Способ получения сульфоэфиров или сульфополиэфиров

Способ получения сульфоэфиров или сульфополиэфиров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

.1т э:т .: . -т ".хн, ч..-.сна к,; т-... г, О П И С А Н И Е 376937

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сеоз Советских

Сопиалистических

Республик

К ПАТЕНТУ

Зависимый от патента №

М. Кл. С 07с 143/68

Заявлено 22Л.1971 (№ 1614207f23-4)

Приоритет 08.IV.1970, № Р2016656.7, ФРГ

Опубликовано 05.1Ч.1973. Бюллетень № 17

Комитет по делам

УДК 547.379.2.07(088.8) иаооретгиий и открытий при Совете Мииистрое

СССР

Дата опубликования описания 5 ЧП,1973

Авторы изобретения

Иностранцы

Хорст Бауманы, Вильфрид Умбах и Вернер Штейн (Федеративная Республика Германии) Иностранная фирма

«Хенкель унд Ко ГмбХ» (Федеративная Республика Германии) Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФОЭФИPOB

ИЛИ СУЛЪФОПОЛИЭФИРОВ

Изобретение относится к способу получения новых сульфоэф "ров на основе вторичных спиртов. Полученные соединения являются поверхностно-активными веществами.

Известен способ получения сульфоэфиров путем сульфатирования вторичных спиртов в среде органического растворителя с использованием специальных сульфатирующих средств, например амидосульфоновой кислоты, и добавлен ием продуктов присоединения первичных спиртов к окиси этилена. Степени превращения при сульфатировании вторичных спиртов незначительны. Кроме того, полученные вторичные алкилсульфаты не устойчивы и вследствие этого не могут быть использованы в качестве исходных продуктов для получения моющих средств.

Предлагается способ получения сульфоэфиров или сульфополиэфиров на основе вторичных спиртов, заключающийся в том, что продукт присоединения окиси алкилена, например окиси пропилена, к вторичному спирту с 6 — 22 атомами углерода подвергают взаимодействию с сильным сульфатирующим средством, например хлорсульфоновой кислотой, при 0 — 50 С, предпочтительно при 10 — 30 С, с последующим выделением целевого продукта известными приемами.

В качестве исходных соединений используют продукты присоединения, полученные этоксилированием вторичных спиртов и последующим пропоксилированием реакционных сме5 сей или взаимодействием вторичных спиртов со смесями окисей этилена и пропилена, или этоксилирован ием реакционных смесей вторичных спиртов с окисью пропилена, или чистым пропоксилированием вторичных спир10 тов. Предпочтительными исходными соединениями являются продукты присоединения окиси пропилена к вторичным спиртам. Применяемые в качестве исходных продуктов смешанные алкоксилаты содержат предпочтитель15 но 1 — 4, в частности 2 — 3 группировки этиленгликолевого эфира. Из чистых продуктов присоединения окиси пропилена особенно пригодны те, которые получают взаимодействием

1,5 — 5 моль окиси пропилена с 1 моль вторич20 ного спирта.

Исходные вещества получают обычными методами алкоксилирования. Алкоксилирование может быть анионным, т. е. в присутствии щелочных катализаторов алкоксилирования, 25 таких, как гидроокиси щелочных металлов или алкоголяты щелочных металлов, в частности алкоголяты натрия, калия и лития, и катионным, т. е. в присутствии кислых катали376937 заторов, например BF3, или в присутствии третичных солей оксония в качестве катализаторов алкоксилирования. Если в качестве исходных веществ применяют смешанные продукты присоединения, полученные пропоксилированием продуктов присоединения окиси этилена ко вторичным спиртам, то предпочтительны те смеси веществ, у которых катализ алкоксилирования был катионным в первой ступени и анионным во второй ступени.

Из смешанных продуктов присоединения, полученных в результате совместного присоединения окиси этилена и окиси пропилена или пропоксилирования в первой ступени и этоксилирования во второй ступени, а также из чистых продуктов пропоксилирования особенно пригодны те, которые образуются в результате реакции взаимодействия с применен|ием анионного катализатора.

Вторичные спирты, которые служат исходными соединениями для смесей алкоксилирования, представляют собой соединения одинаковой длины цепи и смеси гомологов. Экономически наиболее выгодны смеси спиртов, полученные окислением парафинов в присутствии борсодержащих соединений, например борной кислоты, окиси бора, боратов, сложных эфиров борной кислоты, а также других известных агентов для улавливания образовавшихся вторичных спиртов, таких, как мышьяковая кислота, сложные эфиры мышьяковой кислоты, окись мышьяка (III) и др.

Смеси алкоксилирования можно применять без промежуточных процессов очистки или переработки для последующего сульфатирования, что очень важно для осуществления предлагаемого способа в промышленных масштабах. Такие смеси наряду с продуктами присоединения окиси алкилена ко вторичным спиртам содержат соответствующие алкилени/или полиалкиленгликоли, а также могут включать непрореагировавший вторичный спирт. Сульфатирование алкоксилатов предпочтительно проводят в интервале температур

10 — 30 С. В качестве сульфатирующих средств используют более сильн|ые средства, чем концентрированная серная кислота, например смеси из серного ангидрида и воздуха, олеум, хлорсульфоновую кислоту и т. п. Добавлять к сульфатирующему средству вещества, обеспечивающие образование продуктов присоединения, и растворители не нужно. Предпочтительным сульфатирующим средством является хлорсульфоновая кислота. Молярное соотношен ие алкоксилата и сульфатирующего средства предпочтительно 1: 1,0 — 1: 1,2, в частности 1: 1,02 — 1: 1,1.

Сульфатирование можно проводить прерыв ым или непрерывным способом. В зависимости от используемого сульфатирующего средства и/или применяемой для сульфатирования аппаратуры продолжительность реакции может изменяться от долей секунд до 20 мин.

Особенно быстро реакция протекает в том случае, когда применяют очень сильные сульфатирующие средства, такие, как смеси БОз и воздуха, в современных быстродействующих реакторах для сульфатирования, в которых жидкость стекает по кольцеобразному зазору или по внутренней поверхности в виде тонкой пленки. Продукты, получаемые по предлагаемому способу, имеют более высокую степень сульфатирования, чем получаемые путем сульфатирования технических продуктов присоединения окиси этилена ко вторичным спиртам.

Кроме того, без дополнительной переработки они имеют очень хорошие поверхностно-активные свойства.

Продукты сульфатитрования получаюся в виде 30 /о-ных водных густых, немутных паст.

Таблица 1

Количество присоединяемой окиси пропилена, моль

Катализатор пропоксилировавия

Степень сульфатирования, 55

2,0

3,0

4,0

5,0

2,0

3,0

4,0

5,0

Метилат натрия

То же

88,5

91,5

93,0

93,7

90,5

91,4

92,4

93,3

Фторид бора

То же

Результаты сульфатирования пропоксилатов вторичных спиртов со смесями веществ, полученными взаимодействием 2 — 5 моль окиси пропилена с 1 моль образовавшегося в результате окисления парафина в присутствии бор20 ной кислоты вторичного спирта Cf4 — C$5 (состав, в о/О. С 4 1,8, С«74,1, Cы5 24,1, гидроксильное число 250, мол. вес 218), в присутствии 0,2 вес. (из расчета на применяемый спирт) указанных катализаторов известным

25 способом (щелочный катализ при 140 С; для других катализаторов температура 5 — 50 C) приведены в табл. 1. Получен ные необработанные продукты пропоксилирования подают в количестве 1,5 моль в трехгорлую колбу ем30 костью 1,5 л, снабженную мешалкой, доходящей до дна колбы трубой для подвода газа, капельной воронкой и термометром. Приблизительно в течение 10 мин при 10 — 30 С, сильном размешивании и одновременном пропуска35 ниии слабого потока азота для удаления выделяющейся соляной кислоты добавляют 1,5—

1,65 моль хлорсульфоновой кислоты, по окончании подачи которой перемешивание продолжают еще в течение 5 мин при дальней40 шем пропускании азота. Затем жидкую реакционную смесь нейтрализуют натровым щелоком. Степень сульфатирования определяют пятикратным извлечением водного спиртового раствора петролейн ым эфиром.

376937

Для сравнения аналогично сульфатируют продукты присоединения окиси этилена к вторичному спирту С14 С1з.

Результаты приведены в табл. 2.

Пр едм ет изобретения

Способ получения сульфоэфиров или сульфополиэфиров, отличающийся тем, что продукт присоединения окиси алкилена, н апример окиси пропилена, к вторичному спирту с 6—

22 атомами углерода подвергают взаимодействию с сильным сульфатирующим средством, например хлорсульфоновой кислотой, с последующим выделением целевого продукта известными приемами.

Таблипа 2

Количество присоединяемой окиси этилена, моль

Катализатор этоксилирования

Степень сульфатирования, %

Метилат натрия

Фторид бора

2,0

68,8

81,7

2,1

Фторборат триэтилоксония

85,4

3,0

Составитель А. Нестеренко

Корректор Н. Прокуратова

Редактор 3. Горбунова

Техред Т. Курилко

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1845/16 Изд. № 423 Тираж 523 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5