DE1013289B - Verfahren zur Herstellung von oberflaechenaktiven amphoteren Verbindungen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Aus der deutschen Patentschrift 605 973 ist es bekannt, daß man wertvolle oberflächenaktive Verbindungen erhält, wenn man hydroxylgruppenhaltige organische Verbindungen mit Äthylenoxyd umsetzt. Die erhaltenen Verbindungen weisen eine endständige Hydroxylgruppe auf, die durch Halogen ersetzt werden kann. Man hat auch bereits durch weitere Umsetzung der erhaltenen halogenhaltigen Verbindungen mit basischen Verbindungen, wie Aminen oder Säureamiden, Verbindungen aufgebaut, die sich zum Einsatz in der Textil-, Leder-, Papier- oder Lackindustrie eignen. Die Einsatzmöglichkeiten der erhaltenen Verbindungen sind jedoch durch ihre Neigung, sich im stärker sauren oder alkalischen p_H-Bereich auszuscheiden, begrenzt.

Es wurde nun gefunden, daß man wertvolle amphotere Verbindungen erhält, wenn man durch Kondensation von Hydroxylgruppen enthaltenden Verbindungen mit Äthylenoxyd und anschließendem Ersatz der endständigen Hydroxylgruppe durch Halogen erhaltene Verbindungen mit Aminocarbonsäuren oder Aminosulfonsäuren umsetzt, wobei die Hydroxylgruppen enthaltenden Verbindungen mindestens 6 Kohlenstoffatome enthalten sollen.

Als Hydroxylgruppen enthaltende Verbindungen, wie sie für die weitere Umsetzung mit Äthylenoxyd und Austausch der Hydroxylgruppe durch Halogen in Betracht kommen, seien beispielsweise erwähnt: höhere Fettalkohole, wie Hexylalkohol, Octylalkohol, Dodecylalkohol, Octadecylalkohol, Octadecenylalkohol; höhere Fettsäuren, insbesondere solche mit etwa 10 bis 22 Kohlenstoffatomen, wie Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Behensäure, Ölsäure, ferner Naphthenalkohole, Alkylphenole oder Alkylnaphthole mit einem oder mehreren Substituenten, die zusammen mindestens 6 Kohlenstoffatome enthalten, wie beispielsweise Haxylphenol, Diisopropylphenol, Tributylpheiiol, Dadecylphenol usw.

Die Gliederzahl der Polyglykolätherkette kann innerhalb weiter Grenzen schwanken. Zur Verwendung gelangen solche Addukte, die durch Umsetzung mit 3 bis 30 Mol Äthylenoxyd erhalten werden.

Als Aminocarbonsäuren, wie sie für die Umsetzung gemäß der vorliegenden Erfindung in Betracht kommen, seien beispielsweise genannt: Glykokoll, Sarkosin, ε-Aminocapronsäure, Eiweiß-Spaltprodukte, die etwa bis zum Grade von Di- bis Pentapeptiden abgebaut sind, Äthylendiaminmonoessigsäure. Als Aminosulfonsäuren seien die technisch billig zugänglichen hervorgehoben, wie Taurin und Methyltaurin, wobei jedoch betont werden soll, daß die Umsetzungsmöglichkeit keineswegs auf die Glieder mit niedriger Kohlenstoffatomzahl beschränkt ist, sondern daß die den in Betracht kommenden Carbonsäurederivaten

zur Herstellung von oberflächenaktiven amphoteren Verbindungen

Anmelder:

Farbwerke Hoechst Aktiengesellschaft

vormals Meister Lucius & Brüning,

Frankfurt/M.

Dr. Karl Frank, Frankfurt/M.-Höchst,
ist als Erfinder genannt worden

analogen Sulfonsäuren ebenso für die Umsetzung geeignet sind. Die Verbindungen können als freie Säuren oder in Form ihrer Salze eingesetzt werden. Vorteilhaft verwendet man die Alkalisalze der genannten Säuren, beispielsweise die Natrium- oder Ammoniumsalze.

Die Umsetzung mit den Aminosäuren wird zweckmäßig durch Verschmelzung der Komponenten bei erhöhter Temperatur, vorteilhaft zwischen 100 und etwa 160° vorgenommen, wobei es jedoch möglich ist, auch bei höherer oder tieferer Temperatur zu arbeiten.

Die Verwendung von Lösungsmitteln, z. B. Wasser, ist häufig angezeigt. Bei Bindung des abgespaltenen Chlorwasserstoffes durch Zusatz von Basen erreicht maif beirren fast vollständigen Umsatz der Komponenten. Beim Arbeiten unter Druck kann man konzentrierte Lösungen verwenden. Die Reaktionszeiten sind von der gewählten Temperatur abhängig. Im allgemeinen genügt eine Umsetzungszeit von wenigen Stunden, beispielsweise bei 150° etwa 2 bis 3 Stunden. Die gemäß dem vorliegenden Verfahren erhaltenen Verbindungen zeigen bereits auf Grund ihres amphoteren Charakters bei den niedrig oxäthylierten Gliedern eine weitgehende Löslichkeit im sauren und alkalischen pH-Bereich. Die eine höhere Oxyäthylierung'S-stufe aufweisenden Produkte sind mit Wasser in fast beliebiger Konzentration und bei allen, i-n Frage kommenden pfj-Werten, selbst bei großem Überschuß von Mineralsäuren, gut löslich. Auch im alkalischen p_H-Bereich geht die Neigung der Verbindungen bei den höchsten p_H-Werten sich auf Grund der Aussalz-

wirkung auszuscheiden, ganz außerordentlich zurück. Die gemäß der beschriebenen Umsetzung erhaltenen Verbindungen zeigen im allgemeinen ein wachsartiges bis pastöses Äußere. Auf Grund ihrer Verträglichkeit mit kation- und auch mit anionaktiven Körpern

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bieten sie vielseitige Aniwendungsmoglidhkeiten, so in der Textilindustrie, beispielsweise als Beuch-, Bleich-, Wasch-, Netz- und Färbereihilfsmittel, als Spezialreinigungsmittel auf Grund ihrer beträchtlichen bakteriostatischen, vielfach sogar bakteriziden Wirkung.-Ferner können sie als Sparbeizmittel, als Korrosionsinhibitoren, als Lederhilfsmittel, als Spaltungsmittel für Erdölemulsionen, als Antistatika für die Präparation von Chemiefasern und auch in der Erdölaufbereitung eingesetzt werden. Auf Grund ihrer Löslichkeit in polaren und zum großen Teil auch in unpolaren Lösungsmitteln können die Verbindungen auch auf dem Gebiet der chemischen Reinigung eingesetzt werden.

Beispiel 1

1 Mol der ω-Chlorverbindung des Kondensationsproduktes aus Isononylphenol und 5,5 Mol Äthylenoxyd wird in Stickstoffatmosphäre mit 1,1 Mol technischem N-Methyltaurin (Natriumsalz) so lange auf so 150 bis 155° erhitzt, bis 1 Äquivalent Chlorion titrierbar ist, wofür etwa 2 Stunden beansprucht werden. Die Schmelze kann durch Lösen in wenig Wasser und kurzzeitiges Erhitzen auf etwa 100° gereinigt werden. Die untere Schicht stellt das in nahezu quantitativer Ausbeute erhaltene gereinigte Umsetzungsprodukt dar. Es kann als Emulsionsspalter, als Textilhilfsmittel und in der chemischen Reinigung verwendet werden.

Beispiel 2

1 Mol der ω-Chlorverbindung des Kondensationsproduktes aus Isooctylphenol und 10,5 Mol Äthylenoxyd wird in Stickstoffatmosphäre mit 1,1 Mol technischem Sarkosin (Natriumsalz) etwa 3 Stunden auf 150° erhitzt.

Zur Reinigung und Geruchfreimachung wird überhitzter Wasserdampf durch das Reaktionsgemisch geleitet. Man erhält in ausgezeichneter Ausbeute einen Körper, der für die Kosmetik durch seine hautverwandten Eigenschaften ebenso geeignet ist wie für Textilveredelungszwecke und der zugleich hohe Desinfektionskraft besitzt.

Beispiel 3

1 Mol der ω-Chlorverbindung eines siebenfach oxäthylierten Spermölalkohols wird in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise mit 1,1 Mol technischem N-Methyltaurin (Natriumsalz) umgesetzt. Man erhält einen Körper von ähnlichen Eigenschaften, wie sie der im Beispiel 1 beschriebene besitzt.

Beispiel 4

1 Mol der ω-Chlorverbindung des Kondensationsproduktes aus Tri-isobutylphenol und 23 Mol Äthylen- oxyd wird in einem Autoklav unter Rühren mit 1,1 Mol einer 30°/oigen Lösung von N-Methyltaurin (Natriumsalz) langsam auf 150° erhitzt und 3 Stunden bei 150 bis 160° gehalten. Man erhält ein Produkt, das als Beuch-, Bleich- und Färbereihilfsmittel geeignet ist.

Beispiel 5

1 Mol der oj-Chlorverbindung des Kondensationsproduktes aus Dodecylphenol und 13,5 Mol Äthylen- oxyd wird mit einer 5%igen wäßrigen Lösung von 1,1 Mol ε-aminocapronsaurem Natrium, dem 0,05 Mol Triäthylamin zugesetzt ist, etwa 3 Stunden auf 155° erwärmt. Man erhält einen Körper von ähnlichen Eigenschaften, wie sie der im Beispiel 2 beschriebene besitzt.

Beispiel 6

1 Mol der ω-Chlorverbindung des Kondensations~- Produktes aus Spermölfettsäure und 5 Mol Äthylen^ oxyd wird in Stickstoffatmosphäre mit 1 Mol technischem Sarkosin (Natriumsalz) 3 Stunden auf etwa 150° erhitzt. Nach Reinigung und Geruchfreimachung in der im Beispiel 1 oder 2 beschrieb&iieift Weise wird ein besonders für kosmetische Präpar&" tionen, wie etwa Salben, geeignetes pastöses Produkt erhalten.

Weitere für die angegebenen Zwecke geeignete Vei> bindungen erhält man, wenn man folgende Verbih" düngen miteinander umsetzt:

a) 1 Mol der ω-Cblarverbinidung· de® KondensatkxnJSr Produktes aus Nonylphenol und 10 Mol Äthylenoxyd wird mit 1 Mol p-Aminobenzoesäure und 1,1 MoI Natronlauge (33°/oig) unter Rückfluß 3 Stunden auf 140° erhitzt.

b) 1 Mol der co-Chlorverbindung des KondenSä¹-tionsproduktes aus Tributylphenol und 14 Mol Äthylenoxyd wird mit 1,1 Mol Glutaminsäure uri<J 1 Mol Dimethylanilin 5 Stunden auf 150 bis 155° erhitzt; das Reaktionsgemisch wird dann mit Lauge alkalisch gestellt, das Dimethylanilin durch Wasser« dampfdestillation entfernt, und anschließend wird dag Produkt durch Destillation vom Wasser befreit.

c) 1 Mol der unter b) beschriebenen ω-Chlorverp bindung wird mit 1,1 Mol äthylendiamin-monor essigsaurem Natrium und etwas Pyridin 3 Stunde·^ in. Stickstoffatmosphäre auf etwa 160° erhitzt und nfecji Entfernen der Base in der unter b) erläuterten Weisie aufgearbeitet.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Herstellung von oberflächenaktiven amphoteren Verbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß man durch Kondensation von Hydroxylgruppen enthaltenden Verbindungen die/'" mindestens 6 Kohlenstoff atome enthalten, mit 3 bis: 30 Mol Äthylenoxyd und anschließenden Ersatz der endständigen Hydroxylgruppe durch Halogen erhaltene Verbindungen in an sich bekannter Weise mit Aminocarbonsäuren oder Aminosulfonsäuren, vorzugsweise in Form ihrer Alkalis^lze. _: 1· umsetzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in Gegenwart einer tertiären Base durchführt.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Schweizerische Patentschrift Nr. 291 482; deutsche Patentschrift Nr. 934 046;

B ei Istein, Handb. d. org. Ch., Hptw., Bd. 17, E. II Bd. 14, 261; Bd. 6, 144;

Schwartz-Perry, Surface Active Agents (19,49) S. 18, Zeile 9 (IV-C).

© 7C9«56ß45 7.57