高度支化的伯醇组合物及由其制备的可生物降解洗涤剂制造技术

技术编号:1695305 阅读:171 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种支化的伯醇组合物,有8至36个碳原子,每分子的平均支链数为0.7至3.0,所述支化包括甲基和乙基支化。(*该技术在2017年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】1.专利
本专利技术涉及一种新的伯醇组合物及其烷氧基化物、硫酸盐和烷氧基硫酸盐,其生产和应用。2.专利技术背景长链烯烃的醇特别是有约10至28个碳原子的醇在包括洗涤剂、皂、表面活性剂、和润滑油中的凝固点降低剂等各种应用中有相当重要的商业价值。这些醇通过任一工业方法生产,如长链烯烃的羰基化(OXO)或醛化作用。典型的长链醇是可商购的由Shell Chemical Company生产的NEODOL醇,可购自Exxon Chemical的EXXAL醇,和可购自Enichem的LIAL醇(NEODOL、EXXAL和LIAL为商标)。在NEODOL醇的生产中,在羰基化催化剂存在下一氧化碳与烯烃上的氢反应使主要为线型的烯烃原料经醛化作用生成醇。得到的醇组合物中醇分子数超过80%是线型伯醇。所述组合物中的支化伯醇中,基本上所有(如果不是所有的话)支链都在相对于带羟基的碳原子为C2的碳原子上。随后可分别通过醇的磺化或乙氧基化使这些醇转化成阴离子或非离子洗涤剂或通用的表面活性剂。醇-乙氧基硫酸盐用于洗涤剂时也称为阴离子表面活性剂。NEODOL系列醇在洗涤剂方面已取得相当大的商业成就,因为NEODOL醇组合物可用高产量的线型醇经济地生产。希望使用线型醇作为洗涤剂级表面活性剂的中间体,因为普遍认为线型醇可生物降解,而长链支化醇的磺酸盐生物降解性差。由于消费者洗涤用洗涤剂和皂最终释放至环境中,所以需要提供可生物降解的表面活性剂或洗涤剂。例如,US5112519描述了使C3和C4烯烃通过表面钝化的ZSM-23催化剂低聚形成低聚物,使所述低聚物醛化,回收有低于1.4个甲基支链且其支化限于甲基支化的半线性醇组合物,而产生表面活性剂。该醇可被乙氧基化和/或硫酸化,据报道该醇可生物降解,且与异十三烷醇相比有改进的低温性能。为获得可生物降解的表面活性剂,保持醇组合物的线性低于1.4以及得到甲基支化是重要的。然而,希望获得可生物降解的表面活性剂而不限于支化至甲基支化、不限于支化至低于1.4、且不限于表面钝化的ZSM 23催化剂。还希望生产可生物降解的表面活性剂而不通过沸石催化剂进行低聚反应,该催化剂很贵,如果需要通过该催化剂构造链长,则该催化剂可能焦化或很快用尽。另一种产品-EXXAL13是由丙烯通过酸催化剂低聚成宽范围的单烯烃衍生,平均13个碳原子的所述范围被蒸出,但含有在C10-15范围内的某些烯烃。然后用氧化合成法(oxo-process)使所述烯烃醛化。据报道EXXAL13是3-4甲基支化的十三烷醇,已知用于润滑剂和不需要迅速生物降解的那些洗涤剂配方。这是因为EXXAL13仅能缓慢地生物降解。虽然如此大量的支化不必要,但希望制造有较大量支化用于去污而仍易生物降解的表面活性剂。US5196625描述了用二聚催化剂生产线性和/或单支化的C10-28烯烃的二聚法,通过使所述烯烃烷基化在苯上生产可生物降解的烷基苯磺酸盐洗涤剂。未提及用二聚的烯烃制备醇。此外,该专利权人报道一般认为“线性和单支化的烷基芳族磺酸盐一般比多支化的烷基芳族磺酸盐更易生物降解,因而更适合作洗涤剂”。为此,专利权人试图确保所制备的烯烃基本上为线性和单支化的。不过,希望由醇制备有良好去污力和生物降解性的高支化产品,而且不考虑对支化量低的限制。US4670606的专利权人由于生物降解性的原因同样推荐使用“线性洗涤剂氧化合成醇或其中线性部分尽可能高的那些醇”用于洗涤剂领域,而高支化的氧化合成醇作为润滑油添加剂是理想的,因为支化降低润滑油的凝固点。因此,该专利技术涉及从混合物中分离这两种醇的方法。US5488174中也表示希望制备高度线性的高级烯烃醇。在论述羰基化钴催化的烯烃醛化所遇到的问题中,该专利权人述及始于内烯烃时该方法产生含支化化合物的组合物,该组合物因生物降解性差而特别不理想。因此,该专利权人推荐使用将产生高线性/支化比的混合物的催化方法。如前面所述,用于生产洗涤剂表面活性剂的高线性NEODOL醇系列中间体在商业上是成功的,部分是因为它们的高线性使之易生物降解。然而,高线性度也增加链的疏水部分的疏水性,从而降低其冷水溶解性/去污力。一般地,高线性度醇的硫酸盐的冷水溶解性/去污力差。与使用可生物降解的化合物相关,政府规定还要求降低洗涤温度。因此,对于既可生物降解以在冷洗温度下表现出良好去污力的醇中间体的需求日增。解决该问题不仅是单纯增加高级烯烃醇的支化以降低疏水性从而有希望增加冷水去污力,因为如前面所述已认识到支化的化合物生物降解性差。3.专利技术概述现已发现新的支化伯醇组合物及其烷氧基化物、硫酸盐和烷氧基硫酸盐衍生物,其满足生物降解性和冷水去污力的要求,以及这些组合物的制备方法。因此,本专利技术首先涉及支化伯醇组合物,有8至36个碳原子,每分子的平均支链数为0.7至3.0,所述支化包括甲基支化和乙基支化。其次,本专利技术涉及所述支化伯醇组合物的制备方法,所述方法包括以下步骤a)使包括有至少7个碳原子的线性烯烃的烯烃进料与能有效地使所述线性烯烃骨架异构化的催化剂接触产生相同碳数的支化烯烃;和b)使所述支化烯烃转化成所述伯醇组合物。本文所用术语“骨架异构化”意指其中直链至少部分地转化成相同碳原子数的支链的烃异构化作用。步骤a)的催化剂优选为有至少一个结晶学自由直径在0.42至0.70纳米范围内的通道的沸石。在步骤b)中醇的转化优选通过醛化作用。第三,本专利技术涉及另一种制备有13至21个碳原子的所述支化伯醇组合物的方法,所述方法包括以下步骤a)在均相二聚催化剂存在下使包括C6-C10烯烃的烯烃进料二聚产生C12-C20支化烯烃;和b)使所述C12-C20支化烯烃转化成所述支化伯醇组合物。步骤a)的烯烃进料优选为线性烯烃,优选包括至少85%(重)C6-C10烯烃。步骤a)优选为一步二聚法。所述均相催化剂优选包括羧酸镍或螯合镍与卤化烷基铝或烷氧基化烷基铝的混合物。可选地使步骤a)中产生的支化烯烃在进行步骤b)之前经双键异构化步骤。步骤b)中醇的转化优选通过醛化作用。第四,本专利技术涉及一种支化伯醇的烷氧基化物组合物,通过所述支化伯醇组合物与环氧乙烷化合物反应制备。第五,本专利技术涉及一种支化伯烷基硫酸盐,通过所述支化伯醇组合物硫酸化制备。第六,本专利技术涉及一种洗涤剂组合物,包括a)一或多种表面活性剂,选自所述支化伯醇的烷氧基化物、支化伯烷基硫酸盐、和支化烷氧基化伯烷基硫酸盐;b)一种助洗剂;和c)可选的一或多种添加剂,选自泡沫控制剂、酶、漂白剂、漂白活性剂、荧光增白剂、辅助性助洗剂、水溶助长剂和稳定剂。4.专利技术详述本文所用短语“每分子链的平均支链数”意指通过后面所述的13C核磁共振(13CMR)测量的每个醇分子的平均支链数。该链中平均碳原子数通过气相色谱确定。本说明书和权利要求书中将对给定碳位的支化率、按支链类型计的支化率、平均支链数、和季原子百分率制定各种参考基准。这些量用以下三种13C-NMR技术组合测量和确定。(1)第一是使用45度顶角的13C脉冲和10s的循环延迟的标准反向门脉冲控制技术(将有机自由基松弛剂加入支化醇的氘化氯仿溶液中以确保定量结果)。(2)第二是使用8ms的l/J延迟(J是用于这些脂肪醇的碳和质子之间的125Hz耦合常数)的J-调制自旋回声(Modulated Spin本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:L·克拉夫茨B·D·默里D·M·辛格尔顿
申请(专利权)人:国际壳牌研究有限公司
类型:发明
国别省市:

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