BE560255A - - Google Patents

Description

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   Il est déjà connu de faire réagir des halogénures d'acides gras supérieurs en présence d'agents liant les acides avec des acides aminocarboxyliques aliphatiques in- férieurs, auquel cas il se forme les acides aminocarboxyli- ques correspondants qui possèdent des propriétés tensio- actives. 



   Or la Demanderesse a trouvé que l'on obtient des dé- rivés N-acylés d'acides aminocarboxyliques lorsqu'on fait réagir d.es lactames contenant 5 à 9 atomes dans le noyau dans le système hétérocyclique des   noyaux   avec des acides carboxyliques libres qui contiennent au moins 8 atomes de carbone dans la molécule. 



   Les   lctames,   pouvant servir de matières premières pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, sont, 

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 par exemple, le butyrolact::r'Jo, le v::.:lérolacta::1c, le capro- lactame, le lactame de l'acide octanique et d'autres. Les, lactames peuvent être substitués sur l'atone d'azote par des restes inférieurs contenant de préférence 1 à 3 atomes de carbone. A titre d'exemple d'une combinaison de ce genre, 
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 on indique le méthylecaprolactç,:e. 



   Parmi les acides carboxyliques à utiliser selon l'invention, on compte notamment ceux qui contiennent des restes non   aromatiques,   de préférence des restes d'hydro- carbures non aromatiques avec environ 8 à 26 atomes de car- bone, de préférence environ 10 à 20 atomes de carbone. Ces   rosts   peuvent être de nature aliphatique ou cycloaliphati- ques. Parmi ces derniers, on compte aussi les restes hydro-   aromatiques.   Ces restes peuvent être reliés au groupe car- '   boxyle   Par un reste aromatique. 



   Par conséquent, comme matières premières pour le procédé, objet de l'invention, sont appropriés les acides gras à chaine rectiligne ou ramifiée d'origine naturelle ou synthétique, qui peuvent être saturés ou non. A ce genre d'acides appartiennent par exemple l'acide   caprylique,   l'a- 
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 cida élar,on ique, l'acide c8.j,..l'iç:ue, l'acide undécylique, l'acide laurique, l'acide palmitique, l'acide stéarique, l'acide oléique, l'acide   linolique,   l'acide béhénique,   l'a-   cide montanique, etc.

   Ceux-ci peuvent être   traités   dans leur forme pure, mais aussi sous la for:ae de leurs mélanges existant   techniquement. -Comme   exemples d'acides carboxyli- ques cycloaliphatiques, on indique les acides   résiniques   ou   naphténiques,   tels que par exemple   l'acide     abiétique,   
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 etc.

   En outre, appartiennent à ce genre, les combinaisons telles que les acides alcc;sù..ecyclohcxylc:-:#'boxyliques ainsi çue des combinaisons qui sont dérivées des   aciJes   carboxy-   liques   aromatiques suivants par   hydrogénation totale :   les 
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 acides diphényle-carboxylLlu3s, le:] D-cill'3s tri..?l1énylecar- boxyl9.ques, l'acide benzylebenzo5:que, 1'=cî<ie.benzylenaph- 

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 toïque, ainsi que les produits de substitution, notamment les dérivés alcoylés des acides *carboxyliques indiqués, en outre, les acides 'alcoyle- ou cycloalcoylebenzoïques ainsi que les acides carboxyliques que l'on obtient à partir des acides carboxyliques aromatiques   eités   par hydrogénation partielle ou totale.

   En outre, sont utilisables d'autres acides carboxyliques dont les restes liés au groupe carbo- xyle ne représentent pas de restes d'hydrocarbures purs, tels que, par exemple, les acides éthercarboxyliques, no- tamment ceux dérivés de l'acide   glycolique.   Des combinai-' sons de ce genre peuvent être obtenues, par exemple par réaction d'alcools'correspondants avec des sels d'acides   halogènecarboxyliques,   notamment des sels d'acide chloro- acétique en présence d'agents liant les acides. 



   Pour la   mise.en   oeuvre de la réaction, on chauffe un mélange des matières premières jusqu'à la température de réaction ou bien on incorpore un des composants initiaux dans l'autre composant présent à l'état fondu, auquel cas aussi bien le lactame que les acides carboxyliques peuvent se trouver à l'état fondu. 



   La réaction commence en l'absence d'oxygène à des températures comprises entre 150 et 300  et notamment dans la zone comprise entre 200 et 250 .   Tour   assurer l'absence d'oxygène, on travaille en présence.d'un gaz inerte, tel que l'anhydride carbonique ou l'azote, par exemple, mais on peut utiliser de la vapeur d'eau pour éloigner   l'oxygé-   ne. La réaction peut aussi être effectuée en autoclave sous une pression supérieure à la pression atmosphérique, cette pression supérieure étant atteinte au moyen d'un gaz iner- te. On peut utiliser, dans ce cas, des pressions pouvant   at'   teindre 100   atm.,   mais comprises entre 1 et 25 atm. de pré- férence.

   L'amorçage de la réaction peut être facilité par l'addition de petites quantités d'eau, comprises entre en- viron 0,1 et 20% et de préférence 0,1et 0,5% du mélange 

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 de réaction. En outre, on peut travailler en présence de diluants inertes, par exemple en présence   'la   solvants or-' paniques, qui ne prennent pas part à la réaction. Parmi ceux-ci, on comprend par exemple les hydrocarbures, tout d'abord ceux que l'on peut séparer du produit de réaction, par distillation à des températures pouvant atteindre 200 , de préférence 1000 sous pression normale ou sous dépression. 



   Il s'est révélé que, au cours de la réaction des aci- des carboxyliques supérieurs et du lactame, on obtient, non seulement les acides   acylaminocarboxyliques   simples, mais que, en outre, il se forme aussi, en quantité plus ou moins   grande,   des combinaisons qui contiennent, dans la   molécule,   plusieure restes d'acides aminocarboxyliques reliés entre eux à la manière des amides. Il s'ensuit que les combinai- sons obtenues selon l'invention ont la formule générale   suivante :    
R-CO- [NH-(CH2)n-CO] x-OH dans laquelle  n   représente un nombre entier compris entre 3 et 7, et un nombreentier égal à 1 au moins et, de préférence pas supérieur à 10. 



   Des combinaisons contenant des restes d'acides ami- nocarboxyliques liés à la manière des   polyamides   se forment' tout d'abord lorsqu'on utilise le lactane- par rapport à l'acide carboxylique, en quantités plus grandes que les quantités équimoléculaires. On peut utiliser, par mol. d'a- cide carboxylique, jusqu'à 10 mol., mais de préférence pas plus de 4 mol. de lactame. Hais, même en cas de réaction de quantités équimoléculaires d'acide gras et de lactame, on ne peut pas supprimer tout à fait complètement la formation de produits du genre des polyamides.

   Le produit de la réac- tion contient alors des quantités correspondantes d'acide carboxylique libre, Dans chaque cas, il se forme, au cours de la réaction, des mélanges de   combiansions   qui contien- nent un nombre plus ou moins ;rand de restes d'acides ami- nocarboxyliques dans la molécule. Pour de nombreux objets, 

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 une séparation des   mélanges   produits n'est pas nécessaire ou occasionnellement n'est pas du tout désirée. Mais si l'on veut obtenir des substances pures, on peut séparer les produits de la réaction - au moins- p.our autant qu'il s'agit de produits contenant un petit nombre de restes   d'acides,     aminocarboxyliques   liés à la manière de polyamides - par cristallisation fractionnée ou par distillation fractionnée des esters méthyliques. 



   Si les substances préparées selon l'invention con- tiennent -des restes d'hydrocarbures non aromatiques avec au moins 8, de préférence 10 à 20 atomes de carbone, et qui le nombre x n'est pas plus grand que 5 et, de préférence, pas plus grand que 3, les substances obtenues sont, sous la forme de leurs sels solubles dans l'eau, des agents ex- cellents de lavage à blanc, tout d'abord dans l'eau douce. 



   Ces combinaisons sont appropriées à la préparation d'agents de lavage, d'agents auxiliaires textiles, etc. Les autres   @   combinaisons obtenues selon l'invention sont également ap-      propriées à la préparation d'agents auxiliaires textiles de genres différents, mais principalement à la, préparation      de cires, etc. 



   Exemple 1 -      
On chauffeun mélange de 113 g de caprolactame (1 mol.) et de 190 g d'acide laurique (0,95 mol. ) dans un autoclave à agitateur en acier inoxydable après avoir com- primé de l'azote à 5 atm. pendant 4 heures à 240 . La pression s'élève alors à 16 atm. Après refroidissement de l'autoclave et détente, on extrait une bouillie   cri.stal-   line solide qu'on lave à l'eau et que l'on peut recristal- liser à partir de l'éthanol. L'indice d'acide du produit recristallisé est égal à 186. Par neutralisation de la re- bouillie cristalline brute ou du produit purifié   par/cris-   allisation avec une liqueur de soude, de potasse, ou de la mono=, de la di- ou de la triéthanolamine, on obtient 

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 les sels correspondants et facilement solubles dans l'eau. 



  Exemple 2 - 
On travaille comme à l'exemple 1, mais on ajoute ce- pendant avant le commencement de 1 réaction, 10 g. d'eau au mélange de réaction., Le produit de la réaction se pré- sente, après refroidissement, sous la forme de bouillie cristalline. On le lave avec de l'eau et on le sèche. L'in- dice d'acide du produit ainsi obenu est égal à 193. On met le produit de réaction en suspension dans l'eau, on le neu- tralise avec la quantité calculée de carbonate de sodium, de carbonate de potassium ou de carbonate de guanidine et l'on obtient les sels correspondants facilement solubles dans l'eau. 



  Exemple 3 - 
On chauffe un mélange de 339 g. de caprolactame (3 mol. ) et de 200 g. d'acide laurique (1 mol. ) dans un autoclave à agitateur en acier inoxydable après y avoir com, primé de 1"azote à 5 atm. pendant 5 h. à   2400.   Après le refroidissement, on lave la bouillie cristalline blanche et cireuse avec de l'eau et on la   sè.che.   Le produit de réaction ainsi obtenu a un indice d'acide égal à 110. Il peut être; transformé, de la manière décrite dans les exem- ples précédents, en les sels solubles   dans l'eau.   



  Exemple 4 - 
On chauffe   unmélange   de 339 g de caprolactame (3 mol) et de 200 g d'acide laurique (1mol.) dans un ballon à trois cols en   agitant   dans un courant d'azote pendant 12 heures à 250 . Après refroidissement du mélange de réaction, on ' obtient une'bouillie cristalline qu'on lave à l'eau et qu' on sèche. Elle a un indice d'acide égal à 123. 



    Exemple 5 - '    
On chauffe 339 g. (3   mol.)   de caprolactame, 200 g. 



  (1 mol.) d'acide laurique et 100 g. d'eau dans un autoclave à agitateur en'acier inoxydable après y avoir comprimé de 

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 l'azote à nn> pression .le 5 at.-'i. m1"'nt 5 li... à 240 . Au cours de C traite ':tlî., il se fur'me una pression ':l.::.;i:ul1l de 28 a-t:., yu.L':'; r,,,froi(1i 3scneT',t, on lave la 'bouillie cri' t:..11 :1¯;1 cireuse avec de l'eau et on la S3C"G. Le produit :Ll1:ji. obtn:I'..1. a un. indice d'acide ét;G.l µ, 1 2 1 Il peut être transformé, comme on l'a dédrit dans les exemples précé-   dents',     on 'les   sels solubles dans  l'eau.   



    )le   6 - 
On chauffeun mélange de  113   g., (1mol.) de   capro-   lactame et 270 g.   ( 0,95     mol.)   d'acide stéarique dans un 
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 c<utacl;iT7a 3. agitateur en acier inoxydable à une pression initiale de 5 atm..d'azote pendant 5 h. à 250 . On lave   la     bouillie   cristalline blanche après refroidissement et 
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 ciJ."el.:.;; dans l'eau et on la sèche. Elle a aloro un indice d'actio .5,s9.1 à 139a Ce produit brut peut être recristallisé 2. 1I...t.1't :... Je l'éthanol.

   On El':) des échantillons du produit brut de 7^.:xcti.nn ainsi obtenu, de la manière décrite aux exemples 1 et 2, ne suspension dans l'eau, et on les neutre' lise avec les alcalins qui y sont   indiqués.   On obtient des pâtes aqueuses des sels correspondants. 



    Exemple 7 -    
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 On chauffe un mélange de '226 g. (2 1!lolÓ,) de oapro- lactaae et 138 g. (0,5 mol. ) d'hyd1'ostéarine (acide stéa- rique obtenu par hydrogénation d'acide oléique technique) dans un autoclave à   agitateur   à une   pression   initiale de 
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 5 ata. d'azote pendant 5 ha à 240 . Au cours 00 ce traite- ment, on atteint uns pression de 13 atm.   Apres   refroidisse-   Dont,   on lave la   bouillie     .cireuse   avec de l'eau et   on   la 
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 ssehe ensuite. On peut recristalliser la }!rollLl:itd'3 la réac- d'acide tion à partir du butanol. Le produit a un indice/égal à 90.

   Par   neutralisation   de petits échantillons du produit de la réaction en présence d'eau   avec   les alcalis décrits dans les   exemples   précédents, on prépare les sels organique   correspondants,   solubles dans   l'eau,   des bases   organiques   ou inorganiques. 

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  Exemple 8- 
On chauffe un mélange de 56,5g (0,5  mol.)   de ca- prolactame et de   284 g   d'acide stéarique (1mol.) dans un autoclave à agitateur âpres y avoir comprisde l'azote à 5 atm. pendant 4 heures à 240 . Tendant ce traitement, il se   développe   une pression maximum de 8,3 atm. Après refroidissement, on évacue l'excédent de pression hors de l'autoclave et on lave la bouillie cireuse obtenue avec de l'eau et on la recristallise à partir du méthanol. 1 Le produit de réaction ainsi purifié a un indice d'acide égal à 176. 



    Exemple 9 -    
On travaille de la même manière qu'à l'exemple 8, mais on utilise cependant, comme matière première, un mé- lange de 79,2 g. de caprolactame (0,7 mol. ) et de   284'g.   



  (1   mol.)   d'acide stéarique. La durée du chauffage est de 5 heures et la pression qui se développe est de 16 atm. 



  Après traitementde la même manière   qu'à   l'exemple 8, on obtient un mélange d'acide avec l'indice d'acide égal à 162.

Claims (1)

1. R E S U M E --------------- L'invention a pour objet : 1/ Un procédé de préparation d'acides acylaminocarboxyli- ques, caractérisé en ce que l'on fait réagir des lactames contenant de 5 à 9 atomes, dans le noyau de lactame, en l'absence d'oxygène avec des acides carboxyliques libres, qui contiennent au moins 8 atomes de carbone dans la molé- cule.

   2/ Des modes de mise en oeuvre du procédé tel que spéci- fié sous 1 /, comprenant les caractéristiques suivantes, appliquées isolément ou en combinaisons : a) on utilise le caprolactame à titre de lactame; b) on traite des acides carboxyliques qui contien- <Desc/Clms Page number 9> nent des :restes d'hydrocarbures non aromatiques ayant au moins 8, et de préférence 10à 20 atomes de carbone dans . EMI9.1 la; T.101' C11. e c) on utilise 1 à 10 mol. et de préférence 1 à 4 mol. de lactame, par mol. de reste d'acide carboxyliques.