[发明专利]一锅法合成脂肪醇聚氧乙烯醚（11）磺酸钠（AESO‑11）的方法

说明书

技术领域

本发明属于有机单体的合成技术领域，涉及脂肪醇聚氧乙烯醚(11) 磺酸钠(AESO-11)的制备，尤其涉及脂肪醇聚氧乙烯醚(11)磺酸钠(AESO-11) 的制备新方法，即用混合溶剂法进行合成。混合溶剂法的优点在于：一方面反应温度较低，混合溶剂对目标产物的选择性好；另一方面可实现边脱水边反应，最大程度的提高反应的转化率。

背景技术

脂肪醇聚氧乙烯醚(11)磺酸钠(简称AESO-11)为白色或淡黄色晶体。脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐表面活性剂将烷氧基与磺酸基设计在同一个表面活性剂的分子中，使其兼具阴离子抗高温和非离子耐盐的双重优点，另外，还使其具有优良的泡沫性能、化学稳定性和宽广的pH适用范围。将其应用于三次采油技术中，在高温、高矿化度、高钙镁离子油藏中前景广阔。近年来，随着石油开采的不断进行，常规油藏逐渐减少，开采难度加大，对脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐抗盐表面活性剂的开发具有重要的战略意义。

据国内外文献报道，脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐的合成方法有以下四种：

(1)Stecker法：脂肪醇聚氧乙烯醚与亚硫酰氯(SOCl₂)，在弱酸环境中，经氯化反应生成中间体氯代脂肪醇聚氧乙烯醚，氯代中间体在高温条件下经亚硫酸盐磺化合成脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐，反应方程式如下：

R(OCH₂CH₂)_nOH+SOCl₂R(OCH₂CH₂)_n Cl+SO₂+HCl(1-1)

R(OCH₂CH₂)_nCl+Na₂SO₃R(OCH₂CH₂)_nSO₃Na+NaCl(1-2)

Stecker法中的反应式(1-1)在胺类化合物的催化下进行氯化反应，具有反应条件温和，操作步骤简单，收率高等优点，但反应过程中会产生SO₂和HCl等酸性气体，腐蚀设备，污染环境；反应式(1-2)需要在较高的压力下进行，对设备要求高，从而较难实现工业化。

(2)AES磺化法：实验室脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)为原料，以水为溶剂，用Na₂SO₃和NaHSO₃磺化制得脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸钠(AESO)，产率达到84％，产物纯度达98％。鉴于该方法AES成本较高，尤其在实验室需要进一步合成，所以该方法被搁置。

(3)丙磺酸内酯法：丙磺酸内酯是一种高效精细化工中间体，可向受体提供活性磺丙基中间体，通过磺丙基化反应可以制备醇醚磺酸盐，同时还可使分子具有阴离子的特性，其反应式如(1-3)和(1-4)所示：

2R(OCH₂CH₂)_nOH+2Na→2R(OCH₂CH₂)_nONa+H₂(1-3)

R(OCH₂CH₂)_nONa+SO₂CH₂CH₂CH₂O→R(OCH₂CH₂)_n+1CH₂SO₃Na(1-4)

由反应式(1-3)和(1-4)可以看出，该反应首先是在溶剂中将脂肪醇聚氧乙烯醚钠化，再在一定条件下与丙磺酸内酯磺化合成脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸钠。用丙磺酸内酯磺化具有一定的优点：合成反应速率快，产率高，反应条件温和，副反应少，是化合物中引入磺酸基团的重要方法，一般以实验室研究为主。但1,3- 丙烷磺内酯工业来源不广，原料成本高，且丙磺酸内酯有致癌性，使其工业化应用和推广受到了极大的限制。

(4)磺烷基化法：磺烷基化法主要以烷基醇醚为原料生成醇醚磺酸盐，该过程要借助一定的磺烷基化剂。磺烷基化剂通常为1～3个碳原子的有机磺酸盐，其中还包括一个活性官能团，其目的是为了在烷基醇醚分子上引入磺酸基。一般实验室用于合成的磺烷基化剂有2-羟乙基磺酸钠，2-氯乙基磺酸钠，乙烯基磺酸钠等。

发明内容