一種微波輔助合成烷基醇/酚聚醚磺酸鹽的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及石油開采和日用化學品領域中使用的表面活性劑，具體的是一種烷基醇/酚聚醚磺酸鹽表面活性劑的合成方法。
【背景技術】
[0002]烷基醇/酚聚醚磺酸鹽是一類研宄較為廣泛的陰-非離子型兩性表面活性劑，具有磺酸鹽類表面活性劑的界面活性高、耐溫性能好的優點，同時也具備了聚氧乙烯醚類非離子型表面活性劑抗高溫能力強，耐多價陽離子性能好的優點，并且能夠有效避免非離子型表面活性劑與陰離子型表面活性劑復配導致的色譜分離。
[0003]目前，合成烷基醇/酚聚氧烯基醚磺酸鹽的方法有很多，最近五年國內研宄最多的是:磺烷基化法，亞硫酸鹽磺化法及基團轉移法。
[0004]江南大學曹翔宇等人采用磺烷基化法合成醇醚磺酸鈉(曹翔宇，龍海華，崔正剛.醇醚磺酸鹽的合成及其耐溫耐鹽和界面化學性能研宄[J].日用化學工業，2011，41
(2):92-96)。他們以2-氯乙基磺酸鈉為磺化劑經過兩步反應合成椰油醇聚氧乙烯醚磺酸鈉。首先，使AEOg金屬鈉發生鈉化反應，此步需要N2保護，120°C反應4h ;然后，利用上一步合成的醇醚鈉與2-氯乙基磺酸鈉發生磺化反應，合成產品椰油醇聚氧乙烯醚磺酸鈉，65°C反應4h，總反應時間不少于8h。汪學良等人以椰油醇聚氧乙烯(3)醚，氫氧化鈉，2-羥乙基磺酸鈉為原料分兩步反應合成了椰油醇聚氧乙烯醚磺酸鈉(汪學良，趙地順.椰油醇聚氧乙烯醚磺酸鈉的合成及表面活性[J].日用化學工業，2013，43 (2):100-104。)僅磺化反應步驟就用時3h。
[0005]陳士元等人則使用亞硫酸鹽-亞硫酸氫鹽作為磺化劑對烷基醇/酚聚氧乙烯醚、氯丙烯進行烯烴加成反應。烯丙基化反應要求在120°C條件下反應6h，第二部的磺化反應需在95~97°C條件下反應8h。該實驗經兩步反應，共歷時14h，反應時間較長。(陳士元，侯衍哲，周海，等.烯烴加成法合成脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸鹽[J].精細石油化工，2012，29 (4):26-29)ο
[0006]江南大學楊銘等人以脂肪醇聚氧乙烯(3)醚硫酸鹽為原料，利用高壓反應釜裝置，在190°C壓熱條件反應4h，合成脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸鹽(楊銘，郭奕，陳楠，等.脂肪醇醚硫酸鹽直接轉化合成醇醚磺酸鹽[J].日用化學工業，2011，41 (2):79-82)。由此可以看出該種反應類型的合成工藝對反應條件要求比較苛刻，不但利用高壓反應釜裝置，還需要在190°C的高溫條件下，并且反應時間較長。
[0007]可以看出，上述三種方法通常都要經歷兩步反應才能合成出烷基醇/酚聚醚磺酸鈉，普遍存在反應時間長，處理步驟繁瑣，反應條件苛刻(如高溫、高壓等)等問題。
【發明內容】
[0008]針對【背景技術】中存在的問題，本發明提供一種反應時間短、反應條件要求低、處理
步驟簡單的制備烷基醇/酚聚醚磺酸鹽的方法。
[0009]為實現上述發明目的，本發明采用的技術方案是:一種微波輔助合成烷基醇/酚聚醚磺酸鹽的方法，具體包括以下步驟:
a)將烷基或氯代烷基醇/酚聚氧烯基醚、磺化劑和極性溶劑依次加入反應容器，使固體全部溶解；其中，所述烷基或氯代烷基醇/酚聚氧烯基醚烷基鏈碳原子為10~18 ;所述的磺化劑為亞硫酸鈉，亞硫酸氫鈉，亞硫酸鉀，亞硫酸鉀與亞硫酸氫鈉的混合物，羥乙基磺酸鈉，氯乙基磺酸鈉中的一種，烷基或氯代烷基醇/酚聚氧烯基醚與磺化劑的摩爾比為1:0.5-5.0 ;所述的極性溶劑為水，二甲基亞砜，環己烷，四氯化碳中的一種；當使用氯代烷基醇/酚聚氧烯基醚時，需要加入堿催化劑，堿催化劑為NaOH，KOH, Na2CO3, NaHCO3, KHCO#的一種，堿性催化劑物質的量占氯代烷基醇/酚聚氧烯基醚的0.05-0.50% ;
b)將上述步驟a)中所述的反應容器放入微波反應器中，在反應功率50~800W下反應10~40min ;反應結束后，蒸干溶劑；用熱無水乙醇溶解產品，趁熱過濾，濾液加入等量水，用石油醚萃取3~6次，收集下層，蒸干溶劑，得烷基醇/酚聚氧烯基醚磺酸鹽。
[0010]與現有的烷基醇/酚聚氧烯基醚磺酸鹽的合成工藝相比較，本發明具有以下優占.V.(1)本發明所述的烷基醇/酚聚氧烯基醚磺酸鹽工藝采用一次進料出料，減少了因合成中間體或者轉移中間體過程中造成的原料及產品的損失，大大減少了實驗操作過程中帶來的損失，產率計算更為準確；
(2)本發明制備烷基醇/酚聚氧烯基醚磺酸鹽的設備為微波反應器，利用微波釋放的能量，使反應體系受熱更為均勻、徹底，使原料的轉化率得到提高；
(3)本發明選擇極性溶劑作為反應溶劑，微波反應器釋放的能量能夠使溶劑迅速過熱，在密閉體系中產生較高的溫度和壓力，使反應迅速完成；
(4)本發明的反應時間為10~40min，與常規的合成工藝相比較，實驗周期大大縮短；
(5)本發明合成的烷基醇/酚聚氧烯基醚磺酸鹽結構上具有兩種不同性質的親水基團，在驅油及日用化學品領域具有廣闊的應用前景。
【附圖說明】
[0011]圖1是烷基醇/酚聚氧乙烯(4)醚的紅外光譜圖。
[0012]圖2是利用微波法合成的烷基醇/酚聚氧乙烯(4)醚磺酸鈉的紅外光譜圖。
【具體實施方式】
[0013]實施例1
首先，向配有恒溫加熱磁力攪拌器，蛇形冷凝管和滴液漏斗的250 mL的四口燒瓶中加入20g脂肪醇聚氧乙烯醚M0A-3和7mL吡啶溶液，攪拌均勻后，加入7mL氯化亞砜于70°C條件下反應2h，得到氯代脂肪醇聚氧乙烯醚M0AC1-3。然后，稱取1g M0AC1-3倒入圓底燒瓶中，加入3.5g亞硫酸鉀及1.2g亞硫酸氫鉀粉末，加入20mL水，輕輕搖晃燒瓶使亞硫酸鉀及亞硫酸氫鉀溶解。將圓底燒瓶置于微波反應器中，安裝回流冷凝裝置，調節功率為640W，反應40min。反應結束后，將液體倒入小燒杯中，蒸干溶劑水。用熱無水乙醇溶解產品，趁熱過濾。向濾液中加入一定量的水(體積為溶液的1/2)，攪拌均勻，使用石油醚萃取5次，收集下層液體于燒杯中，蒸干溶劑，得到淺黃色膏狀脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸鈉M0AS0-3，產率為35.5%0
[0014]實施例2
稱取1g脂肪醇聚氧乙烯醚M0A-4倒入圓底燒瓶中，加入預先磨成粉末的6g羥乙基磺酸