硬脂酸单乙醇酰胺的二步法合成研究 (1)
硬脂酸单乙醇酰胺的二步法合成研究
第17卷第4期2000年4月精细化工FINE CHEMICA LSV ol.17,N o.4Apr.2000表面活性剂硬脂酸单乙醇酰胺的二步法合成研究Ξ张晓镭,李金旗,卿 宁,孙根行(西北轻工业学院皮革工程系,陕西咸阳 712081)摘要:以硬脂酸与乙醇胺为原料,采用二步法合成硬脂酸单乙醇酰胺的反应优化条件是:硬脂酸与乙醇胺的总的物质的量比为1∶111;第一步反应中,硬脂酸与乙醇胺的物质的量比控制在1∶017,温度为170℃,反应4h;第二步反应中,加入剩余的乙醇胺,温度为100℃,催化剂K OH用量为01076m olΠm ol硬脂酸,反应4h。
硬脂酸单乙醇酰胺的产率可达到8619%,终产物的熔点为88～90℃。
关键词:硬脂酸单乙醇酰胺;硬脂酸;乙醇胺中图分类号:T Q423.2 文献标识码:A 文章编号:1003-5214(2000)04-0191-03 高级脂肪酸单乙醇酰胺是一种蜡状油溶性的非离子表面活性剂。
由于其分子中酰胺键的存在,使其在较广的pH值范围内具有很好的化学稳定性、优异的分散、增溶、乳化、增稠及润滑等作用[1,2]。
高级脂肪酸单乙醇酰胺主要用在化妆品中作为护肤、护发素的乳化剂,香波的增稠剂,它还是某些表面活性剂合成的中间体。
在皮革工业中,高级脂肪酸单乙醇酰胺可用于制备皮革加脂剂及皮革涂饰材料中的手感剂。
而硬脂酸单乙醇酰胺是一种能赋予皮革蜡感、滑腻感、柔软感和柔和光泽的特殊涂饰材料,是制备高档手感剂的主要组分之一。
由于它本身的熔点较高,色泽浅淡,更适合用于白色革和彩色革的涂饰,它也是手感剂中其它组分的特殊增溶、增稠剂,可以使手感剂产品的乳液稳定性大幅度提高,便于长期储存。
高级脂肪酸单乙醇酰胺的制备方法有:①酯交换法:早期的酯交换法常使用脂肪酸乙酯进行酯交换,80年代后期以脂肪酸甲酯进行酯交换的生产工艺较为流行。
脂肪酸甲酯的制备可以由油脂与甲醇作用而得到,也可以用脂肪酸与甲醇直接作用而得到:RCOOCH RCOOCH2 RCOOCH2+3CH3OH3RCOOCH3+CHOHCH2OHCH2OHRCOOH+CH3OH RCOOCH3+H2O高级脂肪酸甲酯再与乙醇胺在一定条件下发生酯交换作用:RCOOCH3+NH2CH2CH2OH RCONHCH2CH2OH+CH3OH酯交换法得到的产品纯度较高,但工艺流程相对复杂,合成过程中涉及到甲醇的弥散、劳动保护、防火、防爆等问题。
两步法合成硬脂酸二乙醇酰胺
两步法合成硬脂酸二乙醇酰胺
卿宁;田禾;张晓镭;孙根行;俞从正
【期刊名称】《华东理工大学学报：社会科学版》
【年(卷),期】2000(000)006
【摘要】硬脂酸与二乙醇胺两步法合成硬脂酸二乙醇酰胺 ,通过条件优化实验找到了较佳合成工艺。
其优化合成条件为 ,第一步反应温度 1 70～1 75°C,投料比 1 .7,反应时间 4～ 5h;第二步反应温度95°C,催化剂用量 w=0 .0 1 5,反应时间 2 .5～3h。
两步法得到产品纯度达 90 % ,与甲酯法相近 ,比一步法提高了 30 %。
【总页数】4页(P650-653)
【作者】卿宁;田禾;张晓镭;孙根行;俞从正
【作者单位】华东理工大学精细化工研究所!上海200237 西北轻工业学院皮革工程系;陕西咸阳712081;华东理工大学精细化工研究所!上海200237;西北轻工业学院皮革工程系!陕西咸阳712081
【正文语种】中文
【中图分类】C55
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志明
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脂肪酸单乙醇酰胺合成工艺研究
３ 河 北 省 产 品 质 量 监 督 来自 验 院 ，河 北 石 家 庄 ．
摘 要 ；在 ５ ℃ 下 以 氢 氧 化 钾 ＫＯＨ 为 催化 剂 ，单 乙 醇胺 和 由大 豆 酸 化 油 制 取 的 混 合 脂 肪 酸 甲酯 为 原 料 合 成 ５ 了环 境 友 好 型 表 面 活 性 荆 一脂 肪 酸 单 乙醇 酰 胺 。５ ℃的 低 温 抑 制 了 副 反 应 ， 得 到 色 泽 很 浅 的 产 品 。分 别 考 ５ 察 了反 应 温 度 、投 料 比 （ 肪 酸 甲酯 与单 乙醇 胺 物 质 量 比） 脂 、反 应 时 间 和催 化 剂量 （ 于 脂 肪 酸 甲 酯 质 量 ） 基 等 对 合 成 反 应 的 影 响 。结 果 表 明 ，添 加 一 定 量 的 去 离 子 水 并 进 行 简 单 过 滤 即 可将 产 品 混 合 物 中 不 溶 于 水 的 脂 肪 酸单 乙 醇 酰 胺 和 完 全 溶 于 水 的 原 料 单 乙 醇 胺 有 效 分 离 。 单 乙醇 胺 水 溶 液 减 压 蒸 馏 除 去 水 后 可 循 环 使 用 。 在反 应 温度 ５ ℃ ，投 料 比为 １： ，反 应 时 间 ４ｈ和 ＫＯＨ 用 量 １ ５ ５ ５ ． ％质 量 分 率 的 条 件 下 ，脂 肪 酸 甲 酯
８ ４
化 学 反 应工 程 与 工 艺
乙 醇 胺 与 甘 油 三 甘 酯 反 应 制 取 脂 肪 酸 单 乙 醇 酰 胺 。 Ｋｏａ ｃｌｒ 则 以 ０ ２ ～ ２ 的 甲 醇 钠 做 催 化 剂 ， ｌｎ ｉ ［］ ａ１ ２ ．
月桂油 和单 乙醇胺 比 １：１ ，在 常 温下 反应 ９ｈ时可 得到 几乎 接 近 化学 计 量 的产 品产率 ，但 文 中没有 ０ 提 及产物 的 分离方 法 。本 工作 在 ５ ５℃的温 和条 件 下 以氢 氧 化钾 ＫｏＨ 为 催 化 剂 ，单 乙醇 胺 和 由大 豆 酸 化油制 取 的混合 脂 肪酸 甲酯 为 原料 合成 了环 境友 好型表 面 活性 剂 一脂 肪 酸单 乙醇 酰胺 ，并对 工艺条
醇酰胺类表面活性剂的合成与应用研究
浙江大学硕士学位论文椰子油脂肪酸单乙醇酰胺类表面活性剂的合成与应用研究姓名：王钰璠申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：谢荣锦2003.2.1ＡＢＳＴＲＡＣＴＩｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｃｏｃｏｎｕｔｏｉｌｆａｔｔｙａｃｉｄｍｏｎｏｅｔｈａｎｏｌａｍｉｄｅ（ＣＭＡｌｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｒｅａｃｔｉｏｎｏｆｃｏｃｏｎｕｔｏｉｌｆａｔｔｙａｃｉｄｍｅｔｈｙｌｅｓｔｅｒａｎｄｍｏｎｏｅｔｈａｎｏｌａｍｉｎｅｉｎｔｈｅｐｒｅｓｅｎｃｅｏｆａｌｋａｌｉｃａｔａｌｙｓｔ．ｆｏｒｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｎｇｔｈｅｃｏｃｏｎｕｔｏｉｌｆａｔｔｙａｃｉｄｄｉｅｔｈａｎｏｌａｍｉｄｅ（６５０１）ｗｈｉｃｈｗａｓｒｅｐｏｒｔｅｄｔｏｂｅｃａｎｃｅｒｏｇｅｎｏｕｓ．ＡｎｄＣＭＡｗａｓｒｅａｃｔｅｄｔｏｐｒｅｐａｒｅｃｏｃｏｎｕｔｏｉｌｆａｔｔｙａｃｉｄｍｏｎｏｅｔｈａｎｏｌａｍｉｄｅｓｕｌｆａｔｅｓｏｄｉｕｍｓａｌｔａｎｄｐｏｌｙｅｔｈｏｘｙｃｏｃｏｎｕｔｏｉｌｆａｔｔｙａｃｉｄｍｏｎｏｅｔｈａｎｏｌａｍｉｄｅ．Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｒｅａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｒｅａｃｔｉｏｎｔｉｍｅ，ｒａｔｉｏｏｆｒｅａｃｔａｎｔｓａｎｄｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｉｎｔｈｅｐｒｅｐａｒａｔｉｖｅｒｅａｃｔｉｏｎｏｆＣＭＡｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ，ａｎｄｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｔｅｓｔ．Ｎａｍｅｌｙ，ｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ１１０＂（２，ｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎｔｉｍｅ５ｈ，ｎ（ｍｅｔｈｙｌｅｓｔｅｒ）：ｎ（ｅｔｈａｎｏｌａｍｉｎｅ户１：１．１，ａｎｄｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅ２０ｋＰａ．Ｔｈｅｙｉｅｌｄｗａｓ９９％ｕｎｄｅｒｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｗａｓｐｕｒｉｆｉｅｄｂｙｒｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｚｉｔｉｏｎ．ＴｈｅｐｕｒｅｐｒｏｄｕｃｔｗａｓｐｒｏｖｅｄｔｏｈａｖｅｔｈｅｓａｍｅｑｕａｌｉｔｙａｓｔｈｅｉｍｐｏｒｔｅｄｓａｍｐｌｅｂｙｔｈｅｍｏｔｈｅｄｏｆＨＰＬＣ．ＴｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｓｕｌｆａｔｅｄＣＭＡｓｏｄｉｕｍｓａｌｔｗａｓｉｍｐｒｏｖｅｄｂｙＣＯ・ｓｕｌｆａｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄ，ｔｏｍａｋｅｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｍｏｒｅｅｑｕａｂｌｙａｎｄｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｙｉｅｌｄ．ＴｈｅｔｈｅｓｉｓｓｔｕｄｉｅｄｔｈｅｅｔｈｏｘｙｌａｔｉｎｇｒｅａｃｔｉｏｎｏｆＣＭＡａｎｄｈａｓｇｏｔｔｈｅｖａｌｕａｂｌｅｐｒｏｄｕｃｔｓ．ＴｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｉｎｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆＣＭＡ，ｓｕｌｆａｔｅｄＣＭＡｓｏｄｉｕｍｓａｌｔ，ａｎｄｅｔｈｏｘｙｌａｔｅｄＣＭＡ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ，ｅｍｕｌｓｉｆｙｉｎｇ，ｆｏａｍａｂｉｌｉｔｙ，ｅｔｏ．，ｗｅｒｅｍｅａｓｕｒｅｄａｎｄｃｏｎｔｒａｓｔｅｄｗｉｔｈ６５０１．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｐｒｏｖｅｄｔｈａｔＣＭＡａｎｄｉｔｓｒａｍｉｆｉｃａｔｉｏｎｓｗｅｒｅｆｅａｓｉｂｌｅｔｏｂｅｔｈｅｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅｏｆ６５０１Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：６５０１；Ｃｏｃｏｎｕｔｏｉｌｆａｔｔｙａｃｉｄｍｏｎｏｅｔｈａｎｏｌａｍｉｄｅ；Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ；ＨＰＬＣ；Ｓｕｌｆａｔｅｄｃｏｃｏｎｕｔｏｉｌｆａｔｔｙａｃｉｄｍｏｎｏｅｔｈａｎｏｌａｍｉｄｅｓｏｄｉｕｍ；Ｅｔｈｏｘｙｌａｔｅｄｃｏｃｏｎｕｔｏｉｌｆａｔｔｙａｃｉｄｍｏｎｏｅｔｈａｎｏｌａｍｉｄｅ；Ｃｏ—ｓｕｌｆａｔｉｎｇ；Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｉｎｓｏｌｕｔｉｏｎ２第一章绪论表面活能粼是一釉功能性精细化工产龋，近年来已发展成为精细化学工业的一个重要门类。
硬脂酸单乙醇酰胺聚氧乙烯醚葡萄糖苷的合成及性能
中，室温下用饱和氯化钠溶液和正丁醇反复萃取 3 次，将漏斗上层的正丁醇溶液旋转蒸发除去正丁醇， 恒重后的剩余物即为提纯后的硬脂酸单乙醇酰胺聚 氧乙烯醚。 1. 2. 2. 3 硬脂酸单乙醇酰胺聚氧乙烯醚葡萄糖苷
路线如下：
1. 2. 2 方法 1. 2. 2. 1 硬脂酸单乙醇酰胺的合成
参照文献［8 ］，将 一 定 量 的 硬 脂 酸 加 入 带 有 温 度计、分水装置和磁力搅拌的三口烧瓶中，加入适量 的单乙醇胺，控制第一阶段硬脂酸与单乙醇胺的摩 尔比为 1∶0. 8，升温至 170 ℃ ，抽真空，在此条件下反 应 4 ～ 4. 5 h，当游离酸质量分数小于 1% 时，降温到 110 ℃ ，投入剩余的单乙醇胺（ 控制硬脂酸与单乙醇 胺的摩尔比为 1∶1. 1） ，搅拌保温至反应物的胺值不 再改变。将产物熔化，用乙醇重结晶，得到硬脂酸单 乙醇酰胺。 1. 2. 2． 2 硬脂酸单乙醇酰胺聚氧乙烯醚的合成
用表面张力仪采用铂金板法测定不同质量浓度 时的表面张力，温度恒定在（ 25 ± 0. 1） ℃ ，在此温度 下纯水的表面张力为 73 mN / m。 1. 3. 2 乳化性能测试［11］
实验采用的乳化油为常见的液体松节油。用移 液管吸取 40 mL，质量分数 0. 1% 合成的不同 EO 聚 合度的硬脂酸单乙醇酰胺聚氧乙烯醚葡萄糖苷溶液 移入具塞锥形瓶内，再用移液管吸取 40 mL 松节油 移入同一锥形瓶内。用手捏住瓶塞，上下猛烈振动 5 次，静置 1 min； 如此重复 5 次。将乳状液倒入 100 mL 量筒内，立即用秒表记录时间，静置一段时间，水 油相逐渐分开，至水相分出 10 mL 时，记录分出时 间，作为乳化力的相对比较，重复实验 3 次取其算术 平均值。 1. 3. 3 泡沫性能测试
一种脂肪酸单乙醇酰胺的合成方法[发明专利]
![一种脂肪酸单乙醇酰胺的合成方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/6781b89a02768e9950e73873.png)
专利名称：一种脂肪酸单乙醇酰胺的合成方法专利类型：发明专利
发明人：傅向东,李翔
申请号：CN201710548294.5
申请日：20170706
公开号：CN107445853A
公开日：
20171208
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种脂肪酸单乙醇酰胺的合成方法，包括以下步骤：1)酰胺化：将脂肪酸升温熔化，加入一部分的一乙醇胺，进行酰胺化反应，再进行抽真空反应；2)氨解：加入剩余的一乙醇胺，再加入碱性催化剂，进行氨解反应，得到脂肪酸单乙醇酰胺。
本发明的方法工艺简单，操作方便，易于放大生产，且该方法扩大了脂肪酸原料的可选择性，可设计生产更多不同结构、不同性能的脂肪酸单乙醇酰胺产品，进而扩大了应用范围。
本发明的方法合成的脂肪酸单乙醇酰胺纯度高、色泽好、氨值低，可用于高端日化产品。
申请人：广州道明研究院有限公司
地址：510665 广东省广州市天河区建中路62号5楼
国籍：CN
代理机构：广州嘉权专利商标事务所有限公司
代理人：胡辉
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脂肪酸二乙醇酰胺的合成方法[发明专利]
![脂肪酸二乙醇酰胺的合成方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/fd19437e2a160b4e767f5acfa1c7aa00b52a9d2b.png)
[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公布说明书[11]公开号CN 100999482A [43]公开日2007年7月18日[21]申请号200610154867.8[22]申请日2006.11.28[21]申请号200610154867.8[71]申请人王伟松地址312300浙江省上虞市章镇工业新区浙江皇马化工集团有限公司[72]发明人王伟松 王新荣 孟照平 李富强 [74]专利代理机构绍兴市越兴专利事务所代理人蒋卫东[51]Int.CI.C07C 237/08 (2006.01)C07C 231/02 (2006.01)权利要求书 1 页 说明书 4 页[54]发明名称脂肪酸二乙醇酰胺的合成方法[57]摘要一种脂肪酸二乙醇酰胺的合成方法，属有机化学中酰胺类化合物的合成技术领域，以脂肪酸和二乙醇胺为原料，其特征在于先将脂肪酸和一定量的二乙醇胺进行脱水缩合反应，然后加入剩余的二乙醇胺和碱性催化剂进行氨解反应，最后用活性白土吸附处理，过滤得脂肪酸二乙醇酰胺；所述脂肪酸与二乙醇胺的重量比为1∶0.5～0.6，脱水缩合反应中加入的二乙醇胺为总重量的30～70％，剩余的二乙醇胺在氨解反应中加入，其碱性催化剂为碱金属氢氧化物，氟化钾，硼氢化钠等的任一种，其加入量为脂肪酸和二乙醇胺总重量百分比的0.3～2.0％。
本发明采用两步投料法合成1∶1型脂肪酸二乙醇酰胺，工艺简单、副反应少，能有效降低成本。
200610154867.8权 利 要 求 书第1/1页 1、一种脂肪酸二乙醇酰胺的合成方法，以脂肪酸和二乙醇胺为原料，其特征在于先将脂肪酸和一定量的二乙醇胺进行脱水缩合反应，然后加入剩余的二乙醇胺和碱性催化剂进行氨解反应，最后用活性白土吸附处理，过滤得脂肪酸二乙醇酰胺；所述脂肪酸与二乙醇胺的重量比为1∶0.5～0.6，脱水缩合反应中加入的二乙醇胺为总重量的30～70％，剩余的二乙醇胺在氨解反应中加入。
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硬脂酸单乙醇酰胺的二步法合成研究Ξ张晓镭,李金旗,卿 宁,孙根行(西北轻工业学院皮革工程系,陕西咸阳 712081)摘要:以硬脂酸与乙醇胺为原料,采用二步法合成硬脂酸单乙醇酰胺的反应优化条件是:硬脂酸与乙醇胺的总的物质的量比为1∶111;第一步反应中,硬脂酸与乙醇胺的物质的量比控制在1∶017,温度为170℃,反应4h;第二步反应中,加入剩余的乙醇胺,温度为100℃,催化剂K OH用量为01076m olΠm ol硬脂酸,反应4h。
硬脂酸单乙醇酰胺的产率可达到8619%,终产物的熔点为88～90℃。
关键词:硬脂酸单乙醇酰胺;硬脂酸;乙醇胺中图分类号:T Q423.2 文献标识码:A 文章编号:1003-5214(2000)04-0191-03 高级脂肪酸单乙醇酰胺是一种蜡状油溶性的非离子表面活性剂。
由于其分子中酰胺键的存在,使其在较广的pH值范围内具有很好的化学稳定性、优异的分散、增溶、乳化、增稠及润滑等作用[1,2]。
高级脂肪酸单乙醇酰胺主要用在化妆品中作为护肤、护发素的乳化剂,香波的增稠剂,它还是某些表面活性剂合成的中间体。
在皮革工业中,高级脂肪酸单乙醇酰胺可用于制备皮革加脂剂及皮革涂饰材料中的手感剂。
而硬脂酸单乙醇酰胺是一种能赋予皮革蜡感、滑腻感、柔软感和柔和光泽的特殊涂饰材料,是制备高档手感剂的主要组分之一。
由于它本身的熔点较高,色泽浅淡,更适合用于白色革和彩色革的涂饰,它也是手感剂中其它组分的特殊增溶、增稠剂,可以使手感剂产品的乳液稳定性大幅度提高,便于长期储存。
高级脂肪酸单乙醇酰胺的制备方法有:①酯交换法:早期的酯交换法常使用脂肪酸乙酯进行酯交换,80年代后期以脂肪酸甲酯进行酯交换的生产工艺较为流行。
脂肪酸甲酯的制备可以由油脂与甲醇作用而得到,也可以用脂肪酸与甲醇直接作用而得到:RCOOCH RCOOCH2 RCOOCH2+3CH3OH3RCOOCH3+CHOHCH2OHCH2OHRCOOH+CH3OH RCOOCH3+H2O高级脂肪酸甲酯再与乙醇胺在一定条件下发生酯交换作用:RCOOCH3+NH2CH2CH2OH RCONHCH2CH2OH+CH3OH酯交换法得到的产品纯度较高,但工艺流程相对复杂,合成过程中涉及到甲醇的弥散、劳动保护、防火、防爆等问题。
若使用油和甲醇合成高级脂肪酸甲酯,需要进一步分离产物中的甘油。
②直接合成法:此法应用于高级脂肪酸单乙醇酰胺的合成:RCOOH+NH2CH2CH2OH RCONHCH2CH2OH+H2O该法优点是工艺简单,成本低,但是在高级脂肪酸单乙醇酰胺生成的同时,有副产品产生,如酰胺酯、氨基酯等。
改进后的直接合成法称之为二步合成法[3],其优点是工艺简单,而且酰胺的产率高。
二步合成法的第一步,乙醇胺与过量的高级脂肪酸定量反应生成酰胺酯;第二步,加入乙醇胺使酰胺酯进行胺解,生成高级脂肪酸单乙醇酰胺,减少副产物氨基酯的生成,提高酰胺的产率[4]:第一步:2RCOOH+NH2CH2CH2OH RCONHCH2CH2OOCR+2H2O第二步:RCONHCH2CH2OOCR+NH2CH2CH2OH2RCONHCH2CH2OH1 实验1.1 主要原料、试剂及仪器硬脂酸、乙醇胺为化学纯;氢氧化钾、盐酸、甲苯、无水乙醇均为分析纯。
氮气保护装置及红外光谱仪。
1.2 实验方法将41.00g 硬脂酸加入四口瓶中进行加热熔化,通入氮气保护,加入6110g 乙醇胺继续升温至170℃,反应4h ,以分水器及时分离反应过程中产生的水。
取样,用氢氧化钾-乙醇标准溶液滴定体系中的游离酸。
当游离酸质量分数小于115%后,停止加热,自然降温至100℃,加入剩余的3150g 乙醇胺,加入0161g 氢氧化钾做催化剂,保温反应至胺值不再改变为止。
得到的产物为浅黄色蜡状固体。
测定其熔点和胺值,计算出酰胺产率。
1.3 分析方法1.3.1 游离酸质量分数的测定称取一定量样品置于干燥的250m L 锥型瓶中,加入50m L 溶剂(V (苯)∶V (无水乙醇)=1∶1),加入1m L 酚酞指示剂,缓慢加热使试样溶解。
趁热用011m ol ΠL 氢氧化钾-乙醇标准溶液滴定至淡红色出现,并在30s 内不褪色即为终点,计算出游离酸质量分数。
1.3.2 胺值的测定准确称取0150g 样品置于干燥的250m L 锥型瓶中,加入50m L 溶剂,再加入3～4滴溴酚蓝指示剂,缓慢加热使试样溶解,趁热用011m ol ΠL 的盐酸标准溶液滴定至溶液由蓝色变成绿色即为终点,计算出胺值。
2 结果与讨论2.1 第一步反应中反应物物质的量比对合成的影响将第一步反应温度控制在170℃,第二步反应温度控制在100℃,硬脂酸与乙醇胺总物质的量比控制为1.0∶111,催化剂K OH 用量为01076m ol Πm ol 硬脂酸。
改变第一步反应中硬脂酸与乙醇胺的物质的量比,第一步产物中游离酸质量分数随反应时间的变化关系如图1所示。
图1 第一步反应中n (硬脂酸)∶n (乙醇胺)对反应的影响 在第1步反应中不同的硬脂酸与乙醇胺的物质的量比条件下所得最终产物的酰胺产率如表1所示。
表1 第一步反应中物质的量比与酰胺产率关系n (硬脂酸)∶n (乙醇胺)胺值酰胺产率Π%1.0∶0.643.7870.51.0∶0.730.6486.91.0∶0.854.0057.6由图1可知,在相同的反应时间内,第一步反应中硬脂酸与乙醇胺的物质的量比以1.0∶017和1.0∶018为佳。
反应进行4h ,体系中游离酸质量分数已降到115%以下,说明物质的量比在1.0∶(017～018)时,反应速率较快,达到相同的游离酸质量分数所需时间亦较短。
但是,表1的结果则表明,当第一步反应中硬脂酸与乙醇胺的物质的量比为1.0∶017时,酰胺产率最高,达到8619%。
说明物质的量比为1.0∶017时,第一步反应生成的副产物氨基酯较少,因此在第二步反应中通过胺解可以更多地生成硬脂酸单乙醇酰胺。
从理论上讲,在第一步反应中,硬脂酸与乙醇胺的物质的量比1.0∶015时即可完全生成酰胺酯,但酰胺化反应和酯化反应均为可逆反应,在接近理论物质的量比时,产物并不完全是酰胺酯。
若第一步反应中乙醇胺比例过高,那么除生成醇酰胺和酰胺酯外还会生成一定量的在第二步反应中难以胺解的氨基酯。
第一步反应的物质的量比控制在1.0∶017为宜,过高或过低都会影响第一步反应的速率,降低酰胺的产率。
2.2 第一步反应温度对合成的影响固定硬脂酸与乙醇胺的总物质的量比为1.0∶111,第一步反应的物质的量比控制为1.0∶017,第二步反应温度控制为100℃,催化剂K OH 用量为01076m ol Πm ol 硬脂酸。
改变第一步反应的温度,第一步反应产物的游离酸质量分数随时间变化关系如图2所示。
第二步反应完成后,第一步反应在不同温度下(反应4h )所得酰胺产率如表2所示。
图2表明,第一步反应温度越高,随着反应时间的增加,体系中游离酸质量分数降低越快。
表2的结果表明,第一步反应温度由160℃升高到170℃时,最终产物的酰胺产率明显增加,但从170℃升高到180℃时,酰胺产率反而降低。
这是因为温度升高的过程中,生成酰胺酯和生成氨基酯的反应速率都在加快。
温度过高时,生成了较多的第二步反应中难以胺解的氨基酯,导致最终产物的酰胺产率降・291・精细化工 FI NE CHE MIC A LS 第17卷 2012-08-08################2012-08-08########2012-08-08########低。
第一步反应温度控制在170℃为宜。
图2 第一步反应温度对反应的影响表2 第一步反应温度与酰胺产率关系t Π℃胺值酰胺产率Π%16034.7284.817030.6386.918043.7878.62.3 第二步反应温度对合成的影响硬脂酸与乙醇胺的总物质的量比为1.0∶111,第一步反应温度为170℃,第一步反应物质的量比为1.0∶017,催化剂K OH 用量为01076m ol Πm ol 硬脂酸。
改变第二步反应温度,最终产物的胺值随时间变化的关系如图3所示。
图3 第二步反应温度对胺值的影响由图3可知,随反应的进行,胺值逐渐降低,酰胺产率逐渐增大。
温度为100℃时,胺值在反应开始时下降得很快,在反应后期则下降十分缓慢,基本达到了酰胺生成反应的平衡状态。
温度较高时,达到反应平衡所需的时间短,最终产物的胺值较低,酰胺产率较高。
如果温度过高,所得最终产物的色泽较深。
第二步反应温度以100℃为宜。
2.4 催化剂用量对合成的影响其他条件控制在最宜状态下,改变催化剂K OH的加入量(以m ol K OH Πm ol 硬脂酸为计量单位),胺值随时间变化的关系如图4所示。
图4 催化剂K OH 用量对胺值的影响 由图4可见,催化剂用量多,反应时间短,但催化剂量达到一定值后,催化作用无明显增强,因此催化剂K OH 用量以01076m ol Πm ol 硬脂酸为佳。
2.5 红外光谱测试硬脂酸单乙醇酰胺的IR (cm -1)[5]:1680～1630(νC O );1570～1515,1305～1200(νH ,C N N );1120～1030,1350～1260(νC O H)。
合成产物经IR 检测后,完全符合以上特征。
3 结论二步法合成硬脂酸单乙醇酰胺的优化条件为:硬脂酸与乙醇胺的总物质的量比为1.0∶111;第一步中反应物的物质的量比为1.0∶017,温度为170℃,反应4h ;第二步反应中,加入剩余的乙醇胺,温度为100℃,催化剂K OH 用量01076m ol Πm ol 硬脂酸,反应4h ,硬脂酸单乙醇胺产率可达到8619%,熔点为88～92℃。
参考文献:[1] 袁鹤吟.脂肪酸烷基醇酰胺的性能与应用[J ].日用化学工业,1989,(1):21-25.[2] 袁鹤吟.脂肪酸烷基醇酰胺的性能与应用(续)[J ].日用化学工业,1989,(2):26-28.[3] K repski ,Larry R ,Heilmann.M ethod for reducing water uptake in silyltermiuated sulfopoly (ester 2urethane )[P ].US :5929160,1999-07-27.[4] 小山基雄.烷醇酰胺的制备方法[J ].日用化学工业译丛.1984,(3):19.[5] 陈耀祖.有机分析[M].北京:高等教育出版社,1983.593-594,606-607.作者简介:张晓镭(1957-),男,硕士,西北轻工业学院皮革工程系副教授。
主要从事皮革分析、皮革化学品的合成及应用研究。
(下转210页)・391・第4期张晓镭,等:硬脂酸单乙醇酰胺的二步法合成研究2012-08-08################2012-08-08########2012-08-08########溶剂(乙酸乙酯)用量200m L Πm ol 氰乙酸乙酯,反应时间3h ,收率可达5812%,目的物质量分数≥99.0%。