芳基烷基磺酸盐是一种磺酸基团连接在烷基链上的新型含芳基磺酸盐表面活性剂,化学结构的差异使其性能异于常规烷基苯磺酸盐。常规磺酸盐表面活性剂的合成反应所需时间较长,而微波辐射技术因其升温速度快、物料受热均匀的特点被广泛应用于有机合成中。本文以系列α-烯烃(C10-C16)为原料,经三氧化硫·磷酸三丁酯络合物磺化后中和和水解制得系列烯基磺酸钠;以壬基酚为原料,微波辅助条件下与氯乙基磺酸钠发生O-烷基化反应,制得壬基酚氧乙基磺酸钠;然后在微波辅助条件下使上述两种中间体完成C-烷基化反应,合成了系列芳基烷基双磺酸盐表面活性剂(Cn-NADS,n=10,12,14,16)。通过条件实验和正交实验确定了合成产品各步骤的最适宜合成工艺条件。产物经提纯后进行了红外光谱、核磁氢谱以及质谱表征,并对产品的亲水亲油平衡(HLB)值、表面活性、乳化性能、泡沫性能和润湿性能等进行了评价,获得的实验结果如下:α-烯基磺酸的适宜合成条件为:n络合物∶nα-烯烃=2.4∶1.0,磺化温度60℃,磺化时间70min,水解时间30分钟,水解温度60℃,收率可达90.6%。壬基酚氧乙基磺酸钠中间体的适宜微波反应条件为:n壬基酚∶n氯乙基磺酸钠=1.0∶1.2,反应温度60℃,反应时间30min,溶剂为异丙醇水溶液(V异丙醇:V水=2:1),微波功率600W,收率可达51.4%。微波辅助手段可大幅度提高C-烷基化反应速率,在n2-壬基酚基乙基磺酸钠:nAOS=2.1:1.0,反应时间30 min,微波功率600W,反应温度110℃条件下,微波C-烷基化反应收率高达95.8%。通过红外光谱、核磁氢谱和质谱分析表明,合成产品的分子结构与预期设计目标产物相一致。采用基团贡献法估算了系列产品的HLB值,结果表明,壬基酚基烷基双磺酸钠HLB值均大于13,具有较好的增溶作用和清洁作用,这对于三元复合驱驱油具有极佳效果。采用表面张力法测量了系列产品的CMC,结果表明,Γmax值均低于烯基磺酸盐(AOS),Amin值均高于AOS;随着磺烷基碳链长度的增加:临界胶束浓度值降低,胶束化能力增加;γCMC先减小后增大,且γCMC值均低于AOS;吸附效率pC20线性增加。采用分水时间法、光度法、量筒法、角度测量法证实了合成的壬基酚基烷基双磺酸钠较传统表面活性剂及壬基酚基烷基单磺酸钠具有更好的乳化性能、泡沫性能和润湿性能。