3-烷氧基-2-羟基丙基氟化铵的热分解动力学研究

对3-烷氧基-2-羟基丙基氟化铵的热失重行为进行研究。采用两种不同的动力学方程,即Coats-Redfen法、Madhusudhanan-Krishnan-Ninan(MKN)法,算出3-烷氧基-2-羟基丙基氟化铵热分解反应的反应级数n、活化能E、频率因子A等动力学参数。结果表明:3-烷氧基-2-羟基丙基氟化铵热分解是一个阶段完成,反应为一级反应,表观活化能大小与烷氧基碳链长度有关,难易程度与烷氧基的碳链长度有关;其热分解表观活化能随烷氧基碳链数增加起初基本不变,当碳链数达到16时略有降低。其原因为烷氧基碳链较小时,烃基供电子能力起主要作用;当碳链数达到16时,烃基空间位阻逐渐起主要作用。

系列3-烷氧基-2-羟基丙基三甲基氯化铵的表面活性研究

本文使用滴体积法测定了三种不同烷基链长度的3-烷氧基-2-羟基丙基三甲基氯化铵(RnHTACl,n=12,14,16)在293.15K到323.15K温度范围内的临界胶束浓度(cmc)值.利用相分离模型计算出不同温度下胶束形成过程中的热力学函数,同时利用Gibbs吸附模型计算出表面活性剂在表面上的饱和吸附量(Гmax)和单分子饱和吸附面积(Amin).测定结果表明,R12HTACl的cmc值随着温度的升高呈U型变化;而R14HTACl和R16HTACl的cmc随着温度的升高单调增加.与文献值比较发现,使用滴体积法测定的cmc值较电导率和量热法大但在误差允许范围以内,该差别可能是由于不同测定方法引起的.

3-十四烷氧基-2-羟基丙基三乙基氯化铵的制备及应用

以十四醇、环氧氯丙烷为原料反应得到中间体长链烷基缩水甘油醚,再与三乙胺盐酸盐进一步反应合成了醚型季铵盐阳离子表面活性剂3-十四烷氧基-2-羟基丙基三乙基氯化铵(TPAC)。采用正交试验确定了终产物(TPAC)的优化合成工艺,此条件下产率92.2%。终产物结构通过红外光谱及元素分析得以证实。25℃下测得TPAC的cγm c=34.80 mN/m,cmc为8.31×10-4mol/L,0.1 mol/L溶液发泡力较弱。将其用作棉织物的柔软整理剂,表现出较好的效果。

可生物降解的(2-羟基-3-十二烷氧基)丙基-羟丙基壳聚糖的制备及其泡沫性和乳化性的研究

在相同实验条件下 ,先后将羟丙基和 (2 羟基 3 十二烷氧基 )丙基分别引入 3种不同相对分子质量的壳聚糖分子结构中 ,制得一系列可生物降解的两亲性的壳聚糖表面活性剂——— (2 羟基 3 十二烷氧基 )丙基 羟丙基壳聚糖 (HDP HPCHS)。通过红外光谱对其进行了结构表征 ,并在 0 2～ 1 0 0g/L质量浓度范围内测定了其泡沫性能和乳化性能。结果表明 :室温下 ,不同相对分子质量的HDP HPCHS均具有良好的泡沫性和乳化性 ,并且均随其相对分子质量的改变而呈现规律性变化。具体表现为 :HDP HPCHS的相对分子质量越高 ,达到最大起泡能力所需的溶液浓度越小 ,其乳化能力也越强 ;但其最大起泡能力和乳化层的稳定性却随相对分子质量的增大而下降。

N-(3-十四烷氧基-2-羟基丙基)-N,N-二甲基甜菜碱的制备

以十四醇、环氧氯丙烷、二甲胺和氯乙酸钠等为原料,通过三步反应合成N-(3-十四烷氧基-2-羟基丙基)-N,N-二甲基甜菜碱,探索了反应温度、投料比、反应时间、催化剂等因素对产物收率的影响,确定了最佳反应条件。3-十四烷氧基-2-羟基-1-氯丙烷生成的最佳工艺条件为:催化剂选用苄基三乙基氯化铵,体系最佳pH值为9,反应物摩尔比1∶1.1,环氧氯丙烷的滴加温度65℃,滴加时间1.5 h,反应温度95℃,反应时间5 h;N-(3-十四烷氧基-2-羟基丙基)-N,N-二甲基叔胺生成的最佳工艺条件为:反应温度85℃,反应物摩尔比1∶1.2,反应时间20 h;N-(3-十四烷氧基-2-羟基丙基)-N,N-二甲基甜菜碱生成的最佳工艺条件为:反应温度80℃,反应时间4 h,反应物摩尔比1∶1.1。在最佳工艺条件下,终产物收率达到85.3%,并用红外光谱对其进行表征。测定其临界胶束浓度为8.0 mmol.L-1,此时水溶液的表面张力为23.4 mN.m-1,表现出较好的表面活性。

N-(3-十六烷氧基-2-羟基丙基)-N,N-二甲基甜菜碱的制备

以十六醇、环氧氯丙烷、二甲胺和氯乙酸钠等为原料,通过三步反应合成N-(3-十六烷氧基-2-羟基丙基)-N,N-二甲基甜菜碱(HHDB),并探索了反应温度、投料比、反应时间和催化剂等因素对产物产率的影响,确定了最佳反应条件。中间体3-十六烷氧基-2-羟基-1-氯丙烷(HHCP)合成的最佳工艺条件:催化剂苄基三乙基氯化铵,体系p H为9.0,n(C_(16)H_(33)OH)∶n(C_3H_5OCl)=1∶1.1,滴加环氧氯丙烷温度65℃,滴加时间1.5h,反应温度95℃,反应时间5 h;中间体N-(3-十六烷氧基-2-羟基丙基)-N,N-二甲基叔胺(HHDT)合成的最佳工艺条件:n(C_(19)H_(39)OCl)∶n(C_2H_7N)=1∶1.2,反应温度85℃,反应时间20 h;产物HHDB制备的最佳工艺条件:n(C_(21)H_(45)ON)∶n(C_3H_4O_2ClNa)=1∶1.1,反应温度80℃,反应时间4 h。在上述工艺条件下,HHDB产率达到95.2%,对产物HHDB及中间体进行红外光谱与核磁氢谱表征,测定其临界胶束浓度为9.8 mmol·L-1,水溶液表面张力为18.8 m N·m-1,发泡力为1.15,产物具有较好的表面活性。

3-对壬基苯氧基-2-羟基丙基三甲基卤化铵的合成及表面活性

对壬基苯酚和环氧氯丙烷在碱性条件下反应得到对壬基苯基缩水甘油醚(Ⅰ) ,(Ⅰ)再与三甲胺氢卤酸盐反应得3 -对壬基苯氧基 -2 -羟基丙基三甲基卤化铵(Ⅱ)。(Ⅱ)的结构通过红外光谱和核磁共振氢谱加以证实。表面张力和临界胶束浓度的测定显示(Ⅱ)具有良好的表面活性。

N-(3-十八烷氧基-2-羟基丙基)-N,N-二羟乙基氧化胺制备

本文以十八醇、环氧氯丙烷、二乙醇胺和双氧水等为原料,通过三步反应合成N-(3-十八烷氧基-2-羟基丙基)-N,N-二羟乙基氧化胺,探索反应温度、投料比、反应时间、催化剂等因素对产物收率的影响,确定最佳反应条件。3-十八烷氧基-2-羟基-1-氯丙烷生成的最佳工艺条件:催化剂选用氢氧化钠,反应物摩尔比1:1.1,滴加环氧氯丙烷的温度是65℃,滴加时间1.5 h,反应温度95℃,反应时间5 h;N-(3-十八烷氧基-2-羟基丙基)-N,N-二羟乙基叔胺生成的最佳工艺条件:反应温度85℃,反应物摩尔比为1:1.2,反应时间4 h;N-(3-十八烷氧基-2-羟基丙基)-N,N-二羟乙基叔胺与双氧水反应的最佳工艺条件:60℃滴加双氧水1.5 h,80℃反应2 h,反应物摩尔比为1:1.1。在最佳工艺条件下终产物收率达到93.4%;对产物进行红外光谱表征,测定其临界胶束浓度为7.9 mmol/L时,水溶液的表面张力为23.2 mN/m,产物具有较好的表面活性。

3-氯-2-羟基丙基三甲基季铵乙酸盐的合成

叙述了用乙酸、三甲胺、环氧氯丙烷为原料 ,合成季铵型阳离子化试剂即 3-氯 -2 -羟基丙基三甲基季铵乙酸盐。并考察了反应温度、时间、原料配比等因素对该合成反应的影响。实验结果表明 :当温度为 35～ 40℃时 ,适量乙酸的存在可使合成反应进行完全 ,转化率高可达到 95 %以上。

2-羟基-3-氯丙基-2'-氯乙基醚的合成

采用三氟化硼乙醚络合物为催化剂,2-氯乙醇和环氧氯丙烷为原料合成了2-羟基-3-氯丙基-2'-氯乙基醚。确定了适宜的反应条件:2-氯乙醇和环氧氯丙烷摩尔比为2.5∶1、反应温度65℃,反应时间为4 h,催化剂用量为环氧氯丙烷质量的1.1%。在此条件下,产品收率为80%。

阳离子表面活性剂与反式-3,4-二甲氧基肉桂酸构筑的光流变流体

运用流变学的研究方法研究了3-十六烷氧基-2-羟基丙基三甲基溴化铵(R16HTAB)/水杨酸钠(NaSal)/反式-3,4-二甲氧基肉桂酸(反-3,4-DMANa)构筑的光敏性智能蠕虫状胶束体系的流变性质.经过紫外光照,混合体系的剪切应力、弛豫时间、零剪切粘度均出现了随光照时间变化而变化的现象.这是因为反-3,4-DMANa在紫外光照下发生了反转,增加了位阻,使胶束变短,导致R16HTAB/NaSal/反-3,4-DMANa体系表现出光敏性.

分子量对非离子型壳聚糖表面活性剂表面活性的影响

以四种不同分子量的壳聚糖(粘均分子量分别为4.00×105,1.09×105,7.15×104和3.42×104)为原料,先在相同反应条件下分别与环氧丙烷反应制得相应的水溶性衍生物——羟丙基壳聚糖(HPCHS),再进一步在催化剂存在条件下与十二烷基缩水甘油醚反应制得相应的功能性壳聚糖衍生物——非离子型壳聚糖表面活性剂,即(2-羟基-3-十二烷氧基)丙基-羟丙基壳聚糖(HDP-HPCHS)。实验结果表明,不同分子量的HDP-HPCHS产物均具有良好的水溶性和表面活性,且其表面活性随分子量的改变而呈规律性变化。在实验分子量范围内,HDP-HPCHS水溶液的最低表面张力随其分子量的降低而减小;其临界胶束浓度呈现先随分子量的降低而增大后又减小的变化趋势。