5

Катионактивные пав

Среди всех ПАВ катионактивные занимают особое место как по разнообразию областей применения, так и по объему производства. В настоящее время зарубежная промышленность поставляет на мировой рынок широкий ассортимент катионактивных ПАВ, более 200 наименований. Это амины и их производные, оксиды аминов, четвертичные соли аммония и т.д.

У нас в стране в ограниченном масштабе производят в основном амины и четвертичные анион основания.

Получение моноалкилдиметиламинов (мада)

МАДА получают из алкилкарбоновых кислот, а именно синтетические эфиры кислот 2 способами:

1) при 1-стадийном способе дегидратации гидрирование протекает на одном и том же катализаторе и при Р=20 МПа и Т=300÷350°С.

2) при 2-стадийном методе на 1 стадии путем аммонолиза жирных кислот с катализатором дегидратации получают нитрилы, которые при последующем гидрировании превращаются в амины под давлением Р=0,3-0,7 МПа

Реакция получения нитрилов схематично можно изобразить следующей схемой.

Каталитическое гидрирования нитрилов проходит через промежуточные образования альт-иминов, которые не только восстанавливаются до первичных аминов, но и взаимодействуют с первичными аминами, образуя основания Шиффа, которое восстанавливают до вторичных аминов:

Т.к. третичные амины образуются гидрогенолиза продуктов конденсации альдиминов со вторичными аминами:

Применение щелочей в частности аммиака подавляет образование оснований Шиффа, а следовательно вторичных и третичных аминов. Поэтому восстановление ведут в присутствии аммиака. Тепловой эффект процесса получения аминов с числом атомов углерода от 7 до 20 составляет 128 кДж/моль, побочные продукты –у/в, которые образуются в результате гидрирования аминов при высокой температуре:

Технологический процесс получения первичных аминов на основании СЖК фракции С₁₀-С₁₆ и С₁₇-С₂₀ включает следующие стадии:

1) Получение нитрилов

2) Восстановление нитрилов

3)Разделение продуктов восстановления методом ректификации и дистилляции

Для очистки технических аминов предусматривают стадию дистилляции, которую проводят при Р=0,5-1,5 кПа и Т=180-200°С. Относительный выход технического продукта составляет 90,7 %. Содержание в конечном продукте первичных аминов составляет не менее 90-95 % масс., вторичных не более 4 %.

Т_пл =52-57 С фракции С₁₇-С₂₀ .Метилирование первичных аминов можно проводить формальдегидом и муравьиной кислотой, Эшвейлера-Кларка:

Реакцию проводят в растворе изопропанола при Т=70-80°С при 50-80% избытки формальдегида и муравьиной кислоты . Соотношение алканола и алкиламина по массе 0,5-1. Продолжительность процесса : 4-6 часов и определяется по прекращению выделения диоксида углерода. Продукт реакции нитролизуют NaOH и отстаивают . Нижний слой водного раствора формиата Na , формалина, алканола; верхний слой- раствор алкилдимитиламина в алканоле. Для выделения целевого продукта алканол отгоняют для окончательной чистки, алкилдиметиламины дистиллируют при Т=200-150 С,и остаточном Р=1,5-1,6 кПа .

Несмотря на высокий выход алкилдиметиламинов этот процесс обладает существенными недостатками :

1)Периодичность

2)Необходимость применения значительного избытка метилирующих агентов

3) Высокий расход щелочи для выделения алкилдиметиламинов .

Второй путь получения АДА – это восстаноление алкилированных первичных диметиламинов формалионом :

Алкилирующий агент- формальдегид, реакции проводят в изопропаноле, катализотором служит выщелоченный сплав Ni-Ti-Al.