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Verfahren zur Herstellung von hochmolekularen wasserlöslichen Sulfonierungsprodukten
Es ist bekannt, daß die Sulfonierungsprodükte von Mineralölkohlenwas:serstoffen
technisch brauchbare Reinigungs-, Emulgierungs- und Benetzungsmittel darstellen.
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Es wurde nun gefunden, daß es durch Anwendung von stark sulfonierenden
und was,-s.erentziehenden Substanzen, insbesondere von Scbwefelsäurehalogenhydrinen,
bei mäßig @erhöhter Temperatur (etwa 35°) gelingt, noch wirksamere kapillaraktive
hochmolekulare organische Sulfonsäuren oder deren Salze herzustellen, aus hochsiedenden
Mineralölkohlenwasserstoffeneinerseits und aliphatischen Alkoholen oder Carbonsäuren
mit nicht mehr als i o Kohlenstoffatomen, hydroaromatischen Alkoholen oder betonen
anderseits.
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Man hat es hierdurch in der Hand, technische oder natürlich vorkommende
Gemische, die neben Mineralölkohlenwasserstoffen noch die angeführten Alkohole,
Ketone, Phenole oder Carbonsäuren enthalten, ohne weitere Reinigung unmittelbar
in wirksame Sulfonsäuren überzuführen, die beim Neutralisieren geruchlose Salze
ergeben. So ist es z. B. nicht erforderlich, leinen sonst geeigneten Braunkohlenteer
von phenol- oder kresolartigen Bestandteilen zu befreien, man führt ihn vielmehr
direkt mit ioo bis zoo a/o Chlorsulfonsäure, berechnet auf das Gemisch der angewandten
Stoffe, in eine wasserlösliche, stark schäumende Sulfonsäure über, die neutralisiert
und in an sich bekannter Weise gebleicht werden kann. Die durch Eindampfen gewonnenen
Salze stellen gelbliche bis bräunliche Pulver von gutem Reinigungsvermögen dar.
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Ferner ist man in der Lage, durch Zusätze der genannten Alkohole,
Ketone, Phenole oder Carbonsäuren zu den Destillationsprodukten- des Erdöles, Braunkohlenteeres
oder anderer bituminöser Körper die Qualität der Sulfonsäuren bzw. deren Salze als
Reinigungs-Emulgierungs- und B:enetzungsmittel noch zu verbessern. Für diesen Zweck
eignen sich besonders die aliphatischen Alkohole mit wenigstens 3 C-Atomen, wie
die Propylalkohole, Butylalkohole, die hydroaromatischen Alkohole und Ketone, wie
Cyclohexanol und Cyclohexanon, und schließlich die Carb-onsäuren aller Art, wie
Essigsäure, Buttersäure, Milchsäure.
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Unser Verfahren hat mit dem Verfahren der französischen Patentschrift
613 777 nichts zu tun. Dort werden die recht reaktionsfähigen aromatischen Kohlenwasserstoffe
finit hochmolekularen Alkoholen kondensiert und sulfoniert. Wir verwenden jedoch
Kohlenwasserstoie der aliphatischen oder alicyclischen Reihe, die bekanntlich bedeutend
weniger reaktionsfähig sind. Es war daher keineswegs zu erwarten, daß auch diese
Körper mit den genannten weiteren organischen Verbindungen
Sulfonsäuren
mit ausgesprochenem Reinigungs-, Netz- und Emulgierungsvermögen liefern würden.
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Beispiel i ioo Gewichtsteile hellgelbes Solaröl aus Braunkohlenteer
(von den Riebeckschen Montanwerken) und 2o Gewichtsteile Methylcyclohexa.non werden
bei etwa 35° mittels i 5o Gewichtsteile Cblorsulfonsäure kondensiert und sulfoniert.
Nach etwa 48stündiger Einwirkung dekantiert man das nicht sulfonierte Öl, nimmt
die hellrotbraune Sulfons;äure mit 3/4. ihres Gewichtes: an Wasser auf und neutralisiert
diese Lösung mit konzentrierter Natronlauge. Nach der Abtrennung von etwa auskristallisiertem
Glaubersalz dampft man die schaumfähige Lösung zur Trockne ein.
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Beispiel 2 iooGewichtsteile mittelfarbiges Mineralölraffinat (Viscosität
7,5 bei 2o° _ nach Eng -1 e r) und 2o Gewichtsteile Isopropylalkohol werden,
bei etwa 3o° mittels Zoo Gewichtsteile Chlorsulfonsäure behandelt. Nach etwa 36stündigem
Stehen trennt man das unangegriffene Öl ab und verarbeitet die Sulfons;äure in,
üblicher Weise auf das Natriumsalz. Beispiel 3 ioo Gewiclitstdle mittelgelbes Mineralölraffinat
(sogenanntes Gelböl von* Riebecks Montanwerken) und 2o Gewichtsteile Milchsäure
werden vermischt und mittels 17 5 Gewichtsteile Chlorsulfonsäure bei etwa 35° kondensiert
und sulfoniert. Nach etwa 48stündiger Nachreaktion verarbeitet man in der in Beispiel
i beschriebenen Weise auf das betreffende Natriumsalz.
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Beispiel 4 ioo Gewichtsteile Gasöl aus Erdöl (Riebeck) vermischt man
mit 3o Gewichtsteilen 95°1oigen Essigsäureanhydrids und behandelt diese Mischung
bei etwa 37° mit Zoo Gewichtsteilen Chlorsulfonsäure. Nach etwa 48stündigem. Naebreagieren
nimmt man die von etwas Öl abgetrennte zäh-flüssige Sulfonsäure mit Wasser auf und
neutralisiert hierauf mit konzentrierter Natronlauge. Nach dem Abtrennen von Glaubersalz
trocknet man die erhaltene Lösung im Vakuum oder unter gewöhnlichem Druck ein. Beispiel
5 ioo Gewichtsteile dunkles Paraffinöl (Riebeck) und io Gewichtsteile Methylcyclohexanol
behandelt man bei etwa 37° mit 125 Gewichtsteilen Chlorsulfonsäure. Am übernächsten
Tag löst man die von wenig Öl abgetrennte zähflüssige Sulfonsäure in Wasser auf,
worauf man mit konzentrierter Natronlauge neutralisiert. Man trennt etwa auskristallisiertes
Glaubersalz ah und gewinnt das feste Natriumsalz durch Eintrocknen.
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Die vorstehend beschriebenen Sulfonsäuren sowie deren Salze lösen
sich in Wasser zu klaren, stark schäumenden Lösungen, die gegen Säuren, Alkalien,
Salze selbst des Calciums, Magnesiums usw. beständig sind.
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Man kann mittels der Sulfonsäuren oder ihrer Salze Fettstoffe, Mineralöle,
Kohlenwasserstof)#e, substituierte oder hydrierte Kohlenwasserstoffe, Alkohole,
Phenole, Kresole, hydrierte Phenole, Ketone, Chlorhydrine usw. oder Gemische solcher
Lösungsmittel in Emulsionen oder in klare Zubereitungen überführen, die in Wasser
klar oder milchig löslich sind. Derartige Gemische eignen sich ihrerseits als Reinigungs-,
Emulgierungs- und Benetzungsmittel; Bohröle, Lederfettungsmittel, Spinnschmülzen
u. dgl.
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Die Sulfonsäuren oder die sulfonsauren Salze werden allein oder im
Gemisch mit Lösungsmitteln in den verschiedensten Arbeitsprozessen der Farben-,
Papier=, Textil- und Lederindustrie benutzt. Sie dienen in gelöster Form als Anteigemittel
für Farben aller Art und wirken infolge ihrer starken Kapillaraktivitat als Schaum-,
Egalisier= und Durchdidügungsxnittel in Behandlungsbädern jeder Reaktion. Sie finden
insbesondere in der Wäscherei, Färberei, Bleicherei, Carbonisation, Merceiisation,
Appretur sowie aücli als sogenannte Vonletzmittel Verwendung.