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CSUB13/SUB-醇混合物和官能化的CSUB13/SUB-醇混合物.pdf

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  • 文档编号:879023
  • 上传时间:2018-03-16
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  • 摘要
    申请专利号:

    CN00815852.5

    申请日:

    2000.11.17

    公开号:

    CN1391542A

    公开日:

    2003.01.15

    当前法律状态:

    终止

    有效性:

    无权

    法律详情:

    未缴年费专利权终止IPC(主分类):C07C 2/10申请日:20001117授权公告日:20041124终止日期:20161117|||授权|||实质审查的生效|||公开

    IPC分类号:

    C07C2/10; C07C11/02; C07C45/50; C07C47/02; C07C29/16; C07C31/125; C07C43/11; C07F9/11; C07F9/09; C11D1/34

    主分类号:

    C07C2/10; C07C11/02; C07C45/50; C07C47/02; C07C29/16; C07C31/125; C07C43/11; C07F9/11; C07F9/09; C11D1/34

    申请人:

    巴斯福股份公司

    发明人:

    E·泽勒尔; M·沃尔特; W·瑞查特; K·戴勒; M·洛琵尔; J·特罗皮施

    地址:

    德国路德维希港

    优先权:

    1999.11.18 DE 19955593.1

    专利代理机构:

    北京市中咨律师事务所

    代理人:

    隗永良;刘金辉

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    内容摘要

    本发明涉及一种制备C13-醇混合物的方法,该方法包括:a)在升高的温度下,使含有丁烯的C4-烃流与含镍的多相催化剂接触,其中丁烯组分中的异丁烯的含量小于5%(重量),b)将C12-烯烃组分从反应混合物中分离,c)在钴催化剂的作用下,通过与一氧化碳和氢气反应加氢醛化C12-烯烃,和d)氢化从c)得到的产物。由此得到的醇混合物适合通过烷氧基化、苷化、硫酸盐化、磷酸盐化、烷氧基化后硫酸盐化或烷氧基化后磷酸盐化制备表面活性剂。

    权利要求书

    1: 一种制备C 13 -醇混合物的方法,包括: a)在升高的温度下,使含有丁烯的C 4 -烃流与含镍的多相催化剂接触, 其中丁烯组分中的异丁烯的含量小于5%(重量), b)将C 12 -烯烃组分从反应混合物中分离, c)在钴催化剂的作用下,通过与一氧化碳和氢气反应加氢醛化C 12 -烯 烃,和 d)氢化从c)得到的产物。
    2: 根据权利要求1的方法,其中C 12 -烯烃组分的ISO指数为1.9-2.3。
    3: 根据上述任一权利要求的方法,其中含丁烯的C 4 -烃流含有60-90% (重量)的丁烯和10-40%(重量)的丁烷。
    4: 根据上述任一权利要求的方法,其中低聚合反应催化剂中含有氧化 镍。
    5: 根据权利要求4的方法,其中催化剂主要由NiO,SiO 2 ,TiO 2 和/或 ZrO 2 组成,必要时还包括Al 2 O 3 。
    6: 按照下述方法得到的C 13 -醇混合物: a)在升高的温度下,使含有丁烯的C 4 -烃流与含镍的多相催化剂接触, 其中丁烯组分中的异丁烯的含量小于5%(重量), b)将C 12 -烯烃组分从反应混合物中分离, c)在钴催化剂的作用下,通过与一氧化碳和氢气反应加氢醛化C 12 -烯 烃,和 d)氢化从c)得到的产物。
    7: 根据权利要求6的C 13 -醇混合物,其支化度为2.2-2.5。
    8: 一种通过对根据权利要求6或7的C 13 -醇混合物进行烷氧基化、苷化、 硫酸盐化、磷酸盐化、烷氧基化,然后硫酸盐化或烷氧基化,然后磷酸盐 化得到的官能化醇混合物。
    9: 权利要求8的官能化醇混合物作为表面活性剂、分散剂、造纸助剂、 清洁剂、防腐剂、分散助剂或硬化抑制助剂的用途。

    说明书


    C13-醇混合物和官能化的C13-醇混合物

        本发明涉及一种特别适合制备表面活性剂的C13-醇混合物,同时还涉及具有表面活性剂性能的官能化C13-醇混合物。

        选用含有8-20个碳原子的脂肪醇制备非离子和阴离子表面活性剂已为大家熟悉。为了实现这一目的,首先要使醇进行适当的官能化反应,如烷氧基化或苷化反应。烷氧基化反应的产物可以直接用作非离子表面活性剂或,例如通过硫酸盐化或磷酸盐化等官能化反应,转化成阴离子表面活性剂。这些表面活性剂的使用性能;如湿润能力、发泡能力、溶解脂肪的能力以及生物降解能力主要取决于所用醇的碳链长度和疏水烃基的支化度。处理后能够生成有效表面活性剂的醇也叫做表面活性醇。

        Kosswig/Stache在“Die Tenside”(Carl Hanser Verlag,Munich,Vienna,1993)的第2.2、2.3章介绍了脂肪醇与氧化烯反应生成相应的脂肪醇的烷氧化物,及其硫酸盐化和磷酸盐化的过程。

        脂肪醇可以从自然资源直接获得,也可以采用合成路线,用低碳原料制取。例如:以乙烯为初始原料,SHOP(Shell Higher Olefin Process)法得到的烯烃含有数个碳原子,适合进一步反应生成表面活性剂。这些烯烃组分通过加氢醛化和氢化反应来进行官能化处理,以生成相应地醇。以乙烯为原料制备脂肪醇的工艺存在初始原料成本较高的缺点,这严重影响了该工艺的经济性。

        适合进一步生成表面活性醇的、含有数个碳原子的烯烃也可以通过C3-C6烯,特别是丙烯、丁烯或丙烯和丁烯混合物的低度聚合获得。

        在DIMERSOL方法中(参看Revue de 1’Institute Francais duPetrole,vol.37,No.5,9/10 1982,自P639起),在过渡金属衍生物和有机金属化合物组成的催化系统的作用下,丙烯或丁烯在一均相中低度聚合。比较典型的催化系统有Ni(O)与AlCl3,BF3,SbF5等路易斯酸的配合物,或Ni(II)与烷基铝的卤化物的配合物。这一均相催化工艺的主要缺点是很难将催化剂从反应混合物中分离。另一个缺点是得到的高碳烯烃中总是含有痕量的卤素。这些卤素来自低度聚合过程中的催化剂,很难彻底清除,即使分离掉催化剂后也不能完全清除。

        这些残余卤素将引起与产品流接触的工厂生产部件腐蚀加快。此外,高碳烯烃中的痕量卤素也将削弱下一步工艺过程中的催化剂的活性,特别是加氢醛化和氢化过程的催化剂。这些痕量卤素主要以有机卤素化合物的形式存在。对于那些要进一步加工成消费品的产品来说,这些化合物的存在是非常讨厌的。

        已知使用多相酸催化剂,如载体上的磷酸,低碳烯烃可以发生低度聚合,但是这些多相酸催化剂会导致高度支化的高碳烯烃的产生,这是它的缺陷所在。

        WO98/23566介绍了一种支链伯醇混合物,它生成过程是:在均相二聚合催化剂的作用下,C6-C10烯烃通过二聚合反应,然后将生成的支链C12-C20烯烃转化为支链伯醇混合物。

        目前已知的表面活性醇或由此制备的官能化的表面活性醇的使用性能都不能令人完全满意。

        本发明的目的是提供一种不合卤素的表面活性醇及由此生成的表面活性剂。该表面活性醇的支状结构应该使得表面活性剂在表面活性、对环境的有害影响和生物降解能力三方面达到性能平衡。

        我们发现按照下面的方法制备C13醇混合物可以实现这一目的:

        a)在升高的温度下,使含有丁烯的C4-烃与含镍的多相催化剂接触,其中丁烯组分中的异丁烯含量小于5%(重量),

        b)从反应混合物中分离C12-烯烃组分,

        c)在钴催化剂存在下,通过与一氧化碳和氢气反应加氢醛化所述C12-烯烃,

        d)氢化从c)得到的产物。

        本发明还涉及利用上述方法制备的C13-醇混合物。

        本发明的C13-醇混合物基本不合卤素,即卤素含量小于3ppm(重量),特别是小于1ppm(重量),所述卤素特别是氯。

        a)丁烯的三聚合

        为制备C13-醇混合物,首先从C4分子合成C12-烯烃。为了达到这一目的,丁烯在含镍的多相催化剂的作用下以本身已知的方法进行低度聚合。选择的工艺条件不同,得到的丁烯二聚体、三聚体或碳原子数较高的低聚物的数量也不同。要实现本发明目的,对丁烯的三聚体,即C12-烯烃做进一步的处理。为了在加氢醛化和氢化处理后得到具有需要的分支度的C13-醇混合物,所用的丁烯必须是线性结构占主导地位,也就是异丁烯所占的比例要低于5%(重量)。丁烯中可以添加一些在在聚合过程中起稀释作用的饱和C4-烃。

        所用的多相、含镍催化剂可以有不同的结构,优选的催化剂是含有镍的氧化物。合适的催化剂是已知的,C.T.O’Connor等人在“Catalysis Today”Vol.6(1990)P336-338作了详细介绍。最好使用载体上的镍催化剂。载体材料可以是二氧化硅,氧化铝,硅铝酸盐,具有片状结构的硅铝酸盐,和沸石,例如丝光沸石、八面沸石、沸石X、沸石Y和ZSM-5,以及用酸处理过的氧化锆或磺化二氧化钛。特别合适的催化剂是一些经过沉积处理得到的催化剂,具体处理过程是将镍盐的水溶液与硅酸盐混合,如硅酸钠与硝酸镍混合,还可与硝酸铝等铝盐混合,然后进行煅烧。催化剂还可以通过离子交换将Ni2+离子嵌入蒙脱石等天然或合成硅酸盐薄片的间架结构中来获得。此外,催化剂还可以通过先将硝酸镍、硫酸镍或氯化镍等可溶性镍盐的水溶液充分渗入氧化硅、氧化铝或硅铝酸盐中,然后煅烧来制取。

        优先选择的催化剂主要由NiO,SiO2,TiO2和/或ZrO2组成,必要时还有Al2O3。作为主要活性成分,催化剂的最佳组成比例是(重量):氧化镍:10-70%,二氧化钛和/或二氧化锆:5-30%,余量为氧化铝和二氧化硅:0-20%。这样的催化剂可以通过在pH5-9的条件下沉积催化成分来获得:将硝酸镍的水溶液加入含有二氧化钛和/或二氧化锆的碱金属水玻璃溶液中,然后过滤、干燥,最后热处理,热处理温度350-650℃。有关催化剂的制备,细节可参见DE-4339713。该公开专利涉及的全部技术内容及其引用的先有技术都一并在此作为参考。

        催化剂最好呈离散的颗粒或团块状,如直径2-6mm、高3-5mm的片状;外径5-7mm、高2-5mm、孔径2-3mm的环状;还有各种长度的、直径1.5-5mm的挤出体。这些形状都可以通过造粒和挤出工艺制备,造粒过程中一般都使用石墨或硬脂酸等助剂。

        C4-烃流中通常含有50-100%、优选60-90%(重量)丁烯,0-50%(重量)、优选10-40%(重量)丁烷。其中丁烯中异丁烯的含量要小于5%(重量),最好小于3%(重量)。丁烯的组成一般如下(基于丁烯部分计算):

                    1-丁烯             1-50%(重量)

                    顺-2-丁烯          1-50%(重量)

                    反-2-丁烯          1-99%(重量)

                    异丁烯             1-5%(重量)

        来自FCC装置或蒸汽裂解装置的贫异丁烯萃余液II是特别优选的起始原料。

        如果C4-烃流中存在二烯烃或炔,低聚合反应前要先将这些烯或炔清除,使二烯烃/炔的含量低于10ppm(重量),优选低于5ppm,更优选低于1ppm。最好的清除方法是采用EP-81041和DE-1568542介绍的选择性氢化。

        另外,大部分清除富烯烃混合物中的醇、醛、酮和醚等含氧化合物对聚合反应也是有利的。为此,让C4烃流从分子筛等吸附剂上通过就可实现,这里使用的分子筛的孔径最好在>4-5A之间。C4烃中含氧化合物的含量应小于1ppm(重量),最好小于0.5ppm(重量)。

        C4烃流与低聚催化剂的接触温度应为30-280℃,优选30-140℃,更优选40-130℃。反应压力应在10-300巴之间,优选15-100巴,更优选20-80巴。所设定的压力应使C4烃流在选定的温度下处于液态或超临界状态。

        C4烃流一般经过一个或多个固定的催化床。使烃流与多相催化剂接触的合适的、额定压力的反应设备对本领域的技术人员使已知的。一般包括气/固反应、液/固反应的常规反应器。合适的反应器的实例有管壳式反应器或立式炉反应器。由于立式炉的投资成本较低,所以它更为适宜。低聚合反应可以在单个反应器进行,催化剂处于其中的一个或多个固定的床体上。同时,低聚合也可以使用两个或多个串联的反应器,最好是两个。这种串联反应器的运行方式是:在进入最后一级反应器之前,烃流经过各反应器时只发生部分聚合反应,只有进入最后一级反应器后,需要的最终转换才完成。在串联的各个反应器内,催化剂位于一个和多个催化床上。而且,各个反应器的温度和压力都可在上述的温度、压力范围内单独设定。此外,虽然各串联反应器使用一种催化剂最好,但也可以使用不同的催化剂。内有催化剂的垂直管式反应器比较适用,富含烯烃的烃化合物在其中从顶向下流动。

        离开反应器或串联的最后一级反应器后,生成的低聚体从未反应的丁烯和丁烷中分离。得到的低聚体可以在下游真空分馏的步骤中分馏和提纯。

        有时,分离掉低聚体后,含有未反应丁烯和丁烷的反应产物可以部分或全部再循环利用。

        b)C12-烯烃组分的分离

        一般分一步或多步将C12-烯烃组分从低聚反应产物中分离。合适的分离装置使本领域技术人员熟知的设备。包括:各种分馏塔,如板式塔,根据需要蒸馏塔还可装配蒸馏泡罩,筛板、筛盘、阀门、侧线等;各种蒸发器,如薄膜蒸发器,降膜式蒸发器,擦刮式蒸发器,Sambay蒸发器等;以及它们的组合应用。C12-烯烃组分最好采用分馏的方法分离。

        表明C12-烯烃组分支链平均数的ISO指数一般为1.9-2.3,最好在2.0-2.3范围内。ISO指数可以这样确定:氢化C12-烯烃样品生成十二烷,然后根据1H-NMR(核磁共振)图谱中甲基的信号范围和所有质子的信号区域来确定甲基的平均数量。ISO指数是平均甲基数减2。

        c)加氢醛化

        为了得到本发明的醇混合物,先将分离出C12-烯烃组分加氢醛化生成C13-醛,接着进一步氢化生成C13-醇。这种醇混合物的制备可以一步也可以两步反应完成。

        有关加氢醛化和催化剂的使用,可参看Beller等人在期刊MolecularCatalysis A104(1995),pp.17-85上的详细介绍。

        为了实现本发明目的,加氢醛化必须在钴(Co)催化剂存在的条件下进行。加氢醛化催化剂的使用量一般为0.001-0.5%(重量),按金属钴占待加氢醛化烯烃的量计算。反应温度一般在100-250℃,优选150-210℃。反应可在10-650巴的超大气压力下进行。加氢醛化最好在有水的条件下进行,也可以无水进行。

        一般将一氧化碳和氢气混合起来使用,这种混合气体叫作合成气体。合成气体的组成可以在一个较大的范围内变化。一氧化碳和氢气的摩尔比一般为2.5∶1-1∶2.5,优选为1∶1.5。

        有效的加氢醛化钴催化剂的分子形式是HCo(CO)4。催化剂可以在加氢醛化反应器的外边预先加工成形,例如在合成气体存在的条件下从钴(II)盐制备,然后与合成气体和C12-烯烃一起引入加氢醛化的反应器内。或者,在加氢醛化的条件下,如在反应区域,由催化剂的前体形成具有催化活性的催化剂。适宜的催化剂前体钴(II)盐,例如钴(II)羧酸盐,如:甲酸钴(II),乙酸钴(II),乙酰丙酮钴(II)或CO2(CO)8。

        在酸性水溶液存在的条件下,用氧气或空气处理加氢醛化的产物可以将均匀溶解在反应介质中的钴催化剂分离。处理过程中,通过氧化破坏了钴催化剂,生成了钴(II)盐。这些钴(II)盐是水溶性的,可以萃取进入水相,以分离后再用于加氢醛化过程。

        加氢醛化可以连续进行,例如:(i)使钴(II)盐的水溶液与一氧化碳和氢气密切接触,形成具有加氢醛化活性的钴催化剂;(ii)在反应区域,使含有钴催化剂的水相与烯烃、一氧化碳和氢气密切接触,从而使钴催化剂被萃取进入有机相,烯烃被醛化;(iii)用氧气处理反应区排出的生成物,使钴催化剂被分解成钴(II)盐重新被萃提进入水相,并分离各相。然后,钴(II)盐的水溶液重新进入醛化过程。适宜的钴(II)盐使乙酸盐和甲酸盐。利用混合喷嘴等工具,让钴(II)盐的水溶液、烯烃、有机溶剂以及一氧化碳和氢气在反应区密切接触,可以使钴催化剂的形成、萃取进入有机相和烯烃的醛化一步完成。

        如果需要,氢化前可以用常规方法对加氢醛化得到的粗醛或醛和醇的混合物进行分离。必要时还可以进行提纯。

        d)氢化

        在氢化催化剂存在的条件下,加氢醛化反应得到的混合物通过与氢气反应而实现氢化。

        适合的氢化反应催化剂一般为Cr,Mo,W,Fe,Rh,Co,Ni,Pd,Pt,Ru等过渡金属及其混合物。为了提高活性和稳定性,使用时一般以活性碳、氧化铝和硅藻土为载体。为了提高催化剂的活性,也可以表面积非常高的金属海绵的形式使用Fe、Co和优选Ni,这些金属的阮内催化剂形式也包括在内。本发明表面活性醇的制备过程中最好用Co/Mo作催化剂。根据催化剂的活性大小,含氧醛的氢化最好在高温和超大气压力下进行。比较合适的氢化温度为约80-250℃,压力为约50-350巴。

        利用本领域技术人员熟知的常规提纯方法,最好是分馏的方法,可将本发明的C13-醇混合物以纯的形式从氢化反应混合物中分离。

        本发明C13-醇混合物的平均支化度优选为2.2-2.5,特别优选为2.2-2.4。支化度的定义为:一个醇分子中的甲基数减1。平均支化度指的是样品分子支化度的统计平均值。利用1H-NMR,可以很容易地确定样品分子的平均甲基数。具体是:样品1H-NMR图谱中与甲基质子对应的信号面积先除以3,然后再除以CH2-OH群中亚甲基对应的信号面积的1/2。

        本发明还提供通过将上述C13-醇混合物置于下列反应而得到官能化的醇混合物:

        (i)烷氧基化,

        (ii)苷化,

        (iii)硫酸盐化,

        (iv)磷酸盐化

        (v)烷氧基化后接着硫酸盐化,或

        (vi)烷氧基化后接着磷酸盐化。

        醇混合物通过与至少一种氧化烯反应来进行烷氧基化。所用的氧化烯优选自下面式I代表的化合物和其混合物:

        式中:R1代表氢或直链或支链C1-C16烷基。

        在式I中,R1代表的基团优选直链或支链C1-C8烷基,特别优选C1-C4烷基。

        氧化烯优选氧化乙烯、氧化丙烯、氧化丁烯或它们的混合物。

        醇混合物与氧化烯的反应采用本领域技术人员熟知的常规方法和设备。

        通过醇与氧化烯的摩尔比,可以确定用本方法官能化的醇混合物中多醚链的平均长度。要制备的烷氧基化醇混合物含有1-200个,优选1-50个,更优选1-10个氧化烯单元。

        如果需要,醇混合物可以只和一种氧化烯反应或与两种或多种不同的氧化烯反应,当醇混合物与两种或多种氧化烯反应时,氧化烯单元在烷氧基化产物中随机分布。如果氧化烯按顺序地单独使用,那么各氧化烯单元以嵌段共聚的形式存在于烷氧基化产物中,而且各段与添加顺序相对应。

        烷氧基化反应可以用碱金属和碱土金属的氢氧化物等强碱催化,也可以用布朗斯台德(Bronsted)酸或AlCl3、BF3等路易斯酸催化。

        烷氧基化反应优选在80-250℃间进行,更优选100-220℃。适宜的反应压力为环境压力至600巴。如果需要,氧化烯中可以添加5-60%的惰性气体。

        通过烷氧基化得到的官能化的醇混合物显示出良好的表面活性,而且可以很方便地在很多领域用作非离子表面活性剂,如:表面活性剂,分散剂,造纸辅剂,清洁剂,防腐剂,分散助剂或硬化抑制助剂。

        本发明醇混合物的苷化通过与单糖、二糖或多糖的一次、两次或多次反应来完成。反应按照本领域技术人员熟知的常规方法进行。这些方法包括伴随脱水的酸催化反应。HCl和H2SO4等矿物酸都适合用作催化剂。这一方法一般生成链长随机分布的低聚糖,平均聚合度为1-3个糖单元。在另一比较适宜的方法中,糖首先通过与乙醇、丙醇和丁醇等1-8个碳原子的低分子量链烷醇发生反应而乙酰化。乙酰化最好在酸催化下进行。低分子醇生成的苷可按照本发明与醇混合物进一步反应生成新的相应的苷。水溶性糖溶液一般比较适合这个反应。在另一个适宜的方法中,糖首先与卤化氢反应生成O-乙酰基卤代糖,接着在形成酸的化合物的存在下依照本发明与醇混合物发生苷化反应。

        建议使用单糖进行苷化,特别是己糖,例如葡萄糖、果糖、半乳糖和甘露糖等;和戊糖,例如阿糖、木糖和核糖等。其中葡萄糖最合适。这些糖可以单独使用,也可以混合物的形式使用。混合使用的情况下,各种糖集团在苷化物中随机分布。多个糖集团与一个醇羟基的结合的结果是生成本发明醇混合物的多元苷。对于多元苷化,先后使用多种糖或使用糖的混合物同样可行,结果是糖以嵌段或随机分布的形式进入生成的官能化醇混合物中。反应条件不同,特别是反应温度不同,可形成呋喃糖和吡喃糖两种结构。

        合适的苷化方法和反应条件已有介绍,如”Ullmann’s Encyclopediaof Industrial Chemistry”,第5版、第A25卷(1994)的792-793页及其引用文献。

        苷化得到的官能化醇混合物显示出良好的表面活性,并且可以在许多领域用作非离子表面活性剂。

        上述醇混合物或烷氧基化的醇混合物的硫酸盐化和磷酸盐化,分别通过与硫酸或硫酸衍生物和磷酸或磷酸衍生物反应来完成,反应后分别生成酸性烷基硫酸盐或烷基醚硫酸盐或酸性烷基磷酸盐或烷基醚磷酸盐。

        适用的醇的硫酸盐化方法是本领域技术人员熟知的常规方法,如US3,462,525,US3,420,875,US3,524,864所介绍的。这些文献全文引入本说明书作为参考。对于合适的硫酸盐化的方法,“Ullmann’sEncyclopedia of Industrial Chemistry”,第5版、第A25卷(1994)的779-783页及其引用文献也有介绍。

        如果用硫酸对本发明的醇混合物进行硫酸盐化处理,硫酸的浓度应为75-100%(重量),优选为85-98%(重量)。这样浓度的硫酸可以名称为浓硫酸和一水合物的商品名获得。

        必要时,用硫酸进行硫酸盐化处理时可使用溶剂和稀释剂。合适的溶剂要求能与水形成共沸混合物,例如甲苯。

        在优选的制备硫酸盐化醇混合物的方案中,醇混合物放在反应釜内,然后在连续搅拌的条件下加入硫酸盐化试剂。为了使醇混合物完全酯化,链烷醇与硫酸盐化试剂的摩尔比应在约1∶1-1∶1.5之间,优选1∶1-1∶1.2。必要时,所用硫酸盐化试剂的摩尔数可以稍有欠缺,例如:当为制备非离子和阴离子表面活性化合物的混合物而对烷氧基化醇混合物进行硫酸盐化处理的时候。硫酸盐化处理应在环境温度至80℃的范围内进行,优选40-75℃。

        其他适合用作硫酸盐化试剂的有:三氧化硫,三氧化硫的配合物,三氧化硫的硫酸溶液(发烟硫酸),氯磺酸,硫酰氯,氨基磺酸等。当使用三氧化硫作硫酸盐化试剂时,反应可以很方便地在降膜蒸发器内进行,最好采用逆流的方式。反应可以间歇进行,也可以连续进行。

        硫酸盐化的产物用本领域技术人员熟知的常规方法处理,包括中和、分离所用溶剂等。

        上述醇混合物和烷氧基化醇混合物的磷酸盐化处理方式与硫酸盐化相似。

        适用的磷酸盐化方法是本领域技术人员熟知的常规方法,如”Synthesis”1985,pp.449-488所述。该文献全文引入本说明书作为参考。

        合适的磷酸盐化试剂有:磷酸、多元磷酸、五氧化二磷,POCl3等。使用POCl3时,残留的酰氯官能团在酯化后被水解。

        本发明还进一步涉及官能化醇混合物作为表面活性剂、分散剂、造纸助剂、清洁剂、防腐剂、分散助剂和硬化抑制剂的用途。

        下面用非限制性实施例对本发明作具体说明。

        实施例1

        在一个长1.5m、直径30mm的等温反应器内,在多相催化剂的作用下,组成如下的萃余液II在20巴、80℃发生反应。

        异-丁烷                               3%(重量)

        正-丁烷                               15%(重量)

        异-丁烯                               2%(重量)

        1-丁烯                                30%(重量)

        反-2-丁烯                             32%(重量)

        顺-2-丁烯                             18%(重量)

        所用催化剂按照DE-4339713所述的方法制备,呈5mm×5mm的圆片状。其活性组分的重量%组成是:NiO:50%,TiO2:12.5%,SiO2:33.5%,Al2O3:4%。萃余液II的通过量是0.75kg(催化剂1×h)。反应在没有再循环C4-烃的条件下进行。以萃余液II中存在的丁烯为基准,C4烃的转化为52.0%(重量)。其选择性(以重量百分比表示)分别如下:C8:76.9,C12:18.4,C16+:4.7。用分馏的方法将C12-烯烃组分从生成混合物中分离。

        为表征C12-烯烃,在Pd/C存在的条件下用氢气(H2)氢化样品。由1H-NMR图谱得知:所得到的C12-蜡烃组分分子的平均甲基数为4.13,相应的ISO指数是2.13。

        实施例2

        依照本发明,通过对十二碳烯混合物加氢醛化、氢化和蒸馏处理制备十三醇混合物。

        将按实施例1制备的750g十二碳烯混合物放入一个装有往复搅拌器的高压釜中,进行5个小时的加氢醛化处理,具体条件是:使用0.13%(重量)的钴(Co2(CO)8),在185℃,添加75g水,280巴的合成气气压,合成气体的体积混合比例是:H2∶CO=60∶40。高压釜的压力下降,表明合成气体有所消耗,进一步注入合成气予以补充。高压釜解压后,加入重量浓度10%的醋酸水溶液并通入空气将钴从反应产物中清除,然后在125℃、280巴氢气条件下,使用50g的阮内镍对有机相进行10个小时的氢化处理。通过对反应产物的分馏处理,将十三醇从C12-蜡烃和高沸点化合物中分离。

        十三醇中的羟基(OH)数是278mg KOH/g.1H-NMR图谱显示每分子的甲基数是3.27,相应的支化度为2.27。

        图1给出了十三醇的气相色谱(三甲基硅烷基醚),其测试条件如下:

        样品制备:三滴十三醇与1.5ml N-甲基-三甲基硅烷基-三氟乙酰胺在80℃下反应60分钟。注射体积:1μl。

        分离条件:色谱柱:Ultra-1 Hewlett Packard;长度:50m;内径:0.33mm;,膜厚:0.2μm;压力:200mpa;分流速度:88ml/分;温度:160℃(恒温);注射器温度:250℃;检测器温度:300℃;检测:FID。

        实施例3

        制备含有7mol氧化乙烯的脂肪醇的乙氧化物

        将400g十三醇(按照实施例2制备)和1.5g NaOH一起引入一个干燥的、2升的高压釜内。将釜内物料加热到150℃并且在压力下将616g氧化乙烯注入釜内。在所有氧化乙烯都进入釜后,高压釜在150℃保持30分钟。冷却后,用硫酸中和催化剂。

        得到的表面活性剂的性能参数分别为:在10%丁基二甘醇溶液中的浓度为1%时,依照DIN 53 917测得的浊点为73℃;浓度为1g/l时,依照DIN 53 914测得的表面张力为27.8mN/m。

        实施例4

        制备含有3mol氧化乙烯的脂肪醇的乙氧化物

        将600g十三醇(按照实施例2制备)和1.5g NaOH一起引入一个干燥的、2升的高压釜内。将釜内物料加热到150℃并且在压力下将396g的氧化乙烯注入釜内。在所有氧化乙烯都进入后,高压釜在150℃保持30分钟。冷却后,用硫酸中和催化剂。

        得到的表面活性剂的性能参数分别为:在10%丁基二甘醇溶液中的浓度为1%时,依照DIN 53 917测得的浊点为45.5℃;浓度为1g/l时,依照DIN 53 914测得的表面张力为27.1mN/m。

        实施例5

        制备烷基磷酸盐

        氮气氛下,在一个搅拌容器内将300g十三醇(按照实施例2制备)加热到60℃,并且缓慢加入125g多元磷酸,确保温度不超过65℃。在添加就要结束时,将温度升高到70℃,在这一温度下搅拌一个小时。

        得到的烷基磷酸盐的表面张力在浓度为1g/l时为32.3mN/m,测量依照DIN 53 914。

        实施例6

        制备烷基醚磷酸盐

        氮气氛下,在一个搅拌容器内将实施例2制备的560g脂肪醇乙氧化物加热到60℃,并且缓慢加入92g多元磷酸,确保温度不超过65℃。在添加就要结束时,将温度升高到70℃,在这一温度下搅拌一个小时。

        得到的烷基醚磷酸盐的表面张力在浓度为1g/l时为30.8mN/m,测量依照DIN 53 914。

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    CSUB13 SUB 混合物 官能
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