Способ получения поверхностно-активного вещества

ОПИСАНИЕ АЗБР ЕТЕН ":; 1 ш И 7586 Соме Советских Социалистических Ресвубдик(61) Дополнительное к авт, свид-ву влено 06.12.72 (21) 1854675/23-4 явкисоединение осударственныи комитет овета Министров СССРя слож- чонохлортком этого способа являетхнологии и дефицитностькислотылее простым является спосзанного типа поверхностноа путем взаимодействия алкв и белкового гидролизата в Недостаость те ксуснойНаибо об получеактивного илсульфо- щелочной ния хкавеществхлоридосреде. Считалось, что сульфохлориды могут реаги ровать только с аминогруппами полипептпдовбелкового гидролизата, поэтому для синтеза исходные компоненты берут в таких соотношениях, чтобы на одну сульфохлоридную группу приходилась одна аминогруппа полипеп тидов белкового гидролизата, На практике этосоставляет 5,5 вес, ч. белкового гидролизата на 1 вес, ч, алкилсульфохлорида, Полученное этим способом поверхностно-активное вещество, так называемый сульфопон, является 20 сильно гидрофильным продуктом. Сульфопонхорошо растворим в воде и выпускается в виде 50% -ного водного раствора, Высушенный сульфопон не растворяется в минеральных маслах и не эмульгирует их. Кроме того, сульфопон содержит до 5% трудноудаляемых минеральных загрязнений (хлориды и сульфаты натрия и магния), которые вызывают коррозию металлов. По этим причинам сульфопон не может быть использован в качестве эмульИзобретение относится к способам п ения поверхностно-активных веществ ти лкилсульфамидкарбоновых кислот.Известно, что при конденсации алкилсульфохлорида со свободными аминокислотами, например с аминоуксусной кислотой, получаются соли алкилсульфгмидкарбоновой, в частности алкилсульфамидуксусной кислоты Ю 0,1 Х 1 НСНСООН. Однако, получение свободных аминокислот гидролизом белковых веществ сопряжено с рядом трудностей, а именно: имеет место значительная потеря аминогрупп (деаминирование); требуется значительное время для завершения реакции,Известен способ получения алкилсульфамидуксусной кислоты, натриевая соль которой является эмульгатором минеральных масел и обладает высокими противокоррозионными свойствами, благодаря чему этот продукт рекомендован в качестве ценного компонента смазочно-охлаждающих жидкостей, используемых в различных процессах обработки металлов. Способ заключается в последовательной обработке алкилсульфохлорида аммиаком и монохлоруксусной кислотой по схемеЙЮ,С 1 + 2 ИН, -+ КЯО,ИН, + 1 х 1 Н,С 1К 80,1 х 1 Н, + С 1 СН,СООН+ 2 ИаОН -+гатора минеральных масел в производстве смазочно-охлаждающих технических средств для обработки металлов,С целью придания конечному продукту маслорастворимости предлагают исходные компоненты брать в количествах, обеспечивающих отношение хлора сульфохлоридного к азоту белкового гидролизата, равным 2,3 - 3,5, и реакцию вести в присутствии синтетических жирных кислот Сз - С или водорастворимого спирта.Процесс получения эмульгаторов осуществляется следующим образом,Вначале реакцию ведут, как в случае получения сульфопона, т, е. с постепенным повышением температуры от 50 до 60 - 65 С и постоянной дозировкой щелочи для поддержания рН 7 - 8, Через 1,5 ч вязкость реакционной массы начинает заметно возрастать. В момомент нарастания вязкости к реакционной массе добавляют синтетические жирные кислоты С - Сг, в количестве из расчета 1 г СУКК на 1 г белкового гидролизата или водорастворимый спирт, преимущественно этиловый в количестве, обеспечивающем лишь снижение вязкости реакционной массы. Передозировка сппрта может привести к ухудшению качества готового продукта. СУКК (С - Сц) можно добавлять и одновременно с загрузкой сырья. При таких условиях проведения процесса реакция заканчивается в течение 4 - 7 ч, в реакцию вступает практически весь азот белкового гидролизата и в готовых продуктах отношение серы к азоту составляет 2 - 3 (по весу),Получающиеся в результате реакции соли алкилсульфамидкарбоновых кислот очищают от хлористого натрия или выделяют в виде соответствующих кислот известными способами. Кислоты затем переводят в соли щелочных металлов или алканоламинов.Используемые в качестве сырья белковые гидролизаты могут быть приготовлены из белков как животного (отходы кожевенной, мясной промышленности, производства желатины), так и микробиологического (синтез белка на основе нефтяных парафинов) происхождения.П р и м е р 1. В трехгорлую круглодонную колбу, снабженную мешалкой, капельной воронкой и термометром загружают 15 г белкового гидролизата, полученного гидролизом хромовой стружки, с содержанием азота 7,65 вес, о/О, добавляют 15 мл СУКК (Сь - Си) и необходимое количество 20 О/о-ного раствора щелочи для их нейтрализации. Нагревают до 50 С и при этой температуре добавляют 100 г сульфомассы с содержанием хлора сульфохлоридного 4 вес. о/О. Сульфомасса, получаемая сульфохлорированием парафина, содержит кроме алкилсульфохлорида до 65 О/О непрореагировавшего парафина. Отношение хлора сульфохлоридного к азоту белкового гидролизата, обозначенное для дальнейших сокращений через гп, составляет 3,4. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Реакцию проводят при 60 - 65 С в течение 4 ч; рН реакционной среды поддерживают в пределах 7 - 8, добавляя периодически раствор 20 - 40 О/о-ной щелочи, За окончанием реакции следят по прекращению падения рН реакционной массы в течение 0,5 ч.По окончании реакции реакционную массу переносят в делительную воронку, После отстоя нижний водный слой, содержащий натриевые соли алкилсульфамидкарбоновых кислот и СЖК (Сь - Сб) отделяют от масляного слоя (парафина), Последний дважды промывают 20 мл 50 О/о-ного водного этилового спирта и водноспиртовые вытяжки присоединяют к водному слою,Затем от водного слоя отгоняют этиловый спирт и частично воду. Полученный продукт обрабатывают 10 О/О -ным раствором серной кислоты до РН 4 - 5, Освободившиеся сульфамидкарбоновые и синтетические жирные кислоты (С - С,) образуют вязкий масляный слой. Добавляют 75 мл СУКК (С - С,) или предпочтительно 50 мл диизопропилового эфира. Масляный слой отделяют в делительной воронке от водного, многократно промывают дистиллированной водой. Экстрагенты отгоняют: диизопропиловый эфир при атмосферном давлении, С%К (С - Сб) - под вакуумом, Получают 35 г алкилсульфамидкарбоновых кислот с содержанием серы 3=6,97 О/О; азота И=2,52 О/о, Я/И=2,76, Кислотное числомгКОНгП р и м е р 2. Загружают 20 г белкового гидролизата 15 мл СЖК (С - Сб) и 100 г сульфомассы; гп=2,35, Получение и выделение продукта проводят так же, как и в примере 1, Получают 40 г продукта, содержащего, о/О: серы 6,0, азота 2,35, Я/К=2,56. КислотноемгКОНгП р и м е р 3, Загружают 20 г белкового гидролизата и 100 г сульфомассы (гп=2,35). Реакцию ведут до заметного увеличения вязкости реакционной массы (1,5 ч), затем добавляют постепенно (следя за вязкостью) этиловый спирт (15 мл), Реакция заканчивается через 6 ч.Из водного слоя отгоняют спирт и воду, обезвоживают получившуюся смесь натриевых солей алкилсульфамидкарбоновых кислот и хлористого натрия азеотропной отгонкой с изопропиловым спиртом.Полученную твердую массу обрабатывают 100 мл смеси бензина галоша и изопропилового спирта, взятых в весовом соотношении 1: 1, осадок хлористого натрия отделяют центрифугированием или фильтрованием. Ра створ ители отгоняют на глицериновой бане.Получают 45 г натриевой соли алкилсульфамидкарбоновых кислот, содержащей, О/О . Я 6,02, И 2,95. 5/К=2,04.П р и м е р 4, Загружают 42 г белкового гидролизата (содержание азота 3,13/о), получен517586 Формула изобретения Составитель Л. Русанова Редактор Л. Новожилова Текред 3. Тараненко Корректор Н, АукЗаказ 455 11 Изд Ко 1402 Тираж 554 Г 1 од шагос ЦЬ 1 ИИГИ Государств: к:ого комите;а Сои,. а Мипетров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 415Типография, ии Сапунова, 2 5ного гидролизом синтетического белка (белок получен биосинтезом на основе нефтяного парафина) и 100 г сульфомассы (гп = 3) . Опыт проводят в тех же условиях и по той же схеме, что и в примере 3.Получают 42 г натриевой соли алкилсульфамидкарбоновых кислот, содержащей, 5 6,83, М 2,29, 8/М=З.П р и м е р 5, 2,5 г натриевых солей алкилсульфамидкарбоновых кислот, полученных в соответствии с примером 3, растворяют при нагревании в 2,5 г минерального масла ИС. Затем готовят 5% -ную эмульсию масло-вода через гель. Получают эмульсию молочного цвета, в которой в течение суток расслоения и образования сливок не наблюдалось, т, е. эмульсия устойчива по ГОСТ 6243-64.Пример 6. Так же, какописановпримере 5, готовят 5%-ную эмульсию из продукта примера 4, Полученная эмульсия устойчива по ГОСТ 6243-64,,Пример 7. 2,2 г алкилсульфамидкарбоновых кислот, полученных в соответствии с примером 2, растворяют при нагревании в 2,7 г масла ИС, нейтрализуют при 70 С 40%-ным раствором щелочи и готовят 5% -ную эмульсию. Полученная эмульсия устойчива по ГОСТ 6243-64.Для иллюстрации эффективности полученных по предлагаемому способу эмульгаторов ниже приводим также примеры приготовления эмульсий из эмульсолов, в которых соли сульфамидкарбоновых кислот применяются в сочетании с неионогенными эмульгаторами.П р и м е р 8. 2 г продукта, полученного в соответствии с примером 4, и 0,5 г ОП(полиоксиэтилированный алкилфенол) растворяют при нагревании в 2,5 г минерального масла ИС, добавляют 0,5 мл дистиллированной воды и хорошо перемешивают.,Получают прозрачный, стабильный, легкоподвижный эмульсол, на основе которого готовят устойчивую эмульсию молочного цвета.П р и мер 9, Эмульсол готовят так же, каки описано в примере 8, но в качестве неионо генного эмульгатора вместо ОПприменяютоксиэтилированные 3 моль окиси этилена высшие спирты С - Сы, Получают стабильный, легкоподвижный эмульсол, а из него - тонколисперсную очень устойчивую эмульсию, 10 Пример 10. 2 г продукта примера 4,2 гтриэтаполампновой соли алкилсульфамидкарбоновых кислот, полученных согласно примеру 3, 0,15 г ОПи 0,6 г оксиэтилированного спирта, охарактеризованного в примере 9, ра створяют при нагревании в 2,5 г минеральногомасла ИС, добавляют небольшое количество воды для получения эмульсола. В результате разбавления эмульсола водой до 5%-ной концентрации получают полупрозрачную очень 20 устойчивую эмульсию коричневого цвета.Таким образом, получаемые по предлагаемому способу продукты являются хорошпмп эмульгаторами минеральных масел в воде, а сам способ характеризуется значительным уп рощегп 1 ем технологии и удешевлением процесса производства. 30 Способ получения поверхностно-активноговещества путем взаимодействия алкилсульфохлоридов и белкового гидролизата в щелочной среде, отличающийся тем, что, с целью придания конечному продукту масло растворимости, исходные компоненты берут вколичествах, обеспечиваощих отношение хлора сульфохлоридного к азоту белкового гндролизата, равным по весу 2,3 - 3,5, и реакцию ведут в присутствии синтетических жир ных кислот Св - Св или водорастворпмогоспирта,