155588. lajstromszámú szabadalom • Eljárás felületaktív anyagok előállítására szerves hidroxi-vegyületekből, zsírsavészterkből és alkilénoxidokból

155588 5 6 seri és az említett alkoholmolekulában jelenlevő vagy pedig annak oxialkileződésekor keletkező hidroxid-gyökökhöz az alkil-gyököket szolgáltatja, és egyidejűleg a glicerin, valamint a keletkező mono- és digliceridek oxialkileződése is végbemegy. Mindezen reakciók következtében csaknem az összes reagáltatott triglicerid és alkohol átalakul. Mindenesetre a találmány szerinti eljárás újdonsága és hasznossága a lejátszódó koplex kémiai folyamatok elméleti értelmezésétől függetlenül bizonyítva van. Legvégül rá. kívánunk mutatni arra a már körvonalazott előnyre, hogy eljárásunk segítségével a felületaktív termékek gyakorlatilag korlátlan választékát lehet előállítani, minthogy az eljárás egyformán jól kivitelezhető bármely alifás vagy cikloalifás mono- vagy polihidroxi-alkohollal, bármilyen 1—18 szénatomot tartalmazó alifás mono- vagy polihidroxi-alkohollal észterezett bármely 6—30 szénatomszámú zsírsavval (monogliceridekkel, digliceridekkel, trigliceridekkel), és bármilyen alkilénoxiddal. Azon alkoholok közül, melyek a jelen találmány tárgyát képező eljárással különösen aktív termékeket eredményeznek, meg kívánjuk említeni: az 1—20 szénatomszámú monohidroxialkoholokat (egyértékű alkoholokat); a glikolokat (etilénglikol, propilénglikol stb.); a glicerint; a négyértékű alkoholokat (pentaeritrit); az ötértékű alkoholokat (xilit, arabit stb.); a hatértékű alkoholokat( szorbit, mannit stb.); és a még több értékű polialkoholokat (szacharóz, raffinóz stb.). A gliceridek közül csupán példaképpen megemlítjük a természetes zsírokat és olajokat; a mono-, di- és tri-sztearint; a mono-, di- és tripalmitint stb. A zsírsavészterek közül példaképpen megemlítjük a metil-sztearátot, metil-palmitátot stb. A legcélszerűbben alkalmazható alkilénoxidok: az etilénoxid és a propilénoxid. Alkalikus katalizátorként használatosak az alkálifémek hidroxidjai vagy karbonátjai vagy alkoholátjai vagy szerves savakkal képzett sói, vagy a tercier aminők szabad bázis formájában vagy alifás karboxilsavas sóik formájában és egyebek, de a legelőnyösebbek az alkálifémek hidroxidjai. Az alkalmazott alkohol, zsírsavészter és alkilénoxid egymáshoz viszonyított aránya tág határok között változhat. Az említett arányok megfelelő változtatásával a végtermékek tulajdonságai a kívánt irányban befolyásolhatók. A legcélszerűbben alkalmazható katalizátorokat általában a hidroxil-vegyület és zsírsavészter keverék összsúlyára vonatkoztatva 0,1—5 súlyszázalékos arányban alkalmazzuk. A legcélszerűbb mennyiség azonban az 1 és 2% közötti tartományba esik. A következőkben részletesen leírjuk a találmány szerinti szakaszos eljárás céljára legmegfelelőbb módszereket, emlékeztetve azonban arra, hogy a szakértő az eljárást folyamatosan is kivitelezheti. Helyezzünk egy reaktorba a zsírsav-észter(eke)t, a hidroxi-vegyület(ek)et, a katalizátort és keverés közben melegítsük fel 80— 110 C°-ra. A hőmérsékletet e hőfok-intervallum alsó határa körül kell tartani, ha hőérzékeny 5 alkoholokkal (pl. szacharózzal) dolgozunk, amelyek hőhatásra változást szenvednek, különösen erős lúgoknak mint katalizátoroknak a jelenlétében. Ha ez még előzőleg nem történt volna meg, a levegőt inert gázzal végzett öblítéssel el-10 távolítjuk a reakció-térből, majd az inert gáz helyébe etilénoxidot vezetünk, és a nyomást 2— 3 atm etilénoxid-nyomásig növeljük. A reakciós massza hőmérsékletét úgy szabályozzuk, hogy felvisszük a reakció megindulásá-15 hoz szükséges hőfokig, amely főleg az egymással reagáltatott anyagok természete szerint általában. 100 C° és 115 C° között változik. Többé vagy kevésbé hosszú indukciós periódus után a reakció megindul, amit a nyomás 20 csökkenése és a hőmérséklet emelkedő tendenciája jelez; a nyomást közelítőleg 1 atm-ig engedjük esni, s ekkor megkezdjük az alkilénoxid(ok) folyamatos bevezetését olyan szabályozással, hogy a reaktor belsejében a nyomást 25 a lehető legalacsonyabb értéken, végül az atmoszferikus nyomáshoz közeli értéken tartjuk. Amikor a hőmérséklet közelítőleg 130 C°-ot ér el, a reakciós massza hűtésével szabályozni kezdjük úgy, hogy hőérzékeny hidroxi-vegyü-30 letek, pl. szacharóz jelenléte esetén ne menjen 140 C° fölé, egyéb vegyületek esetén pedig oly módon, hogy 190—200 C° fölé ne emelkedjen. Ha a hidroxi-vegyület hőre nem érzékeny, akkor a reakciót 120—130 C°-on indíthatjuk meg, 35 és ezáltal az indukciós periódust néhány percre csökkenthetjük. Amikor az összes alkilénoxidot beadagoltuk, várunk, amíg a nyomás közel atmoszferikus értékre esik, mintegy fél ófán át folytatjuk a ke-40 verést, a reaktort nitrogénnel átöblítjük és a terméket lehűtjük olyan hőmérsékletre, amely könnyű kiürítést tesz lehetővé, s azután kiürítjük. 45 Az eljárással elérhető kitermelés, mint említettük, gyakorlatilag kvantitatív. Ha a fentemlített hőmérsékleti feltételeket figyelembe veszszük, akkor az eljárás eltérő módon is kivitelezhető, mindig feltéve persze, hogy az anyagokat 50 az említett katalizátorokkal együtt hozzuk reakcióba, így pl. az is lehetséges, hogy a reakciót az összes alkilénoxidnak a reaktorba történt bevitele után indítsuk meg, vagy hogy még 2— 3 atm-nál is jóval nagyobb nyomáson, végül, 55 hogy akár oldószer jelenlétében dolgozzunk. A legmegfelelőbb módszer mégis a fentebb leírt, amely általában lehetővé teszi, hogy a felületaktív anyagokat a legjobb kitermeléssel nyerjük. 60 A találmány szerinti eljárással nyert termékek sajátságait főleg a hidrofób lánc hossza, jellege és telítetlenségi foka, az alkilénoxid típusa és mennyisége, valamint az eljárás kivitelezésénél 65 alkalmazott körülmények befolyásolják. 3