DE847895C - Verfahren zur Herstellung von Metallsalzen organischer Sulfonsaeuren - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Metallsalzen organischer Sulfonsäuren

  Wenn man Metallsalze organischer Sttlfonsiitiren

  in üblicher Weise durch Zugalte voti Metallsalzen

  anderer Säuren zu Lösungen von Alkalisalzen der

  Sulfons;iuren bereitet, enthält das gewünschte Salz

  das bei dieser doppelten Umsetzung entstandene

  :'@lkalisalz <fier anderen Säure. Utn es abzutrennen,

  kann man eine Dialyse vornehmen, vorausgesetzt,

  tlaß das sulfitiisaure Salz nicht in molekularer ``er-

  tcilung, sondern in kolloidem Zustand vorliegt, was

  im allgemeinen erst bei den höheren Vertretern der

  lall ist. Diese Abtreiiiiuiigsart des beigemengten

  Salzes ist zeitraubend und finit Verlusten an <lein zti

  @e@@ intirtuleti sttlf@@iisattreit Salz @erliunden.

  Bei niedriger molekularen Sulfonaten läßt sich

  die Abtrennung durch Dialyse überhaupt nicht aus-

  führen. Hier inull man die Trennung mit anderen

  Mitteln, z. B. finit Lösungsmitteln, bewirken. Solche

  Verfahren sind jedoch tiniständlich und kostspielig.

  Es wurde ntin gefunden, daß man D4etallsalze

  organischer Stilfonsäuren in einfacher Weise mit

  sehr guten Ausbeuten frei von den nebenbei ent-

  stehenden Salzen derAlkalimetalle, desAmmotiitiins

  oder von Aminen gewinnen kann, wenn man die

  t'mäctztiiig in niciitwäßrigen Lösungsmitteln vor-

  nimmt, worin die Salze der Alkalimetalle usw. nicht

  löslich sitiil. Als solche Lösungsmittel eignen sich

  insbesondere flüssige oder niedrigschmelzende Alkohole, und zwar aliphatische, cvcloaliphatische und aromatische, z. B. Äthylalkohol, Propylalkohol. Isopropylalkoliol die verschiedenen Butylalkoltole, Cyclohexanol Benzylalkohol und andere, auch mehrwertige Alkohole, z. B, Glykole, Glvcerin und Cvclohexandiol, gegebenenfalls iin Gemisch mit Itohlenwasserstoffen. Daher können z. B. solche Alkohole angewandt werden, die von der Herstellung noch eine Beimischung von Kolilenwasserstoffen enthalten. Alkohole dieser Art entstehen z. B. bei der Einwirkung von Wasserstoff auf Kohlenoxyd unter gewöhnlichem oder mäßig erhöhtem Druck bei milden, z. B. unter 25o° liegenden Temperaturen, in Gegenwart von Katalysatoren, vor allem Eisenkatalysatoren. -,Man kann die Lösungsmittel für sich oder in Mischung miteinander vertuenden.
• Die als Ausgangsstoffe dienenden organischen Sulfonate der Alkalimetalle, des Ammoniums oder von Aminen können auf beliebige \Veise hergestellt werden. Beispielsweise können aliphatische oder cycloaliphatische Sulfonate gewonnen werden, indem inan aliphatische oder cvcloaliphatlsche Kohlenwasserstoffe in bekannter Weise mit Schwefeldioxyd und Chlor behandelt und die dabei entstandenen Sulfochloride mit Alkali oder Amnioniak hzw. einem Amin umsetzt (vgl. z. B. deutsche Patentschrift 715 ;.17).
• Man kann das Verfahren bei gewöhnlicher oder mäßig erhöhter Temperatur ausführen; zweckmäßig arbeitet man jedoch bei erhöhter Temperatur, in-(lern man das Umsetzungsgemisch, vorzugsweise unter Rückflußkühlung, einige Zeit zum Sieden erhitzt. Man kann gewöhnlichen oder erhöhten Druck anwenden.
• Um eine möglichst vollständige Ausscheidung des entstehenden Salzes der Alkalimetalle usw. zu erzielen, ist bei der Umsetzung unter Ausschluß von Wasser zu arbeiten. Es empfiehlt sich daher auch, die als Umsetzungsteilnehmer in Betracht kommenden Salze, wie Calciutnchlorid, Aluminittinclilorid usw., in wasserfreier Form zu verwenden.
• Die Umsetzung ist in verhältnismäßig sehr kurzer Zeit beendet. Man erhält dabei ehre Lösung des betreffenden organischen stilfonsauren Metallsalzes in dem angewandten Lösungsmittel und als Bodenkörper das bei der Umsetzung entstandene Salz eines Alkalimetalls usw.
• Wenn man bei der obenerwähnten Sulfochlorierung von nicht aromatischen Kohlenwasserstoffen die Einwirkung voll Schwefeldioxyd und Halogen so lange vor sich gehen läßt, bis kein unveränderter Kohlenwasserstoff mehr vorliegt, entsteht ein Gemisch voll 1NIono- mit Polysulfolialogeniden, das bei der Verseifung mit Alkali ein Gemisch voll mono-, di- und tristilforisaurem Alkali usw. liefert. Wenn ein solches Gemisch als Ausgangsstoff für das vorliegende Verfahren herangezogen wird, bleiben nur die iL\lonosulfonate in Lösung, während sich die in (lern organischen Lösungsmittel schwer löslichen Di- und Trisulfonate mit dem entstehenden Salz eines Alkalimetalls usw. zusammen ausscheiden. Zur Aufarbeitung des Umsetzungsgemisches trennt

  man den Bodenkörper all arid entfernt aus der Lö-

  sung das Lösungsmittel, z. B. durch Destillation

  unter gewöhnlichem oder erniedrigtem Druck. Hat

  man als Lösungsmittel höhersiedende Verbindungen

  angewandt, so kann ntan <las organische sulfonsaure

  Salz auch dadurch gewinnen, claß man die Lösung

  einer Wasserdampfdestillation, vorzugsweise unter

  vermindertem Druck, unterwirft.

  Eilt besonders zweckmäßiges Verfahren zur Ge-

  winnurig der gewünschten Salze besteht darin, daß

  man die einzudampfenden Lösungen einmal eine

  geheizte Strecke durchströmen läßt, wobei man die

  Verweilzeiten und Temperaturen so bemißt, daß

  noch ein Teil des Lösungsmittels im Sulfonat ver-

  bleibt. Das Sulfonat wird darin als plastische Masse

  erhalten, die durch weitere Trocknung auf einem

  Walzentrockner vom anhaftenden Lösungsmittel be-

  freit wird. Man erhält hierbei die stilfotisauren

  1LIetallsalze je nach der Stärke des Trocknelis als

  Paste oder als Pulver.

  Hat man als Ausgangsstoffe Gemische von mono-,

  d1- und trisulfonsauren Alkalien verwendet, so

  gehen die Di- und Tristilfonate, wie oben bereits

  erwähnt, mit den Alkalisalzen in den Bodenkörper.

  Aus diesem kann inan die Di- und Trisulfonate ge-

  winnen, indem man sie mit einem nur sie, aber nicht

  die Alkalisalze lösenden Lösungsmittel herauslöst:

  hierfür kann vorzu gsweise Methanol angewandt

  «-erden.

  Aus der amerikanischen Patentschrift 2 236 51,5

  ist ein Verfahren bekannt, hei dem man Salze

  organischer Sulfonsäuren mit wäßrigen Lösungen

  von Salzen anderer l-ätii-eil umsalzt, wobei man die

  anderen Säuren und die Kationen so wählt, daß in

  Wasser nicht oder schwer lösliche Niedcrschlägeent-

  stehen, und die wä ßrigen Lösungen der sulfonsauren

  Salze von dem Niederschlag abtrennt. Man ver-

  wendet z. B. zur . Reinigung von Kaliumlaurvl-

  sulfonat einen Zusatz voll weinsaurem Äthanolainin,

  wobei Kaliumtartrat ausfällt und eine vväßrige Lö-

  sung von laurN-lsulfonsatirem Äthartolamin entsteht,

  die dann eingedampft werden maß. Von diesem

  Verfahren unterscheidet sich das vorliegende da-

  durch, daß man mit nichtwäßrigen Lösungsmitteln

  arbeitet. -Man hat dabei dorr Vorteil daß ein Zusatz

  kostspieliger f-lilfsstoffe, wie Weinsäure, überflüssig

  ist. -Man erhält beim vorliegenden Verfahren leicht

  voll den Ballastsalzen filtrierbare Lösungen der

  sulfonsauren Salze in organischen Lösungsmitteln,

  aus denen man die L(*>stingstirittel ohne weiteres

  durch Eindampfen wiedergewinnen kann, wobei die

  reinen stilfotrsauren Salze hititerbleiben. Bei dem

  bekannten Verfahren ergibt sich die zusätzliche

  Schwierigkeit, daß die dort erhaltenen wäßrigen

  Sulfonatlösungen beim Eindampfen stark schäumen.

  Beim vorliegenden Verfahren treten keine solche

  Schwierigkeiten auf.

  Beisl-)iel t

  Man läßt eine Mischung voll 3ooGewichtsteilen

  eines nach <lein I'atellt ; 15 717 gewonnenelt Na-

  tritilnnionostilfonats 111 3000 katiinteileil Isopropyl-

  alkultul iii (-igle erw:irinte :'ltifsclilämmung von

  56 "heilen wasserfreiem Calciumchlorid in

  tooo haumteilen lsopropylalkohol fließen. Die

  Misclitnig wird t Stunde lang unter kräftigem

  hültren gekocht: dabei fällt (las sich bildende

  Natriumchluri(1 aus. Nach dem Filtrieren wird der

  I#opropykill;@(liul alldestilliert. \latl erhält hierbei

  (las Calc innistilf(»lat in 99%iger Ausbeute als

  weißes Pulver.

  Beispiel z

  -.Man bringt 3oo Gew iclitsteile des in Beispiel r

  att,@ewan<lten \ atriuninionosulfonats nach Zusatz

  vMi -u001\':tttillteilet) 11-I'r01)ylall<ohol zu einerAuf-

  >c lll:innnung voll ; o G(-w-lchtstellen wasserfreiem

  l;aritinichlurid in ioooRaumteilen lsopropylalkohol.

  1)ic I.*isung wird 3 Stunden lang unter Rühren ge-

  kocht. Nach (lein AMltrieren des ausgefallenen

  N;ttritiniclil((ri(ls wird der Alkohol durch Destil-

  lation w-ie(lergew@nnen. Der Rückstand wird unter

  vcrniin(lerteni Druck getrocknet; dahei kann der

  anhaftende Alkohol gewonnen werden. -Man erhält

  finit o,'#"'n :\u:l>cute das I @ai-itinisttlfunat als hellgelbes

  Pulver.

  Beisl)iel 3

  300 (@ewirlitsteilc de, in Beispiel i angewandten

  Natriumin (»lusulfunats werden mit 3ooo Raum-

  teilen i*#tli.tiiul verrührt. Die -.Mischung läßt man in

  eilte lieil.le AufschEtlitnung von 5o Teilen w-asser-

  freien l \I:igiicsitimclilorid itl 3000 Raumteilen

  Ädtatiol cintlielieii. Nach dein Zusatz der 'Natriutn-

  sLilf((ii:ttl(*'(stiiig \ir(1 die Mischung noch i Stunde

  lall- miter I@üliren erhitzt. Nach dein Erkalten wird

  (las ausgefallene \atritinichlorid abtiltriert und der

  Alkolit)l durch 1)estillatiun wiedergewonnen. Man

  erli:ilt Bierbei (las \lagiiesititiistilfoiiat als Rück-

  stand finit ()()"/o Ausbeute in Form eines weißen

  Pulvers.

  13ei spiel :f

  Matt Ulat rill l@emiäch von 3oo GeNvichtsteilen des

  in 13eispicl t angewandten N atriuininotiosulfotiats

  mit 3500 h:tumteileil ii-Btitylalkoliol langsam in

  eilte lieil.le _\ufschlillitliutig voll 56 Gewichtsteilen

  wasserfreieinl alcitiniclilorid in2oooTeilen n-Butyl-

  alk(tli(tl eiiitliel.#eii. Die Mischung wird 3 Stunden

  lall;- unter l:r"ftigem l#,'iiliren erhitzt und nach dein

  Urhalten wie in (lull vorstehenden Beispielen be-

  liattcieIt. Pur .'\11:uh()1 wii-(1 wiedergewonnen; tnan

  erll:ilt tnit ()@".oiger _\usl(ettte (las Calchinistilfonat

  als weil.les I'ulvcr.

  Beispiel 5

  300 Gewichtsteile des itl Beisl)iel i angewandten

  Natrituiini()n()stilfonats werden finit einem Ge-

  nliscl1 vOtt 30001@aumteilcn n-Propylalkohol und

  3()()u hauniteilen I@etiz0l versetzt. Diese Flüssigkeit

  l:il.lt inan Luigsain in eine entsprechend hergestellte

  I.iisutig \O»1 5t@ Teilrii tv:isserfreieiii Calciumchlorid

  eititliel.9rn, I las licniiscll wil-(1 = Stunden lang bis

  tunt @ie(leti erhitzt und itacli (lein Urkalten filtriert.

  Nach dem Abdestillieren des Alkohol-Benzol-Gemisches erhält mau mit 99%iger Ausbeute rein weißes Calcitimsulfonat.
• Beispiel 6 163 Gewichtsteile des in Beispiel i angewandten atriumnionosulfonats, das 5,6% \ atriunichlorid enthält, «-erden in goo Raumteilen n-Propatiol aufgeschlämmt und mit .19 Gewichtsteilen go%igein Cerchlorid unter Rückfloß und Rühren erwärmt. Aus der erkalteten Lösung wird das ausgeschiedene Natriumclilorid abfiltriert. Durch Eindampfen erhält man mit 99%iger Ausbeute das trockene Cerstilfonat.
• Beispiel 158 Gewichtsteile des Ammoniumsalzes der Stilfonsäure, deren N atriuinsalz in Beispiel i angewandt wurde, werdenin jooGewichtsteileneinesGeinisches von n- und iso-Propylalkohol aufgeschlämmt; diese Aufschlätniming wird mit einer Lösung von =t Gewichtsteilen wasserfreiem Alumitiititnclilorid in 6oo Raumteilen n-Propylalkohol versetzt. Das Lösungsmittelgemisch erhält man i Stunde lang unter kräftigem Rühren im Sieden. Nach dein Erkalten wird das ausgeschiedene Animoniumchlorid abfiltriert und das Filtrat eingedampft. Man erhält hierbei (las Aluminiumsulfonat mit 95%iger Ausbeute als gelbes, in Wasser sehr schwer lösliches Pulver.
• Beispiel 8 . 16o Gewichtsteile eines Gemisches, (las 95% des Natrititnsalres einer höliermolekularen AlkyIsulfonsäure und 5 % \ atriumsalze höherniolekularer :@lkylpolysulfonsäuren ähnlicher Molekülgröße enthält, und z4 Gewichtsteile Magnesiumclilorid werden in 7oo Gewichtsteilen Aceton unter Rühren - Stunden lang unter Rückflußkühlung gekocht. Das ausgeschiedene Natriumchlorid wird abtiltriert und (las Filtrat eingedampft. 'Man erhält das llagnesitinisulfonat als weißes Pulver in 99%iger Ausbeute. Beispiel 9 i6oGew-iclitsteile eines Gemisches der in Beispiel angewandten Art und Zusammensetzung und 4o Getvichtsteile Bervlliumchlorid werden in Noo Gewichtsteilen n-Btttvlalkohol unter starkem Rühren unter Rückfloß erhitzt. Nach dem Erkalten der Lösung wird (las Natriumchlorid abhltriert und der Alkohol durch Destillation wiedergewonnen. Die Ausbeute ist 98%ig. Man erhält das Hervlliunistilfotiat als weißes Pulver.
• Beispiel io Zu t43.6 Gew-iclitsteilen des Benzylaminsalzes einer höherinolekularen Alkylsulfonsäure werden unter Rühren goo Raumteile n-Propylalkohol und 30,4 Gewichtsteile 94%iges Calciunichlorid zugesetzt. I)ie Mischung wird 3 Stunden lang erwärmt und dann bis zur Hälfte eingedampft. Hierbei Scheidet sich das Benzvlaminchlerhydrat vollständig aus. Nach <lern Filtrieren und dem Abtreiben des Alkohols erhält man ein weißes, pulveriges Caleiumsul fonat.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Metallsalzen organischer Stilfonsätiren, dadurch gekennzeich- riet, daß man Alkali-, .luimoiiitini- oder- Aniin- salze organischer Sulfonsäuren finit Salzen anderer lUetalle und anderer Säuren in Gegen- wart von nichtwäßrigenLöstingsinitteln umsetzt. die die Alkali-, Annnomuni- oder Arninsalze dieser anderen Säuren nicht lösen. Angezogene Druckschriften: LJSA.-Patentschrift \i-. 2 -36 5 t 5.