两步法合成混合脂肪酰胺丙基甜菜碱表面活性剂工艺研究

以混合脂肪酸(月桂酸、豆蔻酸和硬脂酸)、N,N-二甲基1,3-丙二胺、氯乙酸、液碱等为原料,两步法制备混合脂肪酰胺丙基甜菜碱。第一步酰胺化反应优化的工艺条件为:nDMAPA/n脂肪酸=1.20,反应温度控制在130~140℃,反应14 h,混合脂肪酸转化率达98.8%。第二步季胺化反应研究了游离胺随反应时间的变化,较优工艺条件为:n氯乙酸/nPKO=1.06,反应温度控制80~90℃,反应6 h,混合脂肪酰胺丙基甜菜碱中游离胺0.23%,游离脂肪酸0.24%。

脂肪酸酰胺丙基二甲基叔胺的绿色合成研究

以固体超强碱为催化剂,利用脂肪酸和N,N-二甲基丙二胺的缩合反应合成脂肪酸酰胺丙基二甲基叔胺.系统考察了催化剂结构及其用量、底物比例、反应时间和温度等因素对缩合反应的影响,得出最佳的反应条件,即以固体超强碱KF/γ-Al2O3为催化剂、催化剂用量为0.1 mmol、n(脂肪酸)∶n(N,N-二甲基丙二胺)为1∶1、反应时间12 h、反应温度120℃.与传统的合成方法相比,该方法的产率高,反应结束后无须进行纯化处理;反应条件温和,操作简便,无须使用惰性气体保护;催化剂易分离且可循环利用,循环使用5次后,催化活性基本保持不变.是一种绿色高效的合成脂肪酸酰胺丙基二甲基叔胺的新方法.

脂肪酰胺丙基二甲基氧化胺的合成及性能

本文合成了一系列脂肪酰胺丙基二甲基氧化胺，测试了产物的一些表面物理化学性能并将之与传统长链烷基氧化胺对照。结果表明，该类产品的去污力、泡沫力、润湿力及表面张力均接近或略优于烷基氧化胺，但在ｐＨ＜６时用于含ＡＥＳ的香、浴波体系，其增稠性显著优于烷基氧化胺，泡沫性能亦优于烷基氧化胺。

脂肪酰胺丙基二甲基烷基季铵盐卤化物的合成及性能

利用十二酸、十四酸、十六酸和十八酸分别与N、N二甲基丙二胺反应 ,合成了十二酰胺丙基二甲胺、十四酰胺丙基二甲胺、十六酰胺丙基二甲胺、十八酰胺丙基二甲胺 (合称 4种酰胺 )。以十二酰胺丙基二甲胺和氯乙醇反应为例 ,研究了季铵盐的合成工艺 ,并以同样的优化工艺条件用上述合成的 4种酰胺分别与氯乙醇、氯丙二醇和溴乙烷反应 ,合成了 12种季铵盐阳离子表面活性剂 ,测定了它们水溶液的性能。产物的cmc为 0 .8× 10 -4～ 2 .1× 10 -3 mol/L ,cmc时的表面张力为 39～ 4 4mN/m ,瞬时泡高和 5min泡高好于或与CTAB相当 ,乳化力好于CTAB。

利用泔水油合成菜油脂肪酰胺丙基·二甲基胺

应用泔水油中菜籽油与N,N-二甲基-1,3-丙二胺直接反应一步合成菜油脂肪酰胺丙基·二甲基胺。具体条件为:投料物质的量比(泔水油所含的脂肪酸∶N,N-二甲基-1,3-丙二胺)为1∶1.1,反应温度100℃～105℃,反应时间1.5～2.0h,催化剂用量1.5%。通过红外吸收光谱分析,进一步证明生成物确为脂肪酰胺丙基·二甲基胺。

脂肪腈加氢制备单烷基二甲基叔胺催化剂的研究

通过对催化剂活性组分的筛选,钯/碳(Pd/C)催化剂对脂肪腈与二甲胺反应制备单烷基二甲基叔胺有良好的选择性。采用浸渍-沉淀法制备出负载型Pd/C催化剂,考察了制备过程中溶液体系的pH值和浸渍时间对Pd/C催化剂性能的影响。结果表明:该溶液体系在pH值7.9和浸渍15 h^18 h的条件下得到的Pd/C催化剂对脂肪腈催化加氢制备单烷基二甲基叔胺有较好的催化性能。

芥酸酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺盐的流变性能

对芥酸酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺盐(简称UC22AMPM)溶液的流变特性进行了研究,考察了pH值、质量分数、剪切速率及温度对UC22AMPM溶液黏度的影响,构建了UC22AMPM溶液黏性流体方程,并测试了UC22AMPM溶液剪切恢复性能.测试结果表明:UC22AMPM溶液pH值增加,黏度出现先增加后下降的过程;质量分数的增加,零剪切黏度增加;剪切速率的增加,黏度降低;当温度增加到70℃,UC22AMPM溶液的黏度开始降低;UC22AMPM溶液具有良好的剪切恢复性能.

二甲基乙酰胺-水体系双效精馏过程节能减排研究

双碳目标的提出对化工生产中精馏塔的节能提出了新要求。本文以N,N-二甲基乙酰胺-水二元混合体系为例,采用Aspen Plus V 11化工模拟软件对普通精馏技术和双效精馏技术进行模拟与优化,并对两种不同精馏技术的能耗和环境进行评价。模拟计算结果表明,在相同的设计基础和分离要求下,采用双效精馏可明显降低分离能耗近40%且环境友好,具有较强的节能优势和较少的二氧化碳排放。另外,两种不同的双效精馏技术中,逆流双效精馏技术稍优于顺流双效精馏技术。

芥酸酰胺丙基二甲基叔胺改性纤维素溶液的流变性能与交联性能

为了改善纤维素溶液的增稠能力和交联性能,合成了一种新型疏水醚化改性剂(3-氯-2-羟丙基芥酸酰胺醋酸铵),并采用该改性剂对羧甲基羟乙基纤维素(CMHEC)进行疏水改性,首次制得了芥酸酰胺丙基二甲基叔胺疏水改性纤维素(ED-CMHEC),研究了CMHEC和ED-CMHEC溶液的流变性能(表观黏度、流动曲线、触变性和黏弹性)和交联性能。研究结果表明,改性后ED-CMHEC溶液的表观黏度得到显著提升并表现出更显著的触变性与黏弹性。质量分数0.3%的CMHEC和ED-CMHEC溶液在30℃、170s-1的表观黏度分别为18mPa·s和71mPa·s,后者较前者提高了2.94倍。不同质量分数(0.3%数0.5%)的CMHEC和ED-CMHEC溶液均表现出剪切变稀性质,其流动曲线可用Cross模型进行描述。有机锆交联剂FAC-201加量为0.2%时,质量分数0.3%ED-CMHEC溶液交联形成凝胶的黏度是改性前的2.4倍,表现出更强的交联性能。

脂肪酰胺丙基-N,N-二甲基-2,3-二羟丙基氯化铵的合成及性能

以不同碳链长度的脂肪酸、N,N-二甲基-1,3-丙二胺、3-氯-1,2-丙二醇为原料合成了脂肪酰胺丙基二甲基叔胺及其季铵盐。在酰胺化反应中,n(脂肪酸)∶n(N,N-二甲基-1,3-丙二胺)=1∶1.8,在135～145℃反应8～10h,产率为89.8%;在季铵化反应中,n(脂肪酰胺二甲基叔胺)∶n(3-氯-1,2-丙二醇)=1∶1.1,在80～90℃反应4～6h,产率为90.1%。测定了该类阳离子表面活性剂的表面张力以及泡沫、乳化、增溶、抑菌等性能。其中十二碳季铵盐产物的CMC为5.012×10-4 mol/L,γCMC=24.21mN/m,同时该产物的泡沫、乳化、增溶等性能均优于十二烷基三甲基溴化铵(DTAB),对枯草芽孢杆菌的抑菌性也明显强于DTAB。

气相色谱法测定阳离子表面活性剂合成体系中脂肪烷基二甲基叔胺

选用HP-NINOWax毛细管色谱柱及氢火焰离子化检测器(FID),采用程序升温,建立了4种脂肪烷基二甲基叔胺的分析方法。结果表明,4种脂肪烷基二甲基叔胺质量浓度在0.005～1.0 g/L范围内,其峰面积与质量浓度有良好的线性关系,相关系数(R^2)在0.999 6以上。检出限(LODs,信噪比为3)在0.001～0.002 g/L之间,定量限(LOQs,信噪比为10)在0. 003～0.005 g/L之间,回收率在90%～130%之间,相对标准偏差为1.3%～6.9%(n=6)。方法的线性范围宽、回收率高、选择性好,可用于叔胺的产品质量分析及生产过程控制分析。利用该方法对阳离子表面活性剂合成反应中十六烷基二甲基叔胺进行监测,结果很好地符合双分子亲核取代反应。该方法比滴定分析法更快速、精确,与液相色谱法相比,不需要进行柱前衍生或者使用色谱-质谱联用仪器。

4-氰基-3,4-二甲基-3-甲氧羰甲基-γ-丁内酰胺的合成

以2,3 丁二酮和丙二腈为原料,经缩合、水解、胺化、氰基取代、重氮甲烷酯化等反应制得合成托尼卟吩A的重要中间体氰基二甲基甲氧羰甲基丁内酰胺的二立体异构体混合物,反应的总收率约为10%。采用高效液相色谱(HPLC)对产物进行分离,得到反式和顺式异构体产物,其质量分数分别为64 4%和33 7%,通过UV-vis、1HNMR、13CNMR、IR、MS和元素分析对产物结构进行了确认。

Cu-Cr催化N,N-二甲基十二烷基酰胺加氢

研究了N,N-二甲基十二烷基酰胺的催化加氢反应,通过将Cu-C r催化剂与传统的加氢催化剂(如Cu-N i,Pd/C,Raney N i)进行对比,对加氢催化剂进行了筛选,实验结果表明,Cu-C r催化剂在N,N-二甲基十二烷基酰胺的催化加氢反应中具有较高的活性,当n(Cu)∶n(C r)=1∶1、还原温度200℃时,Cu-C r催化剂的活性最高。考察了反应温度、反应压力以及通入二甲胺气体对反应的影响,实验结果表明,二甲胺气体的通入有利于抑制副反应的进行;在反应温度230℃、反应压力3.0M Pa、反应后期通入二甲胺气体的条件下,N,N-二甲基十二烷基酰胺的转化率达99.5%,产物中N,N-二甲基十二烷基叔胺的质量分数达到85.3%,N,N-双十二烷基甲基叔胺的质量分数达到9.5%。

N,N-二甲基十二烷基叔胺的合成工艺研究

考察了影响脂肪醇一步法催化胺化合成N,N-二甲基十二烷基叔胺的几个主要因素。试验结果表明,催化剂用量应为脂肪醇质量的1.5％～3.5％,较合适的反应温度为190～210℃,最好先低温后高温(190℃下反应2 h,210℃下反应3 h)。反应过程中氢气的分压不能太低,当氢气分压与二甲胺的体积流量相近时,对该反应有利。

硬脂酸酰胺丙基二甲基烷基季铵盐的合成及性能研究

以硬脂酸、N,N-二甲基-1,3-丙二胺制备了硬脂酸酰胺丙基二甲基叔胺中间体,再与环氧氯丙烷、苄溴、溴丁烷、苄氯、溴癸烷、氯代甘油等季铵化试剂反应,生成一系列硬脂酸酰胺型季铵盐。通过IR光谱,1 H NMR,ESI-MS等手段对中间体及目标产物进行表征,并对季铵盐产物的表面化学性能及抗菌性能等进行了测定。结果表明:系列硬脂酸酰胺型季铵盐具有良好的表面化学性能,cmc可达到10-4 mol/L;具有较好的抗菌性能,对大肠杆菌EC、金黄色葡萄球菌SA、海氏肠球菌EH、铜绿假单胞菌PA等菌种具有不同程度的抑制效果,是一种环境友好的抗菌剂。

月桂酰胺丙基二甲基氧化胺的合成及性能研究

以月桂酸甲酯、N,N-二甲基-1,3-丙二胺为原料,合成月桂酰胺丙基叔胺,然后通过月桂酰胺丙基叔胺与双氧水反应,合成月桂酰胺丙基二甲基氧化胺。利用红外光谱对目标产物结构进行表征,并对目标产物的泡沫性能、乳化性能和润湿性能进行性能测试。结果表明,当产品浓度增加时,其泡沫性能和乳化性能都在逐渐增强,而润湿性能则是先增强后下降。

N，N-二甲基十二烷基叔胺的合成反应研究

原文摘录：脂肪烷基二甲叔胺是生产阳离子、两性离子表面活性剂和其它一些精细化学品的重要中间体。目前，合成脂肪叔胺的方法主要有脂肪醇-甲胺常压催化法、氯代烷胺化法、脂肪醇二甲胺常压催化一步法、刘卡特法、还原甲基化法、十二醇硫酸钠法、α-烯烃溴化法等。其中，刘卡特法合成工艺简单、反应条件也较为温和，但产率偏低，一般为80％～85％。

二甲胺歧化对脂肪醇催化胺化反应的影响

双长链烷基甲基叔胺是脂肪醇和二甲胺催化胺化反应的主要副产物。对月桂醇和二甲胺催化胺化反应体系中主要副产物双十二烷基甲基叔胺的生成量和循环气相所含三甲胺的量进行跟踪分析 ,发现前者的量和后者的量之间成正变关系 ,直接证明了二甲胺的歧化和双十二烷基甲基叔胺生成之间的联系。脂肪醇胺化反应物选择性主要取决于二甲胺的歧化程度。二甲胺的歧化除引起副产物的生成之外 。

二甲基亚砜对有机电解液锂空气电池性能的影响

以硝酸锂-二甲基乙酰胺(LiNO_3-DMA)有机电解液体系为基础,向电解液体系添加溶剂二甲基亚砜(DMSO),研究分析了混合溶剂电解液的物化性质、恒流充放电及反应机理。DMSO的添加可以使锂负极形成稳定的固体电解质相界面(SEI)膜,有效增强了LiNO_3-DMA与锂的化学兼容性,降低了极化阻抗,因此循环性能有所提高。截止比容量为1 000mAh/gcarbon、电流密度为0.2mA/cm^2时可稳定循环40周。SEM及XRD分析表明,LiNO_3-DMA和LiNO_3-DMA/DMSO放电均生成可循环产物Li_2O_2,但DMSO中的疏水性甲基抑制了LiNO_3-DMA中副产物LiOH的生成。此外,LiNO_3-DMA循环过程中生成了含硫化合物,这是导致放电终止的重要原因。

脂肪烷基三甲基草酸铵的合成和优化

以脂肪烷基二甲基叔胺和碳酸二甲酯(DMC)为原料,制备了脂肪烷基三甲基碳酸甲酯铵,再将其与草酸反应得到脂肪烷基三甲基草酸铵,并通过~1HNMR对产物结构进行了确认。以合成十六烷基三甲基草酸铵为例,对合成工艺进行了优化。结果表明:在碳酸二甲酯中150℃反应3 h,叔胺质量浓度控制在0.05 kg/L,4种季铵盐产率都能达到85%以上。