DE960196C - Verfahren zur Herstellung der Salze von Oxyalkansulfonsaeuren - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung. der Salze von Oxyalkansulfonsäuren Es ist bekannt, daß man durch Anlagerung von Bisulfit an Allylalkohol in Gegenwart von Sauerstoff Salze der 3-Oxypropan-I-sulfonsäure erhalten kann (vgl. Journal of Organic Cbemistry, Bd. 3 [I939], S. I75ff.), wobei jedoch die erzielten Ausbeuten mäßig und die erhaltenen Produkte nicht rein sind. Auch die Anlagerung von Bisulfit an ungesättigte Alkohole mit mehr als 3 Kohlenstoffatomen wurde bereits beschrieben (vgl. Chemistry and Industry, Bd. 57 [I938]s S. 774 und 775). Für eine technische Darstellung der Salze von Oxyalkansulfonsäuren sind jedoch die beschriebenen Methoden nicht geeignet.
• Es wurde nun gefunden, daß man die Salze von Oxyalkansulfonsäuren mit 4 und mehr Kohlenstoffatomen mit vorzüglicher Ausbeute und guter Reinheit darstellen kann, wenn man die Anlagerung von Bisulfit an ungesättigte Alkohole mit mehr als 3 Kohlenstoffatornen in Gegenwart von Sauerstoff in der Weise vornimmt, daß man nicht, wie bisher, eine Lösung von Bisulfit, sondern eine neutral oder schwach alkalisch reagierende Lösung mit dem ungesättigten Alkohol zutr Reaktion bringt, welche wenig Bisulfit neben viel neutralem Sulfit enthält.
• Wesentlich für die -neue Arbeitsweise ist ferner, daß Sauerstoff oder sauerstoffhaltige Gase in feiner Verteilung und in solcher Menge angewendet werden, daß ein erheblicher Teil des im tberschuß angewendeten Sulfits zum Sulfat oxydiert wird.
• Die optimalen Bedingungen für die Verteilung des Sauerstoffes oder der sauerstoffhaltigen Gase lassen sich leicht auf dem Wege der Erprobung nach Maßgabe der erzielten Ausbeuten feststellen. Weiterhin werden die Sulfitiösung und der ungesättigte Alkohol nicht, wie bisher, einfach zusammengegeben, sondern es wird der Alkohol allmählich zugesetzt, so daß stets in der Reaktionslösung ein erheblicher Sulfitüberschuß vorliegt. Insgesamt kommt ein Sulfitüberschuß von 20- bis 60°/e zur Anwendung. Ein noch größerer Überschuß ist unnötig.
• An Stelle des Sauerstoffes oder sauerstof3 haltiger Gase kann man auch sauerstoffabgebende Mittel, wie beispielsweise Peroxyde, oder oxydierend wirkende Substanzen verwenden.
• Das Verfahren ist an sich in weiten Grenzen temperaturunabhängig; zweckmäßig ist es jedoch, unterhalb I00°, vorzugsweise bei Zimmertempelratur, zu arbeiten. Man kann aber auch bei höheren Temperaturen und unter Druck arbeiten.
• Die Reaktion geht in der Weise vor sich, daß Bisulfit an die Doppelbindung des ungesättigten Alkohols angelagert wird, dadurch verschiebt sich der p-Wert der Reaktionslösung nach der alkalischen Seite. Da die Reaktion am besten bei einem pE-Wert von 7 bis 8 verläuft, ist es notwendig, durch laufenden Zusatz einer Säure diesen p-Wert einzuhalten. Als Säuren kommen Mineralsäuren in Frage, z. B. verdünnte Schwefelsäure, da ohnehin ein Teil des Sulfits zum Sulfat oxydiert wird. Man kann auch irgendeine andere Säure verwenden.
• Praktisch ist es, als Säure Bisulfitlösung oder auch 5 O2 zu verwenden, wobei man nur einen Teil des benötigten Sulfits vorlegt.
• Als Ausgangsstoffe kommen für das Verfahren zunächst die Homologen des Allylalkohols, also fl, y-ungesättigte Alkohole in Betracht, wie Crotylalkohol, Penten-(3)-oI-(2), ferner y, d-ungesättigte Alkohole, wie Allylcarbinol, Dlimethylallylcarbinol, D iäthylall'ylcarbinoìl, Methylpropylallylcarbinol, weiter Penten-(4)-oI-(2), Penten-()-o-(1) und andere ungesättigte Alkohole, wobei Alkohole mit endständiger Doppelbindung besonders glatt reagieren. Als Sulfite kommen in erster Linie das Kalium-, Natrium und Ammoaiurnsulfit in Frage.
• Da die Löslichkeit der ungesättigten Alkohole in Wasser mit wachsender Kettenlänge abnimmt, kann es zweckmäßig sein, organische Lösungsmittel als Lösungsvermittler mitzuverwenden, wofür beispielsweise niedermolekulare Alkohole, wie Methanol, geeignet sind.
• Die Anlagerung erfolgt sehr rasch und ist kurze Zeit nach der Zugabe des Alkohols zu der Sulfitlösung beendet. Die Aufarbeitung der Reaktionslösung wird in üblicher Weise durchgeführt. Man kann die Lösungen beispielsweise weitgehend eindampfen, die. anorganischen Salze durch Zusatz von Alkohol fällen und aus der Mutterlauge durch Eindampfen die Salze der Oxyalkansulfonsäuren in einer für die Weiterverarbeitung genügend rednen Form gewinnen.
• Die Oxyalkansulfonsäuren und ihre Salze be; sitzen in gewissem Umfange oberflächenaktive Eigenschaften, weiterhin sind sie als Zwischenprodukte für die Herstellung von oberflächenaktiven Verbindungen, Textil- und Lederhilfsm!itteln, Desinfektionsmitteln und Schädlingsbekämpfungsmitteln verwendbar. Die Oxyalkansulfonsäuren sind ferner zur Herstellung von Sultonen geeignet.
• Beispiele I. 192 g Schwefeldioxyd werden in eine Lösung von IGo g Natriumhydroxyd in 700 ccm Wasser eingeleitet, und die erhaltene Lösung wird auf IIOO ccm verdünnt. 200 ccm dieser Lösung werden mit I500 ccm Wasser versetzt und mit verdünnter Natronlauge neutralisiert. Dann werden unter Einleiten eines Luftstromes von etwa 2 Liter/Min. und unter kräftigem Rühren I4+g Crotylalkohol und die Hauptmenge der Sulfit/Bisulfitl(isung in etwa 11/2 Stunden zugetropft. Der p-Wert der Reaktionslösung wird, falls notwendig, durch Zusatz von etwas verdünnter Schwefelsäure oder Natronlauge in der Nähe des Neutralpunktes gehalten.
• Nach beendeter Zugabe wird IO Minuten nachgerührt.
• Die erhaltene wasserhelle Reaktionslösung wird zur Aufarbeitung mit so viel verdünnter Schwefelsäure versetzt, daß sich das Sulfit vollständig in Sulfat verwandelt, und so weit eingedampft, daß sich ein großer Teil des Sulfats abscheidet. Dann wird mit Natronlauge neutralisiert und mit dem halben Volumen Alkohol versetzt. Nach einigem Stehen wird vom abgeschiedenen Natriumsulfat abgesaugt und dieses mit 750/oigem Alkohol ausgewaschen. Das Filtrat wird zur Trockne eingedampft, und man erhält das Natriumsalz der I-Oxy-butan-3-sulfonsäure in sehr reiner Form und guter Ausbeute.
• 2. 192 g Schwefeldioxyd werden in eine Lösung von I60g Natriumhydroxyd in 700 ccm Wasser eingeleitet, und die erhaltene Lösung wird auf I IOO ccm verdünnt. 200 ccm dieser Lösung werden mit I500 ccm Wasser versetzt und mit verdünnter Natronlauge neutralisiert. Dann werden unter Einleiten eines Luftstromes von etwa 2 Liter/Min. und unter kräftigem Rühren 144 g Allylcarbinol und die Hauptmenge der Sulfit/Bisulfitlösung in etwa I1/2 Stunden zugetropft. Der pH-Wert der Reaktionsiösung wird, falls notwendig, durch Zusatz von etwas verdünnter Schwefelsäure oder Natronlauge in der Nähe des Neutralpunktes gehalten.
• Nach beendeter Zugabe wird IO Minuten nachgerührt.
• Die erhaltene wasserhelle Reaktionslösung wird wie in Beispiel 1 aufgearbeitet. Man erhält das Natriumsalz der 4-Oxybutan-I-sulfonsäure in rein weißer Form und in fast quantitativer Ausbeute.

Claims (3)

1. PATENTANSPRUCHE: I. Verfahren zur Herstellung der Salze von Oxyalkansulfonsäuren durch Anlagerung von Bisulfit an ungesättigte aliphatische Alkohole mit mehr als 3 Kohlenstoffatomen in Gegenwart von Sauerstoff oder von sauerstoffhaltigen Gasen, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagerung in neutraler oder schwach alkalischer Lösung vorgenommen wird und der Sauerstoff oder das sauerstoffhaltige Gas in feinverteiltem Zustand zur Anwendung kommt und daß das Sulfit während der Reaktion ständig im Überschuß gegenüber dem Alkohol gehalten und insgesamt ein Sulfitüberschuß von 20 bis 6o 0/o über die zur Anlagerung verbrauchte Menge verwendet wird.
2. 2. Verfahren gemäß Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß man an Stelle des Sauerstoffs oder der sauerstoffhaltigen Gase sauerstoffabgebende Mittel verwendet.
3. 3. Verfahren gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man für die Alkohole geeignete Lösungsvermittler zur Anwendung bringt.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Cbemistry and Industry, Bd. 57 [I938], S. 774 und 775.