Способ получения поверхностно-активных веществ

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU» 1250561

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3831 340/23-04 (22) 29.12.84 (46) 15,08.86. Бюл. М 30 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт синтетичЕского волокна (72) С.Н. Харьков, Л.Н. Акименко, В.Ф. Козлова и Л.А, Иванова (53) 547.462.03(088.8) (56) Поверхностно-активные вещества.

Справочник/Под ред. А.А, Абрамзона.

Л.: Химия, 1979, с. 306.

Вишняков А.А., Кабанов В.П. Синтез и свойства моноалкилмалеинатов.

Поверхностно-активные вещества. Калинин: изд. КГУ, 1980, с. 99-105. (51) 4 С 07 С 69/60, С 11 С 1/08, В01Е 17/06 (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОВЕРХНОСТН0-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ путем взаимодействия моноэфиров малеиновых кислот и спиртов С, -С, или их щелочных солей " соединениями аммония, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения антистатических и смачивающих свойств целевых продуктов, в качестве соединения аммония используют соединения бензилтриэтиламмония.

1250561

11зобретение относится к получению поверхностно-активных веществ (ПАВ), а именно к синтезу солей алкилмалеиновых кислот, которые могут быть использованы в качестве антистатиков, смачивателей, эмульгаторов, моющих и других средств в различных отраслях, в частности промышлен<ости химических волокон, Целью изобретения является повышение смачивающих и антистатических свойств целевых продуктов за счет изменения типа катиона поверхностноактивного вещества.

В результате осуществления способа получают аммониевые соли моноэфиров малеиновых кислот общей формулы

R-ООС СН-СН СОО (С Н ), Н (С Н ), где R — углеводородный радикал синтетических жирных спиртов (СЖС) фракции С С, С С, С С,, C,„С т.е. фракций синтетических жирных спиртов, широко выпускаемьгх отечественной промышленностью по доступной цене.

По предлагаемому способу указанные соединения могут быть получены одинаково просто как нейтрализацией моноэфиров малеиновых кислот гидроокисью бензилтриэтиламмония, так и реакцией ионного обмена солей монозфиров малеиновых кислот с бензилтриэтиламмоний хлоридом.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

В реактор, снабженный мешалкой, капельной воронкой, термометром, помешают моноэфир малеиновой кислоты. При 20 С из капельной воронки добавляют зтанольный или н -пропанольный раствор гидроокиси бензилтриэтиламмония с концентрацией

1 моль/л, в количестве необходимом для нейтрализации реакционной массы до pH 7-8. Через 30 мин растворитель отгоняют и получают бензилтриэтиламмониевую соль моноэфира малеиновой кислоты в виде твердого или маэеобразного вещества серого или белого цвета (в зависимости от длины углеводородного радикала).

Выход количественный. Продукты хорошо растворимы в воде и низших спиртах.

В случае получения бензилтриэтиламмониевых (БТЭА) солей моноэфиров малеиновых кислот по реакции ионного обмена осуществляют взаимодействие калиевых или натриевых солей соответствующих кислот с бензилтриэтиламмоний хлоридом в среде зтанола или о н-пропанола при 20-25 С в течение

2-3-х ч при зквимолярном соотношении реагентов. Вьгход по указанному способу составляет 90-977., Пример 1. В реактор помещают 22,8 r ((00,1 11) С, -С вЂ” моноэфира малеиновой кислоты (массовая доля до С„ не более 37, массовая доля

С,-С 907., массовая доля спиртов выше С вЂ” не более 57., содержание спиртов с различной длиной радикала в пределах фракций С,-Сч не регламентируется, но для типовых хроматограмм составляет,7: С < — 35, C> — 32, С ч

23), и 100 мл зтанольного раствора гидроокиси бензилтриэтиламмония с концентрацией 1 моль/л, мольное соотношение реагентов 1:1. Через

30 мин 10 мин растворитель отгоняют и получают 42,0 г (1007.) бензилтриэтиламмониевой соли С -С вЂ” моноч эфира малеиновой кислоты в виде серовато-белого мазеобразного вещества, формула: ! (С и -С Н )-00С-СН=СН-СОО=Н --(С Н )

7 15 4 19 5 3

СН

55!

О

М N, 420.

Эле11ентный состав С Н N

Вычислено 71,6 9,9 3,3

Найдено 69,9 9,7 3,4

Для определения антистатических свойств получаемых соединений готовят их 67-ные водные растворы, которые затем с помощью аппликатора наносят На полиамидную нить линейной плотности 20 текс, Обработанную нить выдерживают в климате 24 ч, удельное электрическое сопротивление обработанной нити определяют на приборе ИЭСН вЂ” 1.

Поверхностно-активные свойства оценивают, снимая изотерму поверхностного натяжения на приборе Ребиндера методом максимального давления пузырька.

Для оценки смачивающих свойств готовят 17.-ные водные растворы и определяют краевой угол смачинания ими полиэфирной пленки по методу сидящей капли.

Во всех остальных примерах, поверхностно-активные и антистатические свойства соединений определяют

1250561 хно атяж ри

NH/

4,3 10

26,0

6,2 10

9,1.10

27,0

С, Н, -OOC-CH -COO-ffH(C Н,OH) - прототип 31,5

20 по методикам, приведенным н примере 1.

Пример 2. Анапогично примеру 1 из 31,2 г (0,1M) С -С, — моноэфира малеиновой кислоты(массовая доля спиртов до С„ не более 67; до

С„, -С, 907., выше С, не более 47 содержайие спиртов с различной длиной радикала в пределах фракций С -С< 10 не регламентируется, но для типовых хроматограмм составляет,7: С„ 9,3;

С,„ 5,7) и 100 мл раствора гидрооки- f си бензилтриэтиламмония с концентрацией 1 моль/л получают 49,8 г (997)

БТЭА соли Г„, -С, моноэфира малеино- вой кислоты н вйде белого тнердого вещества с Т,,,„,= 52 С, формула: 20

Ф (С Н С Н )-ООС-СН=СН-СОО-Ь-(С. Н ) Элементный состав: С Н N

Вычислено 74,0 10,5 2,8

Найдено 72,3 10 2 2,7

Пример 3. В реактор помещают 10 r (0,037M) К-соли С,-С,-моноэфира алкилового эфира малеиновой кислоты, растворенной в 150 мл этило30 ного спирта и 8,5 г (0,037M) бензилтриэтиламмоний хлорида, растворенного в 50 мл этанола, перемешивают 2 ч.

Выпавший хлорид калия отфильтровывают, отгоняют этанол и получают 14,1 г (907) БТЭА соли С,-С -моноэфира малеиновой кислоты фракции С,-С . Внешний вид и формула аналогичны примеру 1.

Пример 4. Аналогично приме- 40 ру 3 из 10 г (0,029M) К-соли С, -С, моноэфира малеиновой кислоты, расФормула соединения или название препар (С Н, -С Н, -00С-СН-CH-Coo-W-СН -С И (С,Н, ), (С Н„-С, Я„) -00С-СНСН-COO-1(-СН -С Н творенной в 150 мл этилового спирта, и 6,5 г бензилтриэтиламмоний хлорида, растворенного в 50 мл этанола, получают 12,9 г (907) БТЭА-соли

С -С -моноэфира малеиновой кислоты >O фракции С, -С, . Внешний нид и формула аналогичны примеру 2.

Пример 5 (сравнительный по прототипу). В реакторе помещают

28,4 г (О, 1 М) монододецилового эфира малеиновой кислоты и при 70 С добавляют 14,9 г (0,1М) триэтаноламина до рН-7. Получают триэтаноламиновую соль монододецилового эфира малеиновой кислоты в виде пара

d финообразного продукта с Т.пл.=52 С.

Выход 1007..

В настоящее время в промьппленно сти химических волокон в качестве антистатика широко используют различные производные полиэтиленоксидов, н частности лаурокс-9 (С„ H ООС (С,Н,О) II), который взят в каче- стве базового объекта. Этот препарат снижает электрическое сопротивле1 ние полиамидной нити до 10 Ом см.

В таблице приведены свойства водных растворов веществ.

Из таблицы видно, что предлагаемый способ позволяет получить соединения, обладающие значительно улучшенными смачинающими и антистатическими свойствами. Кроме того, полученные соединения проявляют несколько улучшенные поверхностно-активные свойства (поверхностное натяжение водных растворов в точке KKM на 4-5 мН/м меньше, чем у соединений-аналогон.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать соединения, сочетающие в себе качества эффективных ПАВ, антистатиков, смачивателей.

1250561

Продолжение таблицы ъиое

Формула соедииеиии или ийзиэияе еи итрах ое ри

30,9

С, Нд -ООС-СНеСЯ-СООТГ (аиалог) Лвуоохе 9 (баеовмН обмхт) 4310

Составитель А. Евстигнеев

Редактор Л. Авраменко Техред Н.Бонкало Корректор B. Бутяга

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ерхиостиатяие ря KKM, нй/н

«1

< ° р иеобработаииой иити составляет 1О -10 Ом.см

Заказ 4376/20 Тирах 379 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 иротяииие аоляанидиой ии, P,Îì.ñí

1,0 1О

1,6 10