N,N′-双十二烷基乙二胺二乙酸钠的合成与性能评价

以乙二胺、氯乙酸钠和溴代十二烷为原料,碘化钾为催化剂,经烷基化和羧甲基化反应合成N,N′-双十二烷基乙二胺二乙酸钠表面活性剂,并对其结构进行了红外光谱和核磁共振表征。通过正交实验确定了反应的最佳工艺条件为:温度80℃,反应时间14h,n(中间产物)∶n(氯乙酸钠)=1∶4,催化剂用量1%,在此条件下,目标产物收率为64.95%。性能评价表明:N,N′-双十二烷基乙二胺二乙酸钠水溶液γcmc和cmc分别为24.6mN/m和0.04mmol/L;在油水比为1∶1时,0.04mmol/L乳状液乳化速率为7.99mL/min,20min达到析水平衡;与OP-10具有较好的复配协同效应,并具有较好的乳化性和润湿反转能力。     

缚酸剂对合成N,N′-二环己基对苯二甲酰胺的影响及其应用

以对苯二甲酰氯和环己胺为原料,添加缚酸剂,合成了N,N′-二环己基对苯二甲酰胺。考察了缚酸剂的种类及用量对产物收率的影响;并以N,N′-二环己基对苯二甲酰胺为β成核剂对聚丙烯进行改性,考察其对聚丙烯性能的影响。实验结果表明,以甲苯为溶剂,以吡啶、三乙胺或三乙胺-吡啶(n(吡啶)∶n(三乙胺)=0.10)为缚酸剂时,适宜的合成条件为:110.6℃、6.0⁶.5 h、n(甲苯)∶n(对苯二甲酰氯)=36.2、n(缚酸剂)∶n(对苯二甲酰氯)=2.46.5 h、n(甲苯)∶n(对苯二甲酰氯)=36.2、n(缚酸剂)∶n(对苯二甲酰氯)=2.4².8;以吡啶为溶剂(又为缚酸剂)时,适宜的合成条件为:115.2℃、4.5 h、n(吡啶)∶n(对苯二甲酰氯)=20.0;与不使用缚酸剂相比,添加缚酸剂可使产物收率从58.0%提高至75.9%2.8;以吡啶为溶剂(又为缚酸剂)时,适宜的合成条件为:115.2℃、4.5 h、n(吡啶)∶n(对苯二甲酰氯)=20.0;与不使用缚酸剂相比,添加缚酸剂可使产物收率从58.0%提高至75.9%⁸1.7%;采用添加缚酸剂合成的N,N′-二环己基对苯二甲酰胺为β成核剂时,可使聚丙烯的抗冲强度从3.95 kJ/m2提高至15.80 kJ/m2。     

N,N′-双月桂酰基乙二胺二丙酸钠的制备与性能

以丙烯酸甲酯、乙二胺及月桂酸为原料制备了Gemini型阴离子表面活性剂N,N′-双月桂酰基乙二胺二丙酸钠,并对其相关性能进行表征.结果表明,该表面活性剂在25℃时γcmc为27.1 mN/m,cmc为9.6×10-4mol/dm3,胶束聚集数(Nm)为41.6,均小于相应的普通皂型表面活性剂;并测定了乳化、润湿、泡沫及耐硬水洗涤等应用性能.     

N,N-二乙基丙烯酰胺的合成及表征

以丙烯酸甲酯(MA)与二乙胺为原料,经Michael加成反应、酰胺化反应和热解反应,合成了N,N-二乙基丙烯酰胺(DEAA),考察了工艺条件对各产物收率的影响。结果表明,较佳的Michael加成反应条件为:n(MA)∶n(二乙胺)=1∶1.1,反应温度75℃,反应时间4h,3-二乙基氨基丙酸甲酯收率可达98.7%;较佳的酰胺化反应条件为:n(3-二乙基氨基丙酸甲酯)∶n(二乙胺)=1∶3,m(甲醇钠)∶m(3-二乙基氨基丙酸甲酯)=1∶50,反应温度170℃,反应时间24h,3-二乙基氨基-N,N-二乙基丙酰胺收率可达81.1%;较佳的热解反应条件为:热解温度170℃,热解时间3h,DEAA收率74.4%,分别用FT-IR与1 H NMR对产物结构进行了表征。     

N,N′-双月桂酰基乙二胺二丙酸钠的制备与性能

以丙烯酸甲酯、乙二胺及月桂酸为原料制备了Gemini型阴离子表面活性剂N,N′ 双月桂酰基乙二胺二 丙酸钠,并对其相关性能进行表征。结果表明,该表面活性剂在25℃时γcmc为27.1mN/m,cmc为9.6× 10-4mol/dm3,胶束聚集数(Nm)为41.6,均小于相应的普通皂型表面活性剂;并测定了乳化、润湿、泡沫及耐 硬水洗涤等应用性能。     

N,N,N′,N′-四烯丙基乙二胺的合成与表征

实验以乙二胺、烯丙基氯和碱为原料,分二步合成了N,N,N′,N′-四烯丙基乙二胺(TAEDA)。考察了乙二胺、烯丙基氯和碱的摩尔比、反应温度、反应时间和相转移催化剂用量等因素对TAEDA收率的影响。合成TAEDA较佳工艺条件为:第一步,n(乙二胺):n(烯丙基氯):n(碱)=1:2.2:2.1,反应温度60℃,反应时间6 h。第二步,烯丙基氯和碱的用量与第一步相同,反应温度70℃,反应时间9 h,相转移催化剂的加入量为烯丙基氯质量的1.8%;反应后将所得水相和低沸点馏分返回参加下一轮反应,TAEDA收率由69.75%提高至79.29%。     

[Bmim]Br-AlCl_3离子液体催化合成二-(3,4-二甲氧基苯基)乙二酮

以自制1-丁基-3-甲基咪唑溴盐-三氯化铝([Bmim]Br-AlCl3)离子液体为催化剂及反应溶剂,催化邻二甲氧基苯与草酰氯的Friedel-Crafts酰基化反应,合成二-(3,4-二甲氧基苯基)乙二酮。研究了几种不同Lew-is酸离子液体、离子液体用量、原料配比、反应温度和反应时间对酰化反应收率的影响。确定了较优的工艺条件:n([Bmim]Br-AlCl3)∶n(邻二甲氧基苯)=1∶1,n(邻二甲氧基苯)∶n(草酰氯)=1∶3,反应温度为15℃,反应时间为8h,在此条件下收率为55.76%。中间体[Bmim]Br及产物二-(3,4-二甲氧基苯基)乙二酮的结构经IR、1 H NMR确证。     

N-酰基乙二胺二乙酸钠的合成与性能研究

以脂肪酸甲酯、乙二胺、氯乙酸钠为原料合成了N-酰基乙二胺二乙酸钠。用单因素优化法研究了影响反应的因素,N-十二酰基乙二胺的优化反应条件为:n(月桂酸甲酯)∶n(甲醇钠)∶n(乙二胺)=1∶0.08∶8,反应温度90℃,反应时间7h;N-十二酰基乙二胺二乙酸钠的优化反应条件为:n(N-十二酰基乙二胺)∶n(氯乙酸钠)=1∶2.5,反应温度75℃,反应时间8h,pH=8～9,收率86.45%。研究表明,N-十二酰基乙二胺二乙酸钠具有良好的表面活性和螯合能力。     

酰胺型Gemini表面活性剂的提纯与表征

以十二胺、丙烯酸甲酯等为原料经加成、酰胺化反应合成了酰胺型Gemini表面活性剂N,N′-双十二烷基己二酰胺丙酸钠(DLAP-12);采用酸化、无水乙醇-环己烷混合溶剂重结晶等工序提纯了DLAP-12;考察了混合溶剂配比、混合溶剂用量、结晶温度、结晶时间对提纯效果(以DLAP-12酸化产物N,N′-双十二烷基己二酰胺丙酸(DLAPA-12)的中和值表示)的影响。实验结果表明,采用V(环己烷):V(无水乙醇)=9的无水乙醇-环己烷混合溶剂,在m(混合溶剂):m(DLAPA-12粗产品)=11、40℃下结晶60 min,结晶2次后所得DLAPA-12的中和值为180.63 mg/g(以每克试样消耗KOH的质量计),与理论中和值接近,DLAPA-12的收率为78.68%,熔程为108 9～109.4℃。采用元素分析仪、傅里叶变换红外光谱和核磁共振谱表征了DLAPA-12的结构。25℃时DLAP-12水溶液的临界胶束浓度为4.2×10~(-5) mol/L,表面张力为30.2 mN/m。     

N,N-二{羰基亚甲基[N,N-二(乙氧基羰基亚甲基)胺基]}胺的合成及表征

以亚氨基二乙酸为原料,经氨基保护、缩合、脱保护三步反应制备了树枝状化合物N,N-二{羰基亚甲基[N,N-二(乙氧基羰基亚甲基)胺基]}胺(EDMAA)。氨基保护反应中,亚氨基二乙酸在V(1,4-二氧六环):V(水)=1:1的碱性溶剂系统中与(Boc)_2O反应制得2,2′-((叔丁氧羰基)亚氨基)二乙酸(BCIA),收率73.8%。在羧酸与氨的缩合反应中,以二环己基碳二亚胺(DCC)为缩合剂,4-二甲胺基吡啶(DMAP)为催化剂,投料比为:n(BCIA):n(DCC):n(亚氨基二乙酸二乙酯):n(DMAP)=1:3:4:0.1,收率为69.1%。缩合反应时,羧酸BCIA与DCC先于0℃缩合0.5～1 h,再加入亚氨基二乙酸二乙酯,可减少副反应。探讨了Boc脱保护反应条件,发现Ph_2O体系收率较高,达95.0%,反应结束后,以石油醚洗涤溶液即可得到产物。以~1H NMR、(13)C NMR和IR表征了产物结构。     

N-溴丁二酰亚胺／吡啶氧化合成己二酰基双偶氮化合物

以己二酰二氯和不同取代基的苯肼合成了N,N'-二芳基己二酰二肼类中间体,然后在N-溴丁二酰亚胺(NBS)／吡啶氧化体系下室温合成了8种己二酰基双偶氮化合物。第一步反应条件为:n(己二酰二氯):n(取代苯肼)=1:2,反应温度0-5℃,反应时间4 h,收率80%-93％;第二步反应条件为:n(N,N’-二芳基己二酰二肼):n(NBs／吡啶)=1:2,氧化反应时间0．5-1．0 h,收率80%-94%。并用元素分析、IR、1H NMR对合成的中间产物及目标化合物进行了表征。     

N,N′-乙撑双[乙基十二烷基对苯磺酸(钠)溴化铵]的合成与性能

以无水对氨基苯磺酸、1,2-二溴乙烷、溴代十二烷为主要原料合成了N,N′-乙撑双[乙基十二烷基对苯磺酸(钠)溴化铵](HYZ)。采用红外光谱和核磁共振氢谱测试技术对目标产物结构进行了表征。该目标产物的临界胶束浓度(cmc)为5.0×10-4 mol/L,γcmc为23.5mN/m。HYZ与阴离子型表面活性剂SDS和阳离子表面活性剂DTAB复配均可产生良好的协同效应。     

双十四直链烷基二苯甲烷双磺酸盐的合成及性能

实验以二苯甲烷和酰氯为原料,在催化剂作用下,合成双酰基二苯甲烷,经克莱门森还原成双烷基二苯甲烷,以氯磺酸磺化得到双烷基二苯甲烷双磺酸,再以NaOH溶液中和,制成双直链烷基二苯甲烷双磺酸钠Gemini表面活性剂。在酰基化反应中,n(二苯甲烷):n(酰氯):n(无水氯化铝):n(硝基甲烷)=1:2.5:3.2:6.5,首先在常温下反应24 h,然后在70℃反应6 h,收率93.4%;在克莱门森还原反应中,n(酰基二苯甲烷):n(锌粉):n(浓盐酸)=1:10:50,反应温度105℃,反应时间8 h,收率91%;在磺化反应中,n(烷基二苯甲烷):n(氯磺酸):n(氯仿)=1:2:14,反应时间6 h,收率90%。对中间体进行了红外光谱、核磁共振氢谱分析,对最终产物进行了红外光谱、质谱分析.同时还测定了其水溶液的油水界面张力、表面张力及临界胶束浓度、泡沫性和乳化力。结果表明,产物具有7.22×10~(-3)mN/m的超低界面张力。     

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。     

有机碱催化CO_2与伯胺反应合成N,N′-二取代脲

以有机碱为催化剂,CO2与伯胺反应合成了N,N′-二取代脲;考察了有机碱种类、伯胺碳链长度、反应温度、CO2压力、反应时间、催化剂用量对合成反应的影响。实验结果表明,随伯胺碳链的增长,催化剂的碱性增强,N,N′-二取代脲的收率增加;脂肪族N,N′-二取代脲的收率明显高于芳香族N,N′-二取代脲。在所选用的有机碱中,1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]葵-5-烯(TBD)催化剂的活性最高。以正丁胺为反应基质、TBD为催化剂,合成N,N′-二丁脲的最佳反应条件为:反应温度180℃,CO2压力10.0M Pa,反应时间10h,TBD摩尔分数5.0%(基于正丁胺);在此条件下,N,N′-二丁脲的收率为81.8%;红外光谱表征结果表明,合成的产物为N,N′-二丁脲。     

抗臭氧剂N,N'-二环己基硫脲的合成及表征

实验以环己胺水溶液和二硫化碳为原料.在无催化剂的条件下,探索了以环己胺水溶液和二硫化碳反应制备N,N′-二环己基硫脲的过程。实验表明,该实验反应条件温和、环保,并以正交实验得出最佳合成工艺条件为:环己胺水溶液浓度为10%,n(环己胺):n(二硫化碳)=2.1:1,缓慢滴加二硫化碳(约0.1 mL/min),在40℃恒温状态下反应5 h,收率可达到93.33%。     

阴离子型双子表面活性剂GMAS-14的合成与性能

本文以乙二胺、溴代十四烷和顺丁烯二酸酐等为主要原料,通过亲核取代、开环、中和等系列反应合成了一种阴离子型双子表面活性剂GMAS-14,采用红外光谱(IR)对中间体N,N′-双十四烷基乙二胺和目标产物GMAS-14进行了结构表征,并测试了GMAS-14的表面活性和起泡性能。红外光谱结果表明:合成的中间体及终产物的结构与设计相一致,可以确定合成的物质即为目标产物。GMAS-14性能测试表明:在25℃时,GMAS-14的临界胶束浓度c_(cmc)为0.048mmol/L,对应的表面张力(γ_(cmc))为27.5mN/m;当临界胶束浓度下,10mL的GMAS-14溶液的最大起泡体积为23mL,泡沫半衰期为590 s,表现出良好的起泡与稳泡性。     

2,6-二氟-4-羟基苯甲腈的合成

实验以3,5-二氟苯胺为原料,经溴化、重氮化水解和氰化合成2,6-二氟-4-羟基苯甲腈。重氮化水解步骤的最佳反应条件为:n(4-溴-3,5-二氟苯胺):n(水)=1:30,n(4-溴-3,5-二氟苯胺):n(磷酸)=1:6,n(4-溴-3,5-二氟苯胺):n(五水硫酸铜)=1:1.0。该法生产成本低廉,反应条件温和,适合于工业化生产。产物含量为99%,摩尔产率为21.7%,其结构通过MS和~1H MR进行论文验证。     

醚-酯型季铵盐阳离子表面活性剂的合成及性能

以硬脂醇、金属钠及3-氯-2-羟基丙基三甲基氯化铵为原料合成了3-烷氧基-2-羟基丙基三甲基氯化铵(OPAC),进一步与硬脂酰氯反应后得到醚-酯型双长链季铵盐阳离子表面活性剂3-烷氧基-2-酰氧基丙基三甲基氯化铵。正交实验确定的最佳合成条件为:1,4-二氧六环为溶剂,用量40mL,n(OPAC)∶n(硬脂酰氯)∶n(吡啶)=1∶1∶1,回流加热反应5h,收率为93.0%。产物结构通过红外及核磁共振氢谱表征。产物表面活性较高,具备良好的织物柔软性及酸碱稳定性。     

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。