BE621139A - - Google Patents

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BE621139A
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C303/00Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides
    • C07C303/02Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides of sulfonic acids or halides thereof
    • C07C303/04Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides of sulfonic acids or halides thereof by substitution of hydrogen atoms by sulfo or halosulfonyl groups
    • C07C303/06Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides of sulfonic acids or halides thereof by substitution of hydrogen atoms by sulfo or halosulfonyl groups by reaction with sulfuric acid or sulfur trioxide

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Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 
 EMI1.1 
 lroo'd4 do  ulf ovation d lacideoi gra  et de leur,$ ddrïv4s# wn  art1cu11. d'esters 4'.014.. gras, 
 EMI1.2 
 Des aulfonatea d'aoidea gras ou de leurs dérivé , en particulier de leurs eater. ou nitr11e., présentent un intérêt panique en tant que substances toustouctives ayn- th<tiqu<t< stables en eau dure# en raison de leur aptitude '* o0!cm< lü,b!'51ri011 aCt,fii de levage et OOnun.8 DIlui..l6ilts. 



  Ju.squ.' 101 les procédée actuels &*&# lesquels on fait réagir les acides gras saturés ou leurs esters en l'absence de sol- vanta avec des quantités en excès d'anhydride sulfurique non lié sous forme de produit d'addition, ne   fournissent   que   de*   produit* de couleur foncée, brun-noir.

   II est vrai que 
 EMI1.3 
 -;>. la couleur des produite de   sulfonation   dépend dans une   *or-   taine mesure des conditions opératoires et l'on peut par 
 EMI1.4 
 exemple, par l'emploi d'anhydride sulfurique gazeux à des températures de 60-65*0< obtenir des prdoulte plus claire que dans les autres procédés, nais   l'on   aboutit alors   à   des   degrés   de sulfonation non   satisfaisants*     lorsqu'on     élevé   la   température   dans le tout d'obtenir des   produite   

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 EMI2.1 
 complètement ttM3.ton4at le a coulevps dn1,o:

  tinent nouveau non pour cette ruton coe eultgnatt## ...0 groupa srtlfor..C\t6 en punition alphctv dow4vunt Ctre purifiât sous forme de l$ara  * 1a Bod1q\105 ou pot.uf3ltlvea par re- cyiË'tàH''8ntton< on vient do découvrir que l'on ôîumtit fe doit produit. de réaction Nûina 001.01'611.1 lC4rqu, 'on dlncout tout d'abord dans la aatifcrô tout l'tMv&riaa aulttirique nao..- sain pow la auJ :fo 1l1'l.tiOl1 , k des auxquelles la flultonat:1 On ne ce fttit P e @nû0i'a ou aa\Û.8Mmt lentement$ lorsqu'on aumionte alorn la tu-înp6retu.-ô r1'O greQo1vement dans un 1ntorvu11o dans lequel la o,<ÙfQJJ1r!ion al fait à une vitssfa tl10htú qu,"):i.",.!t t\1\p11cnbl,'. non encore outt1- 8unte pour HM Bulfoiii.tdon aouplfets  t t. :

  '!-orl1'1u t on ne porte la twapiuitar , 1H'HU" tHjhf>"),' In rloti01Lt k plus de 7040 qui partir du îaouwil. oîi un fJ101nfi la do la matibre Ji1'@w.ltro a été cultonda à dos teptt'Are inf4rl ux   à 7000- î 8  r8t dÉuei-.?9  graa à ty&itef MîOFmmant ou ltînventior dQUZ la t'CH"'J'Jl.U .1'no.iIHH' ctl'uù/Ji laura dérivés peuvent l'ul' eX(111116 (h1:'G d'orleîra &jAlhUi<xu6 et contenir 6 à 28, da prtHél'um;. 8 h 18 utoiaca de nat'bon..

   Sa purti. oulïor cob rentra dto1a gras pativerit p'cv6nir dee grais. 
 EMI2.2 
 ses nuturoll6a das pliwto3, dos animaux tr8.tr.. du. marîn.W 
 EMI2.3 
 par le *110ix dex euïeege de dàkart, on a la pOIIIflib111 t4 - qiluun;.}@r l't;ùu.n't l'au proprlât4o dei eulfonates à pré¯ parer* Ainsi  on obtient un p...l'tal1 dao 6iàiaiie  qui coin- tiennent da prfër'aae dea ac4des graa 8Yt 10 à 14 atome -de carbone par resta d'na1Je gruau on partleeier au départ dto'8raiauoa du groupa de l'acide lauriq8, lesquolleu Dont pat1culià'rO.!I:i14t ri4l,.on on aulde 6rua 1,9,;/1111\ 12 atomes de car-' bone, des produite ayant wie Unt4o lIfoll.1t111tÓ ama aux basait température, pvr  Xtimple de 20 à 45"Cp tiiidie qu'à partir d'autres isa9ta qui cor&ti4sa.-tont d411 de@ ao1de. 

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 EMI3.1 
 



  ,'4* ayant 1f.j à 18 atomes de carbone ou plus par reste d'aoide gras, par exemple à partir d'autres graisses végé-   tales   que celles citées plus haut, de suif ou des huiles de baleine et de poissons, on obtient à froid des produits qui sont bien utilisables particulièrement à des   tempéra-   tures dans l'intervalle de 50   à     100 C.   



   Dans ces acides gras ou leurs   dérivés ,  en   particu-   lier leurs esters ou nitriles, il ne peut   pas y   avoir, abstraction faite de l'atome d'hydrogène en position al- 
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 l'ha, d'autres groupes sulfatables ou sultona1;les, comme par exemple des doubles   liaisnns   ou des groupes hydroxyle   alcooliques.   
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  Lea esters d'acides gras à traiter coafoi=4rent à l'invention peuvent provenir   d'alcools .   mono- ou poly- 
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 valeune on particulier d'alcools mono- à trivalents et ils ne doivent ;pas, tout comme les acides gras à sulfone, contenir de groupas hydroxyle alcooliques ou d'autres groupes eulfatables ou aulfonablea. Au cas eu les asters d'acides gras proviennent ti1 alcools alipha t que 3 monova- lents, ces alcools peuvent contenir 1 à 20 atomes de car- bonne dans la 1:101éoul$.

   Par conséquent sont tlti1:lso'k.les notamment les esters d' acido9 gras a"',;'8O les alcools méthy- lique z nonyllque; les esters d'acides gras pouvant toute- foie aussi contenir dans la molécule des rentes d'aloocla encore   supérieurs,     comme   ceux que l'on peut préparer par exemple par   réduction   des acides gras ou   mélanges     d'acides ;   
 EMI3.5 
 gras cités rr6cùdewmnt , ou aynthjtiquement per d'aatrea voies. Zn tant qu'esters aisément procurables d'aeidsa gras avec des alcools gras supérieurs on E-entiotuiera le  pz-oduïte d'hydrogénation de l'oléata d'oléyle existant dans l'huile de sperxulcti ou les e.1:far-iJ cireux se présen- ' tant dans la satura ou obtenus par 3yn.the.3e. 



  Beaucoup de caisses, en particulier celles d'ori- aine naturellSj, et les acides gra,3 préparés h partir do oo11(?-ci et leurs dérivée, ccntisnMnt souvent de a u'' 

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 stances accompagnatrices qui fournissent  à la sulfonation, des produits de décomposition fortement   colorât.   Même 
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 oeil est poaa1blo de blanchir ces produits de décomposition par un procédé qui Dora encore mentionné plus loin, il 
 EMI4.3 
 convient toutefois de ne pas oharger le processus de aul'" fonation et de blanchiment par les produits de doamposi- tion de ces substances accompagnatrices, lesquelles se laissent éliminer sans difficulté à partir des graisses, ou des acides gras ou de leurs dérivés qui en proviennent, avant la sulfonation.

   Font partie de ces produits donnant avec l'agent de sulfonation des impuretés fortement colo- 
 EMI4.4 
 rées notamment aussi les acides gras non saturés ou déri- ! vés de tels acides gras, C'est pourquoi les matières   grasse*'   
 EMI4.5 
 à traiter doivent Otre aussi saturées que possible} ellen doivent par exemple avoir des   indices   d'iode inférieurs à 5, de préférence inférieurs à 2 et en particulier en-des-   sous   de 1. 



   Dans la sulfonation d'acides gras on part avanta- 
 EMI4.6 
 geusement de distillat, chose recommandable aussi pour lo a dérivés d'acides gras, pour autant que ceux-ci soient dist1llabJ.es dans les conditions techniques données. lors- que pour certain  produite qui, en raison d'un point d'é- 
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 bullition élove ou pour d'autres raisons, ne sont distil- lablea qu'avec une dépense technique spéciale, comme   c'est   le cas par exemple avec les triglycérides, on renonce 
 EMI4.8 
 â une d1st111a1on, il convient d'éliminer au préalable les impuretés présentes dans la matière première à   aulfoner.   



  Appartiennent à cette catégorie dans le cas des graissée naturelles, en particulier des triglycérides, notamment 
 EMI4.9 
 les matières albuminoxdea et Àuo11agineusee, que l'on sépa- re de manière connue en soi au moment de la déeacidifioa- tion et du   raffinage   des huiles. 



   Ces matières premières sont de préférence   traitées   
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 en l'absence de avivants inertes. Ce n'est que dans le cas d'esters dtacidon gras d'alcools polyvalents, en prrtta-      

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 lier avec les triglycérides dans lesquels la viscosité aug- mente fortement au   cours   de la sulfonation, qu'il peut être avantageux d'employer dessolvants inertes cuver* l'anhydride sulfurique ,comme par exemple le   perchloréthy-   lène. 



   C'est d'ailleurs un avantage particulier de ce pro- cède de pouvoir aussi traiter de telles matières premières sans addition de solvant ,parce que la totalité de l'agent de sulfonation est ajoutée à un moment où l'incorporation de l'anhydride sulfurique n'est pas encore rendue   difficile   ou impossible par le produit devenu visqueux. 



   Comme dans lea procédés connus, la quantité d'anhy- aride sulfurique à utiliser dans le procédé conforme à l'invention cet également plus grande que la quantité mc- laire des restes   d'acides   gras à sulfoner. Elle sa situe en général à 1,1- 1,8, de préférence à 1,2 - 1,6 moles d'anhydride sulfurique par mole de reste d'acide gras. 



   L'anhydride   sulfurique.   dans la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, est   utilisé à   l'état de gaz sous une forme non liée, à savcir en l'absence de substan-      ces formatrices de produits d'addition, en particulier      de solvants formateurs de produits d'addition. On opère do préférence avec de l'anhydride sulfurique gazeux en   mélange ;   avec des gaz inertes comme par exemple de l'air, de l'azote, de l'anhydride carbonique}; ces mélanges peuvent contenir de préférence   2 à   40% en volume, en particulier 3 à 20% en volume d'anhydride sulfurique. 



   Le procédé conforme à l'invention se décompose en trois stades opératoires s la dissolution de l'anhydride sulfurique nécessaire   à la   réaction dans la matière pre- mière   à   des températures qui ne suffisent pas encore à une   aulfonation     pratiquement   complète, l'introduction de la réaction à des températures allant jusqu'à 70 C et l'a- chèrement de la réaction à des températures supérieure* à 

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 EMI6.1 
 70'0.

   Ces trois stades du procède, dans la forme de réa-   lisation   préférée du procédé, se fondent les unes dans les autres,   et ,  surtout les deux premiers   stade@   du procédé, la dissolution de l'anhydride sulfurique dans la matière 
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 première et l'introduction de la réaotian, yuvent plus ou moins progresser simultanément*   Evidemment,   il n'existe pas de limite de température nette au-dessous de laquelle il 
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 ne ae produit pas du tout de réaction et au-dessus dot la- quelle la réaction se   déclenche;  $ toutefois, pour les   condi-   tions de la pratique, on peut   considérer   la température de 30 C comme un limite.

   Si donc l'on désire effectuer la dissolution de l'anhydride sulfurique dans la matière pre-   mière   dans des conditions ou il ne se produit pas encore une sulfonation   notable,   on opère   alors à   des température* 
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 de 10 à 3QC. Il s'est du reste avéré avantageux d'effeo tuer la dissolution de l'anhydride ouJ.:ur1que dans la mua. tibre première à des températures encore plus basses  par exemple dans l'intervalle de 25-45"0. 



  D4k 'Lors de la dissolution de l'anhydride sulfuri- que dans la matière première à sulfoner, de la chaleur est dégagée.   I1   se recommande donc de veiller à un   refroidisse-   ment efficace. La conduite de la température de la réaction est facile à contrôler lorsqu'on ajoute l'anhydride sulfu- rique à l'état gazeux et de préférence dilué avec des gaz   inerte$.   lorsqu'on a ajouté à la matière première   des   quan- tités d'anhydride sulfurique en excès, on élève clora la température peu. à peu.

   On a la   possibilité   d'influencer la vitesse de réaction pur la conduite de la température. 
 EMI6.5 
 lia température doit augmenter de manier  progressive api 
 EMI6.6 
 tageuaement on Ne franchit seulement la limite de "TQ0 que lorsque le degré de sulfonation de la matière première s'élève au moins à stil et de préférence à environ 60-80%* Lorsqu'on a atteint et degré de sulfonation, on 

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 oontinut à ohauf f  r et on complet  la aulfonation à doa températures au-deaaur de 7000# en n'allant 4y dane d* rare$ cas au-delà de 10000, De préférence, on rrai7., l-95, en particulier à 8o-go'a. 



  Le temps durant lequel le produit 00 trouva à- dat tekpéyaturda supérieuraa h 70 C doit avantpgauseiuent <tre aulaal court que possible et ne pas ,a' é3,var plus du fiera dl temps de réaction total, en l'occurrence le tempo de X- ?t99 total étant compta a partir dIX Ntoatent 011 on fran- ot la limita de température de 300e au début de la aao'!' tijon jusqu'au début du refroidissement au tara)  de la xéeoy 
 EMI7.2 
 talon. ?4 le produit de réaction , e.ana r fjroidi8a ine.it pre 
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 tb3.b, dot être travaillé suivant un mode dane :oq,401 1<1 anhydride sulfurique encore présent en excès doit dtrt 
 EMI7.4 
 
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 rendu inaôtif, par exemple par addition d'alpali ou autre  ,nlbstanceo entrant en réaction avec ;arth,d. .eultau,;ar*. c moment doit être considère comme la fin du temps de reaction. 



  Dans la majorité dea oaa, cette dernière partie effeotûée au-dessus de 70*0 de la totale demal - de 5 60 minutes, ce temps 'étant fortement dépendant dt 
 EMI7.6 
 /' 
 EMI7.7 
 là température. Alors que &r.exeMl.e dos température* df environ 90 0 uns durée -40 réaotipn de 5 à 15 minutes au.?" 
 EMI7.8 
 fit, 13, !i>ittt; -fltSULoàt1 % 4## 1W|réffïitjW?B voisins* do 7$*<* o'rsqu& r6otïo est t.'.n6., 0teàito ' ' l .|v auidf -r4|Rfob  v à<!f( *a8 at aDrstfy'' , Bilmt jftH, , ,'Les produits obtenue conformément à l'irnreni-iétt '.,"" Il:;

   gouvent 4a est vrai colorée e4 brun, maie, â' 4.!<"', 68aloa# ils contiennont toutefois 40 a i:|'t46 T moi1J r. 1/-, que# Ion produite p'6 a.réa prm ïèafe  1- odd4o connue¯, Ceci sa reoonnatt au. fait quf-.11a... '''* 

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 sent convertir avec des quantités d'agent de blanchiment 
 EMI8.2 
 beaucoup plus faibles en des produite irréprochables de couleur claire comparativement à celles connus** 
 EMI8.3 
 Pour le blanchiment, on traite les produite de euX- tpnation acides au-tant les indications du brevet 6if)<>s avec de l'eau oxygénée.

   Il y est proposé d'employer 0,2- zig en poids, de préférence 1 à 4% en poids d'eau oxygénée comptée en produit à 100%9 toutefois on peut n'on tirer avec le  produits de sulfonation conforme  à l'invention généralement avec moins de 4, de préférence 'Mine de 3% 
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 la condition que les matières première  traitée* ne con- tiennent pas d'impuretés ou de substances accompagnatrice* formant des produits de décomposition colorée au cours de 
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 la sulfonation. L'eau oxygénéeeat de préférence employée sous forme de produit è 25-75% en poids et en particulier, à 30..50G en poids.

   Il convient en outre de choisir la 
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 concentration de l'eau oxygénée à employer en fonction de 
 EMI8.7 
 ¯sa quantité, de manière que l'acide sulfurique#   se formant au début du processus de blanchiment & partir de l'anhydri-' 
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 de sulfurique libre et de la quantité d'eau ajoutée avec 
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 l'eau oxygénée, ne soit pas plus dilué qu'un acide sulfu- ¯riqûe42,. Da'préférence cet acide sulfurique, du point "'de vutTcaloul, doit constituer un mélange d'anhydride aul***, aurique et d'eau ayant une teneur en anhydride sulfurique . 



  ' al,leùt-uaqu'è -9 en poids et atteignant de préférence 90 à-50% en poids. e blanchiment s'effectue a. des tempe- '; ratures dans l'intervalle de 20 à 100 et de préférence; de 40 à 8000* Îansla cas où on sulfone des acide'  gras' oofcformé- 
 EMI8.10 
 m nt à 1* invitation,! les produite du pyoQéfcf <titre convertie de manier  connu$ en soi PâNi r q râ , l P 1L tuante lJv4f0..Y1i14.6a on ozvle, J,St,4 ou pelyvelenta priant a ooame c ix r '  1 y, ' r er . .r V G les eatura lief4 '&s . ± ; r "s, ' i: ¯ tr 'h r  '' 1 P ûK rifioubion duu à* g$&È*n *ù)t,$mtët i*$k ';. 

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 EMI9.1 
 faire avant ou &lrt't1e1 lu \:/I! .'..;1 >H 1... 1, JI't;'lu'.

   Ol llurt 44 aulfoaoidea gras b1.ti11.0hl.tJ, o ut  . .....1 1;1',11 t'Jl' leu uimo- mole neutralisés au ï-oupd tiC! Il -.MJx'oniftua  la figure Jl!\')IJt:L' un nprl:... 1,)ur lf1. lui L>iII tan exécution du proo:5dJ da l'1.nvmti îK 0u% !t1t,!!to!<,illhl,ti es compose du riolpibiit d'u'biiuri.tlon ut, du. ditipoultif de Chauffage 40, qui aont raouoiduy entra eux par la conduits 30 Le rÓoipid1 d'ab-ueptjon 20 bfà oOUlpUU8 du rdoipîent intérieur 2le qui oet th).t.ôu!.6 J'uad tu;,vulÙ!Jp8 de chauffage 22 avue admitJ610u 23 et dioliargo 24 pour le liquide de chauffage. La 1iW.i.iÓL'6 1>rAdor. est introduite pur le bout tubu.l.R,r8 27p taadia quo la mélfù1ge anhydride .u1furique-gaz inorto out amen,' par la oo:nJu.1 te 25 au- dessous de la surthce de la matière prouièta a* trouyunt dans le récipient 21.

   L& gaz 1nf.=rte }>l,...t1qut)Ul.ànt débarra..' d'anhydride eulfurique dort en 26 la ttd.11ktlt\1re est lue au thermomètre 29 lequel peut aua1 Otro conformé en organe régulateur qui agit alors sur la Gourant du liquida de chi-tilffme. 



  Au fund du r4üîpljxit d'4btïoiptlon on soutire la matière prbijilère contui,uit d6 lf..llhyd.l:1Iia uulfuriqua par la conduite 30, qui ,pO\11;; être coupla pur les robinutu 31 et 32 par rapport au récipient d'absorption et su dis- positif de chauffage. La conduite 30 eet arquv8 verra la haut en forius de U et akiuwm la fonction d'un niveau rd- gulateur. A l'écran le plus ilev4 eat 1JOsl'!;ú le diupoal- tif da d'saÓra,,0, tE1W.u qu$tu po1 rit .1  plus bas, pou avant le diapos1tit de chuuJ:tat:6, se Trouve le robinet de vidan- ge 34. le récipient de chufte$ est constitué sous for- 
 EMI9.2 
 
 EMI9.3 
 1118 de serpentin, 41, et il est pourvu d'une enveloppe de chauffage 42 avec am mJe 43 et sortis 44 de l'agent de chauffage.

   La matière sortant du serpentin 41 peut être 
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 dirigé* par le robinet à trois voies 45 soit à travers le ; 

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 bout tubulaire 46 ou Ct):<t ci le bout tubulaire 47 ARUM d'autres ôtopoultife au <ff<. g.3eemgl ti<ii1 - Pour l'exJout.1ol1 du l'uwivt ddt1r:lt dans cet exemple; on utillue l'&ppua-uil i<fei4\'1>v,r: * aia la figura, ici trois appareils de rchnufina AU -#- '\i rlOQOd3 en série. 



  Comme matière lU-"..:11 t 1'-$ 1):1\ ,rtil1 foil) un laurate de 116thyle (1.1. "0) u"::u:Ó ;al' distillation à partir du mélange deu eut61'U éthli.jti.iu dâ l'acide gra. de coco durai. Dana 214 g (1 ul) <i<t (''31; tatar, ne trouvant dans la récipient 21 de l1 appareil vtopt1on 20., on dînmout en l'espace d  130 Btinuea Joue 104 g d'anhydride aul:N  rïque (1,3 mole) qui eut 1fijùt4 Mua forme de gaz dilué avec 600 litres d'a|r. A'.I..ta (1UI:I ciùtte quantïté a été dit-. soute, on panue au l''g1l..IIÎ coittinu, on ajoute 115 & d'<t<tt<r par heure et 56 g u41 .turlque par heurt, dilué avec 95 en voluma d'air, t\4l1ltiu qu< l'on retire 81multu'- ment 171 g de mélangé de r,)i;1. t Lua )iiU' heure.

   On fait pauser le mêlareo dek eeiotiùâi 4 tl'V\H... lfpu iroiBèrpentins di chauffée, qui ont 4t4 L de,. 4ulllratureu 46 50, 80 et 8500. te twÍ'o do ue*jc<a.f z;yvn de l'ester dans li ré. cip1ent d'ubocrytlon 21 4t dd 2 l1uur8., le tempe de séjour dans chaque sevl)oiêtin dé ittait d'environ 20 mina- tas, ])\18 pr1Îi1ea prûlvu ocutunt après le premier ser- 
 EMI10.2 
 ,de réaction 
 EMI10.3 
 p.nt1 montrent Wî JîI't,l'â du ttulfomttion de 72%. L'a  ter sortant du dernier &Jio:Il'pl..itl1 An faction est refroidi, on 
 EMI10.4 
 le blanchit Gloru 44voc 1, (,.

   J  ban poida de H2 02 (sous forma de solution aqueues à 40) pendant 2 bourse à des -températures de 5OCO.O , paia on le noutrilles ensuite avec de la sonda cauat1q,ti:i IL 15'. :r"o sultonate obtenu possède un degré de sulfaïutioa àê 95iC, une solution de sulfonat  à 5?f sur la 'tjatâfâ du produit de eultonat10n acide montre au tintomètre lovibond d&U28 una cuvette de 4 pouota les valeurs chroma tiques hW. \'4tllt... 8 jaune 12; rouge 3pO 
 EMI10.5 
 bleu 0,0. 

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  Exemple 2 - Un laurate de méthyle préparé de manière analogue à 
 EMI11.1 
 celle de l'exemple 1, (1.1. " 0,1), est sulfoné de la manière décrite dans cet exemple en utilisant par mole d'ester seule-      
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 ment 1,2 mole d'anhydride sulfurique. Le degré de sulfonation 
 EMI11.3 
 du produit après le premier-serpentin de réactionest de 659:. La température du produit dans le dernier serpentin de réac- tion est de 9000  Le degré de sulfontion du produit final est de la'couleur du produit blanchi est pratiquement la même que celle du produit obtenu à l'exemple 1. 



    Exemple } -    
Comme matière première on utilise un ester   éthyliquo,   purifié par distillation ,des acides gras durcis de la 
 EMI11.4 
 graisse de coco (I.I. la 0,5)t Le mode opératoire est large.. ment identique à celui décrit l'exemple 1. Par mole d'en- ter on utilisé 1,13 mole d'anhydride auJfuriqw. la température dans le premier se.rp6ntin de réaction est de 55 O, le degré de aulfonation du produit après le premier serpentin de réaction est de 6LIb', Les deux serptn- tins de réaction qui suivent sont chauffés à 80 et 90 C. 



  Le produit de sulfonation sortant est blanchi après ra- 
 EMI11.5 
 roid1aae)llent avec 3% dt son poids de 11202 (aous forme de 
 EMI11.6 
 solution aqueuse à 40%) pendant 2 heures à 55-6000,puis il est neutralisé aveo de la snade caustique à 1 (degré de sulfonabion i 92%)* Une solution du suif ouate à 5% dur la 
 EMI11.7 
 base du produit de sulfonation acide brut montre au tintomè4 
 EMI11.8 
 tre Lovibond, dans une cuvette de 4 pouces, les valeur* chromatiques suivantes ! jaune 7tO ; rouge 113; bleu 0,0. 



    Exemple 4 -    
Lorsque dans le mode opératoire   décrit   à l'exemple 3, on élève. la rapport molaire anhydride   sulfurique/enter   
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 à 1,3 s 1, les autres conditions restant égales, le degré de sulfonation du produit stélève b 96,5.

   Le produit de sulfonation   brut   acide est 'blanchi avec   3 de   son poids 

 <Desc/Clms Page number 12> 

 
 EMI12.1 
 de S202 (sous forme de solution aqueuse à 40%) pendant 2 heures'à des températures de 55 b 6000  les valeurs chroma- tiques mesurées au tintomètre Lovibond dans une cuvette de 4 pouces sont 1 jaune 12,0; rouge 107j bleu 0,0.   Exemple 5 -    
Suivant le mode décrit à l'exemple 1, on suif on* un 
 EMI12.2 
 ester butylique secondaire (1.1. m 0,3) préparé à prtir des acides gras durcis de la   graisse   de ooco, avec emploi de 1,6 mole de SO3 par mole d'ester.

   La température s'élève 
 EMI12.3 
 dans le premier serpentin de réaction à 604a, dans les deux suivants à 80 et 9000* Lors du passage du premier au second serpentin de réaction on atteint un degré de sulfonation de 60%* Le produit de sulfo#ticn brut acide est additionné à, froid do 4 de soit poids de 82 2 (sous forme de solution aqueuse à 40jf) , on le chauffe pendant 2 heures à 50-60*0 puis on le   neutralise   avec de la soude caustique à 10%. Le degré de sulfonation du produit s'élève à 95%. Les valeurs chromatiques mesurées dans une cuvette de 4 pouces sont jaune 6,0; rouge 0,9; bleu 0,0. 



  Exemple 6 - 
Dans les conditions indiquées à l'exemple 5, on sul- 
 EMI12.4 
 fonte un mélange de 1440 g d'acide caprylique et de 2300 g d'ester méthylique d'un acide gras durci do noix palmiste (1.1. du mélange * 0,2) avec emploi de 1,3 moles de SO3 par mole de mélange. Après avoir quitté le premier serpentin! de réaction, le degré de sulfonation du produit est de 65%. 
 EMI12.5 
 Le produit blanchi aveo 3 de son poids de H202 dans les conditions précisées à l'exemple   5,   possède après la neutre-   lisation   ].on valeurs chromatiques suivantes !jaune 18; rouge 4,5; bleu 0,0; le degré de sulfonation est de 96%. 



    Exemple 7 -    
Dans les conditions mentionnée  à l'exemple 5,   or*   
 EMI12.6 
 isuifone de l'acide caprylique aveo 1,26 mole d'anhydride ei,t't" 
 EMI12.7 
 1'u.r1:;ua. Aprls blanchiment avec 4 de H202 dans les oondi- 

 <Desc/Clms Page number 13> 

 
 EMI13.1 
 tions citées dans cet exemple, le produit r.cu w.x... HVV'; de la soude caustique aqueuse à. 8 possède les vx3..û. d#o- Magiques suivantits jaune 2l rouge 6,0; bleu 0,0. Le bzz de suif o nation eut de 95?!. 
 EMI13.2 
 



  Exemple 8 - 
 EMI13.3 
 Les parties .! et b de cet exemple illustrent un noie 
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 opératoire continu sortant du cadre de la présent demande, 
 EMI13.5 
 tandis que la partie ± de cet exemple expose la aotte cp .r:  toire conforme à l'invention, Comme matière prerr..'l)'i,.. on :a sort dans tous les cas d'un ester éthyl1quEI pr:9!1J."v puri-ir 
 EMI13.6 
 des acides gras durcis de la graisse de noix palmiste 
 EMI13.7 
 (1.1.   0,2).

   Lea essais décrits en ap b et ¯c sonb sc..:4 dans le même appareillage; toutefois, dans le e33 bzz b, toutes les parties de l'appareillage sont t1..-'l:n'';';F,''i; ?J. 111 
 EMI13.8 
 température indiquée. 
 EMI13.9 
 a/ Dans le récipient de réaction on ajoute 230 g (0, .:: :;:01:) d'ester et on le chauffe à 65 C Puis, en l'elJ'p,ca d4x 1;v minutes, on injecte dans l'ester 96 g (1,3 mole) ti 1 :cl.;:.::r.1QQ sulfurique dilué' avec 20 fois la quantité d'air. 1 *;*  cette quantité d'anhydride sulfuré que a été u'bl.ior1.:Í;-, (.1,1 ajoute goutte à goutte par heura 125 g d'ester : s x - # f .:' ** passer suffisamment de mélange anhydride suJ.fur1.q':1,. - !\ 'J" pour que par mole d'ester 1,3 mole d'anhydride su.'! "t.3..4 soient absorbées. De l' 8.l'parci1 sortent 177 g de f 1kcc  ln réaction par heure.

   De temps en temps, 9n chanta 3- réceptacle et on détermine le degré de sulfonation et 2J'b va- leurs chromatiques. Le degré da sulfonation se  ituo pendant toute la durée de l'essai entre 82 et BJt5f. T '5n* tensité de couleur augmente toutefois constae- s.' t. t 
 EMI13.10 
 après 6 heures de fonctionnement une valeur finals 
 EMI13.11 
 b/ On répète l'essai décrit en a/, en élevant te.u.t?fl9 la température à 8500. Le degré de sulfonation du produit est de 94-95* Ici également l'intensité de couleur aur;t1sntG au 
 EMI13.12 
 cours de l'exécution de l'essai* 
 EMI13.13 
 0/ On sulfone l'ester avec le même excès d'anhydride ,f.l1J""'J 

 <Desc/Clms Page number 14> 

 
 EMI14.1 
 furique qu'en al et en b/. Les températures dans le* par- tien 4* l'appareillage ao#t toutefois réglées de la manière 1nd1qute à l'exemple 1, à savoir qua les trC1.

   G.rp.t1na de chauffage sont mainteus à des tompt:raturen de 509 80 et a 5'0. Le degré de sulfonation du prodjdt< après avoir quitta   le promise   serpentin de réaction,    et   compris entre 70 et 75%, celui du produit final   pendant toute   l'exécution de   l'essai   95%. 



   Des   échantillons   des produite   obtenus   après 6 heures 
 EMI14.2 
 d'exécution des procédés sont blanchie avec 2$ de H202 (aou8 
 EMI14.3 
 forme de solution aqueuse à 40%) pendat 8 heures à z4000.,      On neutralise aussi bien des produits non blanchi* que blanchis, en vue de   mesurer   les valeurs chromatiques des deux*   On   constate que les   valeurs   chromatiques des produis   bruts   obtenue suivant a/ ne peuvent être mesurées ni dans 
 EMI14.4 
 une cuvette de 4 pouces ni do -j une cuvette de 2 pouces* Le produit obtenu suivant c/   possède   nous forme de solution à 56 dans une cuvette de 4 pouces les valeurs chromatique* 
 EMI14.5 
 suivantes s jaune 27;

   roUit8 27;bleu 7,0. lien produite n<utrfb4 
 EMI14.6 
 lises après blanchiment avec 2# de H202 montrent en solution aqueuse à 5jê du aulfonate deuils une cuvette de 4 pouces les valeurs chrOmatique.;5I11 van tes t 
 EMI14.7 
 
<tb> Produit* <SEP> préparée <SEP> suivant <SEP> Valeurs <SEP> chromatiques <SEP> des <SEP> produits;
<tb> 
 
 EMI14.8 
 ¯uiiii blnnoh1fi jaune rouge bleu A al 13,0 2,4 090 1 b/ 1?,0 3;1 0,0 i 
 EMI14.9 
 
<tb> c/ <SEP> 8,0 <SEP> 1,5 <SEP> 0,0 <SEP> @
<tb> 
   Exemple 9 -    
 EMI14.10 
 Dame 126 g d'un enter éth3rï3q,e préparé à partir de l'acide gras hydrogéné d11 noix palmiste on 1'1.1."h paaaer on 15 minute  à 25-30'S $2 g d'aBhydridt sulfurique di3,u.4 avec 20 fois la quantité d .

   Après l'introduction on chauffe durant 10 minutes L 60*0 La degré de sulfonation 

 <Desc/Clms Page number 15> 

 alors atteint par le produit s'élève à 65%. On augmente alors la température en 20 minutes jusqu'à 80 C et on reste 
 EMI15.1 
 pendant 30 minutes à 30 C. la produit de sulfonation acide brut est blanchi avec 396 de son poids de H202 (sous torse de solution aqueuse à 406) pendant 8 heures à 30-4C C et ensuite neutralisé avec de la soude caustique à   8%. sur   une solution à 5% en   aulfonate   on mesure dans   une cuvette   de 4 pouces les valeurs chromatiques suivantes : jaune 1,2; 
 EMI15.2 
 rouge 0,1; bleu 0,0. Le degré de sulfonation s'élève à 95. 



  Exemple 10 - 
 EMI15.3 
 Dans 113 g d'un acide gras de noix palmii3te hydrogéné (1.1. " 0,2), on injecte en l'espace de 13 minutes à 40- 45009 52 g d'anhydride sulfurisé dilué avec 20 fois la quantité   d' air.   Puis on chauffe en l'espace de 20 minutes 
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 à 65409 atteignant en l'occurrence un degré de tmifonation de 6>. La température est portée en 20 minutes de plus à 800C et elle est maintenue pendant 1 heure à 80aC. On blanchit le produit avec 3% de son poids de 202 , sous for* 
 EMI15.5 
 un de solution aqueuse à 40%e pendant 8 htturea à. 30-400C, 14   un .    produit neutralisé avec de la soude caustique   diluer     posséder        degré de sulfonation de 90% et présente les valeurs chroma- 
 EMI15.6 
 tiques suivantes jaune ï!7; :r-oU8 11; bleu 0,5. 



  Exemple 11 - 
Dans 111 g de graisse de coco hydrogénée (I.I. - 0,3) 
 EMI15.7 
 on fait passer en l'espace de 30 minutes à 45-50*0 ,   52 g d'anhydride sulfurique dilué avec 20 fois la quantité   d'air.   
 EMI15.8 
 Puis on porte la température en l'espace de 15 unutea k 65 C- obtenant un degré de sulfonation de 75%. Ensuite, on augmente la température jusqu'à 80 C et on reste encore pendant une heure à cette valeur . Le produit de sulfonation 'brut est blanchi de la manière décrite dans les exemples précédents avec   3   de H2O2 et il est ensuite neutralisé avec de la sou- 
 EMI15.9 
 de caustique arLueude à i0;. tg produit possède un degré do sulfonatioa de 94l7;. Lea valeurs chromatiques sont : jaune 1,2; rouge 0,1; bleu 0,0.

Claims (1)

  1. R E V E N D I C A T I O N S @ Procédé de sulfonation d'acides gras et de leurs dérivés) en particulier d'esters d'acide gras, qui, abstrac- tion faite de l'atome de carbone en position alpha, ne contiennent pas d'autres groupes sulfonables ou sulfatables, par réaction de ces matières aveo des quantités en excès d'anhydride sulfurique gazeux non lié sous forme de produit d'addition, caractérisé en ce qu'on dissout dans les matières! premières à sulfoner, tout d'abord à des températures aux- ' quelles la sulfonution ne se fait pratiquement pas encore ou seulement lentement, tout l'anhydride sulfurique nécessai- re .pour la sulfonation,
    en co qu'on accroît ensuite la tempe rature progressivement à des valeurs auxquelles la sulfona- tion se fait à une vitesse techniquement utilisable, mais non encore suffisante pour une sulfonation totale, et en ce qu'on achève la réaction a des températures supérieures à 70 C seulement après qu'au moins la moitié de la matière première a été sulfonée à des températures plus basses.
    2/ Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on dissout l'anhydride sulfurique à des températures de 10 à 45 C, de préférence de 20 à 35 C.
    3/ Procédé suivant les revendications 1 et 2, carac- térisé en ce qu'on effectue la réaction d'abord à des tempé- ratures de 45 à 70 C, de préférence à des température@ allant jusqu'à 65*C.
    4/ Procédé suivant les revendications 1 à 3, caracté- risé en ce qu'on ne franchit la limite de température de 70 C qu'après avoir atteint à de plus basson températures un degré de aulfonation d'au moins 50% et de préférence de 60 à 80%.
    5/ Procédé suivant les revendications 1 à 4, caractéri- sé en ce qu'on effectue l'achèvement de la sulfonation, réa- lisé des températures supérieures à 70 C, dans l'intervalle de 75-95, de préférence de 80 à 90 C.
    6/ Procédé suivant les revendications 1 à 5, caractéri- <Desc/Clms Page number 17> sé en ce que l'achèvement de la réaction de sulfonation, qui se fait plus haut que 70 C, prend au plus un tiers du temps dont on dispose pour toute la sulfonation, en l'occurrence le temps total dont on dispose pour la sulfonation étant compté depuis l'atteinte d'une limite de température infé- rieure d'au moins 30 C jusqu'au refroidissement du mélange ' de réaction après avoir atteint la température finale, ou jusqu'au traitement du produit de réaction avec inactivation de l'anhydride sulfurique.
    7/ Procédé suivant les revendications 1 à 6, carac- térisé en ce que la quantité d'anhydride sulfurique diusoute. dans la matière première s'élève à 1,1-1,8, de préférence à 1,2 - 1,6 moles d'anhydride sulfurique par mole de reste d'acide gras.
    8/ Procédé suivent les revendications 1 à 7, carac- térisé en ce qu'on traite en tant que dérivés d'acide grau des esters d'acides gras.
    9/ Procédé suivant les revendications 1 à 8, carac- térisé en ce que les matières premières pratiquement satu- rées à sulfoner continnent 6 à 28, de préférence 8 à 18 ato- mes de carbone dans le reste d'acide gras.
    10/ Procédé suivant les revendications 1 à 9, caracté- risé en ce que les matières premières pratiquement saturées à sulfoner, au cas où il s'agit d'esters d'acides gras, contiennent dans la molécule des restes d'alcools mono- à trivalente . en l'occurrence les restes d'alcools =nova- lents contenant au plus 28 et de préférence moins de 20, et surtout au plus 5 atomes de carbone dans la molécule.
    11/ Procédé suivant les revendications 1 à 7, carac- térisé en ce qu'on sulfone des nitriles d'acides gras.
    12/ Procédé suivant les revendications 1 à 11, carac- térisé en ce que les matières à sulfoner présentent un in- 41-ce d'iode inférieur à 5, de préférence inférieur à 2, en particulier au-dessous de 1, et en ce qu'elles ont été dé- <Desc/Clms Page number 18> barrassées des impuretés ou substances accompagnatrices non crasses existant dans les matières brutes* 13/ Procédé suivant les revendications 1 à 7, 9 et 12, caractérisa en ce qu'on estérifie les produite de sultona- tion d'acides gras avec des alcools.
    14/ Procédé suivant les revendications 1 à 13,carac- térisé en oe qu'on blanchit les produits encore acides ob- tenu. suivant les revendications 1 à 13, et contenant de de préférence/11 anhydride sulfurique, suivant Ion instroctions du brevet beige 617 770 du 17 mai 1962. avec de l'eau oxygénée.
    15/ Procédé suivant Ion revendications 13 et 14, caractérisé en ce qu'on estérifie les produits blanchis obtenue par sulfonation d'acides gras, éventuellement sous forme des monosels, avec des alcools.
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