一种高碳异构脂肪醇及其制备方法和应用

文档序号:965254 发布日期:2020-11-03 浏览:33次 >En<

阅读说明:本技术 一种高碳异构脂肪醇及其制备方法和应用 (High-carbon isomeric fatty alcohol and preparation method and application thereof ) 是由 任亚鹏 袁帅 黄少峰 许振成 安丽艳 牟通 黎源 于 2020-07-21 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种高碳异构脂肪醇及其制备方法和应用,其制备方法步骤包括:(1)高碳异构烯烃与磺酰氯反应制备高碳异构烯氯;(2)将步骤(1)制备的高碳异构烯氯与强碱性催化剂、二丁基萘基磺酸钠混合反应制备高碳异构烯醇;(3)将步骤(2)制备的高碳异构烯醇加氢反应制备高碳异构脂肪醇。其结构为&lt;Image he="256" wi="224" file="DDA0002593778920000011.GIF" imgContent="drawing" imgFormat="GIF" orientation="portrait" inline="no"&gt;&lt;/Image&gt;其中,R&lt;Sub&gt;1&lt;/Sub&gt;和R&lt;Sub&gt;2&lt;/Sub&gt;选自1~8个碳原子数的支链饱和烷基,R&lt;Sub&gt;1&lt;/Sub&gt;和R&lt;Sub&gt;2&lt;/Sub&gt;结构可以相同或不同;优选地,所述R&lt;Sub&gt;1&lt;/Sub&gt;和R&lt;Sub&gt;2&lt;/Sub&gt;碳原子总数为8~16。本发明合成工艺简单,原料易得,副反应少,产品结构确定,尤其适用于制备窄分子量分布伯醇聚氧乙烯醚及其衍生物,具有良好的乳化、润湿及低温性能。(The invention relates to a high-carbon isomeric fatty alcohol and a preparation method and application thereof, wherein the preparation method comprises the following steps: (1) reacting high-carbon isomeric olefin with sulfonyl chloride to prepare high-carbon isomeric olefin chloride; (2) mixing the high-carbon isomeric olefine chloride prepared in the step (1) with a strong basic catalyst and dibutyl naphthyl sodium sulfonate for reaction to prepare high-carbon isomeric enol; (3) and (3) carrying out hydrogenation reaction on the high-carbon isomeric enol prepared in the step (2) to prepare the high-carbon isomeric fatty alcohol. The structure is as follows Wherein R is 1 And R 2 Selected from branched saturated alkyl with 1-8 carbon atoms, R 1 And R 2 The structures may be the same or different; preferably, said R is 1 And R 2 The total number of carbon atoms is 8 to 16. The inventionThe synthesis process is simple, the raw materials are easy to obtain, the side reaction is less, the product structure is determined, and the method is particularly suitable for preparing the narrow molecular weight distribution primary alcohol polyoxyethylene ether and the derivative thereof and has good emulsification, wetting and low temperature performances.)

一种高碳异构脂肪醇及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及化学合成领域,具体为一种高碳异构脂肪醇的制备方法和用途。

背景技术

脂肪醇是表面活性剂的基础原料,其能够使表面活性剂具有更好的洗涤、润湿、防锈、渗透、分散、乳化、柔软、抗静电等功能特点。现有技术中用于制造脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、酯类润滑油/增塑剂的脂肪醇一般为碳数≥8的脂肪醇,主要分为如下几种:1)天然脂肪醇,为全直链偶碳伯醇;2)乙烯齐聚-氧化-水解的醇,95%以上是直链偶碳伯醇;3)来自直链α自烯烃氢甲酰化加氢制备的醇,75%以上是直链伯醇;4)来自丙烯/丁烯齐聚物-氢甲酰化-加氢的醇,100%为支链伯醇,为各种不同支化度和碳链结构的混合物;5)α构烯烃或石蜡/直链烷烃氧化制备的醇,碳链结构绝大多数为直链的仲醇;6)以丙烯或丁烯氢甲酰化后的醛经过羟醛缩合-加氢或由低碳直链醇经格尔伯特反应制备的格尔伯特醇,结构为带有一个直链烷基支链的伯醇。

高碳异构脂肪醇是一种在β位上带有长支链结构的伯醇。相比于直链脂肪醇,高碳异构脂肪醇具有如下特点:1)具有高分子量和低刺激性;2)具有高支化度的支链结构,在极其低温下仍然保持液体状态;3)挥发度小;4)属于伯醇,性质活泼,可制得多种衍生物;5)系饱和醇,稳定性高于其他不饱和产品,在高温下具有良好的氧化稳定性、耐水解性和良好的色泽。基于上述特点,高碳异构脂肪醇被广泛应用于化妆品、纺织印染助剂、纤维油剂、印刷油墨助剂、高级润滑油添加剂等领域。

目前高碳异构脂肪醇制备主要技术为以异构烯烃为原料,通过羰基化反应合成相应的脂肪醇,但反应需在高温高压(20MPa以上)条件下进行,,且所使用催化剂为贵金属钴、钌等,存在固定投资高、杂质难分离、产品收率低的问题。此外,文献报道的异构脂肪醇的制备方法还有:正醇异构化法、异构脂肪酸加氢法、异构脂肪酸甲酯加氢法等方法合成。但是这些方法均存在着原料结构差异大,且产物醇产率低、烃含量较高的缺点。例如,专利CN1587244A以混合辛烯为原料通过羰基化反应制备异壬醛,再加氢可得到相应异壬醇,存在着反应温度高、压力高和催化剂价格昂贵等缺点;专利CN105646149A以正醇为原料经异构化制备异构醇,存在工艺复杂、三废多等缺点。上述方法制备的产品还存在纯度不高的问题,无法满足一些高档化妆品对原材料的要求,阻碍了高碳异构脂肪醇的进一步应用。

发明内容

针对现有技术存在的不足,本发明目的在于提供一种工艺简单、产品收率高、纯度高的一种新型结构高碳异构脂肪醇的制备方法,尤其是本发明方法中的烯烃氯代过程,无需催化剂且常温常压下即可高转化率反应。

本发明的另一个目的在于提供所述的化合物作为表面活性剂在日化、农药、涂料行业的应用,以及在制备窄分子量分布伯醇聚氧乙烯醚及其衍生物中的应用。

为了实现上述发明目的,本发明采用的技术方案如下:

一种高碳异构脂肪醇的制备方法,步骤包括:

(1)高碳异构烯烃与磺酰氯反应制备高碳异构烯氯;

(2)将步骤(1)制备的高碳异构烯氯与强碱性催化剂、二丁基萘基磺酸钠混合反应制备高碳异构烯醇;

(3)由步骤(2)制备的高碳异构烯醇加氢反应制备高碳异构脂肪醇。

本发明制备方法,步骤(1)中,所述高碳异构烯烃的碳原子数为8~16;所述高碳异构烯烃可以由丙烯、正/异丁烯、正/异戊烯、正/异己烯、正/异庚烯、正/异辛烯等通过齐聚反应制得,如异丁烯在酸性催化剂下二聚、三聚即可得到C8烯烃、C12烯烃,所述齐聚反应制备高碳异构烯烃的方法为现有技术,本发明对齐聚反应制备高碳异构烯烃的具体条件没有特别要求。

在一些示例中,所述高碳异构烯烃为三异丁烯和/或四异丁烯。

本发明制备方法,步骤(1)中,所述高碳异构烯烃与磺酰氯的摩尔比为0.5~1.5:1,优选0.8~1.2:1。

本发明制备方法,步骤(1)中,所述反应条件为:反应温度20~80℃,优选30~60℃;反应时间2~6h,优选3~5h。

在一些示例中,本发明步骤(1)将高碳异构烯烃搅拌升至反应温度后,缓慢加入(优选滴加)磺酰氯,滴加时间为0.5~2h,优选0.5~1h,所述磺酰氯的滴加时间计入在反应时间内。

本发明步骤(1)反应过程中有气体产生,所述气体包括二氧化硫和/或氯化氢,为使反应顺利进行,优选地,反应过程还包括气体分离操作,例如在一些示例中,处理方法可采用真空泵将气体抽入到碱水中,所述碱水为NaOH或NaHCO3的水溶液,溶液浓度优选为20~30wt%。

在一些示例中,本发明步骤(1)反应完成后,反应液还包括洗涤处理,具体方法如下:反应液冷却后,依次采用饱和NaCl水溶液、NaOH水溶液(20wt%)、饱和NaCl水溶液洗涤至呈中性。

本发明制备方法,步骤(2)中,所述强碱性催化剂为胍类化合物,优选烷基链碳原子数为1~2的胍类化合物;在一些示例中,所述胍类化合物更优选四甲基胍和/或四乙基胍;所述强碱性催化剂加入量为高碳异构烯氯的0.5~1.0wt%,优选0.6~0.8wt%。

本发明制备方法,步骤(2)中,二丁基萘基磺酸钠加入量为高碳异构烯氯的0.1~0.6wt%,优选0.2~0.5wt%。二丁基萘基磺酸钠能够进一步增加碱性催化剂与高碳异构烯氯的相容性,提高催化活性。

本发明制备方法,步骤(2)中,所述反应条件为:反应压力2~10MPaG,优选4~6MPaG,反应温度50~150℃,优选80~120℃,反应时间1~5h,优选2~4h。

在一些示例中,本发明步骤(2)反应完成后,还包括将反应液加水洗涤,静置分层,除去二丁基萘基磺酸钠,收集有机相即得目标产物高碳异构烯醇。

本发明制备方法,步骤(3)中,所述加氢反应条件为:反应压力2~10MPaG,优选4~6MPaG,反应温度50~150℃,优选80~120℃,反应时间1~5h,优选2~4h。

本发明制备方法,步骤(3)中,所述加氢反应在催化剂作用下进行,所述催化剂为加氢催化剂,在一些示例中,可以采用如雷尼镍、负载镍等加氢催化剂,优选雷尼镍。所述催化剂用量为高碳异构烯醇的1~5wt%,优选1~3wt%。

在一些示例中,本发明步骤(3)反应完成后,还包括过滤分离催化剂,然后通过精馏分离得到相应的高碳异构脂肪醇产品。优选地,在本发明的实施例中,异构十二碳醇采用的具体精馏分离条件为:精馏塔理论塔板数28,回流比2,减压2KPa操作,收集塔顶温度115~118℃部分的馏分;异构十六碳醇采用的具体精馏分离条件为:精馏塔理论塔板数28,回流比2,减压500Pa操作,收集塔顶温度141~148℃部分的馏分。

本发明中,通过上述制备方法得到的高碳异构脂肪醇,其结构可表示为

Figure BDA0002593778910000051

其中,R1和R2选自1~8个碳原子数的支链饱和烷基,R1和R2结构可以相同或不同;优选地,所述R1和R2碳原子总数为8~16;更优选地,所述R1与R2为如下组合中的任意一种:R1为-CH3,且R2为-CH2CH(CH3)2或-CH2C(CH3)3;R1与R2相同,均为-CH2CH(CH3)2或-CH2C(CH3)3;R1为-CH2C(CH3)3,且R2为-CH2C(CH3)2CH2CH(CH3)2

本发明实施方式中,由所述方法制备的高碳异构脂肪醇为异构十二碳醇、异构十六碳醇。

举例说明,以高碳异构脂肪醇结构式中取代基R1与R2均为-CH2C(CH3)3为例,即以原料三异丁烯制备异构十二碳醇的反应机理如下:

Figure BDA0002593778910000061

步骤(1)和(2)

Figure BDA0002593778910000062

步骤(3)

同样地,当高碳异构脂肪醇结构式中取代基R1为-CH2C(CH3)3,R2为-CH2C(CH3)2CH2C(CH3)3即原料为四异丁烯时,可制备得到异构十六碳醇,结构为

Figure BDA0002593778910000063

本发明的另一个方面提供上述方法制得的高碳异构脂肪醇在表面活性剂制备领域的应用。

本发明上述高碳异构脂肪醇,适用于制备伯醇聚氧乙烯醚及其衍生物,分子量分布窄,作为表面活性剂具有良好的乳化、润湿及低温性能。

一种伯醇聚氧乙烯醚,其结构如下:

其中,n值为3~30,优选3~10;

R1和R2由上述高碳异构脂肪醇引入,其定义与本发明上述高碳异构脂肪醇中相同,即:R1和R2选自1~8个碳原子数的支链饱和烷基,R1和R2结构可以相同或不同;优选地,所述R1和R2碳原子总数为8~16;更优选地,所述R1与R2为如下组合中的任意一种:R1为-CH3,且R2为-CH2CH(CH3)2或-CH2C(CH3)3;R1与R2相同,均为-CH2CH(CH3)2或-CH2C(CH3)3;R1为-CH2C(CH3)3,且R2为-CH2C(CH3)2CH2CH(CH3)2

本发明所述伯醇聚氧乙烯醚,优选结构如下:

Figure BDA0002593778910000072

本发明所述伯醇聚氧乙烯醚的制备方法为:由上述高碳异构脂肪醇与环氧乙烷和/或环氧丙烷反应,得到伯醇聚氧乙烯醚,所述伯醇聚氧乙烯醚的加成数为3~10,此处加成数是指在高碳异构脂肪醇上连接的EO和/或PO结构个数。

本发明上述伯醇聚氧乙烯醚制备方法中,所述高碳异构脂肪醇与环氧乙烷和/或环氧丙烷的摩尔比为1:3~10;

本发明上述伯醇聚氧乙烯醚制备方法中,所述反应在催化剂作用下进行,催化剂选自酸性催化剂BF3·异丙醇络合催化剂、BF3·甲醇络合催化剂、BF3·***络合催化剂等中的一种或多种,优选BF3·异丙醇络合催化剂。优选地,所述催化剂用量为高碳异构脂肪醇摩尔量的0.05~0.5%。

本发明上述伯醇聚氧乙烯醚制备方法中,所述反应条件为:反应温度50~80℃,反应时间1~4h。

在一些示例中,本发明采用的高碳异构脂肪醇为异构十二碳醇、异构十六碳醇,由此为原料制备伯醇聚氧乙烯醚,具体步骤为:将异构十二/十六碳醇升温至100~110℃脱水0.2~1h(如0.5h),降温至50℃以下,加入酸性催化剂BF3·异丙醇络合催化剂并搅拌5~30min(如10min),快速氮气置换两次。升温至50~80℃(如70℃),加入脂肪醇摩尔量3~6倍(如3倍)的环氧乙烷和/或环氧丙烷,其中催化剂用量为异构脂肪醇摩尔量的0.05~0.5%(如0.1%),反应至体系压力不变后,通过静置分层将催化剂与反应产物分离,采用碱液中和后水洗,过滤得到目标产物。

在现有高碳异构脂肪醇制备工艺中,采用烯烃经氢甲酰化,再加氢制备异构醇,在高温高压的氢甲酰化反应过程中,由于烯烃异构等原因导致出现较宽的分子量分布,而本发明烯烃氯代反应只生成对应的烯丙基氯,结构唯一。因此,本发明制备的伯醇聚氧乙烯醚具有分子量分布窄的优点,且由于原料异构脂肪醇中带有大量支链结构,较直链醇相比具有良好的乳化、润湿及低温性能。可作为表面活性剂在日化、农药、涂料行业的应用,或作为润滑剂或增塑剂用于日化、润滑油、高分子聚合物生产和加工行业。

本发明技术方案的有益效果为:

本发明合成工艺简单,原料高碳异构烯烃来源丰富易得,副反应少,制得的高碳异构脂肪醇纯度99%以上,收率90%以上;产品结构确定,尤其适用于制备窄分子量分布伯醇聚氧乙烯醚及其衍生物,具有良好的乳化、润湿及低温性能。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明提供的方法进行详述,需要说明的是,本发明的范围包括但不局限于此类实施例。

实施例及对比例中试剂的来源:

三异丁烯、四异丁烯:万华化学;

氢氧化钠:工业级,阿拉丁;

磺酰氯(SO2Cl2):阿拉丁;

四甲基胍、四乙基胍:阿拉丁;

二丁基萘基磺酸钠:阿拉丁;

加氢催化剂(Raney3110):Grace公司;

BF3·异丙醇络合催化剂:阿拉丁;

如未特别说明,其它原料均为普通市售产品,试剂均为分析纯。

实施例及对比利产品采用的分析仪器及方法如下:

核磁:Varian-NMR 300,化学位移以ppm标示;

气相色谱仪:Agilent-7820:

气相色谱柱:0.25mm×30m的DB-5毛细管柱,检测器FID,气化室温度280℃,柱箱温度280℃,FID检测器温度300℃,氩气载流量2.1mL/min,氢气流量30mL/min,空气流量400mL/min,进样量1.0μL。使用面积归一化法计算烯烃的转化率及产物的选择性。升温程序:预热至柱温40℃,保持5min,15℃/min的速率从40℃升至280℃,保持2min。

表面活性剂性能测试方法:乳化时间:GB/T6369-2008);润湿时间:GB/T11983-2008);7天降解性:GB/T15818-2018。

实施例1:

一种异构十二碳醇的制备方法,步骤如下:

将100g三异丁烯加入500mL三口烧瓶中,机械搅拌下升温至30℃,缓慢滴加67g的磺酰氯(三异丁烯与磺酰氯的摩尔比1.2:1),将产生的废气SO2、HCl用真空泵抽入25wt%碳酸氢钠的水溶液中,2h后磺酰氯滴加完,保持在30℃下持续反应4h。冷却后将反应液转移至分液漏斗中,依次采用饱和NaCl水溶液、20wt%NaOH水溶液、饱和NaCl水溶液洗涤至呈中性,得到117.3g的异构十二碳烯氯;

将上述异构十二碳烯氯、0.7g四甲基胍及0.23g二丁基萘基磺酸钠混合后加入高压反应釜,在5MPaG、100℃条件下反应3h,反应后反应液经冷却至室温后、加入去离子水洗涤两次后静置、分层,得到有机层和水层,有机层为目标产物异构十二碳烯醇101.8g;

将上述异构十二碳烯醇加入加氢反应釜中,加入3.05g的Raney3110催化剂,在3MPaG、80℃条件下反应2h,反应结束后,滤掉催化剂,经减压蒸馏,得到100.7g无色透明液体,即为异构十二碳醇(精馏塔理论塔板数28,回流比2,减压2KPaG操作,收集塔顶温度115-118℃部分的馏分),总收率91%。

制备的异构十二碳醇经WATER凝胶渗透色谱仪测得数均分子量为186g/mol;

核磁分析:1H NMR(300MHz,CDCL3):δ=0.94(s,CH3,18H),1.17(d,CH2,4H),1.56(m,1H),3.49(d,CH2,2H),3.65(brs,OH,1H),13C-NMR(300MHz,CDCl3):δ=66.8,45.7,31.5,30.1;

元素分析(%):C,77.35;H,14.06;O,8.59;

测试羟值为301mgKOH/g,即为一元醇;

气相色谱分析纯度为99.1%。

所得异构十二碳醇结构为:

实施例2:

一种异构十二碳醇的制备方法,步骤如下:

将100g三异丁烯加入500mL三口烧瓶中,机械搅拌下升温至40℃,缓慢滴加80g的磺酰氯(三异丁烯与磺酰氯的摩尔比1:1),将产生的废气SO2、HCl用真空泵抽入25wt%碳酸氢钠的水溶液中,1h后磺酰氯滴加完,保持在40℃下持续反应3h。冷却后将反应液转移至分液漏斗中,依次采用饱和NaCl水溶液、20wt%NaOH水溶液、饱和NaCl水溶液洗涤至呈中性,得到118.1g异构十二碳烯氯;

将上述异构十二碳烯氯、0.8g四甲基胍及0.35g二丁基萘基磺酸钠混合后加入高压反应釜,在4MPaG、80℃条件下反应4h,反应后反应液经冷却、加入去离子水洗涤两次后静置、分层,得到有机层和水层,有机层为目标产物异构十二碳烯醇102.3g;

将上述异构十二碳烯醇加入加氢反应釜中,加入2.1g的Raney3110催化剂,在4MPaG、100℃条件下反应3h,反应结束后,滤掉催化剂,经减压蒸馏,得到101.4g无色透明液体,即为异构十二碳醇,总收率92%。

制备的异构十二碳醇测试羟值为300mgKOH/g,即为一元醇;

气相色谱分析纯度为99.2%。

实施例3:

一种异构十二碳醇的制备方法,步骤如下:

将100g三异丁烯加入500mL三口烧瓶中,机械搅拌下升温至50℃,缓慢滴加100g的磺酰氯(三异丁烯与磺酰氯摩尔比0.8:1),将产生的废气SO2、HCl用真空泵抽入25wt%碳酸氢钠的水溶液中,0.5h后磺酰氯滴加完,保持在50℃下持续反应1.5h。冷却后将反应液转移至分液漏斗中,依次采用饱和NaCl水溶液、20wt%NaOH水溶液、饱和NaCl水溶液洗涤至呈中性,得到119.7g异构十二碳烯氯;

将上述异构十二碳烯氯、1.0g四甲基胍及0.5g二丁基萘基磺酸钠混合后加入高压反应釜,在3MPaG、60℃条件下反应5h,反应后反应液经冷却、加入去离子水洗涤两次后静置、分层,得到有机层和水层,有机层为目标产物异构十二碳烯醇103.1g;

将上述异构十二碳烯醇加入加氢反应釜中,加入1g的Raney3110催化剂,在5MPaG、120℃条件下反应4h,反应结束后,滤掉催化剂,经减压蒸馏,得到102.1g无色透明液体,即为异构十二碳醇,总收率92%。

制备的异构十二碳醇测试羟值为300mgKOH/g,即为一元醇;

气相色谱分析纯度为99.1%。

实施例4:

一种异构十六碳醇的制备方法,步骤如下:

将100g四异丁烯加入500mL三口烧瓶中,机械搅拌下升温至60℃,缓慢滴加101g的磺酰氯(四异丁烯与磺酰氯摩尔比0.6:1),将产生的废气SO2、HCl用真空泵抽入25wt%碳酸氢钠的水溶液中,1.5h后磺酰氯滴加完,保持在60℃下持续反应1.5h。冷却后将反应液转移至分液漏斗中,依次采用饱和NaCl水溶液、20wt%NaOH水溶液、饱和NaCl水溶液洗涤至呈中性,得到111.5g的异构十六碳烯氯;

将上述异构十六碳烯氯、1.0g四甲基胍及0.56g二丁基萘基磺酸钠混合后加入高压反应釜,在6MPaG、120℃条件下反应5h,反应后反应液经冷却、加入去离子水洗涤两次后静置、分层,得到有机层和水层,有机层为目标产物异构十六碳烯醇99.8g;

将上述异构十六碳烯醇加入加氢反应釜中,加入3g的Raney3110催化剂,在8MPaG、140℃条件下反应3h,反应结束后,滤掉催化剂,经减压蒸馏,得到98.3g无色透明液体,即为异构十六碳醇(精馏塔理论塔板数28,回流比2,减压500PaG操作,收集塔顶温度141~148℃部分的馏分),总收率92%。

制备的异构十六碳醇经WATER凝胶渗透色谱仪测得数均分子量为242g/mol;

核磁分析:1H NMR(300MHz,CDCL3):δ=0.94(s,CH3,24H),1.17(d,CH2,6H),1.56(m,1H),3.62(d,CH2,2H),3.65(brs,OH,1H),13C-NMR(300MHz,CDCl3):δ=66.8,45.7,32.6,31.5,30.4;

元素分析(%):C,79.27;H,14.14;O,6.60;

测试羟值为233mgKOH/g,即为一元醇;

气相色谱分析纯度为99.4%。

所得异构十六碳醇结构为:

Figure BDA0002593778910000151

实施例5:

一种异构十六碳醇的制备方法,步骤如下:

将100g四异丁烯加入500mL三口烧瓶中,机械搅拌下升温至70℃,缓慢滴加60g的磺酰氯(四异丁烯与磺酰氯摩尔比1:1),将产生的废气SO2、HCl用真空泵抽入25wt%碳酸氢钠的水溶液中,1.5h后磺酰氯滴加完,保持在70℃下持续反应0.5h。冷却后将反应液转移至分液漏斗中,依次采用饱和NaCl水溶液、20wt%NaOH水溶液、饱和NaCl水溶液洗涤至呈中性,得到100.5g的异构十二碳烯氯;

将上述异构十六碳烯氯、1.1g四乙基胍及0.67g二丁基萘基磺酸钠混合后加入高压反应釜,在10MPaG、150℃条件下反应2h,反应后反应液经冷却、加入去离子水洗涤两次后静置、分层,得到有机层和水层,有机层为目标产物异构十六碳烯醇97.8g;

将上述异构十六碳烯醇加入加氢反应釜中,加入1.5g的Raney3110催化剂,在6MPaG、150℃条件下反应2h,反应结束后,滤掉催化剂,经减压蒸馏,得到95.4g无色透明液体,即为异构十六碳醇,总收率90%。

制备的异构十六碳醇测试羟值为233mgKOH/g,即为一元醇;

气相色谱分析纯度为99.1%。

对比例1:

一种异构十二碳醇的制备方法,以本发明实施例1为基准,步骤2)水解反应,将四甲基胍催化剂替换为氢氧化钠,步骤2)具体为:

将实施例1步骤1)制备的异构十二碳烯氯117.3g、50wt%的氢氧化钠水溶液1.4g混合后加入高压反应釜,在5MPaG、100℃条件下反应3h,反应后反应液经冷却、加入去离子水洗涤两次后静置、分层,得到有机层和水层,有机层为目标产物异构十二碳烯醇和未反应的烯氯,经气相分析,烯氯转化率仅为40%。

实施例6:

一种表面活性剂的制备方法,步骤如下:

将上述实施例1制备的异构十二碳醇加入反应釜中,升温至100-110℃脱水0.5h,降温至50℃以下,加入酸性催化剂BF3·异丙醇络合催化剂并搅拌10min,快速氮气置换两次。升温至70℃,加入脂肪醇摩尔量3倍的环氧乙烷,其中催化剂用量为异构十二碳醇摩尔量的0.1%,反应2h至体系压力不变后,通过静置分层将催化剂与反应产物分离,采用碱液中和后水洗,过滤得到目标产物加成数为3。

元素分析(%):C,67.88;H,12.03;O,20.09;

核磁分析:1H NMR(300MHz,CDCL3):δ=0.94(s,CH3,18H),1.17(d,CH2,4H),1.80(m,1H),3.33-3.56(d,CH2,14H),3.65(brs,OH,1H),13C-NMR(300MHz,CDCl3):δ=79.7,70.4,46.0,31.5,30.1,27.9。

将该实施例制备的异构脂肪醇聚氧乙烯醚作为表面活性剂在乳化性能、润湿性能、溶解性能和降解性方面的测试见下表1。

实施例7:

一种表面活性剂的制备方法,步骤与实施例6不同之处仅在于,将原料异构十二碳醇,替换为实施例4制备的异构十六碳醇,得到目标产物加成数为3。

元素分析(%):C,70.54;H,12.38;O,17.08;

核磁分析:1H NMR(300MHz,CDCL3):δ=0.94(s,CH3,24H),1.17(d,CH2,6H),1.80(m,1H),3.56(d,CH2,14H),3.65(brs,OH,1H),13C-NMR(300MHz,CDCl3):δ=79.7,70.4,61.3,46.0,32.6,31.5,30.1,28.2。

将该实施例制备的异构脂肪醇聚氧乙烯醚作为表面活性剂在乳化性能、润湿性能、溶解性能和降解性方面的测试见下表1。

对比例2-3:

对比例2、3分别将实施例6、7中的原料异构十二碳醇,替换为直链十二醇(1-十二醇,美国埃克森美孚公司)和直链十六醇(1-十六烷醇),其他条件不变,得到目标产物C12H25-O(CH2CH2O)3H C16H33-O(CH2CH2O)3H。然后测试其作为表面活性剂在乳化性能、润湿性能、溶解性能和降解性方面的性能,结果见下表1。

对比例4:

一种表面活性剂,采用如下的方法制备:

将【专利CN201610098967】中制备的异构十六醇加入反应釜中,升温至100-110℃脱水0.5h,降温至50℃以下,加入酸性催化剂BF3·异丙醇络合催化剂并搅拌10min,快速氮气置换两次。升温至70℃,加入脂肪醇摩尔量3倍的环氧乙烷,其中催化剂用量为异构脂肪醇摩尔量的0.1%,反应至体系压力不变后,通过静置分层将催化剂与反应产物分离,采用碱液中和后水洗,过滤得到目标产物然后测试其乳化性能、润湿性能、溶解性能和降解性方面的性能,结果见下表1。

表1

通过表1数据可以看出:本发明所得的产品作为表面活性剂乳化时间比对比例更长,润湿时间比对比例更短,在0℃水中出现凝胶的浓度也更高,说明本发明所得产品的乳化性能和润湿性能更佳,低温性能也更优异,不容易在冷水中出现凝胶。

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