Способ получения полиоксиэтиленгликолевых производных амидоаминов жирных кислот с @ -с @ Советский патент 1982 года по МПК C07C103/44 

(З) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИОКСИЭТИЛЕНГЛИКаЛЕВЫХ

ПРОИЗВОДНЫХ АмидоАМинов ЖИРНЫХ кислот Изобретение относится к способу получения полиоксиэтиленгликолевых производных амидоаминов жирных кисло , обладающих высокими поверхностно-активными свойствами и применяющихся в текстильно-отделочном производстве, в производстве химических волокон в качестве компонента выравнивателей. Известен способ получения алкокси лированных производных амидоаминов взаимодействием последних с 5-30 мол окиси алкилена при и давлении 1-2 ати 2 . Однако в процессе оксиэтилирования образуются в качестве побочных продуктов реакции свободные полиокси этиленгликоли (ПЭГ) , снижающие повер :ностно-активные свойства продукта. Кроме того, при повышенной температу ре происходит циклизация амидоамина с образованием имидазолинового кольц Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является способ оксиэтилирования амидоаминов жирных кислот под давлением О,5 1 ати при более низких температурах (80-100С) в присутствии 0,12,0 фтористого бора или его эфиратаГЗ. Однако применение кислых катализаторов приводит к резкому увеличению содержания ПЭГ в продуктах оксиэтилирования, которые значительно уменьшают содержание активного целевого продукта. При проведении процесса оксиэтилирования амидоамина лауриновой кислоты, содержание свободных ПЭГ в конечном продукте 9-10%, что влияет на его поверхностно-активные свойства. Оксиэтилированные амидоамины, полученные указанным способом, представляют собой жидкости темного цвета (цветность по йодной шкале780) , применение которых в текстильной промышленности, в частности в процес39сах крашения,, ухудшает чистоту оттен ка применяемого красителя. Целью изобретения является повышение чистоты целевых продуктов полиоксиэтиленгликолевых производных амидоаминов жирных кислот, содержащи минимально возможные количества свободных ПЭГ о Поставленная цель достигается тем что согласно способу получения оксиэтилированных производных амидоаминов жирных кислот взаимодействием последних с окисью этилена при повышенной температуре под давле нием, процесс проводят при 60-70С в присутствии гидразин-гидрата и воды при их мольном соотношении 0,070,09:1,2-1,5. Проведение процесса в таких условиях позволяет свести к минимуму побочные реакции циклизации и образова ния свободных полиоксиэтиленгликолей и получить слабоокрашенные продукты, обладающие высокими поверхностноактивными свойствами. Строение полуценных соединений подтверждено данны ми ИК-спектроскопии, Проведение процесса в условиях данного способа позволяет получить слабоокрашенные целевые продукты с пониженным содержанием свободных полиоксиэтиленглико лей, обладающих высокими поверхностно-активными свойствами При применении гидразин-гидрата в количествах, меньших моль. цветность целевого продукта значительно ухудшается. Использование бол ших количеств (сверх 0;,09 моль) приводит к увеличению содержания оксиэтилированного гидразин-гидрата, снижающего выход целевого продукта. Вве дение в реакционную систему указываемых количеств воды обеспечивает получение продуктов с пониженной цветностью и достаточную скорость реакции. Продукты оксиэтилирования, содержащие в молекуле 5-10 оксиэтильных групп, полученные по этому способу, представляют собой жидкости светложелтого цвета (цветность по йодной шкале 8-12), хорошо растворимые в воде и содержащие в своем составе свободных ПЭГ не более 1. Пример 1 (известный способ В реакционный аппарат из нержавеющей стали, снабженный мешалкой. барботером, манометром и термометром, загружают г (0,5 моль) амидоамина, полученного взаимодействием 107 г (0,5 моль) метилового эфира лауриновой кислоты и 52 г (0,5 моль) fb -оксиэтилэтилендиамина, и 0, г (0,3 от веса загруженного амидоамина) эфирата трехфтористого бора. В течение 5-5,5 ч вводят 15 г (3,5 моль) окиси этилена, поддерживая температуру в пределах 85-90С и давление 0,5-1,0 ати. Реакционную массу охлаждают до 40-50 С и выгружают из аппарата. Готовый продукт представляет собой прозрачную жидкость коричневого цвета. Цветность по йодной шкале 80. Пример 2. В аппарат, указанный в примере 1, загружают 3 г (0,5 моль) амидоамина, полученного по примеру 1, 3,6 г (0,07 моль) гидразин-гидрата и 21,5 мл (1,20-моль) воды. При 60-65 С и давлении до 1 ати в течение 2 ч вводят 110 г (2,5 мо(1ь) окиси этилена. Реакционную массу охлаждают до 40-50 С и выгружают из аппарата. Готовый продукт представляет собой прозрачную жидкость светло-желтого цвета. Цветность по йодной шкале 10. Пример 3. В условиях примера 2 в аппарат вводят 220 г (5,0 моль) окиси этилена. Пример 4. В условиях примера 2 в аппарат вводят 440 г (10,0 моль) окиси этилена. Пример 5. В аппарат, указанный в примере 1, загружают 180 г (0,5 моль) амидоамина, полученного взаимодействием 144 г (0,5 моль) метилового эфира кислот микробного жира (кислотное число 198 мг КОН) продукта, йодное число 46,8 г Jf2 на 100 г продукта, температура плавления -36 , фракционный соетав, %; Ci4 0,6; 6.53,6; С-,14,2; 5,0; С-,-, 20,5; Ся 22,8; Ci8 5,1; C;fg 15,1; С 13,1 и 59 г / л Р (0,5 моль)у-оксипропилэтилендиамина, 4,5 г (0,09 моля) гидразингидрата, и 27 мл (1,5 моль) воды. В течение 3-3,5 ч вводят 154 г (3,5 моль) окиси этилена, поддерживая температуру б5-70 С и давление 0,8-1,0 ати. Пример 6. В аппарат, указа ный в примере 1, загружают iSt г (0,5 моль) амидоамина, полученного взаимодействием 128 г (0,5 моль) метилового эфира синтетических жирн кислот (кислотное число 228 мг КОН/ продукта, йодное число 1,9 мг J.j на 100 г продукта, температура плав ления - +1,5С, фракционный состав С 0,5; С, 29,6; С.,3 12,3; 2Ь6; С/5 21,2; C-ffe П,6; С 0,9- с 52,0 г (0,5 мо З-оксиэтилэтилендиамина, k,} г (0,08 моль) гидразин-гидрата и 25 м ( , моль) воды. Поддерживая температуру в аппарате бО-УО С и давление 1,2-1,5 ати, вводят 550 г (12,5 моль) окиси этилена. Время реакции ,5 - 5 ч. Пример 7 (сравнительный). В аппарат, указанный в примере 1, загружают г (0,5 моль) амидоамина , полученного по примеру 1, 2,5 г (0,05 моль) гидразин-гидрата и 1«,5 мл (0,8 моль) воды. Далее процесс проводят в условиях примера 2, Готовый продукт представляет собой жидкость светло-коричневого цвета, цветность по йодной шкале 4 Пример 8 (сравнительный). В аппарат, указанный в примере 1, загружают НЗ г (0,5 моль) амидоами на, полученного по примеру 1, 7,5 г (1,2 моль) гидразин-гидрата и 35 мл (2 моль) воды. Далее процес проводят в условиях примера 2. Гото вый продукт представляет собой жидкость светло-желтого цвета, цветность по йодной шкале 10. Продукт содержит 11,5 ПЭГ и 9% оксиэтилированного гидразингидрата. В табл. 1 представлены физикохимические свойства оксиэтилированных амидоаминов жирных кислот. В та 2 приведены антиэлектростатические свойства оксиэтилированных амидоами НОВ жирных кислот и их устойчивость к растворам электролитов. Таким образом, использование предлагаемого способа получения полиоксиэтиленгликолевых производных амидоаминов жирных кислот , обладающих высокими поверхностно-активными свойствами, обеспечивает по сравнению с известным способом, возможность проведения процесса оксиэтилирования при более низкой температуре (за счет применения протонодонорного агента - воды) , получения слабоокрашенных продуктов с цветностью не более 12 (по известному способу цветность 80) , получения целевого продукта, практически не содержащего свободных полиоксиэтиленгликолей и сложных эфиров кислот, а также продуктов, устойчивых к действию электролитов, кроме того, электри- ческое сопротивление на тканях из синтетических волокон, обработанных раствором препарата, полученного по предлагаемому способу, снижается на З- порядка в сравнени1л с лучшим промышленно-освоенным антистатиком ОС-20 (смесь полиоксиэтиленгликолевых производных спиртов кашалотового жира, содержащая 20 оксиэтильных групп, ГОСТ 10730-76). Использование полученных продуктов в качестве модификаторов при получении вискозной технической нити позволяет получить волокно, аналогичное по своим физико-химическим показателям волокну, наработанному с применяемым в промышленности модификатором БерольВиско 31 (смесь полиоксиэтиленгли- ;. колевых производных аминов, полученных на основе кислот кокосового масла, содержащая в среднем 14-15 оксиэтильных групп) . Модифицирующая способность (время нейтрализации вискозной пленки В кислой среде, с) БерольВиско-314 14-15 с; препаратов,полученных по предлагаемому способу 1316 с.

+ «

+ +

+ I

I I

I I

+ I

I

+ .+

+ +

I + + I 4 I

+ + -f I Ч- I

+ + + + +

I « + + -f

f c c о cf c

о о. о сэ о о

- -я- М 1/ «- OJ

«о

jO «о

«о

.

о«-рл

ооосэ

СО«741Л1Л

.

01 гл-а- ISO

s ь oj

к n I

I Ь о

о о

11

Формула изобретения

Способ получения полиоксиэтиленгликолевых производных амидоаминов жирных кислот Цр-С взаимодействием последних с окисью этилена при повышенной Температуре под давлением в присутствии катализатора, отличающийся тем, что, :с целью повышения чистоты целевых продуктов, процесс проводят при в присутствии гидразин-гидраЭизза 12

те к воды при их мольном соотношении 0,07-0,09:1,2-1,5.

Источйики информации, принятые 80 внимание при экспертизе

3.Патент США Н 268135, кл. 2бО- 0«.5, опублик. 195.