Майлы спирттер – көміртегі тізбегінде 8-ден 22-ге дейін көміртегі атомдары бар алифатты спирттер. Майлы спирттерде әдетте жұп көміртегі атомдары және көміртегі тізбегінің соңына бекітілген гидроксил тобы болады.
Олар жуғыш заттарда қолданылатын беттік белсенді заттардың шикізатының бірі болып табылады, жалпы формуласы ROH. Жуғыш затқа тән спирттер үшін R әдетте C12-ден C18-ге дейінгі көмірсутек тобы болып табылады. Мұндай жоғары көміртекті майлы спирттер амфифильді қасиеттерге ие, яғни олардың молекулаларында көмірсутек тізбектері сияқты гидрофобты топтарды да, гидроксил топтары сияқты гидрофильді топтарды да қамтиды. Дегенмен, суда өте төмен ерігіштігіне байланысты гидрофильді топтарды қосу немесе гидроксил тобын сульфат тобына айналдыру қажет. Тек гидрофильді-липофильді тепе-теңдік мәні қажетті деңгейге жеткенде ғана, майлы спирт туындысы суда еріп, агрегаттар (мицеллалар) түзу үшін жеткілікті гидрофильді топтарды жинағанда, майлы спирт туындысы беттік белсенді зат ретінде әрекет етеді. Мысалы, додеканол суда ерімейді, бірақ ол натрий додецилсульфатына айналғанда, оның суда ерігіштігі сульфат тобының (-SO) енгізілуіне байланысты жақсарады.₃⁻), суда мицелла түзуге мүмкіндік береді. Белгілі бір концентрацияда ол керемет беттік белсенділік көрсетеді. Осы қасиетті пайдалана отырып, адамдар майлы спирттерді шикізат ретінде пайдалана отырып, ерекше өнімділікке ие әртүрлі беттік белсенді заттар өндірді.
2. Майлы спирттердің даму процесі
Майлы спирттер бастапқыда спермацеттерден алынған. Алынған аралас майлы спирттер сульфирлеу және бейтараптандырудан кейін алғашқы анионды жуғыш заттардың бірі болған сульфаттарды түзді. Кейінірек салыстырмалы түрде мол көздері болып табылатын кокос майы, пальма майы және сиыр майы жасалып, шикізат ретінде пайдаланылды. Гидролиз арқылы алынған май қышқылдары спирттерге дейін тотықсыздандырылды, олар жалпы алғанда табиғи майлы спирттер деп аталады. Мұнай-химия өнеркәсібінің дамуынан кейін мұнай өнімдерін шикізат ретінде пайдаланып өндірілген майлы спирттер синтетикалық майлы спирттер деп аталды. Майлы спирттерді өндірудің салыстырмалы түрде маңызды әдістеріне жоғары қысымды гидрогенизация, Циглер процесі және оксо синтез процесі жатады. Егер шаш маскасында қанықпаған майлы спирттер болса, ол шашты қалпына келтіріп, нәрлендіре алады; ерін жылтыратқышына майлы спирттерді қосу қолдану кезінде өнімнің тегістігін арттырады.
3. Майлы спирттерді өндіру әдісі
3.1Жоғары қысымды гидрогенизация әдісі
Май спирттері шикізат ретінде жануарлар мен өсімдік майларын пайдаланып, жоғары қысымды гидрогендеу арқылы алынады. Өнеркәсіптік тұрғыдан шикі мұнай алдымен алдын ала өңделеді және гидрогендеу алдында оны май қышқылдарына айналдыру үшін спирттелуге (яғни, трансэтерификацияға) ұшырайды. Май спирттерін май қышқылдарын тікелей гидрогендеу немесе эфирленгеннен кейін гидрогендеу арқылы да алуға болады. Майлы спирттерді алу үшін май қышқылдарын тікелей гидрогендеу жабдыққа жоғары материалдық талаптар қояды.
Май қышқылдарының май спирттеріне дейін гидрленуінің химиялық реакция теңдеуі:
RCOOH + 2H₂ → RCH₂OH + H₂O
Май қышқылдарының эфирлерін май спирттеріне дейін гидрлеу үшін химиялық реакция теңдеуі:
RCOOR′ + 2H₂ → RCH₂OH + R′OH
Жоғары қысымды гидрогендеу әдісі бекітілген қабатты және аспалы қабатты процестерді қамтиды, бірақ олардың негізгі технологиялық процестері бірдей.
3.2. Циглер әдісі
Этиленді триалкилалюминиймен әрекеттесу үшін шикізат ретінде пайдалану арқылы алюминий алкоксиді қосылыстары тізбектің өсуі және тотығуы арқылы алынады, содан кейін майлы спирттер гидролиз, бейтараптандыру және фракциялық айдау арқылы алынады.
1954 жылы К. Циглер ойлап тапқан бұл әдісті алғаш рет 1962 жылы Америка Құрама Штаттарының Continental Oil компаниясы коммерциялық мақсатта қолданып, түзу тізбекті жұп көміртекті спирттер алды. Бұл өндіріс әдісінің негізгі реакциялары келесі қадамдарды қамтиды:
Триэтилалюминийді дайындау (гидрлеу және қосу реакциясы):
Al + H₂ + 2Al(C₂H₅)₃ → 3Al(C₂H₅)₂H
3Al(C₂H₅)₂H + 3C₂H₄ → 3Al(C₂H₅)₃
Алкилалюминий дайындау (тізбекті өсу реакциясы):
Al(C₂H₅)₃ + 3nC₂H₄ → R₃Al
Алюминий алкоксидін дайындау (тотығу реакциясы):
R₃Al + O₂ → Al(OR)₃
Майлы спирттерді дайындау (гидролиз реакциясы):
Al(OR)₃ + H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3ROH
or
Al(OR)₃ + H₂O → Al₂O₃ + 3ROH
3.3. Оксо синтезі әдісі
Олефиндер, көміртегі тотығы және сутегі катализатор және қысым жағдайында альдегидтерге синтезделеді. Альдегидтің шикі олефинге қарағанда бір көміртек атомы артық. Май спирттері альдегидтерді гидрлеу арқылы алынады.
Бұл олефин гидроформилдену реакциясын (OXO реакциясы) 1938 жылы неміс химигі О. Ролен ашқан.
OXO реакциясы келесідей:
Гидроформилдену реакциясы
4. Майлы алкоголь өнімдерінің қолданылуы және нарығын дамыту
Табиғи жоғары сапалы майлы спирттер жуғыш заттар, беттік белсенді заттар және пластикалық пластификаторлар сияқты ұсақ химиялық өнімдердің негізгі шикізаты ретінде қызмет етеді. Олардан мыңдаған ұсақ химиялық өнімдер өндіріледі, олар химия өнеркәсібі, мұнай, металлургия, тоқыма, машина жасау, тау-кен өндірісі, құрылыс, пластмассалар, резеңке, былғары, қағаз жасау, көлік, тамақ, медицина және денсаулық сақтау, күнделікті химия өнеркәсібі және ауыл шаруашылығы сияқты салаларда кеңінен қолданылады.
Майлы спирттерді көптеген туындыларды өндіру үшін пайдалануға болады. Спирт негізіндегі беттік белсенді заттар 1980 жылдардан бері барлық беттік белсенді заттардың арасында ең жылдам дамып келе жатқан санат болып табылады. Белсенді жуғыш заттардың ингредиенттері ретінде олар күшті жуғыш зат, жақсы үйлесімділік, төмен көбіктену, дайын биологиялық ыдырау, қатты суға төзімділік және төмен температуралы суда жақсы жуу өнімділігі сияқты тамаша қасиеттерге ие. Олар біртіндеп сызықтық алкилбензол сульфонаттарын (LAS) және додецилбензолсульфон қышқылын үшінші буын жуғыш зат шикізатына айналдыру үшін алмастырады. Мұндағы ең өкілді өнімдерге майлы спирттер мен этилен оксидінен синтезделген AEO3-тен AEO9-ға дейін кіреді, оларды AES алу үшін одан әрі сульфирлеуге болады. Бұл спирт негізіндегі беттік белсенді заттардың қолданылу аясы кең және нарықтағы үлкен сұранысы бар, күнделікті өмірмен және өмір сүру сапасын жақсартумен тығыз байланысты және кең нақты және әлеуетті нарықтарға ие. Сондықтан олар майлы спирттерді, әсіресе табиғи майлы спирттерді өндіру үшін салыстырмалы түрде кең даму кеңістігін ұсынады.
Пластикалық қоспалар пластмасса өнеркәсібінің қосалқы шикізаты болып табылады, ал қоспа өнеркәсібі пластмасса өнеркәсібімен қатар дамиды. Қытайдың пластмасса өнеркәсібінің қарқынды дамуы белгілі. 1985 жылы әртүрлі пластикалық қоспаларды жаһандық тұтыну 13 миллион тоннаға жетті, ал пластификаторлар ең көп қолданылатын пластикалық қоспалардың қатарына жатады. Қазіргі уақытта пластификаторлардың шетелдік өндірістік қуаты 4,5 миллион тоннадан асты, ал Қытайдың қуаты 500 000 тоннадан асты. Пластификаторлардың ішінде дибутилфталат (DBP) және диоктилфталат (DOP) өндірістің негізгі үлесін құрайды. Фтал ангидридінен басқа, бутанол мен октанол да оларды өндірудегі негізгі шикізат болып табылады. Қазіргі уақытта Қытай осы екі пластификаторды өндіру үшін жыл сайын 300 000 тоннадан астам бутанол мен октанол тұтынады. Дегенмен, бутанол мен октанолдың көміртекті тізбектері салыстырмалы түрде қысқа, ал олардан жасалған пластификаторлар енді ыстыққа төзімділік, ауа райына төзімділік және электр оқшаулау тұрғысынан пластмасса өңдеу өнеркәсібінің даму қажеттіліктерін қанағаттандыра алмайды. Қазіргі уақытта C10, C12, C14, C16 және C18 спирттері сияқты ұзын тізбекті майлы спирттер бутанол мен октанолды ауыстыру үшін сынақтан өткізілуде, олар тамаша ыстыққа төзімділік, ауа райына төзімділік және электр оқшаулауы бар пластмасса бұйымдарын шығара алады, осылайша пластмассалардың қолданылуын кеңейтеді. Сондықтан, пластикалық пластификатор өнеркәсібінде ұзын тізбекті майлы спирттерді қолдану перспективалары өте перспективалы.
Табиғи майлы спирттердің күнделікті химиялық қолданыста синтетикалық спирттерге қарағанда артықшылықтары көп. Олардың физикалық және химиялық сапа көрсеткіштері бірдей болса да, тұтынушылар әлі де табиғи спирттерді қалайды, бұл басым «жасыл» үрдіске айналды. Демек, табиғи майлы спирттер косметика өнеркәсібінде сұйық және жақпа май сабындары, тіс пасталары және косметикалық эмульсиялар сияқты өнімдерді өндіру үшін тамаша шикізат болып табылады.
Жарияланған уақыты: 2026 жылғы 2 сәуір