两性甜菜碱表面活性剂的合成 ppt

3.3 烷基酰胺甜菜碱
烷如基果酰与胺脂甜肪菜酸碱甲经 酯反2步应反，应则制会备有:甲首醇先副由产低物的生相成对，分可子 质蒸量馏的除叔去-;伯如型果二与胺甘，油如酯二反甲应胺，基则丙会胺有，甘与油脂副肪产酸物、生脂 肪成酸，酯一或般直留接在与成甘 品油里酯不反予应分，离例。如由与上脂述肪中酸间反体应制生备成烷 烷基基酰酰胺胺甜基菜叔碱胺的和 第副二产步物反水应。与制备烷基甜菜碱类似:
Ν-
Ν-
Ν-
α-
α-
烷
基 二
烷基
甲
甜菜碱
基
长
胺
链 烷 基 甜 菜 碱
烷 内 脂
烷 基 酰 胺 甜 菜
碱
磺酸型
甜菜碱
含 羟 基 的 磺 基磺 甜乙 菜基 碱甜
菜 碱
羟
基
磺
磺
丙
丙
基
基
甜
甜
菜
菜
碱
碱
表面活性剂
磷酸酯
甜菜碱
烷
基
烷 氧
磷 酸
酯
烷 基
基 磷 酸 酯
甜
酰
甜
菜
胺
菜
碱
磷 酸
碱
酯
硫酸酯型
甜
甜菜碱
菜 碱
羧酸型
三、烷基甜菜碱
3.1 烷基二甲基铵烷内酯
烷基甜菜碱的工业制备方法一般采用脂肪族叔 胺的季铵化反应，即将N-烷基N，N- 二甲胺与 氯乙酸钠在水溶液中反应:
3.2 α-(N，N，N-三甲基铵)烷内酯
这类化合物又称作α -长链烷基甜菜碱。方云，夏咏梅以 C12~C18的单离偶碳脂肪酸为原料，分别采用无溶剂法和 有溶剂法进行了α -溴代反应；或以氯磺酸作催化剂，以 O2 作游离基捕捉剂，以氯气为卤化剂进行气/液相α -氯 代反应，制备相应的α -卤代脂肪酸。并以上述α -卤代 酸为原料尝试合成了不同碳链的α -烷基甜菜碱；以椰油 酸和棕榈油酸为原料，合成了α -混合长链烷基甜菜碱:
这类两性表面活性剂刺激性低，可用于香波、 泡沫浴、儿童浴剂。
1.3 N一长链烷氧基取代的羧酸型甜菜碱
由烷基氯甲基醚和N，N一二甲基胺基乙酸钠反应得到。 反应式为:
这类两性表面活性剂具有较强的发泡能力， 是很好的发泡剂。
1.4 N一酰胺基取代的羧酸型甜菜碱
可由脂肪酸和低分子二元胺化合物进行缩合反应 得到叔胺中间体N，N一二甲基一N’一烷酰基丙胺。 再与氯乙酸钠溶液进行季铵化反应得到。 反应式为:
有不宜优用良作的乳发化泡剂力。、R=泡C沫11H稳23、定C性13H和27的钙烷皂基分酰散胺力磷;酸中酯等甜的菜润碱湿的K力ra，fft点均 良剂小磷时于酸，好如0酯适的S℃D甜用乳S，、菜于化因碱制A此能E需备S它力复在洗们和配热 发具室有水香有中波温增很溶、下粘强解儿优的作。童良水用该浴的溶系液。性水列等，溶产;而R性品=RC，中=15CHR与135=1H、C阴3111C、H离172CH3子、1375HC表351的3H面2烷7活基性酰胺 时，
4.2 烷基酰胺磷酸酯甜菜碱
参荷考兰文的献Jo[h1n4s]o以n[1脂a5n肪]d等酸J分o和h别n表s以o氯n磷醇M酸o、n二a丙氢g烯n钠d腈u、s为t表s原i氯e料s醇j合n和c成利了用 下(N烷，列基N结-酰二构胺甲的丙基磷基-酸N)′酯二-型甲脂甜胺肪菜，酰碱2基-:烷丙基二-胺1为-[原2-料羟也乙合基成]-:2-咪唑 啉，N-(2-烷基酰胺乙基)-N-(2-羟乙基)甘氨酸和 ClCH2CH(OH)CH2OP(O)(OH)ONa， [Cl这C类H2磷CH酸(酯OH型)甜CH菜2碱O]，2P具(有O)良O好N或的表Cl面C活H2性CH，2优OP于(十O)二(烷OH基)硫ON酸a钠等(合SDS)， 成了临界下胶列束化浓度合均物小，于十这二些烷化基硫合酸物钠用，具作有起优泡良的剂润，湿洗性，涤钙剂皂，分散抗力优 静电这p良松H，节剂类7~其油表1等1中的面范。R乳活围=化C性内能11剂H具力23在有、均Cp低比1H3S3H表D2.7S9面时、~尤张7L.A其力3S范的优和弱围秀临很内，界多可显胶，用示束因作两浓此优性可度良特以的;在征认钙p;为皂H在这5分较左类散右宽表剂的具面。活它性们剂对
四、磷酸酯甜菜碱两性表面活性剂
4.1 烷基磷酸酯甜菜碱
1日参磷其参9本考酸通5考4的文酯式年文T献甜为(献sR[u:菜o[1bn12碱od3]ne]是分es用和t以别v十Ue磷用cd二ht酸无iC烷d。基机a基等S取磷)溴人将代酸代利N了盐-烷用(羧、2分五-酸表羟别氧型氯乙与化甜醇基二菜、)磷-碱叔N-中 甲与胺的N，基长为羧N双链原基-二十羟料，甲八基，分基烷胺制子乙基反备中醇溴应了含胺化，一有、铵合种酯N与成含键，了羟P结NO-下基构C二l列烷，3丁在结基磷基苯构磷原乙溶的酸子醇液磷双通中酸酯过于酯型氧架 室型甜桥胺温甜菜与进下菜碱碳行:搅碱原烷氯拌：子基化反连化磷应接反酸两(应双P天—，(，2O再-—制羟经C得基)五，了-氧3磷双-化酸十十二酯二八磷甜烷烷酯菜基基碱 二甲的甲基结基 铵波R面胺其构发豆化基甲酸于该中物性M)乙兰活结类现和e， 十 基 酯 十产 且 理 低酯2以泡N基的性构似最蛋合二十型二+品稳和，铵上性CM磷剂为于早黄H成烷二甜烷表定化可a。两，2:酸。r细和中C基烷菜基2面，学用cH种泡种酯胞来的o(羟基碱硫张室性作iO两沫磷型膜源卵nH乙羟具酸力 温 能 净)性 稳酸甜中最磷WC基乙有钠低下稳洗aH表定酯菜发广酯c2铵基良(O，水定剂l面性型SP碱现的(a磷铵好D(临溶，、Pw活以甜SO。的磷Ca酸磷的))界性配润)合性及菜(磷酸。酯酸表，O胶强伍湿成剂低碱H酸酯和酯面临)束，性发了具的NO甘甜。活N，界-浓室好泡有生，作油菜这性N胶度温，剂优物N-为酯碱类，-二束小下低、良毒二抗。是磷优丁浓，长毒抗的 性菌存泡期 ，静起。性在沫保刺电表于适存激剂大。 度小于SDS，具有优良的润湿性。
该类新型的磷酸酯甜菜碱两性表面活性剂与阴离子表 面活性剂复配体系具有形成胶束能力，降低表面张力 能力、降低表面张力效率三种增效作用;上述复配体 系的起泡性及稳泡性也有增效作用。烷氧基磷酸酯甜 菜碱的合成以高级脂肪醇为原料，原料易得，成本较 低，且以高级脂肪醇为原料生产的醇系表面活性剂具 有生物降解性好，溶解度高，去污力强，低起泡性， 耐硬水，复配性及耐低温性好等优点。
1采实9用6验43年时一H氯e可n一k采e2l用一公羟司单基开或丙发多磺了羟酸制基钠取与磺的长基低链甜级烷菜醇基碱。叔的胺便为进捷保行方证季法长胺，链化即反以 等应叔摩，胺尔可的的制亲表得核氯单活醇一与的性烷、，基纯反二度应甲较宜胺高在的在4含碱0℃羟性下基条反的件应磺，基下并甜进滴菜行加碱，人产但盐物酸。， 然甜化催酸后菜学化钠在碱反剂水衍应10碱解生方0℃性，物程下太故：式用如R强 必NNa下+(，须ZCs:RHON会控3。+)(2造制C处CHH3理成催2)C26H化3Ch(H一，O(剂HC可氯)HC的2制HO一2H碱S得)2OC3二性一H－2种S和羟O含3－用基羟量丙基。烷的磺磺基
甜菜碱
烷
基
羧
烷
酸
基
型
羧
甜
酸
菜
型
碱
甜
菜
碱
酰
胺基羧ຫໍສະໝຸດ 酸长型链甜
烷 氧 基
菜 碱
羧
酸
型
甜
菜
碱
一、羧酸型甜菜碱两性表面活性剂
羧酸型甜菜碱两性表面活性剂是最先开始研究的一类甜菜碱 两性表面活性剂，其亲油基一般有ɑ一长链烷基、N一烷基、N一 长链烷氧基和N一酰胺基。其中以Q-长链烷基二甲基甜菜碱用途 最广，酸胺基甜菜碱和烷氧基甜菜碱也陆续有人开发利用。
前言：甜菜碱表面活性剂是两性表面活性剂的一个重要的组
成部分,与阴离子、阳离子、非离子表面活性剂均有优良的 配伍性能,具有极佳的协同增效作用.而且性能温和,刺激性 极低,泡沫丰富细腻,具有优良有抗硬水性和杀菌作用,对皮 肤和头发的亲和性良好,与其他表面活性剂的相容性好,在 浓酸、浓碱或浓无机电解质水溶液中的表面活性也很好,用 途广泛。[1]甜菜碱型两性表面活性剂的正电荷中心多数负 载在季铁N原子上而负电荷中心负载在带负电荷的酸性基团 上。根据其酸性基团的类型可分为羧酸型、磺酸型、硫酸 醋型、亚硫酸型、磷酸醋型、亚磷酸醋型、磷酸型和亚磷 酸型。目前,国内对甜菜碱型表面活性剂的研究十分踊跃其 中以羧酸型、磺酸型和磷酸醋型的产品报道较多.随着研究 的深入.更多的甜菜碱型表面活性剂必将被开。[2]
1.1 ɑ一烷基取代的羧酸型甜菜碱
这反类一两般性是表由面活高性级剂脂具肪有酸原溴料代价而格得低到廉的、a合一成溴路 代线值应 式酸简可与单用短及于链综肥叔合皂性和胺能香反良波应好类所等产得优品。点中，。因而具有开发价
1.2 N一烷基取代的羧酸型甜菜碱
由长链烷基二甲胺和氯乙酸钠反应所得。 反应式为：
含羟基的磺基甜菜碱比一般的磺基甜菜碱R3N十(CH2)nSO3－的 水溶性好，但其异构体较多，不易分离制得纯物。
2.2 磺乙基甜菜碱合成
各种磺乙基化试剂与叔胺反应是制备磺乙基甜菜 碱的直接途径。采用先烷基化后磺化的方法在分 子内引入磺乙基，则磺乙基甜菜碱可以由下法制 得:
2.3 磺丙基甜菜碱合成
这类表面活性剂在pH=3.9~7.0范围内显示两性特征;在pH=5左
这右化具能种有力磷优和酸良室酯的温甜发下泡 优菜力 良碱、 的具泡 水有沫 溶良持 性久;好其性的临和界表钙胶面皂束活分浓散性度力，(，cm能良c)显好和著的表乳面 以降张上力低(的水γ 两c溶m性c液)比表的阴面表离活面子性表张剂面力活具，性有具剂优有SD良S中和的等阳起的离泡子起表性泡面，力活泡和性沫优剂稳十 定良二性烷的基以泡三及沫甲低稳基的定溴生化性铵物;具(毒DT有性AB很)。要强低的，增属于溶高能效力表和面钙活性皂剂。 分散力。
叔胺与1， 3-丙磺内酯反应可制磺丙基甜菜碱
过去广泛采用该法合成磺丙基甜菜碱，因为该 法不产生任何副产物。但由于磺内酯是极危险 的化学试剂，已证明其对动物有致癌作用，故 目前工业化生产中已基本不采用。烷基酰胺磺 基甜菜碱与烷基酰胺甜菜碱具类似结构，只在 分子中由磺丙基取代了羟甲基。
2.4 羟基磺丙基甜菜碱合成
这类两性表面活性剂的R一般可为Cl1一C17。 产品具有消毒、水解、低刺激性等特点酰胺 基的存在还赋予产品温和性与稳泡性。
二、磺酸型甜菜碱两性表面活性剂
磺基甜菜碱性能全面，不但有BS一12的全部优点。还具有耐高 浓度酸、碱、盐等独特优点，因此日益受到人们的重视。甜菜 碱向磺基化发展成为趋势。
2.1 含羟基的磺基甜菜碱合成
前另从述一参丙 条 考磺反文内应献酯路[4虽经]详是细一先介种将绍反亚的应硫表性酸面强钠活、加性使入剂用到合方表成便 氯中、醇的产中磺物制丙含备杂 少3基-的化氯磺 反-2烷应-羟基中基化指丙试出磺剂 ，酸，在钠磺但，基对反甜人应菜体为碱健离系康子列有化产潜历品在程中危，，害再若性将要，叔因胺而 一与分直3子-在 具氯尝有-2试较-羟寻大基找的丙其 表磺代面酸用活钠品性反。，应烯其，丙正得基、到氯负确与电定亚荷结硫 中构酸心的盐的化配碳合对物是: 一原种子替 数代应品该，≥但3，反这应说需明在了压磺热丙釜基中化进反行应。的目重前要找性到。的最 好据替信代 ，品这是可表能氯是醇 由于( 3分-子氯中-1的，电2-荷环分氧离丙程烷度)与和亚端硫基酸盐配 对的，挠用 度其会作影为响磺分丙 子基中化离试子剂对合的成形出成羟及基该磺分丙 子基与甜其菜他碱的 制活备性路 物线分主子要。有两条，都是两步反应。一条路线是将叔 胺与表氯醇先反应，接着用亚硫酸氢钠处理，得到两种 羟基磺基甜菜碱的混合物: RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2SO3－ 和RN+(CH3)2CH(CH2OH)CH2SO3－
适用于制备护发素、织物柔软剂、抗静电剂等。
4.3 烷氧基磷酸酯甜菜碱
T参s考ub文on献e [1K6制]以利备十用了二高另醇级一、脂种表肪磷氯醇酸醇、酯、环型氯氧甜乙氯菜醇 丙碱及烷(2二、-[甲二N-胺甲(3为胺-烷 氧原和基料磷-，酸2以二-羟氢P基2钠O丙5，为基还磷)合-酸N成，化了试N-一剂二类，甲名合基称成铵为名]乙:为3基-2[-酸N[-性N(-磷3(-3酸烷-十酯氧二甜 菜烷基碱氧-2)-，2羟-结羟基构)丙丙式基基为)-:N，N-二甲基铵]乙-2基-羟酸基性丙磷基酸酸酯性甜磷 菜酸碱酯。甜菜碱的新型磷酸酯甜菜碱两性表面活性剂。其 结构式为:
表面两两表活性性面性合甜活甜成剂菜性菜的碱剂碱合成
主讲人：林剑豪 综述：柯燕璇，梁淑筠，李月红 资料：何圆圆，黄艳平，赖玲，梁柳弟，
梁晓燕，廖海洋，林计神 PPT制作：胡晓鹏 方程式：梁均旺
摘要：介绍了磺基、 烷基、磷酸酯、羧酸型、磺酸 型、硫酸酯甜菜碱表面活性剂的多种合成路径。
关键词：甜菜碱、合成