PL18966B1 - Sposób wytwarzania srodków zwilzajacych, czyszczacych i rozpraszajacych. - Google Patents

Description

Znany jest sposób wytwarzania srodków zwilzajacych, czyszczacych i rozpraszaja¬ cych przez wprowadzanie grup alkilowych do naftalenu lub innych weglowodorów a- romatycznych i nastepne sulfonowanie we¬ glowodorów przed lub po alkylowaniu.Stwierdzono obecnie, iz mozna wytwa¬ rzac szczególnie cenne produkty, dzialajac na weglowodory aromatyczne, ich pochod¬ ne lub sulfokwasy tych polaczen, alkoho¬ lami alifatycznemi, najlepiej takiemi, które zawieraja w czasteczce co najmniej 3 ato¬ my wegla, albo alkoholami cykloalifatycz- nemi lub alifatyczno-aromatycznemi w ta¬ kiej ilosci, aby 1 czesteczce weglowodoru odpowiadaly wiecej niz 2,2, jednakowoz nie wiele wiecej niz 4 czasteczki wspomnia¬ nych alkoholi lub ich mieszanin, a nastepnie poddajac otrzymane produkty sulfonowa¬ niu, o ile materjaly wyjsciowe nie zawiera¬ ly grup sulfonowych, W porównaniu ze znanemi produktami, produkty otrzymane sposobem wedlug wynalazku wykazuja znacznie wieksze dzialanie. Naprzyklad, produkty, otrzymane z 2,7-=-3 czasteczek alkoholu izopropylowego, butanolu —1 lub butanolu —2 oraz 1 czasteczki naftalenu w obecnosci kwasu siarkowego, posiadaja prawie dwukrotnie wieksza zdolnosc zwil¬ zania, niz kwas dwuizopropylonaftalenosul- fonowy lub dwubutylonaftalenosulfonowy albo ich sole. Produkty wytworzone w spo¬ sób przytoczony posiadaja równiez znacz¬ nie wieksza zdolnosc rozpraszania tlustycholejów, olejów mineralnych, wosków, we¬ glowodorów, barwników, co zwlaszcza wy¬ raznie wystepuje przy barwieniu welny w kwasnym roztworze barwnikami trudno e- galizujacemL Do wytwarzania opisanych sulfokwa- sów najbardziej nadaja sie zwiazki aroma¬ tyczne wielordzeniowe, naprzyklad nafta¬ len, dwufenyl, fenantren i tak dalej. Jako srodki alkylujace nadaja sie pierwszo, dru¬ go oraz trzeciorzedne alkohole alifatyczne z lancuchami normalnemi lub rozgalezio- nemi, zawierajace 3 lub wiecej atomów we¬ gla w czasteczce. Alkohole te mozna stoso¬ wac kazdy osobno lub zmieszane razem.Dla przykladu mozna przytoczyc alkohol propylowy, izopropylowy, normalny buta¬ nol, metyloetylokarbinol, alkohole amylo- we, izoamylowe, heksyllowe. Mozna równiez stosowac wyzsze alkohole, jak laurynowyi oktodecylowy i tak dalej, przyczem reak¬ cja przebiega latwiej w obecnosci obojet¬ nych rozpuszczalników, jak czterochlorek wegla, trójchloroetylen, eter i tak dalej.Mozna takze stosowac alkohole cykloalifa- tyczne, naprzyklad cykloheksanol i jego pochodne; ponadto alkohol benzylowy i te¬ mu podobne. Alkohole wymienione mozna równiez stosowac w postaci estrów, naprzy¬ klad kwasu siarkowego, fosforowego, siar¬ czan dwualkylowy i tak dalej. Mozna po¬ stepowac w rózny sposób, naprzyklad wpierw sulfonowac weglowodory aroma¬ tyczne, a nastepnie wprowadzac reszty al- kylowe albo wpierw alkylowac weglowodo¬ ry, a nastepnie sulfonowac, wreszcie alkylo¬ wac i sulfonowac równoczesnie. Do sul¬ fonowania uzywa sie znanych srodków sulfonujacych, jak kwas siarkowy, ole¬ um, kwas chlorosulfonowy, bezwodnik kwasu siarkowego i tak dalej. W pew¬ nych przypadkach korzystnie jest pra¬ cowac w obecnosci rozpuszczalników lub srodków rozcienczajacych, albo doda¬ wac katalizatory lub srodki odszcze- piajace wode, wzglednie pracowac w obec¬ nosci jednoczesnie rozpuszczalników i ka¬ talizatorów lub srodków odszczepiajacych wode. Czas trwania reakcji, stezenie kwa¬ su, temperatura zaleza od srodków uzy¬ wanych i mozna je dowolnie zmieniac.Ilosc optymalna srodka alkylujacego moz¬ na z latwoscia ustalic w granicach przepi¬ sanych, na podstawie badan wstepnych.Zalezy ona od wlasciwosci zadanych srod¬ ków pod wzgledem zdolnosci zwilzania, rozpraszania i egalizowania i tak dalej. W wiekszosci przypadków uzyskuje sie naj¬ lepsze produkty, stosujac 2,5 -i- 3,5 cza¬ steczki alkoholu na 1 czasteczke uzytego weglowodoru aromatycznego. Przekrocze¬ nie 4 czasteczek srodka alkylujacego zwieksza tylko nieznacznie wlasnosci zwil¬ zajace tak, iz stosowanie takich ilosci jest nieekonomiczne.Przyklad I. 128 czesci wagowych naf¬ talenu przetwarza sie znanym sposobem w ^-naftalenosulfonowy kwas. Do powyz¬ szego stopu dodaje sie, najlepiej w tempe¬ raturze ponizej 100°C, 350 czesci wago¬ wych stezonego kwasu siarkowego i 160 czesci wagowych alkoholu izopropylowego.Calosc miesza sie nastepnie przez kilka godzin przy 80° -^ 100°C. Po pewnym cza¬ sie tworza sie dwie warstwy; dolna warstwa zawiera ciemno zabarwiony odpadkowy kwas siarkowy, podczas gdy górna warstwa zawiera przewaznie poliizopropylo-/?-nafta- lenosulfonowy kwas. Produkt powyzszy mozna stosowac bezposrednio albo po zobo¬ jetnieniu alkaljami w postaci soli potasow- ców. Produkty otrzymane powyzszym spo¬ sobem wykazuja w porównaniu z kwa¬ sem dwuizopropylonaftalenoisulfonowym, wzglednie jego solami, znacznie wieksza zdolnosc zwilzania, egalizowania i emulgo¬ wania.Przyklad II. 700 czesci wagowych nor¬ malnego butanolu oraz 440 czesci wago¬ wych naftalenu zadaje sie przy 20° -r- 25UC 2700 czesciami wagowemi kwasu siarko¬ wego, zawierajacego oleum, i dluzszy czas - 2 -miesza w temperaturze 45° -s- 55°C, dopó¬ ki próbka pobrana nie wykaze, iz produkt calkowicie rozpuszcza sie w wodzie. Po krótkim czasie otrzymuje sie dwie war¬ stwy, Górna warstwe, zawierajaca kwas polibutylonaftalenosulfonowy, oddziela sie znanym sposobem od kwasu siarkowego odpadkowego; otrzymany produkt mozna przeprowadzic w odpowiednia sól sodowa.W porównaniu z sola sodowa kwasu dwubu- tylonaftalenosulfonowego produkt powyz¬ szy posiada znacznie wieksza sile zwilzaja¬ ca, egalizujaca i emulgujaca.Przyklad III. Do 200 czesci wago¬ wych normalnego butanolu wprowadza sie, chlodzac i mieszajac, 200 czesci kwasu chlorosulfonowego, a nastepnie 600 czesci wagowych stezonego kwasu siarkowego.Nastepnie dodaje sie 87 czesci wagowych naftalenu i miesza dalej przy 45° h- 55°C, dopóki próbka nie wykaze calkowitej roz¬ puszczalnosci w wodzie. W krótkim czasie po zaprzestaniu mieszania produkt roz¬ dziela sie na dwie warstwy. Górna war¬ stwe, zawierajaca kwas polibutylonaftale¬ nosulfonowy, oddziela sie od dolnej war¬ stwy, skladajacej sie z odpadkowego kwa¬ su siaiikowego, i przeprowadza produkt o- trzymany przez zobojetnienie alkaljami w odpowiednia sól. Tak uzyskane produkty sa nadzwyczaj cennemi srodkami zwilzaja- cemi, emulgujacemu i rozpraszajacemi.Przyklad IV. Do mieszaniny, zlozonej z 128 czesci wagowych naftalenu, 112 cze¬ sci wagowych normalnego butanolu oraz 200 czesci wagowych alkoholu tluszczowe¬ go, uzyskanego przez katalityczne uwodor¬ nienie glicerydów roslinnych, zawieraja¬ cych w lancuchu okolo 15 atomów wegla, wprowadza sie przy 40aC 750 czesci wago¬ wych kwasu siarkowego, zawierajacego ole¬ um, i tak dlugo miesza, dopóki produkt nie stanie sie calkowicie rozpuszczalnym w wo¬ dzie. Po wylaczeniu mieszadla tworza sie dwie warstwy, które oddziela sie od siebie znanym sposobem. Górna warstwa zawiera kilkakrotnie podstawiony kwas naftaleno- sulfonowy, który stosuje sie bezposrednio jako srodek do prania i srodek emulgu¬ jacy.Przyklad V. 433 czesci wagowych naf¬ talenu i 750 czesci wagowych czystego al¬ koholu izobutylowego traktuje sie w tem¬ peraturze nie przekraczajacej 30aC 2800 czesciami wagowemi kwasu siarkowego, za¬ wierajacego oleum, i nastepnie miesza je¬ szcze mase przez 10 h- 15 godzin przy 30°C. Po dluzszem staniu tworza sie dwie warstwy. Z górnej warstwy mozna wydzie¬ lic kwas poliizobutylonaftalenosulfonowy.Przyklad VI. Wpierw przygotowuje sie kwas naftalenodwusulfonowy ze 128 czesci wagowych naftalenu i 600 czesci wagowych stezonego kwasu siarkowego przez dluzsze mieszanie przy 150° h- 160°C. Powyzszy stop traktuje sie po dodaniu 300 czesci wa¬ gowych stezonego kwasu siarkowego mie¬ szanina, zlozona z 225 czesci wagowych normalnego butanolu lub 180 czesci izopro- panolu oraz 300 czesci wagowych stezone¬ go kwasu siarkowego, w temperaturze 900 -^ 950C, Miesza sie tak dlugo, dopóki mieszanina nie stanie sie calkowicie rozpu¬ szczalna w wodzie; rozdzielenie warstw nie nastepuje w tym przypadku. Przez zo¬ bojetnienie alkaljami mozna uzyskac od¬ powiednie sole potasowcowe, które, ewen¬ tualnie, mozna oczyscic dzialaniem wapna.Poniewaz powyzsze preparaty rozpuszcza¬ ja sie dobrze równiez w stezonych roztwo¬ rach kwasów i soli, nadaja sie one jako srodki zwilzajace do kapieli wytracajacych w przemysle sztucznego jedwabiu.Przyklad VII. Benzen kondensuje sie z alkoholem izopropylowym w stosunku czasteczkowym 1 do 3 w obecnosci stezo¬ nego kwasu siarkowego, poczem otrzyma¬ ny i oczyszczony przez destylacje izopro- pylobenzen sulfonuje sie trzykrotna iloscia 98% kwasu siarkowego w temperaturze 50° -r- 60°C, dopóki produkt nie stanie sie calkowicie rozpuszczalnym w wodzie. Z su- — £ —rowego produktu sulfonowania wytwarza sie nastepnie dzialaniem wapna i sody zna¬ nym sposobem sól sodowa kwasu izopropy- lobenzolosulfonowego. Produkt powyzszy posiada kilkakrotnie wieksza zdolnosc zwil¬ zania, niz sól sodowa kwasu izopropyloben- zenosulfonowego, uzyskana w sposób ana¬ logiczny z 2 czastek izopropylowego alko¬ holu i 1 czasteczki benzenu.Przyklad VIII. 260 czesci wagowych czystego dwufenylu (temperatura rozply¬ wania sie okolo 70°C) oraz 375 czesci wa¬ gowych normalnego butanolu miesza sie dluzszy czas z 1400 czesciami wagowemi kwasu siarkowego, zawierajacego oleum, w temperaturze 40° -r- 45°C, dopóki nie na¬ stapi rozdzielenie na warstwy. Po pewnym czasie oddziela sie dolna warstwe, zawiera¬ jaca przewaznie kwas siarkowy. Otrzyma¬ ny butylowany kwas dwufenylosulfonowy mozna przemieniac w sól przez zobojetnie¬ nie alkaljami. Sól powyzsza posiada znacz¬ nie wieksza zdolnosc zwilzania, niz pro¬ dukt uzyskany dzialaniem tylko 2 czaste¬ czek butanolu na 1 czasteczke dwufenylu i nastepne sulfonowanie oraz zobojetnienie.Przyklad IX. 375 czesci wagowych normalnego butanolu miesza sie, dobrze chlodzac, z 1400 czesciami wagowemi kwa¬ su siarkowego, zawierajacego oleum. Do mieszaniny wprowadza sie 300 czesci wa¬ gowych fenantrenu, a nastepnie miesza sie mase przy 40°C dluzszy czas, dopóki wy¬ tworzony kwas butylofenantrenosulfonowy nie oddzieli sie od kwasu siarkowego, Otrzymany produkt wydziela sie i przepro¬ wadza przez zobojetnienie alkaljami w sól.Mozna go równiez oczyscic znanym sposo¬ bem dzialaniem wapna i sody. Produkt, wy¬ tworzony sposobem opisanym, jest dosko¬ nalym srodkiem zwilzajacym, egalizujacym i emulgujacym i przewyzsza znacznie pod tym wzgledem kwas butylofenantrenosul¬ fonowy lub jego sole, uzyskane dzialaniem tylko 2 czasteczek butanolu na 1 czasteczke fenantrenu.Przyklad X. Do 200 czesci wagowych normalnego butanolu wprowadza sie, chlo¬ dzac, 270 czesci wagowych kwasu chlo- rosulfonowego i 680 czesci wagowych stezonego kwasu siarkowego, a nastep¬ nie 163 czesci jff-chloronaftalenu, mie¬ szajac i dobrze chlodzac. Mieszanine o- grzewa si^ potem do 45° '-*- 50°C i tak dlugo miesza przy tejze temperatu¬ rze, dopóki produkt nie stanie sie rozpu¬ szczalnym w wodzie i nie nastapi rozdzie¬ lenie na dwie warstwy. Przeróbka wytwo¬ rzonego butylowanego kwasu chloronafta- lenosulfonowego odbywa sie w sposób, po¬ dany w poprzednich przykladach.Przyklad XI. Do mieszaniny, sklada¬ jacej sie z 140 czesci wagowych oczyszczo¬ nego tetrahydronaftalenu i 150 czesci wa¬ gowych kwasu siarkowego, wprowadza sie przy 25°C odrazu 150 czesci wagowych stezonego kwasu siarkowego, nastepnie 220 czesci wagowych normalnego butanolu i 500 czesci wagowych oleum (25% SOs), Tak otrzymana mase miesza sie przez kilka go¬ dzin przy 35° -h- 40°C, dopóki calosc nie stanie sie rozpuszczalna w wodzie. Wytwo¬ rzenie sie warstw nie nastepuje. Sól sodo¬ wa butylowanego kwasu tetrahydronafta- lenosulfonowego wytwarza sie znanym sposobem, dzialajac wapnem i soda.Przyklad XII. 260 czesci wagowych naftalenu miesza sie z 600 czesciami cyklo- heksanolu i dodaje, chlodzac i dobrze mie¬ szajac, 600 czesci wagowych kwasu chlo- rosulfonowego oraz 1500 czesci wagowych stezonego kwasu siarkowego. Nastepnie o- grzewa sie do 40° -s- 50°C i miesza przy tej temperaturze, az cala masa stanie sie roz¬ puszczalna w wodzie, i nastapi rozdzielenie na warstwy. Przeróbka surowego produktu sulfonowania nastepuje znanym sposobem.Otrzymuje sie produkt o doskonalych wlasnosciach, przewyzszajacy znacznie produkt, otrzymany sposobem analogicz¬ nym przy uzyciu tylko 2 czasteczek cyklo- heksanolu na 1 czasteczke naftalenu. — 4 - PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe. Sposób wytwarzania srodków zwilzaja¬ cych, czyszczacych i rozpraszajacych przez kondensacje aromatycznych weglowodorów lub ich sulfokwasów z alkoholami alifatycz- nemi, cykloalifatycznemi albo alifatyczno- aromatycznemi oraz nastepne sulfonowanie otrzymanych produktów, o ile materjaly wyjsciowe nie zawieraja grup sulfonowych, znamienny tern, ze na mol weglowodorów lub ich pochodnych stosuje sie co najmniej 2,2 mola alkoholów, zasadniczo jednak nie wiecej niz 4 mole. L G. Farbenindustrie Afetiengesellschaft. Zastepca: Dr. inz. M. Kryzan, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL