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Verfahren zur Herstellung trockner, neutralisierter Sulfonate organischer
Verbindungen Das vorliegende Verfahren betrbfl?t die Umsetzung von sauren S.chwefelsäurederivaten
organischer Verbindungen mit halogenwasserstofsauren Salzen, der Alkalilnetalle,
insbesondere die Umsetzung der höhermoleku,-laren Fettalkoholsulfonate, -wie z.
B. des Sulfonats des Fettalkoholgemisches, welches durch katalytische Hochdruckhydrierung
aus Kokosöl .erhalten wird, mit Natriumchlorid zu den entsprechenden Neutralisationspro.dukten
in trockner Form.
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Es ist bekannt, daß man trockne neutrale Erzeugnisse durch . Sülfönierung
aliphatischer Alkohole in einem nicht wäßrigen Lösungsmittel und anschließende Neutralisation
mit einer wasserfreien Base bzw. durch Neutralisadon ,auf _ beliebigem Wege-- erhaltener
Sulfonierungsprodukte in, .Gegenwart organischer Lösungsmittel erhalten kann. Diese
Verfahren sind jedoch, da der Verbrauch.größerer Mengen organischer Lösungsmittel
unvermeidbar ist, unwirtschaftlich. Ferner ist es bekannt, daß man Alkoholsulfonate
mit wäßrigen Alkalihydroxydlösungen neutralisieren und das neutralisierte Erzeugnis
sodann trocknen kann. Dieses Verfahren hat den Nachteil; daß sich dabei die nicht
-sulfonierten -Alkoholanteile während der Trocknung verflüchtigen und verloren.gehen.
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Das vorliegende Verfahren ermöglicht die -Herstellung neutraler Sulfönierun.gsprodukte
in trockner Form ohne Anwendung organischer '-Lösungsmittel und ohne eine ,eigentliche
Trocknung und die .damit verbundenen Trocknungsverluste. Die.erfindwigsgemäß-erhaltenen
Erzeugnisse besitzen darüber hinaus infolge eines .gewissen Gehaltes-an unsulfoniertem
Alkohol ein besseres Reinigungsvermögen. .
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Etfindungsgemäß werden .die nach bekannten Verfahren, wie -z. B. durch
Einwirkung von Chlorsulfonsäure, hergestellten Sulfonate in einem geeigneten Rührgefäß
öder meiner Mischmaschine mit trocknen, möglichst ;gepulverten - Alkalihalogeniden
behandelt. Die Umsetiung tritt unmittelbar ein, wobei Halogenwasserstoffgas entweicht
und entfernt wird. Die entsprechenden Alkalisalze .der Sulfonierungsprodukte entstehen
gemäß folgender Gleichung:
| R-OS03H-@MeHal >R-OS03Me+HHa1, |
in welcher Me ein Alkalimetall, H.al ein Halogenatom, R ein gegebenenfalls Heteroatome
oder
Heteroatomgruppen enthaltendes organisches Radikal, O Sauerstoff, S Schwefel und
H Wasserstoff bedeuten. Zur Vervollständigung der Uinsetzung wird sodann mit einer
geringen 'Menge konzentrierter Alkalilösung zu Ende neutralisiert.
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Beispiel i Zu i Gewichtsteil trocknem, .gepulvertem Natriunnchlorid
werden in einer Mischmaschine 31/2 Gewichtsteile-Alkylschwefelsäureester hinzugegeben,
weiche durch Einwirkung . von Chlorsulfonsäure auf ein durch katalytische Hydrierung
von Kokosöl @ gewonnenes Fettalkoholgemisch erhalten wurden, das primäre aliphatische
Alkohole mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen enthält. Die Temperatur des Mischers wird
durch einen Wasserbadmantel auf 4o bis 45° gehalten. Nach - zweistündigem Durchmischen,
wobei aus der Masse Chlorwasserstoffgas entweicht, werden 0,7 Gewichtsteile
einer 50%igen Natriumhydroxydlösung eingearbeitet..-Nachdem das Mischen noch etwa
30 Minuten fortgesetzt wurde, erhält man das neutrale, trockne Sulfonat in Form
einer pulvrigen Masse. Dieses Pulver kann für die gleichen Zwecke wie die Alkalisulfonate
gebraucht werden, die in der bekannten Art durch- Neutralisation in wäßrigen Lösungen
mit anschließender Trocknung hergestellt worden sind. -Beispiel 2 Zu o,65 Gewichtsteilen
trocknem, gepulvertem Natritunchlorid werden in einem Mischer Gewichtsteile des
gleichen Sulfonats wie im Beispiel i gegeben, worauf die Massre i Stunde bei-einer
Temperatur von '4o bis 45° gemicht wird. Hierauf entweicht Chlorwasserstoffgas.
Nunmehr werden o,94 Gewichtsteile einer 59)joigen 1"latriumhydroxyd lösung hinzugefügt,
worauf das Durchmischen noch 2o bis 3o Minuten fortgesetzt wird. Das Erzeugnis bekommt
eine teigige Konsistenz, welche die Verformung in beim Abkühlen auf 2o bis 25° erhärtende
Stücke gestattet.
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Die Menge des Natriumchlorids kann in gewissen Grenzen verändert werden.
Es kann sowohl die theoretisch notwendige Menge verwendet werden als auch nur 5o
bis 750/0. dieser Menge, wobei der fehlende Anteil. durch eine konzentrierte Alkalilösung
ersetzt werden kann. - Andererseits können auch 15o bis,2ooo/o der Theoriepan Natriumchlorld
angewendet werden; wobei der - Überschuß des Salzes als neutrales Füllmittel wirkt.
In gleicher Weise können auch andere Mittel, wie beispielsweise Bentonit, als Füllsubstanzen.
mitverwendet werden.
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" In. ,den vorstehenden- -Beispielen ist eine Umsetzungstemperatur
von 4o bis 45° angegeben worden. Die Umsetzung geht aber sowohl bei Zimmertemperatur
als auch bei Temperaturen bis 95° vor sich. Wie gewöhnlich ist die Umsetzungsgeschwindigkeit
bei höheren Temperaturen größer, zweckmäßig wird jedoch bei 4o bis 55° gearbeitet,
da die Umsetzung bei diesen Temperaturen genauer überwacht werden kann. Die nachstehenden
Beispiele erläutern die Durchführbarkeit des Verfahrens bei niedrigeren und höheren
Temperaturen.
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Beispiel 3-Zu 392 Gewichtsteilen Natriumchlorid werden in einem Mischapparat
nach Werner -P f 1 e i d e r e r 1812 Gewichtsteile eines Alkylschwefels.äureesters
bei einer Temperatur von 5 5 bis 6o° allmählich hinzugegeben. Der Alkylschwefelsäureester
wurde erhalten durch Sulfonierung eines Kokosölfettalkoholgemisches mit Chlorsulfons.äure.
Nach einer Mischdauer von z1/2 Stunden .werden 364 Gewichtsteile 50%ige wäßrige
Natriumhydroxydlösung allmählich hinzugegeben, wobei das Durchmischen fortgesetzt
wird. Nach Ablauf von etwa i Stunde erhält man eine schwach alkalische, trockne
Paste, deren Alkaligehalt nötigenfalls noch abgestumpft werden kani% Beispiel 4
' Zu 392 Gewichtsteilen Natriumchlorid werden wie im Beispie13 in einem. Mischapparat
i 812 Gewichtsteile -eines sauren Kokosfettalkoholschwefelsäureestergemisches hinzugegeben-unter
Aufrechterhaltung einer Temperatur von 25 bis 3o°. Das Reaktionsgemisch wird bei
dieser Temperatur- 11/2 Stunde durchgearbeitet, worauf 392 Gewichtsteile 50%ige
wäßrige Natriumhydroxydlösung hinzugefügt werden. Das Durchmischen wird etwa l1/2
Stunde fortgesetzt, wobei eine teigartibe Masse erhalten wird, die eine unmittelbare
Verformung in Stücke gestattet.
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Das vorliegende Verfahren ist selbstverständlich nicht nur auf das
Neutralisieren von Sulfonaten aus Alkoholen beschränkt, sondern umfaßt auch das
Neutralisieren von anderen bekannten, saurein Schwefelsäurederivaten organischer
Verbindungen mit seifenähnlichen Eigenschaften.
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An Stelle des Natriumchlorids könnenauch andere Metallhalogenide verwendet
werden, -wie Natriumbromid, Kaliumchlorid, Kaliumbromid u. dgl.
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Die erhaltenen Produkte können für alle in Betracht kommenden Zwecke
verwendet werden, für die man bisher die auf bekannten Wegen hergestellten Alkalisalze
höhermölekulärer organischer - Sulfonate verwendet hat.
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Der Vorteil des neuen Verfahrens besteht vor allem darin, daß ohne
Anwendung eines
Trocknungsvorganges und ohne Anwendung organischer
Lösungsmittel trockne; neutrale Erzeugnisse erhalten werden. Ferner ist es von Vorteil,
daß die Stoffe ohne Trocknung und ohne Anwendung eines Pilierprozesses unmittelbar
in Riegel und Stücke verformt werden können. Endlich hat das Verfahren den Vorteil,
daß lein Anteil aen unsulfo'niertem Alkohol verlorengeht, welcher bei dem Trockenprozeß
der bisherigen Verfahren flüchtig war. Die vorhandenen uüsulfonierten Alkoholanteile
verbessern die Seifen-und Reinigungseigenschaften der trocknen,-neutralen Sulfonate
und sind infolgedessen in dem Enderzeugnis von besonderem Wert.