月桂醇(學(xué)名:十二醇,英文名:lauryi alcohol;1-dodecanol),有機(jī)化合物,化學(xué)式為CH?(CH?)??CH?OH,熔點(diǎn)為24℃,在室溫下為無(wú)色液體液體,在20℃以下時(shí)為白色固體,沸點(diǎn)為255~259℃,不溶于水、丙三醇,溶于丙二醇、乙醇、苯、三氯甲烷、乙醚。月桂醇因最初從月桂樹(shù)皮中提取而得名,具高級(jí)伯醇的化學(xué)反應(yīng)性,幾乎無(wú)毒。能與硫酸發(fā)生硫酸化反應(yīng),但與大多數(shù)堿性物質(zhì)都不會(huì)發(fā)生反應(yīng)。月桂醇應(yīng)避免與氧化劑、酸、酸性氯化物、酸酐接觸。
月桂醇有月桂香和紫羅蘭的香氣,可用于玫瑰、紫羅蘭、百合水仙型香精,也適用于皂用香精和高效洗滌劑。此外,月桂醇可用作浮選發(fā)泡劑、泡沫穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑油添加劑、農(nóng)藥、醫(yī)藥吸收促進(jìn)劑,也可用于制造fe5、表面活性劑等各種添加劑。月桂醇對(duì)水生生物的毒性較大,可對(duì)水生生物造成長(zhǎng)期性的影響,對(duì)人體的毒性則相對(duì)較低,且沒(méi)有發(fā)育或生殖毒性,但與擦傷的皮膚直接接觸時(shí)仍會(huì)表現(xiàn)出明顯刺激性。
化學(xué)結(jié)構(gòu)
月桂醇是一種具有12個(gè)碳原子和一個(gè)羥基的有機(jī)分子,化學(xué)式為CH?(CH?)??CH?OH。月桂醇的分子結(jié)構(gòu)由一條主鏈和一個(gè)羥基組成,主鏈上有12個(gè)碳原子,每個(gè)碳原子上都有四個(gè)鍵,碳原子之間通過(guò)單鍵相連,羥基連接在主鏈的最后一個(gè)碳原子上。
理化性質(zhì)
物理性質(zhì)
月桂醇在常溫下不溶于水,在30℃以上時(shí)能與甲醇、95%乙醇、乙醚、苯等混溶,60°C時(shí)折射率為1.428,20°C時(shí)密度為0.83g/cm3,密度隨著溫度升高而減小,91°C時(shí)蒸汽壓為1mmHg,蒸汽壓隨溫度升高而增大,20°C時(shí)表面張力為28.6dyn/cm,表面張力隨溫度升高而減小。
化學(xué)性質(zhì)
月桂醇在溶液中不是離子狀態(tài),所以穩(wěn)定性高,不易受酸、堿的影響,也不易受強(qiáng)電解質(zhì)無(wú)機(jī)鹽類(lèi)的影響。
酸性
月桂醇分子中的O-H鍵具有極性,氫原子帶有部分正電荷,故月桂醇可離解而顯酸性,可與活潑金屬或其氫化物如Na、K、Mg、Al,NaH等反應(yīng)放出氫氣生成醇鹽,與格氏試劑、炔鈉反應(yīng)置換出酸性比醇還弱的烴。
月桂醇的酸性比水還弱,使得月桂醇與活潑金屬的反應(yīng)速率通常比較緩和。因此,月桂醇鈉、月桂醇鉀、月桂醇鎂、月桂醇鋁等月桂醇鹽一般直接用金屬與月桂醇反應(yīng)制取。月桂醇鈉、月桂醇鉀的堿性比氫氧化鈉、氫氧化鉀強(qiáng),遇水即分解成氧氧化物和酸,存在下列平衡:
月桂醇鹽一般不能用NaOH,KOH與月桂醇反應(yīng)得到,除非能將可逆反應(yīng)中的水去掉,使平衡向左移動(dòng)。例如,工業(yè)生產(chǎn)中制月桂醇鈉時(shí),在反應(yīng)混合物中加苯,利用恒沸蒸餾將水帶出。
堿性
月桂醇分子中氧原子上帶有孤對(duì)電子,它是弱堿,只有在強(qiáng)酸如濃硫酸,中才能接受質(zhì)子,生成質(zhì)子化的月桂醇,稱(chēng)為氧鎓鹽。值得注意的是,與水相似,月桂醇不能使pH試紙變色。
親核性
月桂醇羥基氧有未共用電子對(duì),可進(jìn)攻帶正電荷的原子或基團(tuán),所以月桂醇有親核性,可與含氧無(wú)機(jī)酸及其鹵、酸酐的反應(yīng);而月桂醇中的一水碳酸鈉鍵是極性共價(jià)鍵,由于氧的電負(fù)性大于碳,使得共用電子對(duì)偏向氧,當(dāng)親核試劑進(jìn)攻正電性碳時(shí),會(huì)使得碳氧鍵異裂,羥基被親核試劑取代。其中最重要的親核取代就是羥基被鹵原子取代。
與含氧無(wú)機(jī)酸及其酰鹵、酸酐的反應(yīng)
月桂醇與含氧無(wú)機(jī)酸反應(yīng),失去一分子水,生成無(wú)機(jī)酸月桂。例如:
月桂醇與含氧無(wú)機(jī)酸的酰氯和酸酐反應(yīng),也能生成無(wú)機(jī)酸月桂酯。例如
與氫鹵酸反應(yīng)
氫鹵酸HX月桂醇反應(yīng)生成鹵代月桂,反應(yīng)中月桂醇羥基被鹵原子取代。醇羥基不是一個(gè)好的離去基團(tuán)。醇與HX反應(yīng)時(shí),醇首先形成一級(jí)氧鎓鹽,使羥基轉(zhuǎn)變成好的離去基團(tuán),然后鹵族元素陰離子(親核試劑)從背面進(jìn)攻中心碳原子,質(zhì)子化的羥基以水的形式離去。
與鹵化磷反應(yīng)
月桂醇與鹵化磷反應(yīng)也能生成鹵代月桂烷。
與亞硫酰氯反應(yīng)
用亞硫酰氯和月桂醇反應(yīng),可直接得到氯代月桂烷,同時(shí)生成的二氧化硫和氯化氫兩種氣體。
脫水反應(yīng)
將月桂醇和酸(硫酸、磷酸等)一起加熱,可使月桂醇分子失去一分子水轉(zhuǎn)變成月桂烯。在酸的作用下,不好的離去基團(tuán)羥基轉(zhuǎn)變成好的離去基團(tuán)水;然后碳氧鍵異裂,水離去,形成碳正離子月桂與帶正電荷的碳原子相鄰的碳上失去一個(gè)質(zhì)子,一對(duì)電子轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái),中和正電荷形成雙鍵。
氧化反應(yīng)
月桂醇在能加熱條件下被高錳酸鉀的水溶液氧化生成月桂酸鉀鹽,溶于水,并有二氧化錳沉淀析出。月桂酸鹽中和后可得月桂酸。也可在硝酸中氧化為月桂酸
脫氫反應(yīng)
月桂醇可以在脫氫試劑的作用下,失去氫形成羰基化合物。用銅或銅鉻氧化物等做脫氫劑,在300℃下使月桂醇蒸氣通過(guò)催化劑即可生成月桂醛或月桂。
制備方法
月桂醇在歷史的主要來(lái)源有兩種,一種是以天然油脂為原料制得的天然月桂醇,另一種是以石油餾分為原料制得的合成月桂醇。隨著洗滌劑工業(yè)的大規(guī)模發(fā)展,對(duì)月桂醇的需求量急增,由于動(dòng)植物油的來(lái)源受限,使得合成月桂醇所占生產(chǎn)比例越來(lái)越大。由天然油脂制得的月桂醇現(xiàn)已經(jīng)完全能夠用合成方法制得。
高壓加氫
以椰子油,棕櫚仁油為原料,在催化劑作用下,在高溫高壓的環(huán)境中連續(xù)與氫氣反應(yīng),物料減壓后,離心粗分,經(jīng)過(guò)濾機(jī)過(guò)濾,除去催化劑后,得到混合醇,再經(jīng)過(guò)精餾后,可制得月桂醇。
酯化加氫法
以椰子油為原料,在硫酸存在下,與甲醇進(jìn)行醇解,發(fā)生酯交換反應(yīng),生成月桂酸甲酯和丙三醇,經(jīng)催化加氫、蒸餾,可制得月桂醇。生產(chǎn)路線(xiàn)如下:
金屬鈉還原月桂酸酯
月桂酸酯在金屬鈉和醇類(lèi)作用下還原,可制得月桂醇。金屬鈉絕對(duì)不允許接觸空氣,物料要進(jìn)行嚴(yán)格的脫水,在操作過(guò)程中,也絕對(duì)避免水混入,不允許用水作冷卻劑,應(yīng)用有機(jī)溶劑冷卻,再用水冷卻冷卻劑。
齊格勒法
以石油餾分中的烯烴為原料制備月桂醇是工業(yè)大規(guī)模合成月桂醇中的重要方法。以齊格勒法為例,此法在三乙基鋁中將過(guò)量的乙烯聚合,成為高級(jí)烷基鋁、然后用空氣氧化,經(jīng)水解得到高級(jí)脂肪醇,再經(jīng)過(guò)精餾制得月桂醇。生產(chǎn)路線(xiàn)如下:
該工藝中,原料、半成品、都有很高的反應(yīng)活性,十分危險(xiǎn)。用有機(jī)作冷卻劑而冷卻劑則水冷卻,不直接用水作冷卻劑。醇的質(zhì)量好,但工藝過(guò)程復(fù)雜,要求嚴(yán)格,成本較高。
應(yīng)用領(lǐng)域
礦業(yè)領(lǐng)域
月桂醇和其他脂肪醇的混合物是礦物浮選發(fā)泡劑,具有發(fā)泡作用和捕集作用。可用于有色金屬、煤粉、鐵礦的富集浮選,醇的發(fā)泡劑和常用的發(fā)泡劑相比高泡性、捕集性好等優(yōu)點(diǎn),可以降低反應(yīng)劑的消耗,但是價(jià)格昂貴,難以大規(guī)模采用。
消防領(lǐng)域
月桂醇可作為泡沫滅火劑的泡沫穩(wěn)定劑使用,僅靠發(fā)泡劑的作用產(chǎn)生的高倍數(shù)泡沫很不穩(wěn)定,泡膜黏度低、透氣性較強(qiáng),析液速度快。而月桂醇的穩(wěn)泡效果好,在高倍數(shù)泡沫滅火劑中加入月桂醇,可以明顯降低泡沫的析液速度,使泡沫在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)保持一定水分,穩(wěn)定好。
農(nóng)業(yè)領(lǐng)域
月桂醇可用作麥田用藥劑,噴施到作物表面可形成一層高脂膜,高脂膜本身不具備殺菌作用,但是能把植物包裹起來(lái),保護(hù)作物不受外部病害的侵染和病菌擴(kuò)展,而不影響作物生長(zhǎng),透氣透光,起到防病作用。
醫(yī)藥領(lǐng)域
月桂醇可作為經(jīng)皮吸收促進(jìn)劑使用,它能夠降低藥物通過(guò)皮膚的阻力,加速藥物穿透皮膚,與丙二醇合用時(shí),可對(duì)藥物的滲透產(chǎn)生明顯的促進(jìn)作用。
化工領(lǐng)域
月桂醇在化學(xué)工業(yè)中可用于制取增塑劑、表面活性劑等各種添加劑,月桂醇與苯二甲酸酐制得的增塑劑揮發(fā)度小,耐低溫性能好,和聚氯乙稀的混合性能良好。月桂醇經(jīng)硫酸化反應(yīng)生成的月桂醇硫酸鈉可是一種表面活性劑,乳化性強(qiáng),效果比皂類(lèi)乳化劑要穩(wěn)定,可用于配制化妝品、洗滌劑、化學(xué)消毒劑。
其他應(yīng)用
月桂醇是由硝化纖維素、醋酸纖維素、乙基纖維素制造油漆涂料的有效添加劑,月桂醇能溶解多種有機(jī)化合物,具有組成溶劑的性能,可提高油漆涂料的覆蓋性能。
月桂醇還可用作潤(rùn)滑添加劑。月桂醇既能定向排列覆蓋在顆粒表面形成一個(gè)薄層,填平粒子表面的微小凹陷,降低顆粒間的摩擦力,同時(shí)其極性端又能吸附于金屬?zèng)_模表面,起到潤(rùn)滑、助流和抗黏附作用,用于潤(rùn)滑的效果比礦物油強(qiáng),在某種情況下,也超過(guò)月桂酸及其酯類(lèi)。
安全事宜
儲(chǔ)運(yùn)
月桂醇應(yīng)儲(chǔ)存在沒(méi)有排水管或下水道的陰涼場(chǎng)所場(chǎng)所,用鍍鋅鐵桶或塑料桶盛裝并嚴(yán)格密封,按一般化學(xué)品規(guī)定貯運(yùn)。儲(chǔ)存時(shí)應(yīng)防止陽(yáng)光直射,保持容器密封,與氧化劑、酸類(lèi)、酸酐、酰基氯等物質(zhì)分開(kāi)存放。
泄露處理
進(jìn)行處理作業(yè)時(shí)佩戴過(guò)濾呼吸器,避免揚(yáng)起灰塵,確保通風(fēng)良好。及時(shí)疏散人員到安全區(qū)域,如果是固態(tài)的月桂醇,將溢出的物質(zhì)掃進(jìn)可密封的容器。如果是液態(tài)的月桂醇,先將泄漏的液體收集后,再用惰性吸收劑吸收吸附在地面或者容器壁上的殘液。進(jìn)行上述操作后按照當(dāng)?shù)匾?guī)定處理收集物。
消防相關(guān)
月桂醇起火時(shí)嚴(yán)禁使用水或泡沫滅火劑滅火,應(yīng)使用二氧化碳,干化學(xué)品滅火。必要時(shí),可佩戴自給式呼吸器進(jìn)行消防作業(yè)。
毒性
月桂醇毒性不大,大鼠經(jīng)口LD??12.8g/kg,其蒸氣或煙霧病以及人體短期接觸月桂醇對(duì)眼睛、皮膚、粘膜和上呼吸道有刺激作用。
環(huán)境危害
月桂醇可對(duì)水體造成長(zhǎng)期的持續(xù)性影響,且對(duì)水生生物毒性較大。
防護(hù)措施
健康相關(guān)
參考資料 >
1-Dodecanol. PubChem.2023-03-24
1-十二醇.國(guó)際化學(xué)品安全卡.2023-03-24
1-Dodecanol.PubChem危險(xiǎn)物質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù).2023-03-24