DE663983C - Verfahren zur Herstellung von kernsubstituierten fettaromatischen Sulfonsaeuren - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von kernsubstituierten fettaromatischen Sulfonsäuren Gegenstand vorliegender Erfindung bildet ein Verfahren zur Herstellung von wasserlöslichen, mit Alkyl- oder Aralkylresten substituierten fettaromatischen Sulfonsäuren. Es ist bereits die Sulfonierung und Kondensation von Fettstoffen mit mehrkernigen aromatischen Kohlenwasserstofen und ihren Substitutionsprodukten, die keinen Sauerstoffoder Schwefel enthalten, in Gegenwart von Sauerstoff- oder Schwefelverbindungen bekannt.
• Es wurde nun gefunden, daß man durch Arbeiten bei einer Temperatur von etwa 75° andere Produkte mit wesentlich besseren Eigenschaften erhält gegenüber dem Arbeiten bei niedriger Temperatur. Nach der vorliegenden Erfindung werden Fettsäuren, deren Ester oder Anhydride mit cyclischen mehrkernigen Kohlenwasserstoffen, deren Derivaten oder Hydrierungsprodukten, zusammen mit kernsubstituierend wirkenden Substanzen, wie Alkoholen oder Arallcylhalogeniden, mittels kondensierend und gleichzeitig sulfonierend wirkender Mittel behandelt. Die Biehandlung geschieht aber bei Temperaturen von etwa 75°.
• Durch die Anwendung dieser Temperaturen erfolgt eine Substitution der Alkohole ioder Aralkyllialo,genide in einem Kern der Kohlenwasserstoffe; diese Alkylsulfonsäuren werden in demselben Arbeitsgang mit den Fettstoffen kondensiert. Man erhält auf diese Weise Kondensationsprodukte, die wasserlöslich sind und aus der wäßrigen Lösung ihrer Salze beim Ansäuern die Säure nicht in unlöslicher Form abscheiden. Ferner sind sie beständig gegen Elektrolyte und imstande, als Schutzkolloide zu wirken.
• Als Fettsubstanzen usw. verwendet mwi z. B. Rizinusöl, Leinöl, Degras, ölsäur.ebutylester, Stearinsäureanhydrid u. dgl. Als mehrkernige cyclische Kohlenwasserstoffee usw. werden verwendet z. B. Naphthalin, Tetrahydronaphthalin, Anthracen, Octohydroaiithracen, Phenanthren sowie die Alkylhomologen dieser Körper, ferner die Halogen-, Oxy- oder Aminoverbindungen, sofern sie noch substituierbaren Wasserstoff besitzen, wie z. B. Chlornaphthalin, Aminonaphtbalin oder Naphthol. Als kernsubstituierende Substanzen finden Anwendung aliphatische, aromatische oder hydroaromatische Alkohole, z. B. Propylalkohol, Benzylalkoholoder Cyclohexanol. Die Alkohole können ganz oder teilweise durch Aralkylhalogenide ersetzt werden.
• Als Sulfonierungsmittel kann Schwefelsäure, Oleum, Chlorsulfonsäure oder S03 Verwendung finden.
• Die Aufarbeitung der sauren Reaktionsmasse geschieht unter Salzbildung mittels anorganischer oder organischer Basen. Dabei können vorteilhaft auch verwendet werden aromatische oder aliphatische Basen primärer, sekundärer oder tertiärer Art oder deren Oxy, verbindungen, z. B. Methylamin bzw. Tetfrl,'-methylammoniumhydroxyd, Anilin, Pyrijin,y Äthanolamin. Derartige Salze sind leiclfte't:" löslich, neigen meist schwerer zur Kristalli' sation ,als die entsprechenden Alkalisalze und zeigen gegenüber letzteren ein gesteigertes Netzvermögen.
• Es ist anzunehmen, daß bei Ausführung des Verfahrens Sulfonsäuren substituierter Kohlenwasserstoffe entstehen, die sich nun mit den Fetten usw. kondensieren.
• Während bisher bei der Herstellung von Sulfonsäuren alkylierter oder aralkylierter Kohlenwasserstoffe mehrere Arbeitsgänge nötig waren, z. B. Kondensieren und Sulfonieren bei höherer Temperatur, während anderersens beim Sulfonieren von Fettstoffen niedrige Temperaturen verwendet wurden, besteht bei dem vorliegenden Verfahren die Möglichkeit, daß durch die entstehende Reaktionswäime eine exotherme Kondensation, d. h. Alkylierung, und gleichzeitige Sulfonier ung stattfindet. Man kann dabei die Kernsubstitution in .der Weise bewirken, daß man die mehrkernigen Kohlenwasserstoff e mit den kernsubstituierend wirkenden Substanzen zusammenbringt und gleichzeitig mit der sulfonierend und kondensierend wirkenden Substanz die Fette hinzugibt, oder aber so, daß man die kernsubstituierend wirkenden Substanzen in das Gemisch von Fetten und mehrkernigen Kohlenwasserstoffen in Gegenwart der sulfonierend und gleichzeitig kondensierend wirkenden Substanz portionsweise hinzugibt. Die erhaltenen Kondensationsprodukte können als Netz-, Schaum- und Dispergierungsmittel in der, Textil- und Lederindustrie Anwendung finden und weiter zum Cärbonisieren oder Farblosen dienen. Sie sind ausgezeichnete Emulgatoren, die infolge ,ihres Fettgehaltes auf alle damit behandelten Materialien einen schonenden. Ei;nfluß ,ausüben im Gegensatz zu den fettfreien cyclischen Sulfonsäuren. Ferner können sie als Seifen, Seifenzusätze und Wasserweichmachungsmittel Verwendung finden sowie als Fettspalter, die gegenüber dem Twitchell-Reactiveine bedeutend bessere Wirkung aufweisen.
• Beispiel i 6o Teile Rizinusöl werden in ioo Teilen Tetrahydronaphthalin rund 6o Teilen Amylalkohol gelöst und Zoo g Monohydrat in der Weise zulaufen gelassen, daß die Reaktionstemperatur auf 75° ansteigt, dann wird mit 7o Teilen i 8 o!oigem Oleum die Reaktion beendet rund das Reaktionsgemisch 1q. Stunden stehengelassen. Es bilden sich zwei Schichten; .die obere wird als wäßrige Lösung zum Carbonisieren verwendet oder durch Neutralisieren in das Natriumsalz übergeführt.
• Beispiel 2 '# so Teile Rizinusöl werden in einer Mischung 'von 35 Teilen Tetrahydronaphthalin, 35 Teilen Butylalkohol und 2o Teilen Benzylchlorid gelöst; in diese Masse werden 35 Teile Naplithalin eingerührt und das Ganze in ein Gemisch aus i 5o Teilen Oleum und 5o Teilen Chlorsulfonsäure einlaufen gelassen. Die Temperatur steigt bis 75° an. Nach mehrstündigem Rühren wird gewaschen, und evtl. werden sofort oder nach dem Abkalken die nichtumgesetzten Reaktionskomponenten mit Wasserdampf abgeblasen. Das Produkt wird auf das Natriumsalz verarbeitet.
• An Stelle von Tetrahydronaphthalin kann in ,allen Fällen mit gleich guter Wirkung Naphthalin- selbst verwendet werden.
• Beispiel 3 Beispiel, betreffend Neutralisierung mit einer organischen Base: 282 Teile Rohsulfonat werden durch Ausschütteln mit 3o Teilen eines Gemisches von Butanol und Cyclohexanol i : i in die reine Sulfonsäure übergeführt, wobei man. i 5o Teile reine Sulfonsäure .erhält. Die organische Sulfonsäurelösung wird dann mit 46 Teilen Triäthanolamin neutralisiert. Man erhält ein dunkelrotes, leicht lösliches Neutralöl von guter Netzwirkung, aber von schwerer Kristallisationsfähigkeit.
• i oo Teile der gereinigten Sulfonsäure benötigen zur Neutralisation 39 Teile technisches Pyridin. -Beispiel ¢ 5o Teile Naphthalin, 25 Teile Stearinsäureanhydrid und 15 Teile Benzylchlorid werden zusammengeschmolzen. In diese Mischung rührt man bei einer Temperatur über 70° im Verlauf von einigen Stunden igo Teile 25 %iges Oleum ein. Nach einiger Zeit gibt man noch io Teile Chlorsulfonsäure zu und treibt nach der Reaktion die überschüssige Salzsäure durch Einblasen von Stickstoff aus. über Nacht läßt man langsam erkalten. Man trennt danach die S,ulfonsäure ab, neutralisiert und .dampft teilweise ein. Es entsteht ein dunkelrotes, bei Abkühlung gallertiges Öl von guter Beständigkeit gegen Säure.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von wasserlöslichen, mit Alkyl- oder Aralkylresten substituierten fettaromatischen Sulfonsäuren durch gleichzeitige Sulfonierung und Kondensation von Fetten, deren Fettsäuren oder deren Estern oder Anhydriden, mit cyclischen mehrkernigen Kohlenwasserstoffen, deren Derivaten oder Hydrierungsprodukten zusammen mit im Kern substituierend wirkenden Verbindungen, wie Alkoholen oder Aralkylhalogeniden, mittels Sulfonierungsmitteln, wie Schwefelsäure, Oleum oder Chlorsulfons.äure, dadurch gekennzeichnet, @daß man die Kondensation rund Sulfonierung unter Ausnutzungder bei der Einwirkung des Sulfonierungsmittels freiwerdenden Wärme bei Temperaturen von etwa 75° durchführt. a. Ausführwigsform nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Aufarbeitung der Sulfonsäuren zur Salzbildung aliphatische oder .aromatische Basen verwendet werden.