Из чего делают Сульфонол (промышленный и лабораторный синтез)

Сульфонол или алкилбензолсульфонат натрия — синтетическое анионное поверхностно-активное вещество, находящее широкое применение в производстве моющих средств и автохимии, текстильной, горнорудной и нефтяной промышленности. Химическая формула Сульфонола в общем виде выглядит так: C_10-18H_21-37C₆H₄NaSO₃. По общепринятой классификации солей, кислот и оснований Сульфонол — натриевая соль линейной алкилбензолсульфокислоты (ЛАБСК).

В структуре молекулы Сульфонола присутствуют:

• Положительно заряженный гидрофильный ион натрия Na⁺, который и обеспечивает анионные свойства ПАВ
• Отрицательно заряженная сульфатная группа SO₃^-
• Нейтральное в электрохимическом смысле бензольное кольцо
• Также неполярная алкильная цепочка, играющая роль гидрофобного «хвоста» ПАВ

В цепочке может присутствовать от 10 до 18 атомов углерода, но чаще всего встречается фракция C₁₂H₂₅. Именно её считают «канонической», и потому особо чистый реагент иногда называют додецилбензосульфонатом натрия (английская аббревиатура SDBS — Sodium dodecyl benzene sulfonate). Не разделённый по фракциям Сульфонол в международной технической литературе называют Sodium Alkyl Benzene, Linear Alkylate Sulfonate (LAS) или просто Sulfonate.   

Синтез Сульфонола

Наиболее коротким способом производства Сульфонола служит реакция линейной алкилбензолсульфокислоты с гидроксидом натрия (едким натром чешуированным). Синтез проходит при специальных температурных условиях в атмосфере инертного газа и в присутствии катализатора. В компании «Альфахимсинтез» можно выгодно купить ингредиенты для проведения данной реакции в промышленных масштабах.

Однако существует более длинный, технологически сложный, но позволяющий избирательно получать Сульфонол с заранее известной конфигурацией алкильных цепочек. Достичь 100%-ной гомогенности продукта он не позволяет, но даёт возможность получать препарат с нужной степенью пенообразования. У длинноцепочечных органических ПАВ она прямо пропорциональна длине и разветвленности алкильной цепочки.

Вот как выглядит описание синтеза додецилбензосульфоната натрия (перевод с сайта производителя из КНР).

Додецилбензолсульфонат натрия синтезируют с использованием 2-фенилдодекана (додецилбензола) в качестве сырья путем химической реакции.

Этапы синтеза следующие:

1. В круглодонную колбу емкостью 5 л, снабженную механической мешалкой и капельной воронкой, добавляем смесь октадекана и 2-фенилдодекана (1,73 кг, 28% 2-фенилдодекана)
2. Реакционную ёмкость заполняем аргоном, нагреваем до 35°C и к реакционной смеси добавляем 1,25 массовых процента серной кислоты (632 г, 1,58 моль) через капельную воронку
3. Реакционную смесь перемешиваем в течение 1,5 часов при комнатной температуре
4. По завершении реакционную смесь нагреваем до 50°С, переносим в делительную воронку и сепарируем по фракциям
5. Нижний слой сульфированного фенилдодекана медленно добавляем к перемешиваемому водному раствору 15% NaOH (2 л) при 10°C
6. После завершения полученную суспензию перемешивали еще 60 минут
7. Затем твердый осадок отделяем фильтрованием
8. Готовый продукт сушим в вакууме в течение 16 часов при 80°C

В итоге получается сухой порошок додецилбензосульфоната натрия с чистотой не менее 98% и без примеси сульфата натрия, появление которой неизбежно при «грубом» синтезе из ЛАБСК.