N,N’-双(辛烷基二甲基)-2-羟基-1,3-二氯化丙二铵盐双子表面活性剂的合成及表面活性

以N,N-二甲基辛胺、环氧氯丙烷、盐酸为原料,合成了双子表面活性剂N,N’-双(辛烷基二甲基)-2-羟基-1,3-二氯化丙二铵盐[C_8-3(OH)-C_8·2Cl~-],并考察了n(N,N-二甲基辛胺)∶n(中间产物)、反应温度、溶剂配比及反应时间对目标产物产率的影响。结果表明,合成C_8-3(OH)-C_8·2Cl-的最优条件为:75℃下,控制n(N,N-二甲基辛胺)∶n(中间产物)=1∶1.1,V[(CH_3)_2CHOH]∶V(H2O)=1∶1,反应24h,C_8-3(OH)-C_8·2Cl-的最大产率为90.12%。产物经红外光谱(IR)和核磁共振氢谱(1HNMR)进行了确证。采用表面张力法测定了C_8-3(OH)-C_8·2Cl-和十六烷基三甲基溴化胺(HTAB)的临界胶束浓度。测试结果表明,C_8-3(OH)-C_8·2Cl~-具有一定的表面活性,其临界胶束浓度(CMC)为1.43×10-2mol·L-1,γ_(CMC)为48.2m N·m-1。     

一种季铵盐阳离子表面活性剂的合成与性质

以氯丙烯与N,N-二甲基十二烷基胺(DTA)为原料合成了季铵盐阳离子表面活性剂十二烷基二甲基烯丙基氯化铵(DADAC);研究了原料配比、反应温度、反应时间和溶剂等因素对生成物DADAC收率的影响,通过红外光谱、元素分析确定其化学结构。较佳反应条件为:n(氯丙烯)∶n(DTA)=3∶1,无水乙醇为溶剂,50℃下反应24 h,DADAC收率为93.76%。最后测定了产物的表面性能,得到25℃下,DADAC的cmc为5.76 mmol/L,在cmc时的γ=34.2 mN/m,Krafft点<0℃。     

三烷基季铵盐阳离子表面活性剂的合成研究

以氯丙烯与N,N-二甲基十六烷基胺(CTA)为原料合成了二甲基十六烷基烯丙基氯化铵(CDAAC),研究了原料配比、反应时间、反应温度和溶剂等因素对产物CDAAC收率的影响。通过红外光谱和元素分析对产物的结构进行了表征;用溴酚蓝作指示剂、二氯乙烷作分相溶剂的两相化学滴定法测定其含量。同时,利用薄层色谱法,对所制备阳离子表面活性剂的合成路线及其纯化过程进行跟踪。实验结果表明较佳的反应条件为:n(氯丙烯)n∶(CTA)=31,∶以无水乙醇为溶剂,于45℃反应24 h,所得CDAAC的收率可达93.04%。     

烷基糖苷季铵盐的合成与表征

以十二烷基二甲基叔胺盐酸盐和环氧氯丙烷为原料,合成中间体N-(3-氯-2-羟丙基)-N,N-二甲基-N-十二烷基氯化铵(CHPDDAC);对非离子烷基糖苷(APG)进行季铵化改性生成烷基糖苷季铵盐(APGQAS);通过正交实验确定了最佳合成工艺为:以异丙醇为溶剂,n(APG)∶n(CHPDDAC)=1.1∶1,反应温度为80℃,反应时间为7 h.通过红外光谱、元素分析及核磁共振波谱确定其化学结构,测定产物的临界胶束浓度CMC为3.16×10-4mol/L,γCMC为21.51 mN/m,Krafft点为-3.57℃.     

N,N-二乙基氨基乙基-4-甲基苄基醚及其类似物的合成

采用相转移催化的方法合成了5个N,N-二烷基氨基乙基-4-甲基苄基醚化合物,产率为73%~89%。适宜的反应条件是:以二烷基氨基乙醇、4-甲基氯化苄为原料,四丁基溴化铵为相转移催化剂(PTC),氢氧化钠为碱,甲苯为溶剂,摩尔比n(R1R2NCH2CH2OH)∶n(MeArCH2C1)∶n(NaOH)∶n(PTC)=1.1∶1∶2∶0.05,反应时间为2 h,温度为70℃。产物经过沸点、元素分析、红外光谱、氢质子核磁共振谱给予确证。     

三烯丙基异氰尿酸酯的合成与表征

以异氰尿酸和氯丙烯为原料,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,季铵盐为催化剂,合成三烯丙基异氰尿酸酯(TAIC),并考察了合成工艺参数对收率的影响,采用高效液相色谱(HPLC)、红外光谱(FTIR)、核磁共振碳谱(13CNMR)对目标产物进行表征。结果表明,在n(异氰尿酸)∶n(氯丙烯)=1∶4,氯丙烯滴加温度100℃,滴加时间2 h,反应温度120℃,反应时间1.5 h,四甲基氯化铵作催化剂的条件下,收率可达93.3%(以异氰尿酸计),纯度为97.9%(HPLC)。     

烷基烯丙基马来酸双酯的合成

利用正辛醇、十二醇、十四醇3个脂肪醇与马来酸酐、氯丙烯反应,合成了3个烯丙基型马来酸双酯。考察了溶剂和催化剂对双酯化反应产率的影响,通过正交实验优化了双酯的反应条件,得出了双酯化反应最优工艺条件:n(辛基马来酸单酯钠盐)∶n(氯丙烯)=1∶2.5,温度60℃,时间7 h,辛基烯丙基马来酸双酯的产率为76.8%;n(十二烷基马来酸单酯钠盐)∶n(氯丙烯)=1∶2,温度60℃,时间6 h,十二烷基烯丙基马来酸双酯的产率为92.1%;n(十四烷基马来酸单酯钠盐)∶n(氯丙烯)=1∶2,温度65℃,时间6 h,十四烷基烯丙基马来酸双酯的产率为78.5%。对合成中间体和目标双酯物用红外光谱和核磁共振氢谱等进行了表征。     

高取代度醚化淀粉的湿法制备及其絮凝性能研究

以玉米淀粉(St)为原料、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(GTA)为醚化剂,利用湿法合成高取代度的阳离子醚化淀粉絮凝剂St-GTA。通过正交实验对St-GTA的合成条件进行筛选,结果表明,最佳合成条件为:n(CTA)∶n(St)=1. 2∶1、m(NaOH)∶m(St)=0. 08∶1、反应温度为70℃、反应时间为3 h。在该条件下合成的产物取代度可达0. 717 3。以高岭土悬浊液为模拟污水,考察了絮凝剂投加量、絮凝体系pH、絮凝温度、絮凝时间对絮凝效果的影响。结果表明,对于质量分数为2%的高岭土悬浊液,当pH=7、絮凝温度为25℃、絮凝时间为0. 5 h时,St-GTA的最佳质量浓度为8 mg/L,透光率可达92. 81%。     

烯丙基二甲基脱氢枞基氯化铵的合成及其条件优化

在四甲基哌啶基氧(TEMPO)存在下,以脱氢枞胺(DHA)为原料,经Eschweiler-Clarke反应得到N,N-二甲基脱氢枞胺(DMDHA)后,再于乙腈溶剂中与氯丙烯进行季铵化反应合成了烯丙基二甲基脱氢枞基氯化铵(ADMDHAC);用FT IR、1 H NMR和13 C NMR表征了产物结构,两相滴定法测定了产物中ADMDHAC含量,正交试验法优化了ADMDHAC合成条件,表面张力法测定了产物的临界胶束浓度(CMC)。结果表明,ADMDHAC最佳合成条件为:反应温度65℃,TEMPO用量为DMDHA质量的1.25%,DMDHA与氯丙烯摩尔比为1∶1.6,反应时间为144h;此条件下产物收率为51.11%,产物中ADMDHAC含量为97.87%;临界胶束浓度为2.0mmol/L。     

二烯丙基甲基烷基溴化铵的合成及性能研究

以二烯丙基甲胺(DAM)和不同碳链的1-溴代烷为主要原料,合成了4种二烯丙基甲基烷基(n=4,6,8,10)溴化铵(分别标记为C4,C6,C8和C10),用IR,1HNMR和元素分析对产物结构进行了表征,并通过测定其表面活性、水溶性和絮凝性能,考察产物结构对其性能的影响。结果表明:C4~C10较佳的合成工艺条件为以丙酮为溶剂,DAM与1-溴代烷的摩尔比为1∶1.1,反应时间为64~72 h,反应温度为50~60℃,所得产物的收率分别为86.16%,78.02%,75.46%和68.10%。结构表征表明合成的产物为目标产物。性能测定表明随烷基链长度的增加,二烯丙基甲基烷基溴化铵的临界胶束浓度和相应的表面张力依次减小,分别为3.2×10-2,2.1×10-2,1.7×10-2和9.0×10-3mol/L以及40.3,38.5,34.3和33.1 m N/m;水溶性好,Krafft点均小于0℃;对高岭土和硅藻土絮凝能力的强弱次序为C10C8C6C4。     

碱性离子液体碱化制备N-十二烷基化壳聚糖

合成了1-甲基-3-丁基咪唑醋酸盐([Bmim]OAc)、1-甲基-3-丁基咪唑碳酸盐([Bmim]2CO3)及1-甲基-3-丁基咪唑氢氧化物([Bmim]OH)离子液体,由FTIR、1HNMR和元素分析对其结构进行了确证。首先,用离子液体对壳聚糖碱化,再用碱化后壳聚糖与溴代十二烷进行烷基化反应,制备了高取代度的N-十二烷基化壳聚糖。用FTIR、1HNMR、XRD对烷基化产物进行了表征。考察了时间、温度及物料配比对N-十二烷基壳聚糖取代度的影响,得到较佳的反应条件:n([Bmim]OH)∶n(壳聚糖原料)=3∶1,45℃碱化1 h,n(溴代十二烷)∶n(碱化后壳聚糖)=2∶1,烷基化反应温度80℃,反应时间3 h,在该条件下十二烷基壳聚糖的取代度达到81%以上。离子液体重复使用3次后,N-十二烷基壳聚糖的取代度仍大于80%。     

含咪唑啉环不对称双季铵盐的合成及其缓蚀性能

以长链烷基叔胺、长链烷基叔胺盐酸盐、环氧氯丙烷为原料合成了N-(3-氯-2-羟丙基)-N,N-二甲基长链烷基季铵盐,利用其与长链烷基咪唑啉季铵化合成了含咪唑啉环的不对称双季铵盐。通过FTIR,1HNMR验证了中间体和目标产物结构,考察了其合成工艺。合成含咪唑啉环不对称双季铵盐的最佳反应条件为:n[N-(3-氯-2-羟丙基)-N,N-二甲基长链烷基季铵盐]∶n(长链烷基咪唑啉)=1∶1.1,反应溶剂采用异丙醇,反应温度80℃。用失重法测定了25℃时含咪唑啉环不对称双季铵盐在1.0mol/L盐酸溶液中的缓蚀性能,结果表明,仅添加50mg/L,对Q235钢缓蚀率达98.89%。     

苯胺类表面活性剂的合成研究

以对苯二胺、氯乙酰氯和长链N,N-二甲基烷基胺(n=12,14,16)为原料,经两步反应,合成一系列苯胺类表面活性剂(a,b,c)。通过单因素试验,确定合成目标产物较佳工艺条件为:反应温度80℃,反应时间7h,中间体二氯乙酰基对苯二胺与长链N,N-二甲基烷基胺反应物质的量比为1∶2.5。利用IR,1 H NMR和13C NMR对产品进行结构表征。用电导率法测得苯胺类表面活性剂a,b,c的CMC值分别为9.56×10-4 mol/L,1.77×10-4 mol/L,1.19×10-4 mol/L。     

一种有机硅季铵盐抗菌剂的合成和性能

利用γ-氯丙基三甲氧基硅烷(CTS)与N,N-二甲基十二烷基胺(DDA)反应,合成了N,N-二甲基-N-十二烷基氨丙基三甲氧基硅烷氯化铵(DDATAC)。研究了原料配比、反应温度和溶剂等因素对DDATAC收率的影响。较佳反应条件为:n(CTS)∶n(DDA)=1.0∶1.1,二甲亚砜为溶剂,于120℃反应30 h,DDATAC收率为91.37%。通过红外光谱、元素分析确定产物的化学结构,最后测定了产物的抗菌性能和耐洗性能。结果表明,制备得到的有机硅季铵盐具有良好的抗菌性能和一定的抗菌耐洗性。     

甲基丙烯酰胺丙基二甲基胺的合成

以甲基丙烯酸甲酯和N,N-二甲基丙二胺为原料,二丁基二月桂酸锡为催化剂,对苯二酚为阻聚剂合成了甲基丙烯酰胺丙基二甲基胺(DMAPMA)。确定了合成的最佳工艺为:n(甲基丙烯酸甲酯)∶n(N,N-二甲基丙二胺)=3∶1,催化剂用量为反应液总质量的2.0%,阻聚剂用量为反应液总质量的0.1%,反应温度为体系回流温度,反应时间为3h,在此条件下,产率达96%以上,二丁基二月桂酸锡可重复使用。     

4-((4-氯苄基)氧基)-N,N-二乙基丁-2-炔-1-胺的合成研究

以对氯苄醇、3-溴丙炔为起始原料,经过醚化反应合成中间产物1-氯-4-((丙-2-炔-1-基氧基)甲基)苯,再与多聚甲醛、三乙胺经曼尼希反应,合成具有抗心律不齐功能的化合物4-((4-氯苄基)氧基)-N,N-二乙基丁-2-炔-1-胺。通过GC-MS和1H NMR表征了产物结构。确定合成4-((4-氯苄基)氧基)-N,N-二乙基丁-2-炔-1-胺的较优条件为:1-氯-4-((丙-2-炔-1-基氧基)甲基)苯1 mmol,n(1-氯-4-((丙-2-炔-1-基氧基)甲基)苯)∶n(多聚甲醛)∶n(三乙胺)=1∶1∶2,溶剂为二氧六环,催化剂为氯化亚铜,其用量占原料质量的20%,反应温度90℃,反应时间6 h,在上述适宜条件下4-((4-氯苄基)氧基)-N,N-二乙基丁-2-炔-1-胺的得率为74.6%。     

4-((4-氯苄基)氧基)-N,N-二乙基丁-2-炔-1-胺的合成研究

以对氯苄醇、3-溴丙炔为起始原料,经过醚化反应合成中间产物1-氯-4-((丙-2-炔-1-基氧基)甲基)苯,再与多聚甲醛、三乙胺经曼尼希反应,合成具有抗心律不齐功能的化合物4-((4-氯苄基)氧基)-N,N-二乙基丁-2-炔-1-胺。通过GC-MS和1H NMR表征了产物结构。确定合成4-((4-氯苄基)氧基)-N,N-二乙基丁-2-炔-1-胺的较优条件为:1-氯-4-((丙-2-炔-1-基氧基)甲基)苯1 mmol,n(1-氯-4-((丙-2-炔-1-基氧基)甲基)苯)∶n(多聚甲醛)∶n(三乙胺)=1∶1∶2,溶剂为二氧六环,催化剂为氯化亚铜,其用量占原料质量的20%,反应温度90℃,反应时间6 h,在上述适宜条件下4-((4-氯苄基)氧基)-N,N-二乙基丁-2-炔-1-胺的得率为74.6%。     

苯乙基间苯二酚的合成工艺研究

以间苯二酚和苯乙烯为原料、乙醚为溶剂、N-甲基吡咯烷酮硫酸氢盐为催化剂合成苯乙基间苯二酚,并考察了催化剂、溶剂、物料比、反应温度、反应时间等因素对合成反应的影响。结果表明,在n(间苯二酚)∶n(苯乙烯)∶n(N-甲基吡咯烷酮硫酸氢盐)∶n(乙醚)为1∶1∶0.2∶3、反应温度为40℃、反应时间为5h的最优条件下,苯乙基间苯二酚产率达到最高,为88%。     

一种可聚合双季铵盐表面活性剂的合成与表征

以N,N-二甲基十二烷基叔胺盐酸盐、环氧氯丙烷为原料合成了中间产物N-3 -氯-2-羟丙基-N,N-二甲基十二烷基氯化铵.中间产物再和N-乙烯基咪唑(Ⅵ)发生季铵化反应,合成了一种可聚合双季铵盐表面活性剂,研究了原料配比、反应温度和反应时间对目标产物乙烯基咪唑双季铵盐产率的影响.结果表明,较佳工艺条件为:n(Ⅵ):n(中间产物)=1.2∶1,反应温度为80℃,反应时间为12 h,在此条件下,目标产物的产率达到81.2％.并利用IR,MS和1HNMR对产物结构进行了表征.     

4-烯丙氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶的合成方法

以2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶、氯丙烯和氢氧化钠为原料合成4-烯丙氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶,分别研究了反应温度、反应时间、原料配比、溶剂用量和催化剂用量等条件对合成的影响,确定最佳操作条件为:反应温度为49～51℃,反应时间为6 h,反应物摩尔配比为:n(氯丙烯)∶n(2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶)∶n(氢氧化钠)为0.47∶0.1∶0.39,收率可达到95.3%,纯度为99.5%。