BE380681A - - Google Patents

Description

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  Procédé pour la production d'agents humectants,   détersifs,   dispersifs, etc. 



   On sait que l'on peut fabriquer desagents détersifs, dispersifset humectants en introduisant des groupes alcoyli- ques dans le naphtalène ou dans d'autres hydrocarbures aro- matiques et en sulfonant les hydrocarbures avant ou après l'alcoylation. 



   Or,on a trouvéqu'on obtient des produits d'une va- leur particulièrement grande en traitant les hydrocarbures aromatiques, leurs dérivés ou les acides sulfoniques qu'on en prépare par des alcools aliphatiques, renfermant de préféren- ce au moins 3 atomes de carbone dans leur molécule, ou par des alcools cycloaliphatiques ou   aliphatico-aromatiques,   pris   @   

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 en une proportion comprise entre environ 2.2 et environ 4 molécules, pour une molécule de l'hydrocarbure considéré, et en sulfonant les produits obtenus, pour autant qu'ils ne renferment pas   déjà.   des groupes sulfoniques. Les propriétés des produits obtenus sont considérablement plus prononcées, - à un point qui était impossible à prévoir - que celles des produits connus jusqu'à présent.

   Ainsi, le pouvoir humectant des produits obtenus par exemple à partir de 2.7 à 3 molécu- les d'alcool isopropylique ou d'alcool butylique normal ou secondaire et d'une molécule de naphtalène au moyen d'acide sulfurique, est presque le double de celui des acides diisopro- pylnaphtalène sulfoniques ou   diisobutylnaphtalènesulfoniques   et de leurs sels.

   Le pouvoir dispersif des produits pour les huiles grasses et les huiles minérales, les cires, les hy-   drocarbures,   les colorants, etc., est également plus pronon- cé; de même,   Inaction   égalisante des produits obtenus dans les conditions citées est bien plus considérable que celle des produits connus, ce dont on peut se rendre compte notam- ment lors de la teinture de la laine en bain acide au moyen de colorants   doués   d'un mauvais pouvoir   d'unisson.   



   Ce sont avant tout les composés aromatiques polynuclé- aires, tels que le naphtalène, le diphényle, le phénanthrène, etc., qui se prêtentà la production des acides   sulfoniques   cités.   On   peut employer comme agent d' alcoylation les alcools   aliphatiques,     primaires,   secondaires ou tertiaires, à chaîne droite ou ramifiée, renfermant de préférence au moins 3 atomes de carbone dans :leur molécule. Ces alcools peuvent être em- ployés seuls ou melangés les uns avec les autres. On citera à titre   d'exempl@   l'alcool propylique, l'alcool isopropyli- que, l'alcool n-butylique, le méthyléthylcarbinol, l'alcool amylique, isoamylique, hexylique, etc..

   On peut également 

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 employer les alcools à poids moléculaire plus élevé, tels que l'alcool   laurylique,   l'alcool octadécylique, etc; dans ce dernier cas, il est avantageux de faciliter la marche de la réaction en opérant en présence de dissolvants indiffé- rents comme le tétrachlorure de carbone, le trichloréthylè- ne, l'éther éthylique, etc.. On peut aussi employer les alcools cycloaliphatiques, tels que le cyclohexanol et ses homologues. Comme alcool aliphatico-aromatique approprié, on peut mentionner par exemple l'alcool benzylique. On peut aussi mettre en oeuvre les alcools sous forme d'esters, par exemple d'esters sulfuriques ou phosphoriques, neutres ou acides. 



   On peut exécuter le procédé de la présente invention de diverses façons, en sulfonant par exemple d'abord les hydrocarbures aromatiques et en introduisant ensuite les radicaux alcoyliques, ou en alcoylant j'abord les hydrocar- bures et en faisant suivre la sulfonation, ou en alcoylant et en sulfonant simultanément.

   Les agents de sulfonation usuels,par exemple l'acide sulfurique,   l'oléum,   l'acide chlorosulfonique, l'anhydride sulfurique, etc., se prêtent à la sulfonation et, ainsi qu'il a déjà été dit, il est avan- tageux, dans certains cas, d'employer des dissolvants ou des diluants, ou d'ajouter, éventuellement simultanément, des catalyseurs ou des agents   déshydratants.   La durée de la réaction, la concentration de l'acide, la température de réaction, etc., dépendent des matières premières employées et peuvent être variées à volonté. On peut facilement déter- miner par un essai préliminaire la proportion optimum d'a- gent d'alcoylation à employer dans les limites prescrites; on se dirigera, quant à ce sujet, diaprés le pouvoir humec- tant,dispersif et égalisant, etc., désiré.

   Dans la plupart des cas, on obtient les meilleurs produits en employant 2.5 à 3.5 molécules d'alcool pour une molécule d'hydrocarbure aromatique. Comme une proportion d'agent d'alcoylation su- 

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 périeure à 4 molécules   n'accroît   que légèrement les proprié- tés humectantes des produits, l'emploi   d'une   telle quantité n'est pas économique et sera donc évité. 



   EXEMPLE 1. 



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Transformer de façon connue en acide ss -naphtalène-      sulfonique 128 parties en poids de naphtalène. On introduit dans la masse en fusion, préférablement à une température in- férieure à 100 C, 550 parties en poids d'acide sulfurique concentré et 160 parties en poids d'alcool isopropylique. On agite le mélange pendant plusieurs heures à une tempéture de 80 à   100 C.   Quand on laisse alors reposer la masse pendant    quelque temps, elle se sépare en deux couches : couche in-   férieure est formée par l'acide sulfurique résiduel, foncé, tandis que la couche supérieure consiste principalement en acide ss -naphtalènesulfonique   polyisopropylé.   On peut em- ployer cet acide tel quel, ou après l'avoir transformé en sel alcalin par neutralisation.

   Les produits ainsi obtenus ont un pouvoir humectante égalisant et émulsionnant consi-   dérablement   plus élevé que l'acide diisopropylnaphtalène- sulfonique et ses sels. 



   EXEMPLE 2. 



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Ajouter à une température comprise entre 20 et 25 C 2700 parties en poids d'acide sulfurique renfermant de l'o- léum à un mélange de 700 parties en poids de n-butanol et de 440 parties en poids de naphtalène; agiter ensuite vers 45- 55 C pendant un temps prolongé, jusqu'à ce qu'un échantillon prélevé soit complètement soluble dans l'eau.

   On laisse re- poser pendant peu de temps : il se forme deux couches; on sépa-      

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 re de façon usuelle la couche supérieure, qui renferme   l'aci-   de naphtalènesulfonique polybutylé, de la couche inférieure d'acide sulfurique résiduel, puis on transforme, si l'on veut, l'acide sulfonique en sel sodique, dont les propriétés humec- tantes, égalisantes et dispersives sont bien plus prononcées que celles du sel sodique de l'acide naphtalènesulfonique dibutylé. 



   EXEMPLE 3. 



    @   
Introduire, tout en refroidissant, 200 parties en poids d'acide chlorosulfonique, puis 600 parties en poids d'acide sulfurique concentré, dans 200 parties en poids de n-butanol, maintenu en agitation. On ajoute ensuite 87 par- ties en poids de naphtalène et on agite à une température de 45 à 55 C, jusqu'à ce qu'un échantillon prélevé soit complè- tement soluble dans l'eau. Après avoir débarrassé l'acide naphtalènesulfonique polybutylé de la couche inférieure   d'aci-   de sulfurique résiduel, on le transforme en sel alcalin par neutralisation. Les produits obtenus sont d'excellents agents humectants, émulsionnants et dispersifs. 



   EXEMPLE 4. 



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Introduire à une température d'environ 40 C 750 par- ties en poids d'acide sulfurique renfermant de l'oléum dans un mélange de 128 parties en poids de naphtalène avec 112 parties en poids de n-butanol et 200 parties en poids d'un alcool aliphatique, dont la chaîne est formée par environ 15 atomes de carbone et qu'on a obtenu par hydrogénation cata- lytique de glycérides d'origine végétale ; on agite jusqu'à ce que le mélange soit complètement soluble dans l'eau. On sé- pare de manière usuelle les deux couches qui se forment quand 

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 on laisse reposer. le mélange. La couche supérieure renferme 
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 l'acide naphtalèn-isulfonique pol;substituê, qu'on peut em- ployer tel quel ou sous forme de ses sels alcalins et qui est un excellent agent détersif et émulsionnant. 



   EXEMPLE 5. 



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Mélanger à une température ne dépassant pas 30 C 433 parties en poids de naphtalène et 750 parties en poids d'alcool isobutylique pur avec 2800 parties en poids   d'acide   sulfurique renfermant de l'oléum et agiter le mélange pendant 10 à 15 heures à   une   température de 30 C. Au bout d'un repos prolongé, il se forme deux couches. On retire   l'acide   naphta- 
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 lénesulfonique polyisobutylé de la couche supérieure. 



   EXEMPLE 6. 



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En agitant 128 parties de naphtalène à une températu- re comprise entre 150 et 160 C avec 600 parties en poids d'a- cide sulfurique concentré, on prépare de l'acide naphtalène-   disulfonique;   on chauffe le tout à   90-95 C   après addition de 
300 parties en poids d'acide sulfurique concentré et d'un mélange de 225   parties   en poids de n-butanol ou de 180 parties en poids d'isopropanol avec 300 parties en poids d'acide sulfurique concentre. On agite jusque ce que le mélange soit devenu complètement soluble dans l'eau; il n'y a pasde for- mation de couches. On peut purifier par l'intermédiaire des sels calciques,   les   sels alcalins obtenus par neutralisa- tion.

   Comme les produits obtenus se dissolvent facilement dans les solution,'- concentrées, acides ou   salines,   ils se prêtent particulièrement bien à l'emploi comme agents émul- sionnants dans les bains de coagulation utilisés dans l'in- dustrie de la soie artificielle. 

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   EXEMPLE   7.   



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Sulfoner à une température comprise entre 50 et 60 C par trois fois son poids d'acide sulfurique à 98   %   du triiso- propylbenzène, purifié par distillation et obtenu en conden- sant à froid le benzène avec l'alcool isopropylique au moyen d'acide sulfurique concentré; on poursuit la sulfonation jusqu'à ce que le mélange de réaction soit complètement so- luble dans l'eau. On traite la masse brute par la chaux et le carbonate de soude pour isoler, de façon connue, le sel 
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 sodique de l'acide triisopropylbenzènesuifonique. Le produit obtenu a un pouvoir humectant considérablement plus élevé que le sel sodique de l'acide   di-isopropylbenzènesulfonique,   préparé de façon analogue. 



   EXEMPLE 8. 



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Agiter pendant un certain temps à une température allant de 40 à 45 C   260   parties en poids de diphényle pur (fondant vers environ   70 C)   avec 375 parties en poids de n-butanol et 1400 parties en poids diacide sulfurique ren- fermant de l'oléum, jusqu'à formation de deux couches. On laisse reposer, puis on soutire l'acide sulfurique, qui for- me la couche inférieure. L'acide diphénylsulfonique plusieurs fois butylé, renfermé dans la couche   suprieure,   peut être transformé en un sel alcalin par neutralisation; son pou- voir humectant est considérablement plus élevé que celui du produit obtenu à partir de deux molécules d'alcool butylique   our   une molécule de diphényle. 

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   EXEMPLE .9. 



   ------------ , Mélanger en refroidissant énergiquement 575 parties en poids de n-butanol avec 1400 parties en poids d'acide sul- furique renfermant de   l'oléum,   ajouter 300 parties en poids de phénanthrène, puis chauffer à   environ¯40 C,   tout en agi- tant pendant un certain temps, jusqu'à formation de deux couches. On soutire la couche inférieure d'acide sulfurique résiduel et on neutralise l'acide   tributylphénanthrènesulfo-     nique;   on sèche le sel alcalin obtenu et on le purifie le cas échéant par ].'intermédiaire du sel calcique.

   Les produits ainsi obtenus sont   d'excellents   agents   hurnectants,     égali-   sants et émulsionnants, dont l'action est considérablement plus énergique que celle de l'acide dibutylphénanthrènesul- fonique et des sels alcalins de cet acide. 



   EXEMPLE 10. 



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Introduire, tout en agitant et en refroidissant con-   venablement,   270 parties en poids d'acide chlorosulfonique, puis 680 parties en poids d'acide sulfurique concentré et ensuite 165 parties en poids dess -chloronaphtalène dans 200 parties en poids de n-butanol ; chauffer à une tempéra- ture comprise entre 45 et 50 C en agitant jusqu'à ce que le mélange soit complètement soluble dans l'eau et qu'il se soit formé deux couches. Isoler le produit de la réaction de la façon indiquée à l'exemple 9. 



     EXEMPLE   11. 



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Introduire à une température de 25 C, simultanément 150 parties en poids diacide sulfurique concentré et 220 parties en poids de n-butanol dans un mélange de 140 parties 

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 en poids de tétrahydronaphtalène purifié et de 150 parties en poids d'acide sulfurique concentré; ajouter ensuite 500 parties en poids d'oléum renfermant 25 % d'anhydride sulfu-   rique.   Agiter pendant quelques heures à une température com- prise entre 35 et 40 C jusqu'à ce que le produit soit com- plètement soluble dans   l'eau.   Comme il ne se forme pas de couches, le sel sodique de l'acide tétrahydronaphtalène-sul- fonique polybutylé doit être isolé de façon connue par l'in- termédiaire du sel calcique.

   Le produit obtenu ainsi a un pouvoir humectant, égalisant et émulsionnant considérable- ment supérieur à celui du sel sodique de l'acide tétrahy- dronaphtalènesulfonique dibutylé, préparé de façon analogue. 



   ..EXEMPLE 12. 



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Mélanger 260 parties en poids de naphtalène avec 600 parties en poids de cyclohexanol et ajouter, tout en re- froidissant et en agitant énergiquement, 600 parties en poids d'acide chlorosulfonique et 1500 parties en poids d'acide sulfurique concentré; chauffer ensuite à une température de 40 à 50 Ce tout en agitant, jusqu'à ce que le produit soit soluble dans l'eau et se sépare en deux   couchesa   On isole le produit de la façon indiquée à l'exemple 9. Son pouvoir humectant, excellent, est bien plus élevé que celui du pro- duit obtenu de façon analogue à partir de 2 molécules de cyclohexanol pour une molécule de naphtalène.

Claims (1)

1. RESUME ------------- 1) Procédé pour la production d'agents humectants, dé- tersifs, dispersifs, etc., consistant à traiter les hydrocar- bures aromatiques, leurs dérivés ou les acides sulfoniques <Desc/Clms Page number 10> qu'on en prépare, par des alcools aliphatiques, renfermant de préférence au soins 3 atomes de carbone dans leur molécu- le, ou par des alcools cycloaliphatiques ou aliphatico-aroma- tiques, pris en une proportion comprise entre environ 2.2 molécules et environ 4 molécules pour une molécule d'hydro- carbure, et en sulfonant les produits obtenus, pour autant qu'ils ne renferment pas déjà des groupes sulfoniques.

   2) A titre de produits industriels nouveaux, les agents humectants, détersifs, dispersifs, etc., susceptibles d'être obtenus selon le procédé défini ci-dessus.