表面活性剂化学第五章阳离子表面活性剂2021优秀PPT
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随着烷基碳链的增加，临界胶束浓度降低。表5-7
5.2 阳离子外表活性剂的合成 合成阳离子外表活性剂的主要反响是N-烷基
化反响。叔胺与烷基化试剂作用，生成季铵盐 的反响也叫季胺化反响。 5.2.1烷基季铵盐 烷基季铵盐的合成方法主要有三种。 高级卤代烷与低级叔胺反响
② 高级烷基胺和低级卤代烷反响
甲醛-甲酸法制得 1．高级伯胺的制取
反响过程中如有氨存在，再参加一种适宜的添加剂 (氢氧化钾或氢氧化钠)，即能抑制仲胺的生成。
RCOOH + NH3 +2H2 → RCH2NH2 + 2H2O 脂肪酸甘油酯(或甲酯)与氨及氢反响也可制取伯胺， 所用催化剂正在不断改进提高。用脂肪酸法，可由 椰子油制取以十二胺为主的椰子胺，用牛脂制取十 八胺为主的牛脂胺，可由松香酸制取廉价的松香胺。
性能与用途：
胺盐是弱碱的盐。在酸性条件下具有外表活性，在碱性条 件下．胺游离出来而失去外表活性。简单有机胺的盐酸盐或 醋酸盐可在酸性介质中用作乳化散、润湿剂，也常用作浮选 剂以及作为颜料粉末外表的憎水剂。
合成路线：
1．高级伯胺的制取
常用高级伯胺的合成方法有脂肪酸法和高级醇法。
〔1〕脂肪酸法
脂肪酸与氨在0.4～0.6MPa、300～320℃下反响生成脂肪 酰胺：
RCOOH + NH2 ----- RCONH2 + H2O
然后用铝土矿石作催化剂，进展高温催化脱水，得到 脂肪腈； RCONH ------RCN + H2O 脂肪腈用金属镍作催化剂，加氢复原，可得到伯 胺，仲胺和叔胺。 RCN + 2H2 ----- RCH2NH2 2RCN + 4H2 ---- (RCH2)2NH + NH3 3RCN + 6H2 ------ (RCH2)3N + 2NH3
表面活性剂化学第五章阳离子表面活性剂
Hale Waihona Puke 优选外表活性剂化学第五章阳 离子外表活性剂
阳离子SA主要是含氮的有机衍生物，它在酸性溶 液中才具有良好的外表活性，而在碱性介质中容易 析出而失去外表活性。除含氮阳离子SA外，还有一 小局部含硫、磷、砷等元素的阳离子SA.
阳离子SA一般具有良好的乳化、润湿、洗涤、杀 菌、柔软、抗静电和抗腐蚀等性能。2002年我国产 量仅几千吨，约占SA总量的1%。
用硬脂酸和氨基乙醇胺或亚乙基三胺加热缩合后再与尿素 作用，经醋酸中和后，可制得优良的纤维柔软剂阿柯维尔 〔Ancovel)A，分子式如下：
用途:叔胺盐产品多用作柔软剂、纤维整理剂，也可用 作杀菌剂、皮革增色剂、印染助剂等。
〔2〕季铵盐型
此类外表活性剂既能溶于酸，又能溶于碱溶液具 有优良性能，与其他SA相容性好。如缓染剂DC
分子中随聚氧乙烯含量的增加，产物的非离子性 质也增加；但在水中的溶解度却不随pH值的变化而 改变，并且具有较好的外表活性。有人称其为阳离 子进展非离子化的产品。
〔2〕脂肪酸与低级胺反响制取叔胺 由这类叔胺制得的胺盐本钱较低，性能较好，大
都用作纤维柔软整理剂。例如，硬脂酸和三乙醇胺 加热缩合酯化，形成叔胺，再用甲酸中和，生成索 罗明(Soromine)A型阳离子外表活性剂。
CH3
C18H37 N CH2
Cl
CH3
〔3〕杂环型 主要有吗啉环、吡啶环、咪唑环、哌嗪环、喹啉环等。 P111 表5-2
〔4〕鎓盐型 包括鏻盐、锍盐、碘盐和鉮盐等。大多具有杀菌、
抑菌性能，可广泛用作杀菌剂。
5.1.2 阳离子外表活性剂的性质 1.溶解性
一般水溶性较好，但随烷基链长度的增加，水 溶性呈下降趋势。P112 表5-3 疏水烷基的个数和链上的取代基对SA的溶解性 也有影响。
(2)脂肪醇法
脂肪醇和氨在380～400℃和12.16～17.23MPa下反响， 可制得伯胺。
ROH + NH3 → RNH2 + H2O
高碳醇与氨在氢气和催化剂存在下，也能发生上述反响， 使用催化剂，可将反响温度和压力降至150℃和10.13Mpa。 伯胺大量用于浮游选矿剂和纤维柔软剂。如C8～C18伯胺， 椰子油、棉子油，牛脂等制得的混合胺以及它们的醋酸盐均 为优良的浮选剂。用作纤维柔软剂的伯胺构造复杂一些，多 为含酰胺键的亚乙基多胺化合物。
2.Krafft温度点 Krafft点越高，说明该SA 越难溶，溶解度越低。
除碳链长度的影响外，SA的Krafft还与成盐的配对阴 离子有关。表5-4
Krafft点=a+bn
3.外表活性 随着碳链长度的增加，SA的外表张力逐渐下降。表
5-5 分子构造一样时，外表张力与溶液的浓度有关.表5-
6 临界胶束浓度
③ 常用高级伯胺的合成方法有脂肪酸法和高级醇法。
叔胺盐是胺盐型阳离子外表活性剂中的一个大类，用途较广。 分子构造一样时，外表张力与溶液的浓度有关. 优选外表活性剂化学第五章阳离子外表活性剂 伯胺大量用于浮游选矿剂和纤维柔软剂。 脂肪醇和氨在380～400℃和12. 伯胺大量用于浮游选矿剂和纤维柔软剂。 这一方法是工业上制取叔胺的重要方法，应用很广，反响式如下： 高碳醇和氨在镍、钴等催化剂存在下生成仲胺。 阳离子SA主要是含氮的有机衍生物，它在酸性溶液中才具有良好的外表活性，而在碱性介质中容易析出而失去外表活性。 脂肪酸与氨在0. 按化学构造常分为：胺盐型，季铵盐型，杂环型，翁盐型四类。 一般水溶性较好，但随烷基链长度的增加，水溶性呈下降趋势。 有人称其为阳离子进展非离子化的产品。 升温至50度后加入甲醛溶液，最后在80度回流反应数小 2RNH2 ---------- R2NH + NH3 随着烷基碳链的增加，临界胶束浓度降低。 以椰子油或大豆油等油脂的脂肪酸为原料，与氨反响经脱水制成脂肪腈，在经催化加氢复原制得脂肪族伯胺。 分子中随聚氧乙烯含量的增加，产物的非离子性质也增加； 1．高级伯胺的制取
5.1.1 阳离子外表活性剂的分类
具有商业价值的阳离子大多是有机氮化合物的衍 生物。按化学构造常分为：胺盐型，季铵盐型，杂 环型，翁盐型四类。 〔1〕胺盐型
是伯胺盐，仲胺盐，叔胺盐外表活性剂的总称。他 们的性质极其相似，大多是伯胺和仲胺的混合物。 这类SA主要是脂肪胺和无机酸形成的盐，只溶于酸 性溶液中，碱中易析出。主做矿物复选P110 表5-
2．高级仲胺的制取 仲胺盐阳离于的合成方法主要有如下几种。 〔1〕脂肪醇法 高碳醇和氨在镍、钴等催化剂存在下生成仲胺。 2ROH + NH3 ----------R2NH +2H2O 〔2〕脂肪腈法 首先，脂肪腈在低温下转化为伯胺，然后在铜铬催化剂存
在下脱氨，制得仲胺。 2RNH2 ---------- R2NH + NH3
3．高级叔胺的制取 叔胺盐是胺盐型阳离子外表活性剂中的一个大类，
用途较广。叔胺又是制取季胺盐的主要原料。其合 成方法及原料路线有许多，应用较多的有如下几种
〔1〕伯胺与环氧乙烷或环氧丙烷反响制叔胺 这一方法是工业上制取叔胺的重要方法，应用很 广，反响式如下：
在碱性催化剂存在下可进一步反响，生成聚醚链，如 下式所示：
5.2 阳离子外表活性剂的合成 合成阳离子外表活性剂的主要反响是N-烷基
化反响。叔胺与烷基化试剂作用，生成季铵盐 的反响也叫季胺化反响。 5.2.1烷基季铵盐 烷基季铵盐的合成方法主要有三种。 高级卤代烷与低级叔胺反响
② 高级烷基胺和低级卤代烷反响
甲醛-甲酸法制得 1．高级伯胺的制取
反响过程中如有氨存在，再参加一种适宜的添加剂 (氢氧化钾或氢氧化钠)，即能抑制仲胺的生成。
RCOOH + NH3 +2H2 → RCH2NH2 + 2H2O 脂肪酸甘油酯(或甲酯)与氨及氢反响也可制取伯胺， 所用催化剂正在不断改进提高。用脂肪酸法，可由 椰子油制取以十二胺为主的椰子胺，用牛脂制取十 八胺为主的牛脂胺，可由松香酸制取廉价的松香胺。
性能与用途：
胺盐是弱碱的盐。在酸性条件下具有外表活性，在碱性条 件下．胺游离出来而失去外表活性。简单有机胺的盐酸盐或 醋酸盐可在酸性介质中用作乳化散、润湿剂，也常用作浮选 剂以及作为颜料粉末外表的憎水剂。
合成路线：
1．高级伯胺的制取
常用高级伯胺的合成方法有脂肪酸法和高级醇法。
〔1〕脂肪酸法
脂肪酸与氨在0.4～0.6MPa、300～320℃下反响生成脂肪 酰胺：
RCOOH + NH2 ----- RCONH2 + H2O
然后用铝土矿石作催化剂，进展高温催化脱水，得到 脂肪腈； RCONH ------RCN + H2O 脂肪腈用金属镍作催化剂，加氢复原，可得到伯 胺，仲胺和叔胺。 RCN + 2H2 ----- RCH2NH2 2RCN + 4H2 ---- (RCH2)2NH + NH3 3RCN + 6H2 ------ (RCH2)3N + 2NH3
表面活性剂化学第五章阳离子表面活性剂
Hale Waihona Puke 优选外表活性剂化学第五章阳 离子外表活性剂
阳离子SA主要是含氮的有机衍生物，它在酸性溶 液中才具有良好的外表活性，而在碱性介质中容易 析出而失去外表活性。除含氮阳离子SA外，还有一 小局部含硫、磷、砷等元素的阳离子SA.
阳离子SA一般具有良好的乳化、润湿、洗涤、杀 菌、柔软、抗静电和抗腐蚀等性能。2002年我国产 量仅几千吨，约占SA总量的1%。
用硬脂酸和氨基乙醇胺或亚乙基三胺加热缩合后再与尿素 作用，经醋酸中和后，可制得优良的纤维柔软剂阿柯维尔 〔Ancovel)A，分子式如下：
用途:叔胺盐产品多用作柔软剂、纤维整理剂，也可用 作杀菌剂、皮革增色剂、印染助剂等。
〔2〕季铵盐型
此类外表活性剂既能溶于酸，又能溶于碱溶液具 有优良性能，与其他SA相容性好。如缓染剂DC
分子中随聚氧乙烯含量的增加，产物的非离子性 质也增加；但在水中的溶解度却不随pH值的变化而 改变，并且具有较好的外表活性。有人称其为阳离 子进展非离子化的产品。
〔2〕脂肪酸与低级胺反响制取叔胺 由这类叔胺制得的胺盐本钱较低，性能较好，大
都用作纤维柔软整理剂。例如，硬脂酸和三乙醇胺 加热缩合酯化，形成叔胺，再用甲酸中和，生成索 罗明(Soromine)A型阳离子外表活性剂。
CH3
C18H37 N CH2
Cl
CH3
〔3〕杂环型 主要有吗啉环、吡啶环、咪唑环、哌嗪环、喹啉环等。 P111 表5-2
〔4〕鎓盐型 包括鏻盐、锍盐、碘盐和鉮盐等。大多具有杀菌、
抑菌性能，可广泛用作杀菌剂。
5.1.2 阳离子外表活性剂的性质 1.溶解性
一般水溶性较好，但随烷基链长度的增加，水 溶性呈下降趋势。P112 表5-3 疏水烷基的个数和链上的取代基对SA的溶解性 也有影响。
(2)脂肪醇法
脂肪醇和氨在380～400℃和12.16～17.23MPa下反响， 可制得伯胺。
ROH + NH3 → RNH2 + H2O
高碳醇与氨在氢气和催化剂存在下，也能发生上述反响， 使用催化剂，可将反响温度和压力降至150℃和10.13Mpa。 伯胺大量用于浮游选矿剂和纤维柔软剂。如C8～C18伯胺， 椰子油、棉子油，牛脂等制得的混合胺以及它们的醋酸盐均 为优良的浮选剂。用作纤维柔软剂的伯胺构造复杂一些，多 为含酰胺键的亚乙基多胺化合物。
2.Krafft温度点 Krafft点越高，说明该SA 越难溶，溶解度越低。
除碳链长度的影响外，SA的Krafft还与成盐的配对阴 离子有关。表5-4
Krafft点=a+bn
3.外表活性 随着碳链长度的增加，SA的外表张力逐渐下降。表
5-5 分子构造一样时，外表张力与溶液的浓度有关.表5-
6 临界胶束浓度
③ 常用高级伯胺的合成方法有脂肪酸法和高级醇法。
叔胺盐是胺盐型阳离子外表活性剂中的一个大类，用途较广。 分子构造一样时，外表张力与溶液的浓度有关. 优选外表活性剂化学第五章阳离子外表活性剂 伯胺大量用于浮游选矿剂和纤维柔软剂。 脂肪醇和氨在380～400℃和12. 伯胺大量用于浮游选矿剂和纤维柔软剂。 这一方法是工业上制取叔胺的重要方法，应用很广，反响式如下： 高碳醇和氨在镍、钴等催化剂存在下生成仲胺。 阳离子SA主要是含氮的有机衍生物，它在酸性溶液中才具有良好的外表活性，而在碱性介质中容易析出而失去外表活性。 脂肪酸与氨在0. 按化学构造常分为：胺盐型，季铵盐型，杂环型，翁盐型四类。 一般水溶性较好，但随烷基链长度的增加，水溶性呈下降趋势。 有人称其为阳离子进展非离子化的产品。 升温至50度后加入甲醛溶液，最后在80度回流反应数小 2RNH2 ---------- R2NH + NH3 随着烷基碳链的增加，临界胶束浓度降低。 以椰子油或大豆油等油脂的脂肪酸为原料，与氨反响经脱水制成脂肪腈，在经催化加氢复原制得脂肪族伯胺。 分子中随聚氧乙烯含量的增加，产物的非离子性质也增加； 1．高级伯胺的制取
5.1.1 阳离子外表活性剂的分类
具有商业价值的阳离子大多是有机氮化合物的衍 生物。按化学构造常分为：胺盐型，季铵盐型，杂 环型，翁盐型四类。 〔1〕胺盐型
是伯胺盐，仲胺盐，叔胺盐外表活性剂的总称。他 们的性质极其相似，大多是伯胺和仲胺的混合物。 这类SA主要是脂肪胺和无机酸形成的盐，只溶于酸 性溶液中，碱中易析出。主做矿物复选P110 表5-
2．高级仲胺的制取 仲胺盐阳离于的合成方法主要有如下几种。 〔1〕脂肪醇法 高碳醇和氨在镍、钴等催化剂存在下生成仲胺。 2ROH + NH3 ----------R2NH +2H2O 〔2〕脂肪腈法 首先，脂肪腈在低温下转化为伯胺，然后在铜铬催化剂存
在下脱氨，制得仲胺。 2RNH2 ---------- R2NH + NH3
3．高级叔胺的制取 叔胺盐是胺盐型阳离子外表活性剂中的一个大类，
用途较广。叔胺又是制取季胺盐的主要原料。其合 成方法及原料路线有许多，应用较多的有如下几种
〔1〕伯胺与环氧乙烷或环氧丙烷反响制叔胺 这一方法是工业上制取叔胺的重要方法，应用很 广，反响式如下：
在碱性催化剂存在下可进一步反响，生成聚醚链，如 下式所示：