アルキルベンゼンスルホン酸塩
化合物のクラス
アルキルベンゼンスルホン酸塩の代表的な例であるドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムの一般構造

アルキルベンゼンスルホン酸塩は、親水性のスルホン酸塩ヘッドグループと疎水性のアルキルベンゼンテールグループからなる陰イオン界面活性剤の一種です。ラウレス硫酸ナトリウムとともに、最も古く広く使用されている合成洗剤の一つであり、多くのパーソナルケア製品（石鹸、シャンプー、歯磨き粉など）や家庭用品（洗濯洗剤、食器用洗剤、スプレークリーナーなど）に含まれています。[1] 分岐アルキルベンゼンスルホン酸塩（BAS）の形で1930年代に導入されました。しかし、環境への懸念から、1960年代に直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩（LAS）に置き換えられました。[2]それ以来、生産量は1980年の約100万トンから2016年には約350万トンへと大幅に増加し、石鹸に次いで最も生産されている陰イオン界面活性剤となっています。[要出典]

分岐アルキルベンゼンスルホン酸塩

分岐アルキルベンゼンスルホン酸塩（BAS）は1930年代初頭に導入され、1940年代後半以降に著しい成長を遂げました[3]。初期の文献では、これらの合成洗剤はしばしば「シンデット」と略されています。これらは、ベンゼンを「プロピレンテトラマー」（テトラプロピレンとも呼ばれる）でフリーデル・クラフツアルキル化し、続いてスルホン化することで製造されました。プロピレンテトラマーは、プロペンのオリゴマー化によって形成される化合物の混合物を指す広義の用語であり、その使用により高度に分岐した構造の混合物が得られました[4] 。

従来の石鹸と比較して、BASは硬水に対する耐性が優れており、泡立ちもよかった。[5]しかし、高度に分岐した末端は生分解を困難にした。[6] BASは、湖、川、沿岸地域などの廃水排出エリアでの安定した泡の広大な範囲の形成（海泡）、および下水処理での泡立ちの問題[7]や飲料水の汚染[8]の原因として広く非難された。そのため、1960年代にはほとんどの洗剤製品からBASが段階的に廃止され、はるかに急速に生分解する直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩（LAS）に置き換えられた。 BASは、急速な生分解性がそれほど重要ではない特定の農薬および工業用途で依然として重要である。たとえば、原油からのアスファルテンの沈着を抑制する場合などである。

直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩

直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩（LAS）の例

直鎖アルキルベンゼンスルホン酸（LAS）は、直鎖アルキルベンゼン（LAB）のスルホン化によって工業的に製造されます。LAB自体は、いくつかの方法で製造できます。[2]最も一般的な方法では、ベンゼンは、フッ化水素を触媒として、長鎖モノアルケン（例えばドデセン）によってアルキル化されます。 [9]精製されたドデシルベンゼン（および関連誘導体）は、次に三酸化硫黄でスルホン化され、スルホン酸が得られます。[10]得られたスルホン酸は、その後、水酸化ナトリウムで中和されます。[1] 「直鎖」という用語は、最終生成物ではなく、出発物質であるアルケンを指し、マルコフニコフ則に従い、完全に直鎖状の付加生成物は見られません。したがって、直鎖アルケン、たとえ1-ドデセンなどの1-アルケンであっても、アルキル化によってフェニルドデカンの複数の異性体が得られます。[11]

構造プロパティの関係

理想的な条件下では、BASとLASの洗浄力は非常に似ていますが、LASは硬水の影響が少ないため、通常の使用条件ではわずかに優れた性能を発揮します。[12] LAS自体では、さまざまな異性体の洗浄力はかなり似ていますが、[13] [14]物理的特性（クラフト点、泡立ちなど）は著しく異なります。[15] [16] 特に、2-フェニル基含有率の高い製品（つまり、最も分岐の少ない異性体）のクラフト点は、LASが25％になるまで0℃未満のままですが、2-フェニル基含有率の低い製品の曇り点は約15℃です。[17]この性質は、透明または濁った製品を作るために製造業者によってよく利用されます。

環境の運命

アルキルベンゼンスルホン酸塩の生分解性は十分に研究されており、[6] [18] [19]異性化、この場合は分岐の影響を受ける。線状物質の塩は魚類に対するLD50が2.3 mg/リットルであり、分岐化合物よりも約4倍毒性が強い。しかし、線状化合物ははるかに速く生分解するため、時間の経過とともにより安全な選択肢となる。好気条件下では急速に生分解し、半減期は約1～3週間である。[18]酸化分解はアルキル鎖から始まる。[1]嫌気条件下では、非常にゆっくりと分解するか全く分解しないため、下水汚泥中に高濃度で存在するが、酸素化された環境に戻すと急速に分解されるため、懸念材料とは考えられない。

参考文献

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