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Verfahren zur Darstellung von hochmolekularen Sulfonsäuren bzw. ihren
Salzen Im Patent 599 933 ist ein Verfahren zur Herstellung von Reinigungs-, Emulgierungs-,
Netz- und Faserschutzmitteln aus hochmolekularen Sulfonsäuren oder ihren Salzen
geschützt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man Neutralfette, Fettsäuren, Harze,
N aphthensäuren oder andere fettähnliche Stoffe gleichzeitig oder nacheinander mit
aromatischen Kohlenwasserstoffen und niedrigmolekularen Fettsäureanhydriden kondensiert
und sulfoniert, die entstehenden Sulfonsäuren wahlweise reinigt bzw. ganz oder teilweise
neutralisiert. .
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Es wurde nun gefunden, daß man Sulfonsäuren gewinnen kann, die die
in dem Patent 599 933 im einzelnen aufgeführten guten Eigenschaften ebenfalls besitzen,
wenn man die Neutralfette, Fettsäuren, Harze oder Naphthensäuren gleichzeitig oder
nacheinander mit einer Reihe von anderen Stoffen kondensiert. Es kommen auch liier
zwei Rohstoffgruppen für die Kondensation in Frage. Zur ersten Gruppe gehören die
aromatischen Kohlenwasserstoffe sowie deren Halogen-, Amino-oder phenolische Oxyverbindungen
und die hydroaromatischen Kohlenwasserstoffe. Zur zweiten Gruppe gehören Alkohole,
Thioalkohole, Ketone, Sulfochloride und Carbonsäuren sowie deren Chloride. Die Verbindungen
der zweiten Gruppe sollen nicht hochmolekular sein, also keineswegs mehr als ao
C-Atome im Molekül enthalten. Als kräftig wirkende Kondensierungs- und Sulfonierungsmittel
sind beispielsweise die Schwefelsäurehalogenhydrine geeignet. Beispiel a Ein Gemisch
von 29,3 Gewichtsteilen Erdnußölfettsäure, 7,8 Gewichtsteilen Benzol und 6 Gewichtsteilen
Isopropylalkohol wird bei etwa 28° mit 38 Gewichtsteilen Chlorsulfonsäure unter
gutem Kühlen und Rühren behandelt. Nach dem Stehen über Nacht nimmt man die Sulfonsäure
mit Wasser auf und neutralisiert die erhaltene Lösung mit Natronlauge. Hierauf filtriert
man von den auskristallisierten anorganischen Salzen ab und stellt das Filtrat entweder
auf einen bestimmten Prozentgehalt ein, z. B. auf eine 40 °/oige Lösung, oder trocknet
es im Vakuum.ein. Beispiel e 52 Gewichtsteile Tallöl werden mit 22,6 Gewichtsteilen
Chlorbenzol und z9 Gewichtsteilen Milchsäure gemischt und bei etwa 300 mit 81,6
Gewichtsteilen Chlorsulfonsäure kondensiert und gleichzeitig sulfoniert. Am nächsten
Tage reinigt man die mit Wasser aufgenommene Sulfonsäure durch Kalken und führt
die .entstandene Calciumsulfonatlösung mittels Soda in die Natrium.sulfonatlösung
über. Diese wird im Vakuum zur Trockne
eingedampft. Das so erhaltene
Pulver weist gute Beständigkeitseigenschaften auf.
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Beispdel3 25,6 Gewichtsteile Naphthensäure werden mit 26,8 Gewichtsteilen
Cymol und 28,z Gewichtsteilen Benzoylchlorid innig gemischt und bei etwa 32° mit
46,6 Gewichtsteilen Chlorsulfonsäure behandelt. Nach dem Stehen über Nacht arbeitet
man die Sulfonsäure in der in Beispiel i angegebenen Weise auf. Beispiel 4 Ein Gemisch
von 53,5 Gewichtsteilen Txi.-undecy@ensäur@anhydrid (Handelsname: Dericinöl oder
Floricinöl), z3,2 Gewichtsteilen Tetrahydronaphthalin und 18,.2 Gewichtsteilen Trichloracetylchlorid
wird bei etwa 30° mit 4o,8 Gewichtsteilen Chlorsulfonsäure behandelt. Nach beendeter
Reaktion wird die Sulfonsäure mit gesättigter Kochsalzlösung ausgewaschen und die
entstandene obere Schicht mit Natronlauge zu einem ölartigen Erzeugnis neutralisiert.
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Beispiel 5 56,4 Gewichtsteile Olein werden mit 2o Gewichtsteilen Toluol
und 22,4 Gewichtsteilen Methylcyclohexanon gemischt und bei etwa 33' mit
76 Gewichtsteilen Chlorsulfonsäure kondensiert und sulfoniert. Nach etwa i8stündiger
Nachreaktion neutralisiert man die Sulfonsäure in wäBriger Lösung mit Natronlauge,
trennt etwas unverändertes Ö1 ab und trocknet die Lösung im Vakuum ein.
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Beispiel 6 56,4 Gewichtsteile Wollolein oder gereinigtes Wollfett
(mit etwa 5o % Verseifbarkeit), 18,8 Gewichtsteile Phenol und 22,8 Gewichtsteile
Methylcyclohexanol werden bei etwa 35" mit 76 Gewichtsteilen Chlorsulfonsäur
e behandelt. Am nächsten Tage führt man die Sulfonsäure in der im Beispiel i beschriebenen
Weise in die Natriumsulfonatlösung über. Aus dieser kann man das Salz durch Eintrocknen
im Vakuum in Pulverform gewinnen. Beispiel ? Ein Gemisch von 29,3 Gewichtsteilen
Sojaölfettsäure, 12,8 Gewichtsteilen Naphthalin und 10,4 Gewichtsteilen Isoamylmercaptan
behandelt man bei etwa 35° mit 29,3 Gewichtsteilen Chlorsulfonsäüre. Nach etwa i8stündiger
Nachreaktion neutralisiert man die Sulfonsäure 'in wäßriger Lösung mit Natronlauge,
trennt etwas unangegriffenes Naphthalin ab und trocknet das erhaltene Filtrat im
Vakuum oder stellt es auf bestimmten Prozentgehalt ein, Beispiel 8 62,2 Gewichtsteile
Rizinusöl werden mit 38,2 Gewichtsteilen p-Toluolsulfochlorid und 34 Ge-,vichtsteilen
Rohanthracen (40 °/Qig) geinischt und das Gemisch mit 58,q. Gewichtsteilen Chlorsulfonsäure
bei etwa 33° behandelt. Nach beendeter Nachreaktion verarbeitet man die Sulfonsäure
in der in Beispiel 4 angegebenen Weise auf ein öliges Produkt.
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Beispiel 9 29,5 Gewichtsteile Olivenöl werden mit 9,3 Gewichtsteilen
Anilin und 8,4 Gewichtsteilen Benzylalkohol innig gemischt und bei etwa 35° mit
einer kräftig kondensierend und sulfonierend wirkenden Lösung von 7 Gewichtsteilen
Phosphorsäureanliydrid in 35 Gewichtsteilen Schwefelsäuremonohydrat behandelt. Nach
beendeter Nachreaktion neutralisiert man die ausgewaschene Sulfonsäure mit Natronlauge,
trennt die auskristallisierten anorganischen Salze ab und gewinnt so ein türkischrotölartiges
Produkt, jedoch mit verbesserten Netz- und Beständigkeitseigenschaften.
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Beispiel io 59,6 Gewichtsteile Rizinusölfettsäure werden mit 25,3
Gewichtsteilen Benzylchlorid und mit 17,6 Gewichtsteilen Buttersäure vermischt und
das Gemisch mit 76 Gewichtsteilen Chlorsulfonsäure bei etwa 35° behandelt. Nach
beendeter-Reaktion wäscht man die Sulfonsäure in der oben beschriebenen Weise mit
Salzlösung aus und neutralisiert die obere Schicht mittels Natronlauge zu einem
ölartigen Produkt.
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Als sulfonierende und kondensierende Mittel sind also nicht nur die
Schwefelsäurehalogenhydrine, sondern auch Mittel, die diesen in der Wirkung ähnlich
sind, wie Schwefeltrioxyd, hochprozentige Olea, Mischungen von Schwefelsäure mit
Phosphorpentoxyd, Phosphorhalogeniden o. dgl. geeignet. Konzentrierte Schwefelsäure
oder schwache Olea sind zu den mitgeteilten Kondensationen nicht genügend befähigt.
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Die vorstehend beschriebenen Sulfonsäuren oder ihre Salze eignen sich
als Emulgierungsmittel für Fettstoffe, Mineralöle, Kohlenwasserstoffe, substituierte
oder hydrierte Kohlenwasserstoffe, Alkohole, einfache und hydrierte Phenole,. Ketone,
Chlorhydrine usw. öder Gemische solcher Stoffe. Man kann wahlweise Emulsionen oder
klare Zubereitungen herstellen, die in Wasser klar oder milchig löslich sind. Diese
Zubereitungen eignen sich ihrerseits als Reinigungs-, Emulgierungs- und Benetzungsmittel,
als Bohröle, Lederfettungsmittel oder Spinnschmälzen.
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Die kondensierten S.ulfonsäuren sowie ihre Salze werden allein oder
im Gemisch mit
Lösungsmitteln der obengenannten Art in den verschiedensten
Arbeitsprozessen der Farben-, Papier-, Textil- und Lederindustrie benutzt. Sie dienen
in gelöster Form als Anteigemittel für Anilin- und Mineralfarben; infolge ihrer
starken Kapillaraktivität wirken sie als Schaum-, Egalisierungs-undDurchdringungsmittel
in Behandlungsbädern jeder Reaktion. Sie finden insbesondere in der Wäscherei, Färberei,
Bleicher-ei, Karbonisation, Mercerisation, Appretur sowie als sogenännte Vornetzmittel
Verwendung. Für empfindliche Materialien, wie Seide, feine Wolle, Federn, sind die
Alkalisalze der kondensierten Sulfonsäuren geeignetere Waschmittel als Seifen, da
sie im Gegensatz zu den Seifen in wäßriger Lösung nicht hydrolysieren und Alkalischädigungen
der genannten empfindlichen Materialien ausgeschlossen sind. Auch in Gegenwart von
alkalischen oder sauren Agentien, Schwermetallsalzen usw. schützen sie die Textilfasern,
Häute, Leder usw. vor Beschädigungen. Auch zum Spaltei von Fetten, ölen und Wachsen
sind die vorstehend beschriebenen Sulfonsäuren sehr gut geeignet.