[发明专利]2－羟基－3,5－二烷基苯磺酸盐阴离子表面活性剂及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种2-羟基-3，5-二烷基苯磺酸盐阴离子表面活性剂，其特征是，所述的2-羟基-3，5-二烷基苯磺酸盐阴离子表面活性剂的结构式为：

其中：m＝4～20，n＝4～20，且8≤m+n≤30；M为碱金属离子中的Na⁺或K⁺、碱土金属离子中的Ca²⁺、Mg²⁺或Ba²⁺、铵基离子或以上所述离子的任意混合物。

2.根据权利要求1所述的2-羟基-3，5-二烷基苯磺酸盐阴离子表面活性剂，其特征是，所述的2-羟基-3，5-二烷基苯磺酸盐阴离子表面活性剂的临界胶束浓度为10^-7～10^-5mol/L，在此临界胶束浓度下的表面张力为30～25mN/m。

3.一种根据权利要求1～2任一项所述的2-羟基-3，5-二烷基苯磺酸盐阴离子表面活性剂的制备方法，其特征是，该方法包括以下步骤：

(1).酰氯的合成

R是碳原子数为3～19的烷基；

在反应器中加入碳原子数为4～20的脂肪酸，升温至50～80℃，搅拌下向其中滴加氯化亚砜，脂肪酸与氯化亚砜的摩尔比为1∶1.1～1.8，滴加完毕后加热至沸腾并回流到没有气体放出，然后将多余的氯化亚砜在常压下蒸出，减压蒸馏得到碳原子数为4～20的脂肪酰氯；

(2).脂肪酸苯酯的合成

R指碳原子数为3～19的烷基；

在反应器中加入苯酚，升温至50～80℃，向其中滴加步骤(1)得到的碳原子数为4～20的脂肪酰氯，苯酚与碳原子数为4～20的脂肪酰氯的摩尔比为1∶1～1.3，滴加完毕后继续反应到没有气体放出，停止反应；减压蒸馏得到脂肪酸苯酯；

(3).1-(4-羟基)苯基-1-烷基酮的合成

方法一：

R是碳原子数为3～19的烷基；

取步骤(2)得到的脂肪酸苯酯，室温下分批加入无水AlCl₃，脂肪酸苯酯与无水AlCl₃的摩尔比为1∶1.1～1.5，搅拌反应0.3～1小时，升温至80～150℃继续反应1～4小时，停止加热冷至室温；将反应液倾入碎冰或碎冰与盐酸的混合液中，用乙醚萃取，水洗有机相至中性，蒸去乙醚，用石油醚重结晶得到白色固体1-(4-羟基)苯基-1-烷基酮；或

方法二：

R是碳原子数为3～19的烷基；

在反应器中加入苯酚及催化剂三氟化硼或氯化锌，向其中滴加碳原子数4～20的脂肪酸，苯酚∶三氟化硼或氯化锌催化剂∶脂肪酸的摩尔比为1∶1.1～1.8∶1～1.3，滴加完毕后升温至50～80℃继续反应1～6小时，停止加热冷至室温，将反应液倾入碎冰或碎冰与盐酸的混合液中，用乙醚萃取，水洗有机相至中性，蒸去乙醚，用石油醚重结晶得白色固体1-(4-羟基)苯基-1-烷基酮；

(4).4-烷基苯酚的合成

其中：m＝4～20，R是碳原子数为3～19的烷基；

取步骤(3)得到的1-(4-羟基)苯基-1-烷基酮、钯/碳催化剂、无水乙醇和高氯酸加入到高压釜中，1-(4-羟基)苯基-1-烷基酮∶钯/碳催化剂∶无水乙醇∶高氯酸的质量比为15～30∶1∶60～80∶1，依次以氮气、氢气置换高压釜中的空气后，通入氢气使体系压力至指定压力600～1000kPa，在温度为10～50℃下，开动搅拌，氢气压力降低表明反应开始；当体系压力降低200kPa时再补加氢气至指定压力，至压力恒定时氢化还原反应完成；以氮气置换高压釜中的氢气后开釜取出物料，滤去催化剂，并用无水乙醇洗涤催化剂，合并有机相，蒸去乙醇，将得到的粗品4-烷基苯酚溶于1，2-二氯乙烷溶剂中，水洗至中性，再蒸去1，2-二氯乙烷，用石油醚重结晶得到白色片状晶体，即4-烷基苯酚；

(5).1-(2-羟基-5-烷基)苯基-1-烷基酮的合成

其中：m＝4～20，R’是碳原子数为3～19的烷基；

取4-烷基苯酚于反应器中，加热至50～120℃使之融解，向其中滴加步骤(1)得到的碳原子数为4～20的脂肪酰氯，4-烷基苯酚与碳原子数为4～20的脂肪酰氯的摩尔比为1∶1～1.3，反应至无气体放出；再分批加入无水AlCl₃，4-烷基苯酚与无水AlCl₃的摩尔比为1∶1.1～1.5，升温至80～150℃使之重排，停止反应，冷至室温，加入稀盐酸分解铝盐，乙醚或石油醚萃取，水洗有机相至中性，蒸去乙醚或石油醚，得1-(2-羟基-5-辛基)苯基-1-烷基酮粗品，直接用于下一步的氢化还原反应；

(6).2，4-二烷基苯酚的合成

方法一：

其中：m＝4～20，n＝4～20，且8≤(m+n)≤30，R’是碳原子数为3～19的烷基；

将步骤(5)得到的1-(2-羟基-5-烷基)苯基-1-烷基酮粗品、钯/碳催化剂、无水乙醇和高氯酸加入到高压釜中，1-(2-羟基-5-烷基)苯基-1-烷基酮粗品∶钯/碳催化剂∶无水乙醇∶高氯酸的质量比为15～30∶1∶60～80∶1，依次以氮气、氢气置换高压釜中的空气后，通入氢气使体系压力至指定压力600～1000kPa，在温度为10～50℃下，开动搅拌，氢气压力降低表明反应开始；当体系压力降低200kPa时再补加氢气至指定压力，至压力恒定时氢化还原反应完成；以氮气置换高压釜中的氢气后开釜取出物料，滤去催化剂，并用无水乙醇洗涤催化剂，合并有机相，蒸去乙醇，将得到的粗品2，4-二烷基苯酚溶于1，2-二氯乙烷溶剂中，水洗有机相至中性，蒸去1，2-二氯乙烷，再经减压蒸馏或柱层析，得到2，4-二烷基苯酚；或

方法二：

在反应器中加入碳原子数为4～20的α-烯烃，AlCl₃催化剂，搅拌下加入苯酚，其中α-烯烃∶苯酚∶AlCl₃催化剂的摩尔比是5～15∶1∶0.2～0.3，升温至50～80℃反应1～4小时，之后降至室温继续反应10～15小时；然后分别用冰水混合物、5～20wt％NaHCO₃、水洗涤得到的产物，合并有机层并用干燥剂干燥；过滤除去干燥剂，再经减压蒸馏或柱层析，得到2，4-二烷基苯酚；

(7).2-羟基-3，5-二烷基苯磺酸盐的合成

其中：m＝4～20，n＝4～20，且8≤(m+n)≤30；M为碱金属离子中的Na⁺或K⁺、碱土金属离子中的Ca²⁺、Mg²⁺或Ba²⁺、铵基离子或以上所述离子的任意混合物；

在反应器中加入1，2-二氯乙烷溶剂和步骤(6)得到的2，4-二烷基苯酚，冰水浴降温至低于10℃，搅拌下慢慢滴加氯磺酸，1，2-二氯乙烷∶2，4-二烷基苯酚∶氯磺酸的摩尔比为8～12∶1∶1～1.5；滴完后搅拌，撤去冰水浴，室温下继续搅拌，得到棕黄色液体；将此液体慢慢倾入碎冰中，加入1，2-二氯乙烷溶剂进行搅拌，再转入分液漏斗，分出有机相，水洗至中性，蒸去1，2-二氯乙烷；

用碱金属碳酸氢盐类化合物、碱土金属碳酸氢盐类化合物、氨水溶液或它们的任意混合物中和有机相至pH＝6～7，蒸干水得到浅黄色固体，将其溶于无水乙醇，过滤除去无机盐；加入水，得到2-羟基-3，5-二烷基苯磺酸盐的乙醇-水溶液，用石油醚萃取以除去未反应的2，4-二烷基苯酚；将分离出的乙醇-水相旋干，用石油醚重结晶得到2-羟基-3，5-二烷基苯磺酸盐的白色固体；

所述的碱金属是钠或钾；所述的碱土金属是钙、镁或钡。