Способ получения амидосодержащих гидроксисульфобетаинов

(57) Сущность изобретен амидосодержащие гидро таины формулы ВС(О) (СНз)2 СН 2 СН(ОН)СН 2 ЯОз, гд кил, Выходы,90-97%. Реаген амидоамин. Реагент 2: 3-хлорпансульфонат натрия. Усло водной среде при молярном амидоамин;сул ьфонат:вода, 1,3):(22 - 35), температуре 95 - дующим добавлением к реак концентрированного едкого лы, 3 табл,и ПроизН А.Э,Кууск, юппар и Оесег 9 еосОегчаснезЬет, 8 ос. ОСОДЕР АИНОВ кристаллизации составляет 62% 1). Недо- , статки указанного способа - большая про аеаЪ должительность процесса, низкий выход продукта и использование большого избытка Ма-ХГПС,00Цель изобретения - уменьшение про- СЬ должительности процесса, повышение вы-, С) хода и расширение ассортимента целевых Я продуктов. (Л 0НСН СН С ется предлагаемым спосоимся в том, что реакцию ом (АА) и Ма-ХГПС провое при 1,1 - 1,3-кратном из- С при 90-100 С, По ени конверсии АА 65-80% ссе добавляют гидроксид тве, равном избытку йаакцию до степени конвер. Способ может быть следующим образом: йасии АА 90 - 97 реализован такж ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 1(71) И.нститут химии АН Эстонииводственное обьединение "Флор(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АМИДЖАЩИХ ГИДРОКСИСУЛЪФОБЕТ Изобретение относится к усовершенствованному способу получения амидосодержащих гидроксисульфобетаинов общей формулыСН3е ОкС 2Н 2 ИСНСНСНЗОзСИ, онгде й - Сб - С 17-алкил, которые обладают поверхностно-активными свойствами и используются в производстве моющих и очищающих средств в косметической и фармацевтической отраслях промышленности.Известен способ получения производных сульфобетаинов (СБ) формулы , заключающийся во взаимодействии й, И-ди метил-(М-алка н кар боксамидо)-и р опиламина(амидоамин) с 3-хлор-гидроксипропансульфонатом натрия (Ма-ХГПС) при 1,5-кратном избытке последнего в изопропаноле при кипячении с обратным олодильником в течение 9 ч. Выход после 5)5 С 07 С 309/14, С 11 Цель достига бом, заключающ между амидоамин дят в водной сред бытке Ка-ХГП достижении степ к реакционной ма натрия в количес ХГПС, и ведут ре ия: продукт - ксисул ьфобе- М Н(С Н 2)зй В - Сб С 7 алт 1: третичныйгидроксипровия реакции: всоотношении равном 1;(1,1 - 100 С с послеционной массе натра. 1 з,п. ф 1786025ХГПС получают в том же реакторе непосредственно перед реакцией с АА,Ниже приводятся примеры синтеза СБизвестным и предлагаемым способами.П р и м е р 1 (прототип), В реакторза гружа ют 18,4 И, М-ди метил-(К-стеарамидо)-пропиламина (0.05 моль), 100 мл изопропанола, 42 мл 1,2 М раствора Ма-ХГПС(0,05 моль). При кипячении в течение 3 чдостигается кон версия трет-АА 48 О . Добавляют еще 22 мл (0,026 моль) раствора ИаХГПС и кипятят с обратным холодильникомеще 3 ч. Реакционную массу охлаждают,добавляют 0,6 г карбоната натрия (0,006моль) и кипятят смесь еще 3 ч. Непрореагировавший АА (1,3 г, 7 О,) экстрагируют петролейным эфиром и водную фазуупариваютдосуха. Сухой остаток растворяют в:200 млабсолютного этанолаи выделяют нерастворимые неорганические соли фильтрацией.Продукт выкристаллизовывают при С. Вы ход целевого продукта составляет 62 О оттеоретического, т.е. 15,6 г (0,031 моль).П р и м е р ы 2 - 11 (предлагаемые, условия проведения даны в табл, 1, примеры 2,10 и 11 - сравнительные).В стеклянный реактор, снабженный мешалкой, термометром, обратным холодильником и капельной воронкой, погруженныйв. водяную баню, загружают АА и воду (на 1моль АА 400 - 600 мл воды). При постоянномперемешивании нагревают до 95 С и добавляют Иа-ХГПС при малярном соотношениис АА 1:(1,1-1,3). Реакционную смесь нагревают при 95 - 100 С еще 0,5 ч (конверсия ААв СБ составляет к этому времени 65 - 80 О).В смесь вливают 45 -ный раствор гидроксида натрия (количество последнего равноизбытку Иа-ХГПС) и нагревают еще 3 ч.Выход целевого продукта (СБ) 90-97 О.П р и м е р ы 12-16 (предлагаемыеусловия проведения даны в табл. 1, пример12 - сравнительный),В стеклянный реактор, описанный впримере 2, снабженный системой охлаждения и нагревания, загружают пиросульфитнатрия, сульфит натрия и воду, При 25 - 30 Си постоянном перемешивании медленнодобавляют эпихлоргидрин (ЭХГ), Реакционную смесь перемешивают еще 1 ч. Затемтемпературу поднимают до 95 - 100 ОС и добавляют АА, нагревают еще 0,5 ч, затем приливают раствор гидроксида натрия и продолжают нагрев еще 3 ч, Малярное соотношение пиросульфита натрия, сульфита натрия, воды, ЭХГ, АА и гидроксида натрия 5 следующее 0,55,0,2:(22,0-30,0):1,0:(0.70,75):(0,075 - 0,085).Выход целевого продукта (СБ) 90-94.Коллоидно-химические свойства водных растворов некоторых полученных СБ 10 приведены в табл. 2 и 3.По сравнению со способом-прототипомпредлагаемый способ позволяет;уменьшить продолжительность процесса в 2 - 3 раза;15 повысить выход СБ с 62 до 90 - 97 ;упростить процесс, используя в качестверастворителя воду вместо изопропилового спирта;расширить ассортимент целевых про дуктов (СБ).Формула изобретения1, Способ получения амидосодержащих25 гидроксисульфобетаинов общей формулы3ц В 1 0;ЙСМНСН 2 СИ 2 СНИ СИ 2 СНСИ 2 О 330 СН ОНгде В - Сб-С 1 т-алкил,взаимодействием соответствующего третичного амидоамина с 3-хлор-гидроксипропансульфонатом натрия при нагревании,35 о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюинтенсификации процесса, повышения выхода и расширения ассортимента целевыхпродуктов, процесс проводят в водной среде при молярном соотношении амидоамин;40 сульфонат:вода, равном 1,0:(1,1-1,3):(22,035,0), и температуре 95-100 С с последующим добавлением к реакционной массеконцентрированного раствора едкого натрия в количестве, равном избытку исходно 45 го сульфоната по отношению к амидоамину2, Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью упрощения процесса, раствор 3-хлор-гидроксипропансульфонатанатрия изготовляют непосредственно пе 50 ред реакцией с амидоамином в том же реакторе из пиросульфита натрия, сульфитанатрия и эпихлоргидрина,1786025 Т а ица 1 Загружено; ноль ПриТипАА ноля рноесоотношение Мв-ХГПС::АА илиЭХГ:АА Проведение реакции мер АА На-ХГПС НгЯЗОя ЭХГ Нг ЗОВ НХО НгОН СБ,время выходреакциимин 2 А 0,1 0,2(сравн,) 0,0664 0,123 0,025 52 0,011 1,1 72,6 78,0 80,0 0,111 3580120 О, 0664 О, 13 О, 026 55 О, 01 1,Э 5 0,096 13 А 30 90 180 180 ЭОО 14 А О, 74 1, 33 0,27 530 0) 1 1 1,ЭЗ 1,0 600 92 7 0,27 053 0,11 210 0,51 0923 0,19 370 0,09 135 0,07 1,ЗЭ 15 Д 0,3916 Е 0)692 240 90;5 240 е е е т та в вв аваев е атаетеаеевеевеввитавшее т веет ата т т ехВ опытах использовали следукщие амидоамины (АА) КСОКНСНКСНЬСН Й(СНЗ)ВЛ) К - С Н-С В,; Б) К - смесь СЬРЗ, СауНзв СттНз) сЬН В) К - С 1 ЗНквГ) К-СтЗНЗт) Д) К - СЗНтз-Ств НйЕ) К - С+НКЬххК раствору 3-хлор-гидроксипропансульфонатв натрия яри 95 е 100 С добавлен АА,ЬхххАА синтезирован из метиловых эФиров синтетических жирных кислот дополнительно гидрированных налабораторной установке,таОчень вязкий продукт,Условия синтеза амидосодержащих гндроксисульфобетаинов 6 А 0,1 0,11 . " - 40 0,01 1,1 А 01 0,11 " - - 50 0,015 11Хх В А 0)0870 0,0966 - - - 44 0)01. 1,1 9 ,Б 0,10,11 - . - - 50 0,008 1,1вз 3 к,2405012022010254570 93,0 762 86,0 91,5 67,0 81,3 91,2 35,5 7 З,О 91,2 9,8 87,0 90,21786025 Таблнца 2 Поверхмостное натяменне н критическая концентрация мицеппообразовення синтеэировенных супьфобетаинов (СБ) Критическая концентрация мицеллэобразования,,г/л Поверхностное нвтяяение на границе раствор/воздух, мН/и Опыт Целевой продукт Концентрация вещества, г/л 1 О 3"(Н,Н "Диметмл,й-додеканкарбоксанидопропиламмонио)-2"гидроксипропане 1 сульфонат 0,06"(Н,Н-Диметил, -тридеканкарбоке самидопропиламмо" нио)-2 егидроксипрот панесульфонат Зе(НЯ-Диметил Н-алхан(Се-Ся 3 квр- боксвнидопропиламконно) 2 егидрокси; пропанеесульфонат То ве 0,014 34,2 336 Э 2,9 348 34,6 34,4 376 368 36 о 0,04 О,ОЭ 0,05 319 32,6 Э 4,6 36,Э Э 5,7 Э 6,2 Э 6,2 45,2 53,1 60,5 65,836,9 42,0 49,1 56,5 66,1 38,2 46,2 54,7 58,2 63,4 13 е ее е е Е е П Р и м е ч а н и е Продукты опытов 10 и 11 выделены и очищены аналогично примеру 1; продукты опытов 5,8 и 13 использованы беэ очистки Т а б л и ц а 3 денообрвзулщая способность сульфобетаина СО"Ск (пример 5, табл,1) при различных температурах в дистиллированной и щесткой воде по .методике РоссеНайпса Высота столбе пены мн, вначале (Нд) и через 5 иин (Нг). устойчивость пены У е НЗ/Не при концентрации-раствора, г/л еТемпература рвствораи местность воды е ь0,87 25 5 1,25 Нв Не НО У Но 85 е 0,88180 161 089 174 152 163 142 0,87 143 126 78 157 0,88 74 53 О,ав ь 42 0,88 48 28 0,86 Твз 160 0,87 Оз 63 0,89 74 56 0,89 155 36 0,88 83 163 0,89 180 60 О,Ь 9 176 154 0,88 165 146 0,88 е е ееее ее е ее еее ее Редактор Заказ 225 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 е Ф е20 С; диет воде20 С 5,35 мг"экв/лгь ЕьСа и ИО40 С; дист, вода40 С 535 иг-экв/лСва" и Ййа 1 0,5 025 О, 0,05 0,025 0,01 0,005 00025 0,001 404 404 404 Э 9 Ь 419 46,9 520 554 608 68 5 40,0 40,3 40,Э 40,Э 40,1 40,4 43,1 50,8 56,5 65,3 Составитель В,СмирновТехред М.Моргентал Корректор С,Шекмар