第二章表面活性剂的疏水基

1、化学与化学工程学院化学与化学工程学院第二章第二章 表面活性剂的疏水基表面活性剂的疏水基 陈朝晖陈朝晖The hydrophobic group of surfactant Chemistry and chemical engineering institute第二章第二章 表面活性剂的疏水基表面活性剂的疏水基 COO-Na+OSO3-Na+Cl-N+OOOOOOOOHN+COO-C11H23COONaC12H25OSO3NaC12H25N+(CH3)2C12H25O(CH2CH2O)6HCH2COO-C12H25N+(CH3)3 Cl-Chemistry and chemical engine

2、ering institute第二章第二章 表面活性剂的疏水基表面活性剂的疏水基 主要的疏水基类型主要的疏水基类型Main types of hydrophobic materials of SAAs 长链烃长链烃 Long chain hydrocarbon（C8-C20）脂肪胺脂肪胺 Fatty amineRNH2脂肪醇脂肪醇 Fatty alcoholROH烷基苯烷基苯 AlkylbenzeneRC6H5脂肪酸脂肪酸 Fatty acidRCOOH烷基酚烷基酚 AlkylphenolRC6H4-OH疏水基疏水基Chemistry and chemical engineering inst

3、itute第二章第二章 表面活性剂的疏水基表面活性剂的疏水基 2. 1 长链烃长链烃 Long chain hydrocarbon 长链正构烷烃长链正构烷烃俗称轻蜡或液体石蜡俗称轻蜡或液体石蜡，高纯正构烷烃的最重要的应用，高纯正构烷烃的最重要的应用是作是作SAA的原料。的原料。从煤油中提取正构烷烃的主要方法有尿素络合法方法和分子筛吸脱法。从煤油中提取正构烷烃的主要方法有尿素络合法方法和分子筛吸脱法。 Chemistry and chemical engineering institute第二章第二章 表面活性剂的疏水基表面活性剂的疏水基 2.1.1 尿素络合法尿素络合法Process Cond

4、itions on Production of Liquid Paraffin by Urea Complexl1940年，年，F. Bengen发现尿素可与发现尿素可与C6以上的直链烃形成结晶结合物以上的直链烃形成结晶结合物（alkane-urea channel-inclusion compound）；支链烃和环烃则不能。；支链烃和环烃则不能。l正构烷烃正构烷烃 + m尿素尿素 = 加合物加合物 Chemistry and chemical engineering institute第二章第二章 表面活性剂的疏水基表面活性剂的疏水基 生产方法：干法、湿法。生产方法：干法、湿法。溶剂一般为被

5、络合物的溶剂一般为被络合物的7-20倍，可以是甲醇、乙醇、异丙醇、石油醚、倍，可以是甲醇、乙醇、异丙醇、石油醚、苯、三氯乙烯、甲基异丁酮、乙酸、液氨为溶剂。苯、三氯乙烯、甲基异丁酮、乙酸、液氨为溶剂。Chemistry and chemical engineering institute第二章第二章 表面活性剂的疏水基表面活性剂的疏水基 2.1.2 分子筛脱蜡分子筛脱蜡 molecular sieve dewaxingl分子筛是由水玻璃分子筛是由水玻璃(SiO2Na2O)和偏铝酸钠和偏铝酸钠(NaAlO2)为主合成的为主合成的硅铝酸盐多孔人造沸石，是一种有均一微孔结构的吸附剂。硅铝酸盐多孔人造

6、沸石，是一种有均一微孔结构的吸附剂。l分子筛脱蜡法一般分为气相法和液相法两种。分子筛脱蜡法一般分为气相法和液相法两种。指标名称指标名称指指 标标3A4A5A13X孔径孔径3-5.34.2-4.74.9-5.68-10SiO2/Al2O32222.3-3.3吸附分子吸附分子有效直有效直径径3的的分子分子有效直径有效直径4的分的分子包括子包括H2O, CO2, C2H4、SO2、C2H6有效直径有效直径5的的分子的的分子包括包括C2H8、n-C4H10至至n-C22H46、n-C4H9OH有效直径有效直径10的的分子分子表表2-1 常用分子筛常用分子筛 Molecular sieve 5A分子筛的

7、孔径约为分子筛的孔径约为0.52nm，它能吸附临界直径为，它能吸附临界直径为0.49nm的正构烷烃分子。的正构烷烃分子。SBA15 分子筛分子筛Chemistry and chemical engineering institute第二章第二章 表面活性剂的疏水基表面活性剂的疏水基 2.2 脂肪醇脂肪醇 Fatty alcohol 油脂及脂肪酸还原制醇油脂及脂肪酸还原制醇1羰基合成醇羰基合成醇2齐格勒合成醇齐格勒合成醇3正构烷烃氧化制仲醇正构烷烃氧化制仲醇4Chemistry and chemical engineering institute第二章第二章 表面活性剂的疏水基表面活性剂的疏水基

8、 (一一) 天然油脂生产脂肪醇天然油脂生产脂肪醇 天然油脂生产脂肪醇最好先制成脂肪酸甲酯或丁酯。天然油脂生产脂肪醇最好先制成脂肪酸甲酯或丁酯。 (1) 由脂肪酸甲酯制脂肪醇由脂肪酸甲酯制脂肪醇 精制精制C1018脂肪酸甲酯为原料，脂肪酸甲酯为原料，A1-Zn-Cr为催化剂。为催化剂。 H2, catRCOOMeRCH2OHCH3OH (2) 脂肪酸直接加氢制脂肪醇脂肪酸直接加氢制脂肪醇 工艺简化、成本降低，有一定腐蚀性。以工艺简化、成本降低，有一定腐蚀性。以Cu-Cr-Ba 三元悬浮催化剂直接加氢脂肪酸生产醇。三元悬浮催化剂直接加氢脂肪酸生产醇。H2, catRCOOHRCH2OHHOH棕榈种

9、植园棕榈种植园棉棉 花花大豆大豆油菜油菜Chemistry and chemical engineering institute第二章第二章 表面活性剂的疏水基表面活性剂的疏水基 (二二) 羰基合成羰基合成(OXO)制备脂肪醇制备脂肪醇Chemistry and chemical engineering institute第二章第二章 表面活性剂的疏水基表面活性剂的疏水基 (三三) 齐格勒合成醇齐格勒合成醇 齐格勒乙烯齐聚制得高级烷基铝后，进行氧化处理，得到线型高齐格勒乙烯齐聚制得高级烷基铝后，进行氧化处理，得到线型高碳脂肪醇：碳脂肪醇：AlEt3+3nCH2=CH2Al(CH2CH2)nEt

10、3AlO(CH2-CH2)nEt3 Al(OH)3 +3HO(CH2CH2)nEtO2H2O ( (四四) ) 液蜡氧化制仲醇液蜡氧化制仲醇 是一种非选择性的自由基链式反应，产生醇、酮、醛、过氧化是一种非选择性的自由基链式反应，产生醇、酮、醛、过氧化物和羧酸等含氧化物。物和羧酸等含氧化物。n-石蜡烃直接氧化得到的全部是仲醇，石蜡烃直接氧化得到的全部是仲醇，羟基无规则地分布在碳链内部。羟基无规则地分布在碳链内部。 CH3(CH2)nCH3O2, B2O2, H+CH3CC CCCH3CH3(CH2)nCH3O2, B2O2, H+CH3CC CCCH3AlEt3+3nCH2=CH2Al(CH2C

11、H2)nEt3AlO(CH2-CH2)nEt3 Al(OH)3 +3HO(CH2CH2)nEtO2H2O合成高级合成高级-烯烃；合成高级伯醇烯烃；合成高级伯醇; ;合成萜合成萜醇醇; ;合成其他金属的烷基化合物；利用氢化烷合成其他金属的烷基化合物；利用氢化烷基铝和三烷基铝做有机物官能团的还原剂基铝和三烷基铝做有机物官能团的还原剂; ;以三以三烷基铝与四氯化钛为催化剂（称为齐格勒纳塔烷基铝与四氯化钛为催化剂（称为齐格勒纳塔催化剂）使乙烯在常温常压下聚合成线型聚乙烯。催化剂）使乙烯在常温常压下聚合成线型聚乙烯。Chemistry and chemical engineering institute

12、第二章第二章 表面活性剂的疏水基表面活性剂的疏水基 3. 烷基苯烷基苯 Alkylbenzene 烷基苯的生产有三种原料五条合成路线：烷基苯的生产有三种原料五条合成路线：石 油轻 油馏 分煤 油馏 分润 滑 油馏 分裂 解分 离分 离乙 烯丙 烯石 蜡液 蜡脱 氢氯 化氯 代 烷缩 合烷 基 苯烯 烃裂 解四 聚齐 聚RCH2CH=CHR+HFRCH2CHCH2RRCH2CCHR+AlCl3RCH2CHCH2RCl+ HCl含有含有10-14个碳原子的单烷基苯是生产个碳原子的单烷基苯是生产LAS的主要原料。用的主要原料。用-烯烃作烯烃作烷基化剂。一般液相反应。烷基化剂。一般液相反应。Cat：H

13、F、HBF4或或AlCl3。Chemistry and chemical engineering institute第二章第二章 表面活性剂的疏水基表面活性剂的疏水基 C8、C9和和C11的烷基酚较为重要。的烷基酚较为重要。烷基酚由苯酚与不同链长的烷基酚由苯酚与不同链长的-烯烃、醇或氯代烷通过烷基化制烯烃、醇或氯代烷通过烷基化制取。取。用烯烃为原料，催化剂可用用烯烃为原料，催化剂可用H2SO4、H3PO4、活性白土、活性白土、HF、BF3或或AlCl3等，其中以等，其中以BF3活性最好，又可回收使用。活性最好，又可回收使用。4. 烷基酚烷基酚 Alkylphenol OH+C9H18H3PO4OHC9H19Chemistry and chemical engineering institute第二章第二章 表面活性剂的疏水基表面活性剂的疏水基 5. 脂肪酸脂肪酸 Fatty acid C12-C18脂肪酸最重要。通常可由天然油脂水解法及合成法制脂肪酸脂肪酸最重要。通常可由天然油脂水解法及合成法制脂肪酸1 脂肪酸甲酯法脂肪酸甲酯法2石蜡氧化法石蜡氧化法天然油脂水解法