易于生物降解的烷氧基化物混合物制造技术

一种辛醇、壬醇和癸醇的混合物可用于制备烷氧基化物，所述烷氧基化物可用作表面活性剂，所述表面活性剂具有令人惊讶的良好生物降解性。

Alkoxylate mixture easy to biodegradation

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】易于生物降解的烷氧基化物混合物
本公开涉及可用作可生物降解的表面活性剂的化合物。
技术介绍
在法规以及日益增长的环境和可持续性责任的推动下，强烈需要改进的表面活性剂，这些表面活性剂可用于不同的应用，并且同时显示有利的生物降解性和水生毒性概况。2-乙基己醇(2-EH)是市售的醇，其可用作溶剂并用于掺入增塑剂中。然而，为了在表面活性剂的制备中用作疏水物，2-EH中的碳原子数太少而不能提供足够的疏水性。但是，如果通过丙氧基化或丁氧基化将环氧丙烷(PO)或/和环氧丁烷(BO)添加到2-EH的羟基上(下文称为PO-/BO-加成的2-EH或2-EH的PO/BO加成物)，PO/BO加成的2-EH的乙氧基化非离子表面活性剂展现出独特的性能优势，包括对硬表面清洁的卓越清洁效率、在农药配制品中的强辅助性、优异的低起泡性以及在水中的高溶解速率。据信直接连接到2-EH羟基的PO或BO嵌段至少部分负责提供这些性能优势。但是，PO或BO嵌段损害了所得表面活性剂的生物降解性。为了通过“易于生物降解”标准(如通过OECD301方法测得)，加成的PO嵌段大小应小于约6个PO重复单元。“通过使用环氧烷烃对醇进行疏水化改性来增强清洁(EnhancedCleaningthroughHydrophobeModificationofAlcoholsusingAlkyleneOxides)”，Varineau,P.；Doneva,T.；Argenton,A.；Thompson,K.；Weber,K.；Cameron,P.；Madrigal,L.；MacKinnon,J.；andAlam,F.，来自ComunicacionespresentadasalasJornadasdelComiteEspanoldelaDetergencia(2009),39,21-31。维持易生物降解性所需的有限PO嵌段大小导致2-EH的PO加成物的随后乙氧基化的表面活性剂的一个缺点，即不希望的高临界胶束浓度(CMC)。当表面活性剂合成为在水中的浊点在20-70℃范围(这是许多最终用途的应用的最有用的浊点范围之一)内时，5PO加成的2-EH的乙氧基化表面活性剂表现出的CMC值接近1000ppm。在许多配制品和应用中，高CMC值可能导致表面活性剂在低浓度下不太有效。2-丙基庚醇(2-PH)是另一种主要用作溶剂并用于掺入增塑剂中的醇。2-PH也已被用作疏水物来生产表面活性剂。与2-EH相比，2-PH中另外两个-CH2-单元具有更大的疏水性，并且与2-EH相比，使2-PH成为更好的疏水物。但是，2-PH乙氧基化表面活性剂在合成为在水中的浊点在20-70℃范围内时，也具有高的CMC值。例如，LUTENSOLXP-70在其于水中的浊点接近20℃时所显示的CMC为约900ppm。使用PO扩展2-PH的疏水性以降低2-PH衍生的表面活性剂的CMC并追求在PO加成的2-EH乙氧基化表面活性剂中所见的性能优势由于缺乏所得的表面活性剂的易生物降解性而受到了限制。US7,5479,552教导了将大于1当量的PO加成到2-PH导致所得到的表面活性剂失去易生物降解性。因此，缺乏易生物降解性限制了使用2-PH的PO-加成物来降低表面活性剂的CMC并追求期望的性能优势。期望具有烷氧基化物组合物，其可用作表面活性剂、易于生物降解并且与市售的类似组成的表面活性剂相比具有其他改进的特性。
技术实现思路
本公开的组合物是这样的组合物，并且包含烷氧基化物混合物，其包含下式的化合物：其中R1是甲基或乙基，R2是氢、甲基或乙基，X为3或4，y为1或2，m的平均值为1至15，并且n的平均值为0至40，条件是混合物包括其中x+y为4的化合物、其中x+y为5的化合物和其中x+y为6的化合物。出人意料的是，本公开的可生物降解组合物可用作表面活性剂，并且与市售的稍微类似组成的表面活性剂相比可具有改进的特性。例如，组合物可以展现出易生物降解性和优异的清洁效果，并且具有以下一种或多种改进的特性：低CMC值、在水中的高溶解速率和/或窄的凝胶范围。具体实施方式本公开的烷氧基化物混合物包含多种具有下式的化合物：其中R1是甲基或乙基或其组合，R2是氢、甲基或乙基或其任何组合，x为3或4，y为1或2，m的平均值为1至15，并且n的平均值为0至40，条件是混合物包括其中x+y为4的化合物、其中x+y为5的化合物和其中x+y为6的化合物。如本文所用，术语EO、PO和BO分别是指环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷。如本文所用，术语“2-EH+5PO+6EO”是指用2-EH发起并加成有5摩尔PO和6摩尔EO的化合物。该约定用于本文的类似化合物。参见，例如实例2。应当理解，“m”和“n”代表平均烷氧基化程度。因此，m和n可以是整数，但不必是整数。总而言之，m和n在低聚物分布中建立了烷氧基化程度。显然，m和n的顺序是嵌段或随机的，例如式I中的“m嵌段”可以含有PO和BO残基两者，或者可以是纯PO或纯BO嵌段。类似地，“n嵌段”可以是包含EO、PO和/或BO的残基的嵌段或随机单元。术语“n嵌段”和“m嵌段”是指在式I的化合物中数目分别由n和m表示的醇盐残基。如本文所用，术语“一个/种(a)”、“一个/种(an)”、“所述”、“至少一个/种”和“一个/种或多个/种”可互换地使用。在术语“包含”和“包括”及其变体出现在说明书和权利要求书中的情况下，这些术语及其变体都不具有限制性意义。因此，例如，“一种”材料可以被解释为意指“一种或多种”材料，并且“包括”或“包含”一种材料的组合物可以被解释为意指所述组合物除所述材料之外还包括事物。“反应介质”包括但不限于至少一种反应物在其中至少部分地可溶的液体。因此，对于给定的反应，有可能所有反应物都溶解在反应介质中，但也有可能反应物在反应介质中形成悬浮液。其它组合也是可能的。如本文所用，术语“N:I比率”是指正醛(N)与异醛(I)的摩尔比。如本文所用，术语“C8-C10醇”和“C8-C10醇混合物”可互换使用并且是指包含2-乙基己醇(C8)、2-乙基庚醇(C9)、2-丙基己醇(C9)和2-丙基庚醇(C10)的醇的混合物。如本文所用，术语“C8-C10烯醛”和“混合的C8-C10烯醛”可互换使用并且是指包含2-乙基己烯醛、2-乙基庚-2-烯醛、2-丙基己-2-烯醛和2-丙基庚烯醛的混合物。除非相反地陈述、由上下文暗示或在本领域中惯用，否则所有份数和百分比都按重量计，并且所有测试方法都是截至本公开的提交日的现行方法。烷氧基化物可以通过包含以下步骤的方法来制备。(1)在足以产生相应的烯醛混合物的反应条件下，进行丁醛和戊醛的混合物的交叉羟醛缩合；(2)在足以产生醇混合物的反应条件下，对烯醛混合物进行氢化；以及(3)在足以产生烷氧基化物混合物的反应条件下，对醇混合物进行烷氧基化。在一个实施例中，在用于制备烷氧基化物混合物的方法的第一步骤中，丁醛和戊醛的混合物的交叉羟醛缩合可以用于产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种烷氧基化物混合物，其包含下式的化合物：/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170628 US 62/5260921.一种烷氧基化物混合物，其包含下式的化合物：



其中R1是甲基或乙基或其组合，R2是氢、甲基或乙基或其任何组合，其中x为3或4，y为1或2，m的平均值为1至15，并且n的平均值为0至40，条件是所述混合物包括其中x+y为4的化合物、其中x+y为5的化合物和其中x+y为6的化合物。


2.根据权利要求1所述的烷氧基化物混合物，其中R1是甲基或乙基，x为3或4，y为1或2，并且m的平均值为1至15。


3.根据前述权利要求中任一项所述的烷氧基化物混合物，其中R1是甲基，x为3或4，y为1或2，并且m的平均值为3至5。


4.根据前述权利要求中任一项所述的烷氧基化物混合物，其中R1是甲基，R2是氢，x为3或4，y为1或2，m的平均值为3至5，并且n的平均值为3至15。


5.根据权利要求1至3中任一项所述的烷氧基化物混合物，其中m为3至5，并且n为3至40。

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【专利技术属性】
技术研发人员：SY·谷，余旺林，C·S·莱特科，S·W·金，M·A·布莱默，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US