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Verfahren zur Herstellung von stickstoffhaltigen Kondensationsprodukten
Bekanntlich kann man durch Umsetzung von Eiweißstoffen oder deren Hydrolysaten,
vorzugsweise in wäßriger Lösung und in Gegenwart säurebindender Substanzen, mit
den Halogeniden höhermolekularer Carbonsäuren. oder Sulfonsäuren Kondensationsprodukte
herstellen, die sich besonders in Form ihrer Neutralisationsprodukte mit Alkalien
oder organischen Basen als oberflächenaktive Stoffe bewährt haben. Allerdings macht
sich der Einfluß der acylierenden Komponente bei den Eigenschaften der Kondensationsprodukte
sehr erheblich bemerkbar. So zeichnen sich die Fettsäure-Eiweiß-Kondensate durch
Wasch- und Schmutztragevermögen aus, sind aber äußerst säureempfindlich. Die Sulfonsäure-13iweiP-Kondensate
sind völlig säurebeständig und besitzen ein beträchtliches Netz- und Schaumvermögen,
stehen aber den Fettsäu:rekondensaten an Emulgierungswirkung nach.
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Es wurde nun gefunden, daß man durch gemeinsame oder aufeinanderfolgende
Kondensation von Eiweißstoffen oder ihren Hydrolysaten oder anderen mindestens eine
hydrophile Gruppe, wie OH, SH, COOH, S03H od. ä., enthaltenden organischen Abkömmlingen
des Ammotiaks mit I1.alogeniden höhermolekularer Carbonsäuren und Halogeniden höhermolekularer
Sulfonsäuren oder den entsprechenden wasserfreien Sulfansäuren zu oberflächenaktiven
Stoffen gelangt, die in ihren
Eigenschaften die entsprechenden Kondensationsprodukte
mit Carbonsäuren oder Sulfensäuren noch übertreffen. Die Mischkondensate weisen
z. B. eine beträchtliche Säurebeständigkeit auf und sind befähigt, pflanzliche oder
künstliche Fasern, wie Zellwolle oder Kunstseide, gegen die Einwirkungen oxydierender
Mittel sowie auch des Luftsauerstoffs, besonders im alkalischen Medium, wirksam
zu schützen. Andererseits besitzen sie ein gutes Wasch-, Emulgier, Netz- und Schaumvermögen
auch in hartem Gebrauchswasser.
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Als Ausgangsstoffe eignen sich Eiweißverbindungen, wie Kasein, Gelatine,
Leim, Sojabohnenmehl, sowie alle durch saure oder alkalische Hydrolyse von tierischem
oder pflanzlichem Eiweiß gewonnenen Hydrolysate verschiedenen Abbaugrades, beispielsweise
vorn der Art der höhermo,lekularen Aminocarbonsäuren, wie Protalbin- oder Lysalbinsäure,
der Polypeptide oder auch der niedermolekularen Aminosäuren, wie Alanin, Glykokoll,
Leucin, Prolin, Oxyprolin, Glutaminsäure usw. oder der Gemische vorgenannter Substanzen.
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Auch andere kondensierhare und mit hydrophilen Gruppen ausgestattete
organische Abkömmlinge des Ammoniaks sind für die Durchführung des Verfahrens geeignet,
beispielsweise Mono-, Di- oder Triäthanolamin, Mannamin, Methylglucamin, Diäthoxyanilin,
Diäthoxycvclohexylamin, Sulfanilsäure. Taurin, oder ähnlich konstituierte organische
Ammoniakabkömmlinge, die eine acylierbare N 1-19 -, N H- oder O H-Gruppe besitzen
müssen Als Carbonsäurehalogenide kommen in erster Linie die Chloride der Fettsäuren
oder Paraffincarbonsäuren mit geraden. oder verzweigten Ketten mit io bis 18
C-Atomen gesättigten oder ungesättigten Charakters in Frage. Aber auch andere seifenbildende
Carbonsäuren, wie Harzsäuren. oder Naphthensäuren, sind geeignet. Als Sulfonsäurehalogenide
finden beispielsweise die Sulfochloride der aus Erdöl oder Syntheseparaffinen erhältlichen
Fraktionen mit io bis 18 C-Atomen Verwendung. Auch die Chloride echt sulfonierter
Fettsäuren oder Fettalkohole sind anwendbar. Sehr geeignet sind aber auch die Alkylarylsulfonsäurechloride,
die sich beispielsweise von den alkylierten oder cycloalkylierten Sulfonsäuren des
Benzols, Toluols, Kylols, Phenols, Kresols, Naphthalins, Naphthols oder ihrer Aminoverbindungen
ableiten können. Der Alkylrest kann je nach Art der aromatischen Komponente 3 bis
18 C-Atome enthalten und im aromatischen Kern einmal und mehrmals als Substituent
enthalten sein. Die Sulfonsäuren können bei Abwesenheit von Wasser auch unmittelbar,
d. h. also in nicht halogenierter Form. mit den Aminoderiva,ten umgesetzt werden.
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Für die charakteristischen Eigenschaften des Kondensationsproduktes
ist das Mengenverhältnis zwischen dem Carbonsäure- und dem Sulfonsäureanteil wichtig.
Es wurde festgestellt, daß bereits verhältnismäßig kleine Anteile der einen oder
anderen Komponente genügen, um deren charakteristische Eigenschaften im Endprodukt
zur Geltung zu bringen.. So genügt z. B. 1/4 bis 113 Fettsäurechloridanteil im Acylierungsgemisch,
um bei guter Säurebeständigkeit dem Endprodukt ein ausgezeichnetes Wasch- und Schmutztragevermögen
zu verleihen. Andererseits genügt 1/4 bis 11's Sulfonsäure bzw. Sulfonsäurechlorid,
um das Endprodukt bei Anwesenheit von aktivem Sauerstoff zu einem vorzüglichen Stabilisator
bzw. zu einem Faserschutzmittel zu gestalten.
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Folgende Beispiele sollen das Verfahren näher erläutern: i. 3oo Gewichtsteile
einer durch mäßigen alkalischen Abbau von Leimleder oder Chromlederabfällen hergestellten
Eiweißlauge mit einem Gehalt von etwa 20 0/0 hochmolekularen Aminocarbonsäuren werden
mit io6Gewichtsteilen eines aus natürlichen oder synthetischen Paraffinkohlenwasserstoffen
mit 1.4 bis 16 C-Atomen durch Sulfochlorierung gewonnenen Gemisches bei 9o bis 92°
unter gleichzeitigem Zusatz von Natronlauge und Innehaltung einer alkalischen Reaktion
umgesetzt. Anschließend wird das Sulfonsäurekondensat. gegebenenfalls nach Entfernung
der aus dem technischen Sulfochlorid stammenden unverseifbaren Anteile, mit 3o Gewichtsteilen
eines aus flüssigen. Spermölfettsäuren hergestellten Chlorids, wiederum in Gegenwart
eines leichten Laugenüberschusses, bei 6o° umgesetzt, wobei gegen Ende die Reaktion
neutral oder schwach alkalisch gehalten wird. Das Endprodukt enthält etwa 2o % Aminocarbonsäuren
kondensiert mit 15 % Sulfonsäuren und 5 0/0 Fettsäure. Es stellt eine klare,
dickflüssige Substanz dar, die in weichem und hartem Wasser schäumende Lösungen
ergibt.
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2. Zoo Gewichtsteile einer Eiweißlauge gemäß Beispiel i werden mit
24 Gewichtsteilen Dodecylbenzolsulfochlorid und q.o Gewichtsteilen Kokosfettsäurechlorid
unter den im Beispiel i beschriebenen Bedingungen kondensiert und auf ein Endprodukt
mit 38% organischer Substanz eingestellt. Es wird ein Erzeugnis erhalten, welches
klar und dickflüssig ist und sich in Wasser mit schwach alkalischer Reaktion zu
Lösungen mit gutem Schaumvermögen auflöst.
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3. Zoo Gewichtsteile einer durch kräftige Hydrolyse eiweißhaltiger
Substanzen gewonnenen, etwa 4o0/aigen Peptidlösung werden zunächst bei 9o° d.5 Gewichtsteile
des Chlorids der Di-iso-butylnaphthalinsulfonsäure und anschließend bei 6o° 20 Gewichtsteile
Laurinsäurechlorid zur Umsetzung gebracht, wobei wiederum die Reaktion schwach alkalisch
gehalten wird. Es entsteht ein dickflüssiges, wasserlösliches Kondensationsprodukt,
welches stark netzende Wirkungen besitzt.
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q.. Die Umsetzung der Peptidlösung gemäß Beispiel 3 erfolgt derart,
daß im Endprodukt auf etwa 30 Gewichtsteile Peptidgemisch etwa 15 Gewichtsteile
Olsäure und 7 Gewichtsteile Cetvlbenzolsulfonsäure in kondensierter Form enthalten.
sind. Das erhaltene dickflüssige Kondensat löst sich in Wasser zu schäumenden, waschaktiven
Lösungen.
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5. 75 Gewichtsteile, Triäthanolamin werden mit einem Gemisch. bestehend
aus 79 Gewichtsteilen Decylbenzoasulfochlorid und 54 Gewichtsteilen
Laurinsäurechlorid,
bei 16o bis 17o° bis zur völligen Kondensation umgesetzt, wobei durch Acylierung
an der Hydroxylgruppe ein Mischkondensat entsteht. An Stelle des Sulfochlorids können
auch 75 Gewichtsteile Decylbenzolsulfonsäure verwendet werden. Die Kondensation
erfolgt dann zweckmäßig in zwei Stufen. Bei entsprechender Verwendung von
30,5 Gewichtsteilers Monoäthanolamin tritt Acylierung an der NH2-Gruppe ein..
Es entsteht ein pastenförmiges Endprodukt von gelblichbrauner Farbe, welches als
Bestandteil von waschwirksamen Kombinationen dienen kann.
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Das Verfahren kann in mannigfacher Weise abgewandelt werden. Die Erzeugnisse
geben je nach Herstellungsart in neutralem, alkalischem oder saurem Medium oberflächenaktive
wäßrige Lösungen. Sie sind als Waschgrundstoffe, Netzmittel, Färbereihilfsmittel,
Emulgiermittel, Körper- und Haarreinigungsmittel allein oder zusammen mit alkalischen
Salzen, Ortho- oder Polyphosphaten, Seifen, Fettalkoholsulfonaten, Alkylsulfonaten,
Alkylarylsulfonaten, sulfonierten Ölen, Polyglykoläthern oder -estern verwendbar.
Auch zusammen mit Lösungsmitteln, Mineralölen, fetten Ölen oder anderen wasserunlöslichen
auch anorganischen Stoffen, z. B. Pigmenten, können sie allein oder im Gemisch mit
den vorerwähnten Verbindungen zur Herstellung von Emulsionen oder Suspensionen Verwendung
finden.