新闻中心
磺基琥珀酸酯盐合成方法
磺基琥珀酸酯盐表面活性剂产品合成所用的原料主要为顺丁烯二酸酐、脂肪醇(或胺)的衍生物以及亚硫酸盐等。产品合成可分为酯(酰)化和磺化两步:(1) 顺酐与羟基(或胺基)化合物酯化(缩合);(2)这些酯(或酰胺)与亚硫酸盐或亚硫酸氢盐进行亲核加成得到磺化产物。其反应原理如图2。
1 酯(酰)化反应
在工业化生产中,就酯化和磺化工艺来说虽已经比较成熟,但当涉及具体不同分子结构的产品时仍有工艺优化和产品质量提高等问题[6]。在单酯合成中,由于酸酐与醇的反应是不可逆反应,它可以在无催化剂及较缓和的条件下完成;这里,选择合适的催化剂来抑制双酯的生成,是生产优质最终产品的关键。而对于双酯合成中,在形成单酯后,第二步是酸和醇脱水生成酯,其反应是一个可逆反应,它需要在催化剂及较高的条件下完成。常用的酯化催化剂为十二烷基苯磺酸[7]、硫酸、对甲苯磺酸[8]、强酸性离子交换树脂及其他固体酸等各种具有强酸性的物质[9]。工业上采用硫酸、对甲苯磺酸作为催化剂进行酯化反应,其优点是催化剂价廉易得,但副反应多,常影响产品质量,因此,导致后处理工艺复杂,且强酸对设备产生较强的腐蚀作用。如果使用对酯化反应具有较高催化活性的无机固体超强酸作催化剂,则酯化反应可以在较高的温度范围内进行,并且催化剂与产物只经简单的过滤就可很容易分离。用固体酸催化剂来进行马来酸酯的合成,不仅提高了反应速率,简化工艺操作过程,而且可得到质量优等的无色透明酯化产物[10,11]。因此,应用于顺酐双酯化反应的固体酸催化剂是人们近年来研究的热点。
2 磺化反应
由于单酯经亚硫酸盐中和后溶于水,故磺化反应可由单酯在亚硫酸钠水溶液中直接进行;双酯不溶于水,在加入磺化剂亚硫酸氢盐的同时均需加入一定量的相转移催化剂,促进两相的相互乳化分散[12]。近年来,研究了无需外加相转移催化剂的方法,即通过减少醇的过用量,控制酯化反应酯化率(95%±2%,得到含少量马来酸单酯(3%~5%)的马来酸双酯,用碱中和后,得到马来酸单酯盐直接作为磺化反应的相转移催化剂,而无需外加磺化催化剂,并在常压体系中进行合成反应。此工艺省与传统工艺相比,其优点显而易见。