磺酸盐型Gemini表面活性剂合成研究进展

磺酸盐型Gimini表面活性剂是一类新型的阴离子表面活性剂,它由联结基团通过化学键将2个或多个单体磺酸盐型表面活性剂连接在一起,由此产生高表界面活性,低临界胶束浓度值,增强了洗涤能力,与传统的阴离子表面活性剂有较好的复配性,奇异的流变特性和良好的抗盐性等一系列的性质,从而具有广泛的应用前景。本文以原料来源不同分类,综述了一系列磺酸盐型Gemini表面活性剂的合成方法,展望了合成磺酸盐型Gemini表面活性剂的研究方向。

两性Gemini表面活性剂的合成研究进展

根据结构特征对目前已有的两性Gemini表面活性剂进行分类,按照不同种类系统的比较归纳了其合成方法,并对今后两性Gemini表面活性剂的合成发展进行了展望。

松香基磺酸盐Gemini表面活性剂的合成及性能

以脱氢枞胺、α,ω-二溴代烷和2-溴乙基磺酸钠为原料制备了4种松香基磺酸盐Gemini表面活性剂N,N′-二乙基磺酸钠-N,N′-二脱氢枞基-α,ω-二胺,用傅里叶变换红外光谱、核磁共振波谱对系列目标产物的结构进行了表征;研究了这4种表面活性剂的表面活性。实验结果表明,4种表面活性剂的水溶液的临界胶束浓度分别为0.32,0.29,0.18,0.13mmol/L,相应的临界表面张力分别为31.0,28.6,29.4,28.1mN/m;其水溶液在载玻片上的接触角小于十二烷基磺酸钠水溶液的接触角,证明这4种表面活性剂具有良好的润湿性能;表面活性剂的表面活性随分子结构中连接的亚甲基链长度的增加而增强。

Gemini型乙二酰胺琥珀酸己酯磺酸钠的合成研究

以顺丁烯二酸酐、乙二铵、己醇、亚硫酸钠为原料,通过酰胺化反应、酯化反应、磺化反应合成标题化合物。采用单因素优选法优化合成工艺条件。结果如下:1)酰胺化反应:以丙酮为溶剂,顺酐与乙二胺的物质的量比为2.2:1,回流反应80min,酰胺化产物产率约96%;2)酯化反应:己醇与乙二胺的物质的量比为2.2:1,反应温度为130℃,反应时间为150min,酯化率约90%;3)磺化反应:亚硫酸钠与乙二胺物质的量比为:2.2:1,反应温度为100℃,反应时间为3h,磺化率约90%。IR测定显示终产物为目标产物。表面张力测定结果表明,该产品具有较低的临界胶束浓度与表面张力。

以聚氧乙烯醚为连接基的烷基苯磺酸钠Gemini表面活性剂的合成和表面活性

以脂肪酸、苯酚、聚乙二醇为原料,经酰化反应、酯化反应、Fries重排、氢化还原反应、磺化以及中和反应等步骤,合成出一系列含有不同长度聚氧乙烯醚中间连接基团（—（CH2CH2O）x—,x=1,2,3,4,8）的长链烷基苯磺酸钠Gemini表面活性剂。采用FT-IR1、H NMR和电喷雾质谱（ESI-MS）对产物进行了结构鉴定。以Wilhelmy-plate法测定了该系列表面活性剂纯水溶液在30℃时的表面张力。结果表明,纯水溶液中表面活性剂的临界胶束浓度（CMC）数量级达到10-4mol/L,临界胶束浓度下的表面张力（γCMC）在30~40 mN/m范围;随着中间连接基团长度（x=1,2,3,4,8）的增加,CMC先降低后升高,依次为5.94×10-4、1.88×10-4、1.16×10-4、1.12×10-4、5.18×10-4mol/L;同时γCMC逐渐降低,分别为36.88、39.17、38.93、37.85、32.02 mN/m。此类表面活性剂具有比较好的表面活性。

磺酸盐Gemini表面活性剂的合成及其协同作用

以十二胺和二溴乙烷为原料合成双长链二胺,再与丙烷磺内酯反应经中和后得到磺酸盐型Gemini表面活性剂(C12GS)。运用TLC对反应进程进行了监测,并对文献中的重结晶剂进行了改进。用1 H NMR对中间产物双链二胺和最终产物进行了结构表征。测定了Gemini磺酸盐表面活性剂水溶液的表面张力和临界胶束浓度,探讨了Gemini磺酸盐表面活性剂产物与同样疏水碳数的阳离子Gemini表面活性剂(C12GC)在蒸馏水和0.5%NaCl中的相互作用以及盐对表面张力的影响。实验表明:合成的Gemini表面活性剂临界胶束浓度cmc为0.045mmol/L;产物与C12GC有较好的协同作用,混合体系中两种物质浓度相差越大,阴阳离子Gemini表面活性剂协同作用就越强,两者含量逐渐接近,协同作用减弱;C12GS较易进入混合胶团中,盐的加入会促使阴阳离子Gemini表面活性剂混合溶液的表面张力下降,cmc略有上升,同时二者之间的协同作用下降。

磺酸系Gemini表面活性剂的研究进展

文章介绍了近年来报道的磺酸系Gemini表面活性剂的种类、合成方法;并概括了这类表面活性剂的理化和应用性能,包括临界胶束浓度、表面张力、增溶能力、润湿性能、抗盐能力、泡沫性能及特殊的流变性能等。

磺酸盐型Gemini表面活性剂5，12-二(十四烷基)-4，7，10，13-四(口恶)-1，16-十六烷二磺酸二钠的合成

以1,8-二(十四烷基)-3,6-二(口恶)-1,8-辛烷二醇(n-C_(14)H_(29))_2 (CHCH_2OCH_2CH_2OCH_2CH)(OH)_2,1,3-丙烷磺酸内酯1,3-(CH_2)_3SO_3和 NaH 为原料合成了新型表面活性剂——磺酸盐型 Gemini 表面活性剂5,12-二(十四烷基)-4,7,10,13-四 (口恶)-1,16-十六烷二磺酸二钠(n-C_(14)H_(29))_2(OCHCH_2OCH_2CH_2OCH_2CHO)(C_3H_6SO_3Na)_2.考察了原料配比、反应时间、反应温度等主要因素对反应产率的影响,优选出了最佳合成工艺.实验结果表明最佳反应条件为：在碱性条件下,原料配比(物质的量的比)n((n-C_(14)H_(29))_2 (CHCH_2OCH_2CH_2OCH_2CH)(OH)_2)：n(1,3-(CH_2)_3SO_3)：n(NaH)=1：2.066：2.166,反应时间24h,反应温度60℃.在最佳反应条件下,反应产率达98.O%.

阴离子磺酸盐双子表面活性剂的合成研究

以乙二胺,顺丁烯二酸酐、亚硫酸氢钠和十二醇为原料,通过三步法合成阴离子磺酸盐双子表面活性剂。通过正交实验考察了反应物投料比、反应温度和反应时间对目标产物收率的影响。研究表明合成目标产物的最优工艺条件为:中间体二乙胺双-(酰基丙酸-α-磺酸钠)b:十二醇摩尔比为1∶2.2,反应温度为145℃,反应时间为6h。产物结构经IR、1 H NMR表征为目标产物。

季铵盐双子表面活性剂的合成研究进展

简要介绍了季铵盐双子(Gemini)表面活性剂的结构、性能和应用;重点综述了直链型、羟基型、酯基型、含复杂基团型、醚基型和含氟型等几类季铵盐Gemini表面活性剂的合成方法;简单总结了季铵盐Gemini表面活性剂合成方法的优缺点;阐述了各类季铵盐Gemini表面活性剂的临界胶束浓度(cmc)和相应的表面张力(γcmc)等性质及其在杀菌、金属腐蚀防护等领域的应用;展望了季铵盐Gemini表面活性剂的发展趋势。

油田用阴离子双子表面活性剂的合成与应用研究进展

阴离子双子表面活性剂由于比阳离子双子表面活性剂具有更优异的性能,近几年在三次采油中的应用越来越受到重视。主要介绍了硫酸酯盐型、磺酸盐型和羧酸盐型三类阴离子双子表面活性剂的合成及应用研究现状,并探讨了阴离子双子表面活性剂的合成及在三次采油中的应用发展前景。

磺酸盐双子表面活性剂的合成及应用研究进展

双子表面活性剂又称Gemini表面活性剂,磺酸盐型Gemini表面活性剂是一种双阴离子表面活性剂,具有很好的吸附和降低表面张力的性能,润湿性良好,Krafft点低,易生物降解。详细介绍了酯键、醚键、酰胺键、碳氮键4种磺酸盐Gemini表面活性剂的合成方法,综述了磺酸盐Gemini表面活性剂在石油开采、纺织工业、金属防护、日用化工及皮革工业等方面的应用,并对新型磺酸盐Gemini表面活性剂的发展方向和前景进行了展望。

磺酸盐双子表面活性剂乙撑-双(N-乙磺酸-十二酰胺)钠盐的合成与性能

以乙二胺、月桂酸、三氯化磷和2-溴乙基磺酸钠等为原料,制备磺酸盐双子表面活性剂乙撑-双(N-乙磺酸-十二酰胺)钠盐,对其中间体合成工艺进行优化,对产物结构进行表征,并对其相关性能如表面活性、起泡性以及乳化性进行测定。结果表明:该表面活性剂的水溶液在24℃条件下,其临界胶束浓度(cmc)为0.53 mmol/L,相应表面张力(γcmc)为29.73 m N/m,该表面活性剂的表面活性、起泡性以及乳化性较好。

酰胺型双子表面活性剂ZK-12的合成与性能研究

以丁二酸、二氯亚砜、对氨基苯磺酸、溴代十二烷等为原料,合成了酰胺型磺酸盐双子表面活性剂ZK-12。采用IR光谱对产物的结构进行了初步鉴定。ZK-12和AEO复配产生了较好的协同效应。该目标产物水溶液的cmc(5.0×10-4 mol/L)是SDBS的1/20,γcmc(22.4 mN/m)比SDBS(41.0 mN/m)低18.6 mN/m。并考察了乙醇对ZK-12表面活性的影响。

磺酸系双子表面活性剂的合成与分离

运用两步法与正交试验得出磺酸系双子表面活性剂合成的优化条件.通过重结晶对中间体和最终产品进行分离提纯.分离出中间体α-磺酸月桂酸(简称α-SLA),测得其熔点为49～50℃,在生物显微镜下观察为透明片状晶体,由红外光谱认证结构.合成并分离出目标产品——聚乙二醇(α-磺酸盐)月桂酸单、双酯(简称α-SLPM和α-SLPD),其中后者为磺酸系双子表面活性剂.红外光谱认证,二者熔点测定值均在300℃以上.

3-氯-2-羟基丙基磺酸钠的合成研究

本文研究了磺酸型双子表面活性剂的中间体—3-氯-2-羟丙基磺酸钠合成工艺条件:反应体系的pH值为6～6.5,环氧氯丙烷、亚硫酸氢钠按1:1.6(mol/mol)比例在1.5h滴入,然后控制反应温度为20℃～30℃,搅拌反应4h。

乙二醇双硬脂酸酯双磺酸钠的合成及结构表征

运用两步法与正交试验法得出乙二醇双硬脂酸酯双磺酸钠合成的优化反应条件。磺化的工艺条件:n(硬脂酸):n(氯磺酸)=1:1.1,磺化温度90℃,时间7 h;酯化反应较佳的工艺条件为:n(中间体):n(乙二醇)=2.5:1.0,酯化温度130℃,时间10 h。中间体α-磺酸硬脂酸和目标产物乙二醇双硬脂酸酯双磺酸钠,均由红外光谱印证结构。

羧酸盐型双子表面活性剂的合成研究进展

介绍了羧酸盐型双子表面活性剂的结构、性能和应用;主要综述了直链型、酰胺型、酯基型、醚基型和其它型几类羧酸盐型双子表面活性剂的合成方法,简述了羧酸盐型双子表面活性剂合成方法的优缺点以及各类羧酸盐型双子表面活性剂的物化性能;展望了羧酸盐型双子表面活性剂的发展趋势。

两性双子表面活性剂合成研究进展

基于亲水基结构的不同,以阴-阳离子型、阴-非离子型和阳-非离子型进行分类对近年来出现的两性Gemini表面活性剂进行了介绍。重点综述了阴-阳离子型两性Gemini表面活性剂的合成,并简述了其性能及主要应用领域。最后提出了两性Gemini表面活性剂目前研究存在的不足,并对其未来研发的重点进行了展望。

特种表面活性剂和功能性表面活性剂(ⅩⅩ)——含氟双子表面活性剂的合成

按照结构特点对阳离子型、阴离子型、两性离子型和非离子型含氟双子表面活性剂的合成方法和合成路线进行了归纳。含氟双子表面活性剂是一种特殊表面活性剂,氟原子取代了表面活性剂碳氢链中的氢原子,而使其具有更高的表面活性。展望了含氟双子表面活性剂的发展前景。