季铵盐双子表面活性剂的合成和表面活性
对称双季铵盐表面活性剂的合成及性能
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异 丙 醇 为 溶 剂 , 备 了 一 种 季 铵 盐 双 子 表 面 活 性 制 剂二溴 化 N, N 二 ( 甲 基 十 二 烷 基 ) 二 铵 。 二 丁 反应式 如下 :
CH 3
/
,
用 红外 光谱 ( r 片法 ) 核磁共 振 对化合 KB 压 和
T与 化 学制 药方 面 的 研 究 工 作 。E mals y c u @y a . e 。 - — i k sy n eh nt :
予 华仪 器有 限公 司 i E OR 7傅 里 叶红外 光谱 T NS 3
_ T研究 所 ; , 一 溴 丁烷 , 学 纯 , 1 4二 化 国药 集 团 化 学
试 剂 有 限公 司 ;
DF 1 1 一0 S集 热 式 恒 温 加 热 磁 力 搅 拌 器 , 南 河
_
作 者 简介 : 曹云 丽 ( 9 6一 , , 师 , 士 , 要 从 事 精 细 化 17 )女 讲 硕 主
CH3
采 用 表 面 张 力 法 中 最 大 气 泡 压 力 法 , 制 不 配
同浓 度 的表 面活性 剂溶 液 , 2 在 5℃用 表 面张力 仪 测定 各 溶 液 的 表 面 张 力 , 表 面 张 力 浓 度 对 数 作
1 实 验 部 分 1 1 试 剂 与 仪 器 .
( - )  ̄l c 曲线 , 得 表 面 活 性 剂 的 临 界 胶 束 浓 度 g 求
第 2 8卷 第 2期 21 O 1年 3月
精
细
石
油
化
工
S PEC I LI Y A T PET R OC H EM I CA LS
新型双子表面活性剂的合成及性能研究
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—
NH-C— O— C HH 3
H3 - C Br
c H,
I
O— C2 一 N — CH3 r H4 B-
I
图 2 氨酯化 反应式
12 1 季铵 盐产 品的合成 ..
在烘干的磨 口三颈瓶中加人准确量取 的 Ⅳ,
Z
{
旧
2 季铵 盐型双 子表面 活性剂 的表面 活性
2 1 双子 表面 活性剂表 面活性 .
准确称 取适 量季 铵 盐 双 子表 面活 性剂 产 品 , 配制成一 系列 不 同浓度 的稀 溶 液 , 2 在 5℃ 下 , 参 照 IO04 18 S 3 — 95拉起 圆环 液膜 法 测定 其 表 面张
皤
C21 HBr 1O - 4 —
R c I /s
与普通 表面活 性 剂 相 比 , 子 表 面活 性剂 具 双
图 1 季铵化反 应式
有很低的临界胶束浓度 ( MC 值和很高的界面 C ) 活性 , 这两大特性是 目前三次采油中驱油用 的任
何 一种表 面活性剂 所无法 比拟 的 , 因此 , 子表 面 双 活性剂在 三次采油 领域具 有很 大的应用潜 力 。
图 4 十 四/ 十六烷 基三 甲基溴化铵 浓度
对 表面张 力的影 响
力, 考察双子表面活性剂浓度对表面张力的影响 , 结果 见 图 3 。
从 图 4可 以看 出 , 使 常用 阳离 子 表 面 活性 要 剂表 面张力 降 低 到4 N m左右 时 , 用 阳离 子 0m / 常
Ⅳ一 甲基 乙醇 胺 ( ME , 后 加 人 等 摩 尔 量 二 D A) 然 的溴 代 烷 , 拌 均 匀 , 时溶 液 为 均 一 的 透 明液 搅 此
季铵盐双子型表面活性剂的合成及其缓蚀性能
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季铵盐双子型表面活性剂的合成及其缓蚀性能
李孟;岳为超;徐吉展;叶天旭
【期刊名称】《腐蚀与防护》
【年(卷),期】2013(34)12
【摘要】以邻苯二甲酸为连接基,油酸酰胺为主体,氯化苄为成盐试剂,合成了一种新型的季铵盐双子型表面活性剂(ODOB).它具有更多的吸附基团,水溶性良好.SEM 结果显示,其在钢片表面具有很好的吸附成膜性能,能在碳钢表面形成单分子的吸附层,一个缓蚀剂分子可以取代2.7个水分子.电化学和失重法结果显示,ODOB通过增大反应的活化能来抑制腐蚀速率,其质量浓度为150mg/L时,在10%的盐酸(25℃)中的缓蚀率可以达到99.3%.
【总页数】5页(P1058-1061,1071)
【作者】李孟;岳为超;徐吉展;叶天旭
【作者单位】中国石油大学(华东)化学工程学院,青岛266580;中国石油大学(华东)化学工程学院,青岛266580;中国石油大学(华东)化学工程学院,青岛266580;中国石油大学(华东)理学院,青岛266580
【正文语种】中文
【中图分类】TG174.42
【相关文献】
1.HCl介质中双子季铵盐表面活性剂对碳钢的缓蚀性能 [J], 李冰;陈洪龄
2.季铵盐双子表面活性剂的合成及缓蚀性能研究 [J], 杨卉;李松波;郝燕;王延铭
3.糖基季铵盐双子表面活性剂的缓蚀性能 [J], 王军;陈玉菲;李妮妮;杨许召;邹文苑
4.季铵盐型阳离子双子表面活性剂的合成研究进展 [J], 郭乃妮;古元梓
5.季铵盐型两性双子表面活性剂的合成及应用研究进展 [J], 郭乃妮;王小荣;古元梓;韩一诺;孔裕;荆程程
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一种季铵盐型双子表面活性剂的合成
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进 行 。从表 4可看 出 , 随着反 应 温度增 加 , 产物 收
率增 加。反应温度 为4 = , 物收率达 最大 Oc 时 产 【 值, 8 %。因此, 为 5 反应温度 以 Oc 为宜。 4 = 【
2 5 产物 与十 二烷基磺 酸钠 的复 配性能 .
文献报道 , 此类双子表面活性剂合成时, 多使 用高 沸 点 溶 剂 , J 甲基 吡 咯 烷 酮 ( 点 如 7 v一 沸
关键 词 双子表面活性 剂 季铵盐型 丙酮溶剂
双 子表 面 活性剂 是 由两 个普 通 单链单 头基 表 面活性 剂在 离子 头基 处通 过 连接 基 团 以化 学键 连 接而成 。这 种 结 构 使 碳 链 间 更 易 产 生 强 范 德 华 力 , 子头基 间形 成共 价 键 , 离 在溶 液气 液界 面上 形
1 实验
2 1 溴代 烷烷 基长 度对产 物表 面 张力 的影 响 .
Ⅳ, 二 甲基 乙醇胺与溴代 十二烷 、 Ⅳ一 溴代 十
四烷 、 溴代 十六 烷摩 尔 比均 为 1 1N, : , N一二 甲基 乙醇胺 取 1 ( 0 1m 1 , 0mL 约 . o) 水浴 恒 温2 O℃ , 以 丙 酮 为溶 剂 , 量5 。 考 察 溴 代 烷 烷 基 长 度 加 0mL 对 产物 溶 液表 面张力 的影 响 , 果见 表 1 结 。
维普资讯
20 0 8年 6月
王梓民等. 一种 季铵 盐型双子表面活性剂 的合成
4 3
一
种 季 铵 盐 型 双 子 表 面 活 性 剂 的合 成
王梓 民 王东增 黄俊莉 胡 星琪
( 西南石油大学 化学化工学院 , 成都 6 00 ) 15 0
成紧密 排列 , 而具 有 更 高 的 表 面活 性 。 14 从 9 6年
季铵盐表面活性剂的合成与应用研究进展
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三、研究进展
近年来,季铵盐表面活性剂的研究主要集中在绿色合成和多功能应用上。
1、绿色合成
传统的季铵盐合成方法主要使用石化原料,对环境影响较大。近年来,研究 者们致力于开发使用生物质原料的绿色合成方法。例如,利用生物发酵法得到的 生物质醇类物质作为原料,与氯气反应可以得到一系列的季铵盐表面活性剂。这 种绿色合成方法不仅可以减少对化石资源的依赖,还可以降低环境污染。
一、季铵盐表面活性剂的合成
季铵盐表面活性剂的合成主要分为三个步骤:首先是通过石化或生物发酵等 方法获得烷基卤化物;其次是亲核反应,即烷基卤化物与季铵盐基团反应生成季 铵盐;最后是后处理,包括洗涤、干燥、精制等步骤。
常用的季铵盐合成方法有:氯化和胺化法、酯化法和醚化法等。这些方法在 具体操作和反应条件上略有不同,但基本原理相似。
2、多功能应用
随着科技的发展,季铵盐的应用领域越来越广泛。除了在医药、农业、个人 护理和水处理等领域的应用,季铵盐还被应用于能源、环保、材料等领域。例如, 一些季铵盐衍生物被用作电池的电解质和电极材料;还有一些季铵盐可以作为新 型的纳米材料制备和修饰剂。这些多功能应用进一步拓展了季铵盐的使用范围, 为未来的发展提供了新的方向。
2、结构与性能关系研究
结构与性能关系的研究对于优化季铵盐型阳离子双子表面活性剂的性能具有 重要意义。研究发现,季铵盐基团的链长、连接基团的类型和长度等因素对双子 表面活性剂的表面张力、临界胶束浓度等性能有显著影响。
四、未来研究方向
季铵盐型阳离子双子表面活性剂作为一种高效、环保的洗涤剂和去污剂,在 未来的研究中具有广阔的发展前景。以下是一些未来的研究方向:
marizes the synthesis methods, research progress, and future research directions of quaternary ammonium salt-type cationic gemini surfactants.
双子表面活性剂
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双子表面活性剂概述-结构
Gemini表面活性剂分子中 含有两个疏水基团、两个 亲水基团和一个联接基团, 且联接基团靠近亲水基团, 联接基团可以亲水也可以 疏水。
分子结构顺序为:长的碳氢 链疏水链、离子头基、联 接基团、第二个离子头基、 第二个碳氢链 B结构中的亲水基团与联接 基团靠得比较近,也属于 Gemini表面活性剂。
双子表面活性剂的应用及前景
(2)预鞣和复鞣填充剂 在皮革鞣制过程中,由于双子表面活性剂特殊的结构和性质 ,具有能与皮胶原上的结合点快速结合的特点,可防止鞣剂 与皮纤维因结合过快而出现表面过鞣的现象;另外,双子表 面活性剂既能显著降低溶液的表面能又可以加速鞣剂的渗透 ,达到速鞣、鞣制均匀或提高结合量使成革丰满的目的。 双子表面活性剂是由联结基团通过化学键将两个或多个单体 表面活性剂连接在一起,扩充其链结构增加分子量,同时与 胶原或鞣剂进行多点结合,从而使得它还可以作为复鞣填充 剂。加脂剂是制革过程中用量最大的一类皮革化工产品,磺 酸盐型皮革加脂剂是最主要的品种之一。
双子表面活性剂概述-性能
1.极容易吸附在气/液表面,而且有多种形态,比传统型 表面活性剂溶液有大得多的表面活性。较高的表面活性意 味着完成某一具体用途时的用量较少,从而需要更少的原 料,产生更少的需要处理的副产品。 2.很容易聚集成胶束,临界胶束浓度比传统表面活性剂溶 液低。这意味着一些不溶的物质能在较低的表面活性剂浓 度下的溶液中增溶。 3.大部分阴离子双子表面活性剂的Krafft点(TkP质量分数 为1%)都在0℃以下,表明有良好的水溶性,这是由于双 子表面活性剂含有两个亲水基团的缘故。
双子表面活性剂
11级化学工艺徐运欢
目录
1 2 3
双子表面活性剂概述 双子表面活性剂的合成
季铵盐型两性双子表面活性剂的合成及应用研究进展
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季铵盐型两性双子表面活性剂的合成及应用研究进展郭乃妮,王小荣,古元梓,韩一诺,孔 裕,荆程程(咸阳师范学院 化学与化工学院,陕西 咸阳 712000)[摘要]综述了近年来季铵盐型两性双子表面活性剂的主要合成方法和性能,总结了季铵盐型两性双子表面活性剂在日用化工、纺织、皮革、造纸、石油开采、环境治理和金属加工防护及其他领域的应用。
对新型季铵盐型两性双子表面活性剂的合成机理、合成方法和应用前景进行了总结和展望。
[关键词]两性双子表面活性剂;季铵盐;合成方法;表面活性[文章编号]1000-8144(2021)06-0608-08 [中图分类号]TQ 423.12 [文献标志码]AResearch on synthesis and application ofquaternary ammonium salt amphoteric Gemini surfactantsGuo Naini ,Wang Xiaorong ,Gu Yuanzi ,Han Yinuo ,Kong Yu ,Jing Chengcheng(College of Chemistry and Chemical Engineering ,Xianyang Normal University ,Xianyang Shaanxi 712000,China )[Abstract ]The hydrophilic group of quaternary ammonium salt amphoteric Gemini surfactant is composed of quaternary ammonium salt positive ions and other negative ions ,with a special structure and excellent performance. The main synthetic methods and properties of a series of quaternary ammonium salt amphoteric Gemini surfactants in recent years were reviewed ,the application research of quaternary ammonium salt amphoteric Gemini surfactants in daily chemical industry ,textile ,leather ,papermaking ,petroleum exploitation ,environmental treatment and metal processing protection and other fields were analyzed. The synthesis mechanism ,synthesis method and performance application development direction of new quaternary ammonium salt amphoteric Gemini surfactants were summarized and prospected.[Keywords ]amphoteric Gemini surfactant ;quaternary ammonium salt ;synthesis methond ;surface activityDOI :10.3969/j.issn.1000-8144.2021.06.017[收稿日期]2020-12-18;[修改稿日期]2021-01-20。
季铵盐双子表面活性剂的合成及其杀菌性能研究
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Qu tr ayA aen r mmo im mii u fca t nu Ge n ra tns S
MA0 Xu .in e qa g , HE S u i , L u h a IJ n ,
T N h n. A G C o g1 . i, Y N u ny WA G B.ig , F N ujn . A G X a .u , N i n q E GY - u
rd c gb c r ( R ) fr b t i( B , o l rwhb c r ( G e ui ati S B , er a r F ) tt o t at i T B)ta cm nypee t n n ea o ea ag ea h t o mol rsn i
o l ed b n h e rs lss o d t a - n e h b td s p ro n i ae ii e p o e te v rta i o i il r e.T e u t h we h tn 2一 x i ie u e ra tb trcd r p riso e r dt n— f i i i a a trc d 27,a h n i a tra blt n r a e t n r a i g c i a l n t lb ce i e 1 i 2 nd te a tb c e la i y ic e s s wih ic e sn h n e gh. i i
s n h s e y q ae iain o , , , - t meh ltyb u trs t f N N N' er t yeh ln d a n n rmo ak n .T e s u — z o N t a r
3 rd a n esyo h eeA ae yo c ne, eig10 3 ,C ia .G aut U i r t f i s cdm f i cs B rn 00 9 hn ) e v i C n Se
季铵盐型gemini表面活性剂的合成及性能研究

采 油 等众多 领 域 有 着广 阔 的应 用 前 景 [ 1 ] 。季 铵 盐 型
g e mi n i 表 面活性 剂分 子 中含 有两 个 亲 水 头基 ( 季 氮 离
子) 和两 条疏水 碳链 。 ] , 不 仅 表 面活性 高 , 还具 有 一 系 列独 特 的物理 化学 性质 [ 8 。
司; B S 一 2 1 0 S型 电子天 平 , 德 国赛 多利斯公 司 。
1 . 2 Q A G S的合成 及 表征 称取 2 6 . 9 g N, N- - ห้องสมุดไป่ตู้基 十二 烷 基 叔胺 、 7 . 2 2 g
2 , 2 二 氯 乙 醚 和 4 5 mL 乙腈 , 置 于干 燥 的 四 口烧 瓶 中, 加 热升 温 至 回 流 , 反应 7 2 h ; 将 反应 液 置于旋 转 蒸
作者 以 N, N一 二 甲基 十 二 烷 基 叔 胺 与 2 , 2 一 二 氯 乙醚 为 原 料 , 合 成 了季 铵 盐 型 g e mi n i 表 面 活 性 剂
QAGS ( 图1 ) , 研 究 了反 应 时 间 、 溶 剂类 型及 用 量 以及 反应 物物 质 的量 比对 产率 的影 响 , 并 考察 了 QAG S的
摘 要: 以 N, N- - - :甲基 十 二 烷 基叔 胺 与 2 。 2 ' - 二 氯 乙醚 为 原料 , 合 成 了季 铵 盐型 g e mi n i 表面活性剂 Q AG S ; 采用 I R
和 元 素 分 析 对 合 成 产 物 进 行 了结 构 表 征 ; 研 究 了反 应 时 间 、 溶 剂 类 型 及 用 量 以及 反 应 物 物 质 的 量 比 对 产 率 的 影 响 ; 并 考
g e mi n i 表 面 活 性 剂 通 过 连 接 基 团将 两 个 单 链 表 面 活性剂 连接起 来 , 减弱 了离 子 头基 间 的静 电斥力 , 增
一种季铵盐双子表面活性剂的合成研究

定 的温度 下反 应 一段 时间 , 反 应结 束 后 减压 蒸 待
去溶剂 , 到淡 黄色 蜡 状 粗产 物 , 用 丙 酮/ 丙 醇 得 再 异 混合溶剂 重结 晶 5次 , 然后 于 5 ~6 O O℃真空条 件下
1 试 验 部分
干燥 1 ~ 1 O 5h至恒重 , 最后 称重 , 算 出 Ge n 表 计 mii
第2 卷
第 4期
材
料
研
究
与
应
用
Vo1 .2. .4 No
De c.2 OO 8
2OO8年 l2月
M ATER1 S RES AL EARCH AND PL CATl AP I( 0 8 O 一 3 3 O l7 —9 l2 0 )4O 7一4
中图 分 类 号 :TQl 3 7 1. 文 献 标识 码 :A
表 面活性 剂是 一类 重 要 的 精 细化 学 品 , 其应 用
1 1 试 剂 与 仪 器 .
范 围几 乎覆盖 了精 细化 工 的所 有 领 域[ . 索并 合 1探 ]
成具有 高表面 活性 的新 型表 面 活 性剂 , 直 是人 们 一 感兴趣 的热点 课题 [ . 有 双 亲水 基一 双 亲 油基 型 2 具 ]
厂生产 的 DPAW 型表 面张 力测定 装置. — 12 合成 方法 .
于其 优 良的理 化 性 能及 高 效 的表 面 活性 , 大规 模地
应用 将大大减 少 传统 表 面 活 性剂 的用 量 , 到 减排 达
节 能的效果. 因此 , 具 有广 阔 的应 用前 景[ . 文 其 6本 ]
面活性剂 的产率 .
收 稿 日期 :08O —1 2 0 一72
*基 金 项 目: 州 市 教 育 局科 技 计划 资 助 项 目(2 4 ) 广 6 O 1 作 者 简 介 : 星船 ( 9 4 )女 , 东 茂 名 人 , 教 授 , 士. 韦 16一 , 广 副 硕
头基含羟基的季铵盐双子表面活性剂的合成与性能
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头基含羟基的季铵盐双子表面活性剂的合成与性能孙亚;潘华;韩富;周雅文;徐宝财【摘要】以溴代烷、二乙醇胺和1,4-二溴丁烷为原料,通过两步反应合成了一类头基含羟基的季铵盐双子表面活性剂亚丁基-1,4-双(烷基二羟乙基溴化铵)(m-4-m(OH),m=8,10,12,14),通过核磁共振氢谱(1H NMR)和质谱(MS)对中间体和目标产物的结构进行表征.通过表面张力仪和电导率仪测定m-4-m(OH)在水溶液中的平衡表面张力(γcmc)和临界胶束浓度(cmc),并测定了其水溶液的乳化性能和泡沫性能.结果表明,烷基链越长,表面活性剂越容易自发形成胶束,14-4-14(OH)的cmc 最低,可达0.48 mmol/L,γcmc为33.6 mN/m;头基中引入羟基可有效降低表面活性剂的cmc和γcmc;随着烷基链的增长,乳化性能越好;起泡性随着烷基链的增长呈先升后降的趋势.【期刊名称】《日用化学工业》【年(卷),期】2019(049)003【总页数】7页(P135-140,149)【关键词】双子表面活性剂;多羟基;表面活性;乳化性;泡沫性【作者】孙亚;潘华;韩富;周雅文;徐宝财【作者单位】北京工商大学食品学院,北京 100048;中国洗涤用品工业协会,北京100044;北京工商大学食品学院,北京 100048;北京工商大学食品学院,北京100048;北京工商大学食品学院,北京 100048【正文语种】中文【中图分类】TQ423双子表面活性剂由两种常规的单链表面活性剂通过间隔单元彼此连接[1],这就赋予它的形式多样化。
通过改变亲水基团[2]、连接基团[3, 4]和疏水基团[5]可以极大程度地改变双子表面活性剂的物理化学性质,使其应用更加广泛。
双子表面活性剂因其优良的性质一直是近年来的研究热点,如具有较低的cmc,良好的水溶性,不寻常的胶束结构和聚集行为,降低油/水界面张力的效率高,有趣的流变性质和发泡性质[6]。
季铵盐型双子表面活性剂18-4-18的合成
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十八烷基 二 甲基 叔 胺 ( 业 级 ) 1 4二 溴 丁 烷 工 , ,- ( 分析 纯 ) 无水 乙醇 ( , 分析 纯 ) 乙酸 乙酯 ( , 分析 纯 ) 。
化 工技 术
季 铵 盐 型双 子表 面活 性剂 1 ..8的合 成 841
李铁 阳 陈新萍 范振 忠
( 庆 师 范 学 院化 学 化 工 学 院 , 庆 13 0 大 庆石 油学 院石 油 工 程 系 , 庆 1 3 1 ) 大 大 6 00; 大 63 8
摘
要 以十 八 烷 基 二 甲基 叔 胺 与 14一二 溴 丁烷 为 原 料 合 成 季 铵 盐 型 双 子 表 面 活 性 剂 1 4—1 , 通 过 单 因素 法 确 定 该 , 8— 8并
第 1 0卷 第 7期 2 1 3月 0 0年 17 —1 1 (00 719 - 6 1 85 2 1 ) -740 3
科
学
技
术
与
工
程
Vo.1 No 7 M a 01 1 0 . r2 0
⑥ 2 0 S i Te h En n . 01 c . c . g g
S in e Te h oo y a d Enon e n ce c c n lg n ef g i
斟 . } L
比对 G mn表 面活 性 剂 1_一8产 率 的影 响 , 果 e ii 84l 结
见 图 1 。
7 0
4 0
5 O
季铵盐Gemini表面活性剂的合成研究进展

R—COCI
( 7 )
R — 一 C O C I + H 十 2 N — 一 C H 2 C O O H — — — - _ I R 一 C — 一 N H — c C H 2 C O OH- - t -H C I
( )
l l
( 8 )
( )
I l
生季铵化反应 ,得到 目标产物 H S B . 1 2 [ m ] 。其合成线路如下
式 ( 3) ~ ( 5)所示 。
N a H S O 3 + H 2 C  ̄ / C H — C H 2 C I
O
cl — H2 c— H—c H2 ・ SO3 Na
OH Et OH
2 . 3以乙二胺类与其他原料合成季铵 盐 6 e m i n i表面活性剂
韩世岩等人 以松香酸为原料, 经酰化 、 成盐等化学反应制
备 了以 乙二胺 为联 结基 的松 香酰基 甘 氨酸 型两性 双子 表 面活
性剂 】 。其合成线路如式 ( 7 )~ ( 9 ) 所示。
R—COOH
PCI 3—
②八烷基二 甲基叔胺
丁伟等人以壬基酚 、环氧氯丙烷 、二 甲胺及 2 . 羟基一 3 一 氯丙磺酸钠 为主要原料合成两性表面活性剂 N,N. 二 甲基 - N . ( 2 . 羟基. 3 . 对壬基苯氧基) 丙铵基( 2 . 羟基) 丙磺基甜菜碱 。 其合成线路如式 ( 2 ) 所示 。
O— C—CH2 NH—C—R
曲广淼等人以乙二胺 、溴代( 十二 、十四、十六) 烷 、丙
化 学结 构式 为 :
种新型两性表面活性剂¨ ” ;又如赵银凤等人以脱氢松香酸与
环 氧氯 丙烷 、三 甲胺 反应 合成 季 铵盐 中间体 ( I ) ,再与 试 剂
季铵盐双子表面活性剂的合成进展
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季铵盐双子表面活性剂的合成进展摘要:1971年,一类季铵盐双子表面活性剂首次合成,但当时并未在社会内部引起太大波澜,随着研究不断深入,直到1999年,福州大学学者向外界系统介绍了季铵盐双子表面活性剂在国外的发展进程,此后逐渐引起社会各界的重视,并实现了广泛应用。
季铵盐双子表面活性剂是由两个普通单季铵盐表面活性剂,通过化学键将两个头基连接而成,根据疏水链和连接基的不同,可将季铵盐双子表面活性剂分为六种类型,即直链型、羟基型、酯基型、含复杂基型、醚基型和含氟型,它的性能十分优良,在多个领域有着广泛应用。
关键词:季铵盐;双子表面活性剂;合成进展季铵盐双子表面活性剂,是通过化学键,将两个普通的单头基单烷烃链表面活性剂,在离子头基处,用联接基团联接起来的新一代表面活性剂。
有效攻克了传统单离子型表面活性剂分离倾向。
季铵盐双子表面活性剂的性能十分优异,可以在痱子聚集体或界面上紧密排列,是现阶段胶体与界面化学领域的研究热点。
一、直链型有学者通过对合成的季铵盐双子表面活性剂进行了研究,着重考察了它的表面性质及其在水溶液中的聚集行为,结果显示,连接基越短,季铵盐双子表面活性剂的ycmc越小,同时cmc也越小,其表面活性越高。
通过采用SEM进一步分析发现,12-2-12型双子表面活性剂更易形成直径在20-30nm的拉长胶束而不易形成小囊泡,与连接基较短有着直接关系。
也有学者以二甲基长链烷基叔胺和1,5-二溴戊烷为原料合成了系列疏水链长度不同的季铵盐双子表面活性剂(m-5-m),并对其表面活性进行了研究,讨论了疏水烷基链对表面活性的影响。
研究表明,随着疏水烷基链长度的增加,表面活性剂的ycmc逐渐降低,当m=12时,ycmc达到最低。
另外,还有学者以溴代烷和N,N,N',N'-四甲基乙二胺为原料,经两步季铵化反应合成了一种新型的不对称季铵盐双子表面活性剂,二亚甲基-1-正己基二甲基溴化铵-2-十八烷基二甲基溴化铵,通过研究其表面活性发现,产物具有较低的Krafft点和较强的聚集能力。
季铵盐双子表面活性剂的合成及性能研究
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化 学 品 集 团 有 限 公 司 ; , 一 二 溴 丁 烷 , 析 纯 , 药 14 分 国 集 团化 学 试 剂 有 限 公 司 ; AEO一 3 工 业 纯 , 宁 奥 , 辽 克化 学 品集 团有 限 公 司 ; NP一 6 、NP 8和 NP一 一 1 , 业 纯 , 宁 奥 克 化 学 品 集 团有 限 公 司 。 5工 辽 Kr s O u sK1 O表 面 张 力 仪 , 国 Kr s 德 u s公 司 ;
( . 山 师 范 学 院 附属 卫 生 学 校 , 宁 鞍 山 14 0 ; . 宁科 技 大 学 化 工 学 院 , 1鞍 辽 10 1 2 辽
辽 宁 鞍 山 145 ) 1 0 1
摘 要 : N, 以 N一二 甲基 十二 烷 基 叔 胺 和 1 4 , 一二 溴丁 烷 为 原 料 合 成 了 以 丁 基 为 连 接 基 团的 具 有 对 称 结
复 配体 系可 以产 生降 低 表 面 张 力的 协 同 增 效作 用 。合 成 的 季 铵 盐 型 双 子 表 面 活 性 剂 水 溶 液 的 临界 胶 柬
浓 度 ( me 、 应 的表 面张 力 ( 。 均低 于普 通 表 面活 性 剂 十 六 烷 基 三 甲基 溴 化 铵 ( TAB) c )相 ) C 。与 普 通 表 面 活性 剂 C1TAB相 比 , 于 表 面 活 性 剂 抑 菌 、 菌效 果 更 为 优 异 , 8种 农 业 致 病 菌有 抑 制作 用 , 中 6 双 抗 对 其 对 番 茄 叶霉 菌抑 制 效 果 最 佳 。
关 键 词 : 子 季 铵 盐 ; 面 张 力 ; 蚀 ; 茵 双 表 缓 抑
中 图分 类 号 : TQ4 3 2
文献标识码 : A
文 章 编 号 : 6 49 4 ( 0 1 0 _ 1 6 0 1 7 — 9 4 2 1 ) 10 7 — 4
季铵盐表面活性剂的研究
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目前报道的双长链季铵盐的生物降解性都不太好,给污水处理带来困 难,给环境造成一定压力;而且产品价格比较昂贵。考虑到该类物质的
这些不足之处,对其进行改进得到了下面一种新的制备方法:
将长链叔胺∶碳酸二甲酯= 1∶5~10的摩尔比和相转移剂为反 应物料重量的5~10%,加入带有搅拌器、温度计的反应釜中,于温 度90-160℃反应3~10h,反应完成后,冷却至25~60℃ 时,在搅拌下加入重结晶剂10-50重量份;再将上述带有重结晶剂 的混合物放入结晶池,冷却至室温,所生成的产物从反应体系中沉淀, 经过滤、洗涤、干燥得到长链季铵盐,长链季铵盐活性物含量大于98 %;结晶母液直接回收,用于反应原料或用作重结晶剂。它具有工艺路 线短,成本低,能耗小,且无三废排除的优点。
国内对双子表面活性剂的研究 是从90年代开始的,直到2001年 以后才有相关的合成报道。已报 道合成的双子表面活性剂主要有: 双季铵盐阳离子表面活性剂、含 脂基双季铵盐阳离子表面活性剂、 磺酸系双子表面活性剂等。 另外,关于三聚体、四聚体等 低聚表面活性剂也有研究,不过 随着聚集体数增大,合成更加困 难,因而研究的很少。
季铵盐表面活性剂的研究
主要内容
1 2 3
研究意义
研究现状 改进方法
研究意义
近年来,季铵盐类阳离子表面活性剂的品种开发和产品应用 都得到了较快发展。随着阳离子表面活性剂在工业各领域内日 益广泛的应用,对其性能也提出了更多、更高、更为具体的要 求,促使对表面活性剂的合成进行更为深入的研究。 双季铵盐类表面活性剂是一类新型的表面活性剂,与单季铵 盐阳离子表面活性剂具有相近的性能及相同的应用范围。由于 双季铵盐表面活性剂中含有两个锡氮原子,在金属、塑料、织 物、矿石上具有更强的成键能力和吸附作用,与非离子及两性 表面活性剂的复配性能也得到进一步的改善,而且水溶性也明 显加强,所以,双季铵盐类阳离子表面活性剂在沥青乳化、矿 石浮选、纤维织物整理、金属加工等行业已得到广泛的应 用。
双子表面活性剂性质、合成及应用介绍
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双子表面活性剂性质、合成及应用介绍一、双子表面活性剂简介通过化学键将两个或两个以上的同一或几乎同一的表面活性剂单体,在亲水头基或靠近亲水头基附近用联接基团将这两亲成份联接在一起,形成的一种表面活性剂称为双子表面活性剂。
双子表面活性剂的研究最早始于20世纪70年代。
1971年Bunton等人合成了一族新型两亲分子,其分子结构顺序为:长的碳氢链、离子头基、联结基团、第二个离子头基、第二个碳氢链,并且把它作为相转移催化剂使用,结果发现它比普通的阳离子表面活性剂具有更高的催化效率。
1988年后,日本Oskaa大学的专家们合成并研究了柔性联结基的若干双烷烃链表面活性剂。
然而真正系统开展这类新型表面活性剂研究工作则是从1991年开始。
该年Emery大学的Menger教授和Lihua等人合成并研究了刚性联结基团的双烷烃链表面活性剂,并给这种类型表面活性剂起名为Gemini surfactants Gemini 在天文学上的意思为双子星座,以此形象地表达这类表面活性剂的分子结构特点。
我国学者赵国玺也因此将其译为“双子表面活性剂”。
双子表面活性剂是一类带有两个疏水链、两个亲水链和一个联接基团的化合物,类似于两个普通表面活性剂通过一个桥梁连接在一起,但值得注意的是,联接基团应在极性头基或靠近极性头基处相连接。
如下图:从分子结构看,双子表面活性剂与两个表面活性剂分子的聚集相似,故有时又称为二聚表面活性剂或孪链表面活性剂。
双子表面活性剂的结构如下图所示在双子表面活性剂的分子结构中,两个亲水基通过联结基团靠化学键联接,由此使两个表面活性剂单体相当紧密地结合,这种结构一方面增强了碳氢链的疏水作用,另一方面使亲水基间的排斥作用因化学键限制而大大削弱。
因此,联结基团的介入及其化学结构、联接位置的变化,使Gemini表面活性剂结构具有多样化,从而具有更优良的物理化学性质及界面活性该类表面活性剂有阴离子型、非离子型、阳离子型、两性离子型及阴 - 非离子型、阳- 非离子型等。
季铵盐gemini表面活性剂的制备及其性能研究
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季铵盐gemini表面活性剂的制备及其性能研究季铵盐gemini表面活性剂的制备及其性能研究随着科学技术的不断发展,人们对表面活性剂的研究也越来越深入。
表面活性剂是一类具有较强表面活性的有机化合物,可以降低液体的表面张力,改变物质在胶体体系中的分散状态。
近年来,季铵盐gemini表面活性剂在表面活性剂领域受到了广泛关注,并具有广阔的应用前景。
本文将介绍季铵盐gemini表面活性剂的制备方法及其性能的研究成果。
一、季铵盐gemini表面活性剂的制备方法1. 常规合成方法常规合成方法是通过季铵盐表面活性剂与加入适量的交联剂在反应体系中反应生成季铵盐gemini表面活性剂。
这种方法操作简单,产品纯度高,但合成周期较长。
2. 模板法合成模板法合成是在合成反应中加入模板分子,利用模板分子的作用促使季铵盐表面活性剂在反应体系中形成gemini结构。
这种方法合成的gemini表面活性剂具有较高的稳定性和活性,但操作技术要求较高。
3. 离子液体法合成离子液体法合成是在特殊的离子液体体系中进行季铵盐的合成,通过调控反应条件实现gemini结构的形成。
这种方法合成的gemini表面活性剂具有良好的表面活性和生物可降解性能。
二、季铵盐gemini表面活性剂的性能研究1. 表面张力性能研究表面张力是表征液体分子间相互作用力的一种物理量,是表面活性剂性能的重要指标之一。
研究显示,季铵盐gemini表面活性剂具有较低的临界胶束浓度和临界胶束浓度浓度,在低浓度下就可降低液体的表面张力,使其更易于扩展形成胶体体系。
2. 胶束结构研究季铵盐gemini表面活性剂能够形成更稳定的胶束结构,这是由于其分子间相对结构的存在。
相关研究表明,季铵盐gemini表面活性剂的胶束结构不仅具有较高的热稳定性,还具有自组装能力,可以通过调控反应条件实现不同形态的胶束结构。
3. 生物降解性能研究季铵盐gemini表面活性剂的生物降解性能是其在环境友好性方面的优势之一。
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WANG Jun, LUAN L i hu,i YANG Xu zhao, L I Gang sen
(H enan Provincial K ey Laboratory of Surface & Interface S cience, Zhengzhou University of L igh t Indus try, Zhengzhou 450002, H enan, China)
F ig. 1 E ffect o f temperature on the y ie ld of interm ed iate
随反应温度升高, 中间体收率增加。主要由于 温度升高, 活化分子增多, 反应速率加快。温度升至 70 后, 反应速率增加不明显, 反应体系中氧化和 挥发更加严重, 因此, 反应温度选定为 60 。
市科密欧化学试剂有限公司 ); 1, 6 二溴己烷、溴代 癸烷、溴代十二烷 #均为 AR, 阿拉丁试剂 ( 上海 ) 有
* 收稿日期: 2008- 08- 18; 定用日期: 2008- 10- 30 基金项目: 河南省重点科技攻关项目 ( 082102270006 ) ; 郑州市科技攻关项目 ( 074SCCG 23109 - 6) 作者简介: 王 军 ( 1961- ) , 男, 教授, 主要从事表面活性剂的合成与应用研究, E - m ai:l w angjun8828@ s ina. com。
Ab stract: Two types o f cat ionic gem in i surfactants ( m - 6 - m, m is 10, 12) w ere synthesized w ith m orpholine and alky l brom ide. T he chem ical structure of the purified products w ere conf irm ed using IR and 1HNMR. Surface tensions( CMC ) of 12- 6- 12 and 10- 6- 10 w ere m easured at 28 and are respectively 26 45 mN /m and 25 55 mN /m; the critica lm icelle concentrations( CM C) are 1 0 mm ol / L and 3 1 mm ol /L; pC20 are 3 48 and 3 03; excess adsorpt ion am ounts( max ) are 2 72 10- 6 m ol / m 2 and 2 80 10- 6 m ol /m2; and the saturation adsorption areas per mo lecule ( Am in ) are 0 611 nm 2 and 0 593 nm2. The resu lt show s that the surface tension of the gem in i surfactants are sim ilar as their co rrespond ing ! m onom er∀, bu t their CMC are only one tenth of the ir ! m onom er∀. Key w ord s: cat ionic; gem in i surfactan ts; surface tension; surfactants Foundation item s: Supported by H enan province key scient ific and technolog ical pro ject ( 082102270006) and the Zheng zhou city sc ience and techno logy pro ject( 074SCCG23109- 6)
第 1期
王 军, 等: 季铵盐双子表面活性剂的合成和表面活性
& 15&
限公司 ∃; 乙醇、丙酮 ( AR, 加入无水 N a2SO4 后过滤, 蒸馏精制 )。
仪器: GS- 0 5型高压釜 (威海化工器械有限公 司 ) ; T ensor27型 FT IR 红外光谱仪 ( 德国 Bruker公 司 ) ; Avance300型核磁共振仪 ( 德国 B ruker公司 )。 1 2 合成步骤 1 2 1 季铵盐双子表面活性剂的合成 1 2 1 1 中间体
目前文献报道的大多是以季氮离子为离子头基 的季铵盐双子表面活性剂 [ 4~ 6] , 而以含氮杂环为离
子头基的双子表面活性剂的合成和性能鲜见报道。 作者以吗啉和溴代烷为原料合成了以吗啉为离子
头基的季铵盐双子表面活性剂, 考察了其表面活性。
1 实验部分
1 1 试剂与仪器 试剂: 吗啉、氢氧化钠、溴乙烷 ( 均为 AR, 天津
以上数据说明此产品为目标产品。 2 3 表面活性
在 28 时, 采用滴体积法测定了合成物不同浓 度下的表面张力 ( 纯水表面张力 为 71 47 mN /m ), 结果见图 3、4。
图 2 溶剂对溴代烷转化率和季铵盐选择性 的影响 F ig. 2 E ffect o f so lvent on the conversion o f a lky l brom ide and
子表面活性剂与相同离子头基及烷基链的单季铵盐表面活性剂相比, CM C低一个数量级,
相差不大。
CM C
关键词: 季铵盐; 双子表面活性剂; 表面张力; 表面活性剂
中图分类号: TQ 423 12 文献标识码: A 文章编号:ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1003- 5214( 2009) 01- 0014- 04
Synthesis and Surface A ctivity of Cationic G em ini Surfactants
摘要: 以吗啉和溴代烷为原料, 合成了两种季铵盐双子表面活性剂 ( m - 6- m, m = 10, 12), 并用 IR 和 1HNM R 表征
了其结构。测得 28 时, 12- 6- 12和 10- 6- 10的表面张力 ( CMC )分别为 26 45 mN /m 和 25 55 mN /m; 临界胶
& 16&
精 细 化 工 F INE CH EM ICAL S
第 26卷
动态诱导效应, 增强氮原子的亲核性, 有利于反应的 进行 [ 7] , 而且丙酮对单季铵化和双季铵化产品都有较 好的选择性 [ 8] , 降低了提纯的难度。
为甲基、亚 甲基的 伸缩振 动吸 收峰; 1 450 ~ 1 500 cm - 1为 甲基、亚甲 基 的变 形振 动吸 收峰; 1 100 ~ 1 140 cm- 1为醚键伸缩振动吸收峰。
第 26卷第 1期 2 0 0 9年 1月
精 细化工
FINE CH EM ICAL S
V o.l 26, N o. 1 Jan. 2 0 0 9
表 面活性剂
季铵盐双子表面活性剂的合成和表面活性*
王 军, 栾立辉, 杨许召, 李刚森
(郑州轻工业学院 河南省表界面科学 重点实验室, 河南 郑州 450002)
the se lectiv ity to cation ic surfactan t
2 1 2 2 反应温度对反应的影响 以丙酮为溶剂, 投料比为 n (中间体 ) %n ( 溴代十
二烷 ) = 1%2 2, 考察了不同温度对反应的影响, 结果 见表 1。
表 1 反应温度对溴代烷转化率和季铵盐选择 性的影响 T able 1 E ffect o f tem pe ra ture on the conversion of a lky l
1 2 1 2 双季铵盐 在高压 釜中 加入 12 8 g ( 0 05 m o l) 中间 体、
24 3 g( 0 11 m o l)溴代癸烷 (或 27 4 g溴代十二烷 ) 和 150 mL 丙酮, 在 120 反应 48 h。冷却至室温过 滤, 得粗产品, 用去离子水重结晶 5次, 65 真空干 燥 48 h, 得白色固体粉末。反应式为:
双子表面活性剂是通过化学键将两个传统的单 头基单烷烃链表面活性剂在离子头基处用联接基团 联接起来的新一代表面活性剂 [ 1] , 从根本上克服了 传统的单离子型表面活性剂由于离子头基间的电荷 斥力或水化引起的分离倾向, 促进了其在界面或分 子聚集体中的紧密排列, 表现出优异的性能, 是胶体 与界面化学领域的研究热点 [ 2, 3] 。
n = 9时, 产物标记为 M - 10: 干燥后得固体 22 1 g, 收率 94 1% ; n = 11时, 产物标记为 M - 12: 干燥后 得固体 23 4 g, 收率 91 9% 。
2 结果与讨论
2 1 反应条件的影响 2 1 1 中间体的合成
以乙醇为溶剂, 投料比为 n ( 吗啉 ) %n ( 二溴己 烷 ) = 4 3%1, 反应时间分别为 3、4、5、6 h进行考察, 得到中间体收率与反应温度的关系, 结果见图 1。
n = 9 时, 产物 标记为 10 - 6 - 10: 干燥 后得 固体 22 3 g, 收率 63 9% ; n= 11时, 产物标记为 12- 612: 干燥后得固体 27 1 g 收率 71 8% 。 1 2 2 单季铵盐表面活性剂的合成