DE1443992C - Verfahren zur Sulfonierung von Fett saureestern mehrwertiger Alkohole - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Sulfonierungserzeugnissen durch Sulfonieren von Estern aus 6 bis 28, vorzugsweise 8 bis 18 Kohlenstoffatome enthaltenden gesättigten Fettsäuren und mehrwertigen Alkoholen, insbesondere den Triglyceriden dieser Fettsäuren, die, abgesehen vom inständigen Kohlenstoffatom des Fettsäurerestes, keine weiteren sulfonierbaren oder sulfatierbaren Gruppen enthalten, durch Behandeln derselben mit überschüssigen Mengen gasförmigen, nicht adduktmäßig gebundenen mit Luft, Stickstoff oder Kohlendioxid verdünnten Schwefeltrioxids, und Neutralisieren des Sulfonierungsproduktes, wobei man die Sulfonierung in Gegenwart von Estern aus Fettsäuren der oben angegebenen Art und einwertigen, höchstens 5 Kohlenstoffatome enthaltenden Alkoholen bei Temperaturen von 70 bis 100° C durchführt, und diese Fettsäureester in Mengen von 10 bis 85% des Gewichts des zu sulfonierenden Gemisches vorhanden sind und die angewandte Schwefeltrioxidmenge 1,8 Mol pro Mol im Ausgangsmaterial vorhandener Fettsäureester nicht übersteigt. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man als Ester mehrwertiger Alkohole die Ester, die außer den Resten der oben definierten Fettsäuren solche von Fettsäuren mit weniger als 6 Kohlenstoffatomen enthalten, einsetzt.

Die mehrwertigen Alkohole enthalten 2 oder mehr Hydroxylgruppen. Vorzugsweise verarbeitet man GIyceride; daher wird die Erfindung jetzt für den Fall der Glyceride beschrieben. Diese Angaben gelten sinngemäß für die Ester anderer mehrwertiger Alkohole.

Die von dem Glycerin und anderen mehrwertigen Alkoholen mit wenigstens 3 Hydroxylgruppen abgeleiteten Ester können sowohl die Reste der höheren als auch die Reste der niederen Fettsäuren im Überschuß enthalten. Man erhält derartige Ester entweder durch direkte Veresterung des Glycerins mit einem Gemisch aus höheren und niederen Fettsäuren oder durch Veresterung der in Glycerinteilestern niederer bzw. höherer Fettsäuren noch vorhandenen freien Hydroxylgruppen mit höheren bzw. niederen Fettsäuren. Diesen Glyceriden setzt man nun die Ester der freien

ίο höheren Fettsäuren mit Monoalkoholen zu. Die obenerwähnten Veresterungs- oder Umesterungsverfahren lassen sich allerdings auch derart führen, daß man direkt zu Gemischen aus den zu sulfonierenden Triglyceriden und höheren Fettsäureestern kommt.

π Für die Sulfonierung gelten die Angaben des Hauptpatents. Die dort angegebenen molaren Mengen an Sulfonierungsmittel, die 1,1 bis 1,8, vorzugsweise 1,2 bis 1,6 Mol Schwefeltrioxid pro Mol Fettsäurerest betragen, beziehen sich in erster Linie auf die vorhandenen höheren Fettsäurereste. Es ist allerdings ungewiß, ob bevorzugt die höheren Fettsäurereste sulfoniert werden; selbstverständlich kann das Schwefeltrioxid auch mit Resten niederer Fettsäuren reagieren, und es besteht daher die Möglichkeit, daß Reste höherer Fettsäuren unsulfoniert bleiben. Diese Tatsache ist für die Brauchbarkeit der erfindungsgemäß erhaltenen Sulfonierungsprodukte meist ohne Belang, weil ja die an niederen Fettsäureresten befindlichen Sulfonsäuregruppen das Estermolekül auch dann wasserlöslich machen, wenn es unsulfonierte Reste höherer Fettsäuren enthält. Allerdings sollte praktisch jedes Estermolekül wenigstens eine Sulfonsäuregruppe enthalten und vorzugsweise sollte die Zahl der vorhandenen Sulfonsäuregruppen wenigstens V₃ der Zahl der vorhandenen Reste höherer Fettsäuren betragen. Legt man aber Wert darauf, auch die Reste der niederen Fettsäuren in größerem Umfang zu sulfonieren, so sind entsprechend größere Schwefeltrioxidmengen anzuwenden, so daß sich die angegebenen Schwefeltrioxidmengen auf insgesamt vorhandene Fettsäurereste beziehen können.

Als Ausgangsmaterial diente ein Umesterungsprodukt von 2 Mol hydriertem Talg und 1 Mol Triacetin. Im Umesterungsprodukt ggf. noch vorhandene flüchtige Bestandteile (nicht umgesetztes Triacetin) wurden durch kurzes Erhitzen des Reaktionsproduktes im Vakuum entfernt. Das zu sulfonierende Gemisch hatte, statistisch gesehen, die Zusammensetzung eines Monoacetofettes.

57 g dieses Monoacetofettes wurden im Gemisch mit 63 g des Äthylesters einer hydrierten Palmkernfettsäure (JZ des Gemisches = 0,2) bei 80° C durch Einleiten eines 5% SO₃ enthaltenden Luftstromes mit einer Geschwindigkeit von 3001 Luft pro Stunde sulfoniert. Im Laufe einer Stunde wurden 52 g SO₃ eingeblasen, was einem Verhältnis von Reste höherer Fettsäuren : SO₃ = 1 :1,45 bzw. gesamte Fettsäurereste zu SO₃ = 1 : 1,3 entsprach. Das Produkt blieb bis zum Ende der Sulfonierung flüssig und war auch nach dem Erkalten auf Zimmertemperatur gut fließfähig. Das saure Sulfonierungsprodukt wurde mit 2,5 % seines Gewichtes an H₂O₂ (als 40%ige wäßrige Lösung angewandt) 60 Minuten lang bei 50 bis 55° gebleicht und dann mit Lauge neutralisiert. Der Sulfonierungsgrad betrug 95%, im Lovibond-Tintometer wurden an einer 5 %igen wäßrigen Lösung in einer 4"-Küvette folgende Farbwerte gemessen: gelb: 1,0; jpt: 0,4; blau 0,0. .

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Bei einem Versuch, das Monoacetofett ohne Zu- sehr zäh, dann fest. Dabei bildeten sich in dem Ge-

satz an Fettsäureester einwertiger Alkohole unter den misch Kanäle, durch die die schwefeltrioxidhaltige

oben angegebenen Bedingungen zu sulfonieren, wurde Luft hindurchging, ohne das Schwefeltrioxid an das,

kurze Zeit nach dem Beginn der Sulfonierung starkes zu sulfonierende Material abzugeben. Das erhaltene Schäumen beobachtet. Nachdem etwa die Hälfte des 5 Reaktionsprodukt war daher nur unvollständig sulfo-

Schwefeltrioxids eingeblasen war, wurde das Produkt niert.

Claims (1)

1. Patentanspruch

   Verfahren zur Herstellung von Suifonierungserzeugnissen durch Sulfonieren von Estern aus 6 bis 28, vorzugsweise 8 bis 18 Kohlenstoffatome enthaltenden gesättigten Fettsäuren und mehrwertigen Alkoholen, insbesondere den Triglyceriden dieser Fettsäuren, die, abgesehen vom α-ständigen Kohlenstoffatom des Fettsäurerestes, keine weiteren sulfonierbaren oder sulfatierbaren Gruppen enthalten, durch Behandeln derselben mit überschüssigen Mengen gasförmigen, nicht adduktmäßig gebundenen mit Luft, Stickstoff oder Kohlendioxid verdünnten Schwefeltrioxids, und Neutralisieren des Sulfonierungsprodukts, wobei man die Sulfonierung nach Zusatz von Estern aus Fettsäuren der oben angegebenen Art und einwertigen, höchstens 5 Kohlenstoffatome enthaltenden Alkoholen bei Temperaturen von 70 bis 100° C durchführt, und diese Fettsäureester in Mengen von 10 bis 85% des Gewichts des zu sulfonierenden Gemisches vorhanden sind und die angewandte Schwefeltrioxidmenge 1,8 Mol pro Mol im Ausgangsmaterial vorhandener Fettsäureester nicht übersteigt, dadurch gekennzeichnet, daß man als Ester mehrwertigerAlkohole die Ester, die außer den Resten der oben definierten Fettsäuren solche von Fettsäuren mit weniger als 6 Kohlenstoffatomen enthalten, einsetzt.