PL162202B1 - Sposób wytwarzania soli alkalicznych parcjalnych alkiloamldów kwasu pollmalelnowego - Google Patents

Abstract

Sposób wytwarzania soli alkalicznych parcjalnych alkiloamidów kwasu polimaleinowego, znamienny tym, że w bezwodnym środowisku rozpuszczalnika organicznego w temperaturze od 80 do 18O°C w atmosferze gazu obojętnego na bezwodnik kwasu polimaleinowego o liczbowo średniej masie cząsteczkowej 2000-10000, korzystnie 5000-6500, działa się pierwszorzędową alkiloaminą C4-C36, korzystnie C12-C22, następnie otrzymany parcjalny alkiloamid w temperaturze od 15 do 100°C, korzystnie od 60 do 70°C, poddaje się działaniu wodorotlenku metalu alkalicznego, amonu lub monoetanoloaminy lub dietanoloaminy lub trietanoloaminy, względnie ich mieszaniny

Description

Ρ^πΙι.οιθι wynalacku jest sptsób wytwarzana soli alkalccznych parcjalnych alkiloamiiów kwasu polllaitnnowegt. Otrzymaze tym sposobem sole aikalccznt parcjalnych alkiltamiiów kwasu pollmalθntowtgo charakterycuję się własztścioml powiercchziowo czyznyml, wyso kę ciolztścię io kornpleksowama jonów letall wywotujęcych twariość wtiy orac ciolzościę io flokulacci.

Iltzzant sę iotychccas sposoby otrzymywania soli alkalccznych parcjalnych alkitoamiOów kwasu polllalentowθgt metoię według wynalacku, czaze sę inatomiast sposoby wytwarzana ptchtizych polnalemowego typu estrów.

Zzazy jest c brytyjskiego opisu pateztowego zr 2164339 ccęściowy ester polimeru cawierajęcego rodniki becwodnika maleinowego lub kwasu ^^^e^r^t^wegt i tksyetytntowanego alkoholu, tksyttytnnowazego alkitoeentlu lub glikolu poliakkenytowegt. ΡοΙΙθι^^ι jest becwoOzik polimalemowy lub proiukt jego hydrolicy, kopolimer becwodnika maleinowego c Jednyl lub więcej etnr^t^mtam. t zienasyconym więcanu ety^^wym lub proiukt jego hydrolicy, moiyfikowazy aniem lub indem polimer utworcozy w ccęściowej reakcci polimeru wyjśctowegt c pierwsztrzędowę lub irugorzędowę amzą, Zzazy jest również ccęściowy ester, w którym utlner jest ttrpollmetll bezwodnlla maleinowego i iwóch izzych monomerów zp. octazu wmylu i akrylazu etylu. Proces ttr^;^'^By^iania częśctowegt estru obejmuje mieszane polimeru i śroika estry fkkuj ccegt i ogrywane Ot chwili aż teoretyczza ilość wtiy tosta^e usurnęta lub otejmuje tcrcnenie w obojęt^m roclus^czalzlku, korcystzie w obeczości katalizatora estryfikacci, w temperaturce ti 16O°C it purnktu wrzerna meszazmy reakcyjnej. Częściowy ester uzywazy jest io itθmulgowanla ^^^ι typu w/o.

Sposób wytwarzania według wynalacku soli allalccnnych parcjalnych aikltolmodów kwasu ρollmalennlwego polega za tym, ze w be^oizym śrtitwisku rtcpuszczalzika orgamcznego

162 202 w tem^sr^iturze od 80 do 180°C w atmosferze gazu obojętnego na bezwodnik kwasu polimaleino wego o lizbbowo średniej masie cząsteczkowej 2000 - 10(000, korzystnie 5000 - 6500 działa się pierwszorzędową alkiloaminą C4 - Cgg, korzystnie ~ ^22’ a następnie otrzymany par cjalny alkibamid w tayer^turza o^d 15 ^do 1O°⁰^, Itorzystnie o^{d 60 d}o 70°^C, poddaje s^ię działaniu wodorotlenku mailu alkalicznego, amonu lub yonnoranoloayiny lub dietanoloamlny lub trretnnoloamlny, względnie ich mieszaniny. Stosunek wagowy plerwszorzędowaj alklloaminy do bezwodnika kwasu polimaleloowego wynosi od 3 : 1 do 1 : 10.

Po procesie amidowania prowadzi się proces hydrolizy lielΓzθrαagowanych grup bezwodnikowych! parcjalnych alkUammidów do grup karboksylowych w temperaturze od 40 do 80°C 1 usuwa rozpuszczalnik organiczny ze środowiska reakcji przez odparowanie i zawraca go - po osuszeniu - do procesu amidowaal^. Proces nsutralizacji parcjalnych alkllommidów kwasu plllyaiθllowθgl prowadzi się w środowisku wodnym, przy czym stosunek molowy wodorotlenku mailu alkaUcznego, amonu lub monllinolllminy lub dirtanoioaylny lub trieinoloaminy, względnie ich mieszaniny do bezw^i^r^ika kwasu pollmalaloowrgl jako substratu w przeliczeniu ii bezwodnik kwasu maleinowego wynosi od 1,8 : 1 do 1 : 1.

Otrzymane sposobem według wynalazku sole alkalcczne parcianych alkllαmmidóo kwasu pollyliellowego charakteryzuję się dobrą rozpuszczalnością w woddie, wysoką zdolnością do kompleksowenia jonów wywooujących twardość wody oraz nieoczekiwanie zdolnością do flokulacji i aktywnością powierzchniową.

Otrzymane według wynalazku sole alkalcczne parcjalnych alkllamπidώo stosuje się jako związki wielofunkcyjne - powierzchniwo czynne i sekweetrujące .w ciekłych środkach myjących, czyszczących i piorących oraz jako flokulamy.

Przedmiot wiynalazku przedstawiono w poniższych przykładach wiykonama,

Przykład I. Do reaktora i ługujonego zaopatrzonego w mieszadło mechanllzlr, rleyrlr g rz^czo-ch łodzący, iozowolk, chłodnicę zwrotną i bałkotkę doprowadzającą gaz obojętny C0₂ wprowadza się 15,5 kg bezw^t^r^lka kwasu maleinowego i 11,4 kg odwodnionego ksylenu. Mieszając i przepuszczając przez bełkotkę C0₂ ogrzewa się zawarto^ reaktora ^do temperatury wrzenia, t^j . 145°^C. Rówwnigle prz-zgotowaje si.ę roztwór 1,85 kg nadtlenku ^benzoilu w 11,4 kg odwodnionego ksylenu w temperaturze nie przekraczającej 40^oC. Roztwór nadtlenku ^benzoilu dozuje się do reaktora przez 4 godziny, a następne reakcję polimeryzacci prowadzi się Jeszcze 4 godziny. Otrzymany bezwodnik k^{wasu l}ollm^ale^llowβ^go ochła^a si.ę temperatury ⁹⁵ - ¹⁰5°C 1 ^dozuje w tej temperaturze w ciągu 2,7 kg amin rtuszclowych lrrzymanych z kwasów oleju rzepakowego wysoko elkowego. Po zakończmu dozowania reakcję amidowema prowadzi się Jeszcze 3 godziny w dalszym ciągu w atmosferze gazu obojętnego. Po schłodzeniu zawartości reaktora do 70°C dozuje się 40,8 kg odmlnerallzooJanej wody i prowadzi reakcję hydrolizy przez 0,5 godziny, po czym azeot n^f^t^wo odde·3tyllwujr się ksylen. .'Jednolześπlr przygotowuje się roztwór 12,8 kg wodorotlenku sodowego w 19,4 kg ldιnynθrallzooαnej wody. Tak otrzymany roztwór dozuje się do reaktora przez, okres 0,5 - 1 godzny, w taki sposób, aby temperatura zawartości realttora me (orzekroczyła ⁷⁰°C, po czym reakc^ję nsuuralizacJ i (prowadzi si^ę Jeszcze 0,5 godziny.

Przykład II. Do reaktora kwaso- i ługlliplrnego zaopatrzonego w mieszadło yechaπlczle, element grzewczo-chłodzący, irmommer, ^ζοηηΜ, chłodnicę zwrotną i bełkotkę doprowadzającą gaz obojętny N₂ wprowadza się 20 kg bezwodnika kwasu pollyalθllowrgl 1 30 kg suchej benzyny lakowej frakcji 130 - 160^oC. Mieszając 1 przepuszczając przez bełkotkę azot ogrzewa się zawartość reaktora do temperatury 12O°C. W tej tryplraturzr dozuje się przez 1,5 godziny 5 kg amn ttuszclowych otrzymanych z kwasów łoju wołowego 1 prow^t^^i się reakcję a«dowi^r^lia Jeszcze 3 godziny. Po schłodzeniu zawartości reaktora do 60°C dozuje się 30 kg wody destylowanej 1 prowadzi reakcję hydrolizy przez 0,5 godziny, po czym oidθstyllouJe eię rozpuszczalnik z parą wodną. Jednocześnie przygotowuje się roztwór 18 kg morminoloaminy w 30 kg wody dθstylloanθr , który dozuje się do reaktora w tMperaturze 60 - ⁶⁵°C, czym realtcję neiu ralizacji (Jrowadzi się Jeszcze okoł^o godziny.

Przykład III. Sole alkaliczne parc jalnych aikUemmidów kwasu polimalenoowego otrzymane według przykładu I i II wynalazku poddano badani om zdolności myjącej metodą tes tu tatezoω^egl według bNn74/6153-02 “Środki do zmywania i czyszczenia· Metody badań. Oznaczanie zdolności myjącej - test talerzowy*, stosując stężenie substancj aktywnej rów ne 0,375 g/1 w porównaniu do znanego związku wielofunkcyjnego, Jakm jest sól sodowa monoestrów kwasu maleinowego i oksyetytnπowanyih 12 molami tlenku etylenu alkoholi tłuszczo wycn, otrzymanych z kwasów oleju rzepakowego wyBC^on^wanego, znana na rynku pod nazwą handlową Halester Χ-12. Wynnki badań przedstawiono w tablicy 1.

Tablica I

Zdolność myyąca soli aikalicznych parcjalnych alkilemmidów kwasu polimalenmwego według wynalazku oraz Malestru Χ-12 lp

Nazwa związku

Zdolność myjąca 56

Sól sodowa parcjalnych alkilammddów kwasu polimalenoowego według przykładu I wynalazku

87,2

Sól monnotanoioaminowa parcjalnych alkiloamidów kwasu polimaleioowego według przykładu

II wynalazku

Sól sodowa monnoatrów kwasu maleinowego i oksyety· itnowanych 12 molami tlenku etylenu alkoholi tłuszczowych, otrzymanych z kwasów oleju rzepakowego wysokoerukowego.

88,0

86,6

-i

Podane w tablicy 1 wyniki badań wskazują, ze sole alkaliczne parcjalnych aikilammidów kwasu po lima 1 enuoweg o według wynalazku posiadają dobre własności myjąie przewyższające znany związek wielofunkcyjny, jakim jest Malester Χ-12.

Przykład IV. Sole alkalcczne parcjalnych alklleamidów kwasu polimaleinowego ot^z^mane według przykładu I i II wynalazku poddano badaniom zdolności koπlpleksuJącej w stosunku do jonów wapnia przy pH = 10 w porównaniu do znanego związku wielofunkcyjnego, jakim jest Malester Χ-12. Badania wykonano metodą zmętnieniową w następujący sposób do zlewki odważono 2 g związku w przeliczeniu na substancję aktywną z dokładnością

0,001 g, następnie rozpuszczono w wodzie destylowanej i przeniesiono ilośclowo do kolby

3 miarowej 100 cm i dopełniono wodą do kreski. Pobrano pipetą 10 cm roztworu i przenia3 3 siono do zlewki. Roztwór rozcieńczono 50 cm wody i dodano 5 cm 2%-wego roztworu węglanu sodowego. Następnie określono temperaturę weszaniny za pomocą i doprowadzono ją do 20°C przez ogrzanie lub schłodzenie próbki. Do zlewki wprowadzono elektrodę kalcmelową i szklaną, podłączono je do pH-meru, określono wartość pH roztworu i skorygowano je do wartości zadanej przez dodanie roztworu wodorotlenku sodowego lub roztworu kwas j solnego. Następnie uruchomiono mieszadło ^^^r^ntyczne i meszając zawartość zlewki powooi miareczkowano zawarty w niej roztwór przy użyciu 5%-wego /wagowo,/ chlorku wapniowego, az do chwili uzyskania trwałego zmętnienia roztworu. Miareczkowanie prowadzono w temperaturze 20°C i przy stałej, zadanej urtości pH, posługując się w marę potrzeb roztworami wodoootlenku sodowego lub kwasu solnego. Zdolność kompleksowema jonów wapna Ca^{2 +} /x_Ca2+/ wyrazoną w mg Ca ²⁺/l o kompleksonu obliczono ze wzoru'

Ca

V ___Ą__

0,1· m odzie :

~ 3

V - iiosć roztworu soli kolpltkslwaitgl imalu zuzyta do nartizkow^I^la, cm , i - nauzka kompleksonu użyta do sporządzenia 100 cm ok. 2'ą_l-wegl /w przeliczeniu na s-lstanijt aktywną/ wodnego roztworu, g.

162 202

0,1 - współczynnik przeliczeniowy,

A ^- masa jonów Ca^* idpowiadajęca ściśł-e ¹ cm^ riztwiru soli kimpleksiwanegi metalu, mg 2+ 2

Ca /1 cm , ibliczona według wzoru:

m, · M—2+ · 1000

A ----—----------- , przy czym:

100 . M m^ - nawazke soli kimpleksiwanegi mt^l.u, użyta do sporządzenia 100 ml wodnegi riztworu, g,

Μ(-θ2+ - masa atomiwa kimpleksiwanegi ^ΐΕ^Ιυ, g/mol,

M - masa cząsteczkowa soli kompleksowanθgo malalu, g/mol,

1000 - współczynnik przeliczeniowy, mg/g,

100 - ibjętośc wodnegi riztwiru soli kompleksowanego meealu, cm .

Uzyskane wyniki ilustruje tablica 2.

Tablica II.

Zdolniść kimmleksująca soli alkalccznych parcjalnych alkUaamidów kwasu polimalen^i^wegi według wynalazku iraz Malestru Χ-12 w tem^er^tturze 20°C w idniesieniu di Joiów wapnna.

— ~-r——---—---——-·	•T‘
Lp [ Nazwa kn^leks^u		Z-o^ośC kommlθksuJąca
1		w mg/g kimpleksinu
1___ _ _____________ _ ____________ ______	Λ
1 ! 2 _ .......	1	3
1 i Sól sidna parcjalnych alklOommidów kwasu
[ poi ma]^^llϋ^θgl według przykładu I wynalazku 1		232,4
2 J Sól aaonotaolloaainowa parcjalnych alkili-
i amidów kwasu pollmaleooowθgl według	1	218,7
J przykładu II wynalazku	1 1 a i
! 3 [ Sól sidna kwasu mθleinowe/l i Oksy-	1 1 1
i etySenowaoyih 12 mmlami tlenku etylenu alki-	1 1 1	40,7
J holi tłuszczowych, itrzymanych z kwasów ileju	1 1
i rzelaklwe/l wysiki srukowsgl	1 i
_____L--.-----------------------------------------------	-1.

Przedstawiine w tabłicy 2 wyniki badać wskazują, że sile alkaliczne parcjalnych alkiliamidów kwasu lGllaaleloowθ/o według wynalazku posiadają wysiką z-iIuśc di klaplθksowania jonów wapnia, znacznie wyzszą id zdolniści kommleksuJącej soli sidnej monoistru kwasu maIsoowi/o i κ = /u·yit,¢^oaoycn 1? molami tlenku etylenu alkiholi tłuszczowych, otΓzmaaoych z kwasów tuuszczowych oIsJu rzspakowsgl wysiki srukowego znanej na rynku pid nazwą Ml^t^ter Χ-12.

Claims (4)

1. Sposób wytwarzania soli alkalicznych parcjalnych alkitaemidów kwasu polimaleintwego, czaeienny tym, cew becwtizye śrtitwisku rozpuszczalnika trgaziccze^gt w tem^er^^turce o^c 80 ^co ¹80°C w atmosferze gacu o^boj^ętnego za ^becwodni^{k k}wa^{su p}olim^aleznowegt t lccbbowt średniej masie ccęsteczktwej 2000 - 10000, korcystzie 5000 - 6500 iziała się pierwsctrzędowę alkltoammę Cj - C-jg, korcystzie ” ^22* ^a zastępzie otrcymany parcjalny alkitoamii w temperaturce ti 15 it 100°C, korcystzie ti 60 it 70°C, ptdiaje się iziałaziu wodorotlenku metalu alkalCcznegt, amtzu lub monottanoltanzy lub iietaztloaminy lub totθOonotoalizy, wzglęizie ich mieszanizy.

2. Sptsób według castrc. 1, czamienny tym, ce sttsuzek wagowy pierwsctrcęitwej alkitoammy it btzwodnlko kwasu pollmolentowθgt wynosi oi 3 : 1 io 1 : 10.

3. Sptsób według castrc. 1, zzallenny tym, ce po prtcesie alldtwanio prowadzi się prtces hydrolicy ZitpΓzeteagowazych grup becwodziktwych parcjalnych alkiloaniów it grup karbtksylowych w temperaturce ti 40 it 80°C i usuwa rtcpuszczalzik trgarncc zy ce śrtitwiska reakcji prcec tipartwanie i cawraca gt - pt osuszeziu - Oo prtcesu amliowaona.

4. Sptsób według castra. 1, znamlθnny tym, ce prtces zeutralicacji parcjalnych oil<itollnldów kwasu ptllmalentowθgt prtwadzi się w śrtitwisku wodzym, prcy ccym sttsuzek molowy wodorotlezku metalu alkolcczπegt, oiozu lub motzttanoltamlzy lub óietazoltanzy lub tzeetnnoOoallny, «zglęCzie lez m.eszoniny io becrn^i^r^i.ka kwasu polimalemowego jako suostratu w p^Bliczemu za becw^c^r^^k kwasu maleinowego wynosi ti 1,9 : 1 io

1 : 1.