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Verfahren zur Herstellung kapillaraktiver Stoffe Es wurde gefunden,
daß man zu wertvollen Stoffen mit kapillaraktiven Eigenschaften gelangt, wenn man
organische Verbindungen, die im Molekül wenigstens eine Sulfonamidgruppe und wenigstens
einen 3 oder mehr Kohlenstoffatome enthaltenden aliphatischen Rest enthalten, oder
deren Salze mit acylierenden Mitteln behandelt.
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Als Ausgangsstoffe können aliphatische, cycloaliphatische oder aromatische
Sulfamide oder Mischtypen dieser Reihen verwendet werden, die im Molekül wenigstens
einen aliphatischen Rest von 3 oder mehr Kohlenstoffatomen enthalten. Die Kohlenwasserstoffreste
der Sulfamide können auch Sauerstoff, Schwefel oder Stickstoff enthalten in Form
von Substituenten oder von Heteroatomen oder Heteroatomgruppen. Beispielsweise können
die Kohlenwasserstoffe durch Sauerstoff-, Schwefel-oder Stickstoffatome unterbrochen
sein, insbesondere können sie auch C O - O-, O - CO-, N H2 , C O -
N H-, N H - CO-, SO2-, SO2 - N H-, N H SO2 ,
C O - N H - S 0,.-2 S 02 - N H - S 02 Gruppen enthalten.
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Als Beispiele für derartige Sulfamide sind zu nennen Propylsulfamid,
Hexylsulfamid, Isooctylsulfamid, Dodecylsulfamid, Hexadecylsulfamid, Monochloroctadecylsulfamid,
Octadecenylsulfamid, Lauroyloxyäthansulfamid, Oleoylmethylaminoäthansulfamid, y-Octyloxypropylsulfamid,
¢-sec.-Butylcyclohexylswlfamid, Diisobutylcyclohexylsulfamid, Isopropyl- bzw. Isobutylnaphthalinsulfamide,
Hexadecylbenzolsulfamid,
3-Caproylaminobenzolsulfam_id, 3 n-Octylsulfamino-4-chlorbenzolsulfamid, 3 n - Tetradecylharnstoffbenzolsulfamid,
3-Hexadecylurethan-benzolsulfamid, 3-Diisobutylnaphthylsulfamino-benzolsulfamid
u. dgl.
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Erfindungsgemäß läßt man auf diese Sulfamide oder deren Salze, insbesondere
deren Alkalisalze, acylierende Mittel einwirken. Solche acylierenden Mittel sind
Carbonsäurehalogenide, Carbonsäureanhydride, Chlorkohlensäureester, Carbamidsäurechloride.
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Geeignete Carbonsäurehalogeni de bzw. -anhydride sind beispielsweise
Acetylchlorid, Essigsäureanhydrid, Phenoxyacetylchlorid, 4-Isooctylphenoxyacetylchlorid,
Buttersäurechlorid, höhermolekulare Fettsäurehalogenide und deren Substitutionsprodukte,
Brenzschleimsäurechlorid, Naphthensäurechloride, Benzoylchlorid, Benzoesäureanhydrid,
o-Kresotinsäurechlorid, Pyridin- bzw. Chinolincarbonsäureanhydride, Oxalylchlorid,
Bernsteinsäurechlorid, Adipinsäurechlorid, Terephthalsäurechlorid, Naphthalin-1,
5-dicarbonsäurechlorid, Thiodiglykolsäurechlorid, Diglykolsäureanhydrid, Phthalsäureanhydrid,
Isatosäureanhydrid u. dgl.
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In entsprechender Weise kann man auch Chlorkohlensäureester aliphatischer
oder cycloaliphatischer Hydroxylverbindungen verwenden, wie Chlorkohlensäurehexylester,
Chlorkohlensäuredodecylester, Chlorkohlensäuremethylcyclo'hexylester u. dgl. sowie
Carbamidsäurechloride, wie z. B. Octylcarbamidsäurechlorid, Oleylcarbamidsäurechlorid,
Benzylcarbamidsäurechlorid, Didodecylcarbamidsäurechlorid, Dodecylmethylcarbamidsäurechlorid
usw.
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Die Kohlenwasserstoffreste der acylierenden Mittel, welche der aliphatischen,
cycloaliphatischen oder aromatischen Reihe bzw. Mischtypen dieser Reihen angehören,
können auch bekannte HeteroatDme oder Heteroatomgruppen, wie Sauerstoff, Schwefel,
Stickstoff, Estergruppen, Carbonamidgruppen, Sulfonamidgruppen usw., oder Substituenten,
wie z. B. Halogen, Hydroxylgruppen, Nitrogruppen usw., enthalten.
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Die Einwirkung der acylierenden Mittel erfolgt nach an sich bekannten
Methoden, gegebenenfalls in Gegenwart- indifferenter organischer Lösungsmittel oder,
wenn Salze der Sulfamide _verwendet werden, auch im wäßrigen Medium. Nötigenfalls
wird bei der Umsetzung erhöhte Temperatur angewendet und zur Beendigung der Reaktion
Temperaturen bis ioo° und darüber, ferner, soweit erforderlich, säure- bzw. wasserbindende
Mittel. Als Lösungsmittel, das gleichzeitig säurebindend wirkt, kann z. B. Pyridin
verwendet werden.
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Man kann das Verfahren nach einer Ausführungsform auch in der Weise
durchführen, daß man von den entsprechenden Aminoalkyl- oder Aminoarylsulfamiden
ausgeht und die Acylierung gleichzeitig an der Amino- und an der Amidgruppe vornimmt.
Auch Sulfamide,- die Carbonamidgruppen enthalten, wie z. B. das 3-(Capryloylamino)-benzolsulfamid,
können erfindungsgemäß verwendet werden. Verbindungen, die nach diesem Verfahren
erhalten werden können, sind beispielsweise N-Capronoylbutylsulfamid, N-Capronoyl-octylsulfamid,
N-Acetyl-laurylsulfamid, N-Acetyl-diisobutylnaphthalinsulfamid, N-Propionyl-oleoylmethylaminoäthansulfamid,
N-Naphthenoyl-octadecenylsulfamid, N-(3-Lauroylaminobenzolsulfonyl)-benzamid u.
dgl.
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Diese Verbindungen besitzen oberflächenaktive Eigenschaften und zeigen
auch dann ein bedeutendes Wasch-, Schaum-, Emulgier- und Netzvermögen, wenn die
darin enthaltenen Kohlenwasserstoffreste noch verhältnismäßig niedermolekular sind.
Die Verbindungen sind mit Vorteil für alle Wasch-, Reinigungs-, Netz-, Dispergier-
und Emulgierprozesse, wie man sie in der Textil- und Wäschereiindustrie, in der
Pelzindustrie, Lederindustrie u. dgl. anwendet, verwendbar. Man kann die Produkte
als solche verwenden oder auch in Kombination mit bekannten Wasch- und Reinigungsmitteln
oder Waschmittelzusätzen.
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Man hat bereits Kondensationsprodukte durch Einführung höhermolekularer
Fettsäurereste in aromatische Sulfamide, z. B. in das p-Toluolsulfamid, hergestellt
und hat angegeben, daß sich diese Verbindungen zur Darstellung .von Waschmitteln
eignen. Gegenüber diesen bekannten Verbindungen besitzen die Kondensationsprodukte
des Erfindungsgegenstandes bessere Wasserlöslichkeit und sind in ihren oberflächenaktiven,
insbesondere waschtechnischen Eigenschaften überlegen. Vor allem zeigen auch Verbindungen
mit verhältnismäßig niedermolekularen Fettresten vorzügliche Wascheigenschaften.
Beispiel i 25o Gewichtsteile n-Dodecansulfamid und 145 Gewichtsteile Benzoylchlorid
werden auf ioo° erhitzt, bis die zunächst lebhafte Entwicklung von Chlorwasserstoff
nachläßt. Sodann wird die Temperatur langsam bis 14o° gesteigert und die Reaktionsmischung
bei dieser Temperatur gehalten, bis kein Chlorwasserstoff mehr entweicht. Man kühlt
ab und löst die erstarrte Masse aus 8oo bis 85o Raumteilen Benzin vom Kp. 7o bis
8o° um. Man erhält etwa 29o Gewichtsteile N-Benzoyl-n-dodecansulfamid (= 82% der
Theorie) in Form eines farblosen, kristallinen Pulvers vom F. 77°. Das Pulver löst
sich bei Zugabe der erforderlichen Menge Soda klar in Wasser, besonders leicht in
der Wärme; die Lösung schäumt stark und zeigt ein besseres Waschvermögen als eine
Lösung von N-Lauroylbenzolsulfamid gleicher Konzentration. Beispiel 2 34 Gewichtsteile
der Natriumverbindungen eines technischen ' Diisobutylnaphthalinsulfamid-Gemisc'hes
werden in 17o Gewichtsteilen Toluol suspendiert. Hierauf werden in die Suspension
8 Gewichtsteile Acetylchlorid bei Raumtemperatur eingerührt. Das Reaktionsgemisch
wird so lange unter Rückfluß zum Sieden erhitzt, bis das Acetylchlorid verbraucht
ist. Man bläst nunmehr das Toluol mit Wasserdampf ab, stellt die zurückbleibende
wäßrige,
Flüssigkeit, die ein Volumen von etwa 5oo Raumteilen haben
soll, schwach lackmusalkalisch, filtriert von geringen unlöslichen Bestandteilen
ab, säuert das Filtrat mit Salzsäure stark an und fügt zur Vollendung der Fällung
125 Gewichtsteile Kochsalz hinzu. Der amorphe gelbliche Niederschlag, ein Gemisch
isomerer N-Acetyl-diisobutylnaphthalinsulfamide, wird filtriert und getrocknet.
In sodaalkalischer Lösung ist das Erzeugnis ein' vorzügliches Netzmittel.
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An Stelle des Acetylchlorids kann man auch Essigsäureanhydrid verwenden.
Ähnliche Stoffe erhält man, wenn man statt des Acetylchlorids oder Essigsäureanhydrids
Monochloracetylchlorid, Chloressigsäureanhydrid oder Chlorkohlensäure-isobutylester
verwendet. Beispiel 3 3 Gewichtsteile3-Capryloylamino-benzolsulfamid, 2 Gewichtsteile
Caprinsäurechlorid und io Gewichtsteile Xylol werden bis zur Beendigung der Chlorwasserstoffentwicklung
unter Rückfluß zum Sieden erhitzt. Dann wird das Xylol mit Wasserdampf abgeblasen
oder unter stark vermindertem Druck abdestilliert. Die zurückbleibende Masse, die
in der Hauptsache aus einem Kondensationsprodukt von der Formel
besteht, löst sich leicht unter starkem Schäumen in warmer verdünnter Sodalösung.
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In gleicher Weise kann man beispielsweise ß-(Oleoyl-methylamino-)
äthansulfamidmit Capron-, Capryl-, Caprin-, Laurin- oder Ölsäurechlorid kondensieren.
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Beispiel 4 5-Stearoylaminobenzol-i, 3-disulfamid wird mit der fünffachen
Menge Essigsäureanhydrid bis zur Beendigung der Acetylierung unter Rückfuß gekocht.
Hierauf werden die gebildete Essigsäure und das überschüssige Essigsäureanhydrid,
zweckmäßig unter vermindertem Druck, abdestilliert. Der Rückstand löst sich wie
die Produkte der vorhergehenden Beispiele unter starkem Schäumen in warmer verdünnter
Sodalösung.
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Beispiel s 86 Gewichtsteile Metanilamid werden unter Zusatz von 2o
Gewichtsteilen Natriumhydroxyd in iooo Teilen Wasser gelöst. In die auf etwa 2°
gekühlte Lösung wird eine Mischung aus i8o Gewichtsteilen Caprylsäureehlorid und
i8o Raumteilen Aceton langsam eingerührt. Während des Einlaufens wird die Temperatur
auf 2 bis 5° gehalten, und es wird, sobald die alkalische Reaktion nachläßt, allmählich
Natronlauge hinzugefügt, so daß Phenolphthaleinpapier ständig schwachrosa gefärbt
wird. Sobald sich nach dem Einlauf des Säurechlorids bei Eistemperatur keine weitere
Umsetzung durch Neutralwerden der Mischung bemerkbar macht, erwärmt man allmählich
auf 50° und gibt nötigenfalls noch weitere Mengen Natronlauge hinzu, so daß schließlich
eine in der Wärme bleibend alkalische Lösung vorhanden ist. Die eventuell durch
Filtration geklärte Lösung wird nunmehr mit Salzsäure angesäuert und der hierbei
entstandene Niederschlag filtriert und getrocknet. Durch Auswaschen mit Benzin kann
anhaftende Caprylsäure entfernt werden. Das erhaltene Kondensationsprodukt hat die
Formel
es löst sich unter Schäumen beim Erwärmen mit verdünnter Sodalösung.