DE609456C - Verfahren zur Herstellung von kondensierten Sulfonierungsprodukten der Wachse, Wachs- und Fettalkohole - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von kondensierten Sulfonierungsprodukten der Wachse, Wachs- und Fettalkohole Bei der Einwirkung von Schwefelsäure auf Fette, Öle oder fettähnliche Stoffe, wie Wachse bzw. Wachs- oder Fettalkohole, entstehen Sulfonierungsprodukte, in denen die Gruppe SO, H esterartig, d. h. über eine Sauerstoffbrücke gebunden ist. Diese Verbindungen sind zwar wasserlöslich und daher technisch verwertbar, sie besitzen aber mangelhafte Beständigkeitseigenschaften insbesondere gegen Alkalien, Säuren sowie Erdalkali- und Schwermetallsalze, die zum Teil auf die labile Bindung der Sulfonsäuregruppe zurückzuführen sein dürften. Gänzlich andere Verbindungen, welche neben der esterartig gebundenen Sulfonsäuregruppe 0 # S03 H noch eine unmittelbar am Kohlenstoff - sitzende Sulfonsäuregruppe C . S 03H enthalten, können durch Sulfonierung mit überschüssigen Schwefelsäurehalogenhydrinen gewonnen werden. Doch gelingt es bei .dieser Arbeitsweise nicht immer, den günstigsten Sulfonierungsgrad zu erhalten, und es entstehen leicht übersulfonierte Erzeugnisse, welche zwar ausreichende Beständigkeiten, dafür aber Mängel anderer Art, wie geringeres Emulgierungsvermögen, dunklere Eigenfarbe usw., aufweisen. Ganz ähnlich wie bei den einfachen Sulfonsäuren liegen die Verhältnisse auch bei den kondensierten Sulfonsäuren, welche aus Fetten, Wachsen, Fettalkoholen und aliphatischen, aromatischen oder hydroaromatischen Kohlenwasserstoffen, Alkoholen, Ketonen, Laktonen, Carbonsäuren oder Derivaten dieser Körper zu gewinnen sind. Konzentrierte Schwefelsäure führt hier häufig nicht zum Ziel, während Schwefelsäurehalogenhydrine zwar Kondensationsprodukte liefern, die jedoch die obenerwähnten Mängel ebenfalls aufweisen.
• Es wurde nun gefunden, daß man aus Wachsen, Wachs- und. Fettalkoholen kondensierte Sulfonsäuren dadurch erhalten kann, daß die Sulfonierung mittels konzentrierter oder rauchender Schwefelsäure eingeleitet und mittels eines Schwefelsäurehalogenhydrins beendet wird. Vorteilhaft benutzt man zur Einleitung des Prozesses so viel Schwefelsäure, als- zur Bildung der zuerst entstehenden esterartigen C # 0 . S03H-Gruppen erforderlich ist. Diese Schwefelsäuremenge richtet sich naturgemäß ganz nach der Konstitution des als Rohstoff angewandten Wachses oder Fettalkohols und sie hängt besonders von der- Anzahl der ungesättigten Bindungen neben den Hydroxylgruppen ab. Im allgemeinen wird man mit 3o bis 6o Gewichtsprozenten konzentrierter oder rauchender Schwefelsäure vorbehandeln und dann die Sulfonierung und Kondensierung mit ungefähr den gleichen Chlorsulfonsäuremengen zu Ende führen.
• Dieses Verfahren führt zu Erzeugnissen, die denen der= ausschließlichen Chlorsulfonsäurebehandlung noch überlegen sind. Die Beständigkeitseigenschaften gegen Calcium- und Magnesitüusalze, gegen Säurelösungen, Alkalien, Salze usw. sind ausgezeichnet, die Farbe ist heller und das Reinigungs-, Benetzungs-und Emulgierungsvermögen größer. Die Fabrikation ist leichter und schneller durchzuführen, zumal die Reaktionstemperaturen anfangs niedriger sind und die stürmische Salzsäureentwicklung in der ersten Phase des Prozesses fortfällt. Auch ist das neue Verfahren rentabler, da konzentrierte und rauchende Schwefelsäure billiger ist als Chlorsulfonsäure.
• Für das Verfahren geeignet sind Wachse sowie Wachs- und Fettalkohole, wie Wollwachs, ` Spermwachs, Spermöl, Bienenwachs, Wollfettalkohole, Cetylalkohol, Oleinalkohol, Kokosfettalkohole usw., im Gemisch mitkondensierbaren Verbindungen der aliphatischen, aromatischen oder hydroaromatischen Reihe, wie Alkoholen, Ketonen, Carbonsäuren sowie deren Anhydriden, Halogeniden, Amiden usw., Phenolen, Kohlenwasserstoffen oder deren Derivaten. Beispiel i 282 Gewichtsteile eines aus Kokosölfettsäure gewonnenen Laurinalkohols werden mit 78 Gewichtsteilen Benzol gut gemischt und unter Kühlung und Rührung zunächst innerhalb von 3 Stunden mit =3o Gewichtsteilen rauchender Schwefelsäure mit 2o°/, Anhydridgehalt behandelt. Dann wird die Sulfonierung und Kondensierung innerhalb von 7 bis 8 Stunden mit 233 Gewichtsteilen Chlorsulfonsäure zu Ende gebracht. Die Reaktionstemperatur soll 32° C nicht übersteigen. Nach =8stündigem Stehen wird das Reaktionsprodukt mit Wasser aufgenommen, mit Natronlauge neutralisiert oder wahlweise durch Kalken, wie in Beispiel e beschrieben, gereinigt. Die Alkalisalzlösung wird im Vakuum zu einem gelblichen Pulver eingedampft.
• Beispiel 2 8o Gewichtsteile Spermacetalkohole werden mit 4o Gewichtsteilen Solaröl gemischt . und nacheinander mit 5o Gewichtsteilen rauchender Schwefelsäure (2o0/0 Anhydrid) und 75 Gewichtsteilen Chlorsulfonsäure innerhalb von 8 bis =o Stunden sulfoniert und kondensiert. Die rohe Sulfonsäure wird am nächsten Tage in Wasser gelöst und mit Natronlauge neutralisiert.
• Beispiel 3 Molekulare Mengen von Cetylalkohol und Isopropylalkohol werden hintereinander mit 50 °/o Schwefelsäuremonohydrat und 75 °% Chlorsulfonsäure behandelt, wobei unter guter Kühlung und Rührung die Temperatur auf 3o bis 35° gehalten wird. Nach 8 bis =o Stunden ist die Sulfonierung und Kondensation beendet. Die Sulfonsäure wird am nächsten Tage mit Wasser aufgenommen und in ihr Nattiumsalz itbergeführt.
• Beispiel q.
• ioo Gewichtsteile Bienenwachsalkohole werden mit 5o Gewichtsteilen Essigsäureanhydrid gut verschmolzen und unter- guter Rührung und allmählich einsetzender Kühlung zunächst mit 65 Gewichtsteilen Schwefelsäuremonohydrat und dann mit 65 Gewichtsteilen, Chlorsulfonsäure kondensiert und sulfoniert. Die Sulfonsäure wird nach beendeter Reaktion mit gesättigter Kochsalzlösung ausgewaschen und dann mit wäßriger Natronlauge zu einem pastenartigen Appreturmittel neutralisiert.
• Die nach vorstehenden Verfahren gewonnenen Produkte eignen sich als Suspendierungsmittel in der Farbenindustrie sowie als faserschützende Reinigungs-, Netz- und Emulgierungsmittel in der Papier-, Textil- und Lederindustrie, zur Herstellung von Bohrölen, zum Wasserlöslichmachen von Fettlösungsmittels für Reinigungszwecke aller Art. Ihre Beständigkeitseigenschaften gestatten die Verwendung in sauren Färbe- und Karbonisierbädern, in alkalischen Küpen- und Mercerisierflotten, in salzhaltigen Appreturen, Bleichbädern usw. Das ausgesprochene Faserschutzvermögen gestattet selbst in Gegenwart alkalischer Agenzien eine schonende Wäsche von empfindlichen Materialien, wie Wolle, Haaren, Federn, Seide usw. Schließlich sind besonders die Sulfonsäuren auch als Fettspalter brauchbar.
• Man hat bereits vorgeschlagen, aralkylierte Fettsulfonsäuren durch stufenweise Sulfonierung erst mit Schwefelsäure und dann. mit Chlorsulfonsäure zu gewinnen, doch ist aus diesen Verfahren keineswegs abzuleiten, daß man durch Anwendung der Stufensulfonierung auf Wachse oder Wachsalkohole als Grundstoffe zu Erzeugnissen gelangen kann, die nicht nur den äralkylierten Fettsulfonsäuren überlegen sind, sondern auch gegenüber- den aus Wachsen oder Wachsalkoholen durch Schwefelsäuresulfonierung allein bzw. durch Chlorsulfonsäuresulfonierung allein erhältlichen Sulfonaten bedeutende Vorteile aufweisen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von kondensierten Sulfonierungsprodukten der Wachse, Wachs- und Fettalkohole, dadurch gekennzeichnet, daß die Wachse sowie Wachs-oder Fettalkohole im, Gemisch mit anderen sulfonierbaren und kondensierbaren Stoffen zunächst mit konzentrierter öder rauchender Schwefelsäure und dann mit Schwefelsäurehalogenhydrinen behandelt werden.