咪唑啉型磷酸盐两性表面活性剂的合成_李树安
咪唑啉型磷酸盐两性表面活性剂的合成_李树安
1 引 言 咪唑啉型两性表面活性剂, 具有良好的去污、 起泡和乳化能力, 耐硬水性好, 对酸碱金属离子不 敏感, 还具有优异的抗静电 , 防腐杀菌等性能, 在 日用化学品领域内得到了广泛的应用。咪唑啉型 羧酸盐 和磺酸盐 已有详细研究并已工业化生 产。而咪唑啉型磷酸盐表面活性剂国内研究报道 较少。咪唑啉型磷酸盐两性表面活性剂洗涤调理 性能优异 , 毒性极低, 对皮肤和眼睛无刺激性, 具 有良好的生物降阶性能 , 在配制香波中用量最大 , 特别适合于复配儿童香波。 为此 , 作者采用易得的 长链脂肪酸、 羟乙基乙二胺、 环氧氯丙 烷等为原 料 , 首先合成长链烷基咪唑啉及 2 羟基 3 氯丙 磷酸酯钠 , 进而合成四种不同烷基的咪唑啉型磷 酸酯钠盐两性表面活性剂, 并测定它们的泡沫高 度及表面张力。它们的合成路线 为 :
氯化钠。因此 , 测定反应溶液中的游离氯的含量 , 可以判断反应进行的方式。结果如表 2 。
吸收波长 ( 95% 乙醇为溶 剂) 是 238 nm , 而单 纯 的烷 基咪唑啉最大吸收波 长为 230 nm ( 95% 乙 醇为溶剂) 。说明在没有加碱条件下 , 咪唑啉环是 存在的。但滴加氢氧化钠溶液, 反应 3 h 后, 用紫 外 吸 收 光 谱 仪 检 测 , 产 物 中 没 有 230 nm 或 238 nm 的吸收峰, 表明烷基咪唑啉环 , 在碱性条 件下, 随着反应时间的延长 , 咪唑啉环开环反应生 成线性酰胺化合物 。
当烷基咪唑啉和 2 羟基 3 氯丙磷酸酯钠 投料为 1∶ 2 或更高的摩尔比时 , 咪唑啉环水解生 成的酰胺结构中由于有仲酰胺和叔酰胺存在, 可 以进一步反应, 最终生成季胺盐化合物。 用酸性橙 Ⅱ HCCl3 可以鉴定季铵盐存在 。 酸性橙Ⅱ染料 与两性及阳离子表面活性剂生成 1∶ 1 型有色络 合物, 在 pH= 1 ～2 时 , 两者皆可被 HCCl3 萃取到 有机相中呈橙黄色 ; 当 pH= 3 ～5 时 , 只有阳离子 被萃取到 HCCl3 中呈橙黄色。在 pH= 6. 5 时, 用 0. 5% 酸性橙Ⅱ 2 m L , 30% 的 1 ∶ 2 型 十一烷基 咪唑啉型磷酸酯钠盐 1 m L , 加入 40 mL 去离子 水中 , 振 荡, 然后加入 30 m L HCCl 3, 振荡 , 萃取 15 min , 有机层呈橙黄色 , 证明有季铵盐存在; 而 用 1∶ 1 型活性剂做试验, 结果为负反应。
咪唑啉型两性表面活性剂新工艺的研究
现代经济信息352咪唑啉型两性表面活性剂新工艺的研究吴永良 天津现代职业技术学院摘要：用月桂酸与羟乙基乙二胺合成咪唑啉两性表面活性剂得到的产品外观为不透明有混浊现象，该问题一直没能解决。
由资料得之，制备咪唑啉两性表面活性剂有多种合成路线。
国内主要有椰子油与羟乙基乙二胺反应，得到咪唑啉外观为琥珀色透明液体。
还有脂肪酸与羟乙基乙二胺反应，得到咪唑啉外观为浅黄色不透明液体。
关于椰子油脂肪酸甲酯与羟乙基乙二胺反应得到的咪唑啉还未见报道，于是用该合成路线进行探索试验，获得成功。
产品理化指标达到日本同类产品水平。
关键词：咪唑啉型；两性表面活性剂工艺；研究中图分类号：O69.9 文献识别码：A 文章编号：1001-828X(2016)030-000352-01引言在两性表面活性剂中，咪唑啉型由于突出的性能而占有相当重要的地位，1990年美国统计，它所生产的两性表面活性剂中，咪唑啉衍生物占总量的64%。
该产品具有优异的起泡力及泡沫安定性，与阳、阴及非离子表面活性剂之相溶性良好，对硬水安定，毒性低，对微生物容易分解。
该产品为高级表面活性剂原料，具有优异的使用性能，主要供配制各种高档化妆品，工业民用清洗剂、高级织物柔软剂、抗静电剂、消毒杂菌剂等。
咪唑啉两性表面活性剂对眼睛刺激性最低，作为洗发剂的基础原料所使用，可用于婴儿香泼及透明香皂。
总之，椰子油脂肪酸甲酯和脂肪酸都能与羟乙基乙二胺反应，但是，用椰子油脂肪酸甲酯反应，脱甲醇温度与脱水温度可降低30-50℃，从产品质量及节能上讲，都是比较合理的，该合成路线是成功的，适合工业化生产。
一、实验部分１．合成工艺路线的选择目前国内主要采用的合成路线有：A. 椰子油与羟乙基乙二胺反应B.脂肪酸与羟乙基乙二胺反应以上合成方法得到的产品外观都存在问题，方法A 为琥珀色透明液体。
方法B 为淡黄色不透明粘稠液体。
而我们采用以椰子油脂肪酸甲酯与羟乙基乙二胺反应所得到的咪唑啉两性表面活性剂产品外观为淡黄色透明液体。
一种咪唑啉型表面活性剂的制备及性能研究
一种咪唑啉型表面活性剂的制备及性能研究摘要：咪唑啉型表面活性剂是与氨基酸型表面活性剂并列使用且广泛的两性表面活性剂。
它广泛应用于医药、纺织、化工、日用化学品等领域。
是性能优良的抗静电剂、柔软剂、调理剂、发泡剂、乳化剂、杀菌剂、金属缓蚀剂。
关键词：咪唑啉型表面活性剂是近3 0年来发展较为迅速的一类新型表面活性剂。
由于特殊的结构,使其衍生物对某些物体有优良的润湿性、渗透性、柔软性和抗静电性。
近年来,在纺织品的后处理中被广泛用作匀染剂和柔软剂。
由咪唑啉衍生物开发的柔软剂对织物有较好的再润湿性和杭静电性,并赋予织物较好的质感。
特别是在阳离子柔软剂配方中加入咪唑啉衍生物可减少阳离子在织物纤维间堵塞,增加织物的渗透性。
两性咪唑啉表面活性剂与阴离子、非离子表面活性剂具有优良的配伍性。
一、实验1.主体组分的制备。
柔软剂主体组分M A是一种间接连接型咪唑啉阳离子表面活性剂.该物质是通过对1一氨乙基一2-十一烷基咪唑啉进行经甲基化后再与尿素缩合而成的改性产物。
该产物外观呈浅黄色固体,为弱阳离子并兼有非离子性特性。
对棉及涤棉的接触角较小,故润湿性能优良,其c M c为1.9 8x 1 0-1g/L,改性后的咪唑啉表面活性剂具有较高的表面活性。
2.乳化剂的选择。
改性后的咪唑啉衍生物是一种间接连接型阳离子的油溶性表面活性剂。
为使用方便,需选择适合的乳化剂,通过复配使乳化后的产品具有良好的低温分散性、较好的稳定性以及低泡沫性,并具有非离子特性。
根据柔软剂的应用特性和被乳化物的结构特征,主乳化剂应选择与被乳化物结构相近的非离子型复合表面活性剂;辅助乳化剂选择能增强复配体系的分散性、乳化性、渗透性的非离子表面活性剂。
3.乳化。
先用适量的水将乳化剂和MA单体分别加热溶化后混合,用搅拌器不断搅拌,加足计算量的水,保持搅拌l h后出料。
4.应用。
应用实验中选取棉、涤棉和亚麻三种织物。
为了便于考察M A柔软剂,选择2#柔软剂与脂肪酞胺型的H R Q和烷基咪唑啉阳离子型的l s两种商品柔软剂进行对比试验。
二羟乙基咪唑啉阳离子表面活性剂的合成
二羟乙基咪唑啉阳离子表面活性剂的合成
史真;杨卫国
【期刊名称】《化学世界》
【年(卷),期】1994(35)1
【摘要】本文以月桂酸和Ｎ－（２－羟乙基）乙二胺为原料，经酰胺化、环化和季铵化，合成了一种二羟乙基咪唑啉阳离子表面活性剂，测试了其表面张力和泡沫性能，并对合成路线和方法做了讨论。
【总页数】6页(P14-19)
【关键词】表面活性剂;二羟乙基;咪唑啉
【作者】史真;杨卫国
【作者单位】西北大学化学系
【正文语种】中文
【中图分类】TQ423.12
【相关文献】
1.超增感剂5,6-二氯-1,3-二乙基-2-(2-苯胺叉乙叉基)苯并咪唑啉的合成研究 [J], 陈飞跃
2.催化合成咪唑啉型阳离子表面活性剂 [J], 李树安;陈尚开
3.咪唑啉还原开环合成双阳离子表面活性剂DC-12 [J], 张远方
4.二溴化1,1'-(1,2-亚乙基 )-3,3'-二甲基咪唑啉离子液体的合成及其晶体结构表征[J], 张莹;金花淑;邓丽;王海静;仲崇民
5.阳离子咪唑啉表面活性剂的合成 [J], 钟振声;杨兆禧;匡科
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
一种咪唑啉缓蚀剂的合成
一种咪唑啉的合成制备摘要:对于复杂井的酸化作业，许多缓蚀剂表现出较差的抗高温能力，缓蚀性能不好。
如果通过增加缓蚀剂用量来增强缓蚀剂对井下管柱的保护作用，不仅会增加酸化作业成本，而且还会对酸化效果产生不利影响。
同时，一些缓蚀剂与地层离子不相容，常常引起对地层的伤害问题。
因此，亟需开发出与地层离子相容性好、能抗高温、缓蚀性能好的缓蚀剂。
文中以油酸、二乙烯三胺为主要原料，通过缩合脱水反应合成了一种油酸咪唑啉。
将该油酸咪唑啉与甲醛、表面活性剂LSN、OP - 10和有机溶剂T进行复配，制备出了一种抗高温的酸化用缓蚀剂，并对缓蚀剂的酸溶性、与地层离子的相容性、缓蚀性能等进行了评价。
评价结果表明:该缓蚀剂的酸溶性较好，与地层离子有很好的相容性，能抗高温，在盐酸和土酸中均表现出了优良的缓蚀性能。
关键词:咪唑啉；合成；酸化；缓蚀剂一、前言油气井开采过程中，压裂酸化技术是一项十分有效的增产措施，其原理是将一定量的酸液注入地层中，使井底地层的堵塞物质和地层岩石溶解，从而扩大油流通道，降低油流阻力，以达到增产的目的。
但在酸化施工中，酸的注人可能造成油气井管材和井下金属设备的腐蚀，还可能导致井下管材突发性破裂事故，造成严重经济损失，为了防止酸液对油管、套管等设备的腐蚀，在酸液中添加缓蚀剂是必不可少的防腐措施。
目前国内外在开发和研究酸化缓蚀剂方面已作了大量工作，开发出一系列酸化缓蚀剂新品种。
合成一种新型酸化缓蚀剂，研究了其在常用的盐酸、土酸酸化液中的缓蚀性能。
在油气田开发过程中，油气中常伴生一定量的酸性气体H2S和CO 。
干燥的H2S和CO 对金属材料无腐蚀破坏作用，但溶于水后对钢材具有极强的腐蚀作用。
随着油气田的开发进入中后期阶段，油气田中含水量增加，H2S、CO 和水结合构成腐蚀介质，从而造成油套管钢发生严重的腐蚀。
在高含H2S、CO 油气田的腐蚀防护中，使用缓蚀剂是国内外腐蚀防护的一种重要手段。
通过在腐蚀环境中加入少量缓蚀剂，使其和金属表面发生物理化学作用，从而显著改变金属表面的特性以达到减缓腐蚀的目的。
!8.7(13)-1咪唑啉季铵盐缓蚀剂的制备及其性能研究
2.1 红外分析 所得产物的红外谱图见图 2。
图 3 缓蚀剂用量对缓蚀率的影响
浓度由低到高时，在较低使用浓度时腐蚀速率明显下 降，缓蚀效率增加很快；当达到一定的浓度后，腐蚀速 率下降缓慢，缓蚀效率也几乎不再增加。当咪唑啉季铵 盐的加入量达到 0.2％时，缓蚀效率为 56.5％，曲线出 现转折；继续增大缓蚀剂的用量，缓蚀效率增加不明显。 可能是因为当咪唑啉季铵盐超过一定的用量后，其吸附 覆盖度并不能进一步提高的原因。
flow on the corrosion inhibition of carbon steel by fatty amines in association with phosphonocarboxylic acid salts[J],Corrosion Science, Volume 47, Issue 3, March 2005, Pages 593-604 [12] Solmaz R, Karda G, Yazc, et.al. The Rhodanine inhibition effect on the corrosion of a mild steel in acid along the exposure time[J]. Protection of Metals. 2007;43(5):476-82. [13] 赵曦, 魏刚. 有机膦系预膜剂在碳钢表面的成膜机理[J]. 中国腐蚀
图 2 合成样品红外谱图
图 2 表明：振动频率分别在 1640 cm-1、1540-1、550cm-1 和 1600-1610 cm-1 处有明显的振动吸收峰出现，表明测 试样品中分别存在C=O、N-H和咪唑啉环。其中，C=O、 N-H 键为合成原料中的成分或实验过程中产生的副产 物，而咪唑啉环则为目标产物的标志性成分[3]，说明通 过本实验成功地制备了目标产物。
咪唑啉两性表面活性剂的合成及抗静电性
郑 帼 1，2，3，焦晓芳 1，2，孙 玉 1，2
（1. 天津工业大学 环境与化学工程学院，天津 300387；2. 天津市纺织纤维界面处理技术工程中心，天津 300270； 3. 天津工业大学 纺织助剂有限公司，天津 300270）
摘 要：为了研究月桂酸咪唑啉两性表面活性剂的水溶性及抗静电性，以月桂酸咪唑啉中间体、氯乙酸钠为原料经
第 37 卷 第 1 期 圆园18 年 2 月
天津工业大学学报 允韵哉砸晕粤蕴 韵云 栽陨粤晕允陨晕 孕韵蕴再栽耘悦匀晕陨悦 哉晕陨灾耘砸杂陨栽再
DOI：10.3969/j.issn.1671-024x.2018.01.008
Vol.37 No.1 February 2018
咪唑啉两性表面活性剂的合成及抗静电性
季铵化反应合成了月桂酸咪唑啉两性表面活性剂，通过考察物料配比等因素对其水溶性的影响，得到了最
佳的季铵化反应条件，并探讨了季铵化反应条件对其抗静电性的影响. 结果表明：最佳的季铵化反应条件为
物料配比 1 颐 2、反应温度 80~90 益、反应时间 4 h、pH = 7.5~8.5、氯乙酸钠的加料方式为滴加、固含量质量分
数 40%；在最佳的季铵化反应条件下，月桂酸咪唑啉两性表面活性剂的抗静电性最好，比电阻值可达到
7.45 M赘·cm.
关键词：月桂酸咪唑啉中间体；氯乙酸钠；咪唑啉两性表面活性剂；抗静电性
中图分类号：TQ423.3；TQ423.96
文献标志码：A
文章编号：员远苑员原园圆源载（圆园18）园1原园园43原园5
property
咪唑啉两性表面活性剂具有低毒、无刺激性，柔 软、抗静电性，与阴、阳、非离子表面活性剂的配伍性， 生 物 降 解 性 ，润 湿 、发 泡 性 及 乳 化 、分 散 性 等 优 良 性 能，广泛地应用于清洗剂、化妆品、纺织工业、抗静电 剂及金属加工等方面. 近年来，由于国内外对咪唑啉 两性表面活性剂的需求日益增长，其应用前景是相当 广阔的，因此对它的研究将具有重要的意义 . [1-4] 而目 前国内外学者对于咪唑啉两性表面活性剂在缓蚀性
咪唑啉磺酸盐两性表面活性剂的合成
咪唑啉磺酸盐两性表面活性剂的合成
李树安;张铸勇
【期刊名称】《精细化工》
【年(卷),期】1990(7)4
【摘要】作者合成了四种烷基咪唑啉。
研究了pH、温度对由亚硫酸氢钠和环氧氯丙烷合成2-羟基-3-氯丙磺酸钠反应的影响;制备了1:1型和1:2型烷基眯唑啉磺酸盐两性表面活性剂,并测定了它们水溶液的表面张力和泡沫高度。
【总页数】5页(P75-79)
【关键词】咪唑啉磺酸盐;两性;表面活性剂
【作者】李树安;张铸勇
【作者单位】华东化工学院精细化工系上海ZIP 200237
【正文语种】中文
【中图分类】TQ423.34
【相关文献】
1.咪唑啉两性表面活性剂的合成及抗静电性 [J], 郑帼;焦晓芳;孙玉
2.咪唑啉两性乙酸钠表面活性剂的合成研究进展 [J], 关会垒
3.咪唑啉型两性表面活性剂的研究：Ⅲ. 月桂酸咪唑啉在羊毛染色中的作用 [J], 徐海涛;张壮余
4.咪唑啉两性Gemini表面活性剂的合成及性能研究 [J], 王杰;闫小伟;周占胜;卢圣校;周志斌;刘红
5.新型两性表面活性剂—咪唑啉磺酸盐的合成与应用 [J], 殷士骏;仲悠强;张晓生
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
咪唑啉表面活性剂的合成及用于制备ZnSe纳米材料
咪唑啉表面活性剂的合成及用于制备ZnSe纳米材料周晓东;石华强;傅洵;赵晓非;胡正水【期刊名称】《稀有金属材料与工程》【年(卷),期】2007(36)A02【摘要】合成了两种咪唑啉型双子表面活性剂二(2-十一(十七)烷基-1-甲酰胺乙基咪唑啉)己二胺季铵盐(SUAEIHDI、SHAEIHDI),并进行了红外表征:然后以Zn(Ac)_2·2H_2O为锌源,硒粉为硒源,水合肼为还原剂,SUAEIHDI为表面修饰剂,采用水热法于150℃反应24 h,制得球形ZnSe纳米材料,用TEM、SEM、IR、UV-vis和XRD等手段对ZnSe纳米材料进行了表征,并对球形ZnSe的形成机理进行了初步探讨。
结果表明:该咪唑啉型双子表面活性剂对于纳米材料具有良好的形貌控制作用和表面修饰作用。
【总页数】4页(P102-105)【关键词】咪唑啉型双子表面活性剂;球形ZnSe纳米材料;形成机理【作者】周晓东;石华强;傅洵;赵晓非;胡正水【作者单位】青岛科技大学【正文语种】中文【中图分类】TG147【相关文献】1.咪唑啉两性表面活性剂的合成及抗静电性 [J], 郑帼;焦晓芳;孙玉2.一种驱油用烷基苯磺酸钠表面活性剂的制备方法·纳米洗衣粉及制备方法·环氧树脂水乳状液的酸催化聚合及其应用·聚氨酯网状泡沫塑料及其制备方法·钠、铵离子树脂再生剂·剥离型硅橡胶/粘土纳米复合材料及其制备方法·水田用农药组合物及其制造方法和播撒方法·一种保健型漱口液及其制法·爽身浴液及其制备方法·高效聚合物型原油乳液破乳剂及其合成方法·一种无甲醛耐久保型整理纤维素织物的组合物及其使用方法·纳米级金红石型二氧化钛的制备方法·制备碳酸二乙酯的方法·醇醚混合有机燃料的生产方法·一种纳米复合尼龙塑料织布梭及其制造方法 [J],3.用可聚合的咪唑型表面活性剂制备聚苯乙烯/粘土纳米复合材料 [J], 陶瑞丽;潘春跃;高金环;隆清德4.咪唑啉两性乙酸钠表面活性剂的合成研究进展 [J], 关会垒5.咪唑啉型Gemini表面活性剂合成与应用进展 [J], 王汐璆;庄文昌;罗新泽;马亚蕾因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
由于咪唑啉环在碱性水溶液中是不稳定的 , 环很快被打开, 生成酰胺衍生物 , 所以上述的烷基 咪唑啉型磷酸酯钠两性表面活性剂的结构式不是 环状的 , 但习惯上都用环状结构式表示。 2 实验部分 2. 1 试 剂 羟乙基乙二胺, 含量≥ 98. 0% , 进口; 环氧氯 丙烷 , AR , 上海试剂一厂 ; 磷酸二氢钠 , CP , 上海 试剂总厂; 月桂酸, CP , 广东台山化工厂; 肉豆寇 酸 , CP , 上海化学试剂厂 ; 棕榈酸, CP , 上海化学试 剂厂; 硬脂酸 , CP, 上海清明化工厂。 2. 2 实验操作 2. 2. 1 烷基咪唑啉的合成 在 500 m L 四口烧瓶上装上电动搅拌器, 温 度计, 分水器 , 上接球形冷凝管并连接到抽真空系 统上。把 0. 10 mo l 月桂酸和 0. 12 mol 羟乙基乙 二胺加入到烧瓶内通 N 2 保护并通冷却水 , 搅拌 加热, 30 m in 后 , 当在常压下温度上升到 120 ℃ 时 , 抽真空并关小氮气阀门, 直到余压为 21 kPa , 此时温度为 195 ℃, 在此条件下反应 5 h 后 , 停 止反应 , 分水器收集到水及过量的羟乙基乙二胺 ,
1996 年 9 月
精 细 石 油 化 工 第 5 期 SPECIA L IT Y CHEM ICA L S
咪唑啉型磷酸盐两性表面活性剂的合成
李树安 黄 超
( 淮海工学院食品化工系 , 江苏连云港 , 222005)
以长链脂 肪酸、 羟乙 基乙二胺、 环 氧氯丙烷、 磷酸二氢钠等为原 料 , 合成了四 种不同烷基的咪唑 啉型磷酸 酯钠盐两性表面活性剂 , 并测定了这些活性剂水溶液的泡沫高度及表面张力。 关键词 : 咪唑啉型磷酸盐 表面活性剂 合成
O
[ 7]
测定值 / 环氧氯丙烷投入量× 100% , 采用
银量法测定 ; 反应时间 2. 0 h 。
当 pH = 4. 0 时 , 反应物溶液中的游离氯含量 很低, 但 pH 值过低条件下反应得到的产物经元 素分析结果表明是双取代的磷酸酯。
O 2 ClCH 2 C H CH 2 + N aH 2 PO4 O ClC H 2C HCH 2 OP O CH 2 C HC H 2C l OH OH OH
H+
为了抑制此副产物。让 NaH 2 PO 4 过量 , 控制 pH 值 4. 5 ～5. 0 之间。 环氧氯丙烷不溶于水 , 而与 NaH 2P O 4 的加成物则可溶于水, 因而可以通过观 察反应溶液是否有油滴存在 , 近似地判断反应进 行的程度。 实验证明反应温度越高, 反应完成时间 越短。但在酸性条件下, 温度超过 90 ℃时 , 环氧 丙烷会发生自聚反应 , 因而反应温度最好控制 在 80 ℃以下。 3. 3 咪唑啉型磷酸酯钠盐的合成 烷基咪唑啉和 2 羟基 3 氯丙磷酸酯钠水 溶液反应 2 h 后, 取样品测紫外光谱时, 发现最大
图 1 烷基咪唑啉合成过程中红外特征吸收峰的变化
粗产品中烷基咪唑啉的含量用萃取 分光光 度法 [ 4] 测定, 含量在 90% ～ 96% , 粗品重结 晶后 测定的熔点符合文献值, 元素分析同计算值比较 皆在误差范围之内 , 红外光谱图中出现咪唑啉环 特征吸收峰 1600 cm , 证明产物符合指定的结 构 , 结果见表 1 和图 2。
氯化钠。因此 , 测定反应溶液中的游离氯的含量 , 可以判断反应进行的方式。结果如表 2 。
吸收波长 ( 95% 乙醇为溶 剂) 是 238 nm , 而单 纯 的烷 基咪唑啉最大吸收波 长为 230 nm ( 95% 乙 醇为溶剂) 。说明在没有加碱条件下 , 咪唑啉环是 存在的。但滴加氢氧化钠溶液, 反应 3 h 后, 用紫 外 吸 收 光 谱 仪 检 测 , 产 物 中 没 有 230 nm 或 238 nm 的吸收峰, 表明烷基咪唑啉环 , 在碱性条 件下, 随着反应时间的延长 , 咪唑啉环开环反应生 成线性酰胺化合物 。
收稿日期 : 1995 09 29; 修改稿收到日期 : 1996 07 15。
精 细 石 油 化 工 1996 年 14
冷却, 粗产品为淡琥珀色液体, 放置过夜为灰白色 固体。粗品用甲苯 石油醚( 60～90 ℃ ) 重结晶二 次 , 得到白色固体十一烷基咪唑啉 , 测定其熔点 , 进行元素分析及红外光谱测定。用类似的方法制 备十三烷基、 十五烷基、 和十七烷基咪唑啉。 2. 2. 2 2 羟基 3 氯丙磷酸酯钠盐的合成 称取 49 g 磷酸二氢钠, 加热溶解于 100 mL 去 离 子 水 中, 冷 却 至 室 温 转 移 到 带 搅 拌 的 1000 mL 三口烧瓶中 , 把 23 mL 环氧氯丙烷 慢 慢滴 加到烧瓶 中, 反应 温度控 制在 18 ～ 30 ℃ , 1 h 之内加完, 再剧烈搅拌 2 h, 若无油状液滴 , 则反应完毕。 然后把反应物倾倒在 1000 m L 烧杯 中 , 冰水浴冷却, 便有白色结晶析出, 抽滤, 干燥得 到 2 羟基 3 氯丙磷酸酯钠 59. 0 g, 收率 96% ( 以环氧氯丙烷计 ) 。 2. 2. 3 咪唑啉型磷酸酯钠盐的合成 把 0. 26 mo l( 或 0. 52 mo l) 的 2 羟基 3 氯 丙磷酸酯钠溶解于 100 mL 去离子水中, 溶解后 加到 500 m L 三口烧瓶中 , 再加入 0. 26 mol 十一 烷基咪唑啉, 搅拌加热 , 温度升高到 50 ～ 55 ℃ , 反应 2 h, 然后分批加入 60 mL 20% 氢氧化钠水 溶液, 直到反应物的 pH 值不再变化为止 , 停止反 应 , 整个操作约需 8 h , 得到 1 ∶1 型和 1∶ 2 型粘 稠状无色透明液体 , 为十一烷基咪唑啉型磷酸酯 钠两性表面活性剂的水溶液。用同样的方法制备 十三、 十五、 十七烷基咪唑啉型磷酸酯钠两性表面 活性剂。 2. 2. 4 泡沫高度及表面张力的测定 称量一定量的烷基 咪唑啉型两性表面 活性 剂 , 溶于去离子水中配制成浓度为 0. 5% 的水溶 液 500 m L, 用 Ro ss M iles 法按国际标准 ISO 696 方法测定其泡沫高度。 称量 烷基 咪 唑啉 型磷 酸 酯钠 两性 表 面 活 性 剂 , 溶 于 去离 子 水 中 , 配 成 5 0 0 mL 浓 度 分 别 15 g / L , 20 g / L , 25 g / L , 30 g / L , 35 g / L , 40 g / L , 50 g / L 的水溶液, 用吊环法 , 按国际批准 ISO 6889 测定这些溶液的表面张力。 3 结果与讨论 3. 1 烷基咪唑啉的合成 具有工业化价值的咪唑啉合成方法是由长链 脂肪酸和多胺在加热条件下, 脱去 2 m ol 水而形 成的。月桂酸等长链脂肪酸和羟乙基乙二胺在温 度低于 100 ℃时, 先形成铵盐 , 当温度升高到 130
[ 5]
O
CH 2 CH 2 O H
O
C lC H2 C HCH 2OP ONa N CH 2 C HCH 2 O P ON a OH O ONa O
N aOH/ H2 O
CH 2 CH 2 O H
RC N HCH 2CH 2N + ( CH 2 C HCH 2 O P O N a) Cl OH ON a
- 1
3. 2 2 羟基 3 氯丙磷酸酯钠的合成 制备 2 羟基 3 氯丙磷酸酯钠的反应 , pH 值的影响很大, 在酸性条件下发生环氧环加成反 应 , 而在碱性条件下则发生氯取代反应, 同时生成
第 5 期 李树安等 . 咪唑啉 型磷酸盐两性表面活性剂的合 成 15
表 1 烷基咪唑啉的物化数据及元素分析
烷基咪唑啉 R R= C 11 H 23 R = C 13 H 27 熔 点 / ℃ 测定值 文献值 元素分析 / % 测定值 C H N 计算值 C H N 72. 03 11. 64 10. 24 71. 59 12. 02 10. 44 72. 80 12. 54 9. 67 72. 91 12. 24 9. 45 74. 43 12. 02 8. 55 74. 01 12. 42 8. 63 75. 22 12. 37 8. 04 74. 94 12. 58 7. 95 40～ 41 41～ 42 53～ 55 54～ 55 63～ 64 62～ 63 68～ 70 68～ 69 R = C 15H 31 R = C 17 H 35
～ 160 ℃时, 铵盐脱 去 1 mol 水形成 烷基酰胺 , 温度再升高到 180 ～ 200 ℃, 烷基酰胺分子内脱 去 1 m ol 水转化成烷基咪唑啉。这个合成反应中 所形成的中间体和产物可用红外光谱来检测, 铵 盐的红外光谱特征吸收峰为 2100 ～ 2220 cm - 1 , 酰胺的特征吸收峰是 1638 cm - 1( 酰胺中 C
[ 6]
图 2 十七烷基咪唑啉的红外光谱图
表 2 磷酸二氢钠水溶液 pH 值与生成物中 游离氯含量关系
pH 值 3. 0 4. 0 5. 0 5. 8 7. 1 8. 0 10. 2 游离氯含量 = C l反应温度 / ℃ 24～ 25 24～ 26 25～ 26 25～ 26 25～ 26 24～ 25 25～ 26 游离氯含量 / mol % 0 0. 01 1. 82 4. 66 30. 20 41. 70 48. 31
- 1
O
伸缩振动 ) 和 1560 cm ( N- H 弯曲振动) , 当有 烷基咪唑啉环生成时, 在酰胺的两个特征峰之间 多出一个 1600 cm - 1吸收峰。它是烷基咪唑啉环 的特征吸收峰( C N 双键的伸缩振动) 。 当酰胺 完全转移化为咪唑啉时, 酰胺的两个特征吸收峰 消失, 只有烷基咪唑啉的特征吸收峰 1600 cm - 1 。 如图 1 所示。
1 引 言 咪唑啉型两性表面活性剂, 具有良好的去污、 起泡和乳化能力, 耐硬水性好, 对酸碱金属离子不 敏感, 还具有优异的抗静电 , 防腐杀菌等性能, 在 日用化学品领域内得到了广泛的应用。咪唑啉型 羧酸盐 和磺酸盐 已有详细研究并已工业化生 产。而咪唑啉型磷酸盐表面活性剂国内研究报道 较少。咪唑啉型磷酸盐两性表面活性剂洗涤调理 性能优异 , 毒性极低, 对皮肤和眼睛无刺激性, 具 有良好的生物降阶性能 , 在配制香波中用量最大 , 特别适合于复配儿童香波。 为此 , 作者采用易得的 长链脂肪酸、 羟乙基乙二胺、 环氧氯丙 烷等为原 料 , 首先合成长链烷基咪唑啉及 2 羟基 3 氯丙 磷酸酯钠 , 进而合成四种不同烷基的咪唑啉型磷 酸酯钠盐两性表面活性剂, 并测定它们的泡沫高 度及表面张力。它们的合成路线 为 :