月桂醇(学名:十二醇,英文名:lauryi alcohol;1-dodecanol),有机化合物,化学式为CH₃(CH₂)₁₀CH₂OH,熔点为24℃,在室温下为无色液体液体,在20℃以下时为白色固体,沸点为255~259℃,不溶于水,溶于乙醇和乙醚。能与硫酸发生硫酸化反应,但与大多数碱性物质都不会发生反应。
月桂醇可用作浮选发泡剂、泡沫稳定剂、润滑油添加剂、农药、医药吸收促进剂,也可用于制造增塑剂、表面活性剂等各种添加剂。月桂醇对水生生物的毒性较大,可对水生生物造成长期性的影响,对人体的毒性则相对较低,且没有发育或生殖毒性,但与擦伤的皮肤直接接触时仍会表现出明显刺激性。
化学结构
月桂醇是一种具有12个碳原子和一个羟基的有机分子,化学式为CH₃(CH₂)₁₀CH₂OH。月桂醇的分子结构由一条主链和一个羟基组成,主链上有12个碳原子,每个碳原子上都有四个键,碳原子之间通过单键相连,
羟基连接在主链的最后一个碳原子上。
理化性质
物理性质
月桂醇在常温下不溶于水,在30℃以上时能与甲醇、95%乙醇、乙醚、苯等混溶,60°C时折射率为1.428,20°C时密度为0.83g/cm³,密度随着温度升高而减小,91°C时蒸汽压为1mmHg,蒸汽压随温度升高而增大,20°C时表面张力为28.6dyn/cm,表面张力随温度升高而减小。
化学性质
月桂醇在溶液中不是离子状态,所以稳定性高,不易受酸、碱的影响,也不易受强电解质无机盐类的影响。
酸性
月桂醇分子中的O-H键具有
极性,氢
原子带有部分正电荷,故月桂醇可离解而显酸性,可与活泼金属或其氢化物如Na、K、Mg、Al,NaH等反应放出氢气生成醇盐,与格氏试剂、炔钠反应置换出酸性比醇还弱的烃。
月桂醇的酸性比水还弱,使得月桂醇与活泼金属的反应速率通常比较缓和。因此,月桂醇钠、月桂醇钾、月桂醇镁、月桂醇铝等月桂醇盐一般直接用金属与月桂醇反应制取。月桂醇钠、月桂醇钾的碱性比
氢氧化钠、
氢氧化钾强,遇水即分解成氧
氧化物和酸,存在下列平衡:
月桂醇盐一般不能用NaOH,KOH与月桂醇反应得到,除非能将
可逆反应中的水去掉,使平衡向左移动。例如,工业生产中制月桂醇钠时,在反应
混合物中加苯,利用恒沸蒸馏将水带出。
碱性
月桂醇分子中氧
原子上带有孤对
电子,它是
弱碱,只有在
强酸如浓
硫酸,中才能接受
质子,生成
质子化的月桂醇,称为氧鎓盐。值得注意的是,与水相似,月桂醇不能使pH试纸变色。
亲核性
月桂醇
羟基氧有未共用
电子对,可进攻带正电荷的原子或
基团,所以月桂醇有亲核性,可与含氧
无机酸及其卤、酸酐的反应;而月桂醇中的碳氧键是极性
共价键,由于氧的
电负性大于碳,使得共用电子对偏向氧,当
亲核试剂进攻正电性碳时,会使得碳氧键
异裂,羟基被亲核试剂取代。其中最重要的
亲核取代就是羟基被卤原子取代。
与含氧无机酸及其酰卤、酸酐的反应
月桂醇与含氧无机酸反应,失去一分子水,生成无机酸月桂。例如:
月桂醇与含氧无机酸的
酰氯和酸酐反应,也能生成无机酸月桂酯。例如
与氢卤酸反应
氢卤酸HX月桂醇反应生成卤代月桂,反应中月桂醇羟基被卤原子取代。醇羟基不是一个好的
离去基团。醇与HX反应时,醇首先形成一级氧鎓盐,使羟基转变成好的离去基团,然后
卤族元素阴离子(亲核试剂)从背面进攻中心
碳,质子化的羟基以水的形式离去。
与卤化磷反应
月桂醇与卤化磷反应也能生成卤代月桂烷。
与亚硫酰氯反应
用亚硫酰氯和月桂醇反应,可直接得到氯代月桂烷,同时生成的
二氧化硫和
氯化氢两种气体。
脱水反应
将月桂醇和酸(
硫酸、磷酸等)一起加热,可使月桂醇分子失去一分子水转变成
月桂烯。在酸的作用下,不好的离去基团羟基转变成好的离去基团水;然后碳氧键异裂,水离去,形成
碳正离子月桂与带正电荷的碳原子相邻的碳上失去一个质子,一对
电子转移过来,中和正电荷形成
双键。
氧化反应
月桂醇在能加热条件下被
高锰酸钾的
水溶液氧化生成
月桂酸钾盐,溶于水,并有
二氧化锰沉淀析出。月桂酸盐中和后可得月桂酸。也可在
硝酸中氧化为月桂酸
脱氢反应
月桂醇可以在脱氢试剂的作用下,失去氢形成
羰基化合物。用铜或
铜铬氧化物等做脱氢剂,在300℃下使月桂醇蒸气通过
催化剂即可生成
月桂醛或月桂。
制备方法
月桂醇在历史的主要来源有两种,一种是以天然油脂为原料制得的天然月桂醇,另一种是以石油馏分为原料制得的合成月桂醇。随着洗涤剂工业的大规模发展,对月桂醇的需求量急增,由于动植物油的来源受限,使得合成月桂醇所占生产比例越来越大。由天然油脂制得的月桂醇现已经完全能够用合成方法制得。
高压加氢
以
椰子油,棕榈仁油为原料,在催化剂作用下,在高温高压的环境中连续与
氢气反应,物料减压后,离心粗分,经
过滤机过滤,除去催化剂后,得到混合醇,再经过精馏后,可制得月桂醇。
酯化加氢法
以椰子油为原料,在催化剂和
氢氧化钾的存在下,与
甲醇进行
醇解,发生
酯交换反应,生成椰子油甲酯和
丙三醇,经加氢、精馏,可制得月桂醇。生产路线如下:
金属钠还原月桂酸酯
月桂酸酯在金属钠和醇类作用下还原,可制得月桂醇。金属钠绝对不允许接触空气,物料要进行严格的脱水,在操作过程中,也绝对避免水混入,不允许用水作
冷却剂,应用有机
溶剂冷却,再用水冷却冷却剂。
齐格勒法
以石油馏分中的
烯烃为原料制备月桂醇是工业大规模合成月桂醇中的重要方法。以齐格勒法为例,此法在
三乙基铝中将过量的
乙烯聚合,成为高级
烷基铝、然后用空气氧化,经
水解得到
高级脂肪醇,再经过精馏制得月桂醇。生产路线如下:
该工艺中,原料、半成品、都有很高的反应活性,十分危险。用有机作冷却剂而冷却剂则水冷却,不直接用水作冷却剂。醇的质量好,但工艺过程复杂,要求严格,成本较高。
应用领域
矿业领域
月桂醇和其他
脂肪醇的
混合物是矿物浮选
泡沫剂,具有发泡作用和捕集作用。可用于
有色金属、煤粉、
铁矿的富集浮选,醇的发泡剂和常用的发泡剂相比高泡性、捕集性好等优点,可以降低反应剂的消耗,但是价格昂贵,难以大规模采用。
消防领域
月桂醇可作为泡沫灭火剂的泡沫稳定剂使用,仅靠发泡剂的作用产生的高倍数泡沫很不稳定,泡膜黏度低、透气性较强,析液速度快。而月桂醇的稳泡效果好,在高倍数泡沫灭火剂中加入月桂醇,可以明显降低泡沫的析液速度,使泡沫在相当长的一段时间内保持一定水分,稳定好。
农业领域
月桂醇可用作麦田用药剂,喷施到作物表面可形成一层高脂膜,高脂膜本身不具备杀菌作用,但是能把植物包裹起来,保护作物不受外部病害的侵染和病菌扩展,而不影响作物生长,透气透光,起到防病作用。
医药领域
月桂醇可作为经皮吸收促进剂使用,它能够降低药物通过皮肤的阻力,加速药物穿透皮肤,与丙二醇合用时,可对药物的渗透产生明显的促进作用。
化工领域
月桂醇在
化学工业中可用于制取
塑化剂、
表面活性剂等各种添加剂,月桂醇与苯二甲酸酐制得的增塑剂挥发度小,耐低温性能好,和
聚氯乙稀的混合性能良好。月桂醇经硫酸化反应生成的
月桂醇硫酸钠可是一种表面活性剂,乳化性强,效果比皂类乳化剂要稳定,可用于配制化妆品、
洗洁精、
化学消毒剂。
其他应用
月桂醇是由
硝化纤维素、
醋酸纤维素、
乙基纤维素制造油漆涂料的有效添加剂,月桂醇能溶解多种
有机化合物,具有组成溶剂的性能,可提高油漆涂料的覆盖性能。
月桂醇还可用作润滑添加剂。月桂醇既能定向排列覆盖在颗粒表面形成一个薄层,填平粒子表面的微小凹陷,降低颗粒间的
摩擦力,同时其极性端又能
吸附于金属冲模表面,起到润滑、助流和抗黏附作用,用于润滑的效果比
矿物油强,在某种情况下,也超过
月桂酸及其酯类。
安全事宜
储运
月桂醇应储存在没有排水管或下水道的阴凉场所场所,用
镀锌铁桶或塑料桶盛装并严格密封,按一般化学品规定贮运。
泄露处理
进行处理作业时佩戴过滤呼吸器,避免扬起灰尘,确保通风良好。及时疏散人员到安全区域,如果是固态的月桂醇,将溢出的物质扫进可密封的容器。如果是液态的月桂醇,先将泄漏的液体收集后,再用惰性吸收剂吸收吸附在地面或者容器壁上的残液。进行上述操作后按照当地规定处理收集物。
消防相关
月桂醇起火时严禁使用水或泡沫灭火剂灭火,应使用二氧化碳,干化学品灭火。必要时,可佩戴自给式呼吸器进行消防作业。
毒性
月桂醇毒性不大,大鼠经口LD₅₀12.8g/kg,人体短期接触月桂醇对皮肤、眼睛和呼吸道有刺激作用。
环境危害
月桂醇可对水体造成长期的持续性影响,且对水生生物毒性较大。
防护措施
健康相关
参考资料
1-十二醇.国际化学品安全卡.2023-03-24