[发明专利]醇类表面活性剂和醇醚类表面活性剂的制备方法、制得的产物及其应用

说明书

发明领域

本发明涉及一种制备特别适合用作表面活性剂或用于制备表面活性剂的醇类表面活性剂和醇醚类表面活性剂的方法。所述方法由烯烃混合物起始，制得含有优势分数的支链十二碳烯的混合物，其随后衍生为醇类表面活性剂，并且随后任意选择性地烷氧基化。

本发明进一步涉及所述醇类表面活性剂和醇醚类表面活性剂在通过糖苷化、多元糖苷化、硫酸化或磷酸化制备表面活性剂中的应用。

具有C₈至C₁₈链长的脂肪醇用来制备非离子表面活性剂。它们与氧化烯反应生成相应的脂肪醇乙氧基化物。(Chapter2.3 in：Kosswig/Stache，“Die Tenside”[表面活性剂]，Carl Hanser Verlag，Munich Vienna(1993))。脂肪醇的链长影响表面活性剂的多种特性，例如湿润性能、泡沫的形成、油腻溶解性能、洗净力。

链长为C₈至C₁₈的脂肪醇也可以用来制备阴离子表面活性剂，例如烷基磷酸盐和烷基醚磷酸盐。除了磷酸盐，还可以制备相应的硫酸盐(Chapter 2.2 in：Kosswig/Stache，“Die Tenside”[表面活性剂]，Carl Hanser Verlag，Munich Vienna(1993))。

此类脂肪醇可以由天然来源获得，例如脂肪和油，或者以合成方式由具有低碳原子数的结构单元构成。此处一个变化方法是烯烃的二聚反应得到具有两倍碳原子数的产物，并且其官能化生成醇。

具有适当链长度的直链烯烃目前主要由两种方法获得：

在Fischer-Tropsch合成中，链烷烃、烯烃异构体混合物形成偶联产物。

乙烯的低聚反应已经建立起来成为在工业规模获得适宜烯烃的进一步来源。在这种方法中，所用催化剂是烷基铝以及均相镍催化剂，如同Shell公司的已知SHOP方法(Weissermel/Arpe，Industrielle organische Chemie[工业有机化学])。

具有适宜链长度的烯烃部分进一步被处理成为醇类表面活性剂。乙烯的应用对于单体结构单元而言存在原材料成本高的缺点。因此基于乙烯为起始原料的表面活性剂的制备方法在经济上至关重要。

对于烯烃的二聚反应，已知有多种方法。譬如，反应可以在多相氧化钴/碳催化剂(FR-A-1 403 273)下、在酸如硫酸或磷酸的存在下(FR 964 922)、利用烷基铝催化剂(WO 97/16398)或利用均匀溶解的镍络合物催化剂(US-A-4 069 273)进行。按照US-A-4 069 273所述，这些镍络合物催化剂的应用(所用络合剂为1，5-环辛二烯或1，1，1，5，5，5-六氟戊烷-2，4-二酮)生成高级直链烯烃，同时具有高比例的二聚产物。

FR-A-1 274 529描述了甲基戊烯的路易斯酸催化二聚反应，其中路易斯酸为三氟化硼。该方法的缺点在于难以从反应产物中分离出催化剂。因此，不但产物被催化剂残余物污染，而且催化剂的损失也很严重。

烯烃生成醇的官能化同时碳骨架围绕一个碳原子的延伸适宜通过加氢甲酰化反应完成，其生成醛和醇的混合物，该混合物随后可以氢化得到醇。世界上每年约7百万公吨的产品是利用烯烃的加氢甲酰化制成的。有关加氢甲酰化方法的催化剂和反应条件的概述公开在，例如Beller等的Journal of Molecular Catalysis，A104(1995)17-85或  Ullmann’s Encyclopedia of IndustrialChemistry，vol A5(1986)，S.217以下，S.333，和相关参考文献中。

从WO 98/23566中了解到，支链链烷醇(羰基合成醇)的混合物的硫酸盐、烷氧基化物、烷氧基硫酸盐和羧酸盐在冷水中表现出良好的表面活性，同时具备很好的生物降解能力。所用混合物中的链烷醇具有大于8个碳原子的链长度，具有平均0.7至3个支链。链烷醇混合物可以制备，例如通过加氢甲酰化反应、从支链烯烃的混合物开始，该混合物自身可以通过骨架异构化或通过内部直链烯烃的二聚反应获得。