含酯基不对称阳离子表面活性剂的合成研究

以邻苯二甲酸二甲酯及N,N-二甲基乙醇胺为原料,甲醇钠的甲醇溶液为催化剂,经酯交换反应,合成中间体N,N-二甲基氨基乙基邻苯甲酸酯（I）,收率24.90%。I与1-溴代正辛烷进行季铵化反应,生成含酯基不对称阳离子表面活性剂（II）,收率51.61%。通过对季铵化反应单因素试验条件的考察,确定了较佳的工艺合成条件。中间体和产物的结构由~1H-NMR、IR进行表征。

含酯基双子季铵盐阳离子表面活性剂的合成及性能

分别以氯乙酸辛酯 ,氯乙酸十二醇酯、氯乙酸十四醇酯和四甲基乙二胺反应合成了相应的含酯基双子季铵盐阳离子表面活性剂化合物 (Ⅰ～Ⅲ )。滴体积法测定化合物Ⅰ～Ⅲ的表面张力和cmc。γcmc分别为2 7 3 1、 3 3 73和 3 4 0 1(mN/m) ,cmc分别为 5 0 1× 10 -3 、 3 98× 10 -3 和 3 16× 10 -3 (mol/dm3 )。

一种含酯基不对称阳离子Gemini表面活性剂的合成

报道了一种含酯基不对称Gemini表面活性剂n-C12H25(CH3)2N+CH2CH2OCO2CH2CH2N+(CH3)2C16H33-n.2Br(Ⅰ)的合成。在丙酮溶液中,N,N-二甲基乙醇胺与光气反应得到二(N,N-二甲基胺基乙基)碳酸酯(Ⅱ),收率60%(以N,N-二甲基乙醇胺计);Ⅱ在丙酮中与1-溴代正十二烷反应,经石油醚处理,再用1-溴代正十六烷季铵盐化,经乙腈重结晶后,得白色固体产物Ⅰ,质量分数为99.4%,收率为50%(以1-溴代正十二烷计)。用电导率法测定其CMC=1.93×10-4mol/L。

含多酯基不对称阳离子Gemini表面活性剂的合成及性能

报道了一种含多酯基不对称阳离子Gem in i表面活性剂(Ⅰ)的合成。在甲醇钠催化下,N,N-二甲基乙醇胺与邻苯二甲酸二甲酯酯交换制得二(N,N-二甲基氨基乙基)邻苯二甲酸酯(Ⅱ),收率92%(以邻苯二甲酸二甲酯计);氯乙酸分别与十二醇、十六醇反应合成氯乙酸十二醇酯(Ⅲ)和十六醇酯(Ⅳ),产率分别为93%(以十二醇计)、91%(以十六醇计);(Ⅱ)与(Ⅲ)反应,经石油醚洗涤除去杂质后,再与(Ⅳ)季铵盐化,经乙腈重结晶,得白色晶体(I),采用两相滴定法测定其质量分数为99.5%,收率59%(以氯乙酸十二醇酯计)。用IR1、HNMR、元素分析表征了其结构,测定了其CMC和γCMC,研究了其乳化性和泡沫性质。

含酯基和酰胺基季铵盐阳离子表面活性剂的合成

以取代苯甲酰氯、长链伯胺(n为12,14,16)、氯乙酰氯和N,N-二甲基乙醇胺为原料,合成了一系列、含酯基和酰胺基的季铵盐阳离子表面活性剂目标产物(I-12,I-14,I-16)。通过FTIR和1 H-NMR对中间体和目标产物分子结构进行表征。在25℃,用电导率法和界面张力法分别测定表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)和表面张力(γ),I-16的CMC值达到4.30×10^-5 mol·L^-1,计算目标产物胶束化标准吉布斯自由能(ΔGmic^0)、饱和吸附量(Γmax)、空气-水界面上吸附分子的最小截面积(Amin)、降低溶液表面张力的效率(pC20)和降低溶液表面张力的能力(πCMC)。用透射电子显微镜(TEM)和动态光散射(DLS)研究I-16在水溶液中的聚集行为。在25℃,测试了表面活性剂的泡沫性能和乳化性能。结果表明,该系列表面活性剂具有较好的表面活性,其中I-16泡沫稳定性达到100%,I-14乳化性最好,乳化时间为2388s。

含有酰胺基或酯基的可降解阳离子Gemini表面活性剂在水溶液中的 聚集行为

建立高效的可降解表面活性剂是降低表面活性剂对环境污染的重要途径。本工作合成了一系列疏水链或联接基团上含有酰胺基或酯基的可生物降解阳离子Gemini表面活性剂、酰胺基在疏水链的单链表面活性剂以及酰胺基同时在疏水链和联接基团上的Gemini表面活性剂,系统研究了降解基团结构和位置对Gemini表面活性剂聚集行为的影响及Gemini表面活性剂和单体表面活性剂在表面活性和聚集行为方面的差异。结果表明,疏水链带有酰胺键的Gemini表面活性剂C12A-Cn-AC12的临界胶束浓度(cmc)比对应的单链表面活性剂低一个数量级,位于疏水链上的酰胺基可有效促进Gemini表面活性剂C12A-Cn-AC12的氢键形成和自组装。核磁共振氢谱(1H NMR)表明,短联接基团和氢键的共同作用导致C12A-C2-AC12在单体与聚集体间呈现慢交换。对于连接基团含有酰胺键的Gemini表面活性剂(C12-ACnA-C12),酰胺基可明显增加连接基团的有效长度,C12-AC12A-C12在浓度高于cmc时呈现“U”形结构,成为表面活性剂的疏水部分。与只有疏水链或者只有连接基团上含有酰胺键的Gemini表面活性剂相比,连接基团和烷基链上均含有酰胺基的Gemini表面活性剂呈现出更小的cmc和胶束微极性值、更放热的胶束化焓。含酯基的Gemini表面活性剂分子存在醇-酯平衡,且可通过水分子形成的桥连作用形成氢键,比酰胺基间的直接氢键弱,因此,含有酯基的Gemini表面活性剂C12E-C6-EC12和C12-EC6E-C12具有较低的表面活性、较高的胶束离子化度、较大的微极性、聚集过程放热更少。

四磺基铝酞菁-阳离子表面活性剂体系应用于白酒中乙醇含量的测定

基于四磺基铝酞菁（ＡｌＳ４ Ｐｃ）在阳离子表面活性剂存在下发生诱导缔合而导致体系荧光猝灭，而在乙醇存在下ＡｌＳ４ Ｐｃ解聚而使体系荧光恢复的原理，建立了测定白酒中乙醇含量的新方法。方法的线性区间为０．５％～９０％（Ｖ／Ｖ）乙醇，检测限为０．４８％（Ｖ／Ｖ）。本法已应用于实际酒样中乙醇的直接测定，结果满意。

酯基Gemini季铵盐阳离子表面活性剂的研究进展

含酯基季铵盐表面活性剂具有良好的表面活性及生物降解性能而广受国内外学者关注。本文回顾了近几年来国内外对可降解的含酯基双子季铵盐(对称型、非对称型及含杂环型)的研究概况,并简要介绍产物作为消毒杀菌剂、金属腐蚀抑制剂、乳化剂、泡沫剂、基因载体等在工业上的应用。最后,指出通过分子设计开发性价比优异的新型表面活性剂、优化合成工艺、提高与传统表面活性剂的配伍性能等是当前的研究热点。

碳酸酯基阳离子Gemini表面活性剂的相转移催化性能研究

采用二月桂酸二丁基锡为催化剂,N,N-二甲基乙醇胺与碳酸二甲酯酯交换反应制得二(N,N-二甲基胺基乙基)碳酸酯(Ⅰ),产率92%(以碳酸二甲酯计);再与1-溴代十六烷反应得到一种含碳酸酯基阳离子Gemini表面活性剂(Ⅱ),产率68.5%[以(Ⅰ)计],用IR、1HNMR、元素分析表征了其结构。采用(Ⅱ)为固-液相转移催化剂,对无水乙酸钠与对甲基氯苄亲核取代反应的催化性能进行了研究,结果表明:反应速率常数k与(Ⅱ)的浓度Cb符合线性方程K=9.8194×Cb+0.062;当Cb=0.0038mol/L时,反应活化能比空白降低了19KJ/mol,(Ⅱ)对该反应具有催化效果。

基于地沟油的双酯类阳离子表面活性剂及其降解行为

以地沟油为基本原料,经过水解、环氧氯丙烷开环酯化、与油酸脱水酯化、季铵化等化学过程,制备了一种新型的基于地沟油的双酯类阳离子表面活性剂;使用傅里叶变换红外光谱对产物的特征基团进行表征,并进一步使用表面张力仪和电导率仪测定产物的临界胶束浓度;最后采用好氧活性污泥法考察了所制备表面活性剂的降解行为。

含丁二酸酯Gemini阳离子表面活性剂的合成及缓蚀性能

在甲醇钠催化下,丁二酸二甲酯与N,N-二甲基乙醇胺进行酯交换反应合成二(二甲基胺基乙基)丁二酸酯,产率91.2%(以丁二酸二甲酯计);再与正溴代十二烷或正溴代十六烷反应合成了两种新型含丁二酸酯基的Gem in i阳离子表面活性剂n-CnH2n+1(CH3)2N+CH2CH2OCOCH2CH2COOCH2-CH2N+(CH3)2CnH2n+1-n.2B r(n=12或16)[以二(二甲基胺基乙基)丁二酸酯计,产率85%].研究了其在1 M HC l介质中对碳钢的缓蚀效果,结果表明,在1×10-3mol.L-1时,对碳钢的缓蚀效率分别为97.27%和98.10%.

阳离子双酯表面活性剂氯化2,3-二(硬脂酰氧基)丙基三甲基铵的合成

以自制的阳离子单酯表面活性剂氯化2-羟基-3-硬脂酰氧基丙基三甲基铵(CMESA)和硬脂酰氯为原料,经一步反应合成了阳离子双酯表面活性剂氯化2,3-二(硬脂酰氧基)丙基三甲基铵(CDESA)。研究了反应介质、反应时间和缚酸剂吡啶的用量对生成物CDESA收率的影响,通过元素分析、官能团分析和红外光谱确证其化学结构,最佳合成条件为:n(CMESA)∶n(硬脂酰氯)∶n(吡啶)=1∶1∶1,1,4-二氧六环为反应介质,回流加热反应3h,CDESA收率为93.1%。

一种含酯基的酰胺型阳离子双子表面活性剂的合成及性能

以溴乙酸、乙二醇、月桂酸和N,N-二甲基-1,3-二氨基丙烷为原料,通过三步反应合成了一种含酯基的酰胺型阳离子双子表面活性剂C_(12)-(BAE)-C_(12),并通过红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H NMR)和质谱(MS)对产物结构进行了表征。通过表面张力、电导率和荧光3种不同方法测定了C_(12)-(BAE)-C_(12)的临界胶束浓度(cmc),利用电导率法测定了其在25、35和45℃条件下的热力学函数,以及测定了其乳化和抗静电性能。结果表明,25℃时C_(12)-(BAE)-C_(12)在不同测定方法下的cmc分别为0.3311、0.5328和0.3162 mmol/L,根据相关公式计算所得热力学参数进一步说明其胶束化过程为熵驱动,且升高温度会阻碍体系的胶束化。此外,相关应用性能测定结果还表明C_(12)-(BAE)-C_(12)与传统单链阳离子表面活性剂十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)相比具有更好的乳化和抗静电效果。

基于地沟油的双酯类阳离子表面活性剂对纸张柔软效果研究

以地沟油、环氧氯丙烷、三乙胺为基本原料制备阳离子表面活性剂。考察反应溶剂对季铵化反应收率的影响,利用表面张力法测定制备表面活性剂的临界胶束摩尔浓度为6.32×10^(-3) mol/L,利用电导率法测定临界胶束摩尔浓度为6.45×10^(-3) mol/L,此时对应的表面张力gcmc为44.35 m N/m。并进一步研究该表面活性剂对纸张柔软效果,当表面活性剂摩尔浓度达到2.35×10^(-3) mol/L时,即可获得对纸张最佳的柔软作用。

生物可降解型阳离子酯类表面活性剂的研究

以自制的失水甘油基三甲基氯化铵(GTMAC)和硬脂酸为原料,经一步反应合成阳离子单酯表面活性剂(CMESA)。研究了反应介质、反应温度和反应时间对生成物CMESA收率的影响,通过元素分析、官能团分析和红外光谱确证其化学结构,较佳反应条件为:n(GTMAC)∶n(硬脂酸)=1∶1,异丙醇为溶剂,85℃,反应16h,CMESA收率86 8%。接着采用电导法测临界胶团浓度(cmc),拉环法测表面张力(γ),得到20℃下CMESAcmc为0 035mmol/L,在cmc时的γ=44 95mN·m-1。最后研究了在静态时厌氧污泥对CMESA的作用,结果表明:厌氧污泥对CMESA适应性强,其产甲烷气的量不受影响,IC50可能超过1 0g/L。

糖基双子阳离子表面活性剂杀菌性能

利用抑菌圈法对糖基双子阳离子表面活性剂(SGCS)和糖基阳离子表面活性剂(SCS)对大肠杆菌(E.coli)和金黄色葡萄球菌的抑菌性能进行了评价。SGCS的抑菌性能优于SCS;抑菌圈随着SGCS碳链增长先增大后变小,C_(12)-SGCS具有较佳的抑菌性能。C_(12)-SGCS和C_(12)-SCS对硫酸盐还原菌(SRB)、铁细菌(FEB)、腐生菌菌群(TGB)、E.coli和禾谷镰刀菌的杀菌性能表明,C_(12)-SGCS的杀菌性能优于C_(12)-SCS,当C_(12)-SGCS的质量浓度为15 mg/L时对SRB,FEB和TGB的杀菌率均超过99%。SGCS抑菌杀菌更广谱高效,具有良好的应用前景。

糖基双子阳离子表面活性剂的表面活性

通过吊片法和最大泡压法测定了4种糖基双子阳离子表面活性剂（SGCS）的平衡表面张力和动态表面张力，对其表面活性进行了评价。SGCS的γcmc在30mN／m左右，cmc均在10-4mol／L数量级，比普通阳离子表面活性剂的cmc低1～2个数量级，表明SGCS具有优良的表面活性。SGCS的lg ccmc和pc20与疏水基的碳链长度符合线性关系。随着SGCS浓度的增大，动态表面张力下降速度加快，更容易达到介平衡。随着温度的升高，动态表面张力下降速率加快，说明温度越高动态表面活性越强。

含酯基Gemini双季铵盐表面活性剂的合成及应*用

以环氧氯丙烷(EPIC)与十二烷基二甲基胺在丙酮溶剂中反应,然后与己二酸酯化合成含酯基Gem in i型季铵盐表面活性剂:3,3′-己二酰氧基-2,2′-二羟基-二丙基-双(十二烷基二甲基氯化铵),它可生物降解。用正交实验法对其合成条件进行了优化,在优化的合成条件下反应产率达65.3%。用IR1、HNMR、元素分析方法对产物结构进行了表征。其性能测试结果显示,临界胶束浓度为1.43×10-5mol/L,表面张力为38.7 mN.m-1,有优良的织物柔软性能。

甘氨酸酯衍生物低聚季铵盐阳离子表面活性剂的研究

以氯乙酸乙二醇双酯、氯乙酸三羟甲基丙烷三酯、氯乙酸季戊四醇四酯和长链叔胺为原料 ,异丙醇为溶剂 ,合成了 3种甘氨酸酯衍生物低聚季铵盐阳离子表面活性剂 (SAA1、SAA2、SAA3) ,用IR谱、1HNMR谱表征了其结构 ,研究了其水溶液性质。结果表明 ,SAA1、SAA2、SAA3的CMC分别为 9 1× 10 -4 、6 4× 10 -4 和 1 2× 10 -4 mol/L ,低于相应的单季铵盐[H2 5C12 N(CH3 ) 2 CH2 COOC2 H5]+ Cl-(SAA0 )的CMC(8 9mmol/L) ,瞬时泡高分别为 16 2、16 7和 16 3mm ,高于SAA0的瞬时泡高 (15 7mm)。

双子阳离子表面活性剂胶束催化羧酸酯水解

在pH7.0～9.0和25℃下,用分光光度法研究了双子阳离子表面活性剂(16-2-16,2Br-)胶束及其相应的普通阳离子表面活性剂CTAB胶束对羧酸酯(对-硝基苯基α-吡啶甲酸酯(PNPP)和对-硝基苯基乙酸酯(PNPA))水解的催化作用.用胶束催化的相分离模型处理实验数据,得到了相关常数Ks和km.结果表明:(1)用胶束催化相分离模型处理双子阳离子表面活性剂胶束催化反应是合理的;(2)在相同的反应条件下,双子阳离子表面活性剂(16-2-16,2Br-)胶束比CTAB胶束能更有效的催化羧酸酯水解反应;(3)PNPP和PNPA水解反应的表观速率常数kobsd及其在胶束相中的反应速率常数km均随反应体系pH增大而增加,水解剪切反应为酸-碱催化反应过程.