概述
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線於碳鏈末端的羥基。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。但由於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後,脂肪醇衍生物有了足夠的親水基能使之溶解於水,並能成為聚集體(膠束)時,這種脂肪醇衍生物才是表面活性劑。例如,十二醇不溶於水,但當它變成十二醇硫酸鈉時,由於接上了一個硫酸基(—SO3—),水溶性變好,並能在水中生成膠束,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。
發展過程
脂肪醇最早是由鯨蠟製取的,所得的混合脂肪醇經磺化中和後成為硫酸鹽,是最早的一種陰離子洗滌劑。其後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。石油化學工業發展後,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。
製備方法
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(即酯交換)轉變成脂肪酸後再加氫。也可用脂肪酸直接加氫或酯化後加氫製成醇。用脂肪酸直接加氫制脂肪醇對設備的材質要求高。
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、氧化製得鋁醇化合物,再經水解、中和、分餾而製得脂肪醇
為K.齊格勒於1954年所創,由美國大陸油品公司於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:
三乙基鋁製備(氫化和加成反應):
Al+H2+2Al(C2H5)3─→3Al(C2H5)2H
3Al(C2H5)2H+3C2H4─→3Al(C2H5)3
烷基鋁製備(鏈增長反應):
Al(C2H5)3+3nC2H4──→R3Al
鋁醇化物製備(氧化反應):
R3Al+O2──→Al(OR)3
脂肪醇製取(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。醛經過加氫製得脂肪醇。此種烯烴的醛化反應(OXO反應)為德國化學家O.勒倫於1938年所發現。
OXO反應如下:
加氫反應
世界上約有 40多家工廠採用OXO反應生產脂肪醇
種類
脂肪醇分十四類,C8-10醇,C8-14醇,C8-18醇,C12-14醇,C12-18醇,C14-16醇,C15-18醇,C18-16醇,C8醇,C10醇,C12醇,C14醇,C16醇,C18醇。
俗名和相關化合物
名稱 | 碳原子 | 支鏈醇/飽和醇 | 分子式 |
正辛醇 ,(1-, 辛醇 ,) | 8碳原子 | ||
2-乙基己醇 | 8碳原子 | 支鏈醇 | |
正壬醇 ,(1-壬醇) | 9碳原子 | ||
正癸醇 ,(, 1-癸醇 ,) | 10碳原子 | ||
正十一醇 ,(1-, 十一烷 ,醇) | 11碳原子 | ||
月桂醇 ,(, 十二烷醇 ,1-十二烷醇) | 12碳原子 | ||
十三烷 ,醇,(1-十三烷醇,異十三烷醇) | 13碳原子 | ||
十四烷醇 ,(1-十四烷醇) | 14碳原子 | ||
十五烷 ,醇,(1-十五烷醇) | 15碳原子 | ||
鯨蠟醇 ,(正, 十六烷 ,醇,1-十六烷醇) | 16碳原子 | ||
十六烯醇,(順-9-烯十六烷-1-醇) | 16碳原子 | 不飽和醇 | CH3(CH2)5CH=CH(CH2)8OH |
十七烷 ,醇,(1-正十七烷醇) | 17碳原子 | ||
硬脂醇 ,(, 正十八烷 ,醇, 1- , 十八烷 ,醇) | 18碳原子 | ||
異硬脂醇,(16-甲基十七烷-1-醇) | 18碳原子 | 支鏈醇 | (CH3)2CH-(CH2)15OH |
反油醇,(9E-十八烷-1-醇) | 18碳原子 | 不飽和醇 | CH3(CH2)7CH=CH(CH2)8OH |
油醇 ,(cis-9-十八烷-1-醇) | 18碳原子 | 不飽和醇 | |
亞油醇,(9Z,12Z-十八烷-1-醇) | 18碳原子 | 多聚不飽和醇, 亞油酸 ,的水解產物一種ω6, 脂肪酸 | |
elaidolinoleyl醇,(9E,12E-十八烷-1-醇) | 18碳原子s | 多聚不飽和醇 | |
亞麻醇,(9Z,12Z,15Z-十八烷-1-醇) | 18碳原子 | 多聚不飽和醇 | |
elaidolinolenyl醇,(9E,12E,15-E-十八烷-1-醇) | 18碳原子 | 多聚不飽和醇 | |
蓖麻油 ,醇,(12-, 羥基 ,-9-十八烷-1-醇) | 18碳原子 | 不飽和醇, 二醇 | CH3(CH2)5CH(OH)CH2CH=CH(CH2)8OH |
十九烷醇 ,(1-十九烷醇) | 19碳原子 | ||
花生醇,(正, 二十烷醇 ,1-二十烷醇) | 20碳原子 | ||
二十一烷 ,醇,(1-二十一烷醇) | 21碳原子 | ||
二十二烷醇 ,(1-二十二烷醇l) | 22碳原子 | ||
瓢兒菜 ,醇,(順-13-, 二十二烷 ,-1-醇) | 22碳原子 | 不飽和醇 | CH3(CH2)7CH=CH(CH2)12OH |
二十四烷 ,醇,(1-二十四烷醇) | 24碳原子 | ||
二十六烷醇 ,(1-二十六烷醇) | 26碳原子 | ||
普利醇 ,(, 正二十八烷 ,醇, 1-二十八烷醇 ,) | 28碳原子 | ||
三十烷醇 , 蜂花醇 ,(1-三十烷醇) | 30碳原子 | ||
三十四烷 ,醇,(1-三十四烷醇) | 34碳原子 | ||
鯨蠟醇 |
二十二烷醇、二十四烷醇、二十六烷醇、1-二十七烷醇、二十九烷醇、正三十烷醇、1-三十二烷醇和geddyl醇被一起歸類為多廿烷醇,其中數二十九烷醇和三十烷醇存量最為豐富。