DE608831C - Verfahren zur Herstellung von Estern hoehermolekularer Sulfocarbonsaeuren - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Estern höhermolekularer Sulfocarbonsäuren

  Es wurde gefunden, da.ß man wertvolle

  Netz-, Reinigungs-, Dispergiermittel u. dgl. er-

  halten kann, wenn znan die sauren Salze von

  aliphatischen oder cycloaliphatischen Sulfo-

  carbonsäuren mit mehr als 8 Kohlenstoff-

  atomen im Molekül, insbesondere auch von

  a-Sulfocarbonsävren, in der Carboxylgruppe

  mit aliphatischen oder cycloaliphatischen Al-

  koholen verestert. Man gelangt auf diese

  Weise zu Produkten, die völlig frei sind "von

  lästigen Neben,- und Zersetzungsprodukten

  und deren Aufarbeitung keinerlei Schwierig-

  keiten bereitet. Für die Herstellung der

  Sulfocarbonsäureester eignen sich allgemein

  die sauren Salze aller derartigen höhermole-

  kularen aliphatischen oder cycloaliphatischen

  Sulfocarbonsäuren, wie Sulfopalmitinsäure,

  Sulfestearinsäure, Sulfolaurinsäure, Sulfo-

  naphthensäure, bei denen die Sulfonsäure-

  gruppe in neutralisiertem Zustand vorhanden

  ist. Es können aber auch die sauren Salze

  von Carboxylgruppen enthaltenden Derivaten

  von Sulfonsäuren, z. B. solche, die Halogen,

  Nitro-, Amino-, Oxy-, Äther oder Estergrup-

  pen aufweisen, z. B. Sulfooxystearinsäure,

  Sulfochlorpalmitinsäure usw., Verwendung

  findest. Für die Esterbildung geeignete Al-

  kohole sind z. B. Methyl-, Butyl-, Isoamyl-,

  Benzylalkohol, Glykole, Polyglykole, Cyclo-

  hexanole, Glykohnonoalkyl- oder -aryläther usw.
• Die Veresterung erfolgt in glatter Reaktion durch Erhitzen der Komponenten auf höhere Temperaturen. Bei niedrigsiedenden Alkoholen muß =die Umsetzung in Druckgefäßen ausgeführt werden. Umeine möglichst vollständige Veresterung zu erzielen, ist es im allgemeinen zweckmäßig, einen üb@erschuß an Alkohol anzuwenden. Es ist auch eine Umesterung möglich, d. h. man kann von Carbonsäureestern der Sulfocarbonsäuren mit niedriger siedenden Alkoholen ausgehen und diese mit höher siedenden Alkohollee um;-setzen..
• Die erhaltenen Ester sind im allgemeinen leicht löslich in Wasser oder organischen Lösungsmitteln. Mit zunehmender Kohlenstoffatomzahl der zur Veresterung benutzten Alkohole nimmt die Löslichkeit in Wasser ab, so daß z. B. der Ester der Sulfopalmi:tinsäure reit D,odecylalkohol in Wasser nur schwer löslich ist. Als .organische Lösungsmittel für die Ester aus höhermolekularen Alkoholen eignen sich Äthylalkohol, Äther, Aceton, Eisessig, Benzin, Ligroin, Benzol usw. Die wäßrigen Lösungen der Reaktionsprodukte besitzen ein hohes Netz-, Reinigungs-und Dispergiervermögen und sind sehr beständig gegen die Härtebildner des Wassers. Sie können daher z.-B. für: alle Zwecke der Veredelung von Fasermaterialien mit großem Vorteil Verwendung finden. In besonders hohem Maße zeigen die Ester der a-Sulfoca.rbonsäuren die Fähigkeit, Fasermaterialien einen weichen Griff und große Geschmeidigkeit zu verleihen. Sie können ferner mit Vorteil als Zusatz zu Carbonisierbädern verwendet werden.
• Es ist zwar bekannt, daß man zu Estern organischer Verbindungen gelangen kann, wenn man organische Säuren mit überschüssigem Alkohol längere Zeit unter Rückfluß kocht. Hierbei ist ein Zusatz von anorganischen Säuren, sauer reagierenden Katalysatoren oder wasserbindenden Mitteln zweckmäßig. Man hat auch bereits Veresfierungen in Gegenwart von Lösungsmitteln, z. B. Benzol, ausgeführt; dabei destilliert man das Lösungsmittel zusammen mit dem durch die Umsetzung gebildeten Wasser während der Reaktion langsam ab, wodurch das Veresterungsgleichgewicht zugunsten der Esterbildung verschoben wird. Man hat bereits Gemische aus Stoffen von hohem Molekulargewicht, z. B. Fetten, Fettsäuren u. dgl., zusammen mit Alkoholen, Ketonen u. 49l. unter Anwendung von Chlorsulfonsäure sulfoniert, wobei nicht. nur eine Sulfonierung, sondern auch eine Kondensation eintreten soll. In welcher Weise hierbei eine Kondensation erfolgt, ist nicht bekannt, so daß aus diesem bekannten Verfahren das vorliegende spezielle Verfahren nicht entnommen werden konnte.
• Man hat schon vorgeschlagen, das Natriumsalz der Sulfoisobuttersäure unter Anwendung von Chlorwasserstoff mit Methylalkohol in der Carboxylgruppe zu verestern. Hieraus konnte jedoch das vorliegende Verfahren nicht hergeleitet werden, da bei diesem die Veresterung durch -einfaches Erhitzen der sauren Salze der höher molekularen Sulfocarbonsäuren mit Alkoholen erzielt wird und nicht mit gasförmiger Salzsäure gearbeitet werden braucht. Es ist ferner bekannt, die Natriumsalze der -o- oder p-Sulfobenzoesäure in die entsprechenden Carbonsäureester überzuführen. Diese bekannten Verfahren ließen indessen keine Rückschlüsse auf das Verhalten von höher molekularen aliphatischen oder cycloaliphatischen Sulfocarbonsäuren bei der Veresterung zu, da derartige Verbindungen viel reaktionsträger und in Wasser viel schwerer löslich sind und der Charakter dieser Verbindungen gegenüber dem der vorgenannten Salze der Sulfobenzoesäuren wesentlich verändert ist. Die aromatischen Sulfocarbonsäuren besitzen eine wesenntlich höhere Reaktionsfähigkeit als die aliphatischen oder cycloaliphatischen Sulfoca.rbonsäuren. Letztere sind beispielsweise den üblichen Reaktionen in der Carboxylgruppe teilweise viel schwerer zugänglich als die aromatischen Sulfocarbonsäuren.
• Aus der Literatur konnte insbesondere nicht hergeleitet werden, daß es durch das vorliegende Verfahren gelingt, anf technisch sehr einfache Weise aus den kalkunbeständigen aliphatischen oder cycloaliphatischen Sulfocarbonsäuren in sehr guter Ausbeute und in hohem Reinheitsgrad wertvolle kalkbeständige, in Wasser sehr leicht lösliche Textilhilfsmittel herzustellen. Beispiel i ioo Gewichtsteile Monoatriumsalz der a-Sulfopalmitinsäure werden mit 3oo Gewichtsteilen Methylalkohol unter Rühren im Druckgefäß auf etwa 18o° erhitzt. Nach . beendeter Reaktion wird der Überschuß an Methylalkohol abdestilliert, Der erhaltene rohe Methylester läß t sich nach dem Erkalten pulvern und ist ohne weitere Reinigung sofort verwendbar.
• Er kann in besonders reiner Form. durch Umlösenoder Umkristallisieren aus Alkohol, Äther oder anderen organischen Lösungsmitteln hergestellt werden. Er eignet sich vor allem als Netzmittel. oder als Weichmachungsmittel für Fasermaterialien.
• In gleicher Weise können z. B. auch die Äthyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl-, Amylester usw. der Sulfopahnitinsäure hergestellt werden. Auch andere Sulfocarbonsäuren lassen sich in analoger Weise verestern.
• Beispiel 2 ioo Gewichtsteile Mononatriumsalz der Sulfostearinsäure werden mit ioo Gewichtsteilen Glykol unter Rückfluß so lange .erhitzt, bis Veresterungeingetreten ist. Die Aufarbeitung des Reaktionsgemisches erfolgt in der in Beispiel i beschriebenen Weise. Die Veresterung mit anderen hochsiedenden Alkoholen, wie Oktylalkohol,. Glycerin, Cyclohexanol, Wollfettalkohol, Benzylalkohol usw., läßt sich in der gleichen Weise ausführen. Statt der Sulfostearinsäure kann man auch die Sulfolaurinsäure verwenden, wobei ein Produkt von ähnlichen Eigenschaften erhalten wird.
• Beispiel 3 i oo Gewichtsteile des Mononatriumsalzes der Sulfooxystearinsäure, das erhalten werden. kann durch Sulfonieren von Ölsäure mit energisch wirkenden Sulfonierungsmittelnund Neutralisation der Sulfonsäuregruppe mit Natriumhydroxyd, werden im Druckgefäß mit Zoo Gewichtsteilen Methylalkohol so langeauf 16o° erhitzt, bis Veresterung eingetreten ist.
• Der erhaltene Carbonsäureester löst sich leicht in Wasser und in verdünnter Schwefelsäure. Er besitzt auch in sauren Bädern ein hervorragendes Netzvermögen, so daß man ihn mit besonderem Vorteil in Carbonisierbädern verwenden kann.
• Beispiel 4 ioo Gewichtsteile des Mononatriumsalzes der Sulfoclibromstearinsäure, das durch Sulfonierung des Olsäuredibromids und partielle Neutralisation der Sulfodibromstearinsäure mit Natronlauge erhältlich ist, werden mit 3oo Gewichtsteilen Methylalkohol im Druckgefäß unter Rühren io Minuten lang auf 140° erhitzt. Die Aufarbeitung des Reaktionsproduktes erfolgt in analoger Weise, wie in Beispiel i beschrieben ist. Der erhaltene Ester besitzt ein sehr gutes Netz- und Waschvermögen.
• ' Beispiels Eine Naphthensäure mit einer Säurezahl von 274 wird durch Sulfonierung in die entsprechende Sulfonaphthensäure, sodann nach Aufarbeitung durch Neutralisation der Sulfonsäuregruppe mit Natronlauge in das saure Natrium-salz übergeführt. 5o Gewichtsteile des so erhaltenen Produktes werden södann zusammen mit i 5o Gewichtsteilen Methylalkohol 5 Stunden lang im Druckgefäß auf i 8o° erhitzt.
• Das erhaltene Natriumsalz des Sulfanaphthensäuremethylesters ist Leicht lin neutralen, alkalischen und saurein Bädern. Hinsichtlich seiner Netzwirkung ist es dem Natriumsalz der freien Sulfocarbonsäure erheblich überlegen; es läßt sich insbesondere als Zusatz zu Carbgnisier- oder Beuch$otten verwenden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCFI: Verfahren zur Herstellung von Estern höhermolekularer Sulfocarbonsäuren, dadurch gekennzeichnet, daß man die sauren Salze aliphatischer oder cycloaliphatischer Sulfocarbonsäuren mit mehr als 8 Kohlenstoffatomen im Molekül oder ihrer Derivate mit aliphatischen oder cycloaliphati;-schen Alkoholen in der Carboxylgruppe durch einfaches Erhitzen verestert.