新型双子表面活性剂的合成与性能测定

利用十四烷基二甲基叔胺、无水乙醇及1,4-二溴丁烷等原料,通过一步法合成了十四烷基阳离子双子新型表面活性剂。表面张力的测定结果表明,该新型表面活性剂具有较小的表面张力和较低的临界胶束浓度;界面张力的测定结果表明,该新型表面活性剂与大庆油田采油二厂原油之间的油/水界面张力最低可降至1×10~(-3)m N/m;另外,该新型表面活性剂还具有稳定的乳化性能和泡沫性能,并与普通表面活性剂有良好的协同作用。     

噻唑类表面活性剂的合成研究

以2-氨基噻唑、氯乙酰氯为原料,合成2-(2-氯乙酰胺基)噻唑中间体。中间体分别与N,N-二甲基癸基叔胺、N,N-二甲基十二烷基叔胺、N,N-二甲基十四烷基叔胺、N,N-二甲基十六烷基叔胺反应合成一系列噻唑类表面活性剂。通过单因素实验,考察了反应温度、反应时间及反应原料投料比对目标产物收率的影响。利用1HNMR和IR对目标产物结构进行表征。通过电导率法测得噻唑类表面活性剂的临界胶束浓度(cmc)值分别为1.94×10~(-2)、5.01×10~(-3)、1.62×10~(-3)、4.78×10~(-4)mol/L。     

长链烷基二甲基聚甘油基氯化铵的合成与性能

以甘油、N,N-十二烷基二甲基叔胺(DTA)与环氧氯丙烷(ECH)为主要原料合成了一种表面活性剂长链烷基二甲基聚甘油基氯化铵。考察了反应时间、温度和反应物质的量比对合成产率的影响,并测得该表面活性剂的表面张力为γ=28.14 mN/m、临界胶束浓度cmc为0.112 g/L,初步的性能研究结果表明,该表面活性剂即使在高浓度的电解质溶液中亦具有很好的溶解性,且与阴离子表面活性剂具有优异的配伍性,能以任何比例与阴离子表面活性剂复配。     

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。     

长链烷基酰胺丙基季铵盐的合成及性能

长碳链烷基酰胺丙基二甲基胺是合成有关阳离子及两性表面活性剂的中间体，其分子中独特的长碳链及酰胺基使其制成的表面活性剂具有更优异的特性。本文以不同的长碳链脂肪酸，N，N-二甲基丙二胺为原料，合成了三种烷基酰胺丙基二甲基胺及其阳离子季铵盐表面活性剂，并对其合成条件进行了研究和探索。     

非对称双子表面活性剂的合成及结构表征

以十二(十四)烷基二甲基叔胺、环氧氯丙烷、36%盐酸为原料合成中间体N-(3-氯-2-羟丙基)-N,N-二甲基长链烷基氯化铵,中间体再与吡啶经季铵化反应合成非对称双子表面活性剂。确定合成目标产物的最佳工艺条件,反应温度为85℃,反应时间为22 h,中间体氯化铵和吡啶的物料摩尔比为1∶1.2。目标产物的结构通过IR,1H NMR及元素分析得到证实。     

糖苷基季铵盐表面活性剂的合成及表面性能研究

以葡萄糖和3-氯-1,2-丙二醇为原料合成中间体3-氯-2-羟丙基糖苷,在Na OH碱性条件下与十二/十四烷基二甲基叔胺反应合成糖苷基季铵盐,通过单因素试验确定了最佳工艺。对于糖苷化反应∶n(葡萄糖)∶n(3-氯-1,2-丙二醇)=1∶4,反应时间5 h,反应温度95℃;对于季铵化工艺:n(3-氯-2-羟丙基糖苷)∶n(十二/十四烷基二甲基叔胺)=1.3∶1,反应温度90℃,反应时间4 h。通过傅里叶变换红外(FT-IR)光谱表征产物结构,测定最终产物的表面性能,能得到活性剂的临界胶束浓度(CMC)为1.68×10-3mol/L,最低表面张力(γCMC)为27.6 m N/m。     

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。     

聚乙二醇双子表面活性剂合成与评价

本文以二乙醇胺、溴代十二烷为原料合成N,N-二羟乙基十二烷基叔胺中间体,然后将N,N-二羟乙基十二烷基叔胺与聚乙二醇进一步反应合成聚乙二醇双子表面活性剂,得到一种既能降低表面张力,又能增加水相流动黏度的新型双子表面活性剂。通过红外光谱、热分析和产品性能评价,证实合成产物为季铵盐阳离子双子表面活性剂。聚乙二醇双子表面活性剂表面张力≤24m N·m~(-1),临界胶束浓度(cmc)≤5×10~(-5)mol·L~(-1)。室内驱油实验表明,采收率提高19%以上。     

木质素两性表面活性剂的合成及表面物化性能

以十二烷基二甲基叔胺、环氧氯丙烷为原料,合成了中间体(2,3-环氧丙基)十二烷基二甲基氯化铵(DMAC),再与磺化木质素(SL)酚羟基反应,合成了木质素两性表面活性剂LAS。通过正交实验确定了最佳合成条件:以丙酮为溶剂,n(SL)∶n(DMAC)=1∶1.1,反应时间3h,pH=12,反应温度55℃,产物中氮质量分数达2.25%。通过元素分析、傅立叶变换红外光谱、UV,确证了目的产物结构。测定产物的临界胶束质量浓度CMC为3g/L,γCMC为21.11mN/m,HLB值为10。表明所合成的木质素两性表面活性剂具有较高的表面活性。     

季铵盐双子表面活性剂N,N’-双（十二/十四烷基二甲基）-1,4-对苯二甲基氯化铵盐的合成及性能

分别以十二烷基二甲基叔胺、十四烷基二甲基叔胺和对二氯苄(XDC)为原料,"一步法"合成了两种季铵盐双子表面活性剂,通过正交实验优化了合成条件,结果表明,当n(叔胺)∶n(XDC)=2.4∶1、反应温度75℃、反应时间2 h时,XDC转化率达到100%;产物结构经红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1HNMR)和碳谱(13CNMR)进行了确认。研究了其表面活性,结果表明:25℃时,碳链长度分别为12和14时,表面活性剂临界胶束浓度(CMC)分别为1.36×10-5和2.56×10~(-6)mol/L,表面张力(γCMC)分别为40.71和35.37 m N/m;p C20值分别为5.63和6.18;表面过剩吸附量(Γmax)分别为2.41×10~(-6)和3.09×10~(-6)mol/m~2;分子最小截面积(Amin)分别为0.69和0.54 nm~2。动态表面张力参数n值分别为0.85、0.74,t*分别为1.05和0.27 s,R1/2分别为14.11和69.79 m N/m/s,R=14的双子表面活性剂的动态表面张力优于R=12时。该季铵盐双子表面活性剂与结构相似的季铵盐表面活性剂如十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)相比CMC低2个数量级。     

非对称性Gemini季铵盐阳离子沥青乳化剂的合成

以N,N-十二烷基二甲基叔胺、N,N-十八烷基二甲基叔胺、盐酸和环氧氯丙烷为原料,异丙醇作溶剂,合成3个碳链分别为12、3和18非对称性Gemini季铵盐阳离子沥青乳化剂。通过IR光谱测定出目的产物的结构。以溴酚蓝为指示剂、二氯乙烷为分散相两相化学滴定法测定产物的含量。结果表明,产物的含量大于96.5%,乳化剂对沥青具有良好的乳化效果，且稳定性能好。     

新型Gemini阳离子表面活性剂的合成和性能（1）：从长链烷基二甲基胺及其盐酸盐和环氧氯丙烷合成双烷基双季铵盐阳离子

概述了从长链烷基二甲基叔胺及其盐酸盐和环氧氯丙烷或其他连接剂在温和条件下合成新型双烷基双季铵盐型阳离子表面活性剂的方法,产品的表面活性以及烷基链长、连接基团结构对产物表面活性的影响。     

2-环氧丙基十二烷基二甲基季铵盐的合成

环氧丙基烷基季铵盐是一种重要的表面活性剂中间体,具有阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂的多效性结构.研究了N,N-二甲基-N-十二烷基叔胺与环氧氯丙烷反应合成2-环氧丙基十二烷基季铵盐的影响因素,优化的合成条件为:以环氧氯丙烷为溶剂,N,N-二甲基-N-十二烷基叔胺与环氧氯丙烷的摩尔比为1:2.5,反应温度为80℃,反应时间为1 h.此时转化率可达99.6%,合成工艺简单.     

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。     

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。     

新型壳聚糖两性高分子表面活性剂的合成

通过壳聚糖接枝二甲基十四烷基环氧丙基氯化铵 ,再磺化引入 SO3H ,合成了一种吸湿性极强 ,具有优异表面活性的新型壳聚糖两性高分子表面活性剂。研究了影响最终产物合成的主要因素 ,并通过红外光谱、薄层色谱和元素分析对最终产物进行了结构表征     

双子表面活性剂12-4-12最佳合成条件的研究

以N,N-二甲基十二烷基叔胺与1,4-丁二醇为原料两步合成季铵盐型双子表面活性剂12-4-12,通过单因素法确定N,N-二甲基十二烷基叔胺与1,4-二溴丁烷的最佳反应条件。双子表面活性剂12-4-12的最佳合成条件为:反应物摩尔比为n(N,N-二甲基十二烷基叔胺)∶n(1,4-二溴丁烷)=2.2∶1,溶剂为异丙醇,反应温度82℃,反应时间12 h,产率为95.8%。     

含酯基双子表面活性剂的合成

以长碳链烷基酸与2-二甲氨基乙醇、盐酸、环氧氯丙烷为原料,通过3步反应合成了3种季铵盐阳离子双子表面活性剂。正交试验确定合成目标产物的最佳反应条件为:中间体N-(3-氯-2-羟丙基)-N,N-二甲基月桂酸乙基氯化铵与二甲基脂肪酸乙基叔胺的物质的量比为1∶1.1,100℃下反应12h。3种目标产物结构均通过IR、1HNMR得到证实。     

非对称阳离子双子表面活性剂的合成和性能研究

采用十六烷基二甲基叔胺和十八烷基二甲基叔胺分别与盐酸、环氧氯丙烷反应,制备得中间产物N-(3-氯-2-羟基)丙基-N,N-二甲基十六烷基氯化铵和N-(3-氯-2-羟基)丙基-N,N-二甲基十八烷基氯化铵。2种中间产物在碳酸钠催化下先后与乙二胺反应生成一种含长亲水链非对称阳离子双子表面活性剂(16-X-18)。采用IR和~1H NMR对中间体和产物进行表征,采用电导率法研究了所制备的表面活性剂的表面活性。结果表明,所制备的非对称阳离子双子表面活性剂的Krafft点低于0℃,cmc在25℃时为2.935×10~(-5)mol/L,反离子结合度随温度的上升而降低。