アルキルベンゼンスルホン酸

アルキルベンゼンスルホン酸塩は、親水性スルホン酸塩ヘッドグループと疎水性アルキルベンゼンテールグループからなるアニ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1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年に約350万トンに大幅に増加し、石鹸に次いで最も生産されているアニ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（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が見られました。^{[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に対する広義の用語であり、それを使用すると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、泡立ちも良好でした。^[5]しかし、高度に分岐した末端は生分解を困難にしました。^[6] BASは、湖、川、沿岸地域などの廃水排出区域での安定した泡の広大な範囲の形成（海の泡）、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ていました。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、はるかに迅速に生分解する直鎖アルキルベンゼンスルホン酸（LAS）に置き換えられました。 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す。 たとえば、原油からのアスファルテン沈着の抑制などです。

直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩（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。直鎖アルキルベンゼン（LAB）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使用して、長鎖モノアルケン（ドデセンなど）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てスルホン酸が得られます。[10] 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アルケンを指し、マルコフニコフの法則に沿って、完全に直鎖の付加生成物は見られません。したがって、直鎖アルケン、 1-ドデセンなどの1-アルケンのアルキル化により、フェニルドデカンのいくつかの異性体が得られます。^[11]

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は硬水による影響が少ないため、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、発泡性など）は著しく異なります。^{[15] [16]} 特に、2-フェニル含有量の高い製品（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-フェニル含有量の低い曇り点は約15℃です。^[17]この挙動は、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。

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。線状物質の塩の魚に対するLD50は2.3 mg/リットルで、分岐化合物の約4倍の毒性がある。_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。好気条件下では半減期は約1～3週間で急速に生分解される。^[18]酸化分解はアルキル鎖で始まる。^[1]嫌気条件下では分解が非常に遅い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、酸素のある環境に戻すと急速に分解するため、これは懸念の原因ではないと考えられている。