第四章阴离子表面活性剂 (2)

因为： 1）原料的合成工艺不同，使得烷基取代
基的链长以及所含支链的情况不同。 2）磺酸基和烷基链在苯环上的位置不同 3）磺酸基进入苯环的个数不同，例如多
磺化
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§4.2.1 烷基苯磺酸钠结构与性能的关系 §4.2.1.1 溶解度 §4.2.1.2 表面张力 §4.2.1.3 润湿力 §4.2.1.4 起泡性 §4.2.1.5 洗净力
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§4.2.1.3 润湿力 随着直链烷基苯磺酸钠烷基碳原子数的
增加，亲水性减弱，表面活性剂的润湿力 呈下降趋势。
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§4.2.1.4 起泡力 随着直链烷基苯磺酸钠烷基碳原子数的
增加，表面张力降低，表面活性剂的起泡 力增加，起泡所需能量越小。
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R
H2SO4
R
SO3H
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间接法：使用带有磺酸基的原料，通过 磺化反应以外的其他反应引入 磺酸基。
C17H33COCl
NHCH2CH2SO3Na CH3
C17H33CONCH2CH2SO3Na CH3
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R
§4.2 烷基苯磺酸盐
SO3Na
§4.2.1 烷基苯磺酸钠结构与性能的关系 §4.2.2 烷基芳烃的生产过程 §4.2.3 烷基芳烃的磺化 §4.2.4 烷基苯磺酸的后处理
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酸性催化剂主要有两种 质子酸：
常用的有：硫酸、磷酸和氢氟酸等， 路易斯酸：
常用的有：三氯化铝、三氟化硼、氯化锌和四 氯化钡等。
在两类催化剂中使用最多的是硫酸、氢氟酸 和三氯化铝。催化剂的作用是产生烷基正离子。
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§4.2.2.1 以烯烃为烷基化试剂合成长链 烷基苯
及生产方法 3、了解各类阴离子表面活性剂的应用
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§4.1 阴离子表面活性剂概述 §4.0 阴离子表面活性剂的特性 §4.1 阴离子表面活性剂的分类 §4.2 磺酸基引入方法
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阴离子表面活性剂的特性
1）溶解度随温度的变化存在明显的转折点 克拉夫点，生成胶束。 克拉夫点（Krafft point)：即在较低 的一段温度范围内溶解度随温度上升非 常缓慢，当温度上升到某一定值时溶解 度随温度上升而迅速增大，这个温度。
烷基苯磺酸钠类表面活性剂主要有两类产品： 1）烷基上带有分支，用ABS表示，这类表面活
性剂不易生物降解，环境污染较为严重，目前 很多品种已被禁止使用和生产。 2）直链烷基苯磺酸盐，用LAS表示。我国目前 基本上生产和使用的都是直链烷基苯磺酸盐。
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通常工业上生产的以及人们使用的烷基苯 磺酸钠并不是单一的组分，是复杂体系，
H 2 C C 2 + H δ H + C δ - (A 3 ) l ( 溶 液 ) lC + H 2 C lC 3 A l H 3 (液 溶 l) C
(1)反应历程：烯烃在酸性催化剂的作用下发生
极化，并转变为亲电质点，该过程可由下式表示：
以质子酸作催化剂：
H 3 C CC H 2+ H H +
+
H 3 C CC H 3H
以三氯化铝作催化剂：
H C (气 )l+ A l3 (l固 ) C H δ +C δ - (lA 3 ) ( 溶 l液 C ) l
羧酸盐 RCOO- ：羧酸钠为主，在水中能够电离 出羧酸负离子，代表品种如硬脂酸钠。
磺酸盐 RSO3-：最重要的品种，烷基磺酸盐， 烷基苯磺酸盐
硫酸酯盐 ROSO3-： ROSO3Na 磷酸酯盐 ROPO3-：有单酯和双酯两种类型；
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§4.1.2 磺酸基引入方法 直接法：通过磺化反应直接引入磺酸基；
第四章 阴离子表面活性剂
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§4.1 阴离子表面活性剂概述 §4.2 烷基苯磺酸盐 §4.3 a-烯烃磺酸盐 §4.4 烷基磺酸盐 §4.5 琥珀酸酯磺酸盐 §4.6 高级脂肪酰胺磺酸盐 §4.7 其他类型阴离子表面活性剂
第四章阴离子表面活性剂 (2)
本章重点 1、掌握阴离子表面活性剂的基本性质 2、掌握各类阴离子表面活性剂的性质
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§4.2.1.1 溶解度 对于直链烷基苯磺酸钠，烷基链越短， 疏水性越差，在室温下越容易溶解在水 中，溶解度越大。 反之，烷基链越长，疏水性越强，越难 溶解。
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§4.2.1.2 表面张力 随着直链烷基苯磺酸钠烷基碳原子数的
增加，疏水性增强，表面张力下降。
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6）羧酸盐在酸中易析出自由羧酸，硫酸盐 在酸中可发生自催化作用迅速分解，其 他类型阴离子表面活性剂在一般条件下 是稳定的。
7）阴离子表面活性剂主要用于洗涤剂、润 湿剂、发泡剂和乳化剂。
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§4.1.1 阴离子表面活性剂的分类
亲水结构的不同：
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烷基苯磺酸钠性能与用途： 黄色油状体，经纯化可以形成六角形或斜方形
薄片状结晶，具有微毒性； 对水硬度较敏感； 不易氧化； 起泡力强，去污力高，
烷基苯磺酸钠易与各种助剂复配，成本 较低，合成工艺成熟，应用领域广泛，是非常 出色的表面活性剂。
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2）一般情况下与阳离子表面活性剂配伍性 差，容易生成Βιβλιοθήκη Baidu淀或使溶液变得浑浊。
3）抗硬水性能差。 4）在疏水链和阴离子基之间引入短的聚氧乙
烯链可极大地改善其耐盐性能。 5）在疏水链和阴离子基之间引入短的聚氧丙
烯链可改善其在有机溶剂中的溶解性，但 同时也降低了其生物降解性。
§4.2.1.5 洗净力 随着直链烷基中碳原子数增多，表面张 力降低，表面活性剂的洗净力逐渐提高。
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§4.2.2 烷基芳烃的生产
傅氏烷基化反应 反应历程：亲电取代反应 烷基化试剂：烯烃和卤代烷等
以烯烃作为烷基化试剂合成的是带有支链的烷 基苯，用于生产带有分支结构的烷基苯磺酸钠， 即ABS。 以氯代烷等卤代烷烃作为烷基化试剂合成的是 直链烷基苯，用于生产生物降解性较好的直链 烷基苯磺酸钠，即LAS。