BE454625A

BE454625A -

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Publication number: BE454625A
Application number: BE454625A
Authority: BE
Priority date: 1943-01-18
Filing date: 1944-03-01
Publication date: 1944-04-29
Also published as: BE454687R

Description

Procédé de préparation de sels métalliques d'acides sulfoniques organiques.

Lorsqu'on prépare des sels métalliques d'acides sulfo- niques organiques de la manière usuelle par l'addition de sels métalliques d'autres acides à des solutions de sels alcalins des acides sulfoniques, le sel désiré renferme le sel alcalin forme avec l'autre acide dans cette double décomposition. Pour le sé- parer on peut procéder à une dialyse, pourvu que le sulfonate ne se trouve pas à un état de division moléculaire, mais à un état colloidal, ce qui est généralement le cas seulement pour les représentants supérieurs. Cette méthode de séparation du sel accompagnant prend beaucoup de temps et entraîne des pertes en sulfonate à obtenir.

Pour les sulfonates à poids moléculaire relativement peu élevé la séparation par.dialyse n'est pas réalisable du tout. Dans ce cas il faut effectuer la séparation par d'autres moyens, par exemple à l'aide de solvants. Les procédés de ce genre sont cependant laborieux et coûteux.

Or, il a été trouvé suivant la présente invention qu'il est possible d'obtenir des sels métalliques d'acides sulfoniques organiques, d'une manière simple et avec de très bons rendements, à un état exempt de sels de métaux alcalins, de sels d'ammonium, ou d'amines, formés en même temps, lorsqu'on effectue la réaction 'dans des solvants dans lesquels les sels des métaux alcalins etc. ne sont pas solubles. Comme solvants de ce genré conviennent particulièrement bien des alcools liquides ou à bas point de fu- sion, aliphatiques, cycloaliphatiques et aromatiques, par exem- ple l'alcool éthylique, l'alcool propylique, l'alcool isopropy- lique, les différents alcools butyliques, le cyclohexanol, l'alcool benzylique et d'autres, aussi des polyalcools, par exemple des glycols, la glycérine et le cyclohexanediol, le cas .'échéant en mélange avec des hydrocarbures.

Par conséquent on peut employer, par exemple, des alcools qui renferment encore, depuis leur pré- paration, des hydrocarbures accompagnants. Des alcools de ce genre sont formes, par exemple, par l'action de l'hydrogène sur l'oxyde de carbone a la pression ordinaire ou à une pression modérément accrue, à des températures modernes, par exemple in- férieures à 2500, en présence de catalyseurs, avant tout de catalyseurs à base de fer. On peut employer les solvants s:é- parément ou en mélanges entre eux.

Les sulfonates organiques des métaux alcalins, de l'ammonium ou d'amines, servant de matière de départ, peuvent

être préparés d'une manière convenable quelconque. Par exemple, on peut obtenir des sulfonates aliphatiques ou cycloaliphatiques en traitant des hydrocarbures aliphatiques ou cycloaliphatiques d'une manière connue avec de l'anhydride sulfureux et du chlore et en faisant réagir les sulfochlorures ainsi formés avec de l'alcali ou de l'ammoniac respectivement avec une aminé.

On peut exécuter le procédé à la température ordinaire ou à une température modérement accrue; mais on travaillera utilement à une température accrue, en chauffant le mélange de réaction pendant quelque temps à la température d'ébullition, préférablement sous réfrigération à reflux. On peut appliquer la pression ordinaire ou une pression accrue.

Pour obtenir une séparation aussi complète que possible du sel des métaux alcalins, etc, formé, il faut travailler pendant la réaction en excluant l'eau. Par conséquent il est aussi recommandable d'employer les sels, entrant en question comme partenaires de réaction, tels que le chlorure de calcium, le chlorure d'aluminium, etc, sous une forme anhydre.

La réaction est terminée dans un temps relativement très court. On obtient ainsi une solution d sulfonate métallique organique correspondant;dans le solvant employé et, comme dépôt, le sel d'un métal alcalin, etc, formé dans la réaction.

Si, dans la sulfochloruration susmentionnée d'hydrocarbures non aromatiques, on laisse agir l'anhydride sulfureux et l'halogène jusqu'à ce qu'il n'y ait plus d'hydrocarbure inattaqué, il se forme un mélange de mono- avec des polysulfohalogénures qui fournit, par saponification avec de l'alcali, un mélange de mono-, de di- et de trisulfonate d'alcali, etc.

Si l'en emploie un tel mélange comme substance de départ pour le présent procédé, les monosulfonates seuls restent en solution, alors que les di- et les trisulfonates, difficilement solubles dans le solvant organique, sont précipites ensemble avec le sel formé d'un métal a.lcalin, etc. Pour le traitement du mélange de réaction on sépare le dépôt et on é.limine le solvant de la solution, par exemple par distillation à la pression ordinaire ou à une pression réduite. Si l'on a employé comme solvant ces composés à point d'ébullition relativement élevé, il est aussi possible d'obtenir le sulfonate organique en soumettant la solution à un entraînement à la vapeur, préférablement à une pression réduite.

Un procédé particulièrement judicieux pour obtenir les sels désirés consiste à faire passer les solutions à .éva.porer une fois par un conduit ou chemin chauffé, en choisissant les temps de séjour et les températures de manière ou'une partie du solvant reste encore dans le sulfonate. Le sulfonate est alors obtenu sous forme d'une masse plastique qui est libérée du solvant adhérent par un séchage ultérieur sur un sécheur à cylindres. On obtient ainsi les sulfonates métalliques sous forme de pâte ou de poudre, suivant l'intensité du séchage.

Si l'on a employé, comme substance de départ, aes mélanges de mono-, de di- et de trisulfonates alcalins, les di- et les trisulfonates passent avec les sels alcalins dans le dépôt, comme il a été déjà mentionné plus haut. De ce dernier on peut récupérer les di- et les trisulfonates en les éliminant au moyen d'un solvant par lequel eux seuls sont

dissous mais non les sels alcalins ; peut employer à cet effet préférablement du méthanol.

EXEIMPLE 1.

On fait couler un mélange de 300 parties en poids d'un monosulfonate de sodium (obtenu par le traitement d'une huile d'hydrocarbure, résultant de l'hydrogénation d'oxyde de car- bone à la pression ordinaire et d'une hydrogénation complémen- taire, et bouillant à 285 jusqu'à 345 C, avec de l'anhydride sulfureux et du chlore, et par saponification, au moyen d'une lessive de soude, du mélange de sulfochlorures obtenu)et de 3000 parties en volume d'alcool isopropylique dans une suspen- sion chauffée de 56 parties de chlorure de calcium anhydre dans 1000 parties en volume d'alcool isopropylique. On fait bouillir le mélange pendant une heure, en agitant éneriquement, le chlorure de sodium formé étant ainsi précipité. Apres la fil- tration on chasse l'alcool isopropylique par distillation.

On obtient ainsi le sulfonate de calcium, avec un rendement de 99%, sous forme d'une poudre blanche.

EXEMPLE 2.

On introduit 300 parties en poids de monosulfonate de sodium, employé suivant l'exemple 1, après y avoir ajouté 2000 parties en volume d'alcool n-propylique, dans une suspension de 70 parties en poids de chlorure de baryum anhydre dans 1000 par- ties en volume d'alcool isopropylique. On fait bouillir la so- lution pendant 3 heures en agitant. Après avoir séparé par fil- tration le chlorure de sodium précipité, l'alcool est récupéré par distillation. Le résidu est séché à une pression réduite; en même temps l'alcool adhérent peut être récupéré. On obtient le sulfonate de baryum, avec un rendement de 98%. sous forme d'une poudre jaune claire.

EXEMPLE 3.

On mélange 300 parties en poids du monosulfonate de sodium employé suivant l'exemple 1 a 3000 parties en volume d'éthanol. On fait couler ce mélange dans une suspension chaude de 50 parties de chlorure de magnésium anhydre dans 3000 parties en volume d'éthanol. Après l'addition de la solution de sulfo- nate de sodium on chauffe le mélange, en agitant, encore pendant 1 heure. Après refroidissement le chlorure de sodium précipité est séparé par filtration et l'alcool est récupéré par distilla- tion. On obtient ainsi le sulfonate de magnésium, comme résidu, avec un rendement de 99%, sous forme d'une poudre blanche.

EXEMPLE 4.

On fait couler lentement un mélange de 300 parties en poids du monosulfonate de sodium employé suivant l'exemple 1, avec 5500 parties en volume d'alcool n-butylique dans une sus- pension chaude de 56 parties en poids de chlorure de calcium anhydre dans 2000 parties d'alcools n-butylique. Le mélange est chauffé pendant 3 heures, en agitant énergiquement, et est traité, après le refroidissement, comme dans les exemples précédents. L'alcool est récupéré; on obtient le sulfonate de calcium, avec un rendement de 98%, sous forme d'une poudre blanche.

EXEMPLE 5.

300 parties en poids du monosulfonate de sodium employé suivant l'exemple 1 sont additionnées d'un mélange de 3000 par- ties en volume d'alcool n-propylique et de 3000 parties en vo- lume d.e benzène. On fait couler ce liquide lentement dans une

solution correspondamment préparée de 56 parties de chlorure de calcium anhycre. Le melange est chauffé pendant 2 heures à la température d'ébullition, puis filtre après refroidissement.

Apres la séparation du mélange d'alcool et de benzène par distil- lation on obtient du sulfonate de calcium blanc pur avec un ren- dement de 99%.

EXEMPLE 6.

I ;xE'PLE¯6163 parties en poids du monosulfonate de sodium employé suivant l'exemple 1, renfermant 5,6% de chlorure de sodium, sont mises en suspension dans 900 parties en volume de n-propanol et sont chauffées au reflux et en agitant, avec 49 parties en poids de chlorure de cérium à 90%. De la solution refroidie le chlorure de sodium précipité est séparé par filtration. Par éva- poration on obtient le sulfonate de cérium sec avec un rendement de 99%.

EXEMPLE 7.

158 parties en poids du sel ammonique de l'acide sulfo- nique, dont le sel sodique était employé dans l'exemple 1, sont mises en suspension dans 700 parties en poids d'un mélange d'alcools n- et i- propyliques. Cette suspension est additionnée d'une solution de 24 parties en poids de chlorure d'aluminium anhydre dans 600 parties en volume d'alcool n-propylique. Le mélange au solvant est maintenu en ébullition pendant 1 heure en agitant énergiquement. Après le refroidissement le chlorure d'ammonium précipité est séparé par filtration et le filtrat est évaporé. On obtient ainsi le sulfonate d'aluminium, avec un rendement de sous forme d'une poudre jaune, difficile- ment soluble dans l'eau.

EXEMPLE 8.

On fait bouillir 160 parties en poids d'un melange con- tenant 95% de sel sodique d'un acide alcoylsulfonique à poids moléculaire relativement élevé et 5% de sels sodiques d'acides alcoylpolysulfoniques à poids moléculaires relativement élevés, d'une grandeur moléculaire semblable, ainsi que 24 parties en poids de chlorure de magnésium, dans 700 parties en poids d'acétone, pendant 2 heures, en agitant et en réfrigérant avec reflux. Le chlorure de sodium précipité est séparé par filtration et le filtrat est évaporé. On obtient le sulfonate de magnésium sous forme d'une poudre blanche avec un rendement de 99%.

EXEMPLE 9.

160 parties en poids d'un mélange de l'espèce et de la composition employées suivant l'exemple '8 et 40 parties en poids de chlorure de béryllium ou chlorure de glucinium, sont chauf- f ées dans 800 parties eri poids d'alcool n-butylique en agitant énergiquement et avec reflux. Après le refroidissement de la solution le chlorure de sodium est séparépar filtration et l'alcool est récupère par distillation. Le rendement est de 98%.

On obtient le sulfonate de béryllium ou sulfonate de glucinium sous forme d'une poudre blanche.

EXEMPLE 10 .

A 143 6 parties en poids du sel benzylaminique d'un acide alcoylsuifonique à poids moléculaire relativement élevé on ajoute, en agitant, 900 parties en volume d'alcool n-propylique et 30,4 parties en poids de chlorure de calcium à 94% Le mélange est chauffé pendant 3 heures en étant ensuite réduit à la moitié.

Le chlorhydrate de benzylamine est ainsi complètement précipité.

Après filtration et expulsion de l'alcool par distillation on obtient un sulfonate de calcium blanc, pulvérulent.

Claims

REVENDICATIONS --------------------------- 1.- Procédé de préparation de sels métalliques d'acides sulfoniques organiques, caractérisé en ce qu'on fait réagir des sels alcalins, ou ammoniques, ou aminiques d'acides sulfoniques organiques avec des sels d'autres métaux et d'autres acides en présence de solvants qui ne dissolvent pas les sels alcalins, ou aramoniques, ou aminiques de ces autres acides.

2.- Procédé de'préparation de sels métalliques d'acides sulfoniques organiques, en substance comme ci-dessus décrit avec référence aux exemples cités.