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" PROCEDE POUR LA PRODUCTION D'ESTERS SULFURIQUES DE PROPANE OL-1 AMIDES-3 D'ACIDES GRAS ".-
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On sait que, par sulfatation d'alcanolamides d'acidi gras, on peut préparer d'intéressants détergents et pro- duits auxiliaires pour l'industrie textile. On utilise, comme matières de départ, en général les amides d'acides gras et de l'éthanolamine ou de la propane 01-1-amine-2.
Lorsqu'on essaie de transformer, de façon connue, en esters acides de l'acide sulfurique les amides de la propane ol-l amine-3 et d'acides gras d'une longueur de chaîne de 14 atomes de carbone ou plus, au moyen des produits de sulf@ta- tion usuels, tels que l'acide sulfurique, l'oléum, l'acide chlorosulfonique ou ses produits d'addition sur l'urée et la formamide, on constate qu'à mesure que la sulfat- tion progresse, la masse réactionnelle devient de plus en plus visqueuse de sorte qu'elle ne peut plus être mélangée convenablement, comme cela est nécessaire pour évacuer la chaleur, pour parfaire la réaction et pour éviter des réactions secondaires indésirables.
Une sulfatation bien régulière n'est possible ni par une augmentation - en soi indésirable - de la température de réaction, ni en opérant dans des malaxeurs efficaces, si bien qu'on n'obtient pas, de cette manire, des produits homogènes, se dissolvant dans l'eau en donnant une solution limpide. Une addition de solvants inertes, habituellement utilisés lors de la sulfa- tation d'alcools gras, tels que des hydrocarbures chlorés à bas point d'ébullition, ne conduit pas non plus, même lors- qu'on en ajoute d'assez fortes quantités, à un mode de pré- paration satisfaisant au point de vue technique.
Or, on a trouvé qu'on peut faire réagir d'une façor @ Simple et sans se heurter à des difficultés d'ordre techni- que, des propane ol-l amides-3 d'acides gr3s d'une longueur
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de chaîne de 14 atomes de carbone et plus, avec les ;,gents de sulfatation usuels, en effectuant la sulfatation en pré- sence de 10 à 50%- rapportés à la propane ol-l amide 3 de solvants organiques oxygénés, solubles dans l'eau, qui ne réagissent pas avec les produits de sulfatation.
Comme solvants organiques oxygénés, solubles dans l'eau, on peut citer les cétones à bas poids moléculaire, tel le que l'acétone, les acides gras à bas poids moléculaire, comme l'acide acétique, un mélange technique anhydre d'acide acétique, d'acide propionique et d'acide formique, ainsi que des éthers cycliques, tels que le tétrahydrofuranne. On uti- lise ces solvants à raison de 10 à 50%, avantageusement de ar '20 à 40%, par rapport à la quantité de propane ol-l amide-3 mise en oeuvre. De plus fortes quantités ne sont pas nuisi- bles, mais n'apportent pas non plus d'autres avantages.
Les solvants Modifient la consistance des esters sulfuriques acides de façon telle qu'on obtienne non seule- ment une réaction parfaite à des températures comprises en- tre 30 et 50 C, mais que, vu l'écoulement sise du produit final, le traitement ultérieur pour l'obtention des eels alcalins, puisse s'effectuer sans aucune difficulté. La préparation en continu d'esters de l'acide sulfurique et de propanol-amide correspondantes n'est même rendue possible que grce à ces additions.
Les solvants étant solubles dans l'eau, il n'est pas nécessaire de les séparer des produits finals, car ils n'influent pas défavorablement sur les propriétés des esters de l'acide sulfurique. Lorsqu'on emploie des acides gras à bas poi@s moléculaire, ces acides sont, lors de la neutra- lisation, transformés en leurs sels qui peuvent même tre utiles en tant que substances tampons.
Comme matières de départ pour la sulfatation conviennent, par exemple, les propane-ol-1 amides-3 des aci.
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des palmitique, stéarique ou oléique ou aussi des mélanges d'acides gras, tels qu'on peut les obtenir à partir d'acides naturels, par synthèse ou par oxydation de paraffines.
On peut utiliser, dans ces cas, non seulement des acides renfermant 14 à 20 atomes de carbone dans la molécule, mais également des acides gras d'une chaîne plus longue, par exemple à 20-30 atomes de carbone.
Les parties indiquées dans les exemples suivants sont des parties en poids et les pour-cent des pour-cent en poids.
EXEMPLE 1. -
On chauffe, à 70*Ce 136 parties de propane ol-1 amide-3 de l'acide stéarique et 26 parties d'acide acétique concentré. On ajoute ensuite, en brassant, en l'espace de 30 minutes, un mélange composé de 51 parties d'acide chlo- rosulfonique et de 13,2 parties d'urée , et on abaisse en même temps la température peu à peu à 40 C. On continue à brasser pendant quelque temps entre 35 et 40 C. L'ester sul furique acide ainsi obtenu constitue, à une température comprise entre 30 et 35 C, un produit huilexet coulant.
En introduisant cet ester lentement dans 300 parties d'une solution aqueuse à 18% d'hydroxyde de sodium, on obtient le sel sodique de l'ester sulfurique du propane ol-l amide-3 de l'acide stéarique, sous forme d'une pâte légèrement jau- nâtre qui se dissout dans l'eau en donnant une solution limpide.
Lorsqu*on effectue la réaction sans addition d'acide acétique, on doit, pour obtenir une masse se lais- sant encore brasser, pousser la température à 90-95 C. Mê- me à une température de 60 C, le produit réactionnel est vis- queux au point de ze plus pouvoir Être versé-
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EXEMPLE 2.-
On dissout 270 parties de propane ol-1 amide-3 de l'acide oléique dans 52 parties d'acide acétique concen- tré, puis on sulfate avec un mélange de 102 parties d'acide chlorosulfonique et de 26,5 parties d'urée qu'on ajoute en l'espace de 30 minutes, entre 25 et 35 C. Le mélange réactior. nel reste liquide et peut être brassé sans difficulté, de sorte qu'un parfait mélange et une bonne évacuation de la chaleur sont assurés.
On continue à brasser pendant encore 15 minutes, puis on transforme l'ester de l'acide sulfurique, de consistance huileuse, en son sel sodique en l'introdui- sant lentement, et en brassant, entre 40 et 50 C, dans 30@ parties d'une solution aqueuse à 34% d'hydroxyde de so- dium. Le sel de sodium se présente sous forme d'une pâte légèrement auntre se dissolvant en cl.ir dans l'eau.
Lorsqu'on emploie au lieu de 52 parties d'acide acétique concentré la même quantité d'acétone, on obtient, également par une réaction nette, un produit qui se laisse facilement verser.
Si l'on veut sulfater sans addition d'un solvant, on doit, dès le début de la réaction, chauffer à 40-50 C, pour qu'un bon mélange soit possible, A mesure que la sulfata= tion progresse, la masse réactionnelle devient de plus en plus visqueuse. Déjà avant la fin de la réaction, un bras- sage n'est plus possible. Même en chauffant à 70-80 C, la masse ne devient plus suffisamment coulante et ne peut ain- si à peine être travaillée ultérieurement.
EXEMPLE 3. -
On mélange 345 parties de propane ol-1 amide-3 @ de l'acide oléique avec 110 parties de tétrahydrofuranne, puis on sulfate en brassant entre 35 et 40 C, pendant 45 à 60 minutes, avec un mélange composé de 130 parties d'acide
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chlorosulfonique, de 33 parties d'urée et de 25 parties de formamide. La masse réactionnelle ainsi obtenue est, à 20- 30 C, encore légèrement fluide. On la transforme en sel sodi- que en la versant dans 270 parties d'une solution aqueuse à
20% d'hydroxyde de sodium.