表面活性劑結(jié)構(gòu)分析-α-烯基磺酸鹽(AOS)

(一)定性試驗(yàn)

1．水解試驗(yàn)

α-烯基磺酸鹽是鏈烯磺酸鹽(AKS)和羥基鏈磺酸鹽(HAS)的混合物。

α-烯基磺酸鹽和稀鹽酸(1+4)加熱不失去活性。

2．紅外光譜檢定

1190cm^-1、1068cm^-1、620 cm^-1、1530 cm^-1是由于磺酸的吸收，這和鏈烷磺酸鹽相同，其他吸收也比較近似。但是，根據(jù)965 cm^-1的AKS的雙鍵上反式C-H面內(nèi)變角振動(dòng)可以與鏈烷磺酸鹽區(qū)別出來(圖1)。

圖1 α-烯基磺酸鹽的紅外吸收光譜(KBr壓片法)

(二)結(jié)構(gòu)分析

磺酰氯的氣相色譜

 (1)概要  本法在測(cè)定AOS的碳數(shù)分布的同時(shí)，也可能對(duì)AKS、HAS進(jìn)行分離定量。

試樣先經(jīng)加氫后再轉(zhuǎn)變成磺酰氯，作氣相色譜分析。由AKS的鏈烷磺酰氯在這種情況下受熱分解成氯代烷。由HAS生成的單氯鏈烷磺酰氯成為二氯代烷而各自被分析。

(2)加氫

溶解0．5～1．0g試樣于50％乙醇中，放入反應(yīng)燒瓶中，加入和試樣同樣數(shù)量的5％鈀膿催化劑。通入氫氣。反應(yīng)燒瓶浸入約50℃水浴中，邊攪拌邊連續(xù)反應(yīng)2h。反應(yīng)終點(diǎn)根據(jù)IR光譜的965cm^-1雙鍵吸收消失而定。對(duì)于普通的AOS來講，此條件已充分了，而在含有油烯基磺酸鹽的場(chǎng)合，965cm^-1的吸收首先增大，然后再消失。這可能是在反應(yīng)初期由于順式向反式的異構(gòu)化。

(3)磺氯酰化 萃取加氫了的試樣，放人在小型圓墊圈上的燒瓶中，裝上回流冷凝器，加入20ml氯化亞砜，添加0．5g二甲基甲酰胺，邊通N₂邊在80～85℃反應(yīng)lh。由于這個(gè)反應(yīng)，IR光譜(圖1)在1185cm^-1、1065cm^-1的磺酸的S0₃伸縮振動(dòng)吸收消失，而出現(xiàn)在1350cm^-1、ll50cm^-1的磺酰氯的S0₂伸縮振動(dòng)的尖銳吸收。

圖2油烯基磺酸鈉及其磺酰物的紅外吸收光譜

反應(yīng)完了后，加入20ml二氯甲烷，將生成的NaCl過濾后，在旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器內(nèi)將過剩的氯化亞砜和溶劑蒸發(fā)了。

(4)氣相色譜

層析柱  硅酮SE-30，3％／Chr0—mosorbW(HMDS處理)250～180μm(60～80)目，φ0．4cm×2．5m，玻璃管。

層析溫度  l70-200℃，升溫速率2℃／min升溫

氣化溫度225℃

試樣l00g／L CC1₄溶液，0．3～0．6μl試樣的注射用柱頭式。注射口溫度225℃最適宜，低于這個(gè)溫度，容易產(chǎn)生拖尾，高于這個(gè)溫度會(huì)增加烯烴的生成量。在這種條件下，氯代烷對(duì)烯烴的分辨率來講，覆蓋面積約8．5％，此外，單氯鏈烷磺酰氯的鏈烷磺酰氯的校正系數(shù)是2．5g。

圖3是C_l8-AOS磺酰氯的氣相色譜，由圖中可以知道，AKS成分和HAS成分的分離是可能的。

圖3 C_18～α烯基磺酸鹽磺酰氯的氣相色譜

表1是由C_l5～C_l8的α-烯烴合成的AOS(根據(jù)碘價(jià)求出AKS量為62％)用本法分析的結(jié)果，和原料a-烯烴的組成比較一致。

表1 C_15～18α-烯基磺酸鹽的分析結(jié)果

注：原料中含有C_l5～C₁₈以外的烯烴。