DE857121C - Verfahren zur Trennung synthetischer Fettsaeuren in Anteile mit gerader und verzweigter Kohlenstoffkette - Google Patents

Description

• Verfahren zur Trennung synthetischer Fettsäuren. in Anteile mit gerader und verzweigter Kohlenstoffkette

  Iss ist bekannt, synthetische Fettsäuren bzw.

  Gemische derselben durch Behandlung mit orga-

  nischen Lö suri1smitteln in Anteile mit gerader und

  verzweigter Kohlenstoffkette zu trennen.

  M'eiterhin ist bekannt, daß die Seifen von Ab-

  kömmlingen von Dialkylessigsäuren mit mehr als

  12 Kohlenstoffatomen im Molekül in Wasser

  leichter löslich sind als die entsprechenden gerad-

  kettigeci Z'erliindungen.

  Darüber hinaus wurde nun gefunden, daß sich

  svntlietische Fettsäuren ganz allgemein auf ein-

  fache Weise in :lnteile mit gerader und verzweigter

  Kohlenstoffkette trennen lassen. wenn man aus

  w:iLlrigen Seifenlösungen synthetischer Fettsäuren

  mit mindestens io Kohlenstoffatomen und bzw. oder ihren Gemischen die Seifen der Fettsäuren mit vorwiegend gerader Kohlenstoffkette durch Abkühlen zur Abscheidung bringt und die Anteile mit vorwiegend verzweigter Koh,lenstoffkette aus den von den geradkettigen Anteilen befreiten wäßrigen Lösungen gewinnt.
• Ausgangsstoffe des Verfahrens sind wäßrige Seifenlösungen synthetischer Fettsäuren mit mindestens io Kohlenstoffatomen und bzw. oder ihre Gemische. Solche synthetischen Fettsäuren bzw. Gemische derselben, werden z. B. als Roh- bzw. Destillatfettsäuren bei .der Oxydation von Paraffinkohlenw-asserstoffen, wie z. B. von F i sche r- G a t s c h , Braunkohlen- und Mineralölparaffin, Paraffin aus der Hydrierung von Tiefteinperaturteeren u. dgl., mittels Sauerstoff, Luft, Salpetersäure oder anderer Oxydationsmittel nach Beseitigung wasserlöslicher, unverseifbarer und niedermolekularer Anteile in üblicher Weise erhalten.
• Weitere synthetische Fettsäuren, deren wäßrige Seifenlösungen als Ausgangsstoffe des Verfahrens dienen können, sind z. B. solche, die durch Oxydation oder Alkalischmelze liöhermolekularer Alkohole und Aldehyde, die beispielsweise ihrerseits durch katalytische Reduktion von Kohlenoxyd oder durch Anlagerung von Kohlenoxyd und Wasserstoff an ungesättigte Kohlenwasserstoff( bei höherer Temperatur in Gegenwart von Schwermetallkatalysatoren erhalten sind, hergestellt werden.
• Diese synthetischem Fet@tsäuregemische enthalten gerad- und verzweigtkettige Fettsäuren gleicher und auch oft sehr unterschiedlicher Molekülgröße, z. B. solche mit io bis 2o Kohles;toffatomen. Gegebenenfal'ls könnein aus ihnen erigere oder vorwiegend einlieütli,che Fettsäuren enthaltende Anteile durch sorgfältige Fraktionierung isoliert werden, doch enthalten auch diese in der Regel gerad- und verzwoigtkettige Anteile nebeneinander.
• In Ausführung des Verfahrens -,werden Seifen, in der Hauptsache A1käliseifen, solcher synthetischer Fettsäuren mit mindestens io Kohlenstoffatomen und bzw. oder ihrer Gemische in Wasseir gelöst, worauf die Lösungen abgekühlt werden. Beim Steherlassen scheiden sich darauf zuerst die Seifen der Fettsäuren mit vorwiegend gerader Kohlenstoffkette in fester Form ab, die ohne Schwierigkeit durch Filtrieren von den wiißrigen Lösungen zu trennen sind.
• Nach Entfernung dar vorwiegend geradkett!igen Anteile werden die Anteile mit vorwiegend veirzweigter Kohlenstoffkette aus, den wäßr igeti, Lösungen gewonnen. Dies geschieht entweder durch weiteres Abkühlen oder Ausisa'l-zen oder durch Einengen bzw. Eindampfen der wäßrigen Lösungen. Gegebenenfalls kann man auch zwei oder mehr dieser an sich bekannten Arbeitsweisen miteinander verbinden.
• Die anzuwendenden Kühltemperaturen richten sich nach der Konzentration und der Art der Seifenlösungen. Will man praktisch reimte geradkettige Seifen abscheiden, so wird man zweckmäßig weniger Seifen abscheiden als dein Gesamtgehalt an geradketbigen Fettsäuren im Ausgangsgemisch entspricht. Zur Gewnnnung reiner verzweigtkettiger Seifen wird man umgekehrt mehr abscheiden als dem genannten Gehalt entspricht.
• Man kann. auch durch allmähliches Abkühlen auf immer tiefer liegende Temperaturen und jeweiliges Filtrieren eine Reihe von Fraktionen abscheiden, deren, erste aus reinen Seifen mit gerader und deren letzte aus reinen Seifen mit verzweigter Kohlenstoffkette bestehen.
• Aus den so getrennten Seifen mit vorwiegend gerader und vorwiegend verzweigter Kohlenstoff-

  kette lassen sich in bekannter Weise die entspre-

  chenden freien Fettsäuren oder Fettsäuregemische

  mittels Mineralsäure gewinnen.

  Mitunter, beispielsweise hei @-erwendung sehr

  verdünnter Seifenlösungen, oder, wenn man eine

  starke Kühlung vermeiden will. kann es 7weck-

  mäßig sein, vor, wiihrend oder nach der @"er-

  seifung der synthetischen Fettsäuren der genannten

  Art und bzw. oder ihrer Gemische Elektrolyte zu-

  zusetzen, um die Abscheidung der Seifen, denen

  Fettsäuren mit gerader Kohlenstoffkette zugrunde

  liegen, zu leförd-:rn.

  Dies kann z. B. durch Zusatz ülicrscliüssigen

  Alkalis, wie Natron- oder Kalilange, oder von

  Salzen, vorzugsweise Alkalisalzen, wie Soda. Pott-

  asche, Kochsalz, Glaubersalz, Kalitimclilorid u. dgl.,

  geschehen.

  Ebenso wie auf die geradkettigen Anteile wirkt

  der Elektrolytzusatz auch auf die verzweigtkettigen

  Seifen aussalzend, wenn man nach Abscheidung der

  geradkettigen Anteile die Lösungen weiter abkühlt.

  Wie durch den Elektrolytzusatz erzielt ni.an .-ihn-

  liehe Wirkungen auch durch den Zusatz von mit

  Wasser mischh,aren organischen Lösungsmitteln zu

  den wäßrigen Seifenlösungen. Darüber hinaus be-

  wirkt dieser Zusatz, dali gegel)enenfal,ls vorhandene

  riechende, nicht verseifte Begleitsoffe während der

  Abscheidung der Seifen in 1_<isung gehalten werden.

  Geeignete, mit Wasser iiiischbare organische Lö-

  sungsmittel sind z. B. 1lethyl-, Äthyl- und Iso-

  propylalkohol sowie Aceton.

  Gegebenenfalls ist es zweckmäßig, sowohl die

  vorwiegend geradkettigen wie die vorwiegend ver-

  zweigtkettigen nach (lern Verfahren erhaltenen

  Seifen zur Entfernung von unangenehm riechenden

  Begleitstoffen getrennt einer Nachbehandlung zu

  unterziehen. Eire solche kann beispielsweise aus

  einer Behandlung mit Wasserdampf bei erhöhter

  Temperatur oder aus einer Behandlung mit organi-

  schen Lösungsmitteln bestehen.

  Die nach dem Verfahren erhaltenen Fettsäuren

  mit gerader Kohlenstofikette können zu fast allen

  Zwecken verwendet werden, für die man bisher

  gesättigte höhermolekulare Fettsäuren natürlichler

  Herkunft verwendete., inshesondere zur Herstellung

  feiner Toiletteseifen oder von für den mensich-

  lichen und tierischen Körper gut verträglichen

  Speisefetten. Die verzweigtkettigen Fettsäuren

  sind' dagegen geeignet, natürliche ungesättigte Fett-

  säuren, wie Olsäure, auf manchen Gebieten zu er-

  -setzen, auch besitzen ihre wasserlöslichen Seifen

  vorzügliche kapillaraktive Eigenschaften, insbeson-

  dere ein hervorragendes Netzvermögen.

  Beispiele i. :45o Gewichtsteile eifies Fettsiiuregemisches mit etwa ii bis 16 Kohlenstoffatomen (F. 23°, SZ. 252, das durch Luftoxydation von F i s c h e r -G a t s c h, Abtrennen der unverseifbaren Bestandteile aus dem verseiften Oxydationserzeugnis durch Wasserdampfdestillation und Entfernen der niedermolekularen und hochmolekularen Fettsäuren aus dem durch Spalten des Seifengemisches mit Schwefelsäure gewonnenen Fettsäuregemisch durch Destillation itn Vakuum erhalten wurde und nach der analytischen Untersuchung etwa 30% Fettsäuren mit verzweigter C-Kette enthält, werden mit io5o Gewichtsteilen einer 8%igen Natronlauge heiß verseift. Es entsteht eine in der Hitze klar lösliche Seifenlösung mit einem pH von etwa To, aus der sich beim _\bkühlen auf etwa 2o° feste Seife abscheidet, die durch- Abpressen gewonnen wird. Spaltet man die Seife mit Schwefelsäure, so erhält mal] 275 Gewichtsteile eines bei 29° schmelzenden Fettsäuregemisches (SZ. 250), das weitgehend befreit ist von verzweigten Fettsäuren. Die nach dem Abpressen der ausgeschiedenen Seife anfallende klare Lösung ergibt nach Spalten mit Schwefelsäure 165 Gewichtsteile (das sind 36,7% des eingesetzten Fettsäuregemisches) eines bei Zimmertemperatur flüssigen (F. 15°, SZ. 256) und vorwiegend aus verzweigtkettigen Verbindungen bestehenden Fettsäuregemisches. Die durch Abpressen gewonnene Seife kaiiii, gegebenenfalls im Gemisch mit Kernseife natürlicher Fettsäuren, in üblicher Weise auf Feinseife verarbeitet werden. Die nach dem :11@pressen der ausgeschiedenen Seife aus der L<isung durch Spalten mit llitteralsäure gewonnenen und vorwiegend aus verzweigtkettigen Verbindungen bestehenden Fettsäuren können bei der Textilschmä lze an Stelle von Olein Verwendung finden.
• 2. Zoo Gewichtsteile des in Beispiel i genannten Fettsäuregemisches werdeni unter Rühren zu 4000 Gewichtsteilen einer etwa 8o° heißen wäßrigen Lösung, die 4o Gewichtsteile Ätznatron und Zoo Gewichtsteile Natriumchlorid enthält, hinzugegeben und etwa i Stunde nachgerührt. Beim Abkühlen der klaren heißen Seifenlösung auf eine Temperatur von 18 bi: ?o° scheidet sich eine feste Seife a1>. die nach Abpressen und Nachwaschen mit wenig 5%iger Natriumchloridlösumg durch Spalten mit Minerals:iure 129 Gewichtsteile eines Fettsäuregemisches mit einem Schmp. von 30,5' ergibt. Die klare Seifenlösung, aus der durch weiteres Abkühlen noch Seife abgeschieden werden kann, enthält 67 Gewichtsteile Fettsäure mit einem Schnili. von - i4"=. Die beiden getrennten Fettsäuregemische sieden von etwa 155 bis 22o° bei 12 mm und zeigen innerhalb dieser Grenzen einen praktisch übereinstimmenden Siedeverlauf. Fraktionen gleicher Kettenlänge weisen ebenfalls erhebliche Schmelzpunktdifferenzen auf.
• 3. 143 Gewichtsteile durch Luftoxydation von F i sche r- G a t se h erhaltenes technisches Naichlauf-Fetts:iuregemisch (Schmp.45 bis 50°, SZ. 158) mit etwa i8 bis 23 Kohlenstoffatomen werden in eine heiße Lösung, die 16,5 g Ätzrnatron in 271o Gewichtsteilen Wasser enthält, eingerührt. Nach vollständiger Lösung und Stehen über Nacht bei Zimmertemperatur wird die abgeschiedene feste Seife durch Abpressen gewonnen. Säuert man dieselbe ebenso wie die Seifenlösung finit Schwefelsäure an, so gewinnt man 29 Gewichtsteile fester Fettsäuren mit einem Schmp. von 62 bis 64° mit einer SZ. von i@ i und i08 Gewichtsteilen Fettsauren mit vorwiegend verzweigten Ket:e.n und einem F. von 30 bis 34° und einer SZ. 162.
• Die festen Fettsäuren eignen sich zur Gewinnung wertvoller hochschmelzender Wachse.
• 4. iooo Gewichtsteile durch Luftoxydation. von Fischer - G a t s c h erhaltene technische Seifenfettsäuren mit etwa io bis 18 Kohlenstoffatomen (F. 30°, SZ. 263, J. Z. 12, OH. Z. O., U. V. 2,5 0/0) werden in der Siedehitze mit 550o Gewichtsteilen einer 35%igen Natronlauge verseift und unter Rühren mit iooo Gewichtsteilen einer 2o%igen Kochsalzlösung verdünnt. lIan kühlt auf etwa 15° ab und trennt die abgeschiedene feste Seife, die 67% des Ausgangsfettsäuregetnisches enthält und einen Schmp. von 39°, SZ. 256, 1.Z. 10, U.V. 3,0% besitzt. von der Seifenlösung mit den flüssigen verzweigten Fettsäuren ab.
• Die feste Seife wird getrocknet, geschnitzelt und mit etwa der doppelten -Menge wasserfreien Acetons gewaschen. Nach Entfernen der letzten Reste des anhaftenden .-",cetons erhält man eine völlig geruchlose farblose Seife, die hervorragend zur Herstellung feinster Toiletteseife geeignet ist.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Trennung von synthetischen Fettsäuren in Anteile mit gerader und verzweigter Kohlenstoffkette, dadurch gekennzeichnet, daß man aus wäßrigen Seifenlösungen synthetischerFettsäuren mit mindestens ioKohlenstoffatomen und bzw. oder ihren Gemischen die Seifen der Fettsäuren mit vorwiegend gerader Kohlenstoffkette durch Abkühlen zur Abscheidung bringt und die Anteile mit vorwiegend verzweigter Kohlenstoffkette aus den von den geradkettigen Anteilen befreiten wäßriben Lösungen gewinnt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man. die Abscheidung der Seifen durch Zusatz von Elektrolyten, die vor, w 'ilircnd und nach der Verseifung der Fettsäuren zugesetzt worden sein können, befördert.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man die Abscheidung der Seifen durch Zusatz von mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmitteln befördert.
4. 4. Verfahren nach dien Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Anteile mit vorwiegend gerader oder verzweigter Kohlenstoffkette getrennt einer Nachbehandlung unterwirft.