- Што такоетлусты спірт
Тлустыя спірты — гэта аліфатычныя спірты з вугляроднымі ланцугамі ад 8 да 22 атамаў вугляроду. Тлустыя спірты звычайна маюць цотную колькасць атамаў вугляроду і гідраксільную групу, прымацаваную да канца вугляроднага ланцуга.
Яны з'яўляюцца адной з сыравіны для павярхоўна-актыўных рэчываў, якія выкарыстоўваюцца ў мыйных сродках, з агульнай формулай ROH. Для спіртоў мыйнага класа R звычайна ўяўляе сабой вуглевадародную групу ад C12 да C18. Такія высокавугляродныя тлустыя спірты па сваёй прыродзе валодаюць амфіфільнымі ўласцівасцямі, гэта значыць іх малекулы ўтрымліваюць як гідрафобныя групы, такія як вуглевадародныя ланцугі, так і гідрафільныя групы, такія як гідраксільныя групы. Аднак з-за іх вельмі нізкай растваральнасці ў вадзе неабходна дадаць гідрафільныя групы або ператварыць гідраксільную групу ў сульфатную групу. Толькі калі значэнне гідрафільна-ліпафільнага балансу дасягне неабходнага ўзроўню, каб вытворнае тлустага спірту атрымала дастатковую колькасць гідрафільных груп для растварэння ў вадзе і ўтварэння агрэгатаў (міцэл), вытворнае тлустага спірту дзейнічае як павярхоўна-актыўнае рэчыва. Напрыклад, дадэканол нерастваральны ў вадзе, але калі ён ператвараецца ў дадэцылсульфат натрыю, яго растваральнасць у вадзе паляпшаецца дзякуючы ўвядзенню сульфатнай групы (-SO₃⁻), што дазваляе яму ўтвараць міцэлы ў вадзе. Пры пэўнай канцэнтрацыі ён праяўляе выдатную павярхоўную актыўнасць. Выкарыстоўваючы гэтую ўласцівасць, людзі стварылі розныя павярхоўна-актыўныя рэчывы з выдатнымі характарыстыкамі, выкарыстоўваючы тлустыя спірты ў якасці сыравіны.
2. Працэс утварэння тоўстых спіртоў
Спачатку тлустыя спірты атрымлівалі са спермацэту. Атрыманыя змешаныя тлустыя спірты пасля сульфавання і нейтралізацыі ўтваралі сульфаты, якія былі аднымі з самых ранніх аніённых дэтэргетных сродкаў. Пазней былі распрацаваны какосавы алей, пальмавы алей і ялавічны тлушч, якія з'яўляюцца адносна багатымі крыніцамі, і выкарыстаны ў якасці сыравіны. Тлустыя кіслоты, атрыманыя шляхам гідролізу, затым аднаўляліся да спіртоў, якія ў сукупнасці называюцца натуральнымі тлустымі спіртамі. Пасля развіцця нафтахімічнай прамысловасці тлустыя спірты, атрыманыя з выкарыстаннем нафтапрадуктаў у якасці сыравіны, сталі вядомыя як сінтэтычныя тлустыя спірты. Адносна важнымі метадамі атрымання тлустых спіртоў з'яўляюцца гідрагенізацыя пад высокім ціскам, працэс Цыглера і працэс оксосінтэзу. Калі маска для валасоў змяшчае ненасычаныя тлустыя спірты, яна можа аднаўляць і сілкаваць валасы; даданне тлустых спіртоў у бляск для вуснаў паляпшае гладкасць прадукту падчас нанясення.
3. Спосаб атрымання тлустых спіртоў
3.1Метад гідрыравання пад высокім ціскам
Тлустыя спірты атрымліваюць шляхам гідрагенізацыі пад высокім ціскам з выкарыстаннем жывёльных і раслінных алеяў у якасці сыравіны. У прамысловасці сыры алей спачатку папярэдне апрацоўваецца і падвяргаецца алкаголізу (г.зн. трансэтэрыфікацыі) для пераўтварэння яго ў тоўстыя кіслоты перад гідрагенізацыяй. Тлустыя спірты таксама можна атрымліваць шляхам прамога гідрагенізацыі тоўстых кіслот або гідрагенізацыі пасля этэрыфікацыі. Прамое гідрагенізаванне тоўстых кіслот для атрымання тоўстых спіртоў прадугледжвае высокія патрабаванні да абсталявання.
Ураўненне хімічнай рэакцыі гідрыравання тоўстых кіслот да тоўстых спіртоў:
RCOOH + 2H₂ → RCH₂OH + H₂O
Ураўненне хімічнай рэакцыі гідрыравання эфіраў тоўстых кіслот да тоўстых спіртоў:
RCOOR′ + 2H₂ → RCH₂OH + R′OH
Метад гідрыравання пад высокім ціскам уключае ў сябе працэс з нерухомым слоем і працэс з падвешаным слоем, але іх асноўныя тэхналагічныя працэсы ідэнтычныя.
3.2. Метад Цыглера
Выкарыстоўваючы этылен у якасці сыравіны для рэакцыі з трыалкілалюмініем, атрымліваюць злучэнні алкаксіду алюмінію шляхам росту ланцуга і акіслення, а затым тоўстыя спірты атрымліваюць шляхам гідролізу, нейтралізацыі і фракцыйнай дыстыляцыі.
Вынайдзены К. Зіглерам у 1954 годзе, гэты метад упершыню быў камерцыйна ўжыты амерыканскай нафтавай кампаніяй Continental Oil Company ў 1962 годзе, у выніку чаго былі атрыманы спірты з прамым ланцугом і парнымі атамамі вугляроду. Асноўныя рэакцыі гэтага метаду вытворчасці ўключаюць наступныя этапы:
Атрыманне трыэтылалюмінію (гідрыраванне і рэакцыя далучэння):
Al + H₂ + 2Al(C₂H5)₃ → 3Al(C₂H₅)₂H
3Al(C₂H5)₂H + 3C₂H₄ → 3Al(C₂H5)₃
Атрыманне алкілалюмінію (ланцуговая рэакцыя росту):
Al(C₂H5)₃ + 3nC₂H₄ → R3Al
Атрыманне алкаголю алюмінію (рэакцыя акіслення):
R₃Al + O₂ → Al(OR)₃
Атрыманне тлустых спіртоў (рэакцыя гідролізу):
Al(OR)₃ + H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3ROH
or
Al(OR)₃ + H₂O → Al₂O₃ + 3ROH
3.3. Метад сінтэзу оксо
Алефіны, аксід вугляроду і вадарод сінтэзуюцца ў альдэгіды пад уздзеяннем каталізатара і пад ціскам. Альдэгід мае на адзін атам вугляроду больш, чым неапрацаваны алефін. Тлустыя спірты атрымліваюць шляхам гідрагенізацыі альдэгідаў.
Гэтая рэакцыя гідрафармаліравання алефінаў (рэакцыя OXO) была адкрыта нямецкім хімікам О. Роленам у 1938 годзе.
Рэакцыя OXO выглядае наступным чынам:
Рэакцыя гідрафармаліравання
4. Прымяненне і развіццё рынку прадуктаў з тлустым алкаголем
Натуральныя высакаякасныя тлустыя спірты служаць асноўнай сыравінай для прадуктаў тонкай хіміі, такіх як мыйныя сродкі, павярхоўна-актыўныя рэчывы і пластыфікатары пластмас. З іх вырабляюцца тысячы прадуктаў тонкай хіміі, якія шырока выкарыстоўваюцца ў такіх галінах, як хімічная прамысловасць, нафтавая прамысловасць, металургія, тэкстыльная прамысловасць, машынабудаванне, горназдабыўная прамысловасць, будаўніцтва, вытворчасць пластмас, гумы, скуры, паперы, транспарт, харчовая прамысловасць, медыцына і ахова здароўя, штодзённая хімічная прамысловасць і сельская гаспадарка.
Тлустыя спірты можна выкарыстоўваць для атрымання шматлікіх вытворных. Павярхоўна-актыўныя рэчывы на аснове спіртаў з'яўляюцца найбольш хуткарослай катэгорыяй сярод усіх тыпаў павярхоўна-актыўных рэчываў з 1980-х гадоў. Як актыўныя інгрэдыенты мыйных сродкаў, яны валодаюць выдатнымі ўласцівасцямі, у тым ліку моцнай мыйнай здольнасцю, добрай сумяшчальнасцю, нізкім пенаўтварэннем, лёгкай біяраскладальнасцю, устойлівасцю да жорсткай вады і добрай мыйнай здольнасцю ў нізкатэмпературнай вадзе. Яны паступова замяняюць лінейныя алкилбензолсульфонаты (LAS) і дадэцылбензолсульфонавую кіслату, становячыся сыравінай для мыйных сродкаў трэцяга пакалення. Найбольш прадстаўнічымі прадуктамі тут з'яўляюцца AEO3-AEO9, сінтэзаваныя з тоўстых спіртоў і аксіду этылену, якія можна дадаткова сульфаваць для атрымання AES. Гэтыя павярхоўна-актыўныя рэчывы на аснове спіртоў маюць шырокі спектр прымянення і вялікі попыт на рынку, цесна звязаны з паўсядзённым жыццём і паляпшэннем якасці жыцця, а таксама могуць пахваліцца шырокімі рэальнымі і патэнцыйнымі рынкамі. Такім чынам, яны забяспечваюць адносна вялізную прастору для развіцця вытворчасці тоўстых спіртоў, асабліва натуральных тоўстых спіртоў.
Пластыкавыя дабаўкі з'яўляюцца дапаможнай сыравінай для пластмасавай прамысловасці, і галіна дабавак развіваецца разам з ёй. Хуткае развіццё пластмасавай прамысловасці Кітая добра вядома. У 1985 годзе сусветнае спажыванне розных пластыкавых дабавак дасягнула 13 мільёнаў тон, і пластыфікатары з'яўляюцца аднымі з найбольш шырока выкарыстоўваных пластыкавых дабавак. У цяперашні час замежныя вытворчыя магутнасці пластыфікатараў перавысілі 4,5 мільёна тон, а магутнасці Кітая перавысілі 500 000 тон. Сярод пластыфікатараў дыбутылфталат (DBP) і дыактылфталат (DOP) складаюць асноўную долю вытворчасці. Акрамя фталевага ангідрыду, бутанол і актанол таксама з'яўляюцца ключавой сыравінай у іх вытворчасці. У цяперашні час Кітай спажывае больш за 300 000 тон бутанолу і актанолу штогод для вытворчасці гэтых двух пластыфікатараў. Аднак бутанол і актанол маюць адносна кароткія вугляродныя ланцугі, і пластыфікатары, якія вырабляюцца з іх, больш не могуць задаволіць патрэбы развіцця пластмасавай прамысловасці з пункту гледжання цеплаўстойлівасці, устойлівасці да надвор'я і электраізаляцыі. У цяперашні час праводзяцца выпрабаванні для замены бутанолу і актанолу доўгаланцуговых тлустых спіртоў, такіх як спірты C10, C12, C14, C16 і C18, якія дазваляюць вырабляць пластмасавыя вырабы з выдатнай цеплаўстойлівасцю, устойлівасцю да надвор'я і электраізаляцыяй, пашыраючы тым самым сферы прымянення пластмас. Такім чынам, перспектывы прымянення доўгаланцуговых тлустых спіртоў у прамысловасці пластыфікатараў пластмас даволі перспектыўныя.
Натуральныя тлустыя спірты маюць больш пераваг у параўнанні з сінтэтычнымі спіртамі ў штодзённым хімічным ужыванні. Нават калі іх фізічныя і хімічныя паказчыкі якасці аднолькавыя, спажыўцы ўсё яшчэ аддаюць перавагу натуральным спіртам, што стала пераважнай «зялёнай» тэндэнцыяй. Такім чынам, натуральныя тлустыя спірты з'яўляюцца ідэальнай сыравінай у касметычнай прамысловасці для вытворчасці такіх прадуктаў, як вадкае і мазевое мыла, зубныя пасты і касметычныя эмульсіі.
Час публікацыі: 02 красавіка 2026 г.