PL57158B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 23. VII. 1965 Niemiecka Republika Demokratyczna Opublikowano: 10, VI. 1969 57158 KI. 12 o, 5/04 MKP C 07 c w/ UKD Wspóltwórcy wynalazku: Rolf Grimmer, Gerhard Moser Wlasciciel patentu: VEB Fettchemie, Karl-Marx-Stadt (Niemiecka Repu¬ blika Demokratyczna) Sposób wytwarzania siarczanów zwiazków organicznych za pomoca technicznego kwasu amidosulfonowego Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania siar¬ czanów zwiazków organicznych na drodze siar¬ czanowania zwiazków zawierajacych grupy wo¬ dorotlenowe, na przyklad alkoholi i ich pro¬ duktów etoksylowania, alkilofenoli etoksylowa- nych, zwlaszcza nienasyconych alkoholi alifatycz¬ nych, za pomoca technicznego kwasu amido¬ sulfonowego.Znane jest wytwarzanie siarczanów zwiazków zawierajacych grupy wodorotlenowe za pomoca kwasu amidosulfonowego. Stosowanie jako srodka siarczanujacego kwasu amidosulfonowego jest szczególnie korzystne w przypadku siarczanowania zwiazków nienasyconych zawierajacych grupy wodorotlenowe, gdyz w czasie tej reakcji podwój- .ne wiazania nienasyconych zwiazków nie sa ata¬ kowane i w wyniku tego otrzymuje sie wartoscio¬ we powierzchniowo czynne zwiazki, których wy¬ twarzanie innymi sposobami jest klopotliwe, na przyklad wskutek powstawania adduktów srodka siarczanujacego z rozpuszczalnikami organicznymi albo z solami metali alkalicznych kwasów tleno¬ wych. Siarczanowanie zwiazków nasyconych za¬ wierajacych grupy wodorotlenowe za pomoca kwasu amidosulfonowego jest równiez korzystne z tego wzgledu, ze siarczanowanie i zobojetnianie przeprowadza sie w jednej operacji.Znany jest sposób siarczanowania wyzej wymie¬ nionych zwiazków za pomoca kwasu amidosulfo¬ nowego w obecnosci zwiazków zawierajacych 10 15 30 azot jak amidy, aminy i zasady heterocykliczne, dzialajace katalitycznie.Inne znane sposoby siarczanowania zwiazków zawierajacych grupy wodorotlenowe za pomoca kwasu amidosulfonowego przebiegaja w obecnosci bezwodnego rozpuszczalnika organicznego.We wszystkich znanych sposobach zadowalajacy przebieg procesu jak i odpowiednio wysoki sta¬ pien siarczanowania osiaga sie tylko wtedy, gdy stosuje sie czysty i suchy kwas amidosulfonowy.Kwas amidosulfonowy wytwarzany powszechnie stosowanym sposobem zarówno przy uzyciu oleum i mocznika, jak równiez przy uzyciu trójtlenku siarki i amoniaku zawiera domieszke wody i sta¬ nowi techniczny kwas amidosulfonowy. Obecnosc wody nawet w minimalnej ilosci zaklóca przebieg reakcji siarczanowania.Techniczny kwas amidosulfonowy moze byc za¬ stosowany do siarczanowania zwiazków zawiera¬ jacych grupy wodorotlenowe, jedynie po uprzed¬ nim usunieciu wody przez przekrystalizowanie i wysuszenie.Odwadnianie technicznego kwasu amidosulfono¬ wego jest zwiazane z duzymi trudnosciami, gdyz zawiera on pozostalosci kwasu siarkowego, pocho¬ dzace z procesu produkcyjnego. Jezeli jako srodek siarczanujacy stosuje sie techniczny kwas amido¬ sulfonowy, który moze zawierac do 5°/o wody, po¬ czatkowy przebieg reakcji siarczanowania jest powaznie zaklócony. Przyspieszenie przebiegu re- 5715857158 akcji przez podniesienie temperatury jest nie¬ wskazane, gdyz reakcja w dalszym stadium jest egzotermiczna i przebiega w sposób burzliwy, co nie pozwala na utrzymanie okreslonej temperatury, a poza tym wydziela sie nadmierna ilosc gazów powodujacych silne pienienie sie mieszaniny w naczyniu, w którym prowadzony jest proces.Taki przebieg procesu powoduje rozklad produktu reakcji i powstawanie niepozadanych ubocznych substancji. Roztwór wodny produktu otrzymanego powyzszym sposobem, jest metny, a jego zdolnosc pioraca, pienienia sie i zwilzania sa znacznie ob- nJfcoiJe.Stosowanie technicznego kwasu amidosulfono¬ wego do siarczanowania zwiazków zawierajacych grupy wodorotlenowe bylo dotychczas niemozliwe nawet przy uzyciu znanych srodków katalizuja¬ cych, jak równiez w obecnosci bezwodnego roz¬ puszczalnika organicznego.Celem wynalazku jest wytwarzanie siarczanów zwiazków zawierajacych grupy wodorotlenowe za pomoca technicznego kwasu amidosulfonowego A w warunkach, które pozwola na otrzymanie pro¬ duktu o pelnej wartosci uzytkowej jak w przy¬ padku stosowania czystego kwasu oraz w apara¬ turze stosowanej w znanych metodach i przy uzyciu latwo dostepnych srodków chemicznych.Stwierdzono, ze techniczny kwas amidosulfono- wy moze byc stosowany jako srodek siarczanujacy zwiazki zawierajace grupy wodorotlenowe, jezeli do technicznego kwasu amidosulfonowego doda sie przed reakcja siarczanowania dwufosforan albo polifosforan metalu alkalicznego, na przyklad taki jak dwufosforan czterosodowy, trójfosforan piecio- sodowy, szesciometafosforan potasowo-sodowy albo ich mieszaniny. Fosforan dodawany w ilosci 3—15Vo w stosunku do uzytego kwasu amidosul¬ fonowego pozwala na calkowite zahamowanie szkodliwych ubocznych reakcji w czasie siarcza¬ nowania. Sposobem wedlug wynalazku, otrzymuje sie produkt koncowy równowartosciowy z pro¬ duktem otrzymanym przy uzyciu czystego i su¬ chego kwasu amidosulfonowego.Sposobem wedlug wynalazku techniczny kwas amidosulfonowy przed reakcja siarczanowania ko- % wodv w 100 g kwasu amido¬ sulfono¬ wego 10 7 7 7 7 7 4 4,3 5 6 6 Oleum (25% wol¬ nego SO,) g 20 Na4P,07 g 3 6 10 10 Na5P3 io19 g 3 10 10 20 (Na P03)x g 5 15 Zawartosc*) wody w % 6,8 3,0 2,6 1,0 2,0 0,5 0,3 0,2 0,4 3,0 0 10 20 30 35 45 50 55 60 *) Zawartosc wody oznaczono za pomoca destylacji azeotropowej z ksylenem. Oznaczenie przeprowadzono po uprzednim ogrzewaniu kwasu amidosulfonowego z do¬ datkiem fosforanu w ciagu 15 minut w temperaturze 80OC. rzystnie ogrzewa sie w temperaturze 70—80 °C w ciagu 15—20 minut z fosforanem lub polifosfora¬ nem metali alkalicznych, takich jak sód lub potas lub ich mieszanin, intensywnie mieszajac, po czym po tej obróbce wstepnej dodaje sie pozostale skladniki. ^ Ponizsza tablica podaje zawartosc wody w kwa¬ sie amidosulfonpwym po wstepnej obróbce w sto¬ sunku do zawartosci wody znajdujacej sie w tech¬ nicznym kwasie.W nizej podanych przykladach wyjasniono blizej sposób wedlug wynalazku.Przyklad I. W naczyniu emaliowanym mie¬ sza sie intensywnie 100 g kwasu amidosulfonowego o zawartosci wody 4,5tt/o z 8 g dwufosforanu cztero- sodowego w ciagu 15 minut w temperaturze 75 °C.Nastepnie przy ciaglym mieszaniu i w tej samej temperaturze dodaje sie 30 g mocznika i 140 g alkoholu laurylowego ogrzanego. do temperatury 100 °C. Po czym przy ciaglym intensywnym mie¬ szaniu mieszanine ogrzewa sie do temperatury 125°C. Cieplo tej reakcji wplywa na podniesienie temperatury do okolo 135°C. Otrzymuje sie pro¬ dukt o konsystencji mazistej. Jezeli próbka otrzy¬ manego produktu rozpuszcza sie klarownie w wo¬ dzie, siarczanowanie uwaza sie za zakonczone.W tym przypadku produkt koncowy otrzymuje sie po okolo 15 minutach siarczanowania. Stopien siar¬ czanowania wynosi 94.Jezeli siarczanowanie prowadzi sie w tych sa¬ mych warunkach ale bez dodatku dwufosforanu czterosodowego, wówczas mieszanina reakcyjna silnie pieni sie. a próbka produktu koncowego rozpuszcza sie w wódzie powodujac zmetnienie.Stopien zsiarczanowania wynosi tylko 87.Przyklad II. 100 g kwasu amidosulfonowego o zawartosci wody 5% miesza sie z 10 g trójfosfo- ranu pieciosodowego jak w przykladzie I. Nastep¬ nie dodaje sie 30 g mocznika i 20 g produktu siarczanowania otrzymanego sposobem opisanym w przykladzie I oraz 175 g nienasyconego alkoholu alifatycznego (liczba jodowa 70; liczba hydroksy¬ lowa 210). Nastepnie mieszanine reakcyjna ogrze¬ wa sie przy intensywnym mieszaniu az do mo¬ mentu, gdy temperatura reakcji podniesie sie do 140 °C. Po 30 minutach otrzymuje sie koncowy produkt, który rozpuszcza sie klarownie w wodzie, a stopien jego siarczanowania wynosi 94.Alkohol alifatyczny, otrzymany po kwasnej hy¬ drolizie produktu siarczanowania posiada liczbe jodowa 68. Podczas prowadzenia procesu w tych samych warunkach lecz bez dodatku fosforanu nie nastapilo siarczanowanie.Przyklad III. 100 g technicznego kwasu amidosulfonowego o zawartosci 4,5 sza, sie z 10 g trójfosforanu pieciosodowego tak jak to podano w przykladzie I. Nastepnie dodaje sie 20 g mocznika r 300 g eteru oktylofenylowo- glikolowego ogrzanego do 110°C, po czym otrzy¬ mana mieszanine mieszajac ogrzewa sie w ciagu godziny do temperatury 125°C do zakonczenia reakcji siarczanowania. Siarczanowanie przebiega bez pienienia sie mieszaniny, otrzymany produkt rozpuszcza sie klarownie w wodzie, przy czym w celu zapobiegania rozpadu tego produktu5 57158 6 w kwasnym roztworze wodnym zobojetnia sie roz¬ twór do wartosci pH = 7—8 za pomoca rozcien¬ czonego wodnego roztworu wodorotlenku sodo¬ wego.Przyklad IV. W mieszarce odsrodkowej ze stali nierdzewnej o pojemnosci 300 litrów umiesz¬ cza sie 33 kg technicznego kwasu amidosulf on owe¬ go o zawartosci 3,5°/o wody, 1 kg dwufosforanu czterosodowego i 1 kg szesciometafosforanu po- tasowo-sodowego i mieszajac intensywnie otrzy¬ mana mieszanine ogrzewa sie do temperatury 80 °C w ciagu 20 minut. Nastepnie dodaje sie 10 kg mocznika i ogrzanej do temperatury 115°C mie¬ szaniny skladajacej sie z 52 kg nienasyconego alkoholu alifatycznego i 18 kg nienasyconego al¬ koholu alifatycznego etoksylowanego (1 :6). Reakcja siarczanowania rozpoczyna sie po ogrzaniu uzyska¬ nej mieszaniny do temperatury 105°C i konczy sie z chwila, kiedy temperatura osiaga 140°C.Miesza sie w ciagu 20 minut, a czas trwania reakcji wynosi okolo 50 minut. Otrzymany produkt roz¬ puszcza sie w wodzie dajac klarowny roztwór.Stopien siarczanowania tego produktu wynosi 9T5.Jesli reakcje prowadzi sie w takich samych wa¬ runkach ale bez dodatku fosforanu, wówczas mie¬ szanina reakcyjna pieni sie, produkt otrzymany rozpuszcza sie w wodzie ze zmetnieniem, posiada stopien siarczanowania 87 oraz wykazuje nie wy¬ starczajaca zdolnosc pioraca i zdolnosc odtlusz¬ czania. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania siarczanów zwiazków orga¬ nicznych zawierajacych grupy wodorotlenowe, zwlaszcza nienasyconych alkoholi alifatycznych i etoksylowanych alkilofenoli za pomoca technicz¬ nego kwasu amidosulfonowego, znamienny tym, ze stosuje sie techniczny kwas amidosulf ono wy trak¬ towany przed reakcja siarczanowania fosforanem lub polifosforanem metali alkalicznych lub ich mieszanina w ilosci 3—15% w stosunku do kwasu amidosulfonowego. 10 15 PL