DE973959C

DE973959C - Verfahren zur Herstellung von Sulfonierungsmitteln zur schonenden Sulfonierung von ungesaettigten Fettalkoholen

Info

Publication number: DE973959C
Application number: DEZ2572A
Authority: DE
Inventors: Heinz Dipl-Chem Darmochwal; Rudolf Dr-Ing Schwarz; Willy Dr Phil Weiss
Original assignee: Zschimmer and Schwarz GmbH and Co KG
Current assignee: Zschimmer and Schwarz GmbH and Co KG
Priority date: 1952-03-22
Filing date: 1952-03-22
Publication date: 1960-08-04

Description

Verfahren zur Herstellung von Sulfonierungsmitteln zur schonenden Sulfonierung von ungesättigten Fettalkoholen Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Sulfonierungsmitteln, die zur Einführung der 503 H-Gruppe in ungesättigte Fettalkohole unter Bildung saurer Schwefelsäureester geeignet sind.
Es ist bekannt, daß bei der Sulfonierung der obengenannten organischen Verbindungen mit den üblichen Sulfonierungsmitteln, wie Chlorsulfonsäure, Oleum und Schwefelsäure, nicht nur die SO3H-Gruppen eingeführt werden, sondern daß in mehr oder weniger starkem Maße unerwünschte Nebenreaktionen eintreten, z. B. Kondensation, Harzbildung, Aufspaltung empfindlicher Bindungen usw. Eine große Anzahl von Verfahren ist bekannt, die versuchen, unerwünschte Nebenreaktionen zu verhindern oder wenigstens auf ein Mindestmaß herabzusetzen. So können in Spezialfällen schonende Sulfonierungen unter Zusatz von Lösungsmitteln, wie Diäthyläther oder chlorierten Kohlenwasserstoffen, durchgeführt werden, oder es werden als Sulfonierungsmittel Anlagerungsverbindungen bzw. Gemische von Chlorsulfonsäure oder Oleum mit organischen Stickstoffverbindungen - wie Pyridin, Harnstoff, Formamid -, mit Äthern - wie Dioxan - oder mit Kochsalz angewandt.
Die praktische Durchführung solcher Verfahren ist jedoch meist mit besonderem apparativem Aufwand oder umständlichen Reinigungsverfahren verbunden.
Es wurde nun gefunden, daß auf neuem und technisch einfachem Wege Sulfonierungsmittel erhalten werden, mit deren Hilfe ungesättigte Fettalkohole in wasserlösliche saure Schwefelsäureester umgewandelt werden können, die kapillaraktive Stoffe mit wertvollen Eigenschaften darstellen. Die Nachteile der bisher bekannten Verfahren werden weitgehend vermieden.
Gemäß dem beanspruchten Verfahren werden die Sulfonierungsmittel durch Lösen von Salzen der Metaphosphorsäure in Chlorsulfonsäure hergestellt. Als geeignete Salze haben sich insbesondere Natriumhexametaphosphat und Kaliummethaphosphat erwiesen.
Die Herstellung solcher Lösungen ist sehr einfach: Unter ständigem Rühren wird Natriumhexametaphosphat in kleinen Anteilen in Chlorsulfonsäure eingetragen, das Salz löst sich langsam unter Wärmetönung in der Säure. Durch Kühlung hält man die Temperatur zweckmäßig zwischen 40 und 600. Beispielsweise löst man 10 bis 30 Gewichtsteile Natriumhexametaphosphat in 100 Gewichtsteilen Chlorsulfonsäure. Nach dem Abkühlen auf etwa 200 werden viskose, etwas trübe Flüssigkeiten erhalten. Je nach Art der verwendeten Salze können geringe Mengen ungelöst bleiben, die auf die Eigenschaften der Sulfonierungsmittel ohne Einfluß sind.
In analoger Weise erfolgt die Herstellung von Lösungen von Chlorsulfonsäure-Kaliummetaphosphat-Lösungen, die weniger viskos sind als die entsprechenden Natriumhexametaphosphatlösungen.
Durch folgende Beispiele wird das Verfahren erläutert.
Beispiel I In 100 Gewichtsteile Chlorsulfonsäure werden 5 bis 30 Gewichtsteile Kaliummetaphosphat unter ständigem Rühren in kleinen Anteilen eingetragen.
Die sich dabei erwärmende Lösung wird vorteilhaft gekühlt und die Temperatur zwischen 40 und 600 gehalten.
Je nach dem Polymerisationsgrad des Kaliummetaphosphats können geringe Mengen des Phosphats ungelöst bleiben, die bei der Weiterverarbeitung nicht berücksichtigt zu werden brauchen. Nach dem Abkühlen erhält man eine viskose, leicht trübe Flüssigkeit in etwa 960/oiger Ausbeute.
Die so hergestellte Lösung dient als Sulfonierungsmittel für ungesättigte höh.ermolekulare Fettalkohole.
Beispiel 2 In 100 Gewichtsteilen Chlorsulfonsäure werden 2() Gewichtsteile Natriumhexametaphosphat unter Rühren und Kühlen gelöst. Man erhält eine viskose, fast klare Lösung, die als Sulfonierungsmittel, wie unter Beispiel I dargelegt, zur Anwendung kommt.
Es ist zwar schon vorgeschlagen worden, zu Sulfonierungsmi,ttelIl Stoffe wie Metaphasphorsäure, Phosphorsäureanhydrid, Phosphortrichlorid, Phosphofpentachlorid, Phosp,h{;roxychlorid, Acetylchlorid, Carbansäure-anhydride zuzusetzen (vgl. die deutschePatentschirift53g 55 I) . Dies geslchahjedoch lediglich, um den Sulfonierungstiii:t;bln durch die waslserentzieMendeaSubstanzen eine besonders kräftige sulfonierende und was.erentzieheade Wirkung für die Sulfonierung von reaktionsträgeimAusgangsmaterial zu verleihen. Daraus konnte nicht geschlossen werden, daß auf technisch einfachem Wege durch Auflösen von Alkalimetaphosphaten in Chlorsulfonsäure Sulfonierungsmittel gewonnen werden können, die bei einer schonenden Sulfonierung gleichzeitig einen hohen Sulfonierungsgrad unter Vermeiden von unerwünschten Nebenreaktionen bewirken, wobei es nicht der nachträglichen Entfernung der Zusatzstoffe aus dem Sulfonierungsprodukt bedarf, und den Reaktionsprodukten kein störender Geruch anhaftet.

Claims

Es ist weiterhin vorgeschlagen worden, schwefelsäure- und metaphosphorsäurehaltige Mischester in einer Zweistufenreaktion herzustellen, wobei die höhermolekularen ungesättigten aliphatischen Alkohole in an sich bekannter Weise mit konzentrierter Schwefelsäure sulfoniert und anschließend unter Ausschluß von Wasser mit Alkalisalzen der Metaphosphorsäure bei Temperaturen nicht über 400 umgesetzt werden (vgl. die deutsche Patentschrift 731 996). Diese Arbeitsweise ließ ebenfalls nicht erwarten, daß durch Auflösen von Alkalimetaphosphaten in Chlorsulfonsäure Sulfonierungsmittel besonderer Art erhalten werden, mit denen eine schonende Sulfonierung zu Reaktionsprodukten führt, die einen höheren Sulfonierungsgrad aufweisen als die nach dem bekannten Verfahren hergestellten Mischester, PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Sulfonierungsmitteln zur schonenden Sulfonierung von ungesättigten Fettalkoholen, dadurch gekennzeichnet, daß in der an sich als Sulfonierungsmittel bekannten Chlorsulfonsäure Salze, insbesondere Alkalisalze, der Metaphosphorsäure gelöst werden.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 539 55I, 540 531, 586066, 73I französische Patentschrift Nr. 640 617; Hefter-Schönfeld, Chemie u. Technologie der Fette und Fettprodukte, 1937, Bd.
2, S. 34I, Abs. 2.