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Verfahren zur Herstellung von hochmolekularen Kohlenhydratäthern In
dem Patent 693 o3o ist ein Verfahren zur Herstellung von hochmolekularen Kohlenhydratäthern,
die im Alkylrest eine Sulfogruppe enthalten, geschützt. Gemäß diesem Verfahren werden
Alkaliverbindungen von Kohlenhydraten, insbesondere Alkalicellulose, mit Salzen
von Olefinsulfosäuren zur Umsetzung gebracht.
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.Es ist gefunden worden, daß man diese Umsetzung besonders vorteilhaft
so -durchführen kann, daß man die hochmolekularen Kohlenhydrate mit alkalihaltigen
Lösungen von Olefinsulfonaten, insbesondere Salzen von a,, ß=ungesättigten Olefinsulfosäuren,
wie Äthensulfosäure, tränkt, gegebenenfalls abpreßt und die Umsetzung unter mäßigem
Erwärmen vor sich gehen läßt. Das neue Verfahren ist besonders einfach, in einem
Arbeitsgang durchführbar und bedarf vor allen Dingen keiner teuren Apparaturen,
wie Knetapparaten und ähnlichen Mischvorrichtungen. Man kann beispielsweise mit
Cellulose in der Art arbeiten, daß man trockene handelsübliche Pappen von Sulfit6ellulose
in eine aus Natronlauge und Äthensulfonatlösungen bereitete Mischung taucht, nach
gleichmäßiger Durchfeuchtung abpreßt und die abgepreßte Pappe erwärmt. Im allgemeinen
läßt man etwa 0,5 bis i Mol Olefinsulfonat ,auf i Mol Cellulose (CEHlo05)
einwirken. Man erhält dann wasserlösliche Umsetzungsprodukte. Sind alkalilöslic'he
Produkte erwünscht, so kommt man mit weniger Olefmsulfonat aus. Sollen die Produkte
dagegen auch bei Gegenwart von Säure in Wasser löslich sein, so muß man ziemlich
viel Olefinsulfönat anwenden. Die ausgepreßte Lauge kann gegebenenfalls nach Konzentrieren
durch Hinzufügen von Sulfonat und Natriumhydroxyd zum Tauchen neuer Cellulose verwendet
werden. Die Haltbarkeit
der Laugen kann durch Zusatz bekannter Polymerisationsverzögerer,
wie Hydrochinon, günstig beeinflußt werden.
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An Stelle der hochmolekularen - Kohlen-
hydrate kann man auch ihre Derivate,A N@f |
Äther, in der beschriebenen Weise zur |
setzurig bringen. Man kann ferner nach des: Umsetzung der Kohlenhydrate mit den
OIefin-. sulfonaten die erhaltenen Produkte noch weiteren Umsetzungen unterwerfen,
wobei es nicht erforderlich ist, die Athersulfonate zunächst zu isolieren. So gelangt
man beispielsweise zu wertvollen Produkten, wenn man Cellulose in der oben beschriebenen
Weise mit einer alkalischen Lösung von Natriumäthensulfonat umsetzt und nach Beendigung
der Reaktion noch weitere Alkylie-. rungsmittel, wie Chlormethyl, Chloräthyl, Äthylenoxyd,
Chloressigsäure u. dgl., einwirken läßt.
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Die erhaltenen Produkte sind vielseitiger Anwendung fähig, wie dies
im Hauptpatent näher ausgeführt ist.
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Beispiele i. Man mischt unter Kühlung 6o Raumteile Natronlauge vorn
spez. Gewicht 441 mit q.o Raumteilen einer Lösung, die im Liter 6509 äthensulfosaures
Natrium enthält. In das Gemisch wird bei etwa 15° Sulfitcellulose in Pappenform
getaucht. Nach 2 Stunden wird die getauchte Masse mittels einer hydraulischen Presse
auf das 3,5fache Gewicht der eingesetzten Rohpappen abgepreßt. Die Masse wird nun
auf 6o° erhitzt und 24 Stunden bei dieser Temperatur gehalten. Man kann auch bei
beträchtlich niedrigerer oder höherer Temperatur arbeiten. Die Reaktionsdauer wird
darmentsprechend länger oder kürzer. Wenn man bei q.o° arbeitet, dauert die Reaktion
beispielsweise etwa ¢o Stunden.
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Das Reaktionsprodukt löst sich in Wasser zu :einer viscosen Lösung,
die auch beim Ansäuern oder Erhitzen nicht ausflockt. Zur Isolierung des Umsetzungsproduktes
vermischt man die erhaltene Masse mit etwa 75%igem Methanol, filtriert, wäscht mit
75o;oigem Methanol aus, wobei zur Neutralisation von Alkaliresten etwas Säure zugesetzt
werden kann, und trocknet. Das erhaltene faserige Produkt löst sich klar in Wasser.
Die Lösung :eignet sich gut für die Herstellung von .ppreturen und Verdickungen.
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2. i o kg eines in Flockenform vorliegenden Cellulosemethyläthers,
der auf je ¢ Glucosereste eine Methylgruppe enthält, werden bei Zimmertemperatur
in einer geeigneten Mischapparatur mit 28 kg einer aus 65o Raumteilen Natronlauge
vom spez. Gewicht 1,¢1 und 35o Raumteilen einer 65volumprozentigen wäßrigen N.atriumäthensulfonatlösung
unter Kühlung bereiteten Lösung vermischt. Nachdem gleichmäßige Mischung eingetreten
ist, wird das äußerlich fast trocken erscheinende Gemisch ohne weitere mechanische
Behandlung 2¢ Stunden bei 6o° gehalten. Das Umsietzungsprodukt ist im Gegensatz
zu dem lediglich in Alkalil.augen löslichen Ausgangsmaterial in Wasser, und zwar
sogar in Gegenwart von Säuren, löslich. Die wäßrige Lösung flockt beim Erhitzen
nicht aus. Die Aufarbeitung des Reaktionsgemisches kann mit 8oo/oigem Methanol in
ähnlicher Weise, wie in Beispiel i beschrieben; erfolgen.
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3. Man arbeitet wie in Beispiel i. Nachdem durch Erhitzen der mit
Äthensulfonat getränkten Pappen auf 6o° die Umsetzung von Cellulose mit Äthensulfonat
durchgeführt ist, bringt man bei 70° 1 Mol Äthylenoxyd zur Einwirkung, was beispielsweise
in der im Patent 363 192 beschriebenen Weise geschehen kann. Das erhaltene Produkt
gibt viscosewäßrige Lösungen, die bei saurer Reaktion beständig sind und in der
Hitze nicht ausflocken.