知識點|脂肪酸甲酯乙氧基化物的合成與應用研究

2021-02-08 表面活性劑發展中心

脂肪酸甲酯乙氧基化物（MethylEsrerEthoxylares或FattyAeidMethy-EsrerEtlloxylates，簡稱MEE或FMEE）是近年國際上研究開發的新品種，屬於一種新型的醚一醋型非離子表面活性劑，其乙氧基結構存在於分子鏈兩個不同位置，分別是由羥基和酯基同時乙氧基化獲得，在同一分子式中具有酯-醚和醇-醚兩種結構，具有極佳的乳化分散和滲透性能，對毛皮表面油脂以及毛皮內部汗腺和角蛋白層所含油脂的淨洗性能出眾。

它是在鹼土金屬等複合催化劑存在下由脂肪酸與環氧乙烷直接反應製成的，與常用的脂肪醇乙氧基化物（AlcoholEthoxylate，簡稱AEO）相比更便宜，成本低。由於其原料來自於脂肪酸甲酯，工藝路線短，性能優良，自上世紀90年代開始，FMEE引起了全球科研工作者們的注意。國外幾家主要的石油化工企業已經實現了該產品的Chemicalbook產業化生產，並得到了廣泛應用，目前國外在對FMEE的研究領域處於領先地位的是Henkel、Condera、Lio等國際知名企業及波蘭有機研究所等機構。經過多年的發展，國內也有幾家企業實現了FMEE的規模化生產，主要有有江南大學、中國日用化學工業研究院等單位。洗滌劑用FMEE一般以中碳鏈的椰子油或棕櫚仁油為原料，它有助於降低生產成本，獲得比AEO更具價格優勢的產品。此外，FMEE的皮膚刺激性比AEO小，與APG和胺基酸類表面活性劑相當或略低，而且易生物降解，對魚類的毒性比AEO要小得多，具有低泡沫、優秀的分散淨洗以及良好的低溫流動性，使用更加方便，除油脫脂能力優於AEO系列，適合用於工業清洗、日用化學品、油田驅油、煤炭浮選以及紡織印染等領域。另外，根據低泡、無毒、無刺激等優越性能，還可開發其在高端洗衣粉、護膚品等方面的應用，以推進該產品的進展。

（1）是以甲醇為原料，與環氧乙烷反應得到甲基乙二醇聚醚，再與脂肪酸發生酯化得到產品

（2）是以脂肪酸為原料，與環氧乙烷加成，得到脂肪酸聚氧乙烯醚，再進行酯化得到產品；上述的兩種合成路線均較為複雜，生產成本較高，且聚乙二醇等副產物較多，不適宜量產。

（3）是脂肪酸甲酯在高溫與催化劑的作用下直接與環氧乙烷加成反應，反應溫度為170-180℃，催化劑為Mg-Al二元催化劑，即可得到目標產品，該合成工藝路線短，反應條件溫和，為該產品的量產提供可能。

以Mg/Al/Co三元複合物作為催化劑，以脂肪酸甲酯直接與環氧乙烷進行加成得到脂肪酸甲酯乙氧基化物，合成得到7 ~12molEO的FMEE。

以脂肪酸甲酯為起始原料，為了提高脂肪酸甲酯的乙氧基化程度，首先引入部分羥基，在脂肪酸甲酯的羥基與酯基兩個位置同時乙氧基化。合成路線如下:

日化領域

1）餐具洗滌劑：餐具洗滌劑是以LAS/AEO或AES為主體成分，配以食鹽等增稠劑，產品多以固含量10%左右出售，為了降低成本，LAS或AES比例較高。配方中復配FMEE非離子表面活性劑，可以改善產品去油汙的能力，提高餐具洗滌劑的清洗效果。

2）洗衣液：洗衣液由於配方裡少了鹼性助洗劑和無機鹽類助洗劑，使得洗衣液的淨洗能力大打折扣。脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE具有極佳的去汙與分散淨洗功能，淨洗性能優於LAS與AEO等。因此，在洗衣液中用FMEE代替其他表面活性劑可以提高洗衣液的去汙力。

硬表面清洗

硬表面清洗主要包括鋼材脫脂與除油、地板清洗以及玻璃品清洗等，對化學品的乳化能力要求較高，因此該領域大量使用含有APEO的酚類聚氧乙烯醚類表面活性劑，如NP與OP系列。脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE有類似於石蠟的酯基結構，對蠟質去除效果較好，與其他非離子表面活性劑復配使用，可彌補其他非離子產品除蠟與分散效果差缺陷，從而提高整個產品的除蠟清洗效果。

農業領域

脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE具有良好的分散性，對高濃度電解質不敏感，與聚氧乙烯型非離子表面活性劑不同的是，耐電解質，泡沫較低，因此適合農業應用。FMEE作為農藥乳化和分散劑具有可生物降解、不汙染農作物和土地以及吸溼性好等特點，適宜作農藥乳化劑，並Chemicalbook可調整土壤溼度，對草甘膦、毒死蜱和農用滅菌劑均有顯著的增效作用。

石油工業中應用

脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE具有降低水活度、改變大頁巖孔隙流體的流動狀態作用，加入到鑽井液以後，體系具備了部分油基鑽井液的特點，如潤滑性好、抑制能力強、抗二次沉積能力強，並有良好的儲層保護作用等特點。脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE能與其他水溶性聚合物相互作用而達到最佳降濾失效果，拓寬天然聚合物鑽井液使用的溫度限定範圍。

煤礦浮選中應用

煤田的細粒煤分選主要用捕捉劑浮選，目前常用捕捉劑為柴油或煤油，應用機理為捕捉劑在煤炭表面形成疏水膜層，使細粒煤易於隨泡沫脫離煤塊並予以收集。脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE有較好的煤油或輕柴油的乳化能力和較好的分散能力，可用於煤田的細粒煤分選。

紡織印染

紡織印染行業中也會用到具有淨洗功能的表面活性劑。相對於硬表面清洗，紡織品的清洗很注重化學品的環保與安全性。脂肪酸甲酯乙氧基化物可用於紡織品清洗，用以提高毛效、去除纖維蠟質等淨洗指標，適用於針織面料的間歇式淨洗以及化纖織物的淨洗；還可用於羊毛淨洗劑，羊毛脂去除率高洗後羊毛底白高作為洗毛劑泡沫較少COD值低，有利於後續洗毛廢水處理及羊毛脂的回收；還可用於滌綸氨綸等化纖織物的除油，針織棉布溢流精練等清洗工藝，具有低泡沫、除油徹底、毛效高等優勢。

參考文獻：脂肪酸甲酯乙氧基化物及磺酸鹽的生產及應用探討，作者：徐銘勳

2020年 (第二屆 )表面活性劑應用及加工技術交流會


11月18-19日  深圳


主辦單位：中國化工經濟技術發展中心

承辦單位：表面活性劑發展中心

                北京京聯智悅諮詢有限公司

協辦單位：北京國化新材料技術中心

媒體支持：中國化工報、《精細化工》、化工新材料網

公眾號：表面活性劑發展中心、有機矽、氟化工、化工新材料、 環氧樹脂與應用

培訓費用：

參會費用 3000元 /人 (含資料費、註冊費、餐飲費等，住宿由會務組統一安排，費用自理 )

註：11月1日前報名參會 2700元 /人

商務合作會議接受贊助發言、展位、展桌、手冊廣告、掛繩、胸卡、易拉寶、手提袋、客戶對接等各類商務合作，詳詢會務組。

會議議題：

報名方式：

1、直接聯繫報名：

王盛柳：13488710161（微同）

wangshengliu@hgxcl.org.cn
劉爽爽：13476806219（微同）

liushuangshuang@hgxcl.org.cn
楊衛國：13801300274（微同）

yangweiguo@hgxcl.org.cn

衛妮：13545140321（微同）

weini@hgxcl.org.cn

2、連結在線報名：

http://yasdi96sjr3zvpbp.mikecrm.com/Ol7Y5UW

3、掃描二維碼在線報名：

掃描下方二維碼，加入「表面活性劑行業通訊錄」，交流更多行業信息

關注「表面活性劑發展中心」公眾號，獲取更多表面活性劑行業相關信息

相關焦點

  • 環氧脂肪酸甲酯在微通道內合成的工藝研究
    4 總結本文介紹了採用豪邁化工自主研發生產的微通道反應器合成環氧脂肪酸甲酯的生產工藝，以質量分數70%的雙氧水和88%的甲酸進行環氧化反應製備環氧脂肪酸甲酯，與傳統的釜式反應相比，反應時間大幅縮短，生產效率大幅提高。同時，此工藝優化了反應的原料配比，提高了反應的安全性，降低了工藝成本，同時減少了三廢的處理。提高了經濟效益。
  • 脂肪酸甲酯的全二維分析
    點擊關注雪景科技全二維，了解多維色譜的最新技術進展和應用脂肪酸甲酯的全二維分析脂肪酸（Fatty Acid, FA）是油脂類的主要成分，廣泛存在與動植物體內。也是我們重要的食物來源。脂肪酸是人體重要的能量來源，也是合成細胞膜的最基本組分。有一部分不飽和脂肪酸人體體內無法合成，必須從外部攝取，所以也被稱為必需脂肪酸。
  • 脂肪酸分離技術研究進展
    Li等研究通過HSCCC從酯交換魚油中分離純化十六碳四烯酸甲酯，採用正己烷-甲醇-水（體積比350∶175∶2）的溶劑系統進行分離純化。發現魚油中大多數脂肪酸為多不飽和脂肪酸，HSCCC可以很好地分離十六碳四烯酸甲酯，其中15~18min中脂肪酸甲酯的分離純度高達78%。HSCCC具有成本低廉、操作簡單和易於放大的優點。
  • 中鏈脂肪酸的應用及替抗研究進展
    然而也有研究表明，添加MCFAs對豬生長性能沒有顯著差異。但提高了血液中總蛋白含量，降低總膽固醇含量，影響機體脂質代謝，並提高斷奶仔豬腸絨毛高度，降低胃和腸道前段的pH值，促進仔豬對營養的消化吸收，改善仔豬的腸道健康。
  • 上海交大生命科學技術學院在中鏈脂肪酸合成硫酯酶的定向設計方面...
    醯基鏈長為六到十個碳原子的中鏈脂肪酸（MCFAs, C6–C10）及衍生物具有獨特的應用價值。與長鏈組分相比，中鏈烷烴/烯烴及脂肪酸酯更適合用來替代汽油等現有化石燃料；中鏈脂肪酸還具有抗菌、免疫調控等效果，使相關衍生物廣泛應用於食品、藥物生產中。近年來脂肪酸的微生物合成取得了許多進展，但產物中應用價值更高的中鏈脂肪酸含量仍然較低。
  • 脂肪酶及其在食品工業中的應用
    在有機相中,脂肪酶能催化酯合成、酯交換反應、酯聚合反應、肽合成以及醯胺合成等,因此 ,近年來, 在食品工業中得到廣泛應用。 自1834年脂肪酶被發現以來,已有一百多年的研究歷史,脂肪酶是生物體內一類重要的代謝酶,其天然底物為長鏈脂肪酸酯 (如各種油脂等) ,可以在異相系統 (油、水界面 ) 或有機相中起作用,並且具有一定的位置專一 性。
  • 中鏈脂肪酸在仔豬上的作用及應用效果
    中鏈脂肪酸可以被甘油酯化生成中鏈甘油三酯，中鏈甘油三酯經化學反應後，可通過門靜脈，進入肝臟進行β氧化供能，這是中鏈脂肪酸主要的代謝途徑（耿春銀等，2014）。腸細胞吸收中鏈甘油三酯可不經由水解，而直接吸收，被吸收的一部分貯存在脂肪組織或是用於生成長鏈脂肪酸，其餘部分進一步合成三醯甘油脂（耿春銀等，2014）。
  • 【重磅速遞】ASCEND研究揭曉:n-3脂肪酸無心血管保護作用
    它不是一種單一的化合物，而是一組化學物質，或者說是一個家族。這個家族中最重要的有三種物質，一個是二十碳五烯酸，簡稱EPA；一個是二十二碳六烯酸，簡稱DHA；第三個是α-亞麻酸。觀察性研究證實，ω-3脂肪酸具有明顯的降低甘油三酯的作用，所以現行指南均建議將其用於降低甘油三酯。魚油中含有豐富的ω-3脂肪酸。
  • 研究鑑定番茄高修飾脂肪酸基因簇
    研究鑑定番茄高修飾脂肪酸基因簇 作者：小柯機器人 發布時間：2020/1/10 14:40:16 近日，美國史丹福大學Elizabeth Sattely和Mary Beth Mudgett研究團隊合作鑑定了番茄中高度修飾脂肪酸的病原響應基因簇
  • 第四代發泡劑(HFO)與甲酸甲酯或甲縮醛共混噴塗方面應用
    第四代發泡劑（HFO）與甲酸甲酯或甲縮醛共混噴塗方面應用座椅皮革背覆海綿與主體泡沫氣味來源分析及改進前三代由於環境問題，逐步邁入淘汰階段，HCFO-1233zd和HFO-1336mzz作為第四代聚氨酯發泡劑，解決了前三代發泡劑破壞臭氧層和溫室效應問題，並且由於其良好的發泡效果和絕熱性能，可以應用於聚氨酯發泡中，將為我國履行國際公約、降低碳排放、減少溫室氣體做出貢獻
  • 汙泥幹化焚燒技術研究及應用
    闡述了汙泥間接幹化設備和主要焚燒設備的結構和工作原理，以及幹化機和焚燒爐的應用現狀，同時介紹了現有的汙泥幹化焚燒一體化工藝流程及成功案例。關鍵詞 汙泥 幹化焚燒 一體化流程 環保隨著社會經濟的發展和人們生活水平的提高，工業廢水和城市汙水的產量日益增多，汙水在處理的過程中會產生大量的懸浮物質，這些物質統稱為汙泥。
  • 通過異丙基磺酸Ipso親核取代合成鄰硝基芳胺
    該方法可用於無消旋地合成N-芳基胺基酸酯。芳胺部分是許多生物活性天然產物和重要醫學化合物中存在的重要官能團。廣泛用於精細化學品、染料、特殊性能的材料和聚合物的合成。由於芳基胺的不同應用，已開發出多種構建芳基-氮鍵的方法。胺的N-芳基化通常是通過鈀或銅催化的芳基滷化物與胺的交叉偶聯、銅催化的芳基滷化物與芳基胺的Ullmann型偶聯、以及芳基硼酸與芳基胺的Chan-Lam偶聯。
  • 聚丙烯腈纖維及其合成工藝概要
    二、聚丙烯腈的結構和特性 1、聚丙烯腈的結構聚丙烯腈自問世，因其嚴重的發脆、熔點高，當加熱到280～290℃還未熔融就開始分解無法進行紡絲的缺點，應用受到限制。使用第二單體與丙烯腈共聚，聚合物分子間作用力降低，克服了脆性並改善了柔性和彈性，使聚丙烯腈成為重要的合成纖維品種。
  • 對苯二甲醛的應用
    採用( 鄰氰基苄基) 膦酸二甲酯、( 對氰基苄基) 膦酸二甲酯、對苯二甲醛和甲醇鈉合成螢光增白劑DX -EB，當( 對氰基苄基) 膦酸二甲酯與( 鄰氰基苄基) 膦酸二甲酯比例為1.5，反應溫度為40 ℃時，1-鄰氰基苯乙烯基-4 -對氰基苯乙烯基苯的收率最高為74.72%。
  • 潤滑油合成基礎油的分類及應用
    不同於礦物油是由自然產生的碳氫複雜混合而成，合成基礎油是人工合成，以量身訂製方式以求得到預期特性的分子結構；為了進一步強化特定應用上的需求，再輔以最先進的添加劑配方，成就合成潤滑油在各種不同應用上的潤滑效能。這些合成基礎油是怎樣分類的呢？有些是以其化學結構的相似性質來區分，然而在使用和其效能上，卻有相當大的不同。
  • 飽和脂肪酸的「利」與「弊」
    飽和脂肪酸被提及的時候經常會和反式脂肪酸捆在一起，而被討論得最多的也是危害性。事實上，飽和脂肪酸不等同於反式脂肪酸，它的存在確實可能引起人體的一些生理病症，但它也不是絕對地「罪無可恕」。接下來，就隨小編一起去看看飽和脂肪酸的奧秘吧。
  • 體外合成昆布二糖研究取得新進展
    它可以作為合成透明質酸的前體物質應用於製藥及化妝品行業，作為促發芽劑和天然防腐劑應用於農業領域，且其具有益生作用，可以作為食品添加劑應用於食品保健品行業，另外，還可以調控嗜熱菌熱纖維梭菌的蛋白表達。昆布二糖的傳統製備方法是以稀酸水解天然產物，但天然產物供應有限，導致昆布二糖價格居高不下。因此，開發成本低廉、環境友好的昆布二糖高效合成技術，對高附加值功能性寡糖生物製備具有重要意義。
  • 脂類與人體(四)脂肪酸
    必需脂肪酸 亞油酸(C18:2 ，n-6)和α-亞麻酸(C18:3 ，n-3)，而植物能合成。亞油酸衍生物是某些前列腺素前體，供給足夠量亞油酸，人體能合成所需要其他n-6 類脂肪酸，必需通過食物供給人體，因此稱為「必需脂肪酸」；α-亞麻酸也屬必需脂肪酸，其可衍生為二十碳五烯酸(EPA， C20:5，n-3)和二十二碳六烯酸(DHA，C22:6 ，n-3)；花生四烯酸(AAC20:4 ，n-6)是由亞油酸衍生而來，合成數量不足時，也必須由食物供給，故花生四烯酸也曾被稱為必需脂肪酸。
  • 聊聊「脂肪酸」
    多不飽和脂肪酸以亞油酸(18:2)、亞麻酸(18:3)和花生四烯酸等(20:4)為代表。多不飽和脂肪酸穩定性較差，不適合加熱、烹炒或油炸。    人體不能自身合成必需脂肪酸，或因合成速度特別慢而不能滿足身體要求，必須依賴食物供應。必需脂肪酸亞油酸屬於ω-6系多不飽和脂肪酸，其他的ω-6系多不飽和脂肪酸，比如前列腺素合成的底物花生四烯酸，都可以由亞油酸轉化而來。