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Pour : Procédé de préparation de sulfonates d'ammoniums quaternaires,
La présente invention concerne un procédé de préparation de sels d'alkylammoniums quaternaires de certains acides sulfoniques de la série du benzène ( acides sulfoniques benzénoldes) et, plus particulièrement, de tels sels d'acides sulfoniques d'hydrocarbures de la série du benzène en solutions aqueuses,
Les sulfonates d'alkylammoniums quaternaires constituent une classe de composés qui sont en général des matières solides cristallisées et solubles dans l'eau.
Ces sels sont intéressants pour une grande variété d'usages industriels et agricoles, par exemple comme agents
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de dispersion dans les industries de la teinture et de$ traitements des matières textiles en général, ainsi que comme produits toxiques, --------- bactéricides et viricides. Ils peuvent également être utilisés avantageu- sement en solutions aqueuses dans des opérations électroly- tiques qui mettent en jeu des composés organiques ayant une solubilité dans l'eau limitée.
On connaît des procédés de préparation de sels de tétra-alkylammoniums d'acides sulfoniques d'hydrocarbures de la série du benzène dans lesquels on fait réagir un ester alk,lique de l'acide sulfonique avec une trialkylamine.
Toutefois, ces procédés connus sont exécutés dans des con- ditions anhydres, en présence d'un solvant organique inerte et en outre, si l'on essaie d'obtenir les sulfonates de tétra-alkylammoniums à partir des sulfonates d'alkyles et de trialkylamines par ces procédés connus exécutés en milieu anhydre, on rencontre de nombreuses difficultés, Les vitesses de réaction sont lentes et de 5 à 10 % en poids de l'ester restent généralement sans réagir dans le solvant organique, même si la masse réactionnelle contient un grand excès de l'amine. Les solvants organiques ont également un faible pouvoir solvant pour les sels de tötre- alkylammoniums, qui cristallisent ainsi dans l'appareil de réaction, ce qui entraine des difficultés,
par exemple le bouchage des conduits et l'accumulations de cristaux sur les surfaces de refroidissement.
Dans certains procédés électrolytiques pour la synthèse de certains composés organiques, dans lesquels on utilise des électrolytes aqueux, on utilise les sul- fonates d'alkylammoniums quaternaires pour augmenter la solubilité des composés organiques dans l'électrolyte
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aqueux. Si l'on prépare des sels de tétra-alkylammoniums d'acides sulfoniques d'hydrocarbures de la série du benzène par les procèdes connus en milieu non aqueux, pour utiliser ces sels avec les électrolytes aqueux, les sels doivent d'abord être récupérés des solutions non aqueuses par cristallisation, filtration ou opérations analogues et ils doivent en outre dtre ensuite traités de manière à obtenir des sels ayant la grande pureté nécessaire pour préparer des électrolytes aqueux convenables.
Ces opérations de récupération et de purification sont fastidieuses, longues, coûteuses et elles entraînent des pertes de matières.
Bien que les trialkylamines soient solubles dans l'eau, on ne soupçonnait pas du tout que l'on prisse préparer de manière satisfaisante des sels de tétra-alkylammoniums d'acides sulfoniques d'hydrocarbures de la série du benzène directement en solution aqueuse, avec des rendements à peu près théoriques.
Il est bien connu que l'eau hydrolyse les esters alkyliquos des acides sulfoniques d'hydrocarbures de la série du benzène et en conséquence, l'eau était normalement exclue de toute réaction mettant en jeu de tels composés,
La présente invention a principalement pour objet un procédé de préparation de sels de tétra-alkylammoniums d'acides sulfoniques d'hydrocarbures de la série du benzène en solution aqueuse, avec des rendements pratiquement théoriques, en particulier de tels sels pouvant être utilisés directement comme électrolytes dans des procédés électrolytiques de synthése do certains composés organiques.
D'une manière générale, selon le procédé de l'invention, on met en contact un sulfonate d'alkyle (d'un hydrocarbure de la série du benzène) déterminé choisi,
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-t -.: 1: 1:-,) ... r 9 ..r en milieu aqueux, avec une trialkylamine particulière choisie laquelle est présente en un excès molaire au moins égak à 5 %. La réaction générale selon l'invention est indiquée ci-dessous.
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R1, R 2, R3 et R étant des radicaux alkyles de l à 5 atome$
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de carbone# % reprémtot Il hydrogène ou un reste alkyle de 1 à 5 atomes de carbone, n un nombre de 1 à 4 et le nombre total d'atomes de carbone des n radicaux alkyles R15 étant compris entre 1 et 20.
Lorsque la réaction est arrivée à son terme, on soumet la solution à une évaporation afin d'éliminer l'excès de la trialkylamine,
Des exemples des sulfonates de tétra-alkylammoniums, pouvant être obtenus selon le procédé de l'invention sont
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les o-, m- et p-toluènesulfonates de tétra-mthylammonium qui peuvent dtre préparés par réaction de la triméthylamine avec le o-, m- ou p-toluènesulfonate de méthyle, le benzène sulfonate de tétraméthylammonium qui peut être préparé par réaction de la triméthylamine avec le benzène sulfonato de méthyle, les o-, m- et p-cumènesulfonates de tétraméthylammonium qui peuvent être préparés par réaction de la
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triméthylamine avec le o-, m- ou p-cumènesulfonate de , méthyle, les o-,
m- et p-butylbenzénesulfonates de tétraqui peuvent tre/
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méthylammon um pr 1>aEù%ar réaction de la triméthylamine [ avec le o-,m- ou p-butylbenzènesulfonate de méthyle, les o-, m- et p-tert-amylbenzènesulfonates de tétraméthylamine nium qui peuvent être préparés par réaction de la triméthylamine avec te o-, m- ou p-tert-amylbenzènesulfonate N
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de méthyle, le o-xylénesulfonate de tétraméthylammonium qui peut dtre préparé par réaction de la triméthylamine avec le o-xylènesulfonate de méthyle, le p-xylènesulfonate de tétraméthylammonium qui peut être préparé par réaction de la triméthylamine avec le p-xylènesulfonate de méthyle,
le m-xylènesulfonate de tétraméthylammonium qui peut être préparé par réaction de la triméthylamine avec le m-xylène. sulfonate de méthyle, le mésitylènesulfonate de tétraméthylammonium qui peut être préparé par réaction de la triméthylamine avec le mésitylénesuflonate de méthyle, ledur:
nesulfonate de t4traméthylammonium qui peut dtre préparé par réactionde la triméthylamine avec le durènesulfonate de méthyle, le o-dipropylbenzènesulfonate de tétraméthylammonium qui peut dtre préparé par réaction de la triméthylamine avec le o-dipropylbenzénesulfonate de méthyle, les o-, met p-toluènesulfonates de méthyl-triéthylammonium qui peuvent être préparés par réaction de la triéthylamine avec le o-, m- ou p-toluènesulfonate de méthyle, le benzène sulfonate de méthyl -triéthylammonium qui peut être par réaction de la triéthylamine avec le benzénesulfonate de méthyle, les o-,
m- et p-éthylbenzènesulfonates de méthyl- triéthylammonium qui peuvent dtre préparés par réaction de la triéthylamine avec le o-, m- ou p-éthylbenzènesulfonate do méthyle, les o-, m- et p-cumènesulfonates de méthyl- triéthylammonium qui peuvent être préparés par réaction de la triéthylamine avec le o-, m- ou p-cumènesulfonate de méthle, les o-, m- et p-butylbenzénesulfonates de méthyl- triéthylammonium qui peuvent être préparés par réaction de la triéthylamine avec le o-, m- ou p-butylbenzénesulfonate de méthyle, les o-, m- et p-tert-amylbenzènesulfonates de méthyl-triéthylammonium qui peuvent être préparés par
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réaction do la triéthylamine avec le o-,
m- ou p-tort-
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amylbonzènesulfonete de méthyle, le o-xylbneaulfonate de méthyl-triéthylammonium qui peut être préparé par réaction
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de la triéthylamine avec le o-xylènosulfonato do méthyle, le m-xylènesulfonato de méthyl-triéthylammonium qui peut être préparé par réaction de la triéthylamine avec le
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ni-xylènesulfonate de méthyle, le mésitylènesulfonate de méthyl-triéthylammonium qui peut être préparé par réaction de la triéthylamine avec le mésitylènesulfonato de méthyle, le durènesulfonate de méthyl-triéthylammonium qui peut être préparé par réaction de la triéthylamine avec le durène-
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sulfonat:
de méthyle, le o-dipropylbenzènesulfonate de méthyl-tri6thylammonium qui peut être préparé par réaction de la triéthylamine avec le o-dipropylbenzènesulfonate de méthyle, ainsi que de nombreux autres composés comprenant également des sulfonates d'alkylammoniums quaternaires mixtes, qui peuvent être préparés par réaction do trialkyl. amines ayant un ou plusieurs radicaux slkylos différents de celui du sulfonate d'alkyle que l'on fait réagir.
Pour exécuter cette réaction de préparation de sulfonates de tétra-alkylammoniums d'hydrocarbures de la et série du benzène à partir de la trialkylamine/de l'ester d'acide sulfonique alkylique/choisis, on peut mettre l'ester en contact avec une solution aqueuse de la trialkylamine, à la température ou supérieure
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ambiante ou à une température inférieurof, jusqu'à ce c;ue la réaction,d'addition du sulfonate à l'amine soit prati- quement totale. Il n'est pas nécessaire d'opérer en présence tel que d'un solvant organique inerte par exemple l'thanol,
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l'isopropanol, le benzène, le dichloro-benzéna, l'hoxane, le dioxanne ou l'éther.
Le sulfonate d'alkylo peut dtre
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ajout4 à la solution aqueuse de triéthylamine sous agitation et à un débit ot dans des conditions de températures et de pression tels que la pression do vapeur du système ne davien- ne pas excessive La solution aqueuse doit contenir une quantité de trialkylamine supérieure à la proportion théoriquement nécessaire pour la réaction et il est préférable que l'amine soit présente en un excès molaire au moins égal à 5 % . La réaction se fait très rapidement et elle est sensiblement totale lorsque l'addition de l'ester à la solution aqueuse de l'amine est terminée.
La température de la réaction sera dictée par la nature de la tri- alkylamino. La réaction est en général exothermique et à dos températures trop élevées, il y aura une évaporation do l'alkylamine, ce qui entraîne de prévoir des moyens de refroidissement ou un appareillage permettant de travailler sous/pression. A titre d'exemple , la triméthylamine pourrait réagir à la température de 0 C mais il serait nécessaire de prévoir une installation de refroidissement coûteuse. A la température do 100 C, dans le cas de la triméthylamine, une installation sous pression serait nécessaire pour empocher l'évaporation des substances en réaction. Une température voisine de la température ambiante est acceptable dans le cas de la triméthylamine.
La tridthylamine nécessite en général un chauffage pour amorcer la réaction et il peut car se maintenir dans certains/une température élevée.
Dans un exemple d'exécution préféré, une variation de la température de la solution aqueuse de l'amine entre 20 et 60 C aura pou ou pas d'effet sur le rendement on ben- zènesulfonate de tétraméthylammonium préparé par addition du benzénesulfonate de méthyle à une solution aqueuse contenant un excès de 10 % de triméthylamine par rapport
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. ;,;.;j à la proportion théorique.
Dans un second 0 )Complet, :
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savoir la production de p-tolueneaulfonate de tetraethyl- ammonium à partir de triéthylamina et de p-tolunsulfDn4to d'éthyle, uno température de réaction de 70 à 900C sera acceptable.
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Après addition de l'rtator b la solution aqueuar, on élimine l'excès d'amine par évaporation et on la récupère pour la réutiliser, par absorption dans de l'eau ou par tout autre moyen. La concentration de la solution aqueuse
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résiduelle du sulfonate d'alkylaxmonium quaternaire pout être ajustée selon les besoins, suivant l'utilisation particulière envisagée pour cette solution. Il y a une certaine formation de phases lorsque l'on fait réagir la triéthylamine avec un sulfonate dont le resta alkylo réactif est le groupe éthyle.
Lorsque le groupe alkyle réactif est le groupe méthyle la réaction est si rapide que l'on ne peut observer aucune formation do phases. Si l'on chauffe une solution non homogène, les phases tondent à dispariétre à mesure quo la réaction se fait.
Dans un exemple préféré de l'utilisation d'une solution aqueuse de sol d'alkylammonium quaternaire comme
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solvant 4lectrolyte dans l'hydrodimdrisation électrolytique ' de l'acrylonitrile on adiponitrilo, on peut utiliser directe.; ment une solution à 70 % en poids do sel, préparée selon le procède do l'invention, sans autre purification ou trai- tomont. Une telle solution à 70 % on poids de sel représente sensiblement la concentration nécessaire pour exécuter le
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procédé d'hydrodlmérisation électrolytique.
Avec dos propor- tions d'eau faibles, la réaction selon l'invention aurait encore lieu, cependant, pour que la réaction se poursuive,,¯, d'une manière efficace, il doit y avoir suffisamment d'eau,' ,
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pour permettre la formation d'une solution saturée. Dans le cas opposa une proportion d'eau trop élevée entra!ne la formation d'impuret0s. Comme il a été dit précédemment, los sulfonates d'alkyles de la série du benzène subissent une hydrolyse,de la manière suivante :
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et dans le cas de la présence d'une amine telle que l'aminé .1 C"3 N -CH3 ---% CH3 la réaction Suivante se produit : 1
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et à mesure que la proportion d'eau augments, cetteréaction se fait un degré excessif.
Bien que la concentration de la solution aqueuse en trialkylamine n'ait pas de limites définies, cette concentration dépend du taux d'impuretés acceptable dent le produit de réaction final ainsi que de la proportion de sel désirée dans la solution du produit.
Une concentration avantageuse de la trialkylamine dans l'eau est de 20 à 50 % du poids de solution.
Le procd selon la présente invention peut être excuté d'une maniére continue ou discontinue. Pour une opération continue, on peut mettre l'aminé et l'eau en contact dans un absorbeur puis mettre la solution aqueuse de l'usine on contact avec l'ester choisi dans un appareil
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de réaction pour la production du sel. Le sel formé est ensuite envoyé à un évaporateur afin d'éliminer l'excès d'amine qui retourne à l'absorbeur. On peut apporter des variantes au procédé continu, par exemple l'élimination conti- nue et le recyclage de l'aminé dans l'appareil de réaction.
Les exemples suivants ne servent qu'à décrire plus en détail la présente invention mais ils n'en limitent aucunement la portée.
EXEMPLE 1
On prépare une solution aqueuse à 29,6 % de triméthylamine en ajoutant 325 g (5,50 moles) de triméthylamine à 771 g d'eau.Acette solution aqueuse d'amine on ajoute
861 g (5 moles) de benzènesulfonate de méthyle sous agita- tion constante, en 3 heures 20 minutes. La solution aqueuse d'amine donne un excès molaire de triméthylamine de 10 %.
Au cours de l'addition du benzène sulfonate de méthyle à la solution aqueuse de l'amine, la température de la solution d'amine est maintenue à 20 C au moyen d'un bain glacé.
Lorsque l'addition du benzénesulfonate de méthyle est terminée, la solution aqueuse formée est chauffée à une température de reflux d'environ 107 C afin d'éliminer. l'excès d'amine qui n'a pas réagi. La solution saline résiduelle contient 1156 9 de benzénesulfonate de tdtra- méthylammonium, ce qui correspond une concentration de
58,7 % et à un rendement de 99,8 %. Le produit obtenu ne contient comme impureté que 0,08 % de benzénesulfonate de triméthylammonium, en poids sec.
On récupére un échantillon du bonzénesulfonate de /ainsi prparé/ tétraméthylammonium/a partir de la solution aqueuse par évaporation de l'eau sous pression réduite dans un évapo-
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rateur instantanée Cet échantillon de sel fond à 309-210,2C,
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le point de fusion d'un échantillon normal de ce sel étant 1
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212-213<'C..
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EXEMPLE 2 :
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On prépare une solution aqueuse à 39,6 % de tr'11 amine selon l'exempie 1 ci-dessus et l'on ajoute à #1tte solution 861 g (5 moles) de beniénesulfenat* de méthyle* sous agitation constante en 1 heure 5 minutes, La 7Lnuia aqueuse de l'aminé donne un e#s 1mOl;ai de 10 de 1I:!lIIw1J.' amine. La tempatu de la solution est aziatewue .sa)?: environs de 30*C au eburs de 1'ms.m OEbà reunLatb da môthyli à la olutiiOn àqçeuse de 1.'i.
Wxwoe .u.1ttiC'#\ du benznesulfate dé wôthttle ost " .1.& ¯ll\!1ti $1t agitée ênt1n t 'èn' .$0 lmiIR\I1tes <et 1l ez% 2tff <MM6 t@mp4hlàtbhé t1 flu lI'èn\1i l# ipewt <?? :n.WItl$1t' i'a és d'amln'è 'qui nll p># rill\l It vQ'1?l'G1 mqnoewù ".-'e.I ;râl6U'è U'è < .iiwnt :U.!5!1 fè !tIt111l. . ibl1 tazHy:atia' q0ài ?-kQ%SpWka à '?!? it:I'NlU b9 et à :n e'ct1' 1 !t1S" lL1è .1l. .p.a# '& 0 l' â 'dl'ê %I\!t.\tt<àil1è 4é t1r1t1IrfqJ.1. h 1' ±fi Ip& \lf.i\Itè 1ti 4JQb# % d3é %à+ 'êth'tlâWd.f\!è ièlf:\ êlI!liiâ1j'l\ < 4#à wooàwti té '. ' .
'9tèJt s é "'(.2 'iéàoe 1t i9.t <tEèit1è lUttil<m\ <.#.< ij'9 IÇ '4i\ ,,.) 'è :ztl\.11.\tiàit1è tttJ1Eè" W> ..r tl'ôY'l t\f.11t'à 'et 'ê!!ll 2(Q) 1f.WJ IL'à h.w 3. J.1." têl fi'fi fi 'è:Xtè't 'fi\f().\tâ1J. é é % 4m \1l1ltwJ1¯1)'fè.. llià t'là't''è 6'è lé 'S'ôl'tI11tit( f.\ 'â'èll11t'è \'è%1t x4BkkYnoe CTCXT Wm*%xôm ôé 6Ôâà é# Iê'ô'tlli't 'â'è .'' 1.'. la Jl'à cett J.t<i\ v*aKhmn 'êt\ 'è!ô'C'Ô1i"'è f{giit .'}.'1C1'ëi'1 .J !'ft11.!fIi-l!i ( t1 rà t'!tlffl0li\\'è 'èt\ il'èW'th.1I.lt.i.. <ëh 3Jnhii1Mè J111 'iki'yl,
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n'ayant pas réagi de la solution par distillation sous la forme d'un azéotrope avec l'eau puis on ajoute une nouvelle
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quantité d'eau à la solution aqueuse restante du sel pour
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remplacer l'eau qui a été éliminée au cours de la distilla. tien.
La solution accuse résiduelle contient 1100 g de
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benzènesulfonate de méthyl-tri4thylammônitim, ce qui correlpond à une concentration en sel de 62,06 % et a un rondement de 968 %i Le sel ainsi préparé et sec contient 3,82 % de bonzènesulfonate de trf.étiy.aorium comme impureté. gSLS 4 s 0M prépare une solution aqueux a zip % de trisêthyl. miltte en ajoutafif 2254 (39,14 maloo) do tr1m6thylamino 1 4907 g d'eau 1 on ajûute 55S7 g (30 Mêles) dé tolubnéw 1! dio ù6thylo à la eolution aqueuse dé l'aminé âineî peépàiéo, sous àgitatidn 60nµtànto et en 4 Minutée La s!<yti.o squoetsgo d<àm±flo #Mj*e un ex<ôà molélré dé 2?,1 % do tm6t1in, L r''9aà'é' dA là µ9iUtien aquou8ê t ffislntmue &% nvî:ranµ do 200C éu eours de lfadfitt!on duq 11f 1 ét looµqué oott@ éddàtiéfi *et i, f{6 la 8letir nng témp4ràtuoo t1% '1 IMIIC pau:
r n 4!imtn@f lfomobo de tft1émioo li !\\tI al }\#& ff4:t., Là µ@iU%iofi gqu@USe 1 <s'M 74 d@ <9eµi@nae été t4ttà" m6àhhyiémxoio*, éo qù,1 6'oFepd à un@ ëenëentfêtief) dé ,7r fà ot 9 ù* 'étS' dé 9@,é y8i Lé r6pu69µµil619ai dé t6t1 &é 1n&:t. t@nY 6nt!@nt @)i4 % dé ol.uuzlo'a3 ti'iti!W.11.âfflfflf:Mffl ê@fflffl(j impure ml\1# , 4a.f@ ??' .11.t! â@Y9@ @nvlfon dé éÎà#6àflsâNifi# éh &j&&a.11.O/âfit .11.a ii'!ffl4thYÍèffltn@ laat ga1Z' C!IIa)!\'l." d'é! J1."@ J! f;t:@j@ et (ffl exééuoo uno 66f!@ ët'esãi8
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avec cette solution. On place un excès mesuré de la solution aqueuse de triméthylamine dans un appareil de réaction d'une capacité de 300 cm3, muni d'un agitateur magnétique, d'un thermocouple plongeant dans la solution et de serpentins de refroidissement.
Dans chaque essai, on ajoute rapidement environ 100 g de toluénesulfonate de méthyle à la solution de l'aminé placée dans cet appareil, en 4 à 5 minutes, tout en agitant. La température de la solution du réacteur est réglée avec précision pour une série de températures choisies en réglant le débit de circulation de l'eau de refroidissement dans les serpentins. Dans chacun des essais, la température opératoire choisie est maintenue pendant une période de 15 minutes, tout en agitant, après l'addition de l'ester puis la solution contenue dans le réacteur est refroidie rapidement à 25 C et analysée.
Les résultats de quatre essais effectués de cette manière sont donnés dans le tableau 1 ci-dessous, dans lequel la triméthylamine est désignée par l'abréviation TMA et le toluènesulfonate de triméthylammonium par l'abréviation "impureté".
TABLEAU 1
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<tb>
<tb> ; <SEP> Excès: <SEP> Température: <SEP> Pression <SEP> Impureté
<tb> Essai <SEP> : <SEP> molaire <SEP> de <SEP> de <SEP> ; <SEP> impurete <SEP> :
<tb> : <SEP> : <SEP> de <SEP> TMA,% <SEP> :réaction <SEP> C <SEP> ; <SEP> réaction <SEP> :
<tb>
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1 : 10 30 :AtnosphërLque ¯0,03
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<tb>
<tb> 2 <SEP> 10 <SEP> 40 <SEP> : <SEP> " <SEP> 0,03 <SEP> :
<tb> : <SEP> 3 <SEP> : <SEP> 20 <SEP> : <SEP> 30 <SEP> : <SEP> " <SEP> 0,03
<tb> : <SEP> 4 <SEP> :' <SEP> 20 <SEP> 40 <SEP> :
<SEP> " <SEP> 0,04
<tb>
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==;::;====..- -=- - -........-- '1- On constate que le toluènesulfonate de tétraméthyl-
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ammonium pr4paré > 30 C et à 400C, avec 10 et 20 % d'excès de triméthylamine, contient sensiblement la même proportion de toluénesulfonate de trirréthylammonium.
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EXEMPLE 6 !
On exécute quatre essais, deux dans lesquels on
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fait réagir le toluènesulfonate de méthyle et deux dans lesquels on fait réagir le bonzbnesulfonate de méthyle,avec la triméthylamine, selon le procédé et en utilisant l'appa- reil décrits dans l'exemple 5, sauf que la température de réaction est réglée à 60 C et que la pression est la pression autogène'au maximum 2,1 kg/cm (pression relative). Les résultats de ces quatre essais sont donnés dans le tableau II ci-après. Dans les essais 1 et 2, l'ester qu'on a fait réagir avec la triméthylamine (TMA) est le toluènesulfonate de méthyle et l'impuret- déterminée est le toluènesulfonate de triméthyl- ammonium.
Dans les essais 3 et 4, l'ester est le benzénesulfonate de méthyle et l'impureté déterminée est le benzènesulfonate de triméthylammonium.
TABKEAU II
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=========---==================================-=.
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: <SEP> Excès <SEP> ; <SEP> Température: <SEP> Pression <SEP> Impureté
<tb> : <SEP> Essai <SEP> : <SEP> molaire <SEP> de <SEP> : <SEP> de:relative <SEP> % <SEP> :
<tb> : <SEP> TWA, <SEP> % <SEP> :réaction <SEP> C <SEP> : <SEP> kg/cm
<tb>
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; ¯..¯¯¯... ; ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ ..¯ ¯¯¯¯..¯ : ¯¯¯¯.¯......¯.... : ¯.... ¯........;
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<tb>
<tb> 1 <SEP> 10 <SEP> 60 <SEP> 2,0 <SEP> : <SEP> 0,06
<tb> 2 <SEP> 30 <SEP> : <SEP> 60 <SEP> : <SEP> 2,1 <SEP> : <SEP> 0,06
<tb> 3 <SEP> 10 <SEP> 60 <SEP> 2,0 <SEP> : <SEP> 0,08
<tb> : <SEP> 4 <SEP> 30 <SEP> :
<SEP> 60 <SEP> 2,0 <SEP> 0,08
<tb>
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.s'.'=;=:=!====:======s:=x:S ;;.:s==#==t=!.=:#===S==!CaMM:B!B=SM3eMMt<
Comme le montrent les tableaux I et II,ni une élévation de la pression ou de la température ni une augmentation de l'excès de triméthylamine n'ont d'effet notable sur la pureté du toluènesulfonate et du benzénesulfonate de
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tétraméthylar..monium produits selon le présent procédé.
Ces sels ont dans tous les cas une pureté supérieure à 99,9 % EXEMPLE 7 :
On prépare une solution aqueuse à 34,5 % de tri0thyl- amine en ajoutant 212 g (2,09 moles) de triéthylamine à
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402 g d'eau puis on cjoute 393 g (1,96 mole) de p-toluène sulfonate d'éthyle à cette solution d'amine sous agita- tion constante, en 20 minutes. La solution aqueuse de /molaire/ l'aminé donne un excés/de 6,6% de tridthylamine. La tempé- rature de la solution aqueuse est maintenue à 25-28 C au cours de l'addition du p-toluènesulfonate d'éthyle.
Lorsque cette addition est terminée, on chauffe la solution pendant 3 heures à 75-85 C, Il se forme deux phases au début et au bout d'une heure, il ne reste plus qu'une seule phase.
On élimine la triéthylamine qui n'a pas réagi par distillation sous la forme d'un azéotrope avec l'eau puis on ajoute de l'eau pour remplacer l'eau perdue par-distillation. La solution aqueuse résiduelle est à la concentration de 59,70 et contient 598,6 g de sel. Le p-toluènesulfonate de tétra- éthylammonium est obtenu en solution aqueuse contenant 12,S de p-toluènesulfonate de triéthylammonium, en poids sec.
Ce taux élevé d'impureté peut être attribué à l'excès insuffisant de triéthylamine.
Le procédé de préparation de solutions aqueuses, de sels d'ammoniums quaternaires conforme à l'invention présente un certain nombre d'avantages. La réaction en solution aqueuse entre la trialkylamine et l'ester alkylique de l'acide sulfonique de l'hydrocarbure de la série du benzène se fait à une allure beaucoup plus rapide que toute réaction antérieure de ce genre exécutée en solution dans un milieu organique et le rendement en sel est en général très élevé. Le choix de l'eau comme milieu de réaction supprime les difficultés opératoires telles que la cristallisation du sol ------- de la solution, difficulté que l'on rencontre dans les procédés connus qui utilisent des solvants organiques comme milieu de réaction. En outre,
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de l'utilisation/l'eau permet de travailler à des températures plus basses.
Les hauts rendements en produits obtenus rendent inutiles la purification, la cristallisation, ou le recyclage du sel formé et la suppression de ces opérations rend évident l'avantage économique du procédé. L'utilisation d'eau à la place de matiéres organiques et les moyens simples et peu coûteux de récupération de l'excès d'amine pouvant être réutilisée sans autre purification,selon le présent procédé, représentent également des avantages évidents. De plus, les solutions aqueuses do sulfonatos d'allcylammoniums d'hydrocarbures de la série du benzène quaternaires/préparées selon le procédé do l'invention peuvent être utilisées directement comme électrolytes aqueux dans les réactions électro-chimiques effectuées sur des composes organiques, sans autre purification ni traitement..
Il va de soi que des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans que l'on sorte pour cela du cadre de la présente invention.