CC BY
22Т Е Х Н И Ч Е С К И Е
НАУКИ
Х.Х. Ахмадова, И.И. Юсупова, Л.М. Мансураева
СИНТЕЗЫ НА ОСНОВЕ ВЫСШИХ ЖИРНЫХ СПИРТОВ: ИСТОРИЯ И СТАНОВЛЕНИЕ
Открытие высших жирных спиртов (ВЖС) внесло значительный вклад в историюразвития органического синтеза, способствовало созда-ниюмногих ценных продуктов, обеспечивающих нормальную жизнедеятельность современного человечества.Большой ассортимент ВЖС, производимый процессами органического синтеза, дает возможность производить продукцию многоцелевого назначения, широко применяемуюв качестве ПАВ,СМС, косметики, в фармакологии, в производствераство-рителей, пластификаторов, синтетических смазочных масел, присадок к маслам и топливами др. Несмотря на то, что истории открытия ВЖС насчитывает более двух веков, их исследования продолжаются и по настоящее время. Приведенныев данной статье основные вехи становления и развития производства ВЖС, отражают их значительный вклад в историю развития процессов органического синтеза.
Ключевые слова: высшие жирные спирты (ВЖС), химики, история, открытия, развитие, органический синтез, сырье, продукты, производство.
История мировой химии богата примерами открытия соединений, на основе которых впоследствии были созданы крупнотоннажные промышленные процессы, принесшие человечеству продукты, без которых жизнь современного человека была бы безкомфортной. К таким соединениям относятся высшие жирные спирты (ВЖС), прошедшие сложный более двухвековой путь открытия, становления и развития.
История открытия высших спиртов началась в конце второго десятилетия Х1Хв., когда французским химиком Шевреле был открыт цетиловый спирт, положивший начало становления целого класса соединений высших спиртов.
Этот первый в истории химии высший жирный спирт внешне не был похож на известные в то время низшие спирты - метиловый и этиловый, и напоминалсобой затвердевший жир белого цвета с температурой плавления +500С. Несмотря на внешнюю несхожесть с метиловым и этиловым спиртами, представлявшими собой прозрачные легко текучие жидкости, химик Шевреле отнес его к классу спиртов. Это еще раз подтвердило острую химическую интуицию и проницательность французского химика[1].Высший жирный цетиловый спирт, первый в истории химии, был получен Шевролереакцией нагрева твердого
© Х.Х. Ахмадова, И.И. Юсупова, Л.М. Мансураева, 2022.
воска (жира) с раствором щелочии выделением его в чистом виде из водного раствора пальмитита калия перекристаллизацией из этанола[2].
В дальнейшем методы получения и выделенияВЖС совершенствовались с применением новых методов и реагентов. Так, для выделения цетилового спирта Шевреле был использован усовершенствованный способ экстракции петролейным эфиром. Небольшим недостатком этого метода было то, что извлекаемый после отгонки эфира цетиловый спирт содержал небольшие примеси других высших жирных спиртов, что несколько усложняло его идентификацию.
Результаты исследований французского химика Шевреляпо синтезу высших жирных спиртов оказались необычайно плодотворными по своим практическим результатам - ценность их для органического синтеза трудно оценить. С конца второго десятилетия XVIII в. слово спирт превратилось в родовое наименование целого класса органических соединений.
Огромную ценность представляют исследования немецкого химика Я.Г. Шиля, установившего в 1842 году образованиеспиртамигомологического ряда,в котором углеводороды отличались на некоторую постоянную величину, которую он ошибочно описал какС2Н2. В 1844 г. другой химик Шарль Жерарсво-ими исследованиями уточнил, что верным является гомологическое соотношение СН2,предсказал формулу и свойства неизвестного в те годы пропилового спирта.
После открытия ВЖС, мыловарение, бывшее раньше ремеслом, приобрело прочную теоретическую основу.
В 1850-е годы органическая химия переживала переломный период, который характеризовался исследованием, разработкой и применением разных аналитических и химических методов синтеза, что способствовало в 1853 г. открытию новых спиртов. Ранее ассортимент веществ органического синтеза ограничивался только теми соединениями, которые исследователи получали из природного растительного и животного сырья.
Но по мере накопления химиками знанийо строении природных веществ, исследовались и устанавливались пути синтеза сложных соединений на основе простых соединений и открывалась возможность синтеза соединений, которые монопольно поставляла природа, и веществ пока еще неизвестных, но теоретически возможных.
Способ получения высших жирных спиртов, впервые примененный Шевреле, сохранил свое значение и до настоящего времени. Он лежит в основе промышленных процессов получения жирных спиртов, а также лабораторных методик выделения высокомолекулярных спиртов из природных жиров [3,4].
Открытие известным французским химиком Шевреле первого представителя группы ВЖС - цети-лола, способствовало накоплению огромного количестваисследовательского материала по различным направлениям химии и технологии высших спиртов. Результатом стало систематическое накопление в научной литературе значительного количества публикаций с описанием способов синтеза и свойств новых представителей высших жирных спиртов [1].
Исследования по химии и технологии ВЖС значительно активизировались в первые десятилетия ХХ века, что сопровождалось ростом публикаций особенно после 1930 г., когда массово стали организовывать сравнительно крупнотоннажные производства высших спиртов.
Исследованияв области усовершенствования и создания новых методов получения высших спиртов в 1950-1960-е годыпривели к ускорению внедренияпроцессов синтеза высших жирных спиртов в промышленность.
А уже в 1960-1970-е годы ВЖС, история которых началась более двух вековназад, стали весьма широко применяемыми в органическом синтезе, являясь реагентами многоцелевого назначения, используемыми во многих промышленных направлениях для производства смазок, растворителей, пластификаторов, флотореагентов, синтетических смазочных масел, присадок к маслам и топливам, косметики, ПАВ, СМС.
Особенно большая роль и первостепенное значение принадлежит ВЖС в производстве ПАВ. Являясь ценным сырьём в синтезе многочисленныхнеионогенных или анионныхповерхностно -активных веществ, ВЖС служат важной основой синтеза из них большого ассортимента СМС.
Первое промышленное производство по получению высших жирных спиртов быловнедрено в Германии в 1928 г. В 1933 г. производство высших жирных спиртов по методу Буво-Бланабыло организовано в США, где в 1941 г. также начали выпуск спиртов восстановлением триглицеридовс помощью металлического натрия в среде 2-метилпентанола.
Вторая мировая война привела к активации промышленного производства ВЖС, особенно в США и Германии, где в этот период организовали производство высших жирных спиртов из непищевого сырья. Первым таким синтезом было получение СМС на основе алкилсульфонатов сульфохлорированием парафиновых углеводородов.
После второй мировой войныпроизводство синтетических моющих средств в мире получило еще более интенсивное развитие, увеличившись с 290 т. т в 1947 г. до 15 млн. т к 2000г.
В довоенные годы на рынке производства высших жирных спиртов лидировали США, Англия и Япония, производя спирты в основном на основе растительного и животного сырья. В СССРосновными методами производства высших жирных спиртов были гидрогенизация и омыление с помощью дистилляции [1,5].
В послевоенное время в мире получили значительное развитие методы производства высших жирных спиртов на основе нефтяного и газового сырья. такие установки были построены в Германии, США, Англии, СССР, Италии, Японии и Румынии с применением различных технологий.
В период 1965-1970-е годы объем производства высших жирных спиртов (ВЖС) увеличился и составил в 1970 г.25,6 тыс. т.
В настоящее время суммарное мировое производство высших жирных спиртов превышает 3 млн. тонн в год, из которых процессом оксосинтеза получают более 2 млн. тоннв год спиртов С12-С20. 75 % мирового производства ВЖС основано на применение нефтяного сырья, 25 % - из натурального) [1].
Библиографический список
1.Ахмадова Х.Х., Юсупова И.И. Высшие жирные спирты: история становления и развития// История, современное состояние и перспективы инновационного развития науки:Сборник статей по итогам Международной научно-практической конференции (Екатеринбург, 09 июня 2022 г. -Стерлитамак: АМИ, 2022. - С.136-140.
2. Локтев С.М., Клименко В.Л.,Камзолкин В.В., Меняйло А.Т., Рудковский Д.М., Мушенко Д.В., Васильев И.А., Любомилов В.И., Куценко А.И., Потарин М.М. Высшие жирные спирты. М.: Изд-воХимия. - 1970. - 328 с.
3.Грюн А. Анализ жиров и восков. Вып. 1-2.; Пер. с нем. под ред. проф. А. Маркмана. - Москва-Ленинград: Гос. хим.-техн. изд-во, 1932. - 374 с.
4.Гольде Д. Жиры и масла. Пер. под ред. А. Ф. Добрянского и М. Маркмана. - Ленинград - Гостоптехиздат. Т. 2. - 1933. - 397 с.
5.Локтев С.М., Высшие жирные спирты. Изд-во «Наука», 1964. -166 с.
АХМАДОВА ХАВА ХАМИДОВНА - доктор технических наук, профессор, профессор, Грозненский государственный нефтяной технический университет им. академика М.Д. Миллионщикова, Россия.
ЮСУПОВА ИМАН ИМРАНОВНА - магистрант, Грозненский государственный нефтяной технический университет им. академика М.Д. Миллионщикова, Россия.
МАНСУРАЕВА ЛИНДА МАГОМЕДОВНА - магистрант, Грозненский государственный нефтяной технический университет им. академика М.Д. Миллионщикова, Россия.
