背景及概述[1]
十二烷基苯屬于長(zhǎng)鏈線性烷基苯，常溫下是無色透明液體，有芳香味，可發(fā)生磺化反應(yīng)、酰化反應(yīng)和裂解反應(yīng)，是生產(chǎn)洗滌劑的主要中間體，由直鏈烷基苯合成的直鏈烷基苯磺酸鈉具有優(yōu)良的表面活性、去污能力及生物可降解性。
合成方法[1]
稱取一定量的ZrOCl2·8H2O溶于適量蒸餾水，配制ZrOCl2溶液不斷攪拌，將一定量TiCl4（n（Zr）/n（T）=1.5）緩慢滴入上述ZrOCl2溶液，以25~28%氨水調(diào)節(jié)溶液至pH=10，所得沉淀于室溫下陳化24h，過濾、洗滌至無Cl-，110℃干燥24h后研磨至粒徑0.10mm。然后，按16g沉淀/100mLH2SO4的比例，以1mol/L硫酸溶液浸漬0.5h，經(jīng)過濾、洗滌、干燥，并在500℃溫度下焙燒3h,制備SO42-/ZrO2-TiO2催化劑。將15mL苯與3mL 1-十二烯加入100mL帶磁力攪拌和回流冷凝管的兩口燒瓶中，然后加入0.36g經(jīng)300℃活化的SO42-/ZrO2-TiO2催化劑，不斷攪拌下回流反應(yīng)3h。該反應(yīng)中催化劑再生方法對(duì)合成十二烷基苯的影響如下圖。
應(yīng)用領(lǐng)域[2][3]
1.制備增塑劑
烷基磺酰氯在工業(yè)上有廣泛的用途，如用于制造合成洗滌劑烷基磺酸鈉，聚氯乙烯樹脂的增塑劑烷基磺酸苯酯等，尤其是烷基磺酸樹脂（工業(yè)上稱T-50石油酯）具有優(yōu)良的電性能，耐候性及低熱耗等已作為增塑劑大量使用于各種聚氯乙烯制品，特別是電線和電纜配方中。由十二烷基苯合成十二烷基苯磺酸苯酯的方法如下：十二烷基苯1200kg，比重0.871（15℃），在一氯乙烯為材料的反應(yīng)釜內(nèi)，釜內(nèi)裝有冷卻用鉛制盤管、汞弧燈、氣體分布器、溫度計(jì)及氣體排出管等，通入配比為1:1.1的氯和二氧化硫，經(jīng)混合后室溫下通入，同時(shí)開啟燈光，波長(zhǎng)280nm，燈光功率和十二烷基苯量之比為0.8瓦/千克，該反應(yīng)放熱，以冷卻水控制溫度在25℃~32℃，混合氣體通入量為30kg/h，反應(yīng)生成氯化氫及少量未反應(yīng)氣體經(jīng)排氣管以水噴淋稱鹽酸回收，待反應(yīng)物比重為0.996時(shí)，停止通入氣體，以干燥的壓縮空氣吹去溶解的殘余氣體后，得十二烷基苯磺酰氯1440kg，皂化值163，轉(zhuǎn)化率45%。
2.制備表面活性劑
十二烷基苯可用來合成十二烷基苯磺酸鹽如十二烷基苯磺酸鈉，是常見的陰離子表面活性劑，廣泛應(yīng)用于洗滌劑、清潔劑等。通過在裝有攪拌器、溫度計(jì)、滴液漏斗和回流冷凝器的250mL四口瓶中，加入十二烷基苯35mL（34.6g），攪拌下緩慢加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%硫酸35mL，溫度不超過40℃，加完后升溫至60～70℃，反應(yīng)2h。將磺化混合液降溫至40～50℃，緩慢滴加適量水（約15mL），倒入分液漏斗中，靜止片刻，分層，放掉下層（水和無機(jī)鹽），保留上層（有機(jī)相）。配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%氫氧化鈉溶液80mL，將其加入250mL四口瓶中約60～70mL，攪拌下緩慢滴加上述有機(jī)相，控制溫度為40～50℃，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH=7～8，并記錄質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%氫氧化鈉總用量。于上述反應(yīng)體系中，加入少量氯化鈉，滲圈試驗(yàn)清晰后過濾，得到白色膏狀產(chǎn)品，即為十二烷基苯磺酸鈉。其反應(yīng)式如下。
主要參考文獻(xiàn)
[1] 王知彩, 孫康, 劉九玲. SO42-/ZrO2-TiO2 催化苯與 1-十二烯烷基化合成十二烷基苯[J]. 分子催化, 2007, 21(1): 38-42.
[2] 任治，王祖明，烷基苯磺酸苯酯系列增塑劑的制造方法，CN 92108526，申請(qǐng)日1992-08-08
[3] 東華大學(xué)化工學(xué)院基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)編寫組.基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn).上海:東華大學(xué)出版社,2002