DE903814C

DE903814C - Process for the manufacture of sulphonation products

Info

Publication number: DE903814C
Application number: DEF3911D
Authority: DE
Inventors: Dr Gerhard Cramer; Dr Kurt Schimmelschmidt
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1941-06-01
Filing date: 1941-06-01
Publication date: 1954-02-11

Description

Verfahren zur Herstellung von Sulfonierungserzeugnissen Gegenstand,des Patents 735 o96 ist ein Verfahren zur Herstellung von Sulfonsäuren, wobei man auf gesättigte, nichtaromatische Kohlenwasserstoffe gleichzeitig Schwefeldioxyd und Sauerstoff unter Belichtung mit photoaktiven. Strahlen einwirken läßt und gegebenenfalls die durch Bestrahlung eingeleitete Umsetzung im Dunkeln weiterführt.Process for the production of sulphonation products Subject, des Patent 735,096 is a process for the preparation of sulfonic acids, whereby one on saturated, non-aromatic hydrocarbons at the same time sulfur dioxide and Oxygen under exposure to photoactive. Let rays act and if necessary continues the conversion initiated by irradiation in the dark.

Es wurde gefunden, daß man ebenfalls Sulfonierungserzeugnisse erhält, wenn man auf gesättigte, nichtaromatische Halogenkohlenwas.serstoffe gleichzeitig Schwefeldioxyd und Sauerstoff unter Belichtung mit photoaktiven Strahlen einwirken läßt.It has been found that sulphonation products are also obtained, if you look at saturated, non-aromatic halogenated hydrocarbons at the same time Effect sulfur dioxide and oxygen under exposure to photoactive rays leaves.

Als Ausgangsstoffe für das vorliegende Verfahren kommen Halogenkohlenwasserstoffe der aliphatischen und cycloaliphatischen Reihe in Frage, die sich beispielsweise von den Kohlenwasser stoffen ableiten können, die im Patent 735 096 genannt sind.The starting materials for the present process are halogenated hydrocarbons of the aliphatic and cycloaliphatic series, which can be derived, for example, from the hydrocarbons mentioned in patent 735,096 .

Die Umsetzung der Ausgangsstoffe mit Schwefeldioxyd. und Sauerstoff unter Belichtung führt mann so durch, da.ß man für eine möglichst homogene Mischung der Gase mit den Ausgangsstoffen sorgt. Bei der Verwendung von flüssigen Ausgangsstoffen bzw. Lösungen von gasförmigen, flüssigen oder festen Ausgangsstoffen in geeigneten Lösungsmitteln führt man durch bekannte Maßnahmen, z. B. Eindüsen, eine feine Verteilung der Reaktionsgase herbei. Das Verhältnis von Schwefeldioxyd zu Sauerstoff ist nicht an die molaren Mengen gebunden; zweckmäßig hat sich ein Überschuß an Schwefeldioxyd erwiesen, der aus den Abgasen durch geeignete Maßnahmen wiedergewonnen werden kann. Die Umsetzung wird durch photoaktives Licht einsgeleitet urnd in Ganggehalten. Als Lichtquellen kommen in erster Linie Hochdruck-Quecksilberdampflampen .aus Quarz in Frage. In technischen Apparaturen ordnet man die Lichtquellen vor entsprechend durchlässigen Fenstern in den Umsetzungsgefäßen oder als Tauchlampen zentral oder radial in den Umsetzungsräumen an. Die bei der Umsetzung entstehende Wärme führt man durch Kühlung.ab; zweckmäßig hält mian eine Temperatur von 15 bis 30° aufrecht. Die Reaktionsgeschwindigkeit ist in der Regel bei Ausgangsstoffen mit verzweigten Kohlenwasserstoffresten kleiner als bei solchen mit .unverzweigten.The implementation of the starting materials with sulfur dioxide. and oxygen Under exposure one carries out so that one for a homogeneous mixture as possible the gases with the starting materials. When using liquid raw materials or solutions of gaseous, liquid or solid starting materials in suitable Solvents are carried out by known measures, e.g. B. Injections, a fine distribution of the reaction gases. The ratio of sulfur dioxide to oxygen is not bound to the molar amounts; An excess of sulfur dioxide has proven expedient proven, which can be recovered from the exhaust gases by suitable measures can. The implementation is initiated and kept going by photoactive light. as Light sources are primarily high-pressure mercury vapor lamps made from quartz in question. The light sources are arranged accordingly in technical equipment permeable windows in the reaction vessels or as diving lamps centrally or radially in the implementation areas. The heat generated during the implementation leads one by cooling.ab; it is expedient to maintain a temperature of 15 to 30 °. The reaction rate is usually branched for starting materials Hydrocarbon residues are smaller than those with unbranched ones.

Die bei dem Verfahren entstehenden Sulfonierun:gserzeugnisse scheiden sich je nach Art der angewandten Ausgangsstoffe entweder ganz oder zum Teil in Form von Ölen ab, oder sie bleiben in den Ausgangsstoffen gelöst. Im letzten Falle können sie durch Extraktion mit geeigneten, in den Ausgangsstoffen unlöslichen Lösungsmitteln, z. B. Wasser oder Methylalkohol, abgetrennt werden; durch Einengen der Extrakte erhält man die Sulfonierungserzeugnisse in konzentrierter Form, bei Verwendung vcn Ausgangsstoffen, die einen höheren Kohlenwasserstoffrest enthalten, kann es zweckmäßig sein, die Sulfonierungserzeugnisse durch kontinuierliche Extraktion, beispielsweise mit einem Gemisch von Methylalkohol und Wasser, fortlaufend aus dem Umsetzungsraum zu entfernen, um unerwünschte Nebenreaktionen zu vermeiden. Durch Neutralisation mit Alkalien und gegebenenfalls Abtrennung der nicht umgesetzten Ausgangsstoffe nach bekannten Verfahren erhält man die Salze von vorwiegend Monosulfonierungsprodukten im Gemisch mit Salzen von Disulfonierungsprodukten und etwas Alkalisulfat.Separate the sulphonation products resulting from the process depending on the type of raw materials used, either completely or partially in form from oils, or they remain dissolved in the starting materials. In the latter case, you can by extraction with suitable solvents that are insoluble in the starting materials, z. B. water or methyl alcohol, are separated; by concentrating the extracts the sulfonation products are obtained in concentrated form when using Starting materials which contain a higher hydrocarbon radical can be useful be the sulfonation products by continuous extraction, for example with a mixture of methyl alcohol and water, continuously from the reaction room to remove in order to avoid undesirable side reactions. By neutralization with alkalis and, if necessary, separation of the unreacted starting materials the salts of predominantly monosulfonation products are obtained by known processes in a mixture with salts of disulphonation products and some alkali sulphate.

Die nach dem Verfahren erhältlichen Stoffe können technisch vielseitig Verwendung finden. Beispiele r. In einem Quarzgefäß, das mit einer Hoch@druck-Quecksilberdampflampe aus Quarz bestrahlt wird, werden 5ooGewichtsteile r-Chl-or-n-hutan mit einem Gemisch von 170 ooo Volumteilen Schwefeldioxyd und 125 ooo Volumteilen Sauerstoff innerhalb 81/a Stunden begast. Es scheiden sich 15 Gewichtsteile eines im Umsetzungsgemisch unlöslichen Öles ab, :das nach entsprechender Aufarbeitüng ein Gemisch von 4 Gewichtsteilen Natriumsulfat und 1a Gewichtsteilen Natriumsalzen von Chlorbutansulfonsäuren ergibt. Aus der Butylchloridschicht wird nach dem Abblasen des Butylchlorids mit Wasserdumpf eine Lösung erhalten, die nach der Neutralisation 47 Gewichtsteile Natriumsalze ergibt. Dieses Salzgemisch enthält neben 23% anorganischen Bestandteilen, in der Hauptsache Natriumsulfat und etwas Kochsalz, etwa 63 % chlo-rbutansulfonsaures Natrium.The substances obtainable by the process can be technically versatile Find use. Examples r. In a quartz vessel with a high pressure mercury vapor lamp is irradiated from quartz, 500 parts by weight of r-Chl-or-n-hutan with a mixture of 170,000 parts by volume of sulfur dioxide and 125,000 parts by volume of oxygen within 81 / a hours fumigated. 15 parts by weight of one separate in the reaction mixture insoluble oil: after appropriate work-up, a mixture of 4 parts by weight Sodium sulfate and 1a parts by weight of sodium salts of chlorobutanesulfonic acids results. After the butyl chloride has been blown off, the butyl chloride layer becomes water vapor obtained a solution which, after neutralization, 47 parts by weight of sodium salts results. This salt mixture contains 23% inorganic components in which Mainly sodium sulfate and a little table salt, about 63% sodium chlorobutane sulfonic acid.

2. In einer Apparatur aus ultraviolettdurchlässigem Glas werden 350 Gewichtsteile r-Chlorn-dodekan unter Bestrahlung mit einer Quecksilberdampf-Ouarzl,ampe stündlich mit einem Gasgemisch von 30 000 Vodumteilen Schwefeldioxyd und 2o ooo Volumteilen Sauerstoff begast. Das Umsetzungsgemisch wird fortlaufend, durch einen mit 5o0/nigem Methylalkohol-Wasser-Gemisch beschickten Extraktionsturm umgepumpt. Nach r9 Stunden wird die Umsetzung unterbrochen. Der MethylalkoholextraIct lieferte nach der Entfernung der gelösten schwefligen Säure und anschließender Neutralisation 940 Gewichtsteile eines Salz-;emisches, das etwa 6oo Gewichtsteile in Methylalkohol leicht löslicher organischer sulfonsaurer Salze; vorwiegend chlor,dodelcansulfonsaures Natrium enthält.2. In an apparatus made of ultraviolet -permeable glass, 350 parts by weight of r-chloro-dodecane are gassed hourly with a gas mixture of 30,000 parts by volume of sulfur dioxide and 2o,000 parts by volume of oxygen while being irradiated with a mercury vapor lamp. The reaction mixture is continuously pumped through an extraction tower charged with a 50% methyl alcohol-water mixture. The reaction is interrupted after 9 hours. After removal of the dissolved sulphurous acid and subsequent neutralization, the methyl alcohol extract yielded 940 parts by weight of a salt mixture containing about 600 parts by weight of organic sulphonic acid salts which are readily soluble in methyl alcohol; contains mainly chlorine, sodium dodelcansulphonic acid.

Claims

PATENT CLAIM: Modification of the process for the production of sulfonation products according to Patent 735 096, characterized in that saturated, non-aromatic halogenated hydrocarbons are allowed to act simultaneously with sulfur dioxide and oxygen while being exposed to photoactive rays.