蓖麻油磺酸钠的制备

用浓硫酸磺化蓖麻油酸,得到磺化蓖麻油酸,进行洗涤加碱中和得到蓖麻油磺酸钠。用正交试验初步优化磺化反应的工艺条件,可知物料配比n(蓖麻油)∶n(浓硫酸)对反应的影响较大,其次是反应时间、反应温度、硫酸浓度,硫酸滴加时间对反应的影响最小。在正交试验的基础上,进行单因素实验,得到最优工艺条件:硫酸浓度96%,n(蓖麻油)∶n(浓硫酸)=1∶2.2,硫酸滴加时间85min,反应时间6 h,反应温度46℃。最优条件下磺化率可达39%以上。     

牛磺酸合成工艺的改进

乙醇胺酯化-磺化法制备牛磺酸工艺分为酯化反应和磺化反应两部分, 用亚硫酸铵代替亚硫酸钠作为磺化反应的原料, 在含氨气体存在下与2-氨基乙醇硫酸酯进行磺化反应, 得到的优化条件为:反应温度为98℃, 反应时间为12 h, 物料配比(n_亚硫酸铵:n_酯)为1.65, 分4批加料, 2-氨基乙醇硫酸酯的转化率可以达到76.43%。对磺化反应后的混合溶液的分离提纯进行研究。首先用化学沉淀法除去其中的无机盐(NH₄)₂SO₄, 滤出沉淀物硫酸盐后稍微加热母液, 生成的NH₃·H₂O分解放出的氨气用于磺化反应过程, 此过程的除盐率达到98%以上。采用溶剂结晶法对含有牛磺酸、未反应完的2-氨基乙醇硫酸酯和不到2%的滤液物系进行分离。用均匀实验设计法考察了结晶温度、结晶时间、降温速率和搅拌速率对牛磺酸结晶过程的影响, 并用软件对实验结果进行回归分析, 得到溶剂结晶较优的工艺条件为:结晶温度为13.9℃, 结晶时间为1 h, 搅拌速率为低速搅拌(350～450 r·min^-1), 降温速率为0.5℃·min^-1 。在此条件下, 牛磺酸的一次结晶率可达到67.94%, 纯度接近100%。     

NHPI和磺化酞菁钴催化的环己烷氧化反应

以N-羟基邻苯二甲酰亚胺(NHPI)和磺化酞菁钴(CoSPc)组成的催化体系对环己烷的氧化反应进行了研究,通过对反应时间、温度、NHPI用量、磺化酞菁钴用量的考察,得出环己烷氧化的最优反应条件为:反应时间2h,反应温度80℃,n(环己烷)∶n(NHPI)=10∶1,n(NHPI)∶n(CoSPc)=6∶1。在气相色谱上用内标法进行氧化反应产物的组成分析,产物除了环己酮和环己醇外,还发现了乙酸环己酯。在最优反应条件下,环己酮、环己醇、乙酸环己酯的产率及总产率为10.5%、1.1%、0.4%和12.0%。     

乙二醇双子琥珀酸2-甲基戊基双酯磺酸钠的合成与性能研究

采用以碳基固体酸为双酯化反应催化剂,中间产物不需提纯分离等环境友好的合成工艺路线,在常压下合成了乙二醇双子琥珀酸2-甲基戊基双酯磺酸钠。对各步反应条件进行了考察,得到的最佳工艺条件为:单酯化反应:n(顺酐)∶n(2-甲基-1-戊醇)=1.05∶1.00,w(对甲苯磺酸)=1%,反应温度80℃,单酯化反应时间1 h,在该条件下得到产率为98.88%的单酯化产物;磺化反应:n(顺酐)∶n(亚硫酸氢钠)=1.00∶1.05,反应温度70℃,磺化反应时间2.0 h,在该条件下得到产率为98.71%的磺化产物;双酯化反应:n(顺酐)∶n(乙二醇)=1.00∶2.20,w(碳基固体酸)=3%,加热介质温度180℃,双酯化反应时间3.5 h,在该条件下得到产率为85.03%的双酯化产物。测定了目标产物的表面张力为27.79 mN/m;临界胶束浓度为2.5×10-3 mol/L。     

磺基琥珀酸聚氧乙烯十二烷基混和双酯钠的合成与性能

以亚硫酸钠为磺化剂合成了磺基琥珀酸聚氧乙烯十二烷基混和双酯钠(ATCESS)。最佳工艺条件为:n(十二醇)∶n(顺酐)=1.1∶1.0于105℃单酯化反应4 h,得到琥珀酸十二烷基单酯;酯化产物在n(聚乙二醇200)∶n(单酯)=2.02∶1.0,140℃条件下反应2 h,得到产率为93%的双酯化产物;该产物在n(亚硫酸氢钠)∶n(双酯)=3.0∶1.0,加热介质温度为140℃下,反应6 h。产物物性分析表明,所合成的磺基琥珀酸聚氧乙烯十二烷基混和双酯钠(ATCESS)具有较好的表面活性。     

异辛基正丁基琥珀酸双酯磺酸钠的合成

以异辛醇、马来酸酐、正丁醇和亚硫酸氢钠为原料,通过单酯化、双酯化和磺化反应合成了标题化合物,通过FT-IR表征了产物的结构。对各步反应的条件进行了考察。异辛醇与马来酸酐单酯化反应的适宜条件为:n(马来酸酐)∶n(异辛醇)=1.05,反应温度80℃,反应时间90 min;异辛醇马来酸单酯与正丁醇双酯化反应的适宜条件为:n(正丁醇)∶n(异辛醇马来酸单酯)=1.5,催化剂对甲苯磺酸的用量(基于总反应物的质量)为0.20%,反应温度130℃,反应时间150 min;异辛基正丁基马来酸双酯与亚硫酸氢钠磺化反应的适宜条件为:n(亚硫酸氢钠)∶n(异辛基正丁基马来酸双酯)=1.1,反应时间150 min,反应温度95℃。在此优化反应条件下,异辛基正丁基琥珀酸双酯磺酸钠盐的总收率为91.38%。     

十二氟庚醇琥珀酸酯磺酸盐的合成及性能

以十二氟庚醇、顺丁烯二酸酐、无水亚硫酸钠为原料,经酯化、磺化反应制备了一种阴离子表面活性剂——十二氟庚醇琥珀酸酯磺酸盐,考察了酯化、磺化的反应条件。酯化反应的最佳条件为:n(十二氟庚醇)∶n(顺丁烯二酸酐)=1∶1.2,n(催化剂)∶n(十二氟庚醇)=6∶100,反应时间4 h,反应温度85℃,酯化率为98.45%;磺化反应的最佳条件为:n(马来酸单酯)∶n(亚硫酸钠)=1∶1.2,反应时间1.5 h,反应温度75℃,磺化率为98.52%。对产物的性能进行测定,其临界胶团浓度是2.65×10-3mol/L,表面张力是22.19 mN/m。该工作的新颖性,已为2008年8月27日由四川理工学院图书馆出具的第2008001号《科技查新》报告所证实。     

乙二醇双子琥珀酸二正辛酯磺酸钠的合成与性能

采用碳基固体酸为酯化反应催化剂,在常压下合成乙二醇双子琥珀酸二正辛酯磺酸钠。对各步反应条件进行了考察。结果表明,最佳工艺条件为:双酯化反应:n(顺酐)∶n(正辛醇)=1.00∶1.05,反应温度180℃;磺化反应:n(顺酐)∶n(亚硫酸氢钠)=1.00∶1.05,反应温度110℃。该产物具有目标产物特征官能团,表面性能、应用性能优异,毒性较低。     

二元醇双琥珀酸双酯磺酸钠(GMI-02)的合成

采用1,4-丁二醇、马来酸酐、月桂醇为主要原料和环境友好的工艺路线,合成了一种易降解的双子(Gemini)表面活性剂--二元醇双琥珀酸双酯磺酸钠(GMI-02)。对各步合成条件采用正交实验进行优化,得出各步反应的优化工艺条件:酯化反应I,配比为n(1,4-丁二醇)∶n(马来酸酐)=1∶2.15,反应时间2h,催化剂w(乙酸钠)=1.0%,反应温度95℃,以丙酮作溶剂,回流操作;酯化反应Ⅱ,甲苯为溶剂,反应时间6h,反应温度145℃,催化剂w(对甲苯磺酸)=1.0%,n(1,4-丁二醇双马来酸单酯)∶n(月桂醇)=1∶2.20。磺化反应,石蜡加热,石蜡温度(加热温度)控制在115℃,时间为6h,原料配比为n(1,4-丁二醇双马来酸双酯)∶n(亚硫酸氢钠)=1∶2.50。对每步合成产物均用IR进行了表征。     

TiO_2负载磷钨酸催化合成1,4-丁二醇双琥珀酸十八醇双酯磺酸钠

采用1,4-丁二醇、马来酸酐、十八醇为主要原料,合成出一种双子表面活性剂1,4-丁二醇双琥珀酸十八醇双酯磺酸钠.此化合物的合成由两步酯化以及一步磺化反应组成,双酯化反应采用TiO_2负载磷钨酸(PW_)12)/TiO_2)为催化剂.通过正交实验确定了1,4-丁二醇双马来酸十八醇双酯合成的优化反应条件为:n(1,4-丁二醇双马来酸单酯)∶n(十八醇)=1.00∶2.20,催化剂用量ω(PW_(12)/TiO_2)=1.5%,反应温度150 ℃,反应8 h,酯化率达到95.8%,产率为82.4%.通过正交实验确定了磺化反应的优化条件为:双酯与NaHSO_3物质的量比1.00∶3.00;反应4 h;反应温度90 ℃;催化剂(CTAB)用量1.5%,磺化率达到92.7%,产率为74.9%.     

双子表面活性剂——二元醇双琥珀酸双酯磺酸钠(GMI-01)的合成与性能研究

采用1,4 丁二醇、马来酸酐、十二烷基聚氧乙烯醚(AEO2)为主要原料和环境友好的工艺路线,合成了一种易降解的双子(Gemini)表面活性剂———二元醇双琥珀酸双酯磺酸钠(GMI-01)。对各步合成条件采用正交实验或均匀设计进行优化,得出各步反应的最优工艺条件如下:酯化反应Ⅰ,配比为n(马来酸酐)∶n(1,4 丁二醇)=2 15∶1 00,反应时间1h,催化剂w(乙酸钠)=1 0%,以丙酮作溶剂,回流操作。酯化反应Ⅱ,配比为n(1,4 丁二醇双马来酸单酯)∶n(AEO2)=1 00∶2 15,反应温度150℃,反应时间14h,催化剂w(PW12/C)=1 5%。磺化反应,配比为n(1,4 丁二醇双马来酸AEO2双酯)∶n(NaHSO3)=1 00∶3 00,反应时间4h,反应温度80℃,相转移催化剂w(CTAB)=1 5%。对每步合成产物均用IR和1HNMR进行了表征,终产物GMI-01的平衡表面张力γCMC=38 4mN/m,CMC为0 049mmol/L。     

亚硫酸铵磺化2-氨基乙醇硫酸酯制备牛磺酸及其结晶过程的研究

用亚硫酸铵作为磺化剂,对乙醇胺法合成牛磺酸的关键过程磺化反应进行了研究.用单因素试验和正交试验设计法进行实验,优化出合成牛磺酸的条件为:反应温度为105℃,反应时间为12h,物料配比(n(NH4)2SO3:(.))为1.65.在此条件下2-氨基乙醇硫酸酯的转化率达到70.43％.该工艺具有成本低、后续分离较容易的优点.同时对牛磺酸的结晶条件进行了研究,采用自制溶解-结晶测定装置,并以激光辅助测定技术,测定了在不同温度、不同pH值和不同搅拌速度下2-氨基乙醇硫酸酯和牛磺酸在10％乙醇水溶液中的溶解和超溶解特性,得到二者的结晶介稳区.2-氨基乙醇硫酸酯和牛磺酸的溶解度,均随温度的增大而增大,且pH=6时,两物质的相对溶解度的差值最大,结晶分离操作可在此pH下进行;在相同的结晶条件(10％的乙醇水溶液,中速搅拌,降温速度1℃/15 min,不加晶种)下,牛磺酸的介稳区宽度△e为15～16℃,2-氨基乙醇硫酸酯的介稳区宽度Δe为8～9℃.     

HBSS型琥珀酸(混合)双酯磺酸钠盐加脂剂的合成

以十六醇、正丁醇、马来酸酐为主要原料,合成了十六烷基正丁基琥珀酸(混合)双酯磺酸钠盐皮革加脂剂,对合成反应条件进行了优化。优化的十六醇与马来酸酐的单酯化反应条件为:n(十六醇):n(马来酸酐)=1:1.05,反应温度90℃,反应时间2.5h;十六烷基马来酸单酯与正丁醇双酯化反应条件为:n(十六烷基马来酸单酯):n(正丁醇)=1:1.5,反应温度130℃,反应时间90min,w(对甲苯磺酸)=0.5(基于总反应物的质量);十六烷基正丁基马来酸(混合)双酯与亚硫酸氢钠的磺化反应条件为:n〔十六烷基正丁基马来酸(混合)双酯〕:n(NaHSO3)=1:1.1,反应温度100℃,反应时间4h。该加脂剂具有较好的乳化能力,可以乳化自身质量33的鱼油。用IR表征了目标产物结构。     

脂肪醇醚硫酸盐直接转化合成醇醚磺酸盐

采用单因素法和正交分析法研究了脂肪醇聚氧乙烯醚(3)硫酸钠(AES-3)直接转化合成脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸钠(AESO)工艺。结果表明,优化反应条件为:w(AES-3)=14%,n(SO32-)∶n(AES-3)=4∶1,x(Na2SO3)=92%,190℃压热条件下反应4 h,磺化率为75.4%,水解率为4.6%。在上述工艺条件下磺化脂肪醇聚氧乙烯醚(2)硫酸钠、十二烷基硫酸钠和壬基酚聚氧乙烯醚(4)硫酸钠的磺化率分别为72.3%,73.5%和67.4%。     

双子表面活性剂--二元醇双琥珀酸双酯磺酸钠(GMI-01)的合成与性能研究

采用1,4-丁二醇、马来酸酐、十二烷基聚氧乙烯醚(AEO2)为主要原料和环境友好的工艺路线,合成了一种易降解的双子(Gemini)表面活性剂--二元醇双琥珀酸双酯磺酸钠(GMI-01).对各步合成条件采用正交实验或均匀设计进行优化,得出各步反应的最优工艺条件如下酯化反应Ⅰ,配比为n(马来酸酐)∶n(1,4-丁二醇)=2.15∶1.00,反应时间1 h,催化剂w(乙酸钠)=1.0%,以丙酮作溶剂,回流操作.酯化反应Ⅱ,配比为n(1,4-丁二醇双马来酸单酯)∶ n(AEO2)=1.00∶2.15,反应温度150 ℃,反应时间14 h,催化剂w(PW12/C)=1.5%.磺化反应, 配比为n(1,4-丁二醇双马来酸AEO2双酯)∶ n(NaHSO3)=1.00∶3.00,反应时间4 h,反应温度80 ℃,相转移催化剂w(CTAB)=1.5%.对每步合成产物均用 IR和1HNMR进行了表征,终产物GMI-01的平衡表面张力γCMC=38.4 mN/m,CMC为0.049 mmol/L.     

SiO_2负载磷钨酸催化合成1,4-丁二醇双琥珀酸十八醇双酯磺酸钠

采用1,4-丁二醇、马来酸酐、十八醇为主要原料,合成出一种双子表面活性剂1,4-丁二醇双琥珀酸十八醇双酯磺酸钠。此化合物的合成由两步酯化以及一步磺化反应组成,双酯化反应采用SiO2负载磷钨酸(PW12/SiO2)为催化剂。通过正交实验确定了1,4-丁二醇双马来酸十八醇双酯合成的优化反应条件为:n(1,4-丁二醇双马来酸单酯):n(十八醇)=1.00:2.20,催化剂用量1.5%,反应温度150℃,反应8h,酯化率达到97.2%,产率为84.9%。磺化反应的条件为:n(1,4-丁二醇双马来酸双酯):n(NaHSO3)=1.00:3.00;反应4h;反应温度90℃;催化剂(CTAB)用量1.5%,磺化率达到92.7%,产率为74.9%。在25℃水溶液中测得该表面活性剂的表面张力γcmc为41.9mN/m,CMC为7.2×10-5mol/L。表明该表面活性剂具有很低的临界胶束浓度。     

琥珀酸磺酸盐双子表面活性剂的合成及性能

以顺丁烯二酸酐、正辛醇、乙二醇和亚硫酸氢钠为主要原料,经单酯化、双酯化、磺化反应合成了一种Gemi—ni双子表面活性剂——乙二醇双琥珀酸双辛酯磺酸钠。通过正交实验以及单因素实验确定最佳合成工艺条件为：单酯化反应,n（正辛醇）：n（顺丁烯二酸酐）-1.00：1．05,反应温度90℃,反应时间2h;双酯化反应,n（单酯）：n（乙二醇）=2．05：1．00,反应温度100℃,催化剂对甲苯磺酸用量1．0％。反应时间3h;磺化反应,n（双酯）：n（亚硫酸氢钠）-1．00：2．05．反应温度85℃．反应时间90min。利用红外光谱对反应中间体和产物进行了表征。产物的CMC为5．0×10^-4mol·L^-1,表面张力yCMC为37．98mN·m^-1。     

4-吡咯烷基吡啶催化合成贝诺酯工艺研究

采用新型催化剂4-吡咯烷基吡啶(4-Pyrrolidinopyridine)催化合成贝诺酯。通过实验探究了反应温度、反应时间、原料比例、催化剂种类及用量对目标物产率的影响,并通过均匀试验设计法优化合成条件,寻找最优工艺。合成产物通过红外光谱法(IR)以及拉曼光谱法(Raman)检测分析。其所得最佳工艺条件为:m(4-Pyrrolidinopyridine)∶m(阿司匹林)(%)=6,n(阿司匹林)∶n(二环己基碳二亚胺)=1.0844,V(丙酮)=40 mL,T=50℃,t=2h。根据均匀试验结果对所得最佳工艺进行3次平行实验,平行实验的平均产率为50.42%。实验结果表明,本合成方法与参考文献相比,操作过程简单,反应时间短,反应温度容易满足且易控制,为贝诺酯的合成提供了新的催化方法。     

共聚物PDA的磺化工艺研究

在水溶液聚合的条件下,利用磺甲基化原理,对共聚物PDA进行磺化改性,全面探讨影响磺化后产物相对分子质量的因素,对比分析磺化前后产品红外谱图。实验表明,磺化改性的较佳条件为:磺化温度为60℃、n(AM)∶n(HCHO)∶n(Na2SO3)=1∶0.5∶1、磺化时间为4 h、磺化反应pH为8,合成SPDA分子量为4.39×105。     

磺化蓖麻油酸的合成

以浓硫酸磺化蓖麻油酸,得到磺化蓖麻油酸,具有良好的乳化力和渗透力,可作为阴离子表面活性剂,用正交实验优化了磺化反应的工艺条件。结果表明,最佳工艺条件为:n(蓖麻油酸)∶n(浓硫酸)=1∶2,反应温度50℃,反应时间6h。由方差分析和极差分析可知,物料配比n(蓖麻油酸)∶n(浓硫酸)对反应的影响极其显著,其次是反应时间,温度对反应的影响最小。在最优条件下,磺化率可达30%以上,25℃下,粘度>380mPa.s,固含量>80%,产品性能稳定。通过傅立叶红外光谱法、1H NMR、元素分析法、化学分析等鉴定,对合格产品分析可知,得到的磺化蓖麻油酸为高度磺化产品。