[发明专利]一种碱性水解长链烷基苄卤合成长链烷基苄醇的方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种水热条件相转移催化碱性水解长链烷基苄卤合成长链烷基苄醇的方法，属于有机化合物合成技术领域。

【背景技术】

烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)曾是全球产量第二的非离子表面活性剂，但因生物降解性差、环境累积性强和更为严重的环境激素等原因，其生产和应用在世界范围内遭受禁用或限制。APEO的部分性能替代品主要有脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)、烷基糖苷(APG)、失水山梨醇酯聚氧乙烯醚(Tween)、脂肪酸甲酯乙氧基化物(EFME)等。但上述替代品仅在性能的某一方面或某几方面与APEO接近，由于分子结构差异，在某些性能如乳化性和去油性等方面很难与APEO相媲美。

长链烷基苄基聚氧乙烯醚(简称LBEO)与APEO的结构高度相似，其性能也达到或超过APEO的性能，且因分子结构中不存在酚氧砌块而显示极好的生物降解性和环境友好性，因而是APEO潜在的替代品。长链烷基苄醇是合成LBEO的重要中间体，其合成方法主要有：(1)碘代苄醇与长链碘代烷的缩合反应；(2)长链烷基苯甲酸或长链烷基苯甲酸酯的还原反应；(3)长链烷基卤化苄与乙酸反应合成酯，再在氢氧化钾催化下水解；(4)在水和有机溶剂混合溶剂中的长链烷基苄卤的碱性水解反应；(5)长链烷基苄卤的相转移催化水解反应。其中第一种方法的碘资源短缺且成本高；第二种方法还原条件苛刻；第3、4种方法伴随大量有机污染物，仅适于科学研究目的；第5种方法由于溶解度问题而水解效率极低，因此当前缺少适于商业化的长链烷基苄醇的合成方法。

本发明将水热强化原理与相转移催化耦合用于长链烷基苄卤的碱性水解反应，创造了一种高选择性和高产率合成长链烷基苄醇的新方法。

【发明内容】

[拟解决的问题]

长链烷基苄醇是合成烷基酚聚氧乙烯醚的替代品——长链烷基苄基聚氧乙烯醚的重要中间体，但目前没有适于商业化的合成长链烷基苄醇的有效方法。本发明拟开发适于商业化的一步法碱性水解长链烷基苄卤合成长链烷基苄醇的方法，解决因长链烷基苄卤自身疏水性强导致的直接碱性水解困难或相转移催化水解困难，从而避免在水和有机溶剂混合相中水解时有机废弃物多，以及先酯化后水解两步反应中路线长和有机废弃物多的弊端。

[技术方案]

本发明是通过下述技术方案实现的：

在带有搅拌、温控的水热反应釜中加入长链烷基苄卤、碱溶液和长链烷基相转移催化剂，在不断搅拌下将反应物料加热到100～250℃的水热条件下反应0.5～48小时，反应液冷却后静置分层得油相组分，该油相组分即为长链烷基苄醇粗产物；将长链烷基苄醇粗产物用热甲醇溶解，冷却后除去析出的未反应原料长链烷基苄卤即可得到长链烷基苄醇。

其中：(1)长链烷基苄卤的结构式为：

C_nH_2n+1为碳数为8～22的单一或混合的直链烷基，

X为Cl、Br、I

C_nH_2n+1和CH₂X在苯环的取代位置为邻位、间位、对位或其混合物；

(2)长链烷基相转移催化剂的结构式为：

C_nH_2n+1是碳数为8～22的单一或混合的直链烷基，

C_mH_2m+1是碳数为1～22的单一或混合的直链烷基，

X为Cl、Br、I；

(3)碱溶液中的碱为氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾或反应过程中可以生成上述碱的物质或上述物质的混合物；

(4)物料的投料比：

长链烷基卤化苄与水的质量比为1:9～7:3，

碱与长链烷基卤化苄的物质的量比值为0.5～3。

[本发明的有益效果]

长链烷基苄基聚氧乙烯醚是全面替代淘汰品种烷基酚聚氧乙烯醚的优秀替代产品，而长链烷基苄醇是合成长链烷基苄基聚氧乙烯醚的重要中间体，但目前缺少具有商业化前景的合成长链烷基苄醇的方法，因此本发明具有如下几个显著

有益效果：

(1)发明了适于商业化的长链烷基苄醇的合成方法，为生产生物降解性好、环境友好性佳的烷基苄基聚氧乙烯醚替代被淘汰品种烷基酚聚氧乙烯醚提供了可能性。

(2)本发明采用水热条件相转移催化碱性水解技术高选择性一步法水解长链烷基苄卤合成长链烷基苄醇，反应的原子经济性高。