脂肪醇(aliphatic alcohol),具有鏈式烴基醇類的總稱。是烷烴分子中的1個或1個以上氫原子被羥基取代而形成的化合物。其通式為R—OH,R代表脂肪烴基。
脂肪醇概述
編輯脂肪醇為具有8至22碳原子鏈的脂肪族的醇類。脂肪醇通常具有偶數的碳原子和一個連接于碳鏈末端的羥基。洗滌劑用表面活性劑的原料之一。通式 為ROH。洗滌劑用醇的R一般為C12~C18的烴基。這種高碳脂肪醇原具有兩親的特性,即在分子中有疏水基如碳氫鏈,又有親水基如羥基。但由于在水中的溶解度很低,必須添加親水基或將羥基轉變為硫酸基,使親水親油平衡值達到必要數值后,脂肪醇衍生物有了足夠的親水基能使之溶解于水,并能成為聚集體(膠束)時,這種脂肪醇衍生物才是表面活性劑。例如,十二醇不溶于水,但當它變成十二醇硫酸鈉時,由于接上了一個硫酸基(—SO3—),水溶性變好,并能在水中生成膠束,達到一定濃度時,顯示出非常好的表面活性。人們就是利用這種特性,以脂肪醇為原料,制出了多種具有各種優異性能的表面活性劑。
天然脂肪醇C8-10
脂肪醇是合成醇系表面活性劑的主要原料,按原料來源不同又分為合成醇和天然醇。由石油為原料制備合成醇的路線很多,但目前已在工業上形成大噸位生產的路線主要有三條:1.幾基合成醇,該法在羰[tāng]基化催化劑接觸下,將烯烴和一氧化碳、氫氣反應,得到比原料烯烴多一個碳的醛,然后將醛還原成脂肪醇,由于使用烯烴的種類不同,可以得到天然醇中看不到的奇碳醇、支鏈醇。2.齊格勒合成醇,該法是在三乙基鋁中將過量的乙烯聚合,成為高級烷基鋁,然后用空氣氧化,經水解得到高級醇。齊格勒醇也稱水楊醇,和天然醇相同,都是直鏈偶碳伯醇。3.正構烷烴氧化制仲醇。
發展過程
編輯脂肪醇最早是由鯨蠟制取的,所得的混合脂肪醇經磺化中和后成為硫酸鹽,是最早的一種陰離子洗滌劑。其后開發利用來源比較豐富的椰子油、棕櫚油和 牛油為原料。水解所得脂肪酸再還原為醇。統稱為天然脂肪醇。石油化學工業發展后,以石油產品為原料,生產的脂肪醇稱為合成脂肪醇。生產脂肪醇的方法比較重要的有高壓加氫法、齊格勒法和羰基合成法。
制備方法
編輯以動植物油脂為原料經高壓加氫而得脂肪醇。在工業上,原料油脂先經預處理、醇解(即酯[zhǐ]交換)轉變成脂肪酸后再加氫。也可用脂肪酸直接加氫或酯化后加氫制成醇。用脂肪酸直接加氫制脂肪醇對設備的材質要求高。
油脂制造脂肪醇工藝流程
化學反應
RCOOH+2H2─→RCH2OH+H2O脂肪酸酯加氫制脂肪醇的化學反應式:RCOOR′+2H2─→RCH2OH+R′OH高壓加氫法有固定床法和懸浮床法等,但其基本工藝流程相同
齊格勒法
以乙烯為原料和三烷基鋁作用,通過鏈增長、氧化制得鋁醇化合物,再經水解、中和、分餾而制得脂肪醇 為K.齊格勒于1954年所創,由美國大陸油品公司于1962年最早投產,產品為直鏈偶碳醇。這一生產方法的主要反應有以下幾步:
齊格勒法
三乙基鋁制備(氫化和加成反應):Al+H2+2Al(C2H5)3─→3Al(C2H5)2H3Al(C2H5)2H+3C2H4─→3Al(C2H5)3烷[wán]基鋁制備(鏈增長反應):Al(C2H5)3+3nC2H4──→R3Al鋁醇化物制備(氧化反應):R3Al+O2──→Al(OR)3脂肪醇制取(水解反應):Al(OR)3+H2SO4──→Al2(SO4)3+3ROH或 Al(OR)3+H2O──→Al2O3+3ROH
合成法
將烯烴、一氧化碳與氫氣在催化劑及加壓條件下合成醛。醛的原子數比原料烯烴多一個碳。醛經過加氫制得脂肪醇。此種烯烴的醛化反應(OXO反應)為德國化學家O.勒倫于1938年所發現。OXO反應如下:
加氫反應
醛化(甲醛化或氫甲酰化)反應
羰基合成法
加氫反應
世界上約有 40多家工廠采用OXO反應生產脂肪醇
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