K_2TiO_3催化酯交换合成甲基丙烯酸二甲氨基乙酯

以K2TiO3为催化剂,甲基丙烯酸甲酯和二甲氨基乙醇为原料催化合成了甲基丙烯酸二甲氨基乙酯,考察了影响反应的因素。实验结果表明,K2TiO3多相催化剂用于催化合成甲基丙烯酸二甲氨基乙酯,催化活性高,反应条件温和,操作方法简便。当K2TiO3用量为反应物总质量的1.0%、n(甲基丙烯酸甲酯)∶n(二甲氨基乙醇)=3∶1、反应时间6 h、反应温度98~110℃时,二甲氨基乙醇转化率为94.4%,甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的收率为92.8%,选择性为98.3%。K2TiO3催化剂重复使用5次后,DMA的选择性仅下降3.1%。     

聚乙烯醇的阳离子化改性研究

以三甲胺(TMA)和环氧氯丙烷(EPIC)为原料合成了活性中间体失水甘油基三甲基氯化铵(GTA),用该中间体在碱性条件下对聚乙烯醇进行改性,可制得季铵盐型阳离子聚乙烯醇膜材料。通过实验确定GTA最优合成工艺条件为n(TMA)∶n(EPIC)=2∶1,反应温度20℃,反应时间4 h;季铵盐型阳离子聚乙烯醇最优合成工艺条件为n(Na OH)∶n(GTA)∶n(PVA)=4∶2∶1,反应温度60~70℃,反应时间5 h,终产物收率达80.01%。     

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。     

新型喹啉类Gemini表面活性剂的合成及界面吸附

以6-氨基喹啉、三光气、三乙胺为原料合成了对称的喹啉脲,其与3种溴代烷进行季铵化反应合成了3种喹啉双季铵盐Gemini表面活性剂,其结构经FTIR、~1HNMR、~(13)CNMR和ESI-MS确证。对中间体喹啉脲及目标产物喹啉Gemini表面活性剂的合成条件进行了优化。合成中间体喹啉脲的最佳反应条件为:二氯甲烷为反应溶剂,n(6-氨基喹啉)∶n(三光气)=5∶1,反应时间为6 h,1,3-二-6-喹啉基脲的收率可达88%。合成喹啉类Gemini表面活性剂的最佳反应条件为:中间体喹啉脲(a)(3.2 g,10.2 mmol),DMF(15 mL)为溶剂,反应温度为110℃,n(1,3-二-6-喹啉基脲)∶n(溴代十二烷)=1∶14,反应时间为8 h,收率可达74%。对目标产物喹啉Gemini表面活性剂在三氯甲烷-水体系中的界面张力进行了测定,结果表明:喹啉Gemini表面活性剂在三氯甲烷溶液内扩散到三氯甲烷-水界面是由纯扩散吸附控制。     

O-甲基丙烯酰-氧乙基二甲基环氧丙基氯化铵的合成与表征

以甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DM)和环氧氯丙烷(ECH)为主要原料,合成了一种活性体O-甲基丙烯酰-氧乙基二甲基环氧丙基氯化铵(ODEAC)。采用单因素实验分别讨论了反应溶剂、反应温度、物料比及反应时间对产物的转化率和环氧值的影响,确定了最佳合成工艺为:反应温度60℃,反应溶剂为异丙醇,物料比n(ECH)∶n(DM)=1∶1.6,反应时间4 h,在该条件下目标产物的转化率可达91.67%。并采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和核磁共振波谱仪(1HNMR)对产物结构进行了表征。     

酯基三甲氧基有机硅季铵盐的合成及其表面活性

以硬脂酸、N,N-二甲基乙醇胺(DMEA)和γ-氯丙基三甲氧基硅烷为原料合成酯基三甲氧基有机硅季铵盐,采用FTIR,ESI-MS和1HNMR对中间体及终产物进行了结构表征,结果与目标结构一致。通过正交试验,得到中间体硬脂酸二甲基乙醇胺酯的优化合成工艺条件:反应温度为180℃,反应时间为8 h,n(硬脂酸)∶n(DMEA)=1∶1.6,催化剂用量为原料总质量的0.5%。季铵化合成产物的优化工艺条件:在N2保护下,反应温度为110℃,n(硬脂酸二甲基乙醇胺酯)∶n(γ-氯丙基三甲氧基硅烷)=1∶1.4,催化剂用量为原料总质量的0.5%,反应时间为28 h。并通过稳态荧光法测得产物在298 K下的临界胶束浓度为0.009 3 g·L-1。     

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。     

新型双季铵盐二氯化N,N-双(十二烷基二甲基)-3-氮杂-1,5-戊二胺杀菌剂的合成

新型杀菌剂双季铵盐以其杀菌效果好、毒性低、水溶性好等特点在工业中具有广泛应用前景。本文以十二胺、甲酸和甲醛为原料制备出中间体十二烷基二甲基叔胺,以二乙醇胺、氯化亚砜为原料合成连接基团分子2,2-二氯二乙胺,将合成的二种中间体进行加成反应得到二氯化N,N-双(十二烷基二甲基)-3-氮杂-1,5-戊二胺——一种新型双季铵盐。实验考察了十二烷基二甲基叔胺、2,2-二氯二乙胺以及双季铵盐的合成工艺条件,以单因素法考察了反应时间、反应温度及醇胺/氯化剂配比对合成产物的影响,筛选了较适宜的工艺条件。结果表明:在十二烷基二甲基叔胺的合成中,较适宜的总反应时间为12h左右;在2,2-二氯二乙胺的合成中,较适宜的n(二乙醇胺)∶n(氯化亚砜)为1∶2.5,反应时间为2h;在双季铵盐的合成中,较适宜的反应温度为80℃,反应时间为4h,在此工艺条件下,双季铵盐的收率可达81.2%。     

3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵的合成

采用以无水乙醇作溶剂,三甲胺盐酸盐(TMAHC)和环氧氯丙烷(ECH)为原料合成3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵。通过研究,探索出3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵的较佳合成条件为:n(ECH)∶n(TMAHC)=0.95∶1,反应温度40~50℃,反应时间0.5 h,溶液pH=8,所得产品纯度>98%。收率可达90%(以ECH计),杂质含量小于美国DOW公司生产的同类产品。以乙醇法合成3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵工艺简单,耗能较少,溶剂可循环使用,产品性能优良,使用效果好。     

新型喹啉Gemini表面活性剂的合成及界面吸附

以6-氨基喹啉，三光气，三乙胺为原料合成了对称的喹啉脲，通过其与三种溴代烷进行季铵化反应合成了喹啉双季铵盐，其结构经FT-IR，1H NMR，13CNMR和ESI-MS证实。对中间体喹啉脲及目标产物喹啉Gemini表面活性剂的合成条件进行了优化。合成中间体的反应条件为二氯甲烷做反应溶剂，n (6-氨基喹啉)∶n (三光气) = 5∶1，反应时间为6 h，收率可达88%。合成喹啉类Gemini表面活性剂的反应条件为DMF为反应溶剂，反应温度为110℃，n(中间体)∶n(溴代烷) = 1∶14，反应时间为8 h，收率可达74%。对目标产物喹啉Gemini表面活性剂在三氯甲烷-水体系中的界面张力进行了测定，结果表明：喹啉Gemini表面活性剂在三氯甲烷溶液内扩散到三氯甲烷-水界面是由纯扩散吸附控制的。     

酯基有机硅季铵盐柔软整理剂的合成与表征

以硬脂酸和N-甲基二乙醇胺(MDEA)为原料进行酯化反应得到中间体硬脂酸甲基二乙醇胺酯,再与γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷季铵化反应制备二烷基酯基甲基二甲氧基硅烷季铵盐。通过单因素和正交实验,考察了反应温度、反应时间、反应物摩尔比及催化剂用量等对酯化反应的影响。酯化反应优化工艺条件:反应温度为180℃,反应时间为8 h,反应物摩尔比n(硬脂酸)∶n(MDEA)=1.6∶1.0,次磷酸催化剂质量分数为0.9%,转化率达98%;二甲基亚砜作为季铵化反应的溶剂。通过溴酚蓝显色反应以及红外光谱、1HNMR、ESI-MS分析中间体和产物的结构。测定了目标产物在298 K下的表面活性以及柔软性能,临界胶束质量浓度CMC为0.197 g/L,γCMC为24.25 mN/m,柔软性能优于同类市售产品。     

双酯柔软剂2,3-二(硬脂酰氧基)-丙基三甲基胺季铵盐的合成

合成了一种织物柔软剂2,3-二(硬脂酰氧基)-丙基三甲基胺季铵盐,通过正交实验研究了反应温度、反应物的摩尔比等因素对酯胺化反应的影响。从而确定了酯胺化反应的最优反应条件:n(硬脂酸)/n(3-二甲胺基-1,2-丙二醇)=1.8,190℃反应8 h。在最优条件下,制得的酯胺的酸价为0.75 mg KOH/g。用红外光谱和核磁共振氢谱对酯胺的结构进行了表征。最后,与硫酸二甲酯进行季铵化反应,得到了目标产物。     

甲基碳酸酯季铵盐的合成与表征

研究了碳酸二甲酯与长链烷基叔胺的季铵化反应。考察了反应温度、反应时间、物料摩尔比和溶剂用量等反应条件对十二烷基二甲基叔胺季铵化反应的影响,确定了优化条件:反应温度130℃、反应时间5h、n(碳酸二甲酯)/n(烷基叔胺)=5、甲醇质量分数(相对于反应原料的质量)10%。在该条件下,不同碳链长度的单烷基叔胺的季铵化率均达到98%以上,而双碳十和双碳十八叔胺的转化率较低,分别为88.09%和68.77%。说明空间位阻是影响季铵化反应进程的重要因素,与分子空间结构模拟的结果一致。通过增加反应时间,双碳十叔胺反应7h季铵化率为98.85%,双十八烷基甲基叔胺反应12h季铵化率为95.68%。采用1HNMR与IR对合成季铵盐的结构进行了表征,结果表明,成功合成了甲基碳酸酯季铵盐。     

N-硬脂酰基-N′,N′-二甲基丙二胺的合成

以硬脂酸和 N,N-二甲基丙二胺为原料、二甲苯为溶剂、有机锡为催化剂合成了抗静电剂Cyastat SN的中间体 - N-硬脂酰基 - N′,N′-二甲基丙二胺。通过正交实验确定了最佳工艺条件 ,分别为 :物料配比 n硬脂酸 ∶ n胺 =1∶ 1 ,反应温度为 1 45°C,反应时间为 2 h,催化剂用量为 (硬脂酸与胺总量 ) 3% (质量分数 )。最优条件下的试验收率近 90 % ,并对中间体进行了 IR光谱分析及纯度测定     

阳离子烷基糖苷的绿色合成及性能评价

采用先醚化、再季铵化的路线合成了阳离子烷基糖苷,n(环氧氯丙烷)∶n(蒸馏水)∶n(烷基糖苷)∶n(烷基叔胺)为1∶16∶1.5∶0.8,醚化条件为:95～100℃,2～4 h,季铵化条件为:50～80℃,4～6 h。系统研究了阳离子烷基糖苷的抑制性能,对于6%的阳离子烷基糖苷钻井液,岩屑一次回收率达96.35%,相对回收率达92.73%,相对抑制率达91.40%。     

氢氟酸改性USY分子筛催化合成乙基叔丁基醚的研究

以氢氟酸改性USY为催化剂,乙醇和叔丁醇为原料,合成乙基叔丁基醚(ETBE)。与未改性USY和国产强酸性阳离子树脂D005相比,氢氟酸改性USY的催化作用显著。分别考察了催化剂负载量、反应温度和反应时间等因素对醚化反应的影响。最佳操作条件为:n(乙醇)∶n(叔丁醇)=2∶1,原料质量为10 g,催化剂用量为1 g,USY分子筛上氢氟酸负载量6%,反应温度120 ℃,反应时间3 h。最佳操作条件下乙基叔丁基醚的产率为52.46%,叔丁醇转化率为55.83%,选择性为95%。     

糖苷基季铵盐表面活性剂的合成及性能

以自制的3-氯-2-羟丙基糖苷(CPG)与叔胺为原料,在正丙醇水溶液中合成了糖苷基季铵盐(CAPG)表面活性剂。优化工艺条件为:n(氯代糖苷)/n(叔胺)=1.4,m(正丙醇)/m(水)=0.5,反应时间4 h,在该条件下叔胺的转化率为88.4%。通过FTIR对产物的结构进行了分析,并对产物的表面活性、复配稳定性、泡沫性能及在硬水中的稳定性进行了测定。结果表明,其CMC为1.57×10-3mol/L,γCMC为27.3 mN/m;与十二烷基硫酸钠(K12)的混合溶液在n(CAPG)/n(K12)<0.6或n(CAPG)/n(K12)>1.0时,透光率均大于90%,具有很好的稳定性;在硬水中的平均稳定性、差示稳定性分别为5和5 5 5;在二次蒸馏水中初始泡沫体积为292 mL,在ρ(CaCO3)=300 mg/L硬水中的初始泡沫体积为255 mL。     

俄罗斯脂肪胺生产及欧洲织物柔软剂应用进展

综述了俄罗斯脂肪胺生产技术,醛还原烷基化制伯胺,伯胺甲醛甲基化制叔胺及伯胺乙氧基化季铵化制乙氧基季铵盐。欧洲生产的乙氧基化季铵盐,咪唑啉阳离子ＳＡＡ及其在织物柔软剂上的应用进展,对国内叔胺生产工艺路线的选择和织物柔软剂开发品种提出了可行性建议。     

反应性氨基聚硅氧烷RASI织物柔软剂的制备

以α,ω 二羟基聚二甲基硅氧烷(WS—62M)和N β 氨乙基 γ 氨丙基三甲氧基硅烷(SG-Si900)为原料,三乙胺为催化剂,通过酯交换反应,合成了适用于织物柔软剂的反应性氨基聚硅氧烷(氨值为0 456,25℃时黏度为2400mPa·s,外观为无色透明黏稠液体)。确定了最佳合成条件:n(WS—62M)/n(SG-Si900)=1 33,催化剂质量分数为1 55%(相对于WS-62M与SG-Si900的总质量),反应温度120℃,反应时间10h。在0 01MPa条件下抽真空0 5～1h。     

[2,2]-对二甲苯环二体的合成

用对甲基氯苄和三甲胺合成季铵盐及利用Hofmann消除反应制备了[2,2] 对二甲苯环二体,讨论了溶剂、反应时间、反应温度等工艺条件对两步反应物产率、纯度的影响,确定了适宜的合成工艺条件,制备季铵盐的最佳条件为:n(对甲基氯苄)∶n(三甲胺)=1∶1 1,乙醇为溶剂,反应时间2h,反应温度45℃。制备对二甲苯环二体的最佳条件为:n(碱)∶n(季铵盐)=5∶1,硫酸铜为催化剂,通入氮气,反应温度110℃,反应时间为10～15h。所得产品中w(对二甲苯环二体)>99.5%。