Способ получения полиоксиэтиленгликолевых производных амидоаминов жирных кислот с @ -с @

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Ресубяин

Опубликовано 07. 07.82. Бтоллетень М 25

Дата опубликования описания 07. 07. 82 (51)М. Кл.

С 07 С 103/44

С 07 С 57/14

Ьвудврственный квннтвт

СССР (53) УДК 547. 298 .1.07(088.8) ао аелаи изебрвтений н открытий

Ж. А. Бедина, Л. M. Усманова, Л. Н. Алексеева и Л.В. Васильева (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИОКСИЭТИЛЕНГЛИКОЛЕВЫХ

ПРОИЗВОДНЫХ АИИДОАИИНОВ ЖИРНЫХ КИСЛОТ С О-С.18!

Изобретение относится к способу получения полиоксиэтиленгликолевых производных амидоаминов жирных кислот

С 1g-СтВ, обладающих высокими поверхностно-активными свойствами и применяющихся в текстильно-отделочном производстве, в производстве химических волокон в качестве компонента выравнивателей.

Известен способ получения алкоксито лированных производных амидоаминов взаимодействием последних с 5-30 моль окиси алкилена при 150 С и давлении

1-2 ати (1)и (2)

Однако в процессе оксиэтилирования образуются в качестве побочных продуктов реакции свободные полиоксиэтиленгликоли (ПЭГ), снижающие поверх:ностно-активные свойства продукта.

Кроме того, при повышенной температуре происходит циклизация амидоамина с образованием имидазолинового кольца.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является способ оксиэтилирования амидоаминов жирных кислот под давлением 0,51 ати при более низких температурах (80- 100 С} в присутствии 0,12,0i фтористого бора или его эфирата f 37.

Однако применение кислых катализа" торов приводит к резкому увеличению содержания ПЭГ в продуктах оксиэтилирования, которые значительно уменьшают содержание активного целевого продукта. При проведении процесса оксиэтилирования амидоамина лауриновой кислоты, содержание свободных

ПЭГ в конечном продукте 9-104, что влияет на его поверхностно-активные свойства. Оксиэтилированные амидоамины, полученные указанным способом, представляют собой жидкости темного цвета (цветность по иодной шкале780), применение которых в текстильной промышленности, в частности в процес3 94135 сах крашения, .ухудшает чистоту оттенка применяемого красителя.

Целью изобретения является повышение чистоты целевых продуктовполиоксиэтиленгликолевых производных амидоаминов жирных кислот, содержащих минимально возможные количества csoбодных ПЭГ.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения окси- to этилированных производных амидоаминов жирных кислот Cqg С.18 взаимодействием последних с окисью этилена при повышенной температуре под давЛением, процесс проводят при 60-70оС >s в присутствии гидразин-гидрата и воды при их мольном соотношении 0,070,09:1,2-1,5

Проведение процесса в таких условиях позволяет свести к минимуму побочные реакции циклизации и образования свободных полиоксиэтиленгликолей и получи ь слабоокрашенные продукты, обладающие высокими поверхностноактивными свойствами. С роение полученных соединений подтверждено данными ИК-спектроскопии. Проведение процесса в условиях данного способа позволяет получить слабоокрашенные целевые продукты с пониженным содержанием свободных полиоксиэтиленгликолей,обладающих высокими поверхностно-активными свойствами.

При применении гидразин-гидрата в количествах, меньших О 07 моль. цветность целевого продукта значительно ухудшается. Использование больших количеств (сверх 0,09 моль) приводит к увеличению содержания оксиэтилированного гидразин-гидрата, снижающего выход целевого продукта. Вве-4в дение в реакционную систему указываемых количеств воды обеспечивает получение продуктов с пониженной цветностью и достаточную скорость реакции.

Продукты оксиэтилирования, содержащие в молекуле 5-!О оксиэтильных групп, полученные по этому способу, представляют собой жидкости светложелтого цвета (цветность по иодной .шкале 8-12), хорошо растворимые в воде и содержащие в своем составе свободных ПЭГ не более !Ф.

Я

Пример 1 (известный способ) .

В реакционный аппарат из нержавеющей стали, снабженный мешалкой, барботером, манометром и термометром, загружают 143 r (0,5 моль) амидоамина, полученного взаимодействием !07 r (0,5 моль) метилового эфира лауриновой кислоты и 52 г (0,5 моль) Р -оксиэтилэтилендиамина, и 0,43 r (0,33 от веса загруженного амидоамина) эфирата трехфтористого бора. В течение 5-5,5 ч вводят

154 r (3,5 моль) окиси этилена, поддерживая температуру в пределах

85-90 C и давление 0,5-1,0 ати.

Реакционную массу охлаждают до

40-50 С и выгружают из аппарата.

Готовый продукт представляет собой прозрачную жидкость коричневого цвета. Цветность по иодной шкале 80.

Пример 2. В аппарат указанный в примере 1, загружают 143 г (0,5 моль) амидоамина, полученного по примеру 1, 3,6 г (0,07 моль) гидразин -гидрата и 21,5 мл (1,20. моль) воды. При 60-65 С и давлении до

1 ати в течение 2 ч вводят 110 г (2,5 морь) окиси этилена. Реакционную массу охлаждают до 40-50 С и выгружают из аппарата. Готовый продукт представляет собой прозрачную жидкость светло-желтого цвета. Цветность по иодной шкале 10.

Пример 3. В условиях примера 2 s аппарат вводят 220 r (5,0 моль) окиси этилена.

П р и и е р 4, В условиях примера 2 в аппарат вводят 440 r (10,0 моль ) окиси этилена.

Пример 5. В аппарат, указанный в примере 1, загружают 180 r (0,5 моль) амидоамина, полученного взаимодействием 144 г (0,5 моль) метилового эфира кислот микробного жира (кислотное число 198 мг КОН) продукта, иодное число 46,8 г Jg на 100 r продукта, температура плавления -36 +40вС, фракционный состав, Ф: С 0,6; Cg53,6; С ь!4,2; с;,ь 5,0; с, 20,5; с, 22,8;

Ся 5ь,!» С,18 15 1; С 13 1 и 59

18 (О, 5 моль ) у -оксипропилэтилендиамина, 4,5 r (;>,09 моля) гидразингидрата. и 27 мл (1,5 моль) воды. В течение 3-3,5 ч вводят 154 г (3,5 моль) окиси этилена, поддерживая температуру 65-70 С и давление

0,8- 1,О ати.

5 9413

Пример 6. В аппарат, указанный в примере 1, загружают 164 г (0,5 моль) амидоамина, полученного взаимодействием 128 г (0,5 моль) метилового эфира синтетических жирных кислот (кислотное число 228 мг КОНlг продукта, иодное число 1,9 мг Jg на 100 г продукта, температура плавления - 41,5оС фракционный состав,3:

С<о0,3; С1 0,5; С<а 29,6;

С.1 12,3; С 14 21,6; С.ф 21,2;

С46 13,6; С1., 0,9 с 52,0 г (0,5 моль) (3-оксиэтилэтилендиамина, 4,1 г (0,08 моль) гидразин-гидрата и 25 мл (1,4 моль) воды. Поддерживая темпе-

Пример 7 (сравнительный). 2о

В аппарат, указанный в примере 1, загружают 143 r (0,5 моль) амидоамина, полученного по примеру 1, 2,5 г (0,05 моль) гидразин-гидрата и 14,5 мл (0,8 моль) воды. Далее 2з процесс проводят в условиях примера 2. Готовый продукт представляет собой жидкость светло-коричневого цвета, цветность по иодной шкале 40.

52 6 нов жирных кислот и их устойчивость к растворам электролитов.

Таким образом, использование предлагаемого способа получения полиоксиэтиленгликолевых производных амидоаминов жирных кислот С -С g, обладающих высокими поверхностйо-активными свойствами, обеспечивает по сравнению с известным способом, возможность проведения процесса оксиэтилирования при более низкой температуре (за счет применения протонодонорного агента - воды), получения слабоокрашенных продуктов с цветностью не более 12 (по известному способу цветность ) 80), получения целевого продукта, практически не содержащего свободных полиоксиэтиленгликолей и сложных эфиров кислот, а также продуктов, устойчивых к действию электролитов, кроме того, электри- . ческое сопротивление на тканях из синтетических волокон, обработанных раствором препарата, полученного по предлагаемому способу, снижается на 3-4 порядка в сравнении с лучшим промышленно-освоенным антистатиком

ОС-20 (смесь полиоксиэтиленгликолевых производных спиртов кашалотового жира, содержащая 20 оксиэтильных

Пример 8 (сравнительный).

В аппарат, укаэанный в примере 1, загружают 143 г (0,5 моль) амидоамина, полученного по примеру 1, 7,5 г (1,2 моль) гидразин-гидрата и 35 мл (2 моль) воды. Далее процесс проводят в условиях примера 2. Гото.вый продукт представляет собой жидкость светло-желтого цвета, цветность по иодной шкале 10. Продукт 4о содержит 11,5i ПЭГ и 9i оксиэтилированного гидразингидрата.

В табл. 1 представлены физикохимические свойства оксиэтилирован45 ных амидоаминов жирных кислот. В табл.

2 приведены антиэлектростатические свойства оксиэтилированных амидоамигрупп, ГОСТ 10730-76). Использование полученных продуктов в качестве модификаторов при получении вискозной технической нити позволяет получить волокно, аналогичное по своим физико-химическим показателям волокну, наработанному с применяемым в промышленности модификатором БерольВиско 314 (смесь полиоксиэтиленгликолевых производных аминов, полученных на основе кислот кокосового масла, содержащая в среднем 14-15 оксиэтильных групп) . Модифицирующая способность (время нейтрализации вискозной пленки .в кислой среде, с) БерольВиско-314 14-15 с; препаратов, полученных по предлагаемому способу 1316 с.

941352

3/\

-4 0 1

I ь

« а

L

z с х

Е О

О

hl л

О

« 1 м

I >tI е и а

X O IЭ о

* z

Ф Y с Эи

«ЕР X

a. a.5

L- l-O

О Е 1э

««о е с е

tl» lU

C„

X Ю

X 1e v

«

СЧ

1Л

Ic ax

1- О Е

1 Я1 ttl =й

1..Х I-Х

>л м 0 >:О м м

1 v o ф Э III о а

t 1- 1« иаэс о х хое! 1

1 О . 1

I « I

I " I

I I

I I

>. -1

I

1

1 ай и

Э и Е l»

« ь

oza. схй

I ! !

I

1 !

ItI

on. ю

1- О ой!-

S I-uO

«е и осо ой в и а«о

1 К

eoso асх . э э о сйхх

Э Л ЛаР

l 1- X

1

1

I

Ь О

О Ь

О

О ,Ф!

I !

I !

lA

«О О л ь 0

«

CPl y

Оъ л

LA

« о!

1 и

>Е Y

1 о О 0 л

Фt- с О«0 о -а.

1 «»

Г

I

1

1 1- X еи >z

l6 О О О

= S L- X о

О о

ОО

Ф ! !

l !

1 .I !

1 !

I

I

1 о

I- rtI

Э 1-.

1- О

V 1 о о

М %

1 о с

I» lO

Ф 1»

v a о

1- О

V L о о

М %!

У

CL Э

О 1х е и о =т

Iv o

О

Y О

Cf и

z e

У6 S

l х

X а о

У ф

1е й D

Iи е о

1Е о z м о о

Э

Х!

lI

)

9 и

zo

1 Е -! х

I СЕЮ

1 О :

z: c

Э Х! 0 о а

I о

У и ам

Е X

X Ю а а оеаз а S t= I1 I 3 1

«еао v ,оxco

Х,1;й.,e v x с!

tQ I V Х! % » Э й! Xua«;

z э

l <1 1tI X CC

6l X X Q Э

xx =гау

X >tI e t= S йхаосс о

И Х «I-О

1 >хэсэл оо «! е

1 1 Х Х t- В! иtco ом

О 1- Y.й t=!

a.v î 1ч

1 оa.z n,tc у эаойо х

0 Э

Э X 1 ! е х o «с

0ЭmOnМ о% vtoc м м1 Л со «0

1

1

1

1 X

I Y

I и

I и

l to

1 О

1 «К

I C>I

1 Э

l lO !

1»

I O

«

1 Э

l X

l Ф

l а

1 О

l >S

1 О с ! о

1 S

1 У

1 6l !

1 S

l Х

1 Э

1 С

l >S

1 О

Х й.

t о

1 У и

1 S

1 l2

I S

1 X ! =Г

1 и

1 t>)

1 С

1 IO а

11 >Х

1 Э х

К е

l Ф

1 а ! и

I о

1и о х

I и о

1=

l

I tC

I Л а

I Z

I "Т

941352

10!

1

С4 1

I

Ю!

X е а

=Х

Z о

I + I

1 <

1 ! о ! ю

1 г

ы

I,1 аф(1

1

< + ! о

I Vl

I О

<.

Ю

<о

1 <ф

I e

I

<

<о

1+ <

+ +

X а с

1 . I

Ф о

1Y э

< 6

ФМ

1

I

I с

1

1

1 !

I

1

«!

I

I !

I

tQ

e

Ф е

I- C

v э

e a а с

1

< О

I Е

1! +

+ +

+ +

1 !

1 у ! о

1 Е

t Е

Е

2i

I оХО

I

I «ф»

1 Ю

< <л

< л=

+ + э

X х э

I

<о

«л

I Е

I y

I

1

I

1

I

1.

1

1

1

1

)

1 ! э

<оо

z z

I <- М

<ЕО ! <- с

<эо

1 ю (1 е

Е Оо а

°, Y e о с эс э

3о а

f)й с

mg x ®ъос Xz а

OJOL

X В с ас <-о

Omu е е о а э X о << х а

Yxze

v z a

t«x z t

xz<-э аео =г

1.

1! !

В

1

1

1

I

I

I !

I

I !

I

1 !

1

1 !

I

I я ф4

CD tD.

1 Э

»

tC1 т о Ф

t о

ОЪ л о т

СР т

CD т

CD

-т

tD то

\ ф«»

I

< ао

<ес

<ЕО

<ЕФО

<сэ

<оо

<с х

СС< т

Ф< т

tD т

- т

С) CD

tz<

1 <

I < Y то

< X <»! ео е Ф

< x o

<сэ! оо

CD

О1

» т

CD

СО т

CD

М\

» т

<./\

Ю т о е

<А

<- Y

CD CD О

CV с е<о

cn z î m х о э а

J C л э о ъ

c z

X а

<- C х ло

tZ Lх

X CD

<» <Ч

Е I

l- О о о

X еа

t<<

Е О <

<@(axe- << < !

I ебов ыемiээ

+ + + +

1 !

I

1

I

I

I

1

I

1

1 °

I y

Ф

I <<

t е x а, х о

1» Ф, о

I цр о

e . е, а а

,8 э о з

I cr о

1!Е С

1c«v z v е е

<х a

I»

X ! X ° X z t« эъм с*о Ф тсХ

I x е е 1- av о е о

,ао .,с ак

,OL- V, о э ае ооа Y Ф Я о <- с. э ое

1<Г е е, x az а <- I <

<х э ». с+ <

1 >

I ° э

I X

I.

1 д

1 е

1

1 у

1 э

1

I X

I ! а

I c

<

1.1

Формула изобретения

Составитель Л. Крисанова

Редактор И. Иитровка Техред М. Надь Корректор Е. Рошко ю ю

Заказ 4756/6 Тираж 445 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал Aflfl "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, Способ получения полиоксиэтиленгликолевых производных амидоаминов жирных кислот С >-С «ф взаимодействием последних с окисью этилена при повышенной температуре под давлением в присутствии катализатора, отличающийся тем, что, ;с целью повышения чистоты целевых продуктов, процесс проводят при

60-70 С в присутствии гидразин-.гидра1352 12 тв .и воды при их.мольном соотношении

0,07-0)09: 1,2-1,5.

Источники инФормации принятые во внимание при экспертизе

1, Патент ФРГ и 1248856, кл. 29 b 3/20, опублик. 1967.

2. Патент США и 2590073, to кл. 260-404.5, опублик. 1952.

3. Патент США И 2681354, кл. 260-404.5, опублик. 1954.