DE2105030B2 - Verfahren zur Herstellung von Amidoalkansulfonsäuren - Google Patents

Description

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Amidoalkansulfonsäuren eignen sich bekanntlich als Kalkseifen-Dispergiermittel (vgl. z. B. die US-PS 35 549). Acrylamido- und Methacrylamidoalkansuifonsäuren und deren Homologe können ferner zu wertvollen Homo- und Copolymeren verarbeitet b5 werden, wie z. B. in den US-PS 29 83 712 und 33 32 904 sowie in der FR-PS 15 36 863 beschrieben ist. Die Acrylamidoalkansulfonsäiiren eignen sich insbesondere zur Erhöhung der Affinitat von Acrylnitrilpolymeren für basische Farbstoffe.

In der US-PS 32 35 549 ist ein zweistufiges Verfahren zur Herstellung von Amidoalkansulfonsäuren beschrieben, bei welchem die erste Stufe in der Umsetzung eines Olefins mit Schwefeltrioxid und einem Nitril zu einem 2-Dioxy-l,2,5-oxathiazin, d.h. einem »inneren Anhydrid«, besteht. Gemäß vorgenannter US-PS wird Schwefeltrioxid als obligatorische Reaktionskomponente eingesetzt. Diese Verbindung wird jedoch im allgemeinen in Form einer Lösung in einem chlorierten Kohlenwasserstoff, Schwefeldioxid oder Schwefelsäure oder in einem Überschuß des Nitrils oder Olefins oder in Form eines Komplexes mit z. B. Pyridin, Dioxan, Thioxan oder einem Phosphorsäurealkylester verwendet. In der zweiten Stufe des vorgenannten Verfahrens wird das innere Anhydrid durch Zugabe von mindestens 1 Mol Wasser pro Mol Anhydrid in die gewünschte Amidoalkansulfonsäure umgewandelt.

Da eine der obligatorischen Reaktionskomponenten, d. h. Acrylnitril, in Gegenwart von Schwefeltrioxid zur Polymerisation neigt, und die erhaltenen Ausbeuten Schwankungen unterworfen sind, kann dieses Verfahren auch nicht reproduzierbar zur Herstellung von Acrylamidoalkansulfonsäuren angewendet werden.

In der DT-AS 12 56 650 ist ein Verfahren zur Herstellung von N-acylierten 2-Amino-alkan-sulfonsäuren-(I) bzw. von 2-Amino-alkan-sulfonsäuren-(I) beschrieben. Nach diesem Verfahren wird eine Verbindung mit mindestens einer olefinischen Doppelbindung mit einem Nitril und Chlorsulfonsäure bei einer Temperatur von —100 bis +15O⁰C und einem Druck von 1 bis 300 at, gegebenenfalls in Anwesenheit eines indifferenten Lösungsmittels, umgesetzt. Anschließend wird das Reaktionsprodukt in üblicher Weise mit Wasser hydrolysiert und gewünschtenfalls die erhaltene N-Acyl-2-amino-alkan-sulfonsäure-(I) durch Erhitzen ihrer wäßrigen Lösung, gegebenenfalls unter Zusatz von Mineralsäure, in an sich bekannter Weise in die entsprechende 2-Amino-alkan-sulfonsäure-(I) überführt. Auch dieses, wie die in den zwei vorgenannten Patentschriften beschriebenen Verfahren, ist ein zweistufiges Verfahren, und es erfordert eine Hydrolyse des Umsetzungsproduktes.

Demgegenüber ist beim erfindungsgemäßen Verfahren kein Hydrolyseschritt nötig, da das Produkt unmittelbar aus dem Reaktionsgemisch ausfällt. Unter diesem Gesichtspunkt kann auch dieses Verfahren, wie die vorstehend genannten, als zeitraubend bezeichnet werden, da die Durchführung einer weiteren Stufe naturgemäß einen erhöhten Zeitaufwand erfordert. Noch schwerwiegender ist der damit verbundene erhöhte Arbeitsaufwand. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die erfindungsgemäß verwendete rauchende Schwefelsäure wesentlich billiger ist als die gemäß der DT-AS 12 56 650 eingesetzte Chlorsulfonsäure.

Gemäß den US-PS 29 83 712 und 33 32 904 werden Acrylamidoalkansulfonsäuren durch Umsetzung einer Aminoalkansulfonsäure mit Acrylsäurechlorid hergestellt. Bei diesem Verfahren, welches das gewünschte Produkt nur mit niedrigen Ausbeuten liefert, müssen somit schwer beschaffbare Ausgangsmaterialien eingesetzt werden.

Nach der US-PS 33 64 254 wird eine »Ritter-Reaktion« zwischen einem mindestens 10 Kohlenstoffatome aufweisenden Olefin, einem ungesättigten Nitril und »konzentrierter Schwefelsäure« durchgeführt. Das dabei in der ersten Reaktionsstufe erhaltene Amid wird

gereinigt und dann sulfoniert. Auch diese Arbeitsweise bietet verfahrenstechnische Schwierigkeiten.

In der Zeitschrift »Bull. Sie. Chim. France« (1966), Seite 1376 ist ferner ein Verfahren beschrieben, gemäß welchem verschiedene Nitrile und Olefine in Gegenwart von Schwefelsäure und Essigsäure der »Ritter-Reaktion« unterworfen werden. Bei diesem Verfahren werden die herkömmlichen Zwischen- und Endprodukte einer »Ritter-Reaktion« erhalten. Zur Umwandlung in die entsprechenden Amidoalkansulfonsäuren müßte noch eine Sulfonierung durchgeführt werden.

Aus der US-PS 33 17 589 sind verzweigte Alkalimetall-sulfo-N-alkyl-propionamide bekannt, die nach einer »Ritter-Reaktion« aus einem mindestens 10 Kohlenstoffatome aufweisenden geradkettigen Olefin und einem ungesättigten Nitril in Gegenwart konzentrierter Schwefelsäure hergestellt werden. Nach anschließender Hydrolyse erhält man ein Isomerengemisch des N-Alkylpropionamids, das sodann mit einem Alkalimetallsulfit oder -bisulfit sulfoniert wird, wobei die Sulfonsäuregruppe an das ^-Kohlenstoffatom des Alkalimetall-sulfo-N-alkylpropionamids gebunden wird. Auch dieses Verfa.hren verläuft nicht einstufig und erfordert eine Hydrolyse des Zwischenprodukts.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neues Verfahren zur Herstellung von Amidoalkansulfonsäuren durch Umsetzung eines Nitrils, eines Olefins und konzentrierter Schwefelsäure zur Verfügung zu stellen, welches einfach und unter Anwendung einer möglichst geringen Zahl von Stufen durchführbar ist und die gewünschten Produkte mit guter Ausbeute und in einer im wesentlichen reinen Form liefert. Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst.

Die Erfindung betrifft somit den in den Ansprüchen gekennzeichneten Gegenstand.

Das Verfahren der Erfindung ist nicht auf eine spezielle Struktur der erhaltenen Amidoalkansulfonsäuren festgelegt. Im allgemeinen ist die Sulfonsäuregruppe von der Amidogruppe jedoch durch 2 C-Atome getrennt.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Amidoalkansulfonsäuren weisen gewöhnlich die allgemeine Formel I auf

O R² R⁴

R¹ — C — NHC — C — SO₃H

(I) 2-Acetamidopropansulfonsäure

CH3 — CONHCHCH2SO3H

CH₃

2-Acetamido-2-methylpropansulfonsäure CH₃

CH3 — CONHC — CH2SO3H

CH₃

2-Benzamido-2-methylpropansulfonsäure CH₃

C₆H₅-CONHC-CH₁SO₃H

CH₃

2-Dekanamido-2-methylpropansiiJfonsäure CH,

CF₃(CH₂J₈ — CONHC — CH₂SO₃H

CH₃

2-Acetamido-2-cyclopentyläthansulfonsäure CH₃-CONHCHCH₂So₃H

2-Acetamido-2-methyl-2-phenyläthansulfonsäure

CH₃

CH₃-CONHC-Ch₂SO₃H QH₅

2-Acetamido-2-methyl-2-(p-carbomethoxyphenyl)-äthansulfonsäure

CH₃
CH₃-CONHC-Ch₂SO₃H

in der R¹ den Kohlenwasserstoffrest des eingesetzten Nitrils (A) bedeutet und die Rest R² bis R⁵ gleich oder verschieden sind und Wasserstoffatome oder gegebenenfalls substituierte Kohlenwasserstoffreste darstellen. Unter »Kohlenwasserstoffresten« sind dabei aliphatische, cycloaliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffreste einschließlich der aliphatisch- oder cycloaliphatisch-substituierten aromatischen und aromatischsubstituierten aliphatischen oder cycloaliphatische::! Reste zu verstehen. Die Tatsache, daß ungesättigte oder aromatische Substituenten bei den Reaktionsbedingungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sulfoniert werden können, beeinträchtigt die Durchführung des Verfahrens nicht. Die Herstellung von Amidoalkansulfonsäuren aus Olefinen und/oder Nitrilen, welche Aryl-, Alkenyl- oder Alkinylreste aufweisen, liegt somit im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Spezielle Beispiele für erfindungsgemäß hergestellte Amidoalkansulfonsäuren sind

COOCH₃

N,N'-Bis-[2-(2-methyl-1 -sulfopropyl)]-hexandiamid

CH₁

CH₃ HO₃S-CH₂C-NHCO-(CH₂J₄-CONHC-Ch₂SO₃H

CH₃

CH₃

2-Acrylamidoprop.ansulfonsäure

CH₂ = CH-CONHCHCh₂SO₃H

CH₃

2-Acrylamido-2-methylpropansuIfonsäure CH₃

CH, = CH — CONHC — CH₂SO₃H

CH₃

2-Methacrylamido-2-methylpropansulfonsäure CH₃

CH₂ = C — CONHC — CH₂SO₃H

CH₃ CH₃

2-Acrylamidobutansulfonsäure CH, = CH — CONHCHCh₂SO₃H

i CH₂CH₃

B-Acrylamidobutan^-sulfonsäure CH₂ == CH — CONHCHCHSOjH

CH₂ = CH — CONHC — C — SO₃H

CH₃ CH₃

2-Acrylamido-2,4,4-trimethylpentansulfonsäure CH₃

CH₂ = CH — CONHC — CH₂SO₃H

CH₂C(CH₃J₃ 2-Acrylamidocyclohexansulfonsäure

CH₂ = CH-CONH

SO₃H

Kl

15

20

CH₃ CH₃

3-Acry]amido-2,3-dimelhylbutan-2-sulfonsäure

CH₃

CH₃

30

35

45

2-Acrylamido-2-phenyläthansulfonsaure CH₂ = CH-CONHCHCh₂SO₃H

C₆H₅

2-Acrylamido-2-phenylpropansulfonsäure CH₃

CH₂ = CH — CONHC — CH₂SO₃H QH₅

2-Acrylamido-2-tolyläthansulfonsäure CH₂ == CH — CONHCHCH₂So₃H

QH₄CH₃

50

55

Als Reaktionskomponente A) wird im Verfahren der Erfindung ein Carbonsäuremono- oder -dinitril eingesetzt, bei dem also die Nitrilgruppe an einen Kohlenwasserstoffrest gebunden ist. Spezielle Beispiele für Kohlenwasserstoffreste, welche· am Aufbau der erfindungsgemäß einsetzbaren Nitrile beteiligt sein können, sind die Methyl, Äthyl-, Propyl-, Butyl-, Hcxyl-, Ortyl-, Decyl-, Vinyl-, Allyl-, Äthinyl-, Propargyl-, Phenyl-, Tolyl-, XyIyI-, Benzyl-, Cyclohexyl-, Cyclopentyl-, Methylcyclopentyl-, Cyclopentadienyl-, Vinylphenyl-, Isopropenylphenyl-, Cinnamyl-, Naphthyl-, Diäthylphenyl-, Dodecylphenyl-, 2-(j3-Naphthyl)-propyl- und p-Methylbenzylgruppe. Wenn einer der vorgenannten Reste in mehreren isomeren Formen auftritt wie die Butylgruppe, sind alle diese Formen inbegriffen. Auch zahlreiche der in herkömmlicher Weise ableitbaren Derivate der vorgenannten Reste sind geeignet.

Erfindungsgemäß werden als Reaktionskomponente A) Ci_7-Alkyl- oder Alkenylmononitrile, wie Acetonitril, Acrylnitril oder Methacrylnitril bevorzugt Acrylnitril und Methacrylnitril werden besonders bevorzugt

Die erfindungsgemäß eingesetzte Reaktionskomponente B) kann ein arylsubstituiertes Olefin sein, wie Styrol oder ce-Methylstyrol. Im allgemeinen werden jedoch aliphatische Olefine im Verfahren der Erfindung eingesetzt. Erfindungsgemäß bevorzugt werden Propen und die Butene, insbesondere Isobuten. Die Begrenzung auf Olefine mit weniger als 10 C-Atomen beruht auf praktischen Gründen. Obwohl in einigen Fällen aus einem Olefin mit einer höheren Kohlenstoffatomanzahl nach dem Verfahren der Erfindung eine Amidoalkansulfonsäure hergestellt werden kann, wird dabei nur eine niedrige Ausbeute an einem stark, durch z. B. ein vom eingesetzten Olefin abgeleitetes Iminosäuresulfat, verunreinigten Produkt erhalten. Aus diesem Grunde sind Cio+-Olefine erfindungsgemäß nicht geeignet.

Substituierte Olefine werden im Hinblick auf das Verfahren der Erfindung als den entsprechenden unsubstituierten Olefinen völlig gleichwertig angesehen. Unter »substituierten« Olefinen sind entsprechende Verbindungen zu verstehen, deren Substituenten die Eigenschaften und Reaktivität der Stammverbindungen nur unwesentlich ändern. Beispiele für geeignete Substituenten sind Halogenatome, wie Fluor-, Chlor-, Brom- oder Jodatome, Hydroxyl-, Carboxyl-, Aminoacryl-(Carbamoyl-), Amino-, Nitro-, Cyan-, Thioäther-, Sulfoxy-, Sulfon- und Sulfonsäuregruppen (bzw. deren Derivate) sowie Ätherreste, insbesondere niedere Alkoxyreste, und Esterreste, insbesondere niedere Carbalkoxyreste.

Im allgemeinen enthalten die erfindungsgemäß eingesetzten Olefine (B) pro Molekül höchstens etwa drei der vorgenannten Substituenten.

Die erfindungsgemäß als Reaktionskomponente C) eingesetzte Schwefelsäure muß die vorgenannte Mindestkonzentration von 98% in irgendeiner Stufe der Berührung zwischen den drei Komponenten aufweisen. Erfindungsgemäß bevorzugt wird Schwefelsäure mit einer Konzentration von mindestens 100%, vorzugsweise rauchende Schwefelsäure mit einem Schwefeltrioxidgehalt von 2 bis 30%. Prozentwerte für die Schwefelsäure von unterhalb 100 beziehen sich hier auf den Schwefelsäureanteil im H₂SO₄-Wasser-System. Bei einer Konzentration oberhalb 100% entspricht der über 100 liegende Prozentanteil Schwefeltrioxid. Das heißt »107prozentige rauchende Schwefelsäure« bzw. »107prozentige Schwefelsäure« stellt ein Gemisch aus 93% Schwefelsäure und 7% freiem Schwefeltrioxid dar. Eine solche Schwefelsäure wird auch als »7prozentiges Oleum« bezeichnet.

Bei der Berechnung der Schwefelsäurekonzentration muß die in den anderen Reaktionskomponenten

enthaltene Wassermenge berücksichtigt werden. Ein im Handel erhältliches Nitril (z. B. Acrylnitril), welches eine bestimmte Menge Wasser enthält, wird z. B. häufig als Reaktionskomponente A) eingesetzt. Diese Wassermenge muß somit in die Berechnung der Schwefelsäurekonzentration einbezogen werden, da sie natürlich die Konzentration des Oleums an freiem Schwefeltrioxid erniedrigt oder die Schwefelsäure verdünnt.

Die vorgenannten drei Reaktionskomponenten (A, B und C) müssen im Verfahren der Erfindung irgendwann in dieser Form miteinander in Berührung gebracht werden. Zur Erfüllung dieser Anforderung genügt es völlig, eine weniger als etwa 90prozentige Schwefelsäure einzusetzen und die benötigte konzentriertere Säure in situ herzustellen, indem man der verdünnteren Säure Wasser entzieht. Zu diesem Zweck können im Reaktionsgemisch als Dehydratisierungsmittel z. B. Calciumsulfat, Magnesiumsulfat, Natriumsulfat, Kieselgel, Aluminiumchlorid, Bortrifluorid bzw. dessen Koordinationsverbindungen mit z. B. Äthern, sowie Phosphorpentoxid oder Chlorsulfonsäure zugesetzt werden. Die eingesetzte Dehydratisierungsmittelmenge soll natürlich zur Abtrennung einer solchen Wassermenge ausreichen, daß die effektive Schwefelsäurekonzentration auf mindestens 98% erhöht wird. Ein zweites Verfahren zur Dehydratisierung von verdünnter Schwefelsäure besteht in der Verwendung eines Überschusses der Reaktionskomponente A) oder der Reaktionskomponenten A) und B) im Verfahren der Erfindung. Wenn das Nitril (A) im Überschuß eingesetzt wird, wird dem System Wasser entzogen, mit welchem das überschüssige Nitril zum entsprechenden Amid reagiert. Wenn sowohl das Nitril (A) als auch das Olefin (B) im Überschuß eingesetzt werden, findet eine »Ritter-Reaktion« statt und das dabei gebildete Zwischenprodukt, d. h. das Iminosäuresulfat, wird mit Wasser zum entsprechenden substituierten Acrylsäureamid weiter umgesetzt, wobei gleichzeitig Schwefelsäure zurückgebildet wird. Sofern die Ausgangs-Schwefelsäurekonzentration etwa 70% nicht unterschreitet, wird immer noch eine befriedigend hohe Ausbeute an der Amidoalkansulfonsäure erzielt, obwohl diese natürlich niedriger ist.

Ein drittes Verfahren zur Dehydratisierung der verdünnteren Schwefelsäure besteht darin, in diese direkt Schwefeltrioxid einzutragen. Die Schwefeltrioxidzugabe kann dadurch erzielt werden, daß man lediglich Schwefeltrioxid in das die verdünntere Schwefelsäure enthaltende Reaktionsgemisch einleitet. Vorzugsweise wird das Schwefeltrioxid jedoch von Beginn an vorgegeben, indem man einfach eine konzentriertere Schwefelsäure einsetzt. Die höchsten Ausbeuten an Acrylamidoalkansulfonsäuren, insbesondere 2-Acrylamidopropansulfonsäure oder 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure, werden erfindungsgemäß erzielt, wenn als Reaktionskomponente C) erfindungsgemäß bei diskontinuierlicher Durchführung 102- bis 130prozentige rauchende Schwefelsäure (2- bis 30prozentiges Oleum), vorzugsweise etwa 102- bis HOprozentige rauchende Schwefelsäure, und bei kontinuierlicher Durchführung etwa 108- bis 125prozentige rauchende Schwefelsäure verwendet wird. Bei Anwendung einer höheren Schwefeltrioxidkonzentration als der vorgenannten weist das Produkt eine Verfärbungstendenz auf.

Die im Verfahren der Erfindung eingesetzten relativen Anteile der Reaktionskomponente A) zu den anderen Reaktionskomponenten sind unkritisch. Pro Äauivalent der Reaktionskomponente B) wird erfindungsgemäß vorzugsweise mindestens 1 Äquivajent der Reaktionskomponente A) eingesetzt. Unter »Äquivalent« ist hier herkömmlich das in Gramm ausgedrückte und durch die Zahl der funktionellen Gruppen dividierte

Molekulargewicht zu verstehen. Ein Äquivalent eines Monoolefins oder Mononitrile entspricht somit einem Mol dieser Verbindungen, während 2 Äquivalente eines Diolefins oder Dinitrils einem Mol dieser Verbindungen entsprechen. Bei Vorhandensein unvermeidlicher Verunreinigungen ist es zweckmäßig, das Nitril (A) in hohem Überschuß (z. B. in 5- oder lOfachem molarem Überschuß) einzusetzen, wobei die überschüssige Menge als Reaktions-Lösungsmittel dient. Im Verfahren der Erfindung können jedoch auch inerte Verdünnungs-

mittel, wie chlorierte Kohlenwasserstoffe oder Äther, eingesetzt werden. Die Umsetzungsprodukte müssen dabei in den Verdünnungsmitteln unlöslich sein, damit sie ausfallen können. Spezielle Beispiele für erfindungsgemäß geeignete Verdünnungsmittel sind 1,2-Dichloräthan, Tetrachlorkohlenstoff, Äthylenglykoldimethyläther und Diäthylenglykoldimethyläther. Die erfindungsgemäß eingesetzten Verdünnungsmittel müssen inert sein, so daß sie lediglich zur Förderung des Kontakts der Reaktionskomponenten dienen und dem Reaktionsgemisch eine geeignete Viskosität verleihen. Es wird angenommen, daß einige Verdünnungsmittel die Bildung anderer Produkte fördern. Die Umsetzung von Acrylnitril mit Isobuten führt z. B. in bestimmten Reaktionsmedien zum »Ritter-Reaktions-Zwischenprodukt«. Solche Verdünnungsmittel sind daher erfindungsgemäß ungeeignet.

Im Verfahren der Erfindung werden die drei Reaktionskomponenten, wie erwähnt, im allgemeinen lediglich einfach miteinander in Berührung gebracht.

Gemäß einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform, bei welcher die Amidoalkansulfonsäure mit höchster Ausbeute und Reinheit gewonnen wird, vermischt man die Reaktionskomponente A) mit der Reaktionskomponente C) vor Zugabe oder gleichzeitig unter Zugabe der Reaktionskomponente B). Es wird somit verhindert, daß die Reaktionskomponente B) mit der Reaktionskomponente C) als solcher in Berührung kommt. Zu diesem Zweck können auch alle drei Reaktionskomponenten gleichzeitig eingetragen werden, oder man kann die Reaktionskomponenten A) und C) vormischen und die Reaktionskomponente B) anschließend zusetzen. Abhängig vom Wirkungsgrad der zur Durchführung der zur Umsetzung verwendeten Vorrichtung kann das Vermischen der Reaktionskomponente A) mit der Reaktionskomponente C) während einer Zeitspanne von 1 Sekunde bis 1 Minute erfolgen, sofern die Einhaltung einer solchen Vermischungszeitspanne überhaupt erforderlich ist. In bestimmten Fällen kann die Vermischung jedoch auch während einer längeren Zeitspanne durchgeführt werden.

Obwohl nicht unbedingt erforderlich, ist es in der Regel zweckmäßig, die Reaktion gemäß dem Verfahren der Erfindung in einer Inertgas-, wie Stickstoff-, Heliumoder Argonatmosphäre, durchzuführen.

Im Verfahren der Erfindung wird im allgemeinen bei Temperaturen von —80 bis etwa 75° C gearbeitet. Es wurde jedoch festgestellt, daß das Auftreten einer unerwünschten Färbung des Umsetzungsprodukts unterdrückt wird, wenn die Temperatur des Gemisches aus den Reaktionskomponenten A) und C) vor der Zugabe der Reaktionskomponente B) bei Temperaturen unterhalb O⁰C, vorzugsweise von etwa -10 bis etwa - 15⁰C, gehalten wird. Wenn als Reaktionskomponente B) ein

Olefin mit sehr hoher Flüchtigkeit verwendet wird, beispielsweise Propylen, soll die Temperatur während der Dauer der gesamten Zugabe innerhalb des vorgenannten Bereichs gehalten werden. Dasselbe gilt häufig im Falle von Olefinen mit einer geringeren Flüchtigkeit, wie Styrol, substituierten Styrolen oder Diisobuten. Wenn als Reaktionskomponente B) jedoch ein niederes aliphatisches Olefin mit einer geringeren Flüchtigkeit als Propylen, insbesondere Isobuten verwendet wird, werden maximale Ausbeuten erzielt, wenn ι ο der Großteil des Olefins (mindestens etwa 80 Gewichtsprozent) einem bei Temperaturen von etwa 30 bis 60° C gehaltenen Gemisch aus den Reaktionskomponenten A) und C) zugesetzt wird. Nach beendeter Olefinzugabe kann man das Reaktionsgemisch während der gewünschten Zeitspanne bei Raumtemperatur bis etwa 75° C rühren.

Die Reaktionskomponente B) kann während einer Zeitspanne von 5 Minuten bis 1 Stunde oder länger zugesetzt werden. Dabei ist es nur wichtig, daß die bei dieser Zugabe exotherm ablaufende Reaktion unter Kontrolle gehalten wird. Da die Reaktionstemperatur im allgemeinen unterhalb etwa 75° C liegen soll und da es äußerst zweckmäßig ist, das Gemisch aus den Reaktionskomponenten A) und C) während der Zugabe der Reaktionskomponente B) bei Temperaturen von mindestens etwa 30° C zu halten, kann die Einstellung der Reaktionstemperatur am besten zumindest teilweise durch Regelung der Geschwindigkeit der Zugabe der Reaktionskomponente B) durchgeführt werden.

Die im Verfahren der Erfindung eingesetzten relativen Anteile der Reaktionskomponenten B) bzw. C) sind unkritisch, wie aus der Tatsache erkennbar ist, daß für die in situ-Herstellung der Reaktionskomponente C) durch Dehydratisierung von verdünnter Schwefelsäure ein Überschuß der Reaktionskomponenten A) und B) eingesetzt werden kann. Es wurde jedoch festgestellt, daß die höchsten Ausbeuten, insbesondere an Acrylamidoalkansulfonsäuren, bei Anwendung von etwa 1,05 bis 1,4 Grammatom, vorzugsweise höchstens 1,1 Gramm- ίο atom, an gebundenem Schwefel in der Reaktionskomponente C) pro Äquivalent der Reaktionskomponente B) erzielt werden.

Nach der Einführung aller Reaktionskomponenten wird die Umsetzung, vorzugsweise unter Rühren des Reaktionsgemisches, bis zur Ausfällung von mindestens 20 Prozent der Theorie an herzustellender Amidoalkansulfonsäure durchgeführt. Diese Ausfällung ist ein wichtiges Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens und unterscheidet dieses von den bekannten Verfahren, so wie dem in der USA.-Patentschrift 32 35 549 beschriebenen Verfahren, gemäß welchem als Sulfonierungsmittel Schwefeltrioxid verwendet und ein heterocyclisches Zwischenprodukt erhalten wird, welches nicht ausfällt und aus welchem die Amidoalkansulfonsäure durch Zugabe mindestens der äquimolaren Wassermenge in Freiheit gesetzt werden muß.

Die zur Ausfällung benötigte Zeitspanne ist im Verfahren der Erfindung im allgemeinen ziemlich kurz und beträgt häufig 5 bis 15 Minuten. In bestimmten *>o Fällen, insbesondere wenn das Olefin (B) mehr als etwa 5 C-Atome aufweist, können längere Zeitspannen erforderlich sein, beispielsweise von 2 bis 4 Stunden.

Die ausgefällte Amidoalkansulfonsäure wird fast immer mit einer Ausbeute von mindestens 20% der f>5 Theorie isoliert. Wenn die Reaktionskomponente C) aus einer verdünnteren Schwefelsäure durch Dchydratisierune mit Hilfe eines im Überschuß vorhandenen Gemisches aus den Reaktionskomponenten A) bzw. B) erhalten wurde, kann das ausgefällte Produkt eine bestimmte Menge des Sulfats des entsprechenden »Ritter-Reaktionsprodukts« enthalten. In diesem Falle kann man das Sulfat durch einfaches Waschen des ausgefällten Produkts mit Essigsäure abtrennen, wobei das Sulfat in Lösung geht und die gewünschte Amidoalkansulfonsäure als unlöslicher Rückstand übrigbleibt.

Wenn als Reaktionskomponente A) Acrylnitril und als Reaktionskomponente B) Propylen oder Isobuten verwendet werden, beträgt die Ausbeute an Acrylamidoalkansulfonsäure im allgemeinen mindestens 60%. Wenn als Reaktionskomponente B) Isobuten verwendet wird und wenn die vorstehend bevorzugten Reaktionsbedingungen (mindestens 98prozentige Schwefelsäure, überschüssiges Acrylnitril als Lösungsmittel, gleichzeitige Zugabe aller drei Reaktionskomponenten oder Isobuten zuletzt zugegeben, Großteil des Isobutens bei Temperaturen von 30 bis 60° C zugegeben, Verhältnis Grammatom gebunener Schwefel/Äquivalente Isobuten= 1,05 : 1 bis 1,4 :1) angewendet werden, beträgt die Ausbeute im allgemeinen mehr als 80% und häufig mindestens 90%. Bei Anwendung der vorgenannten Bedingungen besteht das ausgefällte Produkt ferner aus einer von merklichen Mengen von Nebenprodukten und Verunreinigungen freien Acrylamidoalkansulfonsäure, so daß sich eine Reinigung im allgemeinen erübrigt.

Obwohl eine Hydrolyse des Reaktionsgemisches im Verfahren der Erfindung, wie erwähnt, weder notwendig noch zweckmäßig ist, wurde festgestellt, daß eine Verfärbung des Produkts häufig vermieden wird, wenn dem Gemisch vor der Produktisolierung eine geringe Wassermenge zugesetzt wird. Dies gilt insbesondere dann, wenn als Reaktionskomponente C) Oleum verwendet wird, speziell, wenn die Umsetzung in der nachstehend beschriebenen Weise kontinuierlich durchgeführt wird. Zweckmäßig werden pro Äquivalent der isolierten Amidoalkansulfonsäure etwa 0,25 Mol Wasser zugesetzt. Die zugegebene Wassermenge soll in jedem Fall nicht zur Hydrolyse eines hypothetischen Zwischenproduktes ausreichen.

Die Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

205,25 Teile (5 Äquivalente) Acetonitril werden bei -40° C in einer Stickstoffatmosphäre mit 99,2 Teilen 13,5prozentigem Oleum (enthaltend 1,04 Grammatom Schwefel) versetzt. Anschließend werden während 38 Minuten 53 Teile (0,945 Äquivalent) Isobuten unter die Flüssigkeitsoberfläche eingeführt. Dabei findet eine exotherme Reaktion statt, wobei die Temperatur durch Kühlen unterhalb 50° C gehalten wird. Anschließend wird das Reaktionsgemisch 1 Stunde gerührt, und es wird 0,9 Teil (0,051 Mol) Wasser unter Rühren zugesetzt. Dabei fallen 167,8 Teile (Ausbeute = 91% der Theorie) der gewünschten 2-Acetamido-2-methylpropansulfonsäure aus, die abfiltriert und mit Acetonitril gewaschen werden. Die Säure besitzt eine Neutralisationszahl von 187 (Theorie= 195).

Beispiel 2

Es werden 98,45 Teile 13prozentiges Oleum (Schwefelgehalt= 1,034 Grammatom) in einer Stickstoffatmosphäre in 309 Teile (3 Äquivalente) Benzonitrile eingetropft, wobei die Temperatur unterhalb ~10°C gehalten wird. Das erhaltene Gemisch wird auf —30⁰C abgekühlt und anschließend während 1 Stunde mit 67

Teilen (1,2 Äquivalent) Isobuten versetzt. Die Temperatur steigt dabei wegen der exotherm ablaufenden Reaktion an. Danch wird die Temperatur durch Kühlung bei einem Maximalwert von 50°C gehalten, und das Gemisch wird mehrere Stunden gerührt. Schließlich werden 162,7 Teile (Ausbeute = 61,4% der Theorie) der gewünschten 2-Benzamido-2-methylpropansulfonsäure abfiltriert und gewaschen. Die Säure besitzt eine Neutralisationszahl von 246 (theoretischer Wert = 256).

Beispiel 3

Eine Lösung von 229,5 g (1,5 Äquivalent) Caprinsäurenitril in 350 ml 1,2-Dichloräthan wird bei einer Temperatur unterhalb —35° C mit 97,7 g 30prozentigem Oleum (Schwefelgehalt = 1,063 Grammatom) versetzt. Dem erhaltenen Gemisch werden dann während 50 Minuten 57 g (1,018 Äquivalent) Isobuten zugesetzt Man läßt die Temperatur auf 55° C ansteigen und hält sie während der Isobutenzugabe beim vorgenannten Wert. Das Reaktionsgemisch wird bis zur vollständigen Produktausfällung gerührt, und die gewünschte 2-Dekanamido-2-methylpropansulfonsäure (62,7 Teile; Ausbeute = 20,4% der Theorie) wird danach abfiltriert, mit Methylendichlorid gewaschen und getrocknet. Die Säure besitzt eine Neutralisationszahl von 301 (theoretischer Wert = 307).

Beispiel 4

Eine Lösung von 54,2 g (1 Äquivalent) Adipinsäuredinitril in 300 ml 1,2-Dichloräthan wird unter Rühren auf -40⁰C abgekühlt, und danach werden 97,6 g 20prozentiges Oleum (Schwefelgehalt= 1,041 Grammatom) zugetropft. Anschließend wird Isobuten unter fortgesetztem Rühren in das Reaktionsgemisch eingeleitet, wobei eine exotherme Reaktion stattfindet. Das Reaktionsgemisch wird dabei zur Beibehaltung von Temperaturen von 50 bis 55° C gekühlt. Es werden 0,9 Äquivalent Isobuten eingeleitet, und das Reaktionsgemisch wird dann einige Minuten gerührt und auf Raumtemperatur abgekühlt, wobei sich ein dickflüssiger Sirup absetzt. Diesen Sirup trennt man ab und entfernt das 1,2-Dichloräthan bei vermindertem Druck. Dabei erhält man 56,9 g (Ausbeute = 27,3% der Theorie) des gewünschten N,N'-Bis-[-(2-methyl-1 -sulfopropyl)]-hexandiamids. Die Verbindung weist eine Neutralisationszahl von 226 auf (theoretischer Wert = 208). Die aus Methanol umkristallisierte Analysenprobe hat einen Fp. von 198 bis 200° C.

Beispiel 5

Es wird 2-Acrylamidopropansulfonsäure gemäß dem in Beispiel 2 beschriebenen Verfahren aus 265 Teilen (5 Äquivalenten) Acrylnitril, 99,8 Teilen 30prozentigem Oleum (Schwefelgehalt =1,09 Grammatom) und 38 Teilen (0,905 Äquivalent) Propylen hergestellt. Nach dem Filtrieren und Waschen mit Acrylnitril weist die gewünschte Verbindung eine Neutralisationszahl von 186 (theoretischer Wert =193) auf. Es werden 106,1 Teile der Verbindung erhalten, was einer Ausbeute von 60,5% der Theorie entspricht.

Beispiel 6

Es wird 2-Acrylamidobutansulfonsäure nach dem in Beispiel 2 beschriebenen Verfahren aus 265 Teilen (5 Äquivalenten) Acrylnitril, 102,4 Teilen 30prozentigem Oleum (Schwefelgehalt=» 1,115 Grammatom) und 57 Teilen (1,017 Äquivalent) Buten-1 hergestellt. Die gewünschte Verbindung weist eine Neutralisationszahl von 194 auf (theoretischer Wert = 207). Es werden 71 Teile der Verbindung erhalten, was einer Ausbeute von 33,6% entspricht.

Beispiel 7

69 Teile (0,98 Mol) gasförmiges 3-Methylbuten-1 werden bei — 35⁰C in ein Gemisch aus 265 Teilen (5 Mol) Acrylnitril und 97,8 Teilen 30prozentigem

ίο Oleum (Schwefelgehalt= 1,128 Grammatom) eingeleitet. Dabei findet eine exotherme Reaktion statt, wodurch die Temperatur auf 53°C ansteigt. Im Reaktionsgemisch erfolgt dann eine Phasentrennung. Die untere Schicht wird isoliert und entspricht der gewünschten S-Acrylamido-S-methylbutansulfonsäure. Man erhält 186,7 Teile (Ausbeute = 88,2% der Theorie) der rohen Verbindung.

Beispiel 8

Es wird ein Gemisch aus 265 Teilen (5 Äquivalenten) Acrylnitril und 98,2 Teilen 13prozentigem Oleum (Schwefelgehalt= 1,033 Grammatom) nach dem in Beispiel 2 beschriebenen Verfahren hergestellt, und bei -40° C werden 92,45 Teile (0,825 Äquivalent) Diisobuten eingeführt. Während der Diisobutenzugabe läßt man die Temperatur bis auf 35° C ansteigen. Nach der Zugabe der Gesamtmenge des Diisobutens erhitzt man das Reaktionsgemisch auf 50° C und hält es einige Minuten bei dieser Temperatur. Die nach einer Rührzeit von 45 Minuten vollständig ausgefällte 2-Acrylamido-2,4,4-trimethylpentansulfonsäure wird abfiltriert, mit Acrylnitril gewaschen und getrocknet. Man erhält 65 Teile (Ausbeute = 37,4% der Theorie) der Säure mit einer Neutralisationszahl von 262 (theoretischer Wert = 263).

Beispiel 9

Es werden 82 Teile (1 Mol) Cyclohexen bei -35° C unter Rühren in ein Gemisch aus 265 Teilen (5 Mol) Acrylnitril und 97,7 Teilen 30prozentigem Oleum (Schwefelgehalt = 1,064 Grammatom) eingetropft. Während der Cyclohexenzugabe steigt die Temperatur auf 55⁰C an. Nach beendeter Cyclohexenzugabe wird das Rühren fortgesetzt, wobei die gewünschte 2-Acrylamidocyclohexansulfonsäure ausfällt. Man filtriert die Säure (57,4 Teile; Ausbeute = 24,6% der Theorie) ab, wäscht sie mit kalter Essigsäure und Acrylnitril und trocknet sie. Die Säure weist eine Neutralisationszahl von 228 auf (theoretischer Wert = 233).

Beispiele 10 bis 17

Es wird die Herstellung von 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure aus Isobuten, Acrylnitril und Schwefeisäure beschrieben, wobei die Schwefelsäure entweder allein oder im Gemisch mit verschiedenen Dehydratisierungsmitteln eingesetzt wird. In jedem Falle wird Isobuten in einer Stickstoffatmosphäre in ein Gemisch aus Acrylnitril und lOOprozentiger Schwefelsäure, welches gegebenenfalls Dehydratisierungsmittel enthält, eingeführt. Zu Beginn der Isobuteneinführung herrscht eine Temperatur von etwa -35°C. Während der exotherm ablaufenden Reaktion läßt man die Temperatur des Reaktionsgemisches auf ein Maximum von etwa 55°C ansteigen. Das Acrylnitril enthält etwa 0,48% Wasser, so daß die effektive Schwefelsäurekonzentration statt 100% nur 99% beträgt. Nach beendeter Isobutenzugabe rührt man das Gemisch mehrere

Stunden bzw. so lange, bis die Ausfällung der 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure beendet ist. Die Säure wird dann jeweils abfiltriert, mit Acrylnitril gewaschen und schließlich getrocknet.

Die Ergebnisse der vorgenannten Versuche sind aus Tabelle I ersichtlich.

Tabelle	I	Äquivalente	Äquivalente	Mol	DehyclratisierungsmiUcl	Mol	Produkt	Neutralisa
Beispiel	Acrylnitril	Isobuten	H2SO4	Art		Ausbeute,	tionszahl*)
					_	% der Theorie	202
	5,0	0,98	1,0	keines	0,095	71,5	189
10	5,0	0,893	0,982	Chlorsulfonsäure	0,32	87,6	195
11	5,0	0,857	0,956	Bortrifluorid	0,056	71,0	196
12	5,0	0,893	0,972	Phosphorpentoxid	0,184	96,5	197
13	5,0	0,857	0,954	Calciumsulfat	0,012	81,3	197
14	5,0	0,929	0,978	Magnesiumsulfat	0,014	74,9	206
15	5,0	0,875	0,970	Natriumsulfat	0,083	70,7	198
16	5,0	0,875	0,949	Kieselgel		75,7
17	*) Theoretischer Wert	= 207.

Beispiele 18 bis 22

Es werden die Vorteile der Anwendung der erfindungsgemäß bevorzugten Reaktionsbedingungen aufgezeigt. Diese Bedingungen sind: Verhältnis Grammatom Schwefel (im Schwefeltrioxid/Schwefelsäuregemisch) zu den Olefinäquivalenten von etwa 1,05 :1 bis 1,4 :1, eine Schwefelsäurekonzentration von mindestens 100%, eine Temperatur bei der Zugabe von 30 bis 60° C sowie Zugabe des Olefins zum Gemisch aus dem Nitril und Schwefeltrioxid/Schwefelsäure.

In jedem Falle wird als Reaktionskomponente A) Acrylnitril, als Reaktionskomponente B) Isobuten und

Tabelle II

als Reaktionskomponente C) Schwefelsäure oder Oleum der angegebenen Konzentration verwendet.

Bei den Beispielen 18 bis 20 und 22 ist unter Temperatur der Zugabe die Temperatur des Reaktionsgemisches bei der Isobutenzugabe zu verstehen, bei Beispiel 21 die Temperatur des Reaktionsgemisches während der Oleumzugabe. Das Molverhältnis Acrylnitril/Isobuten wird vorgegeben, obwohl es nicht als kritisch angesehen wird. Wenn eine Wasserzugabe angegeben ist, wird das H2O unmittelbar vor dem Abfiltrieren der 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure zugesetzt.

Die Ergebnisse sind aus Tabelle II ersichtlich.

Beispiel Äquivalent- Verhältnis,
Verhältnis Grammatom
Acrylnitril/ gebundener
Isobuten Schwefel/
Äquivalente
Isobuten

Schwefel- Reihenfolge der Temperatur Molverhält- Produkt säurekon- Zugabe bei der nis zuge-

zentration Zugabe setztes H₂O/ Ausbeute, Neutralisa-

Produkt % der tionszahl*)

Theorie

18**)	5,3:1	1,1:1	107	Isobuten zuletzt	54 bis 56
19 "	7,2:1	1,02:1	103	Isobuten zuletzt	-30 bis+50
20**)	4,6:1	1,14:1	106	Isobuten zuletzt	-5bisO
21	4,6:1	1,11:1	106	Oleum zuletzt	-30 bis-35
22	5,1:1	1,02:1	99	Isobuten zuletzt	-35 bis+55

0,16:1
0,07:1

96
81
71
60
71,5

♦) Theoretischer Wert = 207.
♦*) In diesen Beispielen beträgt die Rührzeit

Stunde.

196
203
207

202

Das Verfahren der Erfindung eignet sich insbesondere für eine kontinuierliche Arbeitsweise. Es wurde sogar festgestellt, daß die Ausbeute an der jeweiligen Amidoalkansulfonsäure bei kontinuierlicher Durchführung beträchtlich erhöht wird. Bei einer kontinuierlichen Arbeitsweise sollen in der Regel etwas höhere Oleumkonzentrationen angewendet werden als bei einer diskontinuierlichen Arbeitsweise. Im allgemeinen wird im ersteren Falle eine Oleumkonzentration von mindestens 8% (108prozentige rauchende Schwefelsäure) bevorzugt. Ferner wird die Produktverfärbung unterdrückt, wenn, wie vorstehend beschrieben ist. unmittelbar vor der Filtration eine geringe Wassermenge zugesetzt wird. Das Wasser wird somit zugegeben, bevor die Reaktion im wesentlichen vollständig abgelaufen ist, es stört jedoch nicht die Schlußphase des Reaktionsablaufes und verändert auch die Produktausbeute nicht.

b5 Die nachstehenden Beispiele erläutern die kontinuierlich durchgeführte Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung.

Beispiele 23 und 24

Es wird ein für ein kontinuierliches Verfahren geeignetes System im Labi.ratoriumsmaßstab aufgebaut, indem man fünf jeweils mit einem Rührer und den erforderlichen Ein- und Auslassen ausgestattete Rundkolben in Serie schaltet. Der erste Kolben weist Einlasse für Acrylnitril und Oleum auf, während der zweite Kolben einen Olefineinlaß (bei Beispiel 23 für die Gaseinleitung, bei Beispiel 24 für die Flüssigkeitszugabe eingerichtet) aufweist. Der dritte Kolben ist mit einem Stickstoffeinlaß und einem Trockeneis-Kühler ausgestattet, während der vierte Kolben mit einem Wassereinlaß ausgerüstet ist Während des Vermischens von Acrylnitril mit dem Oleum wird die Temperatur im ersten Kolben bei -20 ±5° C gehalten. Das Gemisch wird dann in den zweiten Kolben übergeführt, in welchem während der Olefinzugabe eine Temperatur von -17 + 5⁰C aufrechterhalten wird. Bei Beispiel 24 wird das Olefin in Form einer Lösung in einem Teil des Acrylnitril eingetragen. Die Verweilzeit im zweiten Kolben beträgt etwa 6 Minuten. Anschließend wird das Gemisch in den dritten Kolben übergeführt, welcher während einer Verweilzeit von etwa 20 bis 40 Minuten ' bei Temperaturen von etwa 65 bis 69° C gehalten wird. Wenn das Reaktionsgemisch in den vierten Kolben übergeführt wird, wird in diesen Wasser eingespeist. Die Temperaturen im vierten Kolben betragen bei Beispiel 23 40 bis 45⁰C, bei Beispiel 24 55 bis 56°C. Nach einer Verweilzeit von etwa 12 Minuten wird das Gemisch in den letzten Kolben übergeführt, in welchem eine Temperatur von 35 ±5° C herrscht. Nach der Ausbringung aus dem fünften Kolben wird das Produkt jeweils abfiltriert, mit Acrylnitril gewaschen und getrocknet. In Beispiel 23 wird ais Produkt 2-Acrylamidopropansulfonsäure, in Beispiel 24 2-Acrylamido-2-phenyläthansulfonsäure erhalten.

Die Ergebnisse sind aus der nachfolgenden Tabelle III ersichtlich.

B e i s ρ i e 1 e 25 und 26

Es wird das bei Beispiel 23/24 beschriebene Verfahren wiederholt, wobei man jedoch auf den vierten und fünften Kolben verzichtet und Wasser in den dritten Kolben einführt, nachdem das Reaktionsgemisch etwa 5 bis 15 Minuten darin verblieben ist. Bei Beispiel 25 wird als Produkt 2-Acrylamido-2-(methylphenyl)-äthansulfonsäure und bei Beispiel 26 2-Acrylamido-2-(chlorphenyl)-äthansulfonsäure erhalten.

Die Ergebnisse sind ebenfalls aus Tabelle III ersichtlich.

Tabelle	III	Äquivalent	Verhältnis,	Schwefel-	Molverhält	Ausbeute,	Neutralisa
Beispiel	Olefin	verhältnis	Grammatom	säurekon-	nis zuge	% der	tionszahl,
		Acrylnitril/	gebundener	zentration	setztes H2O/	Theorie	bestimmt/
		Olefin	Schwefel/		Produkt		theoretisch
			Äquivalente
			Olefin	%
		10,4:1	1,02:1	107,6	0,12:1	84,5	193/193
23*)	Propylen	14,5 :1	1,01:1	104,7	0,03:1	91,4	250/255
24*)	Styrol	15,2:1	1,06:1	104,8	0,07:1	55,0	272/269
25*)	Vinyltoluol	14,5:1	1,07:1	106,7	0,05:1	81,0	269/289,5
26*)	Chlorstyrol

Beispielen höchstens 30 Minuten.

Beispiele 27bis31

Es wird das bei Beispiel 25 und 26 angewendete Verfahrenssystem zur Umsetzung von Acrylnitril mit Oleum und Isobuten angewendet, wobei man jedoch den Flüssigkeitseinlaß des zweiten Kolbens durch einen bis 58⁰C und den dritten Kolben bei Temperaturen von 50 bis 6O⁰C hält. Bei Beispiel 31 werden 10% des Isobutens bei —12° C in den ersten Kolben und das restliche Isobuten in den zweiten Kolben eingeleitet Die Produktausfällung wird im dritten Kolben zu Ende

entsprechenden Gaseinlaß ersetzt. Die Temperatur des jo geführt, und das Produkt wird abfiltriert, mit Acrylnitri ersten Kolbens wird unterhalb 0⁰C gehalten, während gewaschen und getrocknet, man den zweiten Kolben bei Temperaturen von etwa 44 Die Ergebnisse sind aus Tabelle IV ersichtlich.

Tabelle IV	Äquivalentverhältnis Acrylnitril/Isobuten	Verhältnis, Gramm atom gebundener Schwefel/Äqui valente Isobuten	Schwefelsäure konzentration %	Molverhältnis zugesetztes H2O/Produkt	Produkt Ausbeute, % der Theorie	Neutralisa tionszahl*)
Beispiel	20,4:1	1,36:1	115	0,23:1	98	191
27**)	18,5:1	1,23:1	115	0,23:1	94	201
28**)	10,8:1	1,08:1	109	0,13:1	96	204
29**)	9,7:1	1,08:1	109	0,10:1	94,5	205
30**)	12,9:1	1,41:1	108	0,18:1	97	196
31	*) Theoretischer Wert = 207.

**) Die Rührzeit bis zur vollständiger. Ausfällung des Produktes beträgt maximal 30 Minuten.

809 524/

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Amidoalkansulfonsäuren durch Umsetzung eines Nitrils mit einem Olefin und konzentrierter Schwefelsäure, dadurch gekennzeichnet, daß man als Reaktionskomponenten ausschließlich

ein Carbonsäuremono- oder -dinitril A) mit bis etwa ^Kohlenstoffatomen, ein Olefin B) mit weniger als 10 Kohlenstoffatomen und

mindestens 98prozentigc Schwefelsäure C) oder durch Dehydratisierung einer verdünnten Schwefelsäure in situ hergestellte Schwefelsäure der vorgenannten Konzentration einsetzt, wobei man in C) etwa 1,05 bis 1,4 Grammatom an gebundenem Schwefel pro Äquivalent B) einsetzt
und die Umsetzung bis zur Ausfällung von mindestens 20 Prozent der Theorie an Amidoalkansulfonsäure durchführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Dehydratisierung einen Überschuß der Reaktionskomponente A) oder der Reaktionskomponente A) und B) einsetzt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man pro Äquivalent der Reaktionskomponente B) mindestens 1 Äquivalent der Reaktionskomponente A) einsetzt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man ein so bemessenes Mengenverhältnis der Schwefelsäure C) zur Reaktionskomponente B) anwendet, daß das Verhältnis Grammatom gebundener Schwefel pro Äquivalent

B) höchstens 1,1 :1 beträgt.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reaktionskomponente A) mit der Reaktionskomponente C) vor Zugabe oder gleichzeitig unter Zugabe der Reaktionskomponente B) vermischt, wobei man im Falle niederer aliphatischer Olefine mindestens etwa 80 Gewichtsprozent der Reaktionskomponente B), bei Temperaturen des Reaktionsgemisches aus A) und C) von etwa 30 bis 6O⁰C, zusetzt.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Reaktionsgemisch unmittelbar vor der Abtrennung der Amidoalkansulfonsäure pro Äquivalent dieser Säure bis 0,25 Mol Wasser zusetzt.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reaktionskomponente A) in 5- bis lOfachem molarem Überschuß einsetzt.