Способ получения моющего средства на основе алкилароматических сульфокислот Советский патент 1986 года по МПК C07D209/88 

1 1

Изобретение относится к способам получения моющих средств на основе алкштарсматических сульфокислот j, которые обладают улучшенными поверхностно-активными свойствами.

Предлагаемое моющее средство представляет собой смесь сульфокислот 9-алкилкарбазола общей формулы

R

.x ,..

.

R

где R - Cg-C, -алкил;

гч -

R.J - Н или 30 Н.

Цель изобретения - разработка способа получения моющего средства, обладающего высокими поверхностно- активными свойствами, высоким поверхностным натяжением и низкой адгезией

Пример 1. 9-Октш1сульфокие- лота карбазола.

В колбу загружают 13 59 г (0,05 моль) 9-октилкарбазола и при интенсивном .перемешивании добавляют 11,5 мл (0,2 моль) концентрированной серной кислоты. Выдерживают смесь в течение ч при , отделяют избыточную серную кислоту, ставят колбу в вакуумный сушильный шкаф с температурой . и выдерживают 3 ч при 10мм рт.ст Конец реакции определяют с помощью тех по исчезновению пятна 9-окт11л- карбазола. Получают 19,6 г (85%) сульфокислоты.

П р и м е р 2. 9-Ыонилсульфокис- лота карбазола.

В колбу загружают 14,65 г (0,05 моль) 9-нонилкарбазо : а, ра.с- плавляют, добавляют 11,5мл (0,2 моль) концентрированной серной кислоты, перемешивают и вьвдерживают при в течение 1 ч. Затем отделяют избыточную серную кислоту, ставят в вакуумный сушильный шкаф, вьщержи- вают при и 20 мм рт.ст.в течение 3 ч. Получают 21,4 г (84%) суль- фокнслоты.

Примерз, 9-Децилсульфокис- лота карбазола.

В колбу-помещают 15,35 г (0,05 моль 9 децилкарбазола, расплавляют и , при интенсивном перемешивании добавляют 11,5 мл (0,2.моль) концентрированной серной кислоты и вьщерживают при 90 С в течение 1 ч. Затем отде45574

ляют сульфомассу от избыточ 1ой серной кислоты и вьщерживают в вакуумном сушк:1ьном шкафу при и 20 мм рт.ст. в течение 4 ч. Получа5 ют 22,9 г (86%) 9-децилсульфокис- л о т ы карбазола/

П р и м е р 4. Синтез 9 унде- цилсульфокислоты карбазола. ,

В колбу наливают 16,05 г (0,05 моль)

to 9-ундецилкарбазола, расплавляют, при интенсивном перемешивании добавляют 11,5 мл (0,2 моль) концентрированной серной кислоты и вьщерживают при 90°С в течение 1 ч. Затем

15 отделяют сульфомассу от избыточной серной кислоты и вьщерживают в вакуумном сушильном шкафу при 90 С и 20 мм рт.ст. в течение 4 ч, Полу чают 23,7 г (86,5%) 9-ундецш1суль20 фокислоты карбазола.

П р и м е р 5. Синтез 9 тридецил- сульфокислоты карбазола,

В колбу помещают 17,45 г (0,05 моль) 9-тридецилкарбазола,

2S расплавляют и при интенсивном перемешивании добавляют 11,5 мл (0,2 моль) концентрированной серной кислоты, Вьщерживают при 90°С в течение 1 ч, затем отделяют сульфо30 кислоту от избыточной серной кисло- ,ты и выдерживают в вакуумном сушиль ном шкафу при и 10 мм рт.ст. в течение 3 ч. Получают 24,1 г (84%) 9-тр щецилсульфокислоты.

35 П р и м е р 6. Синтез 9-додецил- сульфокислоты кар базола. В колбу загружают 16,75 г (0,05 моль) 9-додецилкарбазола, расплавляют и добавляют 10,7 мл .

40 (0,2 моль) концентрированной серной .слоты. Тщательно перемешивают и выдерживают при 70 С в течение 1 ч„ Затем отделяют сульфомассу от избыточной серной кислоты (сли45 вают нилший неорганический; слдй), ставят в вакуумный сушильный щкаф и йьщерживают ее там в течение 3 ч при 10 мм рт.ст. и . Выход 20,4 г (80%). ..

П р и м ё р 7. Синтез 9-пентаде- цршсульфокислоты карбазола,

18,85 г (0,05 моль) 9-пентаде- цилксфбазола расплавляют, добавляют (0,2 моль) 11,5 мл концентрированной

серной кислоты, тщательно перемещи- вают и выдерживают при 90 С в течение 1 ч. Затем отделяют сульфомассу от избыточной серной кислоты (еливают нижний неорганический слой),

ставят ее в вакуумный сушильный шкаф

и держат там в течение 3 ч при

20 мм рт.ст. и . Выход 24 г (88%)

тех показывает отсутствие 9-пентадецилкарбазола.

П р и м а р 8. Синтез 9-цетилсз ль- фокислоты карбазола.

В колбу помещают 19,5 г (0,05 моль) 9-цетилкарбазола, расплавляют и при интенсивном перемешивании добавляют 11,5 МП (0,2 моль) концентрированной серной кислоты. Вьщерживают при 90°С в течение 1 ч. Затем отделяют сульфо- кислоту от избыточной се рной кислоты и Вьщерживают в вакуумном сушильном шкафу при и 20 мм рт.ст. в течение 7 ч. Получают 24,7 г (80%) 9-цетш1сульфокислоты карбазола.

П р и м е р 9. Синтез 9-октилкар- базола при молярном соотношении серой кислоты и 9-октилкарбазола 2,7:1..

В колбу загружают 13,9 г (0,05 моль) 9-октилкарбазола и при интенсивном еремешивании добавляют 7,1 мл (0,135 моль) концентрированной серой кислоты (уд.масса 1,83) и выдеривают в течение 1 ч при . Разеление На органический и неорганической слои, как в примере 1, не наблюдается. Колбу помещают в вакуумный сушильный шкаф и выдерживают в течение 3 ч при 10 мм рт.ст. тех показывает, что не весь 9-октил- карбазол прореагировал. Вьщерживают еще 4 ч при 10 мм рт.ст . и . Получают сульфокислоту 9-октилкарбазола со средним содержанием сульфо- групп 2,7, что подтверждается титрованием и ПМР.

Отсутствие полосы 1160-1120 в ИК-спектрах указывает на отсутствие сульфонов, а полосы в областях 1260-1150 см , 1080-1010 и 700-600 подтверждают, что полученные соединения сульфокислоты. С пом ощью потенциометрического титро-. вания и ПМР-установлено содержание сульфогрупп в 9-алкш1сульфокислотах карбазола,.

)

12455744

Результаты ПМР-спектроскопии и по-, тенциометрического титрования сульфо- кислот 9-алкилкарбазолов приведены в табл. 1.

Таблица I

10

Сульфокислота

9-октилкарбазола 2,7 2,74

9-нонилкарбазола 2,7 2,71

9-децш1карбазола 2,8 2,82

9-ундецилкарбазола 2,5 2,51

9-додецш1карбазола 2,8 2,84

9-тридецилкарбазола 2,8 2,84

9-пентадецилкарбазола 2,8 2,81

9-цетш1карбазола 2,8 2,7840

Все полученные сульфокислоты 9- алкилкарбазолов представляют собой смесь МОНО-, ДИ-, три- и тетра- сульфокислот и хорошо растворимы в воде. Для-всех полученных соединений определены межфазные натяжения и краевые углы сплачивания.

Результаты элементного анализа сульфокислот 9-алкилкарбазолов представлены в табл. 2.

Сульфокислота

9-октилкарба- зола

9-нонилкарба2,748,48 48,01 17,48 17,06 2,66

Данные синтеза сульфокислот при

Сульфокислота

9-октил1сарбазола1:4

9-нонилкарбазола1:4

Таблица 2ведет 1 в табл, 3

: Таблица 3

90 90

2,7 2,7

85 86

Данные поверхностной активности ПАВ на различных межфазных

12455748

Продолжение табл.3

границах при 20 С в табл.4

приведены

Таблица 4

9-Тридецилсуль- фокислоты кар- баз ол а

9-Пентадец1-ш- суЛьфокислоты карбазола.

9-Цетилсульфо- кислоты карбазола

Нефть-вода

То же

1245574. 10

Продолжение табл.4

1,.0

0,01

1,0

0,01

1,0

0,01

11

Межфазное натяжение меньше 0,01 мН/м, так как при сталагмометрическом методе определение капли формируются и отрьш.аются сами.

Данные характеристики 9-алкилсуль- фокислот карбазолаприведены в табл.5 .ТаблицаЗ.

9-Октилсуль.фокислоты карбазола 495

9-Нонилсульфокислоты карбазола 509

9-ДецилсульфО - кислоты карбазола531

Дано среднее значение для смеси, которая плавится в интервале ,

124557412

Продолжение табл. 4

Смолообразное, темно-коричневое вещество, хорошо растворимое в воде, растворимое в спирте, ацетоне, не раствори- мое в углевоРезультаты моющей способности ПАВ приведены в табл. 6.

Таблица Ъ

9-Октилсульфокис- лоты карбазола

9Ч1он1-шсульфокисло- ты карбазола

9 Дец1тсульфокис лоты карбазола

Продолжение табл.6

2

9-.Ундецилсульфо- кислоты карба: ола

9-Додецилсульфо- .кислоты карбазола

9-Тридецилсульфо- кислоты карбазола

9

9-Цетилсульфокис- лоты карбазола

100

92

Натриевые соли ал- килароматических сульфокислот на основе керосина ДС-РЛС

71