DE633082C

DE633082C - Process for the preparation of the esters of monohydric aliphatic and aromatic alcohols with sulfonated, higher molecular weight fatty acids

Info

Publication number: DE633082C
Application number: DEB138467D
Authority: DE
Original assignee: Boehme Fettchemie GmbH
Current assignee: Boehme Fettchemie GmbH
Priority date: 1928-07-20
Filing date: 1928-07-20
Publication date: 1936-07-18
Also published as: BE361736A; AT138021B; BE367547R

Description

Verfahren zur Herstellung der Ester einwertiger aliphatischer und aromatischer Alkohole mit sulfonierten höher molekularen Fettsäuren Den Gegenstand des vorliegenden Patents bildet ein Verfahren zur Herstellung der Ester einwertiger aliphatischer und aromatischer Alkohole, die leichter flüssig sind als die Naturfette, also die Glyceride oder Cholesteride der entsprechenden Fettsäuren, bzw. einen niedrigeren Schmelzpunkt als diese haben, mit den durch . Sulfonierung von Glyceridfetten, Cholesteridfetten sowie der entsprechenden Fettsäuren entstehenden Fettschwefelsäuren sowie auch mit aromatischen Sulfonsäuren, die eine Carboxylgruppe im Kern oder in der Seitenkette enthalten. Die direkte Herstellung dieser Ester, insbesondere der Alkylester mit verhältnismäßig wenig Kohlenstoffatomen im Alkyl, ist infolge Nebenreaktionen nicht leicht und rationell durchzuführen. Die Veresterungsreaktion nach oder auch gleichzeitig mit der Sulfonierung der Säuren verläuft durchaus nicht glatt, sondern wird vielfach gestört durch Nebenreaktionen, deren Ergebnisse schwankend und unkontrollierbar sind.Process for the preparation of the esters of monovalent aliphatic and of aromatic alcohols with sulfonated, higher molecular weight fatty acids of the present patent provides a process for making the monohydric esters aliphatic and aromatic alcohols, which are more easily liquid than natural fats, So the glycerides or cholesterides of the corresponding fatty acids, or a lower one Melting point than this have with the by. Sulphonation of glyceride fats, cholesteride fats as well as the corresponding fatty acids formed fatty sulfuric acids as well as with aromatic sulfonic acids that have a carboxyl group in the core or in the side chain contain. The direct production of these esters, especially the alkyl esters with relatively few carbon atoms in the alkyl, is not due to side reactions easy and efficient to carry out. The esterification reaction after or simultaneously The sulfonation of the acids does not proceed smoothly at all, but becomes multiple disturbed by side reactions, the results of which are fluctuating and uncontrollable are.

Es wurde nun gefunden, daß die Veresterung einwertiger aliphatischer und aromatischer Alkohole, die leichter flüssig sind als die Naturfette, also die Glyceride oder Cholesteride der entsprechenden Fettsäuren, bzw. einen niedrigeren Schmelzpunkt als diese haben, mit sulfonierten höheren Fettsäuren glatt gelingt, wenn man zunächst die Ester der entsprechenden Carbonsäure herstellt, auf diese dann Sulfonierungsmittel im großen Überschuß über die molekulare Menge zur Einwirkung bringt und unmittelbar nach beendeter Sulfonierung, d. h. sobald vollständige Wasserlöslichkeit eingetreten ist, die Produkte von den überschüssigen Sulfonierungsmitteln durch sofortiges Auswaschen abtrennt. Dabei hat es sich gezeigt, daß nicht nur eine Sulfonierung der Ester erfolgt, sondern daß je nach den Arbeitsbedingungen zum Teil der an der Carboxylgruppe hängende Alkoholrest zur Schwefelsäureester- oder Sulfonsäuregruppe wandert, so daß das Endprodukt aus einem Gemisch von teils an der Carboxylgruppe, teils an der Schwefelsäureester- oder Sulfonsäuregruppe veresterten sulfonierten Carbonsäuren nebst geringen Mengen an beiden Gruppen veresterter Carbonsäure sowie freier sulfonierter Carbonsäuren besteht. Es gelingt, viele der Ester auch ohne Zusatz von evtl. störenden Verdünnungsmitteln bei niederen Temperaturen zu sulfonieren, woraus sich eine weitergehende Einführung von Schwefelsäure in das Molekül ermöglicht. Für technische Zwecke erübrigt es sich, das Gemisch der Reaktionsprodukte zu trennen, da das Gemisch an sich ohne weiteres als ausgezeichnetes Netzmittel o. dgl. geeignet ist und als solches textilistischen- Behandlungsflüssigkeiten zugesetzt werden kann. DW,, vorzügliche Wirkung der Produkte zeigt sich" in einer außerordentlich erhöhten Netzfähi'@fi@ keit. Z. Z. besitzt das Produkt gemäß spiel i in wäßriger Lösung eine etwa 5o- bzwr, 6omal kürzere Netzzeit (Untersinkzeit- von Standardfäden nach K r a i s) als ein gut sulfoniertes Rizinusöl bzw. Spermöl.It has now been found that the esterification of monovalent aliphatic and aromatic alcohols, which are more easily liquid than natural fats, i.e. the Glycerides or cholesterides of the corresponding fatty acids, or a lower one Melting point than this one succeeds smoothly with sulfonated higher fatty acids, if you first prepare the ester of the corresponding carboxylic acid, on this then sulfonating agent in large excess over the molecular amount to act brings and immediately after the sulfonation has ended, d. H. as soon as complete water solubility has occurred, the products of the excess sulfonating agents through Immediate washing separates. It has been shown that not just a sulfonation the ester takes place, but that, depending on the working conditions, in part the at the Carboxyl group pendant alcohol residue to the sulfuric acid ester or sulfonic acid group migrates, so that the end product consists of a mixture of partly on the carboxyl group, sulfonated sulfonated ones partly esterified on the sulfuric acid ester or sulfonic acid group Carboxylic acids together with small amounts of both groups of esterified carboxylic acid as well consists of free sulfonated carboxylic acids. Many of the esters succeed even without it Addition of possibly interfering diluents to sulfonate at low temperatures, This enables a more extensive introduction of sulfuric acid into the molecule. For technical purposes it is not necessary to separate the mixture of the reaction products, since the mixture itself is readily suitable as an excellent wetting agent or the like is and as such can be added to textile treatment fluids. DW "excellent effect of the products shows itself" in an extraordinarily increased Network capability. Currently, the product according to game i has an aqueous solution about 5o or 6o times shorter net time (sub-sinking time of standard threads according to K r a i s) as a well sulfonated castor oil or sperm oil.

Beispiel i 36o kg Rizinusölfettsäurebutylester werden mit 5oo kg konzentrierter Schwefelsäure bei einer Temperatur unterhalb 15° sulfoniert, das Reaktionsgemisch mit Eis versetzt und_ mit Glaubersalzlösung zur Entfernung der überschüssigen- Schwefelsäure gewaschen.Example i 36o kg of castor oil fatty acid butyl ester are concentrated with 500 kg Sulfuric acid sulfonated at a temperature below 15 °, the reaction mixture mixed with ice and_ with Glauber's salt solution to remove the excess sulfuric acid washed.

Beispiel z 325 kg Rizinusfettsäureäthylester werden bei Temperaturen unterhalb 15' mit 5oo kg konzentrierter Schwefelsäure sulfoniert. Die Aufarbeitung erfolgt wie im Beispiel i angegeben. .Example z 325 kg of castor fatty acid ethyl ester are sulfonated at temperatures below 15 'with 500 kg of concentrated sulfuric acid. Working up is carried out as indicated in Example i. .

Beispiel 3 34okg ölsäurebutylester werden bei Temperaturen unterhalb 15° mit Sookg konzentrierter Schwefelsäure sulfoniert. Die Aufarbeitung erfolgt wie im Beispiel i angegeben. Beispiel 4 388kg Ricinolsäurebenzylester werden bei Temperaturen unterhalb 15° mit 6oo kg konzentrierter Schwefelsäure sulfoniert. Das Reaktionsgemisch wird mit Eis versetzt, mit gesättigter Glaubersalzlösung ausgewaschen und mit Natronlauge neutralisiert.Example 3 34 kg of butyl oleate are obtained at temperatures below 15 ° sulfonated with Sookg concentrated sulfuric acid. The work-up takes place as indicated in example i. Example 4 388 kg of ricinoleic acid benzyl ester are used in Temperatures below 15 ° sulfonated with 600 kg of concentrated sulfuric acid. That Ice is added to the reaction mixture and the mixture is washed out with saturated Glauber's salt solution and neutralized with sodium hydroxide solution.

Beispiel 5 Man verfährt wie im Beispiel 4 beschrieben unter Verwendung von 386kg Ölsäurebenzylester statt Ricinölsäurebenzylester. Beispiel 6 35okg Tranfettsäurebutylester werden bei :!Temperaturen um o° mit 6oo kg konzentrier- Schwefelsäure sulfoniert. Das Reaktions- #nisch wird wie im Beispiel 4 beschrieben ''aufgearbeitet. Beispiel 36okg Dioxystearinsäure-n-butylester werden bei Temperaturen unter 15° mit 5ookg konzentrierter Schwefelsäure behandelt. Das Reaktionsgemisch wird mit Eis zersetzt, zur Entfernung der überschüssigen Schwefelsäure mit gesättigter Glaubersalzlösung gewaschen und schließlich mit Natronlauge neutralisiert.EXAMPLE 5 The procedure described in Example 4 is followed, using 386 kg of benzylic acid instead of benzylic ricinoleic acid. Example 6 35 kg of butyl trans fatty acid ester are concentrated with 600 kg at: temperatures around 0 ° Sulfuric acid sulfonated. The reaction #nisch is described as in example 4 '' worked up. EXAMPLE 36 g of n-butyl dioxystearate are treated with 50 g of concentrated sulfuric acid at temperatures below 15 °. The reaction mixture is decomposed with ice, washed with saturated Glauber's salt solution to remove the excess sulfuric acid and finally neutralized with sodium hydroxide solution.

Es ist bereits über einen Versuch berichtet, den Ricinolsäuremethylester zu sulfonieren, indem @er mit Schwefelsäure oder Chlorsulfonsäure behandelt wurde. Dieser Versuch führte aber nicht zum Erfolg, da nur mit etwa molekularen Mengen von Sulfonierungsmitteln gearbeitet und die Reaktionsmasse nicht von der unverbrauchten Schwefelsäure getrennt wurde. Die Methylgruppe wurde durch Verseifung abgespalten -und der Schwefelsäureester der freien Ricinolsäure gebildet.An attempt has already been made to use methyl ricinoleate to sulfonate by treating it with sulfuric acid or chlorosulfonic acid. However, this attempt was unsuccessful, as only with approximately molecular quantities worked by sulfonating agents and the reaction mass is not of the unconsumed Sulfuric acid was separated. The methyl group was split off by saponification -and the sulfuric acid ester of free ricinoleic acid is formed.

Claims

PATENT CLAIM: Process for the production of the esters of monovalent aliphatic and aromatic alcohols with sulfonated higher fatty acids, characterized by; that on the fatty acid esters of monohydric aliphatic or aromatic alcohols, which are more easily liquid than natural fats, i.e. glycerides or cholesterides the corresponding fatty acids or have a lower melting point than these, Allow sulfonating agent to act in large excess and the products -after finished Separates sulfonation from excess sulfonating agents by washing.