155588. lajstromszámú szabadalom • Eljárás felületaktív anyagok előállítására szerves hidroxi-vegyületekből, zsírsavészterkből és alkilénoxidokból
155588 — hogy a trigliceridek csaknem oldhatatlanok polialkoholokban. Azt tapasztaltuk, hogy a trigliceridek még specifikus és szokványos oxietilező katalizátorok jelenlétében és a jelen találmány munkafeltételei mellett sem reagálnak etilénoxiddal 120— 200 C° körüli hőmérsékleten. Oj eljárást találtunk — és ez képezi a találmány tárgyát —, amely lehetővé teszi, hogy mono- vagy polihidroxi alifás vagy ciklo-alifás szerves anyagokból, 6—30 szénatomszámú zsírsavészterekből és alkilénoxidokból kiindulva a nedvesítőszerektől, áztatószerektől az emulgeáló anyagokon keresztül a detergensekig stb. terjedő igen széles skálán változtatható tulajdonságokkal rendelkező felületaktív anyagokat állítsunk elő. A találmány tárgyát képező új eljárás értelmében úgy járunk el, hogy a fent említett három csoport mindegyikéből kiválasztott komponenseket egyszerre egy vagy több lépcsőben, célszerűen oldószer távollétében és kis mennyiségű lúgos katalizátor jelenlétében reagáltatjuk, így homogén fázishoz jutunk, és gyakorlatilag kvantitatív kitermeléssel termékként olyan keverékeket nyerünk, amelyek különböző mértékben felületaktív sajátságokkal rendelkeznek, és egészben véve közvetlenül, vagy szükség esetén színtelenítés után felületaktív anyagokként használhatók. A találmány tárgyát képező eljárás fentebb definiált, hidroxi-vegyülettel, zsírsavészterrel és alkilén-oxiddal végzett kivitelezésének lehetősége igen meglepő. Tekintetbe vébe, hogy a polihidroxialkoholok, mint pl. a diszacharidok, a zsírsav-észterek, mint pl. a trigliceridek, és az alkilén-oxidok, mint pl. az etilénoxidok — mint azt fentebb említettük — egymásban nem oldódnak, valóban nem volt előre látható a kölcsönös és egyidejű reakcióképesség. Továbbá egyáltalán nem volt előre látható, és még most sem magyarázható és értelmezhető elméleti szempontból az a tény, hogy a fent jelzett három vegyületcsoport mindegyikéből kiválasztott reagenseket (a továbbiakban részletezett körülmények szerint) egyszerre és közvetlen egymással reagáltatva, a reakció sokkal alacsonyabb hőfokon beindítható, mint amelyen a magas olvadáspontú és hőérzékeny polihidroxi-alkoholok bomlása megindul, és hogy homogén fázis fog kialakulni. Ténylegesen, a szacharóz vagy bizonyos alkohol-vegyületek észterszármazékainak (amelyeket alkilénoxidok, olajok és/vagy zsírok és alkoholvegyületek mint kiinduló anyagok alkalmazásával nyertünk) mint felületaktív anyagoknak jól ismert jelentősége ellenére soha senki nem mutatta ki, sőt nem is vetette fel, — hogy lehetséges a három fent említett vegyületcsoportból kiválasztott anyagokat egyidejűleg reakcióba hozni olyan értelemben, hogy egyidejűleg polioxi-alkilezési és acilezési folyamatok menjenek végbe; — hogy a magas olvadáspontú és hőérzékeny polialkoholok reakciói és oxietilezés normális körülmények közti megindulásához szükségesnél alacsonyabb hőmérsékleten, különösképpen pedig az említett magas olvadáspontú és hőérzékeny polialkoholok bomlásának megindulásához 5 szükségestől távoleső hőfokon végbemehetnek; — hogy a reakciók oldószerek távollétében is végbemehetnek; — hogy a reakciók csak egy katalizátor alkalmazásával is lefolytathatók; 10 — hogy a reakciók mindössze 2—4 óra alatt végbemehetnek; — hogy a reakciók egy egész sor, azelőtt számításba sem vett szerves hidroxi-vegyülettel is végbemehetnek, s ezekkel is felületaktív anya-15 gok nyerhetők; — különösen pedig, hogy a reakciók homogén felületaktív anyagkeveréket eredményezhetnek. A találmány tárgyát képező eljárás által biztosított műszaki haladás nyilvánvalónak látszik, 20 ha figyelembe vesszük, hogy az olajokból vagy zsírokból, alkilénoxidokból és szacharózból kiindulva nyert felületaktív termékek mind ez ideig lényegében a szacharóznak zsírsavakkal képzett oxialkilezett mono- vagy di-észterei vol-25 tak, és hogy az említett termékeket az alábbi különálló, egymást követő lépcsőkben állították elő: — a szacharóz alkoholízise valamilyen olajjal vagy zsírral, az oldószer, katalizátor, hőmérsék-30 le és idő meghatározott körülményei között; az idő általában 12 és 15 óra között, a hőmérséklet pedig 140—160 C° között van; — az oldószer ledesztillálása, a szacharóz mono-és di-észtereinek az inert anyagoktól, úgymint 35 a nem reagált szacharóztól és zsíros olajtól, glicerintől stb. történő elválasztása; — a szacharóz mono- és di-észterei keverékének oxialkilezése az oldószerre, időre és hőmérsékletre vonatkozóan az alkoholízis esetében alkalma-40 zottól általában eltérő körülmények között. A szükséges idő közelítőleg 2—3 óra, a hőmérséklet pedig 110—190 C°; — az oldószer ledesztillálása az oxialkilezett szacharóz-mono- és di-észter keverékről. 45 Végül az ismert eljárások esetében négy vagy több művelet, összesen 15—20 óra időtartam, 140 C° fölötti hőmérséklet, különféle típusú katalizátorok és oldószerek alkalmazása, két oldószer-regenerálási ciklus volt szükséges, és a felü-50 letaktív termékre vonatkozó kitermelés a kiinduló szacharózra számítva maximum 50%-ot ért el. A találmány szerinti új eljárással például ugyanazon anyagokból, nevezetesen olajokból 55 vagy zsírokból, alkilénoxidokból és szacharózból kiindulva csak egyetlen műveletre van szükség, a teljes időszükséglet 2—4 óra, a hőfokot 135 C°nál is alacsonyabban lehet tartani, csak egyféle katalizátortípust kell alkalmazni, nincs szükség 60 oldószerre, és a felületaktív anyagkeverék súlyát tekintve a reagáltatott anyagok súlyára vonatkoztatott kitermelés gyakorlatilag 100%. Valószínű, hogy a folyamat az alkalmazott alkohol oxialkileződésével indul meg, vagyis azzal 65 a reakcióval, amely a triglicerid alkoholízisét kí-2