(Майлуу спирт) – беттик активдүү заттардын негизги мүчөлөрүнүн бири

1. Эмнемайлуу спирт

Май спирттери – бул 8ден 22ге чейинки көмүртек атомдорунан турган көмүртек чынжырлары бар алифаттык спирттер. Май спирттеринде, адатта, көмүртек атомдорунун жуп саны жана көмүртек чынжырынын учуна туташкан гидроксил тобу болот.

Алар жуугуч каражаттарда колдонулуучу беттик активдүү заттардын чийки затынын бири болуп саналат, жалпы формуласы ROH. Жуучу каражат катары колдонулган спирттер үчүн R жалпысынан C12ден C18ге чейинки углеводород тобу болуп саналат. Мындай жогорку көмүртектүү майлуу спирттер амфифилдик касиеттерге ээ, башкача айтканда, алардын молекулаларында углеводород чынжырлары сыяктуу гидрофобдук топтор жана гидроксил топтору сыяктуу гидрофилдик топтор бар. Бирок, сууда эригичтиги өтө төмөн болгондуктан, гидрофилдик топторду кошуу же гидроксил тобун сульфат тобуна айландыруу зарыл. Гидрофилдик-липофилдик баланстын мааниси керектүү деңгээлге жеткенде гана, майлуу спирт туундусу сууда эрип, агрегаттарды (мицеллаларды) пайда кылуу үчүн жетиштүү гидрофилдик топторго ээ болгондо, майлуу спирт туундусу беттик активдүү зат катары иштейт. Мисалы, додеканол сууда эрибейт, бирок ал натрий додецилсульфатына айландырылганда, анын суудагы эригичтиги сульфат тобунун (-SO) киргизилишинен улам жакшырат.₃⁻), сууда мицеллалар пайда кылууга мүмкүндүк берет. Белгилүү бир концентрацияда ал эң сонун беттик активдүүлүктү көрсөтөт. Бул касиетти колдонуп, адамдар майлуу спирттерди чийки зат катары колдонуп, эң сонун көрсөткүчтөргө ээ болгон ар кандай беттик активдүү заттарды чыгарышкан.

2. Майлуу спирттердин өнүгүү процесси

Май спирттери алгач спермацеттерден алынган. Алынган аралаш май спирттери сульфондоодон жана нейтралдаштыруудан кийин алгачкы аниондук жуучу каражаттардын бири болгон сульфаттарды пайда кылган. Кийинчерээк, салыштырмалуу көп булактар ​​болгон кокос майы, пальма майы жана уйдун майы иштелип чыгып, чийки зат катары колдонулган. Гидролиз аркылуу алынган май кислоталары андан кийин спирттерге калыбына келтирилген, алар жалпысынан табигый май спирттери деп аталат. Нефть химиялык өнөр жайынын өнүгүшүнөн кийин, мунай продуктуларын чийки зат катары колдонуп өндүрүлгөн май спирттери синтетикалык май спирттери деп аталып калган. Май спирттерин өндүрүүнүн салыштырмалуу маанилүү ыкмаларына жогорку басымдагы гидрогенизация, Циглер процесси жана оксо синтез процесси кирет. Эгерде чач маскасында каныкпаган май спирттери болсо, ал чачты калыбына келтирип, азыктандыра алат; эрин жылтыраткычына май спирттерин кошуу колдонуу учурунда продуктунун жылмакайлыгын жогорулатат.

3. Майлуу спирттерди өндүрүү ыкмасы

3.1Жогорку басымдагы гидрогенизация ыкмасы

Май спирттери чийки зат катары жаныбарлардын жана өсүмдүк майларын колдонуу менен жогорку басымдагы гидрогендөө аркылуу алынат. Өнөр жайда чийки май алгач алдын ала тазаланат жана гидрогендөөдөн мурун май кислоталарына айландыруу үчүн спирттелүүгө (б.а. трансэтерификацияга) дуушар болот. Май спирттерин май кислоталарын түз гидрогендөө же этерификациядан кийин гидрогендөө жолу менен да алууга болот. Май спирттерин өндүрүү үчүн май кислоталарын түз гидрогендөө жабдууларга жогорку материалдык талаптарды коет.

Май кислоталарын майлуу спирттерге гидрогендөөнүн химиялык реакция теңдемеси:

RCOOH + 2H₂ → RCH₂OH + H₂O

Май кислоталарынын эфирлерин май спирттерине гидрогендөөнүн химиялык реакция теңдемеси:

RCOOR′ + 2H₂ → RCH₂OH + R′OH

Жогорку басымдагы гидрогендөө ыкмасы бекитилген катмарлуу жана асма катмарлуу процесстерди камтыйт, бирок алардын негизги технологиялык процесстери бирдей.

3.2. Зиглер ыкмасы

Этиленди чийки зат катары колдонуп, триалкилалюминий менен реакцияга кирип, алюминий алкоксид кошулмалары чынжырчанын өсүшү жана кычкылдануусу аркылуу өндүрүлөт, андан кийин майлуу спирттер гидролиз, нейтралдаштыруу жана фракциялык дистилляция аркылуу алынат.

1954-жылы К. Циглер тарабынан ойлоп табылган бул ыкма алгач 1962-жылы АКШнын Continental Oil Company тарабынан коммерциялык максатта колдонулуп, түз чынжырлуу жуп көмүртектүү спирттерди алган. Бул өндүрүш ыкмасынын негизги реакциялары төмөнкү кадамдарды камтыйт:

Триэтилалюминийді даярдоо (гидрогендөө жана кошуу реакциясы):

Al + H₂ + 2Al(C₂H₅)₃ → 3Al(C₂H₅)₂H

3Al(C₂H₅)₂H + 3C₂H₄ → 3Al(C₂H₅)₃

Алкилалюминийди даярдоо (чынжыр өсүү реакциясы):

Al(C₂H₅)₃ + 3nC₂H₄ → R₃Al

Алюминий алкоксидин даярдоо (кычкылдануу реакциясы):

R₃Al + O₂ → Al(OR)₃

Майлуу спирттерди даярдоо (гидролиз реакциясы):

Al(OR)₃ + H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3ROH

or

Al(OR)₃ + H₂O → Al₂O₃ + 3ROH

3.3. Оксо синтездөө ыкмасы

Олефиндер, көмүртек кычкылы жана суутек катализатор жана басым шарттарында альдегиддерге синтезделет. Альдегидде чийки олефинге караганда бир көмүртек атому көп. Май спирттери альдегиддерди гидрогендештирүү жолу менен алынат.

Бул олефин гидроформилдешүү реакциясын (OXO реакциясы) немис химиги О. Ролен 1938-жылы ачкан.

OXO реакциясы төмөнкүдөй:

Гидроформилдешүү реакциясы

4. Майлуу спирт азыктарынын колдонулушу жана рыногун өнүктүрүү

Табигый жогорку сапаттагы майлуу спирттер жуучу каражаттар, беттик активдүү заттар жана пластик пластификаторлор сыяктуу майда химиялык продуктылар үчүн негизги чийки зат болуп кызмат кылат. Алардан миңдеген майда химиялык продуктылар чыгарылат, алар химия өнөр жайы, мунай, металлургия, текстиль, машина куруу, тоо-кен казып алуу, курулуш, пластмассалар, резина, булгаары, кагаз жасоо, транспорт, тамак-аш, медицина жана саламаттыкты сактоо, күнүмдүк химия өнөр жайы жана айыл чарбасы сыяктуу тармактарда кеңири колдонулат.

Майлуу спирттер көптөгөн туундуларды өндүрүү үчүн колдонулушу мүмкүн. Спирт негизиндеги беттик активдүү заттар 1980-жылдардан бери бардык түрдөгү беттик активдүү заттардын арасында эң тез өсүп келе жаткан категория болуп саналат. Активдүү жуугуч каражаттардын ингредиенттери катары алар күчтүү жуугуч каражат, жакшы шайкештик, аз көбүктөнүү, даяр биологиялык ажыроо, катуу сууга туруктуулук жана төмөнкү температурадагы сууда жакшы жуугуч касиеттери сыяктуу эң сонун касиеттерге ээ. Алар акырындык менен сызыктуу алкилбензол сульфонаттарын (LAS) жана додецилбензолсульфон кислотасын алмаштырып, үчүнчү муундагы жуугуч каражаттын чийки затына айланууда. Бул жердеги эң өкүлдүк продукцияларга майлуу спирттерден жана этилен кычкылынан синтезделген AEO3төн AEO9га чейинки AEO кирет, аларды андан ары сульфондоштуруп, AES өндүрүүгө болот. Бул спирт негизиндеги беттик активдүү заттардын кеңири колдонулушу жана чоң рыноктук суроо-талап бар, алар күнүмдүк жашоо жана жашоо сапатын жакшыртуу менен тыгыз байланышта жана кеңири реалдуу жана потенциалдуу рынокторго ээ. Ошондуктан, алар майлуу спирттерди, айрыкча табигый майлуу спирттерди өндүрүү үчүн салыштырмалуу кеңири өнүгүү мейкиндигин камсыз кылат.

Пластик кошулмалар пластмасса өнөр жайы үчүн кошумча чийки зат болуп саналат жана кошумча өнөр жайы пластмасса өнөр жайы менен бирге өнүгөт. Кытайдын пластмасса өнөр жайынын тез өнүгүшү белгилүү. 1985-жылы ар кандай пластик кошулмаларын дүйнөлүк керектөө 13 миллион тоннага жеткен жана пластификаторлор эң кеңири колдонулган пластик кошулмаларынын катарына кирет. Учурда пластификаторлордун чет өлкөлүк өндүрүш кубаттуулугу 4,5 миллион тоннадан ашты, ал эми Кытайдын кубаттуулугу 500 000 тоннадан ашты. Пластификаторлордун арасында дибутилфталат (DBP) жана диоктилфталат (DOP) өндүрүштүн негизги үлүшүн түзөт. Фтал ангидридинен тышкары, бутанол жана октанол да аларды өндүрүүдө негизги чийки зат болуп саналат. Учурда Кытай бул эки пластификаторду өндүрүү үчүн жылына 300 000 тоннадан ашык бутанол жана октанолду керектейт. Бирок, бутанол менен октанолдун көмүртек чынжырлары салыштырмалуу кыска, ал эми алардан өндүрүлгөн пластификаторлор мындан ары пластмассаларды кайра иштетүү өнөр жайынын ысыкка туруктуулугу, аба ырайына туруктуулугу жана электрдик изоляция жагынан өнүгүү муктаждыктарын канааттандыра албайт. Учурда C10, C12, C14, C16 жана C18 спирттери сыяктуу узун чынжырлуу майлуу спирттер бутанол менен октанолдун ордуна сыноодон өтүп жатат, алар ысыкка, аба ырайына туруктуулугу жана электрдик изоляциясы мыкты болгон пластмасса буюмдарын чыгара алат, ошону менен пластмассалардын колдонулушун кеңейтет. Ошондуктан, пластик пластификатор өнөр жайында узун чынжырлуу майлуу спирттерди колдонуу келечеги абдан келечектүү.

Күнүмдүк химиялык колдонууда табигый майлуу спирттер синтетикалык спирттерге караганда көбүрөөк артыкчылыктарга ээ. Алардын физикалык жана химиялык сапат көрсөткүчтөрү бирдей болгон күндө да, керектөөчүлөр дагы эле табигый спирттерди артык көрүшөт, бул басымдуулук кылган "жашыл" тенденцияга айланды. Демек, табигый майлуу спирттер косметика өнөр жайында суюк жана майлуу самындар, тиш пасталар жана косметикалык эмульсиялар сыяктуу продукцияларды өндүрүү үчүн идеалдуу чийки зат болуп саналат.