可裂解Gemini型季铵盐表面活性剂的合成与性能

合成了一系列可裂解Gem in i型季铵盐表面活性剂:烷基-α,ω-双(二甲基酰氧乙基溴化铵),标记为Ⅱ-m-n(m=12,14;n=3,4,6);采用红外光谱和核磁共振进行结构表征。测定了相关的性能,结果表明,可裂解Gem in i型季铵盐表面活性剂具有很强的胶束生成能力,其临界胶束浓度(CMC)为2.63×10-4~4.17×10-4mol/L(m=12)及2.88×10-5~4.46×10-5mol/L(m=14),分别比相应的单季铵盐表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)低两个数量级;其泡沫稳定性、乳化性能和杀菌性明显优于相应的单季铵盐表面活性剂。     

二苯磺酸钠双阴离子表面活性剂的合成及性能

以氯苄和对二苯酚为原料,合成4-苄氧基苯酚,再分别与溴代十二烷、溴代十四烷、溴代十六烷反应,最后经氯磺酸磺化,制备三种烷氧二苯磺酸型表面活性剂(命名为C-12、C-14、C-16)。采用IR、1H NMR表征了结构,并测定其临界胶束浓度(CMC)分别为3.35×10-3,9.10×10-4,7.40×10-4mo L/L;表面张力(γCMC)分别为55.45,52.10,49.28 m N/m;Krafft点均<0℃,研究了其乳化性、泡沫性质。     

二苯磺酸钠双阴离子表面活性剂的合成及性能

以氯苄和对二苯酚为原料,合成4-苄氧基苯酚,再分别与溴代十二烷、溴代十四烷、溴代十六烷反应,最后经氯磺酸磺化,制备三种烷氧二苯磺酸型表面活性剂(命名为C-12、C-14、C-16)。采用IR、1H NMR表征了结构,并测定其临界胶束浓度(CMC)分别为3.35×10-3,9.10×10-4,7.40×10-4mo L/L;表面张力(γCMC)分别为55.45,52.10,49.28 m N/m;Krafft点均0℃,研究了其乳化性、泡沫性质。     

一类以对苯二胺为联接基的双子表面活性剂的合成及性能

以环氧氯丙烷,对苯二胺和N,N-二甲基烷基胺为原料,分两步合成了一系列具有不同疏水链长的新型双子表面活性剂C_(12)、C_(16)和C_(18),通过FT-IR和~1H NMR对产物结构进行表征,测定了苯二胺型表面活性剂的临界胶束浓度(cmc)和表面张力(γ_(cmc))以及Krafft点、乳化、泡沫和抗菌性能。结果表明,在25 ℃时C_(12)、C_(16)和C_(18)的cmc分别为3.29×10~(-3), 2.53×10~(-4)和3.14×10~(-4) mol/L,(γ_(cmc))分别为28.24,31.95和35.06 mN/m;C_(12)和C_(16)的Krafft点均小于0 ℃,C18的Krafft点为10 ℃;C12的发泡性优于C_(16)和C_(18);C_(18)的乳化性能强于C12和C16;C_(12)、C_(16)和C_(18)均具有优异的抗微生物活性。     

咪唑型Gemini表面活性剂的合成及性能

以咪唑、溴代烷烃为主要原料,将咪唑环的氮原子进行保护,经4步反应制得5个咪唑型Gemini表面活性剂(C10-2-C10、C12-2-C12、C14-2-C14、C14~(-4)-C14、C14-6-C14),用红外光谱和核磁共振氢谱对其结构进行了表征。它们的CMC依次为:2.7×10~(-4)、2.4×10~(-4)、2.0×10~(-4)、3.3×10~(-4)、3.9×10~(-4)mol/L;γCMC依次为:30.60、30.55、30.51、36.32、37.41 m N/m;在石英表面的最大接触角依次为:70°、73°、75°、72°、68°;最大泡沫高度依次为:87、99、125、186、231 mm;最大泡沫半衰期t0.5依次为:218、608、1 157、2 329、2 770 s。结果表明,C14-2-C14的表面活性最高,对石英表面润湿力最低;C14-6-C14的发泡能力和泡沫稳定性最强。当疏水链增长时,咪唑Gemini表面活性剂的表面活性、降低表面张力效率和接触角都增大;而当连接基团增长时,表面活性、降低表面张力效率和接触角都降低。     

一种新颖的松香酰基甘氨酸型两性双子表面活性剂的合成及性能分析

以酸值为170.54 mg(KOH)/g的松香酸为原料,经酰化、成盐等化学反应制备了以乙二胺为联结基的松香酰基甘氨酸型两性双子表面活性剂,采用傅里叶变换红外光谱仪确证目标产物的基本结构,通过表面张力仪等方法对产物进行性能分析,结果表明,双子表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)为5×10-4mol/L,γCMC为34.208 mN/m;乳化时间为2.5 h,乳化力很强,可作为较优的乳化剂;由泡沫力分析可知产物的泡沫性能稳定,泡沫力强。     

双子型苯并咪唑阳离子表面活性剂的合成及性能

以苯并咪唑、溴代正十二灴烧、二溴代烷烃为原料合成了3种双子型苯并咪唑阳离子表面活性剂,通过1HNMR和元素分析对合成的中间体和表面活性剂进行了结构表征.测试出该类表面活性剂的水溶液在70℃下的临界胶束浓度分别为2.9×10-3mol·L-1、4.5×10-6mol·L-1和2.6×10-6 mol·L-1;最低表面张力分别为37·6 mN·m-1、39.4 mN·m-1和39.7 mN·m-1.计算出对应的饱和吸附量分别为3.9×10-1mol·cm-2、3.6×10-11mol·cm-2、3.4×10-11mol·cm-2;饱和吸附面积分别为4.26 nm2、4.6 nm2、4.88 nm2.此外,还对合成的表面活性剂的克拉夫特点、各种溶剂中的溶解度、泡沫、乳化等性能进行了测试.     

松香基可分解型表面活性剂的合成及性能

以歧化松香为原料,经酰氯化、酯化、磷酸化、成盐等反应,合成4种可分解型松香基表面活性剂(Ⅰ、Ⅱ、SAA-Ⅲ、SAA-Ⅳ)。利用FTIR和NMR对其进行了结构表征,并考察了其表面和分解性能。结果表明,Ⅰ、Ⅱ、SAA-Ⅲ、SAA-Ⅳ的临界胶束浓度(CMC)分别为4.69×10–3、5.15×10–3、2.65×10–3和1.71×10–3 mol/L,对应的表面张力(γCMC)分别为48.2、41.4、34.6和33.2 m N/m。Ⅰ、Ⅱ、SAA-Ⅲ、SAA-Ⅳ在乳化体系(石蜡/水)中分出10 m L水的时间分别为11、128、90和98 s,初始起泡高度分别为16.0、18.5、18.0和23.0 mm,5 min后泡沫高度变化依次为6.0、4.0、4.0和11.5 mm;松香酯表面活性剂Ⅱ具有优异的乳化性能,而松香磷酯表面活性剂SAA-Ⅳ具有优异的起泡性能。松香基酯表面活性剂Ⅰ和Ⅱ的浊点分别约为90和80℃,松香磷酯表面活性剂SAA-Ⅲ和SAA-Ⅳ的Krafft点分别在30~40℃和50~60℃,且浊点和Krafft点均随分子链的增长而增大。室温强酸条件下的酸水解实验表明,4种表面活性剂均具有可分解性。     

间苯二甲酸酯Gemini表面活性剂的合成及性能

N,N-二甲基乙醇胺与间苯二甲酰氯反应获得二(N,N-二甲基胺基乙基)间苯二甲酸酯,再分别与溴代正十二烷和溴代正十六烷制得两种含酯基Gemini阳离子表面活性剂(C12-O-C12、C16-O-C16)。采用IR、1 H NMR、元素分析表征了其结构。测定了其临界胶束浓度(CMC)分别为6.91×10-4 mol/L、7.07×10-5 mol/L;平衡表面张力(γCMC)分别为41.9 mN/m、40.8 mN/m;Krafft点分别为0℃、43℃。并研究了其乳化性、泡沫性质等。     

新型松香基阳离子Gemini表面活性剂的合成及分析

以松香酸、环氧氯丙烷、四甲基丙二胺为原料,通过酯化、季铵盐化反应制备了松香基阳离子双子表面活性剂,产率为70.5%,纯度为95.5%;采用FT-IR对产物结构进行确证;表面活性分析结果表明:临界胶束浓度(CMC)值为4×10-4mol/L,γcmc为37.35 mN/m,pc20为4.45,乳化性能强,泡沫密集且稳定,HLB值约为13.98,属于水包油(O/W)型乳化剂,与阴离子相溶性好。     

2,3-双八氟戊烷氧基-1-硫酸丙酯钠的合成及表面性能

以八氟戊醇和2,3-二溴丙醇为原料,设计并合成了甘油醚类氟碳表面活性剂(2,3-双八氟戊烷氧基-1-硫酸丙酯钠,BOFPGS),通过FTIR、1HNMR、19FNMR以及MS等对中间产物(2,3-双八氟戊烷基-1-丙醇)和最终产物(BOFPGS)进行了结构表征。对BOFPGS进行了表面张力测试,结果表明,BOFPGS的临界胶束浓度(CMC)为4.16×10~(–3) mol/L,CMC对应的表面张力为22.70mN/m。将不同浓度的BOFPGS水溶液和相同体积的液体石蜡乳化后,析水率随着时间延长而增大,乳液在乳化30 min时趋于稳定。BOFPGS浓度低至0.8×10~(–3) mol/L时,其仍具有较好的乳化性能。利用噻唑蓝(MTT)法对该表面活性剂的细胞毒性进行测试,结果表明,BOFPGS在8.04×10~(–6)～1.60×10~(–4) mol/L浓度范围内无明显细胞毒性。     

松香基季铵盐Gemini表面活性剂的合成及性能研究

以脱氢枞胺为原料合成了一系列松香基季铵盐Gemini表面活件剂,用IR及1H-NMR光谱对产物进行了结构表征,并对该系列表面活性剂的性能进行研究.松香基季铵盐Gemini表面活性剂具有很强的表面活性性能:临界胶束浓度(CMC)在(2.5～5.5)×10-5mol/L,表面张力23.7～30.3 Mn/m,松香基季铵盐Gemini表面活性剂还具有很强的乳化性能及泡沫性能.     

可裂解Geminin型季铵盐表面活性剂的合成与性能

合成了一系列可裂解Gemini型季铵盐表面活性剂烷基-α,ω-双(二甲基酰氧乙基溴化铵),标记为Ⅱ-m-n(m=12,14;n=3,4,6);采用红外光谱和核磁共振进行结构表征.测定了相关的性能,结果表明,可裂解Gemini型季铵盐表面活性剂具有很强的胶束生成能力,其临界胶束浓度(CMC)为2.63×10-4～4.17×10-4mol/L(m=12)及2.88×10-5～4.46×10-5mol/L(m=14),分别比相应的单季铵盐表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)低两个数量级;其泡沫稳定性、乳化性能和杀菌性明显优于相应的单季铵盐表面活性剂.     

一种星型苯磺酸盐表面活性剂的合成及性能评价

以三乙醇胺为原料,通过氯化反应、烷基化反应和磺化反应合成了一种具有3条疏水碳链和3个磺酸盐亲水基团的星型表面活性剂。对其进行了临界胶束浓度(CMC)考察,结果表明:在25℃下,该表面活性剂的临界胶束浓度为4.93×10~(-5)mol/L,此时的表面张力为32.5 m N/m。同时,考察了星型表面活性剂和NaOH质量浓度对原油/水界面张力的影响。结果表明:当表面活性剂质量浓度为0.1 g/L、NaOH质量浓度为0.5 g/L、温度为50℃时,原油/水体系的界面张力由4.0×10~(-2)m N/m降至1.1×10~(-4)m N/m。自乳化实验表明:该表面活性剂质量浓度在0.1 g/L时就能将原油乳化成粒径为5~20μm的O/W乳状液。     

椰子油酰基芳香族氨基酸盐的绿色合成与性能评价

采用绿色合成方法,利用椰子油与含芳香环取代基的组氨酸钠、苯丙氨酸钠、酪氨酸钠直接进行酰胺化反应制备了3种椰子油酰基芳香族氨基酸盐.采用HPLC-MS、FTIR对产物组成和结构进行了表征,并对合成产品的性能进行了测定.结果表明,椰子油酰基氨基酸盐表面活性剂的界面性能受氨基酸结构的影响较大,椰子油酰基苯丙氨酸钠与椰子油酰基组氨酸钠的临界胶束浓度(CMC)分别为9.84×10–5和6.79×10–5 mol/L,均远小于椰子油酰基酪氨酸钠的CMC(1.54×10–2 mol/L).3种椰子油酰基氨基酸盐表面活性剂均具有良好的乳化性、起泡性及泡沫稳定性,乳液分出10 mL水相最长需要342 s,泡沫高度最高达到157 mm,稳泡性参数,即发泡结束后30 min时泡沫高度(H5)与0 min泡沫高度(H1)比值(H5/H1)最高达到0.898;耐硬水性等同或优于皂类;在蒸馏水中的去污力与十二烷基苯磺酸钠(LAS)、α-烯基磺酸钠(AOS)、椰子油钠皂等传统表面活性剂相当.     

一种甜菜碱双子表面活性剂的合成及其性能

以油酸酰胺丙基二甲基叔胺、3-氯-2-羟基丙磺酸钠和1,4-二溴丁烷为原料,通过两步反应合成了一种磺酸基甜菜碱双子表面活性剂(B18-4-18),通过傅里叶变换红外光谱仪和核磁共振波谱仪对产物结构进行表征,用表面张力仪测定不同浓度下油酸酰胺羟丙基甜菜碱(B18)和甜菜碱双子表面活性剂(B18-4-18)的表面张力,得出表面张力曲线,并用实验室定制的携液量装置分别测定了两种表面活性剂在清水、矿化水中和凝析油中的携液率。结果表明:合成的化合物与预期目标产物一致;在25℃时,B18临界胶束浓度(CMC)为6.1×10-6mol/L,γCMC=34.27 m N/m;B18-4-18的CMC为5.0×10-6mol/L,γCMC=31.67 m N/m;B18和B18-4-18在清水中的携液率分别可达87%、92%,在15万矿化水中的最高携液率分别可达82%、84%,在质量分数10%凝析油溶液中的最高携液率可以达到74%、78%。     

一种非对称双尾阳离子表面活性剂的合成及表面活性研究

以N,N-二甲基丙二胺、1-溴-十四烷、辛酸等为原料,通过酰化和季铵化反应合成了3个非对称双尾阳离子表面活性剂,用IR和1HNMR表征了中间体和目标产物。酰胺化反应的最佳条件为:投料比n(正辛酸)∶n(N,N-二甲基丙二胺)=1∶1.1,反应温度为120℃,反应时间为10 h。目标产物的最低表面张力(γCMC)均在20～30mN/m,临界胶束浓度(CMC)均在10-5～10-6 mol/L,γCMC和CMC均远低于结构类似单尾表面活性剂的γCMC和CMC。双尾阳离子表面活性剂的泡沫半衰期(T1/2)为22～31 min,泡沫稳定性强于单尾表面活性剂。     

直链型偶氮苯聚氧乙烯醚稳泡剂的制备及表面活性

以4-羟基偶氮苯、1,2-二溴乙烷、PEG-600为原料,合成直链型偶氮苯聚氧乙烯醚非离子表面活性剂(PEP-600)。通过红外光谱和核磁共振氢谱表征了其结构,并测试了其表面活性。结果表明,PEP-600临界胶束浓度(CMC)为4.99×10~(–3) mol/L,在CMC处表面张力为48.09 mN/m,饱和吸附量为2.48×10~(–3) mmol/m~2,亲水亲油平衡值(HLB)为14.20。将PEP-600与0.1 g/L的十二烷基硫酸钠复配最大发泡比为12,泡沫半衰期为220s左右,直链型分子结构的PEP-600在泡沫液膜表面排列紧密,具有优异的起泡性能,可用作泡沫染整稳泡剂。     

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。     

含亚砜基蛋氨酸型表面活性剂的合成及性能

以蛋氨酸和长链脂肪酸为原料,合成了4种不同碳链长度的含亚砜基蛋氨酸型表面活性剂(CnMSO)。通过FTIR、1HNMR和ESI-MS表征了产物的结构,并对该系列表面活性剂的表面张力、临界胶束浓度(CMC)、乳化性能、发泡性能、硬水稳定性和抑菌性能进行了测定。结果表明,该系列的表面活性剂的最低表面张力(γCMC)为21~24 m N/m,临界胶束浓度为0.15~1.5 mmol/L,在硬水中的平均稳定性均在3级以上,具有良好的泡沫性能和乳化性能。另外,产物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的生长抑制作用明显,抑菌性优于N-月桂酰谷氨酸(C12G)。