DE871154C

DE871154C - Verfahren zur Herstellung oberflaechenwirksamer Verbindungen

Info

Publication number: DE871154C
Application number: DEB7104D
Authority: DE
Inventors: Hans Dr Krzikalla; Curt Dr Schuster
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1942-08-26
Filing date: 1942-08-26
Publication date: 1953-03-19

Description

Verfahren zur Herstellung oberflächenwirksamer Verbindungen Es wurde befunden, daß man neue oberflächenwirksame Verbindungen erhält, wenn man nach an sich bekannten Verfahren Verbindungen der allgemeinen Formel aufbaut, wobei R einen aliphatischen Rest mit min-Bestens 6 C-Atomen, Y eine zweiwertige Briülce wie -0-, -5-, -SO,-, -NH-, -NT (Alkyl)-,-N (Acyl)-,-CO-. -C00-, -COHN-, -S0,0-, -S02NH- -SO=iZ (Allcyl)- oder -CON (Alkyl) -, k' einen zweiwertigen aliphatischen, gegebenenfalls substituierten Kohlenwasserstoffrest mit mindestens z C-Atomen und Y eine aliphatische Kohlenstofflcette mit 3 bis 5 C-Atomen bedeuten, Um Verbindungen der genannten Art herzustellen, kann man z. B. N-Aminoalkylpyrrolidone mit höheren Alkyl.sulfo- oder Carbonsäurechloriden oder Sulfonsäure- oder Carbonsäureestern umsetzen oder Alkylcarbonsäu.ren, deren Alkylgruppe mindestens 6 Kohlenstoffatome enthält, mit N-Oxalkylpyrroli:donen verestern. Man kann auch N-Halogenalkylpyrrölidone mit Alkylaminen umsetzen und gegebenenfalls acylieren oder auch die Verbindung aus Epichlorhydrin und Pyrrolidon mit Alkoholen umsetzen. Dabei werden die entsprechenden Oxyallcylpyrroli.donalkyläther erhalten. Bei Verbindungen, die einen höheren Alkylrest und eine Aminogruppe enthalten, z. B. den Aminoäther des Aufbaus N H2 - C HZ - C H2 - O - C7Hlw kann man denLactamring auch durchEinwirkung von Butyrolacton bei erhöhter Temperatur einführen.
Zur Abwandlung der Eigenschaften, besonders zur Erzielung größerer Wasserlöslichkeit der Verbindungen ist es oft angezeigt, Verbindungen mit mehreren Lactamrin:gen aufzubauen. Dies kann man z. B. erreichen, indem man die Einwirkungsverbindung von q., q.'-Dichlor-2, 3-byutanoxyd auf 2 Mol Pyrrolidon mit Alkoholen oder Aminen umsetzt, die einen Rest mit mindestens 6 Kohlenstoffatomen enthalten, oder man kann! auf Verbindungen des Aufbaus (durch Einwirkung von Butyrolacton auf Diäthylentriamin zugänglich) Alkylsulfon- oder- carbonsäurechloride oder -carbonsäureester einwirken lassen.
Die so erhältlichen Verbindungen s-irid mehr oder minder wasserlöslich. Sie können für die verschiedensten technischenZwecke angewandtwerden, z. B.,ials Hilfsmittel in der Textil-, Leder-, Lack-, Papier-, Film- und Kautschukindustrie. Sie zeigen Netz-, Schaum- und Reinigungsvermögen, so daß sie z. B. zum Appretieren, Waschen, Walken, Spalten von Emulsionen, beim Färben, Drucken, Egalisieren usw. angewandt werden können. Sie eignen sich auch als Dispergier- .und Lösungsmittel für Fette, öle, Harze, Wachse, Farbstoffe, Ruß, Kohlenwarsserstoffe u. dgl.; sie lassen sich auch als Weicbmachungsmittel für Celluloseabkömmlinge, Lacke, Zellwolle, 'Kunststoffe u. dgl. anwenden. Auch fündie kosmetische sowie die pharmazeutische Industrie oder bei enzymatischen Arbeitsvorgängen können sie verwendet werden.
Man kann sie auch in Mischung mit anderen Mitteln anwenden, z. B. mit Seife, Sulfonsäuren oder Schwefelsäureestern von organischen Verbindungen, wie Türkischrotöl, mit Polyalky lenoxyden, Leim, Dextrin, Sulfitablauge, Celluloseäthern oder anderen Kolloiden. In vielen Fällen ist es auch vorteilhaft, sie zusammen mit Salzen anorganischer oder organischer Säuren und Basen, Hydroxyden oder Oxyden ein- oder mehrwertiger Metalle oder mit organischen Aminen, z. B. Alkylaminen, Alkylolaminen, Piperidin, Pyridin, Nikotin usw., oder organischen Lösungsmitteln, wie Kohlenwasserstoffen, Alkoholen u. dgl., Bleichmitteln, wie Persulfaten, oder anderen Zusatzstoffen, wie Wasserglas, Phosphaten usw., zu verwenden.
Es ist übrigens auch möglich, in an sich oberflächenwirksame Verbindungen, z. B. solche, die bereits Su.lfonsäure-, Carboxyl- oder qu@artäre Ammoniumgruppen oder Polyätherreste enthalten, noch einen oder mehrere Lactarnringe einzubauen und so die Eigenschaften, insbesondere die Wasserlöslichkeit dieser Verbindungen, abzuwandeln. Beispiel i Zu 128 Teilen N-Aminoäthylpyrrolidon werden unter Rühren und Kühlen gleichzeitig 3oo Teile eines höhermolekularen aliphatischen Sulfochlorids (Verseifungszahl 390) und eine Lösung von q:o. Teilen Natriumhydroxyd in 16o Teilen Wasser derart zugetropft, W die Umsetzungstemperatur zwischen io bis 2o° -gehalten wird. Das erhaltene wasserlösliche Kondensationsprodukt ist unmittelbar als Weichmachungsm-ittel für Fasergut geeignet. Wenn man es als Emulgator verwenden will, befreit man es zweckmäßig von -dem beigemengten Natriumchlorid, z. B. durch Ausziehen mit einem Alkohol oder durch Ausschütteln mit Natriumacetatlösung. Das :salzfreie Erzeugnis kann auch in der photographischen Industrie Verwendung finden.
In gleicher Weise können auch z. B. N-Aminopropyl- oder -hexylpyrrolndon mit aliphatischen Sulfoch@lorfden zur Umsetzung gebracht werden. Die Wasserlöslichkeit und auch die Eigenschaften ändern sich je nach der Länge und dem Bau der Alkylgruppe. Beispiel 2 Auf 239 Teile Imino-di-äthylpyrrolidon läßt man, wie in Beispiel i angegeben, eine Lösung von ¢o Teilen Natriumhydroxyd in 16o Teile Wasser und 3oo Teile des höhermolekularen aliphatischen Sulfochlorids einwirken. Das erhaltene Erzeugnis enthält zwei Laetamringe und ist sehr gut wasserlöslich.
Beispiel 3 Man erhitzt ein Gemisch aus 279 Teilen eines aus der Paraffinoxydation stammenden Fettsäuregemisches mit der durchschnittlichen Kohlenstoffatomzahl i i und 387 Teilen Oxäthylpyrrolidon 5 Stunden lang auf Zoo bis 22o'. Nach beendigter Wasserabspaltung wird,das überschüssige Oxäthylpyrrolidon unter vermindertem Druck abdestilliert. Der ölige Ester gibt mit Wasser eine klare, stark schäumende Lösung. Ähnliche Eigenschaften besitzen auch die Verbindungen, die an Stelle des Pyrrolidonringes den Valerolactamring enthalten.
Verwendet man zur Umsetzung eine höhere Paraffinfettsäure, z. B. Öl- oder Stearinsäure, so erhält man weniger hydrophile Ester, die aber in vielen organischen Lösu gsmitteln gut löslich sind, einen sehr hohen Siedepunkt haben und als Weichmacher für Kunststoffe dienen können. Sollen die hydrophilen Eigenschaften erhöht werden, so geht man von Oxäthylpyrrolidonen aus, die an der Hydroxylgruppe z. B. mit mehreren Molekülen Äthylenoxyd oder Propylenoxyd veräthert sind. Beispiel ¢ I28 Teile Aminopropylpyrroli,don werden mit 29o Teilen des 1Vlethylestcrs aus dem in Beispiel i angewandten Sulfochlorid so lange erhitzt, bis kein Jlethylalkohol mehr übergeht. Man erhält ein wasserlösliches Erzeugnis, das mit dem nach Beispiel i hergestellten übereinstimmt. Beispiel s 536 Teile Chloräthylpyrroli.don werden mit d23 Teilen Falmkernfettamin (Aminzahl 315) unter Rühren auf etwa ioo bis i io° erhitzt. Dabei steigt die Temperatur von selbst in kurzer Zeit auf etwa 17o bis iSo°. Das erhaltene wasserlösliche Chlorhydrat der sekundären Base kann als solches oder nach einer Umsetzung mit Natriumacetat zum Weichmachen von Kunstseide Verwendung finden. Durch Natronlauge kann die Base in Freiheit gesetzt wenden; sie ist ein dickes 01, das in Wasser leicht emulgierbar ist. Sie kann mit Essigsäureanhydrid oder Säurechloriden acyliert werden; die Acylverbindungen sind mit Kunststoffen der verschiedensten Art verträglich und können als Weichmacher Verwendung finden.

Claims

PATE:\TANSPRLCII: Verfahren zur Herstellung oberflächenwirksamer Verbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß man nach an sich bekannten Verfahren Verbindungen der allgemeinen Formel aufbaut, wobei R einen aliphatischen Rest mit mindestens 6 C-Atomen, K eine zweiwertige Brücke, wie -C-, -S-, -S02-, -NH-. -N (Alkyl) -, -N (Acyl) -, -C 0-. -C00-, -COHN-, -S020-, -S O2 N H-, -S O.., N (Alkyl) - oder -C 0 N (Alkyl) -, R' einen z-,veiwertigen aliphatischen, gegebenenfalls substituierten Kohlenwasserstoffrest mit mindestens 2 C-Atomen und Y eine aliphatische Kohlenstoffkette mit 3 bis 5 C-Atomen bedeuten.