BE1001684A3 - Procede pour la fabrication de monoglyceride-monosulfates detergents. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé pour la fabrication de détergents du type (monoglycéride gras supérieur)monosulfates hydrosolubles. La procédé consiste à faire réagir un agent sulfatant, tel que l'acide chlorosulfurique, avec du glycérol dissous dans un solvant organique tel que le chloroforme, à faire réagir l'acide glycérotrisulfurique obtenu avec un acide gras supérieur tel qu'un acide gras d'huile de coprah hydrogénée, d'huile de palmiste hydrogénée, d'huile de palme hydrogénée ou de suif hydrogéné, ou un ester méthylique d'un tel acide, dans un tel solvant organique, à soumettre le mélange réactionnel à une extraction par un solvant, tel qu'un alcanol inférieur aqueux qui dissout l'acide monoglycéride-disulfurique, et à neutraliser et hydrolyser cet acide monoglycéride-disulfurique par un agent neutralisant tel que le bicarbonate de sodium, en milieux aqueux, pour obtenir le sel détergent hydrosoluble en un rendement élevé et avec une forte teneur en ingrédient actif, tout en n'utilisant que des proportions stoechiométriques des corps réagissants. Application à la fabrication des détergents.
Description
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PROCEDE POUR LA FABRICATION DE MONOGLYCERIDE-
MONOSULFATES DETERGENTS
La présente invention concerne un procédé pour la fabrication d'un détergent organique synthdti- que. Plus particulièrement, elle concerne un proc0dé pour la fabrication d'un detergent du type (monoglyce- ride gras) monosulfate.
Les détergents du type (monoglyceride gras supérieur)monosulfate répondant à la formule :
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dans laquelle R est un radical alkyle gras supérieur de 7 à 17 atomes de carbone et M est un métal alcalin, l'ammonium ou la triethanolamine, sont bien connus et ont été utilisés en tant que détergents anioniques doux et efficaces dans les shampooings, les poudres détergentes sans adjuvant de détergence, les barres de detergent synthétique et les barres mixtes de savondétergent synthétique. Ces détergents ont été fabriqués en faisant réagir des matières grasses avec des excès importants d'agents sulfatants et en neutralisant les monog1ycérides sulfatés obtenus. En outre, des monoglycérides ont été sulfates puis neutralisés pour produire les monoglyceride-sulfates désirés.
Un autre pro- cede utilise le chloroforme comme solvant pour un mono-
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ester d'un polyol (ou diol), l'acide chlorosulfurique tant utilise pour sulfater le polyol, après quoi le composé d'acide sulfurique obtenu est neutralise avec l'ammoniac ou autre agent neutralisant. Dans une autre réaction pour la production de monoglycerides-sulfates, un triglyceride est amené à réagir avec de l'acide glycérotrisulfurique et un grand excès d'acide su1- urique, après quoi l'acide monoglyceride-sulfurique résultant est neutralise.
Bien que ces procédés soient efficaces pour fabriquer les détergents desires du type (monog1ycé- ride gras supérieur) monosulfate, ces détergents contiennent souvent des proportions importantes de sulfate minéral comme sous-produit et, par conséquent, ils ont une teneur faible en ingrédient actif (I. A.) ou détergent. La mise en pratique du procédé de la présente invention permet d'utiliser des proportions à peu près stoechiométriques de corps réagissants (au lieu des grands excès qui sont parfois nécessaires dans d'autres procédés), et donne des produits à forte teneur en ingredient actif et à plus faible teneur en sulfate minéral, sans extractions alcooliques finales.
Parmi les brevets qui pourraient se rapporter à la presente invention, ayant ete trouvés par des recherches dans la littérature de l'art antérieur, on peut citer les brevets des E. U. A. ? Re 20 636 (rede- livrance du NO US 2 023 387), NO 2 212 521 et NO 2 868 812. Cependant, on ne considère pas que ces brevets anticipent ou rendent evident le contenu de la présente invention.
Selon la présente invention, un procédé pour la fabrication d'un sei hydrosoluble d'un acide (monoglycéride gras supérieur) monosulfurique consiste à faire réagir environ trois proportions molaires d'un agent sulfatant avec une proportion molaire de glycé-
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rol dissous dans un solvant organique à une température située dans l'intervalle de IOOC à 60oC, de manière que le glycérol soit totalement sulfaté en son acide trisulfurique, ä faire réagir l'acide glycérotrisulfurique obtenu avec un acide gras supérieur ou un ester méthylique d'acide gras supérieur dans un tel solvant pendant trente minutes à cinq heures,
à soumettre le mélange réactionnel à une extraction par un solvant organique aqueux qui dissout l'acide monoglyceridedisulfurique produit et à neutraliser et hydrolyser l'acide monoglycéride-disulfurique par un agent neutralisant aqueux pour produire un sel hydrosoluble
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d'acide monoglycéride-monosulfurique.
Les équations suivantes illustrent les réactions de la présente invention.
Etape 1 :
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Etape 2 :
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ou
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tExtraction du produit de l'Etape 2 :
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ou
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\- Etappe 3 :
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Dans la réaction de l'Etape 1, le glycdrol est sulfaté lentement avec de l'acide chlorosulfurique dans du chloroforme, de préférence aux environs de la température ambiante. L'acide chlorhydrique gazeux, qui est engendré par la réaction, peut etre évacué et dilue dans l'eau froide. Cependant, il peut être épuré et amené ä réagir avec de l'anhydride sulfurique gazeux pour produire davantage d'acide chlorosulfurique.
En variante, on peut utiliser un mélange gazeux d'anhydride sulfurique dans l'air pour sulfater partiellement le glycérol ä une température située dans l'intervalle de 35 à 650C de facon à obtenir un produit ayant environ 2 degrés de sulfatation, lequel produit peut etre sulfaté davantage jusqu'à 3 degrés de sulfatation par de l'oléum ou autre forme énergique d'acide sulfurique.
Dans la réaction de l'Etape 2, l'acide gras et/ou l'ester méthylique sont dissous dans un supplement de chloroforme et ajoutés ä l'acide glycéro-
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trisulfurique, et la réaction de condensation s'effec- tue, avec digestion. L'utilisation de chloroforme ou autre solvant approprié aux Etapes 1 et 2 réduit la viscosité du milieu réactionnel et favorise l'agitation régulière et le mélange uniforme des divers réac tifs. Le chloroforme peut être récupéré à partir des produits de l'Etape 2 par evaporation et condensation pendant la période de digestion ou par la suite, ou bien il peut être laissé dans le mélange réactionnel.
L'extraction, la neutralisation et l'hydrolyse du diacide détergent sont ensuite effectuées. L'acide détergent peut être extrait avec un mélange d'alcool inférieur et d'eau, de préférence de l'isopropanol et/ou du n-butanol et de l'eau, puis il peut être neutralise et hydrolyse, de preference avec une solution aqueuse A 20-35 % d'hydroxyde de sodium (par exemple à environ 30 % en poids), ou bien la neutralisation, l'hydrolyse et l'extraction peuvent être effectuées simul-
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tanément, en utilisant du bicarbonate de sodium comme phase dispersée dans un milieu de n-butanol/isopropa- nol aqueux. Entre ces deux procédés, on préfère utiliser la neutralisation et l'extraction combinées.
Ainsi, lorsque le mélange d'"acide brun"de l'Etape 2 est ajouté lentement à une suspension de bicarbonate de sodium dans l'isopropanol ou le n-butanol ou dans un melange d'isopropanol et de n-butanol, en agitant ener- giquement et en maintenant le pH du mélange près de la neutralité (dans l'intervalle de 6 A 7), la couleur brune de l'acide diaparalt lentement. Le pH final du mélange, après l'addition totale à la solution de bicarbonate, est ajusté A 6,5 et la suspension neutralisee est chauffée pendant environ 30 minutes & une température de 40 à 60"C. et filtrée pour enlever le sel mineral insoluble (sulfate de sodium).
Après cette filtration, le solvant est chassé au moyen d'un eva-
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porateur rotatif et le produit est séché sous vide pour donner le monoglycéride-monosulfate séché sous forme du sel de sodium.
La synthèse décrite a été expliquée à titre illustratif en considérant n'importe quel acide gras supérieur ou ester méthylique d'un tel acide, ou des mélanges d'entre eux, mais on considère que le plus avantageux est d'utiliser des acides gras saturés ou leurs esters méthyliques afin d'éviter toutes réactions secondaires perturbatrices entre des liaisons oléfiniques et les agents sulfatants. Pour cette raison, lorsquton utilise des acides gras mixtes ou leurs esters méthyliques, qui sont obtenus à partir d'huiles ou graisses naturelles, il est préférable que celles-ci soient hydrogénées, comme par exemple l'huile de coprah hydrogénée, l'huile de palmiste hydrogénée, l'huile de palme hydrogénée ou le suif hydrogéné, ou leurs mélanges.
L'acide gras supérieur ou l'ester alkylique inférieur d'acide gras supérieur utilisé dans les pro- cedes de l'invention est un compose dans lequel le fragment acyle gras supérieur compte 8 à 18 atomes de carbone (et le groupe alkyle inférieur compte I A 3 atomes de carbone, s'agissant de préférence du groupe méthyle).
Ce fragment acyle gras superieur est choisi parmi les groupes alcanoyle et aicenoyie (provenant d'acides alcanolques et alcénoiques) ou un de leurs melanges. De tels acides comprennent les acides laurique, myristique, palmitique, oleique et stéarique pour n'en citer que quelques-uns, et leurs melanges dlorigine naturelle, qui peuvent etre obtenus à partir de diverses huiles et graisses végétales et animales, y compris l'huile de coprah, l'huile de palmiste, l'huile de palme, le suif et les huiles et graisses qui ont
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4t-4 huAvnn4nAoQ (nniir rli mi nii,-r-nii qiinn-rirrpr 1 1 in-czAt-tir ;
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Le glycérol utilisé peut âtre synthétique ou être produit par dédoublement de graisses et d'huiles, comme cela a lieu dans la fabrication du savon. Le procédé de l'invention est applicable à la production de sulfates analogues d'esters acyliques gras supérieurs de polyols. tels que ceux de sucres et amidons et de polyoxyethylene-glycols. Cependant, on considère que la mise en oeuvre de l'invention est la plus avantageuse dans la fabrication de detergents du type monoglycéride-monosulfates, et en conséquence, le présent mémoire vise principalement de tels procédés.
L'agent sulfatant utilise est le plus avantageusement l'acide chlorosulfurique (ClSO3H), mais on peut également utiliser d'autres agents sulfatants, tels que l'anhydride sulfurique liquide ou gazeux, l'oléum, l'acide sulfurique, l'acide sulfurique fumant et leurs mélanges.
Les solvants et milieux utilisés pour la réaction sont de preference des solvants organiques de polarité 1imitée, qui est de préférence comparable à celle du chloroforme. De fait, le chloroforme est le solvant préférd, mais on peut également en employer d'autres tels que l'hexane et autres hydrocarbures appropriés, des hydrocarbures halogénés, y compris le tétrachlorure de carbone, le trichloréthylène et le dichlorure d'ethylene ;
le disulfure de carbone, et les divers hydrocarbures fluorés et hydrocarbures chlorofluorés connus sous la désignation Freon'. 11 est souvent souhaitable que ces solvants aient des points d'ébullition relativement bas afin qu'ils puissent être facilement chasses du mélange réactionnel par évaporation à la fin de la digestion et avant la neutralisation de l'acide detergent.
Le milieu ou solvant d'extraction utilise qui aide à séparer l'acide monoglycéride-disulfurique
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produit dans la reaction de sulfatation de l'acide sulfurique ou de l'ester monométhylique d'acide sulfu- rique (qui résulte des réactions où est utilisé un ester méthylique d'acide gras supérieur dans l'étape de condensation-digestion), est de preference un milieu aqueux alcoolique dans lequel l'alcool est un alcanol inférieur de 1 à 4 atomes de carbone, de preference l'alcool isopropylique ou l'alcool butylique normal, ou un de leurs mélanges.
L'agent neutralisant est une solution aqueuse d'un hydroxyde de métal alcalin, d'un carbonate de me- tal alcalin, d'un bicarbonate de métal alcalin, d'hydroxyde d'ammonium, de carbonate d'ammonium, de bicarbonate d'ammonium, de triethanolamine ou d'un mélange de ceux-ci, l'hydroxyde de sodium étant l'agent neutralisant préféré et le carbonate de sodium et le bicarbonate de sodium étant également très utiles pour fabriquer les détergents du type monoglycéride-monosul- fate de sodium selon les procédés de la présente invention.
Dans certains cas, les operations d'extrac- tion et de neutralisation/hydrolyse peuvent être conduites simultanément, auquel cas il est préférable d'utiliser une suspension de bicarbonate de sodium comme agent neutralisant dans un milieu d'alcool in- férieur aqueux. Après la fabrication du sel detergent par le procédé décrit et avec les réactifs mentionnés, on peut effectuer une autre extraction dans laquelle tout sel minéral tel que le sulfate de sodium, qui pourrait rester avec le sel détergent desire, peut en être séparé par une autre extraction avec un alcool inférieur ou une solution aqueuse d'un tel alcool inférieur de 1 A 3 ou 4 atomes de carbone, mais cette extraction supplementaire n'est pas nécessaire.
Les proportions d'agent sulfatant et de gly-
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cérol sont des proportions équivalentes, qui comprennent normalement trois proportions molaires d'agent sulfatant et une proportion molaire de glycérol. 11 peut être parfois avantageux d'utiliser un léger excès d'agent sulfatant, par exemple jusqu'A 3, 2 moles de celui-ci par mole de glycérol.
Si l'agent sulfatant doit être l'anhydride sulfurique, la trisulfatation du glycérol peut ne pas être réalisable de sorte qu'un plus grand excès d'anhydride sulfurique peut être utilise et qu'une seconde étape de sulfatation peut être souhaitable, exécutée par exemple avec un agent sulfatant plus fort tel que l'oléum. Cependant, lorsqu'on utilise de l'acide chlorosulfurique, on peut utiliser des proportions stoechiométriques (3 : 1).
Le glycerol utilisé est dissous dans du chloroforme ou autre solvant approprie (le poids de chloroforme étant égal à trois fois celui du glycerol, de préférence le double environ du poids du glycérol). La température de réaction est le plus avantageusement maintenue à moins de 30 C. Cependant, cette température peut être de 10 à 60 C, de préférence 15 ou 20 à 50 ou 40oC., et dans certains, elle peut être aussi basse que OOC, et la réaction s'effectue encore de façon satisfaisante. A la fin de la reaction de sulfatation, qui dure normalement de 30 minutes à cinq heures, l'acide glycérotrisulfurique est condense avec un acide gras superieur ou un ester monométhylique d'un tel acide gras supérieur.
Cette réaction de condensation, qui peut parfois être appelée une étape de digestion, est conduite en utilisant des proportions equimolaires d'acide glycérotrisulfurique et d'acide gras ou d'ester méthylique (ou autre alkyle inférieur) d'acide gras. Des variations de ils% ou il0% de ces proportions equimolaires peuvent être admises dans des cas particuliers, mais il est preferable d'utiliser des
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proportions équimolaires.
Pendant la réaction de con- dens. ation ou de digestion, on peut utiliser un Supple- ment de chloroforme ou d'un autre solvant, le poids total de ce solvant étant normalement d'au plus quatre fois le total des poids d'acide glycérotrisulfurique et d'acide gras supérieur ou d'ester alkylique inférieur d'acide gras supérieur. La température de la réaction doit se situer dans l'Intervalle de 20 à 80 C, de preference 30 à 60 , mieux encore 40 à 55 C.
Dans l'étape d'extraction qui vient ensuite, on utilise un solvant organique aqueux approprié, normalement avec une partie d'eau pour deux It quatre parties de solvant. Le solvant est avantageusement un alcanol inférieur comptant 1 à 4 atomes de carbone par molécule, de préférence le n-butanol ou l'isopropanol ou un mélange de ceux-ci, par exemple en un rapport en poids de 1:4 à 4:1. La temperature d'extraction est avantageusement maintenue dans l'intervalle de 10 à 60oC, de préférence 30 à 50"C.
A la suite de l'extraction, par laquelle l'acide monoglycéride-disulfurique est séparé de l'acide sulfurique et de l'ester monométhylique d'acide sulfurique, l'acide monoglycéride-disulfurique est hy- drolysé et neutralise par l'hydroxyde'de sodium ou autre agent neutralisant approprié pour donner le sel desire. Dans la réaction de neutralisation, l'eau qui est présente hydrolyse le fragment acide sulfurique relié à l'atome de carbone central du socle glycérylique, en le convertissant en un groupe hydroxyle, tout en convertissant également l'acide monoglyceridedisulfurique en monoglycéride-monosulfate de sodium.
Le sulfate de sodium formé comme sous-produit peut être éliminé par extraction alcoolique et toute eau ou tout alcool encore présents avec le sel détergent desire peuvent être évaporés ou, si on le desire,
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laisses avec le sel détergent N titre de solvants pour celui-ci.
Une alternative aux étapes successives d'extraction et neutralisation est une opération combinée d'extraction-neutralisation. Dans une telle opération, l'agent neutralisant préféré est le bicarbonate de sodium ou le carbonate de sodium dans un milieu aqueux ou alcoolique. Dans les réactions de neutralisation, il est souhaitable d'utiliser une proportion stoechiométrique de l'agent neutralisant, mais on peut parfois en utiliser de légers excès, par exemple de 10 %. La quantité d'eau présente dans l'agent d'extraction et neutralisation combinées constitue au moins une proportion a effet hydrolysant et la teneur en alcool est de 1/4 à 4 fois la teneur en eau.
Le milieu d'extraction et neutralisation/hydrolyse combinées est normalement maintenu à une température située dans l'intervalle de 10 à 60 Ct et il est agité continuellement et de préférence énergiquement durant l'opération d'extraction-neutralisation, son pH étant maintenu dans l'intervalle de de 0 7, 0 et se situant normalement aux: alentours de 6, 5 à la fin de la réaction de neutralisation, stade auquel le detergent du type monoglycé- ride-monosulfate désiré a été produit. Le sel minéral insoluble, tel que le sulfate de sodium forme comme sous-produit, peut être éliminé du détergent par filtration. Tout ce qui reste éventuellement d'alcool inférieur et de chloroforme peut etre éliminé du detergent par évaporation.
Si l'on desire une purification plus poussée du sel detergent, on peut l'effectuer par une nouvelle opération d'extraction alcoolique et de filtration du sel insoluble, mais un avantage de la présente invention réside en ce qu'une telle Opera- tion supplementaire d'extraction-filtration n'est pas nécessaire.
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Les exemples suivants illustrent la présente invention sans la limiter. Sauf indication contraire, toutes les parties et tous les pourcentages, dans les exemples comme dans le présent mémoire descriptif, sont exprimes en poids.
EXEMPLE 1 Synthèse du (monoglyceride d'huile de coprah hydro- qénée) monosulfate sodium
On dissout 93, 2 g (0, 8 mole) d'acide chlorosulfurique dans 100 ml de chloroforme et l'on ajoute goutte à goutte cette solution à 23,0 g (0,25 mole) de glycérol qui se trouve dans un ballon tricol de 1 litre équipé d'un agitateur mécanique, d'une ampoule à brome, d'un thermomètre et d'une sortie de pression, relié à un barboteur à huile.
Le ballon est extérieurement refroidi par un bain d'eau glacée, de sorte que la tem- pérature du mélange réactionnel peut être maintenue au-dessous de 30 C pendant la période où l'acide chlorosulfurique est ajouté au glycérol. 0n ajoute goutte à goutte l'acide chlorosulfurique au glycérol sous agitation énergique durant une période d'environ 0, 5heurte, après quoi l'on continue d'agiter le mélange réactionnel à la température ambiate, sans ajouter davantage d'acide chlorosulfurique, pendant environ une autre demi-heure pour expulser tout le gaz chlorhydrique. Le mélange réactionnel est visqueux et de couleur légèrement brunâtre.
A l'acide g1ycérotrisulfurique préparé par la réaction ci-dessus décrite, on ajoute 51, 4 g (0, 25 mole) d'acide gras d'huile de coprah hydrogénée, en solution dans 100 ml de chloroforme. L'addition est lente et la température du melange réactionnel s'élève peu à peu jusqu'à 40*C environ. On chauffe ensuite le melange réactionnel et le maintient à 650C environ avec un bain-marie pendant environ 1, 5 heure, et 1'on récu-
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père environ 170 ml de chloroforme par évaporation et condensation.
On refroidit le melange réactionnel visqueux résultant à 10 C avec un bain d'eau glacée et l'on introduit lentement 700 g de glace et 700 ml de n-butano dans le ballon de réaction, tout en agitant. On agite le melange liquide résultant pendant une demi-heure de plus, tout en le gardant N l'etat froid dans un bain d'eau glacée. La phase alcoolique supérieure se sépare et, dans cette phase, est contenu l'acide monoglycé- ride-disulfurique resultant de la réaction de l'acide gras supérieur et de l'acide glycérotrisulfurique. 0n soumet la phase aqueuse inférieure A une extraction avec deux portions de 100 ml de n-butanol et l'on lave les extraits alcooliques rassemblés avec 200 ml d'eau.
On refroidit au bain d'eau glacée l'extrait alcoolique 1avé, et on le neutralise (et l'hydrolyse) lentement avec de l'hydroxyde de sodium aqueux (concentration de 30 %) jusqu'à un pH de 6, 5. on chasse le solvant du mélange neutralise et hydrolysé en utilisant un évaporateur rotatif. On agite la matière restante avec 500 ml d'acetone et on la filtre (le (monoglyceride de coprah) monosulfate de sodium est insoluble dans l'acétone), après quoi l'on élimine tout ce qui reste de solvant en soumettant le produit séparé par filtration à un vide (épuisement sous vide).
On analyse le produit obtenu par titrage ca-
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tionique avec du chlorure de benzethonium, en utilisant du bleu de methylene comme indicateur, et on trouve qu'il contient 93 % de sel détergent actif. Le poids obtenu de produit est de 82, 4 g, ce qui correspond A ur rendement de 85 %, sur la base du produit, ou de 79 %, sur la base du détergent actif qu'il contient.
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EXEMPLE 2 Synthèse du (monoglyceride d'huile de palmiste hydro- génée)monosulfate de sodium
On dissout 93, 2 9 (0, 8 mole) d'acide chlorosulfurique dans 50 ml de chloroforme et l'on ajoute goutte à goutte cette solution à une dispersion froide (10 C) de 23, 0 g (0, 25 mole) de glycérol dans 50 ml de chloroforme en une période de 0, 5 heure. On évacue le gaz chlorhydrique qui se dégage. On agite la matière semi-solide produite pendant environ 0, 5 heure à la température ambiante pour expulser le gaz chlorhydrique restant.
On dissout 57, 7 g (0, 25 mole) d'ester méthy- lique d'acide gras d'huile de palmiste hydrogénée dans 100 ml de chloroforme et on l'ajoute lentement a l'acid glycérotrisulfurique précédemment obtenu. On chauffe la solution résultante à une température de 63 à 650C pendant deux heures, et l'on élimine le chloroforme pa évaporation et le récupère. On refroidit la matière visqueuse résultante dans un bain d'eau glacée et l'on y ajoute lentement 600 ml de n-butanol et 700 g de glace. On agite ce mélange pendant 0, 5 heure et l'on sépare d'une phase aqueuse inférieure la phase alcoolique supérieure qui s'est formée. On soumet la phase in- férieure à une extraction avec deux portions de 150 ml de n-butanol.
On rassemble les extraits alcooliques et on lave l'extrait total avec 200 ml d'eau.
On neutralise ensuite la solution alcoolique lavée d'acide monoglycéride-disulfurique avec une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium jusqu'a un pH de 6, 5. On chasse le solvant à l'évaporateur rotatif et il reste 123, 2 g de substance. On agite cette substance avec 600 ml d'acetone, la filtre et la sèche sous vide, ce qui donne 83 g de produit solide dont l'analyse montre qu'il contient 67, 6 % de sel détergent actif. Le
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rendement est donc de 57 %.
EXEMPLE 3 Synthèse du (monoglyceride d'huile de palme hydrogé- nee) monosulfate de sodium
On dissout 384, 5 9 (3, 3 moles) d'acide chlorosulfurique dans 100 ml de chloroforme. On ajoute len tement 92, 1 g (1 mole) de glycérol, en une période de 0, 5 heure, A la solution sous agitation d'acide chloro sulfurique dans le chloroforme, qui se trouve dans un ballon tricol de deux litres à fond rond, tout en main tenant le mélange réactionnel à une température infe- rieure à 300C au moyen d'un bain d'eau glacée. Du gaz chlorhydrique se dégage pendant la réaction et il est évacué dans de l'eau glacée en passant par un barboteur.
Ensuite, on agite le produit visqueux resultant (acide glycérotrisulfurique) pendant 0, 5 heure de plus pour éliminer tout gaz chlorhydrique restant.
On dissout partiellement 273, 6 g (1 mole) d'acide d'huile de palme hydrogénée dans 300 ml de chloroforme et llon ajoute lentement la solution-dispersion résultante à l'acide glycérotrisu1furique pre- cédemment obtenu. On ajoute un supplément de 50 ml de chloroforme et l'on chauffe le melange réactionnel au reflux pendant deux heures, après quoi on le refroidit et on le transvase dans une ampoule à décanter. Le produit réactionnel désiré contenu dans l'ampoule A decanter est l'acide (monoglyceride d'huile de palme hydro- génée) disulfurique.
On prépare une suspension de 460 g de bicarbonate de sodium, 1500 ml d'isopropanol et 600 ml d'eat et la maintient au froid, A 10 C, dans un bain d'eau glacée. On plonge une électrode à pH, connectée à un pH-mètre, dans la suspension de bicarbonate afin de pouvoir suivre le pH durant la neutralisation. On introduit lentement l'acide (monoglyceride d'huile de palme
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-1@- hydrogéné)disulfurique dans la suspension alcoolique aqueuse de bicarbonate de sodium, et fait en sorte de maintenir le pH aux environs de la neutralité, dans l'intervalle de 6, 5 7,5, bien que l'on puisse, dans certains cas, employer un intervalle de 6,0 à 7,0 ou 7, 5.
A la fin de la neutralisation de l'acide mono- glycéride-disu1furique, le produit s'épaissit, si bien
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que l'on ajoute 500 ml de n-butanol. On chauffe le me- lange à 60 pour dissoudre toute la matière organique, et llon ajoute un Supplement de 500 ml d'isopropanol.
On traite ensuite le mélange avec du charbon pour améliorer sa couleur et on le refroidit à la température ambiante à laquelle il précipite une certaine quantité desel détergent que l'on retire par filtration. On refroidit ensuite le filtrat à la température ambiante et le concentre jusqu'à obtention d'un solide, puis on le regroupe avec le produit séparé par filtration - On agite ensuite les solides regroupés dans 1500 ml d'acétone, en utilisant un agitateur mécanique, et on les filtre. On obtient ainsi une matière solide blanche que lion épuise sous vide pendant une nuit, réduit en poudre et soumet de nouveau au vide pendant une nuit. Le poids total obtenu de produit solide est de 386 g et l'on trouve par analyse que sa teneur en détergent actif est de 85, 3 %. Le rendement est de 76, 6 %.
EXEMPLE 4 Synthèse de divers monoglycéride-monosulfates
En suivant le mode opératoire de l'Exemple 1, on prépare du (monoglyceride d'huile de coprah (non hy- drogenee)) monosulfate de sodium, la seule modification dans le procédé étant l'emploi d'un poids légèrement différent d'acides gras de coprah en raison d'un léger changement du poids moleculaire (bien que la proportion molaire reste la même). Le produit obtenu est le (monoglyceride d'huile de coprah) monosulfate de sodium
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et la pureté et le rendement sont essentiellement les mêmes que ceux du produit de l'Exemple 1.
De façon similaire, on prépare du (monoglyceride d'huile de palmiste non hydrogenee) monosulfate de sodium et du (monoglyceride d'huile de palme non hydrogénée) mono- sulfate de sodium, en utilisant les mêmes poids des corps réagissant, sauf pour les acides gras dont on utilise les mêmes proportions molaires. De la même ma- nière, on prépare les monoglycéride-monosulfates de graisses animales telles que du suif, hydrogénées et non hydrogénées, et, dans certains cas, on utilise à leur place des mélanges de suif avec les diverses huiles végétales mentionnées, ainsi que d'autres.
On suit le mode opératoire de l'Exemple 2, en utilisant les esters méthyliques d'acides gras d'huile de coprah, d'huile de coprah hydrogénée, d'huile de palmiste, d'huile de palme, d'huile de palme hydrogé- nde, de suif et de suif hydrogéné, et les résultats sont similaires. Evidemment, les poids des corps réagissants sont différents, mais les nombres de moles sont égaux.
On exécute le procédé de l'Exemple 3, dans lequel est effectuée une opération de neutralisation, extraction et hydrolyse combinées, avec les divers acides gras mentionnes, des acides gras hydrogénés, des ester alkyliques inférieurs (méthylique) d'acides gras et des esters alkyliques inférieurs (méthylique) d'acides gras hydrogénés et l'on obtient les produits correspondants en des rendements et puretés satisfaisants.
Evidemment, dans les variantes des trois exemples de base donnés ci-dessus, il est parfois souhaitable d'utiliser plus ou moins de solvant ou des proportions un peu différentes des corps réagissant pour obtenir des rendements maximaux et de plus grandes
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puretés, mais on considère que de telles variantes des procédés de l'invention sont du ressort de l'homme de l'art qui est avisé des présents enseignements.
Claims (8)
- REVENDICATIONS 1. Procédé pour la fabrication d'un sel hydrosoluble d'un acide (monoglyceride gras superieur)- monosulfurique, caractérisé en ce qu'il consiste à faire réagir environ trois proportions molaires d'un agent sulfatant avec une proportion molaire de glycérol dissous dans un solvant organique à une temperature située dans l'intervalle de 10"C à 60 c, de manière que le glycérol soit totalement sulfaté en son acide tri- sulfurique, à faire réagir l'acide glycérotrisulfurique obtenu avec un acide gras supérieur ou un ester méthy- lique d'acide gras supérieur dans un tel solvant pendant trente minutes A cinq heures,à soumettre le me- lange réactionnel a une extraction par un solvant organique-aqueux qui dissout l'acide monoglycéride-disu1fu- rique produit, et A neutraliser et hydrolyser cet acide EMI19.1 monoglyceride-disulfurique par un agent neutralisant aqueux pour produire un sel hydrosoluble d'acide monoglycdride-monosulfurique.
- 2. procédé selon la revendication 1, carac- térisé en ce que l'acide (monoglyceride gras supérieur) monosulfurique est d'un type dont le fragment acyle gras supérieur compte 8 à 18 atomes de carbone et est un groupe alcanoyle ou alcénoyle ou un mélange de tels groupes, l'acide gras supérieur ou l'ester méthylique d'acide gras supérieur est un acide alcanoique ou alcénoique comptant 8 à 18 atomes de carbone ou un ester méthylique d'un tel acide, l'agent sulfatant est l'acide chlorosulfurique, le solvant qui dissout l'acide monoglycéride-disu1furique est un alcanol inférieur aqueux de 1 à 4 atomes de carbone, et l'agent neutralisant est une solution aqueuse d'un hydroxyde de métal alcalin, d'un carbonate de métal alcalin,d'un bicarbonate de métal alcalin, d'hydroxyde d'ammonium, de carbonate d'ammonium, de bicarbonate d'ammo- <Desc/Clms Page number 20> nium ou de triethanolamine, ou de plusieurs d'entre eux.
- 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'acide (monoglyceride gras soupérieur) monosulfurique est d'un type dont le fragment gras supérieur est un groupe acyle d'huile de coprah ou acyle d'huile de palmiste, le solvant organique dans lequel est dissous le glycérol est le chloroforme, la temperature du chloroforme se situe dans l'intervalle EMI20.1 de 30 à 50oC, l'acide glycérotrisulfurique est mis à réagir avec un acide gras d'huile de coprah ou d'huile de palmiste, ou avec un ester méthylique d'acide gras d'huile de coprah ou d'huile de palmiste, le solvant pour cette réaction est un supplément de chloroforme, le mélange réactionnel est soumis à l'extraction par un mélange n-butanol-eau et la neutralisation et l'hydrolyse de l'acide monoglycéride-disulfurique extrait sont effectuées par l'hydroxyde de sodium,le carbonate de sodium ou le bicarbonate de sodium ou plusieurs d'entre eux.
- 4. procédé selon la revendication 3, caractersé en ce que le fragment gras supérieur de l'acide (monoglyceride gras) monosulfurique est un groupe acyle d'huile de coprah hydrogénée, le glycérol est dissous dans environ deux fois son poids de chloroforme, la température du chloroforme est maintenue dans 11 inter- valle de 30 à 50 C pendant la sulfatation du glycérol, la réaction de l'acide glycérotrisu1furique est effectuée avec de l'acide gras d'huile de coprah hydrogénée et est conduite à une température située dans l'intervalle de 30 à 60oC, le mélange réactionnel est soumis a l'extraction par un mélange n-butanol-eau dans lequel le poids d'eau est à peu pres egal A celui du n-butanol,et la neutralisation et l'hydrolyse de l'acide monog1ycéride-disulfurique sont effectuées par une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium. <Desc/Clms Page number 21>
- 5. procédé selon la revendication 3, carac- térisé en ce que le fragment gras supérieur de l'acide (monoglyceride gras) monosulfurique est un groupe acyle d'huile de palmiste hydrogénée, le glycérol est dissous dans environ deux fois son poids de chloroforme, la température du chloroforme est maintenue dans l'intervalle de 30 A 50 C pendant la sulfatation du glycerol, la réaction de l'acide glycérotrisulfurique est effectuée avec de. l'acide gras d'huile de palmiste hydrogénée et est conduite à une température située dans l'intervalle de 30 à 60oc, le mélange réactionnel est.soumis à l'extraction par un mélange n-butanol-eau dans EMI21.1 lequel le poids d'eau est à peu pres égal à celui du n-butanol, et la neutralisation et l'hydrolyse de l'acide monoglycéride-disulfurique sont effectuées par une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium.
- 6. Procédé selon la revendication 1/crac- tersé en ce que l'extraction, la neutralisation et l'hydrolyse sont effectuées simultanément en utilisant une suspension de bicarbonate de sodium, comme agent neutralisant, dans un milieu d'alcool inférieur aqueux qui est maintenu à une température située dans l'intervalle de 10 à 600C et qui est agité énergiquement tan- EMI21.2 dis que son pH est maintenu dans l'intervalle de 6, 0 h 7,0, le sel minéral insoluble est liminé par filtration après l'extraction, la neutralisation et l'hydrolyse, et l'eau, 1'alcano1 inférieur et le solvant or- ganique sont éliminés par évaporation, ce qui aboutit à la production de (monoglyceride superieur) monosulfate de sodium en un rendement élevé avec une teneur en détergent actif de plus de 60 %.
- 7. procédé selon la revendication 3, caractersé en ce que le fragment gras supérieur de l'acide (monoglyceride gras) monosulfurique est un groupe acyle d'huile de coprah hydrogénée, le glycérol est dissous <Desc/Clms Page number 22> dans deux fois son poids de chloroforme, 1a température du chloroforme est maintenue dans l'intervalle de 20 à 400C pendant la sulfatation du glycerol, la réaction de l'acide glycérotrisulfurique obtenu est effectuée avec de l'acide gras d'huile de coprah hydrogénée et est conduite à une température située dans l'intervalle de 30 à 60oC, l'extraction, la neutralisation et l'hydrolyse sont effectuées simultanément en utilisant une suspension de bicarbonate de sodium, comme agent neutralisant,dans un milieu d'alcool inférieur aqueux qui est maintenu à une température située dans l'intervalle de 10 h 600C et qui est agité énergiquement tandis que son pH est maintenu dans l'intervalle de 6, 0 à 7, 0, le sel mineral insoluble est éliminé par filtration après l'extraction, la neutralisation et l'hydrolyse, et l'eau, l'alcanol inferieur et le chloroforme sont éliminés par évaporation, ce qui aboutit à la production de (monoglyceride d'acyle d'huile de EMI22.1 coprah hydrogenee) monosulfate de sodium en un rendement elevd et avec une teneur en ingredient actif de plus de 90 %.
- 8. Procédé selon la revendication 3, carac- térisé en ce que le fragment gras supérieur de l'acide (monoglyceride gras) monosulfurique est un groupe acyle d'huile de palmiste hydrogénée, le glycérol est dissous dans deux fois son poids de chloroforme, la tem- pérature du chloroforme est maintenue dans l'intervalle de 20 à 40 C pendant la sulfatation du glycérol, la réaction de l'acide glycérotrisulfurique obtenu est effectuée avec l'acide gras d'huile de palmiste hydrogénée et est conduite à une température située dans l'intervalle de 30 à 60 C, l'extraction, la neutralisation et l'hydrolyse sont effectuées simultanément en utilisant une suspension de bicarbonate de sodium, comme agent neutralisant, dans un.milieu d'alcool in- <Desc/Clms Page number 23> férieur aqueux qui est maintenu à une température située dans l'intervalle de 10 à 600C et qui est agité énergiquement tandis que son pH est maintenu dans l'intervalle de 6, 0 7, 0, le sel minéral insoluble est éliminé par filtration après l'extraction, la neutralisation et l'hydrolyse, et l'eau, l'alcanol inferieur et le chloroforme sont éliminés par évaporation, ce qui aboutit à la production de (monoglyceride d'acyle d'huile de palmiste hydrogenee) monosulfate de sodium en un rendement élevé et avec une teneur en détergent actif de plus de 65 %.
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