengen verwendet, die vorbestimmt sind, ein Alkoxylatprodukt der gewünschten mittleren oder durchschnittlichen Adduktzahl zu ergeben. Die durchschnittliche Adduktzahl des Produkts ist nicht entscheidend für dieses Verfahren. Solche Produkte haben üblicherweise eine durchschnittliche Adduktzahl im Bereich von weniger als 1 bis 30 oder größer.
In allgemeinen Worten, sind die geeigneten und bevorzugten Verfahrenstemperaturen und -drücke für die Zwecke der vorliegenden Erfindung die gleichen als in herkömmlichen Alkoxylierungsreaktionen zwischen den gleichen Reaktanten, unter Einsetzen von herkömmlichen Katalysatoren. Eine Temperatur von wenigstens 90°C, besonders von wenigstens 120°C, und insbesondere von wenigstens 130°C, ist vom Standpunkt der Reaktionsgeschwindigkeit typischerweise bevorzugt, während eine Temperatur von weniger als 250°C, besonders von weniger als 210°C, und insbesondere von weniger als 190°C, typischerweise wünschenswert ist, um eine Zersetzung des Produkts zu minimieren. Wie in der Technik bekannt ist, kann die Verfahrenstemperatur für gegebene Reaktanten unter Berücksichtigung solcher Faktoren optimiert werden.
Überatmosphärische Drücke, z. B. Drücke von 69 bis 1034 kPag (10 bis 150 psig), werden bevorzugt, wobei der Druck ausreichend sein sollte, um den aktiven Wasserstoff enthaltenden Reaktanten im Wesentlichen in flüssigem Zustand zu erhalten.
Wenn der Alkylenoxidreaktant ein Dampf ist, wird die Alkoxylierung geeignet durch Einführen von Alkylenoxid in einen Druckreaktor, der den Alkoholreaktanten und den Katalysator enthält, geführt. Aus Gründen der Verfahrenssicherheit wird der Partialdruck eines niederen Alkylenoxidreaktanten bevorzugt beschränkt, beispielsweise auf weniger als 414 kPaa (60 psig) und/oder der Reaktant wird bevorzugt mit einem inerten Gas, wie Stickstoff, verdünnt, z. B. auf eine Gasphasenkonzentration von etwa 50 oder weniger. Die Reaktion kann jedoch bei höheren Alkylenoxidkonzentration, größerem Gesamtdruck und größerem Partialdruck von Alkylenoxid sicher ausgeführt werden, wenn geeignete, in der Technik bekannte, Vorkehrungen getroffen werden, um das Risiko von Explosionen zu handhaben. Ein Gesamtdruck von 276 bis 758 kPa g (40 bis 110 psig) mit einem Alkylenoxidpartialdruck von 103 bis 414 kPa g (15 bis 60 psig) wird besonders bevorzugt, während ein Gesamtdruck von 345 bis 621 kPa g (50 bis 90 psig) mit einem Alkylenoxidpartialdruck von 138 bis 345 kPa g (20 bis 50 psig) als stärker bevorzugt angesehen wird.
Die benötigte Zeit um ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung zu vervollständigen hängt sowohl vom Ausmaß der gewünschten Alkoxylierung (d. h. von der durchschnittlichen Alkylenoxidadduktzahl des Produkts) als auch von der Geschwindigkeit der Alkoxylierungsreaktion (welche wiederum von der Temperatur, der Katalysatormenge und der Natur der Reaktanten abhängt) ab. Eine typische Reaktionszeit für bevorzugte Ausführungsformen, besonders wenn das Alkylenoxid gasförmig ist, beträgt weniger als 24 Stunden.
Nachdem die Alkoxylierungsreaktion vollständig ist, wird das Produkt bevorzugt gekühlt. Wenn gewünscht, kann der Katalysator aus dem Endprodukt entfernt werden, jedoch ist die Entfernung des Katalysators für das Verfahren der vorliegenden Erfindung nicht notwendig. Katalysatorrückstände können beispielsweise durch Filtration, Ausfällung oder Extraktion entfernt werden. Eine Zahl von bestimmten chemischen und physikalischen Behandlungsverfahren wurde ermittelt, um die Entfernung von Katalysatorrückständen aus dem flüssigen Produkt zu vereinfachen. Solche Behandlungen umfassen den Kontakt des Alkoxylierungsprodukts mit starken Säuren, wie Phosphor- und/oder Oxalsäuren oder mit festen organischen Säuren, wie NAFION H+ oder AMBERLITE IR 120H; den Kontakt mit Alkalimetallcarbonaten und -bicarbonaten; den Kontakt mit Zeolithen, wie dem Typ-Y-Zeolithen oder Mordenit; oder dem Kontakt mit bestimmten Tonen. Typischerweise folgen solchen Behandlungen Filtration oder Ausfällung der Feststoffe aus dem Produkt. In vielen Fällen ist die Filtration, die Ausfällung oder die Zentrifugation bei erhöhter Temperatur effizienter.
Die Toleranz der sulfatierten verzweigten primären Alkohole gegenüber Calciumionen wurde durch Titration der Testlösungen von jeder der Verbindungen mit Calciumchlorid bestimmt. Speziell die Toleranz der anionischen grenzflächenaktiven Mittel gegenüber Calciumionen wurde durch Aufnehmen von 10 cc einer 0,06 Gew.-%-igen Lösung des anionischen grenzflächenaktiven Mittels in destilliertem Wasser, die unter Verwenden von Natriumhydroxid auf einen pH von 5 eingestellt wurde, Einfüllen in eine verschlossene Flasche, und Platzieren in einem Ofen, der auf 40°C gehalten wurde, bestimmt. 10 Mikroliter-Aliquote einer 10%-igen Lösung von Calciumchlorid in destilliertem Wasser wurde zugefügt, um die Bildung einer Ausfällung durch die Reaktion des grenzflächenaktiven Mittels und des Salzes hervorzurufen. Nachdem eine ausreichende Zeitspanne zum Ausbilden des Gleichgewichts und der Phasentrennung vergangen war, wurde die Aktivität des oberen klaren Teils mit dem Zweiphasen-Titrationsverfahren, das in Reid, V. W., G. F. Longman und E. Heinert, "Determination of Anionic-Active Detergents by Two-phase Titration", Tenside 4, 1967, 292–304 veröffentlicht ist, gemessen. Die angegebene Calciumchlorid-Toleranz ist die ppm-Menge an Calciumchlorid, die zugefügt wurde, um 50 Gew.-% des anionischen grenzflächenaktiven Mittels auszufällen.
Die sulfatierten verzweigten primären Alkoholzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung haben eine mehrere Zehnerpotenzen höhere Calcium-Toleranz gegenüber linearen Alkylbenzolsulfonaten und verzweigten Alkylsulfaten mit der gleichen Kohlenstoffzahl. In einer Ausführungsform wird eine Zusammensetzung aus sulfatiertem verzweigten primären Alkohol und Derivate davon bereitgestellt, welche eine Calcium-Toleranz von 5000 ppm CaCl₂ oder mehr besitzen. Bevorzugt hat die Zusammensetzung aus sulfatiertem verzweigten primären Alkohol und Derivate davon eine Calcium-Toleranz von 20.000 CaCl₂ oder mehr, stärker bevorzugt 50.000 ppm oder mehr, am stärksten bevorzugt 75.000 oder mehr und sogar 100.000 ppm oder mehr. Zum Vergleich haben lineare Alkylbenzolsulfonate Calcium-Toleranz-Werte unter 250, lineare Alkylsulfate haben Calcium-Toleranz-Werte unter 100 und verzweigt Alkylsulfate haben Calcium-Toleranz-Werte unter 500. Solch eine hohe Calcium-Toleranz macht die Zusammensetzungen der grenzflächenaktiven Mittel, die durch die Zusammensetzungen aus verzweigtem primären Alkohol der vorliegenden Erfindung gebildet werden, geeignet für die Verwendung in wässrigen Medien, welche einen hohen Grad an Elektrolyten haben. In einer Ausführungsform wird eine Zusammensetzung eines grenzflächenaktiven Mittels bereitgestellt, welche gegenüber einem wässrigen Medium, das wenigstens 100.000 ppm Calciumchlorid enthält, tolerant ist.
In einer weiteren Ausführungsform wird eine Zusammensetzung eines grenzflächenaktiven Mittels, das gegenüber Seewasser mit einem Salzgehalt von wenigstens 25.000 ppm, bevorzugt wenigstens 30.000, stärker bevorzugt etwa 34.000 ppm oder mehr, an gesamt gelösten Feststoffen, und einer kumulativen Menge an Calcium und Magnesium von wenigstens 1000 ppm, stärker bevorzugt wenigstens 1500 ppm, am stärksten bevorzugt wenigstens 1700 ppm, tolerant ist.
Ein nützlicher Test um zu bestimmen, ob eine Lösung eines grenzflächenaktiven Mittels gegenüber Seewasser tolerant ist, ist wie folgt: eine 0,06 wirksame Lösung eines grenzflächenaktiven Mittels in Seewasser wird hergestellt und visuell auf Trübheit geprüft. Die nachstehend gezeigte Zusammensetzung wurde visuell geprüft, ob ein grenzflächenaktives Mittel ausfällt (nicht bestanden) oder ob keine Ausfällung auftritt (bestanden).

Das Seewasser, das für einen Test zum Bestimmen, ob eine bestimmte Zusammensetzung eines grenzflächenaktiven Mittels gegenüber Seewasser tolerant ist, hat eine Zusammensetzung von etwa 34 ppt als Gehalt, mit einer Ionenkonzentration wie folgt:

ION	Konz. (mg/l)	ION	Konz. (mg/l)
Chlorid	19251	Natrium	10757
Sulfat	2659	Magnesium	1317
Kalium	402	Calcium	398
Carbonat/Bicarbonat	192	Strontium	8,6
Bor	5,6	Bromid	2,3
Jodid	0,22	Lithium	0,18

Spurenmengen von 0,01 bis 0,05 mg/l von jeweils Kupfer, Eisen, Nickel, Zink, Mangan, Molybdän, Kobalt, Vanadium, Aluminium, Barium und Fluor sind vorhanden. Andere Spurenmengen von Elementen sind in den folgenden Mengen vorhanden:
Blei bei < 0,005 mg/l
Arsen bei < 0,0002 mg/l
Chrom bei < 0,0006 mg/l
Spurenmengen von Zinn, Antimon, Rubidium und Selen. Keine Mengen von Quecksilber, Nitrat und Phosphat.
In einer unabhängigen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen die Zusammensetzungen der verzweigten grenzflächenaktiven Ether-Mittel der vorliegenden Erfindung niedrige Krafft-Temperatur-Punkte. Die Krafft-Temperatur der anionischen grenzflächenaktiven Mittel wird gemessen, durch Verdünnen des anionischen grenzflächenaktiven Mittels auf eine homogene wässrige 1 Gew.-%-ige Lösung des grenzflächenaktiven Mittels in Wasser, Frieren eines Aliquots von 25 cc der Lösung in einem Tiefkühler bei ungefähr –4°C über Nacht, um das grenzflächenaktive Mittel aus der Lösung zu zwingen, und dann Erwärmen der Lösung in einem temperaturkontrollierten Wasserbad in ein Grad Intervallen, bei einer Geschwindigkeit von einem Grad pro Stunde. Die angegebene Krafft-Temperatur ist die niedrigste Temperatur, bei der die Lösung, wie durch die visuelle Überprüfung bestimmt, vollständig transparent ist.
In dieser Ausführungsform zeigen die Sulfate der verzweigten primären Etheralkohole, ihre Derivate und ihre Zusammensetzungen aus verzweigten grenzflächenaktiven Ether-Mitteln Krafft-Temperaturen von 10°C oder weniger, stärker bevorzugt von 0°C oder weniger. Die Zusammensetzungen der verzweigt grenzflächenaktiven Ether-Mittel, welche die Sulfate der verzweigten primären Etheralkohole enthalten und/oder ihre Derivate sind in wässrigen Waschmedien hochlöslich und tragen damit zu einer verbesserten Detergenskraftleistung bei und verringern die Tendenz zum Ausfällen, besonders bei kälteren Waschtemperaturen von 10°C (50°F) oder weniger.
In noch einer weiteren unabhängigen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen die Zusammensetzungen der verzweigten grenzflächenaktiven Ether-Mittel der vorliegenden Erfindung Detergenskraft-Werte in kaltem Wasser von wenigstens 22% gemessen bei 10°C (50°F). In einer bevorzugten Ausführungsform hat die Zusammensetzung der verzweigten grenzflächenaktiven Ether-Mittel einen Detergenskraft-Wert in kaltem Wasser von wenigstens 28% gemessen bei 10°C (50°F). In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform zeigen die Sulfate der verzweigten primären Etheralkohole, ihre Derivate und ihre Zusammensetzungen aus verzweigten grenzflächenaktiven Ether-Mitteln gleichzeitig Detergenskraft-Werte in kaltem Wasser von wenigstens 22% bei 10°C (50°F), Krafft-Temperaturen von 10°C oder weniger, stärker bevorzugt von 0°C oder weniger und haben eine Calciumtoleranz von 5000 ppm CaCl₂ oder mehr.
Die Detergenskraft-Bewertungen können mit einem Standardwaschmittelpulver hoher Dichte (HDLP) mit dem Detergenskraft/Verschmutzungs-Rückablagerungs-Leistungs-Test durchgeführt werden. Die Bewertungen können unter Verwenden des Radiotracer-Verfahrens der Shell Chemical Company, bei Temperaturen von 10°C (50°F) und 32°C (90°C), bei einer Wasserhärte von 150 ppm, als CaCO₃ (CaCl₂/MgCl₂ = 3/2 einer molaren Basis), ausgeführt werden. Die Zusammensetzungen aus sulfatierten verzweigten grenzflächenaktiven Ether-Mitteln der vorliegenden Erfindung können auf einer 1/4-Schalen-Basis gegenüber Multisebum-, Cetansqualan- und Ton-verschmutzter bügelfreier 65/35 Polyester/Baumwolle (PPPE/C) Textilware, getestet werden. Die HDLPs werden bei einer 0,74 g/l Konzentration, enthaltend 27 Gew.-% der Zusammensetzung aus sulfatiertem verzweigtem grenzflächenaktivem Ether-Mittel, 46 Gew.-% Gerüststoff (Zeolith-4A) und 27 Gew.-% Natriumcarbonat, getestet.

Die Zusammensetzung der radiomarkierten Multisebum-Verunreinigung ist wie folgt:

Bestandteil	Markierung	Gew.-%
Cetan	3H	12,5
Squalan	3H	12,5
Trisearin	3H	10

Arachis (Erdnuss)
Öl	3H	20
Cholesterin	14C	7
Octadecanol	14C	8,0
Ölsäure	14C	15,0
Stearinsäure	14C	15.0

Ein Terg-O-Tometer wird verwendet, um die Stoffproben in 15 Minuten Intervallen zu waschen. Die Waschbedingungen sind festgelegt, um sowohl die Detergenskraft in kaltem Wasser bei 10°C (50°F) als auch die Detergenskraft in warmen Wasser bei 32°C (90°F) zu messen. Die Umwälzgeschwindigkeit ist 100 Upm. Wenn die 4'' × 4'', mit dem Radiotracer verschmutzten Stoffproben mit dem Terg-O-Tometer gewaschen sind, werden sie handgespült. Die Wasch- und Spülwässer werden zum Auszählen kombiniert, um die Entfernung der Sebum-Verunreinigung zu messen. Die Stoffproben werden ausgezählt, um die Ton-Entfernung zu messen.
Für Details bezüglich der Detergenskraftverfahren und der Radiotracer-Verfahren können B. E. Gordon, H. Roddewig und W. T. Shebs, HAOCS, 44: 289 (1967), W. T. Shebs und B. E. Gordon, JAOCS, 45: 377 (1968) und W. T. Shebs, Radioisotope Techniques in Detergency, Kapitel 3, Marcel Dekker, New York (1987) als Quellenangaben dienen.
Die Sulfate der Zusammensetzungen aus verzweigten grenzflächenaktiven Ether-Mitteln der vorliegenden Erfindung sind auch biologisch abbaubar. Die Testverfahren für den biologischen Abbau, zum Messen der biologischen Abbaubarkeit der Sulfate, können in Übereinstimmung mit den Verfahren, welche in 40 CFR §796.3200 festgelegt sind, auch bekannt als das OECD 301D-Testverfahren, ausgeführt werden. Unter einer/m biologisch abbaubaren Zusammensetzung oder grenzflächenaktiven Mittel wird verstanden, dass die Verbindung oder Zusammensetzung einen gemessenen biochemischen Sauerstoffbedarf (BOD) von 60% oder mehr innerhalb von 28 Tagen ergibt, und dieses Ausmaß muss erreicht werden, wobei der biologische Abbau innerhalb von 10 Tagen 10% übersteigt.
Der Krafft-Punkt kann durch Herstellen von 650 ml einer 0,1 Gew.-%-igen Dispersion von Glycabernsteinsäureimid in Wasser gemessen werden. Wenn das grenzflächenaktive Mittel bei Raumtemperatur löslich war, wurde die Lösung langsam auf 0°C abgekühlt. Wenn das grenzflächenaktive Mittel nicht aus der Lösung ausgefällt wurde, wurde sein Krafft-Punkt als kleiner 0°C (weniger als 0) angesehen. Wenn, das grenzflächenaktive Mittel aus der Lösung ausgefällt wurde, wurde die Temperatur bei welcher die Ausfällung erfolgte, als der Krafft-Punkt genommen.
Wenn das grenzflächenaktive Mittel bei Raumtemperatur unlöslich war, wurde die Dispersion langsam erwärmt bis die Lösung homogen wurde. Sie wurde dann langsam abgekühlt bis Ausfällung auftrat. Die Temperatur bei welcher das grenzflächenaktive Mittel beim Abkühlen aus der Lösung ausgefällt wurde, wurde als Krafft-Punkt genommen.
DETERGENSZUSAMMENSETZUNGEN
Die Zusammensetzungen aus sulfatiertem verzweigten primären Alkohol oder Alkoholalkoxysulfat der vorliegenden Erfindung finden besondere Verwendung in Detergentien, speziell in Wäschewaschdetergentien. Die Zusammensetzung aus alkoxyliertem verzweigten primären Alkohol der vorliegenden Erfindung findet auch besondere Verwendung in Detergentien, insbesondere Geschirrspüldetergentien. Insbesondere besitzen diese Zusammensetzungen aus alkoxyliertem verzweigten primären Alkohol der vorliegenden Erfindung eine im Vergleich mit herkömmlichen Zusammensetzungen von alkoxyliertem Alkohol im Detergensbereich, die gegenwärtig kommerziell verfügbar sind, einen geringen Geruch. Eine biologisch abbaubare Detergenszusammensetzung kann unter Verwendung der Zusammensetzungen aus verzweigten Etherderivaten der vorliegenden Erfindung hergestellt werden.
Die Detergenszusammensetzungen umfassen im Allgemeinen, neben dem sulfatierten primären Alkohol, Alkoholalkoxysulfat oder der Zusammensetzung aus alkoxyliertem verzweigten primären Alkohol der vorliegenden Erfindung, eine Anzahl von Komponenten. Die Detergenszusammensetzung kann umfassen: andere grenzflächenaktive Mittel vom ionischen, nichtionischen, amphoteren oder kationischen Typ; Gerüststoffe (Phosphate, Zeolithe) und wahlweise Co-Gerüststoffe (Polycarboxylate); Bleichmittel und deren Aktivatoren; schaumregulierende Mittel; Enzyme; Antivergrauungsmittel; optische Aufheller und Stabilisatoren.
Derartige zusätzliche Dertergenskomponenten, welche für die vorliegende Erfindung nützlich sind, sind detailliert in US-A-6087311 ; US-A-6083893 ; US-A-6159920 ; US-A-6153574 ; WO-A-9405761 ; und GB-A-1429143 beschrieben.
Beispiel 1:
Eine Reaktion von 1-Dodecen mit 1,3-Propandiol unter Verwendung eines homogenen Säurekatalysators, p-Toluolsulfonsäure, zur Herstellung des grenzflächenaktiven Mittels der vorliegenden Erfindung, wird bereitgestellt.
In einen 500 ml Rundkolben, ausgerüstet mit einem Überkopfrührer, einem Kühler und einem N₂-Einlasssystem, wurden 100 g (0,6 Mol) 1-Dodecen (bezogen von der Aldrich Chemical Company) und 137 g (1,8 Mol) 1,3-Propandiol (bezogen von der Shell Chemical Company) und 4,56 g (0,024 Mol) Toluolsulfonsäuremonohydrat eingefüllt. Das Gemisch wurde während 4 Stunden auf 150°C erhitzt, wonach das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur abgekühlt wurde.
Das Reaktionsgemisch bestand bei Raumtemperatur aus zwei Phasen. Die zwei Phasen wurden mit einem Scheidetrichters getrennt. Jede Phase wurde mit Gaschromatographie analysiert. Es wurden 130 g Flüssigkeit in der oberen Phase und 107 g Flüssigkeit in der unteren Phase gewonnen. Die Analyse der oberen Phase wies auf die Bildung von 24 Gew.-% des 3-Dodecyloxy-1-propanol-Produkts, 72 Gew.-% nicht umgesetzte Dodecene, 2 Gew.-% Dodecen-Dimere und 2 Gew.-% 1-3-Propandiol, Didodecylether, bezogen auf das Gewicht der oberen Flüssigkeitsphase, hin. Es lagen weniger als 1 Gew.-% 1,3-Propandiol oder 1,3-Propandiol-Oligomere in der oberen Phase vor, was auf eine gute Phasentrennung hinweist. Die Analyse der unteren Phase wies auf 94 Gew.-% nicht umgesetztes 1,3-Propandiol mit etwa 6 Gew.-% linearem Dimer des Propandiols, bezogen auf das Gewicht der unteren Flüssigkeitsphase, hin. Es lagen weniger als 1 Gew.-% Dodecen oder andere auf Dodecyl basierende Addukte in der unteren Phase vor, was ferner die gute Phasentrennung zwischen dem Produkt und dem nicht umgesetzten Olefin in der obe ren Phase und dem Propandiol und den Dimeren davon in der unteren Phase bestätigt.
Die Entfernung der nicht umgesetzten Dodecene in der oberen Phase durch Destillation lieferte 29,5 g eines Gemischs von Isomeren von 3-Dodecyleneoxy-1-propanol. Die Selektivität zum 3-Dodecyloxy-1-propanol-Produkt hin betrug 97%.
Beispiel 2:
Die Reaktion in Beispiel 1 wurde unter Verwenden einer geringeren Menge an 1,3-Propandiol und durch langsame Zugabe des 1,3-Propandiols zum 1-Dodecen während der Reaktion wiederholt. In einen 500 ml Rundkolben, ausgerüstet mit einem Überkopfrühren, einem Kühler und einem N₂-Einlasssystem wurden 168 g (1,0 Mol) 1-Dodecen (bezogen von der Aldrich Chemical Company) und 2,25 g (0,01 Mol) Toluolsulfonsäuremonohydrat eingefüllt. Das Gemisch wurde auf 150°C erhitzt, zu welchem Zeitpunkt 23 g (0,3 Mol) 1,3-Propandiol (bezogen von der Shell Chemical Company) langsam mit der Geschwindigkeit von 10 g pro Stunde zugegeben wurden. Die Reaktion wurde während einer zusätzlichen Stunde, nachdem das 1,3-Propandiol zugegeben worden war, gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde auf Raumtemperatur abgekühlt.
Das Reaktionsgemisch bestand bei. Raumtemperatur aus zwei diskreten Phasen. Dodecen wurde durch Destillation aus der oberen Phase entfernt, was 15 g eines klaren Öls lieferte. Die Analyse dieses Produktgeschmisches mit Gaschromatographie wies auf die Bildung von 74 Gew.-% Dodecyloxy-1-propanol, 24 Gew.-% 1,3-Propandiol, Didodecylether und 2 Gew.-% Dodecen-Dimer hin. Die Analyse der unteren Schicht zeigte 98% Gew.-% nicht umgesetztes 1,3-Propandiol und 2 Gew.-% lineares Dimer von 1,3-Propandiol-(3-hydroxypropylenoxy-1-propanol).
Beispiel 3:
Die Addition von 1,3-Propandiol an 1-Dodecen wird unter Verwenden eines weiteren homogenen Katalysators, Trifluormethansulfonsäure als Katalysator, bereitgestellt.
Die Reaktion in Beispiel 2 wurde unter Verwenden von 1 g (0,0067 Mol) Trifluormethansulfonsäure als Katalysator, anstelle von p-Toluolsulfonsäure, wiederholt. Das Reaktionsgemisch wurde auf Raumtemperatur gekühlt. Das Reaktionsgemisch bestand aus zwei Phasen. Dodecen wurde durch Destillation aus der oberen Phase entfernt, was 23 g eines klaren Öls lieferte. Die Analyse dieses Produktgemischs mit Gaschromatographie wies auf die Bildung von 69 Gew.-% 3-Dodecyloxy-1-propanol, 22 Gew.-% 1,3-Propandiol, Didodecylether und 9% Gew.-% Dodecen-Dimer hin. Die Analyse der unteren Schicht zeigte 93 Gew.-% nicht umgesetztes 1,3-Propandiol und 7 Gew.-% lineares Dimer von 1,3-Propandiol-(3-hydroxypropylenoxy-1-propanol).
Beispiel 4:
Die Reaktion von 1-Dodecen mit 1,3-Propandiol wird unter Verwenden eines heterogenen Katalysators, Beta H⁺-Zeolith als Katalysator, bereitgestellt.
In einen 500 ml Rundkolben, ausgerüstet mit einem Überkopfrührer, einem Kühler und einem N₂-Einlasssystem, wurden 100 g (0,6 Mol) 1-Dodecen (bezogen von der Aldrich Chemical Company) und 137 g (1,8 Mol) 1,3-Propandiol (bezogen von Shell Chemical Company) und 10 g Beta-Zeolithpulver H⁺-Form (bezogen von der Zeolyst Corporation) eingefüllt. Das Gemisch wurde während 2 Stunden auf 150°C erhitzt, wonach das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur abgekühlt wurde.
Das Reaktionsgemisch bestand aus zwei Phasen, wobei der pulverige Zeolithkatalysator in der unteren Phase suspendiert war. Das Reaktionsgemisch wurde mit 250 ml Heptan und 250 ml des tilliertem Wasser verdünnt, gut gemischt und die beiden Phasen wurden unter Verwenden eines Scheidetrichters getrennt. Die obere Phase wurde isoliert und das Heptan wurde durch Rotationsverdampfung entfernt, was 23,2 g eines klaren Öls lieferte.
Die Analyse dieses Produkts wies auf die Bildung von 94 Gew.-% 3-Dodecyloxy-1-propanol, 4 Gew.-% 3-Dodecyoxypropyloxy-1-propanol und 2 Gew.-% Dodecen-Dinieren hin. Die C¹³-NMR Analyse wies darauf hin, dass das 3-Dodecyloxy-1-propanol ein Gemisch von Isomeren war, wovon 95 Gew.-% der Hydroxypropylgruppe an der 2-Kohlenstoffstellung (relativ zum Alpha-Kohlenstoffatom) des Dodecylrestes gebunden waren, um ein Methylverzweigtes Produkt (I₁) auszubilden und 5 Gew.-% der Hydroxypropylgruppe an der 3 Kohlenstoffstellungen gebunden waren, um ein Ethylverzweigtes Produkt (I₂) auszubilden. Es gab < 1 Gew.-% Bindung an der 4- (I₃) und den höheren Kohlenstoffstellungen. Die Isomeren besaßen die jeweils folgenden Strukturformeln:
Beispiel 5:
Die Reaktion von NEODENE-14-Olefin (NEODENE ist eine Marke der Shell Unternehmensgruppe) mit 1,3-Propandiol, unter Verwenden von Beta-H⁺-Zeolith als Katalysator, wird bereitgestellt.
Die Reaktion von Beispiel 4 wurde, mit der Ausnahme, dass 118 g (0,6 Mol) NEODENE-14-Olefin (1-Tetradecene, bezogen von der Shell Chemical Company) anstelle von 1-Dodecen als dem Olefin verwendet wurden, wiederholt. Nachdem das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur abgekühlt war, wurden zwei diskrete Phasen erhalten, wovon jede mit Gaschromatographie analysiert wurde. Die obere Phase wies auf die Bildung von 70 Gew.-% nicht umgesetzten Tetradecenen, 27 Gew.-% Isomeren von 3-Tetradecyloxy-1-propanol, ~ 3 Gew.-% 3-Tetradecyloxypropyloxy-1-propanol hin. Die Analyse der unteren Phase zeigte 94 Gew.-% nicht umgesetztes 1,3-Propandiol, 5 Gew.-% Hydroxypropyloxy-1-propanol und eine Spur von höherem Trimer von 1,3-Propandiol (d. h. Oligomer).
Beispiel 6:
Die Reaktion von NEODENE-16-Olefin mit 1,3-Propandiol, unter Verwendung von Beta-Zeolith als Katalysator, wird bereitgestellt.
Es wurde die Reaktion von Beispiel 4, mit der Ausnahme, dass 135 g (0,6 Mol) von 16-Olefin (1-Hexadecen, bezogen Shell Chemical Company) anstelle von 1-Dodecen als dem Olefin verwendet wurden, wiederholt. Nachdem Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur abgekühlt war, wurden beiden Phasen aus dem Produktgemisch mit Gaschromatographie analysiert. Die obere Phase wies auf die Bildung von 72 Gew.-% Hexadecenen, 25 Gew.-% Isomeren von 3-Hexadecyloxy-1-propanol, ~ 3 Gew.-% Hexadecyloxypropyloxy-1-propanol hin. Die Analyse der unteren Phase zeigt 96 Gew.-% nicht umgesetztes 1,3-Propandiol, 4% Gew.-% Hydroxypropyloxy-1-propanol und eine Spur von höherem Trimer von 1,3-Propandiol (d. h. Oligomer).
Beispiel 7:
Die Reaktion von NEODENE-12-Olefin mit 1,3-Propandiol unter Verwenden eines weiteren heterogenen Katalysators, CBV-500-Zeolith als Katalysator, wird bereitgestellt.
Die Reaktion von Beispiel 4 wurde, mit der Ausnahme, dass 100 g (0,6 Mol) NEODENE^®-12-Olefin (1-Dodecen, bezogen von der Shell Chemical Company) anstelle von 1-Dodecen als dem Olefin und 10 Gramm CBV-500-Zeolith als Katalysator verwendet wurden, wiederholt. Der CBV-500-Zeolith ist ein Y-Typ Zeolith, der von der Zeolyst International bezogen wurde. Nach etwa 3,5 Stunden Reaktionsdauer wurde das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur abgekühlt und beide Phasen aus dem Produktgemisch wurden mit Gaschromatographie analysiert. Die obere Phase wies auf die Bildung von 90 Gew.-% nicht umgesetzten Dodecenen, 9 Gew.-% Isomeren von 3-Dodecyloxy-1-propanol-Produkt und Spurenmengen von 3-Dodecyloxypropyloxy-1-propanol hin. Die Analyse der unteren Phase zeigte 98 Gew.-% nicht umgesetztes 1,3-Propandiol und 2 Gew.-% 3-Hydroxypropyloxy-1-propanol.
Beispiel 8:
Eine Reaktion von NEODENE-12-Olefin mit 1,3-Propandiol unter Verwenden eines weiteren heterogenen Katalysators, CBV-780-Zeolith als Katalysator, wird bereitgestellt.
Die Reaktion von Beispiel 4 wurde, mit der Ausnahme, dass 100 g (0,6 Mol) NEODENE^®-12-Olefin (1-Dodecen, bezogen von der Shell Chemical Company) anstelle von 1-Dodecen als dem Olefin und 10 Gramm CBV-780-Zeolith als Katalysator verwendet wurden, wiederholt. Dieser Katalysator ist ein modifizierter Y-Typ Zeolith, der von der Zeolyst International bezogen wurde. Nachdem das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur abgekühlt war, wurden beide Phasen des Produktgemischs mit Gaschromatographie analysiert. Die obere Phase wies auf die Bildung von 90 Gew.-% Dodecenen, 9 Gew.-% Isomeren von 3-Dodecyloxy-1-propanol-Produkt und Spurenmengen von 3-Dodecyloxypropyloxy-1-propanol hin. Die Analyse der unteren Phase zeigte 98 Gew.-% nicht umgesetztes 1,3-Propandiol und 2 Gew.-% 3-Hydroxypropyloxy-1-propanol.
Beispiel 9:
Eine Reaktion von NEODENE-12-Olefin mit 1,3-Propandiol unter Verwenden eines Katalysators, CBV-740-Zeolith als Katalysator, wird bereitgestellt.
Die Reaktion von Beispiel 4 wurde, mit der Ausnahme, dass 100 g (0,6 Mol) NEODENE-12-Olefin (1-Dodecen, bezogen von der Shell Chemical Company) anstelle von 1-Dodecen als dem Olefin und 10 Gramm CBV-740-Zeolith als Katalysator verwendet wurden, wiederholt. Der CBV-740-Zeolith ist ein modifizierter Y-Typ Zeolith, der von der Zeolyst International bezogen wurde. Nachdem das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur abgekühlt war, wurden beide Phasen aus dem Produktgemisch mit Gaschromatographie analysiert. Die obere Phase wies auf die Bildung von 91 Gew.-% Dodecenen, 8 Gew.-% Isomeren von 3-Dodecyloxy-1-propanol-Produkt und Spurenmengen von 3-Dodecyloxypropyloxy-1-propanol hin. Die Analyse der unteren Phase zeigte 98 Gew.-% nicht umgesetztes 1,3-Propandiol und 2 Gew.-% 3-Hydroxypropyloxy-1-propanol.
Beispiel 10:
Eine Reaktion von NEODENE-12-Olefin mit 1,3-Propandiol unter Verwenden eines weiteren heterogenen Katalysators, 13X-Molekularsieb als Katalysator, wird bereitgestellt.
Die Reaktion von Beispiel 4 wurde, mit der Ausnahme, dass 100 g (0,6 Mol) NEODENE-12-Olefin (1-Dodecen, bezogen von der Shell Chemical Company) anstelle von 1-Dodecen als dem Olefin und 10 Gramm 13X-Molekularsieb, bezogen von der PQ Corporation, als Katalysator verwendet wurden, wiederholt. Nachdem das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur abgekühlt war, wurden beide Phasen aus dem Produktgemisch mit Gaschromatographie analysiert. Die obere Phase wies auf die Bildung von 82 Gew.-% Dodecenen, 16 Gew.-% Isomeren von 3-Dodecyloxy-1-propanol-Produkt und 2 Gew.-% 3-Dodecyloxypropyloxy-1-propanol hin. Die Analyse der unteren Phase zeigte 96 Gew.-% nicht umgesetztes 1,3-Propandiol und 4 Gew.-% 3-Hydroxypropyloxy-1-propanol.
Beispiel 11:
Eine Reaktion von NEODENE-12-Olefin mit 1,3-Propandiol unter Verwenden eines weiteren heterogenen Katalysators, einem H⁺ Y-Zeolith als Katalysator, wird bereitgestellt.
Die Reaktion von Beispiel 4 wurde, mit der Ausnahme, dass 100 g (0,6 Mol) NEODENE^®-12-Olefin (1-Dodecen, bezogen von der Shell Chemical Company) anstelle von 1-Dodecen als dem Olefin und 10 Gramm H⁺ Y-Zeolith, hergestellt durch Behandlung eines Na-Y-Zeolithen (CBV-100, bezogen von der Zeolyst International) mit Ammoniumnitrat, gefolgt von Calcinierung bei 500°C in Luft während 8 Stunden, als Katalysator verwendet wurden, wiederholt. Nachdem das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur abgekühlt war, wurden beide Phasen aus dem Produktgemisch mit Gaschromatographie analysiert. Die obere Phase wies auf die Bildung von 94 Gew. Dodecenen, 6 Gew. Isomeren von 3-Dodecyloxy-1-propanol-Produkt hin. Es wurde kein nennenswertes 3-Dodecyloxypropyloxy-1-propanol beobachtet. Die Analyse der unteren Phase zeigte 96 Gew. nicht umgesetztes 1,3-Propandiol und 4 Gew. 3-Hydroxypropyloxy-1-propanol.
Beispiel 12:
Eine Reaktion von inneren C15/C16-Olefinen mit 1,3-Propandiol (PDO) unter Verwenden eines homogenen Katalysators, p-Toluolsulfonsäure, wird bereitgestellt.
In einen 500 ml Zipperklav-Autoklaven wurden 44 g (0,2 Mol) eines Gemisches von inneren C15/C16-Olefinen, bezogen von der Shell Chemical Company, 76 g (1 Mol) 1,3-Propandiol (bezogen von der Shell Chemical Company) und 0,38 g (0,002 Mol) p-Toluolsulfonsäure in 100 ml Tetrahydrofuran eingefüllt. Das Autoklavsystem wurde nach Entfernung der Luft durch wiederholtes Unterdrucksetzen und Druckablassen mit N₂ unter N₂-Atmosphäre gesetzt. Anschließend wurde der Druck des Zipperklave auf 345 kPa g (50 psig) N₂ eingestellt. Die Reaktion wurde bei 100°C während 18 Stunden erhitzt. Die Reaktion wurde auf 25°C abgekühlt. Das Tetrahydrofuran-Lösungsmittel wurde durch Rotationsverdampfen entfernt, wobei zwei Phasen entstanden. Die beiden Phasen wurde mit einem Scheidetrichter getrennt.
Jede Phase wurde mit Gaschromatographie analysiert. Die obere Phase wies auf die Bildung von etwa 6 Gew.-% des 1,3-Propandiol-Addukts des Gemischs von C15/C16-Olefinen hin. Der Rest waren isomerisierte C15/C16-Olefine. Die untere Phase bestand aus 98 Gew.-% 1,3-Propandiol und 2 Gew.-% 3-Hydroxypropyl-1-propanol.
Beispiel 13:
Eine Reaktion von inneren C15/C16-Olefinen mit PDO unter Verwenden von p-Toluolsulfonsäure als Katalysator.
Das Beispiel 12 wurde, mit der Ausnahme dass 88 g (0,4 Mol) eines Gemischs aus einem inneren C15/C16-Olefingemischs, bezogen von der Shell Chemical Company, und 100 ml Dimethoxyethan als Lösungsmittel verwendet wurden, wiederholt. Nachdem die Reaktion auf 25°C abgekühlt war, wurde das Dimethoxyethan-Lösungsmittel durch Rotationsverdampfen entfernt, wobei zwei Phasen entstanden. Die Phasen wurde mit einem Scheidetrichter getrennt. Jede Phase wurde mit Gaschromatographie analysiert. Die obere Phase wies auf die Bildung von ~ 8 Gew.-% des 1,3-Propandiol-Addukts des Gemischs von C15/C16-Olefinen hin. Der Rest waren isomerisierte C15/C16-Olefine. Die untere Phase bestand aus 98 Gew.-% 1,3-Propandiol und 2 Gew.-% 3-Hydroxypropyl-1-propanol.
Beispiel 14:
Eine Reaktion von isomerisierten C15/C16-Olefinen, die von der Shell Chemical Company bezogen wurden, mit PDO unter Verwenden eines homogenen Katalysators, Trifluormethansulfonsäure, wird bereitgestellt.
Das Beispiel 13 wurde, mit der Ausnahme, dass 0,3 g (0,002 Mol) Trifluormethansulfonsäure als Katalysator verwendet wurden, wiederholt. Nachdem die Reaktion auf 25°C abgekühlt war, wurde das Dimethoxyethan-Lösungsmittel durch Rota tionsverdampfen entfernt, wodurch zwei Phasen entstanden. Jede Phase wurde mit Gaschromatographie analysiert. Die obere Phase wies auf die Bildung von ~ 15 Gew.-% des 1,3-Propandiol-Addukts des Gemischs von C15/C16-Olefinen und 2 Gew.-% des Hydroxypropoxypropyloxy-Addukts des Gemischs von C15/C16-Olefinen hin. Der Rest waren isomerisierte C15/C16-Olefine. Die untere Phase bestand aus 98 Gew.-% 1,3-Propandiol und 2 Gew.-% 3-Hydroxypropyl-1-propanol.
Beispiel 15:
Eine Reaktion von 1-Dodecen mit 1,3-Propandiol, unter Verwenden von p-Toluolsulfonsäure als Katalysator und Dimethoxyethan als Lösungsmittel, wird bereitgestellt.
In einen 500 ml Zipperklav-Autoklaven wurden 67,2 g (0,4 Mol) 1-Dodecen (bezogen von der Aldrich Chemical Company), 76 g (1 Mol) 1,3-Propandiol (bezogen von der Shell Chemical Company) und 0,38 g (0,002 Mol) p-Toluolsulfonsäure in 100 ml Dimethoxyethan eingefüllt. Das Autoklavsystem wurde nach Entfernung der Luft durch wiederholtes Unterdrucksetzen und Druckablassen mit N₂ unter N₂-Atmosphäre gesetzt. Anschließend wurde der Druck des Zipperklav auf 345 kPa g (50 psig) N₂ eingestellt. Die Reaktion wurde auf 150°C während 3 Stunden erhitzt. Die Reaktion wurde auf 25°C abgekühlt. Das Dimethoxyethan-Lösungsmittel wurde durch Rotationsverdampfung entfernt, wobei zwei Phasen entstanden. Jede Phase wurde mit Gaschromatographie analysiert. Die obere Phase wies auf die Bildung von ~ 11 Gew.-% Dodecyloxy-1-propanol und 89 Gew.-% gemischte Dodecene hin. Die untere Phase bestand aus 97 Gew.-% 1,3-Propandiol und 3 Gew.-% Hydroxypropyl-1-propanol.
Beispiel 16:
Eine Reaktion von 1-Dodecen mit 1,3-Propandiol unter Verwenden von Trifluormethansulfonsäure als Katalysator und Dimethoxyethan als Lösungsmittel wird bereitgestellt.
Beispiel 14 wurde unter Verwenden von 0,3 g (0,002 Mol) von Trifluormethansulfonsäure als Katalysator wiederholt. Die Reaktion wurde auf 25°C abgekühlt. Das Dimethoxyethan-Lösungsmittel wurde durch Rotationsverdampfen entfernt, wobei zwei Phasen entstanden. Das Dodecen wurde durch Destillation aus der oberen Phase entfernt, was 2,3 g eines klaren Öls lieferte. Die Analyse wies darauf hin, dass dieses Produkt 3-Dodecyloxy-1-propanol war.
Beispiel 17:
Eine Reaktion von 1-Dodecen mit 1,3-Propandiol unter Verwenden von Trifluormethansulfonsäure als Katalysator ohne ein Lösungsmittel wird bereitgestellt.
Beispiel 14 wurde unter Verwenden von 0,3 g (0,002 Mol) von Trifluormethansulfonsäure als Katalysator aber ohne Lösungsmittel wiederholt. Die Reaktion wurde auf 25°C gekühlt, wobei zwei Phasen entstanden. Das Dodecen wurde durch Destillation aus der oberen Phase entfernt, was 9,4 g eines klaren Öls lieferte. Die Analyse dieses Produkts wies darauf hin, dass dieses Produkt 3-Dodecyloxy-1-propanol war.
Beispiel 18:
Eine Reaktion von NEODENE-12-Olefin mit PDO unter Verwenden eines heterogenen Katalysators, CBV-500-Zeolith als Katalysator, wird bereitgestellt.
In einen 500 ml Rundkolben, ausgerüstet mit einem Überkopfrührer, einem Kühler und N₂-Einlasssystem, wurden 100 g (0,6 Mol) NEODENE-12-Olefin (bezogen von der Shell Chemical Company) und 137 g (1,8 Mol) 1,3-Propandiol (bezogen von der Shell Chemical Company) und 10 g CBV-500-Zeolith ein Y-Zeolith bezogen von der Zeolyst International eingefüllt. Das Gemisch wurde während zwei Stunden auf 150°C erhitzt nach welcher Zeit das Re aktionsgemisch auf Raumtemperatur abgekühlt wurde. Das Reaktionsgemisch bestand aus zwei Phasen und jede Phase wurde mit Gaschromatographie analysiert. Die Analyse der oberen Phase wies auf die Bildung von 4 Gew.-% 3-Dodecyloxy-1-propanol und 96 Gew.-% gemischten Dodecenen hin. Die Analyse der unteren Phase wies auf 99 Gew.-% nicht umgesetztes 1,3-Propandiol mit ungefähr 1 Gew.-% linearem Dimer hin.
Beispiel 19:
Eine Reaktion von NEODENE-12-Olefin mit PDO unter Verwenden eines weiteren heterogenen Katalysators, CBV-712-Zeolith, wird bereitgestellt.
Beispiel 18 wurde unter Verwenden von 10 g CBV-712-Zeolith als Katalysator wiederholt. CBV-712-Zeolith ist ein modifizierter Y-Zeolith bezogen von der Zeolyst International. Die Analyse der oberen Phase wies auf die Bildung von 3 Gew.-% 3-Dodecyloxy-1-propanol und 97 Gew.-% gemischten Dodecenen hin. Die Analyse der unteren Phase wies auf 99 Gew.-% nicht umgesetztes 1,3-Propandiol mit ungefähr 1 Gew.-% linearem Dimer hin.
Beispiel 20:
Die Versuche wurden unter Verwenden eines Festbettreaktorsystems, bestehend aus einem 20 mm × 220 mm Rohrreaktor aus 316-Edelstahl, welcher durch das Zentrum des Rohrs mit einer querlaufenden Thermosonde, die drei Thermoelemente zur Temperaturkontrolle/-messung am oberen Ende, in der Mitte und am unteren Ende des Reaktors umfasst, ausgerüstet war. Das Rohr wurde mit 20 ml CP861E-Beta-Zeolith-Extrudat, bezogen von der Zeolyst International befüllt, das während 6 Stunden bei 500°C calciniert wurde. Das Katalysatorsystem wurde mit N₂ gespült. NEODENE-12-Olefin und 1,3-Propandiol wurden mit 20 ml/h, jedes anfänglich bei 25°C und 1 Atmosphäre an N₂, getrennt zum Reaktorsystem gepumpt. Das Reaktorsystem wurde auf 150°C erhitzt und das Pumpen während 8 Stunden fortgesetzt. Das Produktgemisch trennte sich bei 25°C in zwei klare farblose Phasen und wurde mit Gaschromatographie analysiert. Die Analyse der oberen Phase zeigte die Bildung von 21 Gew.-% 3-(2-Methylundecyloxy)-1-propanol, 4 Gew.-% 3-(2-ethyldecyloxy)-1-propanol und ~ 1% Dodecen-Dimere. Der Rest war ein Gemisch aus Dodecenen. Die untere Phase enthielt 94 Gew.-% nicht umgesetztes 1,3-Propandiol und 6 Gew.-% lineares Dimer von PDO.
Beispiel 21
Eine Reaktion von NEODENE-12-Olefin mit PDO, unter Verwenden von Beta H⁺ Zeolith-Katalysator in großem Maßstab, wird bereitgestellt.
Eine Gesamtmenge von 2352 g (14 Mol) NEODENE-12-Olefin bezogen von Shell Chemical Company, 3192 g (42 Mol) 1,3-Propandiol und 200 g Beta H⁺ Zeolith bezogen von der Zeolyst International wurden in ein 12 Liter Kunststoffgefäß eingefüllt, das mit einem Überkopfrührer, einer Thermosonde, einem Kühler und einem N₂-Gaseinlass/-auslasssystem ausgerüstet war. Das Gemisch wurde gut durchmischt und während 5 Stunden auf 150°C erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde auf 25°C abgekühlt, was die Bildung von zwei Phasen ergab. Die zwei Phasen wurden mit einem Scheidetrichter getrennt. Jede Phase wurde mit Gaschromatographie analysiert. Die Analyse der oberen Phase wies auf die Bildung von 25,2 Gew.-% 1-PDO-Addukt von NEODENE-12-Olefin, 2 Gew.-% des linearen Di-PDO-Adduckts von NEODENE-12-Olefin, 4.4 Gew.-% Dodecen-Dimeren und 68.4 Gew.-% isomerisierten Dodecenen hin. Die Analyse der unteren Phase wies auf 90 Gew.-% nicht umgesetztes 1,3-Propandiol und 10 Gew.-% lineares Di-PDO-Dimer hin. Die Destillation der Dodecene aus der oberen Phase lieferte 858 g einer klaren fluiden Flüssigkeit. Die Analyse von diesem Material mit C¹³-NMR wies auf die Bildung von 94% des 1-PDO-Addukts von NEODENE-12-Olefin (von welchem 95 Gew.-% 3-(2-Methylundecyloxy)-1-propanol war und 5 Gew.-% 3-(3- Ethyldecyloxy)-1-propanol war) und 6 Gew.-% des linearen PDO-Dimer-(oder PDO-2)Addukts von NEODENE-12-Olefin hin.
Beispiele A–C
Beispiele von sulfatierten Produkten, die von C₁₂, C₁₄ und C₁₆ verzweigten primären Alkoholen abgeleitet sind, wurden in einer ähnlichen Weise wie in Beispiel 6 hergestellt, bzw. wurden die Beispiele A, B und C gemäß dem nachstehenden Verfahren hergestellt.
0,666 Mol des jeweiligen verzweigten primären Alkohols wurden in einem 500 ml Mehrhals-Rundkolben, ausgerüstet mit einem Tropftrichter und einem Rührstab, in 300 ml Methylenchlorid gelöst. Das Reaktionsgemisch wurde auf 0°C abgekühlt. 0,7 Mol Chlorsulfonsäure wurde in den Tropftrichter eingefüllt und tropfenweise während einer Dauer von 15 Minuten zugegeben. Das Produkt wurde durch Gießen des Reaktionsgemischs in eine gut gerührte wässrige Lösung von 0,7 Mol Natriumhydroxid, gelöst in ungefähr 800 ml destilliertem Wasser, neutralisiert. Das Methylenchlorid wurde unter verringertem Druck aus dem Gemisch entfernt. Dies erzeugte eine ungefähr 25 Gew.-%-ige Lösung der gewünschten sulfatierten Produkte der verzweigten primären Alkohole. Die Produkte waren alle klare, fluide, blassgelbe Flüssigkeiten. Beispiel A ist C₁₂-1 PDOS. Beispiel B ist C₁₄-1 PDOS und Beispiel C ist C₁₆-1 PDOS.

Zum Vergleich werden die Eigenschaften eines, in einer ähnlichen Weise durch Sulfatierung hergestellten, primären Alkoholsulfatproduktes von NEODOL-23-Alkohol (Gemisch von C₁₂ und C₁₃ mit einer typischen Hydroxylzahl von 289 mg/gKOH) wie jene vorstehend von der Shell Chemical Co. und Witconate 1260 bezogenen, und einer 60%-igen, von Witco Corp. bezogenen, Lösung von C₁₂ linearem Alkylsulfat (C₁₂ LAS), bereitgestellt. RELATIVE STÄRKEN

Kennzeichnende Physikalische Eigenschaften	C₁₂ LAS	N23-S	C₁₂-1 PDOS	C₁₄-1 PDOS	C₁₆-1 PDOS
Löslichkeit °C	(+)	(–)	(+)	(+)	(–)
Kritische Micellen Konz. (CMC) @ 25°C	(–)	(–)	(+)	(+)	(++)
Härte-Toleranz Ca⁺⁺	(–)	(–)	(+++)	(++)	(+)
Grenzflächenspannung (IFT) 4/1 Cetan/Oleinsöäure	(++)	(++)	(–)	(–)	(+)
Grenzflächenspannung Hexadecan	(+)	(+)	(–)	(–)	(+)
Andere IFT in Seewasser 4/1 vorstehend	(–)	Kein	(+)	(+)	(+)
Löslichkeit in Seewasser	(–)	(–)	(+)	(+)	(–)

AKTUELLE WERTE

Kennzeichnende Physikalische Eigenschaften	C₁₂ LAS	N23-S	C₁₂-1 PDOS	C₁₄-1 PDOS	C₁₆-1 PDOS
Löslichkeit °C Krafft 1,0% Lösung	0	29	0	0	22
Kritische Micellen Konz. (CMC) @ 25°C	0,070 Gew.-%	0,140 Gew.-%	0,062 Gew.-%	0,029 Gew.-%	0,0063 Gew.-%
Oberflächenspannung (Dyn/cm.) @ CMC	34	25	28	30	33
Schaumbildungsgeschwindigkeit (cc/min) Schäumungsstabilität^*	110 14	100 20	100 10	133 14	102 16
Härte-Toleranz Ca++	140 ppm	18 ppm	> 120.000 ppm	30.200 ppm	1.800 ppm
Grenzflächenspannung 4/1 Cetan/Oleinsöäure	0,5	0,5	5,3	2,5	1,4
Grenzflächenspannung Hexadecan¹	6,4	5,7	13,6	9,3	6,3
Andere IFT in Seewasser 4/1 vorstehend	0,5	Kein	0,12	0,11	0,17
Löslichkeit in Seewasser^ω	Cloudy Ppt.	Cloudy Ppt.	Clear	Clear	Cloudy Ppt.

* Zentimeter Schaum, die nach 20 Minuten in DI-Wasser @ 25°C und 0 ppm Härte verbleiben.
1 Durchschnittliche Dyn/Zentimeter in 0.1% Lösung bei 25°C für mehr als eine Stunde.
ω Seewasser ist 3,589% synthetisches Salz, das jedes Element, das als Haupt-, Neben- oder Spurenelement in Original-Seewasser gefunden wird, enthält. "Parts per million"-Konzentration, ppm, ist 35,890 ppm.

Beispiele D–F
Beispiele von ethoxylierten Produkten, welche von C₁₂, C₁₄ und C₁₆ verzweigten primären Alkoholen abgeleitet sind, wurden in einer ähnlichen Weise wie in Beispiel 6 hergestellt, bzw. wurden die Beispiele D, E und F gemäß dem nachstehenden Verfahren hergestellt.
7 Mol Ethylenoxid wurde in einen Druckreaktor, der 1 Mol des jeweiligen verzweigten primären Alkohol-Reaktanten und KOH als Katalysator, bei einem Partialdruck von 207 kPa g (30 psig) eingeführt, und mit Stickstoffgas auf einen Gesamtdruck von 414 kPa g (60 psig) verdünnt. Die Reaktion wurde bei einer Temperatur von 160°C während einer Zeitspanne von 2 Stunden ausgeführt. Das hergestellte Ethylenoxid-Alkohol-Addukt hatte einen Durchschnitt von 7 sich wiederholenden EO-Einheiten.
Zum Vergleich wurden die Eigenschaften eines Alkoholethoxylats mit einem Durchschnitt von 7 sich wiederholenden Ethoxylateinheiten, hergestellt durch Ethoxylierung von NEODOL-25-Alkohol, bezogen von der Shell Chemical Co., bereitgestellt.
Der Trübungspunkt und das Phasenverhalten wurden wie folgt gemessen: Ein Temperaturscan an einer 1% Lösung eines nichtionischen Alkoholethoxylats wird normal beendet, um erstens den genauen Trübungspunkt zu bestimmen und zweitens die anderen Phasen, die dem Alkoholethoxylat inherent sind, zu bestimmen. Dies wird mit dem "Dipping probe instrument" ausgeführt, welches die Veränderung der Trübung im Ethoxylat misst, wenn die Temperatur von Raumtemperatur auf 90°C steigt. Jedes grenzflächenaktive Mittel besitzt sein(en) eigenes/en einzigartiges/en Profil oder "Fingerabdruck", wenn die Veränderungen der Temperatur und der Trübheit aufgezeichnet und vermerkt werden.
Die Solubilisationsgeschwindigkeiten von Hexadecan und 4/1 Hexadecan/Ölsäure in 1%-iger Lösung wurden bei 25°C unter Ver wenden des "Dipping probe colorimeter"-Systems gemessen. Hexadecan stellt ein nichtpolares Schmieröl dar, während 4/1 Hexadecan/Ölsäure eine Sebum-ähnliche polare Verschmutzung darstellt. Die Geschwindigkeiten wurden durch Messen der benötigten Zeit zum vollständigen Lösen von 10 μl Ölproben in der gut gerührten Lösung, was durch das Verschwinden der Trübheit angezeigt wurde, berechnet. Die Ergebnisse für 4/1 Hexadecan/Ölsäure werden als Durchschnittswert für 5 aufeinanderfolgende Einspritzungen angegeben, während die Daten für Hexadecan auf einer einzelnen Einspritzung beruhen.

Wie in der Datentabelle gezeigt, stellte das 7-EO PDO-Addukt eine schnellere durchschnittlichere Solubilisierung bereit, als das handelsübliche 7-EO-Ethoxylat mit der gleichen Trübungspunkttemperatur. Dieses Ergebnis stimmte sowohl für das nichtpolare Hexadecanöl als auch für das nichtpolare/polare. Ölgemisch, das Ölsäure enthielt. Rasche Solubilisierung von 51 ist bezeichnend für gut reinigende Systeme grenzflächenaktiver Mittel, die eine verbesserte Entfernungsgeschwindigkeit von öligen Verunreinigungen von verschiedenen festen Substraten bereitstellen. AKTUELLE WERTE

Kennzeichnende physikalische Eigenschaften	N25-7	C₁₂-1 PDO 7EO	C₁₄-1 PDO 7EO	C₁₆-1 PDO 7EO
TRÜBUNGSPUNKT
OBEN (°C)	52,6	53,6	47	42,7
UNTEN (°C)	53,4	53,7	47,7	43
DURCHSCHNITT (°C)	53,0	53,7	47,4	42,9
L a Phase (°C-Bereich)	91–86	72,6–79	71–82	Kurz@70
L Phase (°C-Bereich)	-	83–85,9	86,5–88,4	~ 80
L2 Phase (°C-Bereich)	-	-	-	doppeltrüb
Solubilisierungen* (μl/Minute) 4/1 Hexadecan/Ölsäure
10PL	50,0	200,0	26,7	0,2
10PL	40,0	66,7	20,0	0,2
10PL	28,6	40,0	20,0	Kein
10PL	28,6	28,6	33,3	Kein
10PL	20,0	20,0	11,4	Kein
durchschnittlich	33,4	71,1	22,3	0,2
Hexadecan
10PL	0,083	0,333	0,089	0,064
10PL	Kein	Kein	Kein	Kein
10PL	Kein	Kein	Kein	Kein

* 25°C Löslichkeit

Ergebnis	Zeit, Min.	Sekunden
100	0,1	6
50	0,2	12
5	2	120
0,5	20	1200
0,05	200	12000

Claims

Zusammensetzung aus verzweigtem Alkohol, umfassend einen verzweigten primären Etheralkohol, dargestellt durch die Formel:
worin R₁ Wasserstoff oder einen Hydrocarbylrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen darstellt, R₂ einen Alkylrest mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen darstellt, x eine Zahl ist, welche von 3 bis 16 reicht, wobei die Gesamtzahl an Kohlenstoffatomen im Alkohol von 9 bis 24 reicht.
Alkylethersulfatzusammensetzung, umfassend ein Alkylethersulfat, dargestellt durch die Formel: XOSO₃M, worin M Wasserstoff oder ein Kation darstellt und X durch die Formel
dargestellt wird, worin R₁ Wasserstoff oder einen Hydrocarbylrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen darstellt, R₂ einen Alkylrest mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen darstellt, x eine Zahl von 3 bis 16 ist, wobei die Gesamtzahl an Kohlenstoffatomen im Alkylethersulfat von 9 bis 24 reicht.
Alkoholalkoxysulfatzusammensetzung, umfassend ein Alkoholalkoxysulfat, dargestellt durch die Formel:
worin R₁ Wasserstoff oder einen Hydrocarbylrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen darstellt, R₂ einen Alkylrest mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen darstellt, x eine Zahl von 3 bis 16 ist, A ein Alkylenrest mit einer Kohlenstoffzahl im Bereich von 2 bis 4 ist, y eine Zahl von 1 bis 9 ist, wobei die Gesamtzahl an Kohlenstoffatomen im Alkoholalkoxysulfat ohne A von 9 bis 24 reicht, und M Wasserstoff oder ein Kation ist.
Zusammensetzung aus verzweigtem Alkanolalkoxylat, umfassend ein Alkanolalkoxylat, dargestellt durch die Formel:
worin R₁ Wasserstoff oder einen Hydrocarbylrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen darstellt, R₂ einen Alkylrest mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen darstellt, x eine Zahl ist, welche von 3 bis 16 reicht, A ein Alkylenrest mit einer Kohlenstoffzahl im Bereich von 2 bis 4 ist, y eine Zahl ist, welche von 1 bis 9 reicht, wobei die Gesamtzahl an Kohlenstoffatomen im Alkanolalkoxylat ohne A von 9 bis 24 reicht.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, wobei R2 ein Alkylrest mit 1 Kohlenstoffatom ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 5, wobei R₁ Wasserstoff ist.
Zusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei y eine Zahl ist, welche von 3 bis 13 reicht.
Detergenszusammensetzung, umfassend die Zusammensetzung nach Anspruch 2, 3 oder 4, oder Anspruch 5, 6 oder 7, wenn diese mit Anspruch 2, 3 oder 4 verbunden sind.
Verfahren zur Herstellung der Zusammensetzung aus verzweigtem Alkohol nach einem der Ansprüche 1, 5, 6 oder 7, umfassend: das Inkontaktbringen eines Olefins mit einer mittleren Kohlenstoffzahl im Bereich von 3 bis 18 mit 1,3-Propandiol in Gegenwart eines Katalysators, welcher wirksam ist, um das Olefin mit dem Diol unter den zur Herstellung der Zusammensetzung aus verzweigtem Alkohol wirksamen Bedingungen umzusetzen.
Verfahren zur Herstellung der Zusammensetzung aus verzweigtem Alkylethersulfat nach einem der Ansprüche 2, 5, 6 oder 7, umfassend: a) das Inkontaktbringen eines Olefins mit einer durchschnittlichen Kohlenstoffzahl im Bereich von 3 bis 18 mit 1,3-Propandiol in Gegenwart eines Katalysators, welcher wirksam ist, um das Olefin mit dem Diol umzusetzen, wodurch eine Zusammensetzung aus verzweigtem Alkohol hergestellt wird; und b) das Inkontaktbringen der verzweigten Alkohlzusammensetzung mit einem Sulfatierungsmittel unter Bedingungen, welche wirksam sind, um eine Zusammensetzung aus verzweigtem Alkylethersulfat herzustellen.