エトキシル化とは？

エトキシル化は、液体の表面張力を低下させる化合物である界面活性剤を作成するために産業で使用される化学プロセスです。 エトキシル化のプロセスでは、エチレンオキシドをアルコールまたはフェノールに添加して製品を生産します。 エトキシル化によって生成された多くの製品には商業用途があり、一部は生化学や医学で使用されています。 ほとんどの界面活性剤は広く使用できますが、他の界面活性剤は人間と環境に有害であり、国によっては使用が制限されています。

一般にエトキシル化される化合物には、ノニルフェノール、アミン、脂肪酸、脂肪アルコールが含まれます。 通常、エトキシル化反応の速度を上げるために、水酸化カリウムなどの触媒をエチレンオキシドとともに添加する必要があります。 乳酸や12-ヒドロキシステアリン酸などの一部の化合物は、触媒なしでエトキシ化できます。

工業プラントでは、エトキシ化は、外部化合物の形成を防ぐために水を除去する前処理ステップと、触媒を中和して除去する後処理ステップを含む場合があります。 反応のさまざまなステップは、異なる容器または1つの大きな反応器で行われます。 反応の設計は効率に依存します。 工業化学者は、しばしばエトキシル化プロセスを直接監視し、生産性を高めるために修正を加えます。

エトキシル化の生成物は、エトキシル化物質、または界面活性剤として知られています。 これらは、親水性（吸水性）と疎水性（撥水）基の両方を含む有機化合物です。 界面活性剤は、その構造により液体の境界界面に移動するため、液体の表面特性を変化させます。 たとえば、水中では、界面活性剤は空気と水の境界に移動しますが、油水混合物では、界面活性剤は油と水の境界に移動します。 界面活性剤という用語は、 界面活性剤という用語の短縮版であり、この挙動を反映しています。

界面活性剤は、洗剤、シャンプー、塗料、インク、農薬、および他の多くの市販製品に含まれています。 それらは通常、乳化剤として使用され、それ以外では混合できない液体を混合させるか、発泡剤およびクリーナーとして使用されます。 いくつかの界面活性剤には生化学的用途があり、細胞からタンパク質を抽出したり、タンパク質を溶液に溶かすために使用されます。

ペグ化として知られる特定の種類のエトキシル化は、体内での薬物送達を促進するために医学で使用されます。 PEG化では、ポリエチレングリコールの鎖が治療用タンパク質または薬物に付着します。 これにより、身体の免疫系が薬物やタンパク質を認識して攻撃するのを防ぎ、通常は不溶性の薬物が水に溶けるようにします。

エトキシル化された材料には危険なものがあり、現在一部の政府機関によって規制されています。 農薬、工業用洗剤、および一部の家庭用クリーニング製品に使用されるノニルフェノールエトキシレート（NPE）は、下水道を介して地下水や土壌に到達する可能性があります。 NPEは水生生物に有害な影響を及ぼし、さらに動物の生殖の問題を引き起こします。 NPEが農地を介して人間の食物に移動する可能性についての懸念により、いくつかの国でNPEの使用が制限されています。