本发明涉及一种自制的碱性混合催化剂高效催化合成磺基琥珀酸乙氧基醚烷基单酯二钠盐的方法，属于精细化工中有机合成领域。
背景技术：
磺基琥珀酸乙氧基醚烷基单酯二钠盐，是国际国内较常使用的一种温和型阴离子表面活性剂，其分子中含有羧酸基和磺酸基，亲水性能较好；同时含有长链烷基醚化的氧乙烯基团，其憎水性能也较好，具备非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂双重表面化学性能。它具有优良的乳化、起泡性、分散、润湿和增溶等性能，尤其是对人体皮肤和眼睛的刺激作用极低，安全性较高，可广泛应用日用化工、石油钻井、建筑、涂料、皮革、造纸、农药及高分子聚合等工业。
目前，合成磺基琥珀酸乙氧基醚烷基单酯二钠盐的文献报导很多，一般文献报导的合成磺基琥珀酸乙氧基醚烷基单酯二钠盐的方法中所采用的催化剂大多为酸性固体催化剂(例如硼酸、对甲苯磺酸)或单一物质的碱性催化剂，例如专利CN201510362666.6-一种格尔伯特醇磺基琥珀酸单酯二钠盐及其制备方法中的酯化反应阶段所采用的催化剂为对甲苯磺酸；文献醇醚磺基琥珀酸单酯二钠盐合成中试研究(广州化工，2010年38卷第11期，第118页)中报导了对甲苯磺酸、硼酸及单一醋酸钠等作为催化剂对醇醚的酯化反应的转化效果。
根据上述所提到的催化剂进行相关的实验验证，发现各个催化剂的以下相关不足点：1、对甲苯磺酸作为催化剂：此催化剂在酯化反应中脂肪醇聚氧乙烯醚的转化率较高，但是产生的副反应多，酯化反应过程中生成的双酯含量偏高，在应用中起作用的单酯活性含量偏低，且形成产品后存在微弱的异味并伴有一定的刺激性，对应用效果的影响较大。2、硼酸及单一醋酸钠作为催化剂进行酯化反应时产生的双酯含量较少，但是整个体系中的脂肪醇聚氧乙烯醚的转化率偏低。
技术实现要素：
针对上述技术中所采用的常规的酸性催化剂及单一碱性催化剂对酯化反应显现的不足，本发明提供一种碱性混合催化剂，采用此种催化剂能较大幅度提高酯化反应中醇醚的转化率，通过常规的工艺操作步骤，能降低脂肪醇聚氧乙烯醚马来酸双酯的副产物，从而提高产品中脂肪醇聚氧乙烯醚马来酸单酯有效物含量。
本发明的技术方案如下：
一种高效合成磺基琥珀酸乙氧基醚烷基单酯二钠盐的方法，包括以下步骤：
(1)向反应器中加入C8-C18脂肪醇聚氧乙烯醚、顺丁烯二酸酐，升温至70℃，在通氮气搅拌下进行酯化反应，恒温反应时间为2.5～3.0h；
(2)最后加入亚硫酸钠及适量的去离子水，控制温度在75℃，恒温反应2.0h后，降温至45℃以下出料，其特征在于：在酯化反应中加入碱性混合催化剂。
其中，步骤(1)中C8-C18脂肪醇聚氧乙烯醚与顺丁烯二酸酐的摩尔比为1:1～1.5；
步骤(2)中C8-C18脂肪醇聚氧乙烯醚与亚硫酸钠的摩尔比为1:1～1.5，去离子水的加入量是将产品稀释至产品固含量为33％。
其中，酯化反应中加入的碱性混合催化剂的成分包括：醋酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠及柠檬酸钠，酯化反应过程中加入的碱性混合催化剂各成分的质量百分比为：碳酸钠为40～60％，碳酸氢钠为15～30％，醋酸钠为10～25％，柠檬酸钠为1～5％。
酯化反应中加入的碱性混合催化剂的量为脂肪醇聚氧乙烯醚总质量的0.1～5％。
本发明的反应方程式：
第一步为脂肪醇聚氧乙烯醚与顺丁烯二酸酐进行的酯化反应如下：
R代表的是CnH2n+1碳链基团(n＝8～18)。
第二步为酯化反应生成的酯与亚硫酸钠进行的磺化反应如下：
有益效果
本发明主要针对的是发明方案中的酯化反应部分，从酯化反应的原理分析，为了抑制副反应物双酯产品的生产，应当严格控制温度在75℃以下不加催化剂，但是严格控制温度在75℃以下且不加催化剂时酯化反应的转化速率降低，反应达到相对平衡时就会很难再进行，因此醇醚与顺丁烯二酸酐的的转化率很难达到80％以上，在酯化反应中加入催化剂可以激活醇醚与顺丁烯二酸酐之间的反应基团，一方面加速催化反应，一方面彻底激活反应基团使反应彻底进行，从而增加转化率，但是一般的固体酸性催化剂及单一的碱性催化剂在促进反应的同时也促使双酯副产物的生成，因此本发明所使用的并非常规的酸性固体催化剂或单一碱性催化剂，而是采用混合的碱性催化剂，采用本发明的混合的碱性催化剂一方面可以激活反应物的反应基团促使酯化反应快速彻底进行，提高了脂肪醇聚氧乙烯醚与顺丁烯二酸酐酯化反应的转化率，同时本发明的混合碱性催化剂对生成双酯起到抑制作用，即减少了置换反应的副反应，进而提高脂肪醇聚氧乙烯醚马来酸单酯有效物含量；与上述使用的相关催化剂工艺相比，脂肪醇聚氧乙烯醚单酯的产率提高了超过5％，脂肪醇聚氧乙烯醚马来酸单酯含量达到96％以上；同时采用混合碱性催化剂进行酯化反应的制备的产品色泽好，无异味，产品经过亚硫酸钠溶液的磺化反应后进行应用，效果显著，产品经过长时间放置后产品的色泽、气味及各项理化指标稳定无变化。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不限定于本发明。
实施例1：
在1000ml的烧瓶中加入C8-C18脂肪醇聚氧乙烯醚(以AEO-3为例，平均分子量为330g/mol)150g，加入46.9g顺丁烯二酸酐，及0.75g自制碱性混合催化剂，通氮气，升温至70℃，恒温反应3.0h，加入62.4g亚硫酸钠及528g去离子水，恒温75℃反应2.0h，降温出料。样品指标检测如下：
实施例2：
在1000ml的烧瓶中加入C8-C18脂肪醇聚氧乙烯醚(以AEO-3为例，平均分子量为330g/mol)150g，加入46.9g顺丁烯二酸酐，及1.2g自制碱性混合催化剂，通氮气，升温至70℃，恒温反应3.0h，加入62.4g亚硫酸钠及528g去离子水，恒温75℃反应2.0h，降温出料。样品指标检测如下：
实施例3：
在1000ml的烧瓶中加入C8-C18脂肪醇聚氧乙烯醚(以AEO-3为例，平均分子量为330g/mol)150g，加入46.9g顺丁烯二酸酐，及1.5g自制碱性混合催化剂，通氮气，升温至70℃，恒温反应3.0h，加入62.4g亚硫酸钠及528g去离子水，恒温75℃反应2.0h，降温出料。样品指标检测如下：
对比例1
(1)在1000ml的烧瓶中加入C8-C18脂肪醇聚氧乙烯醚(以AEO-3为例，平均分子量为330g/mol)150g，加入46.9g顺丁烯二酸酐，及1.5g对甲苯磺酸催化剂，通氮气，升温至70℃，恒温反应3.0h，加入62.4g亚硫酸钠及528g去离子水，恒温75℃反应2.0h，降温出料。样品指标检测如下：
对比例2
(2)在1000ml的烧瓶中加入C8-C18脂肪醇聚氧乙烯醚(以AEO-3为例，平均分子量为330g/mol)150g，加入46.9g顺丁烯二酸酐，及1.5g硼酸催化剂，通氮气，升温至70℃，恒温反应3.0h，加入62.4g亚硫酸钠及528g去离子水，恒温75℃反应2.0h，降温出料。样品指标检测如下：
对比例3
3)在1000ml的烧瓶中加入C8-C18脂肪醇聚氧乙烯醚(以AEO-3为例，平均分子量为330g/mol)150g，加入46.9g顺丁烯二酸酐，及0.75g单一醋酸钠催化剂，通氮气，升温至70℃，恒温反应3.0h，加入62.4g亚硫酸钠及528g去离子水，恒温75℃反应2.0h，降温出料。样品指标检测如下：