非对称双子季铵盐阳离子表面活性剂的合成及性能

以十二烷基二甲基叔胺、盐酸、环氧氯丙烷为原料,合成了中间体N-(3-氯-2-羟丙基)-N,N-二甲基十二烷基氯化铵,后与3种不同烷基链长的长链烷基叔胺反应,得到3种非对称Gemini季铵盐阳离子表面活性剂(Ⅰ～Ⅲ)。通过IR光谱,1HNMR确证了中间体及目的产物的结构。测定了产物的临界胶束浓度cmc及γcmc。cmc分别为1 07×10-3mol·dm-3、1 99×10-3mol·dm-3和9 55×10-3mol·dm-3,γcmc分别为40 9mN·m-1、48 0mN·m-1和50 9mN·m-1。结果表明:所合成的非对称Gemini季铵盐阳离子表面活性剂具有较高的表面活性。

两种季铵盐阳离子表面活性剂对水生生物的毒性效应

为评价两种季铵盐阳离子表面活性剂对水生态的安全性,运用评价化学品对水生生物毒性的标准试验方法,测定了十二烷基二甲基苄基氯化铵（1227）和双八、十烷基季铵盐（C8-10）两种季铵盐阳离子表面活性剂对3种水生生物（斜生栅藻、大型溞和斑马鱼）的毒性。结果表明,在0.05~0.5 mg.L-1的浓度范围内,1227、C8-10对斜生栅藻的毒性表现出明显的剂量-效应关系,随处理浓度的增大抑制效应增强,0.5 mg.L-1C8-10对斜生栅藻具有杀灭作用;同时1227、C8-10与斜生栅藻还存在时间-效应关系,处理后抑制率随时间呈先升高后下降的趋势,72 h时抑制率最高。1227和C8-10对斜生栅藻96 h的EC50分别为0.109、0.103 mg.L-1,对大型溞的48 h LC50分别为1.56×10-2、1.45×10-2mg.L-1,对斑马鱼的96 h LC50分别为2.36、2.19 mg.L-1。C8-10对3种水生生物的毒性均高于1227,两种季铵盐阳离子表面活性剂对大型溞和斑马鱼的致死率（LC50）均随作用时间延长逐渐减小。

含酯基不对称双季铵盐表面活性剂的合成

以长链烷基叔胺、盐酸、环氧氯丙烷为原料,合成了N (3 氯 2 羟丙基) N,N 二甲基长链烷基氯化铵,研究了其合成工艺,优化反应条件为:n(长链烷基叔胺)∶n(盐酸)∶n(环氧氯丙烷)=1∶1∶1 1,反应温度为40℃,体系pH=6～7。以月桂酸及2 二甲氨基乙醇为原料,酯化得到二甲基月桂酸乙基叔胺(Ⅲ),利用其与N (3 氯 2 羟丙基) N,N 二甲基长链烷基氯化铵季铵化得到含酯基不对称双季铵盐阳离子表面活性剂〔长链烷基分别为(Ⅰ)C12H25和(Ⅱ)C14H29〕。经测定,产物的临界胶束浓度CMC分别为6 61×10-3、8 31×10-3mol·L-1,γCMC分别为37 6、39 2mN·m-1,证明所合成的含酯基不对称双季铵盐阳离子表面活性剂具有较高的表面活性。

月桂酸酯季铵盐阳离子表面活性剂的合成与表征

以十二烷基二甲基叔胺、环氧氯丙烷为原料,合成了中间体DMAC〔(2,3-环氧丙基)十二烷基二甲基氯化铵〕,再与月桂酸反应,生成月桂酸酯季铵盐阳离子表面活性剂HDAC〔(2-羟基-3-月桂酰氧基丙基)十二烷基二甲基氯化铵〕。通过正交实验确定了最佳合成条件:以异丙醇为溶剂,n(DMAC)∶n(LAC)=1∶1.2,反应时间6 h,反应温度50℃,产率大于90%,Krafft点-4.52℃。通过元素分析、傅立叶变换红外光谱、飞行时间质谱(TOF-MS)、1HNMR,确证了目的产物的结构。测定产物的临界胶束浓度CMC为8.91×10-4mol/L,γCMC为34.12 mN/m。表明所合成的月桂酸酯季铵盐阳离子表面活性剂具有较高的表面活性。

松香基季铵盐表面活性剂改性沸石对水中刚果红的吸附性能

以松香基季铵盐阳离子表面活性剂(N,N,N-三甲基-N-松香基氯化铵,TAAC)对天然沸石进行改性得到TAAC改性沸石并进行红外光谱、扫描电镜和X射线粉末衍射等手段表征.考察了TAAC改性沸石对水中刚果红的吸附性能的影响因素,如粒径、改性剂投加量、温度、pH值等,结果表明这一改性能显著地提高沸石对刚果红的吸附量;在pH值4.0—10.0范围内,CR的吸附量随着pH值增加而下降;反应温度从20℃上升至40℃,TAAC改性沸石对CR的吸附容量有所下降.TAAC.改性沸石对水中刚果红的吸附动力学过程符合准二级动力学模型.Langmuir等温吸附模型可以较好的描述TAAC改性沸石对水中刚果红的吸附过程,其最大吸附容量为78mg·g-1(pH6.0,T=20℃).热力学分析表明,TAAC改性沸石对水中刚果红的吸附是自发和放热的过程,是化学吸附和物理吸附共同作用的过程,其吸附机制主要为静电吸引、氢键和芳香基的疏水作用.TAAC改性沸石吸附刚果红后可通过NaOH再生,且随着NaOH浓度的增加到0.1mol·L^(-1),其解吸率明显增大.

新型三乙基铵阳离子表面活性剂的合成及其表面活性

以地沟油(主要成分为脂肪酸甘油三酯)为原料,经硫酸水解和环氧氯丙烷开环酯化反应制得脂肪酸氯代丙二醇酯(3);3与三乙胺经季铵化反应合成了一种新型的阳离子表面活性剂——氯化脂肪酸丙醇三乙基铵(4),其结构经1H NMR和IR表征。界面性能研究表明:4的cmc为4.16×10-3mol·L-1,γcmc为38.36 m N·m-1,其发泡力及稳泡性与十六烷基三甲基氯化铵接近。

N-脱氢枞基-N,N-二羟乙基季铵盐类阳离子表面活性剂合成及性质研究

以脱氢枞胺为基础，合成了三种Ｎ－脱氢枞基－Ｎ，Ｎ－二羟乙基季铵盐类阳离子表面活性剂。对产品结构进行了ＵＶ，ＩＲ，ＮＭＲ及元素分析鉴定，测定了产品的表面物理性质，并对产品的抗菌。

磺化脱氢松香基双季铵盐阳离子表面活性剂的结构表征及性能

以脱氢松香酸为原料,经磺化后,与试剂环氧丙基三乙基氯化铵反应合成了一种新型磺化脱氢松香基双季铵盐阳离子表面活性剂(Ⅲ),通过红外光谱对中间体及目标产物的结构进行确认,并测定Ⅲ的表面活性以及与十二烷基硫酸钠(SDS)复配体系的表面活性。结果表明,磺化脱氢松香酸含量为92%,阳离子表面活性物含量为91%,Ⅲ的临界胶束浓度(CMC)为1.1 mmol/L,泡沫力为12 mm,乳化力强。Ⅲ与SDS复配后,其界面活性产生较强烈的增效作用,两者的物质的量之比为1∶3时增效作用最显著。

合成季铵盐阳离子双子表面活性剂反应机理的红外光谱研究

用红外光谱对合成季铵盐阳离子双子表面活性剂的反应机理进行研究,总结和归属了反应中间体以及产物的主要红外吸收谱带和特征,分析比较了反应过程中原料、中间体和产物之间红外光谱的变化,研究发现反应前后的红外光谱变化较大,可以作为鉴别产物是否生成的依据。

糖基季铵盐表面活性剂的研究进展

糖基季铵盐表面活性剂是一类含有糖结构单元的新型阳离子表面活性剂。针对糖基季铵盐结构的不同和合成方法的差异,进行比较和归纳,阐述了单疏水基双亲水基、双疏水基双亲水基和聚糖基3类糖基季铵盐表面活性剂合成方法的研究现状,并对其性能如表面活性、抗硬水性、与阴离子表面活性剂的配伍性、对人体的毒性和生物降解性以及应用作了介绍。

可聚合双季铵盐阳离子表面活性剂

以甲基丙烯酰氯、11-溴代十一醇、4-[2-(N,N-二甲基胺乙基)]吗啉和溴甲烷为原料,合成了新型可聚合的单季铵盐阳离子表面活性剂甲基丙烯酸酯基单季铵盐(PMQ),并经过季铵化得到了相应的双季铵盐头基的阳离子表面活性剂可聚合的甲基丙烯酸酯基双季铵盐(PDQ)。通过元素分析和核磁共振氢谱证实了产物的结构,同时采用表面张力测定与电导率测定两种方法测定了PDQ在不同温度下的临界胶束浓度和表面张力。实验结果表明,通过酰氯化、两次季铵化3步有机反应成功地合成了PDQ;25℃下纯水中PDQ的临界胶束浓度为3.24×10-2mol/L,对应的表面张力为40.95mN/m,表明PDQ具有较高的表面活性。

质谱法分析季铵盐型阳离子表面活性剂

以电子轰击质谱法(EI/MS)与电喷雾质谱法(ESI/MS)相结合,分析季铵盐型表面活性剂。由于阳离子表面活性剂在水溶液中离解成正离子,可用电喷雾质谱的正离子模式(ESI+/MS)对其结构及组成进行鉴定,同时可判别季铵盐所含的Cl-、Br-、NO3-等阴离子。

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)。

双癸基甲基羟乙基氯化铵的合成与杀菌性能

以双癸基甲基叔胺(DMA10)、盐酸和环氧乙烷(EO)为原料,合成了双癸基甲基羟乙基氯化铵(DMHAC10)阳离子表面活性剂。确定的优化反应条件为:m(异丙醇)∶m(水)=1∶1,反应温度70℃,n(DMA10)∶n(盐酸)∶n(EO)=1∶1.05∶1.2,反应时间60 min。产品的结构通过1HNMR、IR和元素分析进行了表征,结果表明,所合成的化合物即为目标产物DMHAC10。在质量浓度为100 mg/L时,DMHAC10对金黄色葡萄球菌(ATCC-6538)和大肠杆菌(ATCC-8099)作用10 min的杀灭率分别为99.4%和99.6%。

N-[3-聚醚-3-(二甲氨基)-丙基]全氟辛基磺酰胺的合成及表面性能

以全氟辛基磺酰氟为基础原料,与N,N-二甲基-1,3-丙二胺磺酰化再与2-氯乙醇和过量环氧丙烷反应,得到一种聚醚季铵盐类阳离子型氟碳表面活性剂,用IR和1H NMR测试技术对其进行了表征。通过测定一系列浓度水溶液的表面张力,得到其临界胶束浓度CMC=54mmol/L,最低表面张力值达18.8mN/m。合成方法操作简便,产物表面活性较高。

柠檬酸三酯三季铵盐阳离子表面活性剂的合成

采用柠檬酸、环氧氯丙烷和十二烷基二甲基叔胺合成三烷基三季铵盐阳离子表面活性剂。得到较佳工艺条件:n(柠檬酸)∶n(十二烷基二甲基叔胺)∶n(环氧氯丙烷)为1∶3∶3,于85℃下反应12 h,得到产率大于90%的目的产物。测定了产物的cmc为3.3×10-4mol/L。研究了反应条件对目的产物产率的影响。结果表明:随反应温度的升高,产率逐渐增加,当升温到一定程度后,产率略有下降;反应12 h后产率基本不再变;十二烷基二甲基叔胺及环氧氯丙烷与柠檬酸的投料比大于3时,对三烷基三季铵盐阳离子表面活性剂产率的增加影响不大;异丙醇溶剂有利于反应产率的提高,但随着溶剂量的增多,反应产率会下降。

双癸基甲基羟乙基氯化铵的合成及其性能研究

以双癸基甲基叔胺(DMA10)、盐酸和环氧乙烷为原料,合成了双癸基甲基羟乙基氯化铵(DMHAC10)阳离子表面活性剂。通过红外光谱对其结构进行了表征,并对其表面活性、泡沫性能、润湿性能和杀菌性能进行了测试。结果表明,其cmc为10.37 mg/L,γcmc为27.35 mN/m;在二次蒸馏水中的即时泡沫高度为190 mm,在150 mg/L(以CaCO3计)的硬水中的即时泡沫高度为189 mm;润湿时间为61 s;在质量浓度为300 mg/L时,对金黄色葡萄球菌(ATCC-6538)和大肠杆菌(ATCC-8099)的杀灭率达100%。

新型三联季铵盐阳离子表面活性剂的合成与性能

以异丙醇为溶剂,柠檬酸、十二烷基二甲基叔胺和环氧氯丙烷为原料合成了柠檬酸三酯三联季铵盐阳离子表面活性剂(CTTTA)。在反应温度85℃,反应时间12 h 条件下,产物的收率大于90%,纯度97.58%,Krafft 点<0℃。用表面张力法、稳态荧光探针法和电导法在25℃测定的产物临界胶束浓度(cmc)值分别为3.3×10^(-4),3.4×10^(-4)和3.5×10^(-4)mol/L。CTTTA 与传统阳离子表面活性剂相比,有较高的表面活性。

新型季铵型阳离子表面活性剂的合成及性能

以环氧大豆油为基本原料合成了一种季铵型阳离子表面活性剂,通过红外光谱和核磁共振氢谱对其结构进行了表征,并对其表面张力和临界胶束浓度进行了测定.

以六氟丙烯二聚体为基础的表面活性的合成与性能

以六氟丙烯二聚体为原料,与2-二甲氨基乙胺反应制取了中间体N,N-二甲基-N'-(2-三氟甲基-1-五氟乙基)全氟丙烯基乙二胺,然后分别与四种不同碳链长度的溴代烷烃进行季铵化反应,得到四种季铵盐型含氟阳离子表面活性剂。经表面张力测试发现四种产物均有较好的表面张力性能,其水溶液的最低表面张力均接近25 mN·m-1,优于传统的碳氢表面活性剂;经接触角测试发现四种含氟表面活性剂均可以将水在PET(对苯二甲酸乙二醇酯)和石蜡界面上的接触角降低到20°左右,对水在疏水界面上的铺展有很好的促进作用。探讨了亲水头基大小对该类氟表面活性剂的影响,结果表明改变亲水头基大小对该类氟表面活性剂影响不大,并通过分析指出对其表面活性和润湿性能起主要作用的是氟碳链疏水端。它们的细微差别可以从疏水基团的排列形态和溶液表面的吸附状态角度解释。