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ftbfchemie Aktiengesellschaft Oherhaus en-Holt en, den 4. Dezember 1941

Oberhausen-Holten

Pat.-Ab t. Ham/Am
R 513

Betr. : Anmeldung R J.D7 858 IVd/12 ο

Verfahren zur Herstellung hochmolekularer Fettsäuren durch Oxydation entsprechender praktisch vollständig gesättigter aliphatischer Kohlenwasserstoffe

Es ist bereits bekannt, hochmolekulare Fettsäuren durch Oxydation von gesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoffen zu erzeugen. Derartige Sauerstoffanlagerungen werden beispielsweise mit Hilfe von Luft, Sauerstoff, Ozon, Stickoxyden oder anderen sauerstoffabgebenden Verbindungen ausgeführt. Auch durch elektrolytische Sauerstoffeinwirkung können Paraffinkohlenwasaerstoffe in die entsprechenden Fettsäuren übergeführt werden.

Zur Herstellung dieser Fettsäuren finden vornehmlich Braunkohlenparaffine oder Erdölparaffine Verwendung, die weitgehend aus stark verzweigten, niedrig schmelzenden und praktisch gesättigten Kohlenwasserstoffen bestehen. Hierbei sind im Ausgangsmaterial neben Kohlenwasserstoffen meist noch geringe Mengen von sauerstoffhaltigen Verbindungen und Estern enthalten, welche die Sauerstoffanlagerung wesentlich erleichtern. Bei der technischen Ausführung der Paraffinoxydation arbeitet man in den meisten Fällen mit Sauerstoff oder Luft, gegebenenfalls unter Mitverwendung geeigneter Katalysatoren, wie z.B. Metalloxyden oder -Salzen.

Es wurde nun gefunden, dass man hochmolekulare synthetische Paraffine, d.h. hochschmelzende gesättigte Kohlenwasserstoffe, die auf dem Wege der Kohlenoxydhydrierung gewonnen wurden, durch Chromsalzlösungen mit guter Ausbeute in wertvolle Fettsäure-Gemische überführen kann.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, rohes oder gebleichtes Montanwachs mit mineralsäurehaltigen Alkalibich.romatlösungen zu oxydieren, wobei die vorhandene Mineralsäure etwa 30 - 70 folg und die Bichromatmenge so gross ist, dass mindestens 25 Teile Sauerstoff mit 100 Teilen des zu bleichenden Montanwachses in Reaktion treten. Die Temperatur während der

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Reaktion soll sich auf 100 - 125 belaufen. Bei dieser Oxydation werden vorwiegend die im Montanwachs vorhandenen Ester verseift und die Alkohole oxydiert.

Es war sehr überraschend, dass das erfindungsgemäss zu verwendende praktisch gesättigte Kohlenwasserstoff-Ausgangsmaterial von gleich oder ähnlichen ziusainmenge setzt en Bichromatschwefelsäure-Lösungen in glatter Weise oxydiert wird. Wiederholt man die Behandlung mit Alkalibichromatschwefelsäure mehrfach, wobei ähnlich wie beim Montanwachs in flüssiger Phase bei Temperaturen gearbeitet wird, die oberhalb des Schmelzpunktes der infrage kommenden Paraffine liefen, so erhält man Fettsäuregemische, die den Oxydationsprodukten des Montanwachses weitgehend ähnlich sind und sich gut auf Wachsemulsionen verarbeiten lassen. Die Zeitdauer der Reaktion ricntet sich nach der verwendeten Reaktionstemperatur, die auch den Verbrauch an Alkalibichromat bestimmt. Im allgemeinen kann man bei Temperaturen von ungefähr 115 - 130° mit Reaktionszeiten von 3-6 Stunden rechnen. Zur Erzielung einer ausreichenden Oxydation ist eine mindestens viermalige Behandlung notwendig. Die verwendeten Chromsalze enthalten sechswertiges Chrom, das beim Oxydationsvorgang in die dreiwertige Form übergeht. Die entstehende Chromsulfat-Lösung wird in an sich bekannter Weise_; z.B. auf elektrolytischem Wege in Bichromat zurückverwandelt.

Besonders gut geeignet sind synthetische Kohlenoxydhydrierungs-Hartparaffine, die bei 95°/5 und darüber schmelzen, üuch Safelparaffine der Kohlenoxyd-Hydrierung mit einem Schmelzpunkt von annähernd 52 - 60⁰^J lassen sich in befriedigender Weise auf ähnlich geartete Fettsäuren verarbeiten.

Anhand der nachfolgenden Ausführungsbeispiele möge das Verfahren näher erläutert werden.

Ausführungsbeispiel 1:

Es wurden 200 g unraffiniertes Hartparaffin (Weutralisationszahl = 0,1, Verseifungszahl = 0,2), das auf dem Wege der Kohlenoxyd-Hydrierung gewonnen war und einen Schmelzpunkt von 95°/ besass_; mit 2 500 g 55 $-iger Schwefelsäure, in welcher 250 g Natriumbichromat gelöst waren, unter Rühren auf 125⁰J? erhitzt. Nach einer Reaktionsdauer von etwa 4 Stunden war der insgesamt zur Oxydation verfügbare Sauerstoff ver-

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braucht und daa sechawertige in dreiwertiges Chrom übergeführt. Die verbrauchte Chromschwefelsäurelösung wurde von der Paraffinmasse abgetrennt und die letztere unter gleichen Bedingungen mit frischer Ghromschwefelsäure behandelt. Nach viermaliger Oxydation und anschliessender Reinigung erhielt man ein Produkt, dessgn Neutralisationszahl sich auf 32 belief, während die ahl zu 30 festgestellt wurde. Hieraus errechnet sich ein esterfreier Fettsäuregehalt von etwa 34 $, wobei der Rest aus Paraffinen bestand. Die Ausbeute an oxydiertem Paraffin belief sich auf 150 g, während die übrigen Kohlenwasserstoffe in gasförmige oder wasserlösliche Oxydationsprodukte übergeführt wurden.

Ausführungsbeispiel 2:

Man vermischte 200i^Dafelparaffin, das auf dem Wege der Kohlenoxyd-Hydrierung gewonnen war, unter lebhaftem Rühren mit einer Lösung von 300 g Natriumbichromat in 2 500 g 40$iger Schwefelsäure. Die Behandlungstemperatur wurde auf 110°j2f gehalten. Nach 8 Stunden war der verfügbare Sauerstoff des Natriumbichromats vollständig verbraucht. Das Natriumsulfat-Chromsäure-Gremiscli wurde abgegossen und mit frischer Lösung die gleiche Behandlung wiederholt. Nach fünfmaliger Oxydation erhielt man ein esterfreies Produkt, das eine Neutralisationszahl von 34 und eine Yerseifungszahl von ebenfalls 34 aufwies. Die Ausbeute an oxydiertem Tafelparaffin belief sich auf 148 g.

Anstelle von Natriumbichromat kann das Verfahren mit Ammonium- oder Laliumbichromat ausgeführt werden. Die erhaltenen Fettsäuregemische sind praktisch esterfrei und, wie bereits erwähnt, in überraschend guter Weise zur Herstellung von Bohnermassen, Poliermassen und Scliuhleder-Pflegemitteln geeignet.

Claims

Patentanspruch

Verfahren zur Herstellung hochmolekularer Fettsäuren durch Oxydation entsprechender, praktisch vollständig gesättigter, aliphatischer Kohlenwasserstoffe, die auf dem Wege der Kohlenoxydhydrierung gewonnen worden sind, bei über ihrem Schmelzpunkt liegenden !Temperaturen mit Hilfe sauerstoffab-

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gebender Oxydationsmittel, dadurch gekennzeichnet , dass man derartige Paraffine, insbesondere Hartparaffine, mindestens viermal hintereinander in der für entsprechende Oxydationen von Montanwachs an sich bekannten V/eise mit schwefelsauren Alkallbichromatlösungen behandelt und das hierbei entstehende Umsetzungsgeiiiisch in an sich bekannter Weise aufarbeitet.

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Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstands vom Stand der Tedinik sind im Erteilungsverfahren

folgende Druckschriften*)

art in Betracht gezogen worden.

*) Niditzutreffendes ist zu streichen