脂肪醇

生物科学2023-02-02 16:45:55百科

脂肪醇

洗涤剂用表面活性剂 原料之一。通式为ROH。洗涤剂用醇的R一般为 C12~C18的烃基。这种高碳脂肪醇原具有两亲的特性,即在分子中有疏水基如碳氢链,又有亲水基如羟基。但由于在水中的溶解度很低,必须添加亲水基或将羟基转变为硫酸基,使亲水亲油平衡值达到必要数值后,脂肪醇衍生物有了足够的亲水基能使之溶解于水,并能成为聚集体(胶束)时,这种脂肪醇衍生物才是表面活性剂。例如,十二醇不溶于水,但当它变成十二醇硫酸钠时,由于接上了一个硫酸基(—SO3—),水溶性变好,并能在水中生成胶束,达到一定浓度时,显示出非常好的表面活性。人们就是利用这种特性,以脂肪醇为原料,制出了多种具有各种优异性能的表面活性剂。

脂肪醇最早是由鲸蜡制取的,所得的混合脂肪醇经磺化中和后成为硫酸盐,是最早的一种阴离子洗涤剂。其后开发利用来源比较丰富的椰子油、棕榈油和牛油为原料。水解所得脂肪酸再还原为醇。统称为天然脂肪醇。石油化学工业发展后,以石油产品为原料,生产的脂肪醇称为合成脂肪醇。生产脂肪醇的方法比较重要的有高压加氢法、齐格勒法和羰基合成法。

高压加氢法

以动植物油脂为原料经高压加氢而得脂肪醇。在工业上,原料油脂先经预处理、醇解(即酯交换)转变成脂肪酸后再加氢。也可用脂肪酸直接加氢或酯化后加氢制成醇。用脂肪酸直接加氢制脂肪醇对设备的材质要求高。

脂肪酸加氢制脂肪醇的化学反应式:

RCOOH+2H2─→RCH2OH+H2O

脂肪酸酯加氢制脂肪醇的化学反应式:

RCOOR′+2H2─→RCH2OH+R′OH

高压加氢法有固定床法和悬浮床法等,但其基本工艺流程相同(图1)。

图 齐格勒法

以乙烯为原料和三烷基铝作用,通过链增长、氧化制得铝醇化合物,再经水解、中和、分馏而制得脂肪醇(图2 )。

图

为K.齐格勒于1954年所创,由美国大陆油品公司于1962年最早投产,产品为直链偶碳醇。这一生产方法的主要反应有以下几步:

三乙基铝制备(氢化和加成反应):

Al+公式 符号H2+2Al(C2H5)3─→3Al(C2H5)2H

3Al(C2H5)2H+3C2H4─→3Al(C2H5)3

烷基铝制备(链增长反应):

Al(C2H5)3+3nC2H4──→R3Al

铝醇化物制备(氧化反应):

R3Al+公式 符号O2──→Al(OR)3

脂肪醇制取(水解反应):

Al(OR)3+公式 符号H2SO4──→公式 符号Al2(SO4)3+3ROH或     Al(OR)3+公式 符号H2O──→Al2O3+3ROH

羰基合成法

将烯烃、一氧化碳与氢气在催化剂及加压条件下合成醛。醛的原子数比原料烯烃多一个碳。醛经过加氢制得脂肪醇。此种烯烃的醛化反应(OXO反应)为德国化学家O.勒伦于1938年所发现。

OXO反应如下:

醛化(甲醛化或氢甲酰化)反应:

公式 符号

加氢反应:

公式 符号

目前世界上约有 40多家工厂采用OXO反应生产脂肪醇,其基本工艺流程如图3所示。

图
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