月桂酰基苯丙氨酸表面活性剂的合成及性能研究

以月桂酰氯和苯丙氨酸为原料,肖顿鲍曼法合成了月桂酰基苯丙氨酸表面活性剂,探究了反应温度、反应时间、反应介质、反应物摩尔比对产率的影响。通过傅里叶红外光谱(FTIR),核磁共振氢谱(¹H NMR)对产物的结构进行了表征。同时考察了月桂酰基苯丙氨酸钠的表面活性、泡沫性能、乳化性能、润湿性能。结果表明,月桂酰基苯丙氨酸的较优工艺条件为:反应温度20℃、V(丙酮)∶V(水)=3∶2、反应时间5 h、反应物投料摩尔比n(月桂酰氯)∶n(苯丙氨酸)=1∶1.4,反应产率可以达到86.3%。月桂酰基苯丙氨酸钠的临界胶束浓度为0.15 mmol/L,表面张力是34.52 mN/m。     

羟基改性聚对亚苯基苯并二唑单体3,3′-二氨基-4,4′-二羟基联苯盐酸盐的合成

为改进聚对亚苯基苯并二唑（PBO）纤维复合黏结性能差等缺点,在苯环上引入极性基团羟基进行化学分子结构改性,3,3′-二氨基-4,4′-二羟基联苯盐酸盐（DADHBP·2HCl）是羟基改性PBO的关键单体。以4,4′-二羟基联苯（DHBP）为原料经硝化、还原反应合成得到中间体3,3′-二硝基-4,4′-二羟基联苯（DNDHBP）和羟基改性PBO的单体DADHBP·2HCl,并对其反应条件进行了优化。结果表明：对于硝化反应,以甲苯、冰乙酸的混合液为反应溶剂,n(DHBP)∶n(HNO₃)=1∶2,反应温度5℃,反应时间2.5h,收率81.39％,高效液相色谱（HPLC）纯度(质量分数)92.43％;还原反应,n(DNDHBP)∶n(FeSO₄·7H₂O)=1∶9,乙醇为溶剂,七水合硫酸亚铁为助剂,n(DNDHBP)∶n(N₂H₄·H₂O)=1∶5.5,反应温度78℃,反应时间9h,热过滤,滤饼盐酸精制后得到DADHBP·2HCl,收率67.16%,HPLC纯度（质量分数）98.20%。中间体和产物结构经红外光谱、核磁氢谱和电喷雾质谱表征确认。     

异山梨醇与碳酸二甲酯两步法合成聚碳酸酯的工艺

研究了以碳酸铷（Rb₂CO₃）和乙酰丙酮锂（LiAcac）为催化剂,异山梨醇（IS）和碳酸二甲酯（DMC）为原料合成聚碳酸酯（PC）的工艺过程。优化了酯交换反应催化剂用量、原料配比、缩聚反应催化剂用量、缩聚反应温度以及缩聚反应停留时间,并对酯交换产物和聚碳酸酯产品进行了红外光谱、核磁氢谱、核磁碳谱和热重分析,得到较优工艺条件为：Rb₂CO₃用量1×10^-3mol/mol_IS、原料配比n(DMC)/n(IS)=14、LiAcac用量2×10^-3mol/mol_IS、缩聚温度225℃、缩聚停留时间4h,所得的PC产品特性黏数可达36.55mL/g,数均分子量（M_n）为30659,重均分子量（M_w）为42551,M_w/M_n为1.39,色差为6.92,玻璃化转变温度（T_g）为155.6℃。     

苯酚型低共熔溶剂中硫酸钛作为催化剂高效氧化脱硫

低共熔溶剂广泛应用于氧化脱硫过程,开发新型的低共熔溶剂并进一步提升脱硫效果具有重要的意义。 以氯化胆碱为氢键受体,苯酚为氢键供体合成了ChCl/2Ph型低共熔溶剂。通过FT-IR和¹H NMR证实了苯酚和氯化胆碱之间存在氢键作用。以苯酚型低共熔溶剂为萃取剂,双氧水为氧化剂,硫酸钛为催化剂氧化脱除模拟油中的二苯并噻吩。考察了反应温度、V(ChCl/2Ph)/V(Oil)、n(H₂O₂)/n(S)、催化剂用量以及硫化物类型对脱硫率影响。实验表明最佳反应条件如下：模拟油量为5 ml,V(ChCl/2Ph)/V(Oil)=2∶10, n(H₂O₂)/n(S)=6,催化剂用量为0.01 g,反应温度为40℃,反应时间180 min。在此条件下脱硫率可以达到98.2%。求得体系的表观活化能为41.9 kJ/mol。含有催化剂的低共熔溶剂相可以重复使用5次且活性没有明显降低。机理研究表明形成钛的过氧化物和Br?nsted酸性是具有较高脱硫活性的关键。     

N-辛基琥珀酸酰胺磺酸钠的合成与性能

考察了N-辛基琥珀酸酰胺磺酸钠的合成工艺条件,得到较佳工艺条件:n(辛胺)∶n(顺酐)=1.00∶1.05,于80℃下酰胺化反应70 min。n(亚硫酸钠)∶n(顺酐)=1.05∶1.00,于70℃下磺化反应3 h。测得产物的表面张力、临界胶束浓度、乳化力、渗透力、钙皂分散力、去污力分别为31.9 mN/m、4.42×10-3mol/L、0.73 min、1.34 min、20%和99.0%,并测试了其在洗毛中的应用性能。与十二烷基苯磺酸钠和十二烷基硫酸钠进行性能对比,表明此产品表面张力低,临界胶束浓度小,去污力强,白度和松散度好。     

月桂酰基苯丙氨酸表面活性剂的合成及性能研究

以月桂酰氯和苯丙氨酸为原料,肖顿鲍曼法合成了月桂酰基苯丙氨酸表面活性剂,探究了反应温度、反应时间、反应介质、反应物摩尔比对产率的影响。通过傅里叶红外光谱(FTIR),核磁共振氢谱(~1H NMR)对产物的结构进行了表征。同时考察了月桂酰基苯丙氨酸钠的表面活性、泡沫性能、乳化性能、润湿性能。结果表明,月桂酰基苯丙氨酸的较优工艺条件为:反应温度20℃、V(丙酮)∶V(水)=3∶2、反应时间5 h、反应物投料摩尔比n(月桂酰氯)∶n(苯丙氨酸)=1∶1.4,反应产率可以达到86.3%。月桂酰基苯丙氨酸钠的临界胶束浓度为0.15 mmol/L,表面张力是34.52 mN/m。     

两性/阴离子表面活性剂复配体系性能研究

采用环氧氯丙烷与磷酸二氢钠反应制备中间体,再与十二叔胺反应,制备甜菜碱型磷酸酯两性表面活性剂,并与十二烷基苯磺酸钠(SDBS)进行复配。测定复配前后产品的表面张力、临界胶束浓度、泡沫稳定性和乳化能力等性能。结果表明,在最佳合成工艺条件下,甜菜碱型磷酸酯两性表面活性剂的表面张力为30 mN/m,临界胶束浓度为7.98 g/L。对于复配体系,当甜菜碱型磷酸酯表面活性剂与SDBS以质量比6∶4进行复配时增效作用最好,其表面张力为23 mN/m,临界胶束浓度为4.84 g/L,对松节油的乳化性能较好。     

双十二烷基对苯二甲酰胺丙酸钠的合成与表面活性

以十二胺、丙烯酸甲酯、对苯二甲酰氯等为主要原料经加成、酰胺化、皂化等反应合成了酰胺型羧酸盐Gemini表面活性剂——N,N′-双十二烷基对苯二甲酰胺丙酸钠(SDPA-12)。经单因素考察酰胺化反应得出最佳工艺条件为:n(N-十二烷基-β-氨基丙酸甲酯)∶n(对苯二甲酰氯)=2.2∶1,35℃回流反应8h,收率68.7%;经红外光谱、元素分析和核磁共振波谱对产物结构进行了确认。性能测定表明,25℃时SDPA-12的表面张力为27.09mN/m,临界胶束浓度为1.83×10-5mol/L。     

多羟基Bola有机硅季铵盐的合成、表征及其应用性能

以1,3-二（3-缩水甘油醚丙基）-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷（EDH）和八甲基环四硅氧烷（D4）为原料合成了端环氧硅油（ETSO）,以ETSO为原料与葡甲胺胺化得到中间体有机硅嵌段硅油（PTSO）,然后用γ-氯丙基三甲氧基硅烷（CPTSO）季铵化改性制备了Bola有机硅季铵盐（BPTSO）。BPTSO的季铵化过程最优合成工艺条件为：反应温度为80℃,物料摩尔比为n（PTSO）∶n（CPTSO）=1∶1.2,反应时间为3 h,PTSO转化率达98.60%。通过FT-IR、¹H NMR、TGA、TEM对BPTSO的结构及BPTSO乳液整理后织物的微观形貌进行了表征。测试结果表明：BPTSO乳液的表面张力γ 为29.4 mN/m,临界胶束浓度CMC为0.036 mmol/L,具有囊泡结构和优越的稳定性,经BPTSO乳液整理后的棉织物具有优异的柔软度、白度及亲水性,当BPTSO乳液的用量为60 g/L时,对棉织物的增深率可达到46.5%。     

双模板剂法SAPO-34分子筛的合成及其MTO催化性能调变

以四乙基氢氧化铵（TEAOH）和二乙铵（DEA）为混合模板剂，在低投料硅铝比[n (SiO₂) ∶n (Al₂O₃)=0.2]及低模板剂用量[n (模板剂) ∶n (Al₂O₃)=1.9]下，考察了两种模板剂比例的调变对合成的SAPO-34分子筛物化性能及其催化甲醇制烯烃反应（MTO）催化性能的影响。研究发现，通过改变两种模板剂比例，可以明显调变SAPO-34分子筛晶粒尺寸、硅分布（晶粒表面和体相的硅分布）、硅原子的配位环境，从而影响其MTO催化反应的效果。在低模板剂用量制备的SAPO-34产品中，晶粒尺寸是影响其催化寿命的最主要因素，小晶粒分子筛因其扩散路径短有利于延长催化寿命。此外，硅分布也是影响催化寿命的因素之一，表面富硅的分子筛导致外表面积炭程度大于晶内积炭，积炭趋势由外向内发展，加速分子筛“假性”失活。硅分布还影响MTO反应产物分布，表面富硅分子筛外表面更易发生非择形催化，显著提高C₄～C₆等产物的选择性，不利于目标产物双烯（乙烯+丙烯）选择性的提高。     

一种含氟烷基磷酸酯类氟碳表面活性剂的复配研究

研究了含氟烷基磷酸单酯类表面活性剂[分子式为H(CF2)6CH2OPO(ONa)2,记为DFH-PS]与无机盐和普通碳氢表面活性剂的复配性能,研究结果表明,DFH-PS水溶液最低表面张力为23.73 mN/m;当NaCl浓度为0.2 mol/L时,可使DFH-PS水溶液最低表面张力下降到21.62 mN/m;阴离子碳氢表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)对该含氟表面活性剂影响显著,当n(DFH-PS)∶n(SDS)=5∶1时,可使水溶液表面张力在很低浓度时降至22.22 mN/m;与非离子表面活性剂辛基酚聚氧乙烯(10)醚(OP-10)混合,当n(DFH-PS)∶n(OP-10)=8∶1时,可使水溶液表面张力降至27.0 mN/m。     

脱氢枞酸蔗糖酯的无溶剂法合成

用精制的脱氢枞酸,在n(硫酸二甲酯)∶n(脱氢枞酸)=1∶1,碳酸钾为催化剂,反应时间为4 h,丙酮回流条件下,得到脱氢枞酸甲酯,产率为75%。脱氢枞酸甲酯与蔗糖在熔融下通过酯交换反应生成脱氢枞酸蔗糖酯,最佳条件为:n(脱氢枞酸甲酯)∶n(蔗糖)=1∶1.5,m(催化剂碳酸钾)∶m(反应物)=0.05∶1,m(乳化剂硬脂肪酸钠)∶m(反应物)=0.1∶1,温度140℃,压强0.5 kPa,反应时间5 h,产率可达32%,测定了其表面张力和乳化能力。临界胶束浓度(CMC)为:9.0×10-3mol/L;此时表面张力为18.42 mN/m。     

聚醚与甲基丙烯酸十二烷基酯共改性硅油的制备与表征

以氯铂酸为催化剂,烯丙醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚(F-6)、甲基丙烯酸十二烷基酯(LMA)和含氢硅油(PHMS)为原料,通过硅氢加成制备了聚醚与甲基丙烯酸十二烷基酯共改性硅油(PMS),并用红外光谱和核磁共振氢谱对其结构进行了表征。考察了硅氢键与碳碳双键的量之比、反应温度、反应时间、催化剂用量对Si—H转化率的影响,确定了最佳工艺为:甲苯的质量分数30%～40%,Si—H与CC的量之比1.00∶1.20,催化剂用量为30×10-6,反应温度为90℃,反应时间为6 h,Si—H转化率达到92.35%。产物水溶液的临界胶束浓度为0.6 g/L,PMS的临界表面张力为22.236 mN/m,表现出低表面能的特点。     

石油环烷酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠盐的合成及其界面张力研究

利用石油环烷酸原料合成出石油环烷酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠盐 (DPCMS)。通过正交实验设计 ,确定了石油环烷酸单乙醇酰胺的优化反应条件为 :反应温度 10 0℃ ,反应时间 4h ,催化剂用量为反应体系总质量的 3% ,石油环烷酸甲酯与单乙醇胺的量比为 :n(甲酯 )∶n(单乙醇胺 ) =1 0∶1 0。测定了所得表面活性剂溶液与克拉玛依原油之间的界面张力。结果表明 ,所合成的DPCMS的最佳配方驱油体系的油水界面张力最低值为 1 0× 10 -3 mN/m     

3-双(辛酰胺乙基)氨基-2-羟基-1-丙基磺酸钠表面活性剂的合成及性能

以正辛酸、二乙烯三胺、环氧氯丙烷和亚硫酸钠为主要原料合成了一种氨基磺酸盐型两性表面活性剂3-双(辛酰胺乙基)氨基-2-羟基-1-丙基磺酸钠(BHS),用红外光谱、质谱和核磁共振谱图确证了产物的结构。该表面活性剂水溶液性能测试结果表明:25℃时临界胶束浓度(cmc)为5.2×10^-4mol/L,最低水/空气界面张力(γ_cmc)低至24mN/m.加入0.1mol/L NaCl后,cmc减小至4.7×10^-4mol/L,γ_cmc降低至23.7mN/m.升高温度,cmc增加,γ_cmc下降。BHS的润湿性、乳化性能优于双辛酰胺乙基丙烷磺酸钠表面活性剂。     

以酯基为连接基的非离子双子表面活性剂的合成

以蓖麻油酸（RA）、聚乙二醇（600）为原料,马来酸酐为连接基,合成了一种新型的非离子双子表面活性剂MARAPEG-15,考察了催化剂用量、物料摩尔配比、反应时间及温度对酸酐与蓖麻油酸聚乙二醇硼酸酯酯化的影响,并测定了产物的临界胶束浓度和表面张力。马来酸酐与蓖麻油酸聚乙二醇硼酸酯酯化较佳的工艺条件为：催化剂用量为总质量的3%,n（酸酐）∶n（蓖麻油酸聚乙二醇硼酸酯）为3.1∶2,反应温度为110℃,时间为4 h;硼酸酯键水解时间为1.5 h。产物的表面张力及其临界胶束浓度为γCMC=35.73 mN/m,CMC=1.96×10-5mol/L。     

酰胺键为间隔基的吡啶双子表面活性剂合成及性能

以乙二胺、1-溴代烷、氯乙酰氯和吡啶为原料,经卤代、酰胺化和季铵化反应合成了系列酰胺键为间隔基的吡啶双子表面活性剂。目标产物合成条件:超声波(40kHz,100W)辅助反应,反应温度60℃,反应时间5h。用 FTIR、¹H NMR、¹³C NMR对目标产物进行了结构表征,对目标产物的临界胶束浓度(cmc)、乳化性、泡沫稳定性和杀菌性能进行了考察。实验结果表明,该系列产物的临界胶束浓度cmc 为1.4×10^-2～2.3×10^-5mol/L,具有较好的乳化性和稳泡性。在浓度为100mg/L时,烷基链碳原子数为8的表面活性剂对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌的抑菌效果最好。     

双-十二醇聚氧乙烯醚甲基羧基甜菜碱的合成及性能

双十二烷基甲基甜菜碱(diC₁₂B)是一种优良的无碱驱油用表面活性剂,但由于亲油性太强,在水中的溶解性较差,并且在油砂表面具有较大的吸附量。本文试图在diC₁₂B分子中引入EO基团,以改善其性能。为此以溴代十二烷和三缩四乙二醇为原料合成了单分布的十二醇聚氧乙烯(4)醚,再经氯代并与一甲胺和氯乙酸锂反应,最终合成了双十二醇聚氧乙烯(4)醚甲基羧基甜菜碱(diC₁₂EO₄B)。产物经核磁和质谱表征,证明与目标产物的分子结构相符。与diC₁₂B相比,diC₁₂EO₄B在水中的溶解度显著增加,25℃时达到1.5×10^-4mol/L,是diC₁₂B 的3倍左右,45℃下在石英砂/水界面的饱和吸附量是diC₁₂B的70%左右。diC₁₂EO₄B保留了diC₁₂B的高表面活性,如较低的临界胶束浓度,1.6×10^-5mol/L;较高的降低表面张力的效能,g_cmc=29.3mN/m;在空气/水界面具有较大的饱和吸附量,6.5×10^-10mol/cm²;和较小的分子截面积,0.26nm²。diC₁₂EO₄B具有优良的降低油/水界面张力的能力,45℃下单独能将大庆地层水/C₇~C₉正构烷烃界面张力降至10^-3mN/m数量级,将大庆原油/地层水的界面张力降至10^-2mN/m数量级。通过与亲油性表面活性剂diC₁₂B以及C₁₆B复配,能在0.0625~5mmol/L总浓度范围内将大庆原油/地层水的界面张力降至10^-3mN/m数量级,无需加入任何碱或电解质。     

由茶皂素改性得到的季铵盐TSQA性能研究

以茶皂素为原料,与N,N-二甲基-1,3-丙二胺反应,合成叔胺。再经3-氯-1,2-丙二醇季铵化,制备茶皂素季铵盐（TSQA）。在酰胺化反应中,n（茶皂素）∶n（N,N-二甲基-1,3-丙二胺）=1∶2.5,在130℃反应10 h,转化率80.9%。在季铵化反应中,n（叔胺）∶n（3-氯-1,2-丙二醇）=1∶2～2.5,在80～90℃,反应5～7 h,转化率96.4%。测定了TSQA的表面张力及泡沫、润湿、乳化性能,其中,TSQA的CMC为0.311 9 g/L,γCMC为41.43 mN/m;同时测定了TSQA对大肠杆菌、酵母菌、金黄色葡萄球菌及枯草芽孢杆菌的抑菌作用,其抑菌性能均优于茶皂素。     

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。