DE869797C - Verfahren zur Herstellung von Salzen nichtaromatischer Sulfimide - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Salzen nichtaromatischer Sulfimide Es ist bekannt, Halogenide aromatischer, aliphatischer oder cycloaliphatischer Sulfonsäuren durch Umsetzung mit Ammoniak in Sulfimide überzuführen:. Man hat auch schon vorgeschlagen, Gemische von Sulfohalogeniden, wie sie durch gleichzeitige Einwirkung von Halogen. und Schwefeldioxyd auf gesättigte aliphatische Koh:len-,wasserstoffe oder Chlorkohlenwasserstoffe erhalten werden, mit Ammoniak umzusetzen und die so erhältlichen Sulfimide als Emulgiermittel zu verwenden. Bei .diesen Verfahren ging man von Kohlenwasserstoffen mit einem-Siedebereich von über2oo°, z. B. Zoo bis 35o°, aus, so daß die erhaltenen Sulfimide Kohlenstoffketten mit mindestens i2 Kohlen-Stoffatomen, in der Hauptsache aber wesentlich mehr enthielten.
• Es wurde nun gefunden, daß man oberflächenwirksame Verbindungen mit überraschend hohem Netzvermögen erhält, wenn man zwischen etwa t2o und 200° siedende, den sogenanntenTest- oder Lackbenzinen ähnliche Kohlenwasserstoffgemische, deren Kettenlänge etwa $ bis r r Kohlenstoffatome beträgt, sulfoh.a'logeniert, die Sulfohalogenide in Sulfimide überführt und diese mit basischen Stoffen neutralisiert.
• Man kann bei der Sulfohalogenierung molare Mengen Schwefeldioxyd und Halogen anwenden; man kann aber auch Halogen im tTberschuß einwirken lassen und erhält dann Produkte, die wechselnde Mengen nicht hydrolysierbares, kettengebundenes Halogen enthalten. Auch kann man die Kohlenwasserstoffgemische vor oder nach der Su'lfoUalogenierung einer Halogenierung unterwerfen.
• Neben den aus Erdölen gewonnenen Kohlenwasserstoffgemischen .des genannten Siedebereiches kommen als Ausgangsstoffe auch solche in Betracht, die durch Hydrierung von Kohle, Teerölen, Bitumina u. dgl. in bekannter Weise erhältlich sind. Sie enthalten im allgemeinen neben aliphatischen wechselnde Mengen cycloaliphatische oder arematische Kohlenwasserstoffe. Besonders geeignet sind rein aliphatische Kohlenwasserstoffgemische, wie sie z. B. bei der Kohlenoxydhydrierung gewonnen werden.
• Im allgemeinen ist es von Vorteil, die Kohlenwasserstioffgemische vor der Sulfohalogenierüng einer katalytischen: Hydrierung zu unterwerfen oder sie in anderer Weise, z. B. durch Behandeln mit Schwefelsäure oder Aluminiumchlorid, vorzureinigen.
• Die Sulfohalogenierung wird zweckmäßig nur so weit geführt, .daß nicht die gesamte Menge, sondern nur ein Teil, z. B. 700/0 oder weniger, des Kdhlenwasserstoffgemis.ches in Sulfohalogenide übergeführt wird.
• Die Umsetzung zu den Sulfimiden kann mit gasförmigem oder flüssigem Ammoniak vorgenommen werden, doch enthalten die so gewonnenen Sulfimide noch größere Mengen der weniger oberflachenwirksamen Sulfamide. Zweckmäßig wird daher das Sulfamid-imid-Gemisch nochmals mit einer dem Sulfamidgehalt entsprechenden Menge Sulfohalogenid in Gegenwart von Alkali umgesetzt. Man erhält nach dem Ansäuern und nötigenfalls dem Abdestillieren unveränderter Kohlenwasserstoffe reines Sulfimid als ölige bis halbfeste, wasserunlösliche Masse, die sauer reagiert, jedech mit organischen oder anorganischenBasen seifenartige neutrale Salze bildet, die in Wasser klar bis opaleszierend löslich sind' und sich durch hohes Schaum-und Netzvermögen auszeichnen. Als basische Verbindungen kommen neben den Hydroxyden oder Carbenaten der Alkalimetalle Ammoniak, primäre, sekundäre oder tertiäre organische Basen, wie Methylamin, Dimethylamin, Triäthylami#n oder Pyridin, sowie Mono-, Di- und Trialkylolamine in Betracht.
• Das Netz- und. Durch.dringungsvermögen dieser Salze .übertrifft das der gebräuchlichen Netzmittel, etwa der adkylnaphthalinsulfonsauren Salze, um ein Mehrfaches. Ein besonderer Vorteil ist neben guter Wasserlöslichkeit und Beständigkeit gegen die Härtebildner des Wassers ihre Alkalifestigkeit, dlie es gestattet, sie auch in alkalischen Bädern zu verwenden. Beispiel i Eine zwischen 140 und 175° siedende Fraktion -eines badischen Erdöls, die zu etwa 2/s aus paraffinischen und zu etwa 1/s aus aromatischen, und naphthenischen Kohlenwasserstoffen der Kettenlänge C9 bis Cio besteht, wird der katalytischen Hydrierung an einem Nickelkontakt unterworfen, bis dlie Jodzahl auf 0 gesunken ist. Hierauf wird das Produkt so. lange in bekannter Weise mit einem Gemisch .gleicher Gewichtsteile S 02 und Cl. unter Bestrahlen mit kurzwelligem Licht behandelt, bis eine Gewichtszunahme von 30'/o eingetreten ist, d. h. etwa 40 % der Kohlenwasserstoffe in Sulfochloride umgewandelt sind. Nunmehr wird ein Teil dieses Gemisches abgezweigt und bei 2o bis 30' in flüssiges Ammoniak gepreßt. Nach, zweistündigem Rühren wird das überschüssige Ammoniak abgedampft, derRückstand filtriert und! mit verdünnter Salzsäure und Wasser gewaschen.
• ioo Teile des so erhaltenen, in Benzin gelösten Sulfamides werden mit der gleichen Menge der Sulfoh.alogenidlösung vermischt und bei 2o bis 30° mit 1¢ Teilen 2o%iger Natronlauge unter Rühren versetzt. Nach. dreistündigem Rühren bei 30° wird mit verdünnter Salzsäure und Wasser gewaschen und die obere Schicht, die das Sulfimid enthält, so lange mit Wasserdampf behandelt, bis kein Benzin mehr übergeht. Der Rückstand, etwa 65 Teile eines braunen Öles mit der Säurezahl 13q., wird mit 3o%iger Natronlauge neutralisiert. Man erhält eine bräunliche, ölige Flüssigkeit, deren wäßrige Lösung gut schäumt und ein hervorragendes Netzvermögen zeigt. Das mit Wasserdampf überdestillierte Benzin, etwa 12o Teile, kann nach Raffination mit konzentrierter Schwefelsäure wiederverwendet werden.
• Wendet man bei der Sulfochlorierung einen Überschuß von etwa 25% Chlor an, so erhält man ein Sulfochlorid, das bei einem Gesamtchlorgeh.alt von etwa 15 % nur etwa 2/a hydrolysierbares Chlor enthält. Das aus diesem Produkt in gleicher Weise gewonnene Sulfimid hat ähnliche Eigenschaften. BeiSpiel2 . Ein durch Kohlenoxydhydrieru.ng gewonnenes Synthesebenzin wird katalytisch hydriert, bis eine Probe mit konzentrierter Schwefelsäure nicht mehr reagiert. Die zwischen 15o und igo° siedende, aus aliphatischen Kohdenwasserstoffen mit einer Köhlenstoffatomzahl zwischen. 9 und I1 bestehende Fraktion wird wie in Beispiel i sulfochloriert. N achdem etwa q.ö% .der Kohlenwasserstoffe in Sulfochloride übergeführt sind, leitet man in ioo Teile davon bei 2o° Ammoniäkgas ein, bis das Produkt alkalisch ist. Nach dem Auswaschen. von festem Ammoniumchlorid mit Wasser und verdünnter Schwefelsäure wird das Produkt mit 7o Teilen dies gleichen Sulfochloridgemisches versetzt; dann werden bei 25° etwa 12 Teile 30%ige Natronlauge eingerührt. Die schwach alkalische Lösung wird nun mit Wasser und verdünnter Schwefelsäure gewaschen und das unveränderte Benzin mit Wasserdampf abgetrieben. Der Rückstand, etwa 6o Teile eines gelben Öls, wird mit Triäthanolamin neutralisiert. Man erhält ein, klares, gelbes Öl, das mit Wasser zunächst eine Schmierseife bildet, die leicht in Lösung zu bringen ist. Das Netzvermögen (gemessen in Gramm-Verbindung je Liter, die erforderlich sind, um in ioo Sekunden ein kreisrundes Läppchen Rohbaumwolle von i cm Durchmesser zum Untersinken zu bringen:) ist dreimal so groß als bei Anwendung der gleichen Menge isohexyl-heptylnaphthalinsulfonsaurem Natriums.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH-Verfahren zur Herstellung von Salzen nichtaromatischer Sulfimide durch Umsetzung von gasförmigem oder flüssigem Ammoniak mit Sulfohalogeniden von Gemischen nichtaromatischer Kohlenwasserstoffe und anschließende Behandlung der Amidierungsprodukte mit organischen oder anorganischen basischen. Stoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man solche Sulfohalogenierungserzeugnisse als Ausgangsverbindungen verwendet, die durch Behandeln von Gemischen nichtaromatischer Kohlenwasserstoffe mit einem Siedebereich zwischen iao und 20o0 mit Schwefeldioxyd und Halogen erhalten werden, und daß man erforderlichenfalls die erhaltenen Sulfimide, sofern sie noch sulfamidhaltig sind, mit einer dem 'Sulfamidge'h.alt entsprechenden Menge Sulfohalogenid in Gegenwart von Alkalien weiter umsetzt, die Sulfimide gegebenenfalls durch Ansäuern abscheidet und anschließend die basischen: Stoffe zur Einwirkung bringt. Angezogene Druckschriften: Französische Patentschriften Nr. 858 596, 89146o und g06 Big; italienische Patentschrift Nr. 390 114; Berichte der Deutschen chemischen Gesellschaft, 75 [19421, S. 532 bis 536; Schwartz-Perry »Surface Active Agents«, New York, 1949, S. 386, Zeile 31 bis 36.