194148. lajstromszámú szabadalom • Eljárás gélképző előállítására és a gélképzőt tartalmazó levegőillatosító kompozíció
1 194.148 2 A találmány tárgya eljárás gélképző előállítására, szorbit, benzaldehid és alifás keton kondenzációjával, valamint a gélképzőt tartalmazó levegőillatositó kompozíció. Szorbit-bázisú gélesítő anyagok közül a gyakorlatban leginkább a benzál-szorbit típusú vegyületeket alkalmazzák. tízeket a gélesítő anyagokat többek között kozmetikumokban, háztartási vegyitermékekben, így levegőillatosító kompozíciókban, műanyagipari segédanyagként, pl. polietilén-, illetve polipropilén fóliák átlátszóságának növelésére, bitumenek szilárdságnövelő adalékanyagaként, tüzeléstechnikában pedig olaj/szén szuszpenziók stabilizálására használják fel. A benzál-szorbitok előállítása benzaldehid és szorbit savval katalizált kondenzációjával történik. Miután a kiindulási benzaldehid a keletkező acetált, a benzál-szorbitot duzzasztja, illetve gélesíti, még a sztöchiometrikus regens arányok mellett végzett reakcióban is nehéz az egyes benzál-szorbitokat tisztán előállítani. A reakció ugyanis a gélfázisban továbbmegy és nagy molekulasúlyú termék is képződik. A nagy molekulatömegű termék természetesen a benzál-szorbittól eltérő tulajdonságokkal rendelkezik. Különösen nehéz a monobenzál-szorbit előállítása, mivel az ismert eljárásokkal mindig monobenzál-szorbit és dibenzál-szorbit elegye képződik. A monobenzál-szorbitot és a dibenzál-szorbitot a vegyületek eltérő oldhatósági tulajdonságai miatt célszerű szétválasztani. Ez a szétválasztás azonban csak bonyolultan kivitelezhető frakcionált oldással lehetséges. Problémát jelent a monobenzál-szorbit előállításánál az a körülmény is, hogy megfelelő oldószer hiányában a reakciót szorbit tömény vizes oldatának benzaldehiddel történő reagáltatásával végzik, miközben katalizátorként és oldószerként nagy mennyiségű tömény kénsavat használnak. A kénsav alkalmazása ellenére a képződő benzál-szorbit kőkemény tömbbé áll össze, amelyet igen nehéz feldolgozni. "A benzál-szorbitokat gélképzőként a vegyületek oldhatósági tulajdonságai miatt általában csak szerves oldószert tartalmazó kompozíciókban használják. A dibenzál-szorbit, illetve a tribenzál-szorbit ugyanis vizes-oldószeres kompozíciók gélesítésére nem alkalmas, mivel a vegyületek vízzel való kompatibilitása igen rossz. A monobenzál-szorbit víztűrőképessége jónak mondható, de ennek gyakorlati előállítása nem megoldott és emiatt víztartalmú szerves oldószeres kompozíciók gélesítésére nem használják. Di- és tribenzál-szorbitok előállítását és gélesítő anyagként való felhasználását ismerteti a 7 455 732. számú és a 74 107 039. számú japán közrebocsátási irat. Ezeknek a kompozícióknak komoly hátránya, hogy csak szerves oldószert tartalmazhatnak, továbbá, hogy tárolhatóságuk nem túl hosszú. Célul tűztük ki, hogy olyan gélesítő anyagot állítunk elő, amely vizes és oldószeres kompozíciókban egyaránt felhasználható és emellett egyszerűbben, jobban reprodukálhatóan állítható elő, mint a benzál-szorbitok. Régóta ismert, hogy aceton és szorbit sav vagy cink-jodid katalizátor jelenlétében acetállá kondenzálható. Az így nyert vegyületek azonban gélképzésre nem alkalmasak. Azt találtuk, hogy ha szorbitot, benzaldehidet és alifás ketont, előnyösen acetont vagy metil-etil ketont 1 :/0,5-2,5/^0,5/150/ mólarányban kondenzálunk olyan acetáltípusú vegyületek elegyét kapjuk, amely gélképzőként kitűnően felhasználható. A találmány szerint előállított vegyületek vegyes acetálok és főként az (1), (11), (III) általános képlettel jellemezhetők. Az általános képletekben R jelentése metil-, R, jelentése metil- vagy élcsoport. Az alifás keton, így az aceton vagy metil-etil-keton, a találmány szerinti eljárásban reagensként és egyben a kondenzációs reakció közegeként is szerepel. A kondenzációs reakcióval nyert vegyidet - elegy kitűnő gélképző, amely vizet is tartalmazó kompozíciókban is alkalmazható, mivel a víz kompetibilitása jónak inomiható. A kondenzáció során szorbit-benzaldehid mólarány 1 :/0,5-2,5/ között változhat, optimálisan 1:1 arányú. A szorbit-alifás keton mólarány 1 :/l -150/ közötti, optimálisan 1 :/5-10/közötti lehet. A kondenzációs reakció katalizátoraként savat alkalmazunk, ennek a kondenzáció elősegítésén kívül az a feladata, hogy a benzaldehid-alifás keton fázist a szorbit vizes oldatával homogenizálja és így lehetővé tegye a ho nogénfázisú reakciót. A katalizátor mennyisége 1 mól szorbitra számítva 0,5-2 mól. Katalizátorként előnyösen kénsav oldatot vagy száraz sósav gázt alkalmazunk. A találmány szerinti szorbit-acetálok izomerjeinek elegyét úgy állítjuk elő, hogy szorbitot, benzaldehidet és acetont vagy etil-metil-ketont, 1 :/0,5-2^5/1/0,5-150/ mólarányban kondenzáljuk 40-70 L-os hőfoktartományban, 1 mól szorbitra számítva 0,5-2 mól szervetlen sav katalizátor jelenlétében, 20-40 percig állandó keverés és hűtés mellett, majd a keverést leállítva az elegyet szobahőmérsékletre hűtjük és ezen a hőfokon tartjuk 8-20 órán át, majd az így nyert elegyet vízzel, lúggal, nátrium-biszulfittal és újra vízzel mossuk, szárítjuk, majd megőröljük. A reakciót úgy indítjuk, hogy a szorbit tömény vizes oldatát elkeveijük a benzaldehid és aceton elegyével. Ehhez az elegyhez folyatjuk hozzá a kénsavat állandó keverés és hűtés mellett. A kondenzációt 40-70 °C-on addig föladatjuk, míg az elegy besűrűsödik. Ekkor leállítjuk a keverést és a masszát szobahőmérsékletre engedjük lehűlni. A szobahőmérsékleten történő 8-20 órai, előnyösen 10-12 órai állás alatt a reakció továbbfolytatódik és a feleslegben alkalmazott alifás keton jelenléte révén akadályozzuk meg, hogy a nyers termék tömbbé álljon össze. A reakció lejátszódása után puha gélszerű anyagot kapunk, amelyből a benzaldehid és a sav nagymennyiségű víz és lúg, illetve nátrium-biszulfit alkalmazásával kimosható. Az így nyert sav- és benzaldehidmentes anyagot előnyösen 50-100 °C-on szárítjuk. Az így előállított porszerű termék igen hosszú, 1 éves tárolási idő alatt is megőrzi gélképző tulajdonságait. Az így nyert anyag mono-benzál- és dibenzál-alkilidén-szorbit elegyet tartalmaz. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
