磺酸盐/硫酸酯盐Gemini表面活性剂的合成及应用进展

Gemini表面活性剂因其特殊的结构及优良的性能倍受关注,20年来已合成出众多的品种,但至今仍很少有工业应用。总结了磺酸盐/硫酸酯盐双子的合成思路,提出用定量构性（SPR-Quantitative Structure-Property Relationship）方法从分子角度设计有工业化应用前景的双子表面活性剂,用23个磺酸盐/硫酸酯盐双子表面活性剂分子建立结构性质模型,并用2个外部数据进行了验证,最大误差为7.96%。     

磺酸盐类表面活性剂合成进展

本文主要综述了磺酸盐类表面活性剂的合成路线和方法,同时综述了类型新颖的磺酸盐表面活性剂的结构与性能的关系。对今后的磺酸盐表面活性剂的合成发展方向提出了一些看法,希望能对磺酸盐表面活性剂的发展起到一定的积极作用。     

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。     

阴离子磺酸盐双子表面活性剂的合成研究

以乙二胺,顺丁烯二酸酐、亚硫酸氢钠和十二醇为原料,通过三步法合成阴离子磺酸盐双子表面活性剂。通过正交实验考察了反应物投料比、反应温度和反应时间对目标产物收率的影响。研究表明合成目标产物的最优工艺条件为:中间体二乙胺双-(酰基丙酸-α-磺酸钠)b:十二醇摩尔比为1∶2.2,反应温度为145℃,反应时间为6h。产物结构经IR、1 H NMR表征为目标产物。     

磺酸盐型双子表面活性剂的合成及性能

以十二胺、1,6-二溴己烷和1,3-丙磺酸内酯为主要原料,分别采用极性头基加入法和联结基加入法,合成了一种磺酸盐型双子表面活性剂1,6-双(N-十二烷基-N-丙基磺酸钠)-己烷〔简称12-6-12(SO_3)_2〕。用1HNMR和ESI-MS表征了中间体和产物的结构,并考察了12-6-12(SO_3)_2的表面活性。结果表明:该表面活性剂水溶液在30℃下,临界胶束浓度(CMC)为0.015 mmol/L、表面张力为33.50 m N/m、表面过剩吸附量(Γmax)为2.78×10-6mol/m2、分子最小截面积(Amin)为0.60 nm2。该磺酸盐双子表面活性剂的CMC是结构相似的传统单链表面活性剂十二烷基磺酸钠(SDS)CMC(25℃,8.0 mmol/L)的0.2%,是结构相似的磺酸盐双子表面活性剂1,3-双(N-十二烷基-N-丙基磺酸钠)-丙烷(12-3-12(SO_3)_2)CMC(25℃,0.048 mmol/L)的31%。     

磺酸盐型二聚表面活性剂的合成研究进展

磺酸盐型表面活性剂具有良好的界面活性及耐温抗盐等性能而广受国内外学者关注。本文基于磺酸基团的引入方法,重点综述了近10年来磺酸盐型二聚表面活性剂的合成,简要介绍了产物的表/界面张力、临界胶束浓度等物化性质,并指出其今后的发展方向。     

双酯基阳离子Gemini表面活性剂的合成

以环氧氯丙烷,月桂酸为原料合成月桂酸丙(2-羟基-3-氯)酯中间体(CHPL),再与四甲基乙二胺进一步反应合成标题化合物(CEGS).研究了反应时间、反应温度和反应物投料物质的量比对CEGS收率的影响,确定合成目标产物的最佳反应条件为异丙醇作反应介质,中间体CHPL,与四甲基乙二胺(TMED)的物质的量比为2.2:1,异丙醇的回流温度下反应30 h,回收率82.2%.终产物结构通过IR和1HNMR分析得到证实.     

磺酸盐Gemini表面活性剂的合成与表面活性

以单链表面活性剂SCT及1,3-丙二胺为原料,通过一步取代反应,合成了4种含三嗪环的磺酸盐Gemini型表面活性剂Cn-3-Cn(n=6,8,12,14),测定了25℃时4种表面活性剂的临界胶束浓度CMC。结果表明,Cn-3-Cn的临界胶束浓度CMC均随着疏水烷基链长度的增加而减小,C12-3-C12(实际疏水基碳原子数为14)达到最小值7.23×10-5mol/L,当实际疏水基中碳原子数增加到16时,CMC有所增加。同传统单烷基离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)相比,该类表面活性剂的CMC值低1～2个数量级,显示出很高的表面活性。此外,表面张力随着疏水烷基链长度的增加呈现先减小后增大的趋势,最低γcmc为35.48 mN/m。     

阳离子Gemini表面活性剂的合成及应用研究综述

Gemini作为表面活性剂行列中新兴的一员,因其独特的化学结构及优异的应用性能受到研究者的重视,近年来的研究不断更新,品种丰富。本文简要介绍了阳离子Gemini表面活性剂的性质,重点综述了国内各种阳离子Gemini表面活性剂的合成方法及应用,最后探讨了阳离子Gemini表面活性剂今后的发展趋势。     

阴离子Gemini表面活性剂的合成进展

Gemini表面活性剂,这种新颖表面活性剂的研究已成为当前表面化学领域的热点课题,它是通过联接基团将2个单链单头基表面活性剂在离子头基处以化学键方式联接起来。阴离子Gemini表面活性剂就是其中一种,按照其结构特点,可分为磺酸型、羧酸型、磷酸型等。作者综述了阴离子Gemini表面活性剂的研究进展和合成现状。     

阳离子Gemini表面活性剂的合成及应用研究综述

Gemini作为表面活性剂行列中新兴的一员,因其独特的化学结构及优异的应用性能受到研究者的重视,近年来的研究不断更新,品种丰富.本文简要介绍了阳离子Gemini表面活性剂的性质,重点综述了国内各种阳离子Gemin表面活性剂的合成方法及应用,最后探讨了阳离子Gemini表面活性剂今后的发展趋势.     

磺酸盐型双子表面活性剂的合成及性能研究

以十二胺、1,6-二溴己烷和1,3-丙磺酸内酯等为原料,分别采用极性头基加入法和联结基加入法,合成了一种磺酸盐型双子表面活性剂1,6-双(N-十二烷基-N-丙基磺酸钠)-己烷（简称12-6-12(SO3)2 ）,对其中间体和产物结构进行表征,并对其表面活性进行测定。1H NMR和ESI-MS的结构分析证实了它们的结构。性能测试表明：该表面活性剂水溶液在30oC条件下,临界胶束浓度（CMC）为0.015 mmol/L ,表面张力为33.50mN/m,表面过剩吸附量（Γmax）为2.78× 10－6 mol∙m-2,分子最小截面积（Amin）为0.58 nm2。该磺酸盐双子表面活性剂是结构相似的传统单链表面活性剂十二烷基磺酸钠（SDS）CMC（25oC,8.0 mmol/L）的0.002倍,是结构相似的磺酸盐双子表面活性剂1,3-双(N-十二烷基-N-丙基磺酸钠)-丙烷（12-3-12(SO3)2）CMC（25oC,0.048 mmol/L）的0.31倍。     

琥珀酸酯磺酸盐表面活性剂的合成和性能研究

从顺丁烯二酸酐衍生物表面活性剂出发,合成了琥珀酸酯磺酸盐这一类型具有多个亲水、亲油基团的新型表面活性剂;分别对合成的几个系列的多种醇类对应酯的琥珀酸酯磺酸盐表面活性剂在起泡、表面张力等方面的性能进行了测试和分析。     

烷基苯磺酸盐Gemini表面活性剂的结构与界面性质

以烷基酰氯为原料,经傅克酰基化反应、格林反应、催化氢化还原及磺化、中和等步骤,合成了10-4-10、12-4-12和10-6-10(10和12代表疏水基碳数,4和6代表连接基团碳数)3种不同结构的双烷基双苯双磺酸盐Gemini表面活性剂,并用核磁共振氢谱和电喷雾质谱对产物进行了结构鉴定。用旋滴法测定了其水溶液与正庚烷的界面张力,发现磺酸盐Gemini表面活性剂的CMC比对应的传统的表面活性剂的CMC低两个数量级,并且随着疏水基碳数或连接基团碳数的增加而降低。10-4-10、12-4-12和10-6-10的饱和吸附面积(Amin)分别为0.23、0.35和0.97 nm2,饱和吸附量(Γmax)分别为7.37×10-10、4.65×10-10和1.72×10-10mol/cm2,临界胶束浓度下的界面张力(γCMC)分别为3.60、3.06和1.89 mN/m。     

Gemini型磺基琥珀酸酯盐表面活性剂的合成与性能

采用非外加相转移催化剂的方法合成了Gemini型磺基琥珀酸酯盐表面活性剂,得到较佳工艺条件为:n(顺酐):n(乙二醇)=2.05∶1、于70℃下单酯化反应2.0h,可得到酯化率约95%的单酯化产物;n(顺酐)∶n(己醇)=1.15∶1,160℃条件下双酯化反应40min,可得到酯化率约95%的双酯化产物:n(NaHSO3):n(顺酐)=1.05∶1,反应温度110℃下反应2.5h,可得到磺化率96%的目标产物。测定了Gemini型表面活性剂的表面性能,并与十二烷基硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠的性能进行了比较,结果显示:其临界胶束浓度为0.8mmol/L、表面张力为25.7mN/m,渗透性能、去污力较佳,是一种较为理想的表面活性剂。     

两性离子型Gemini表面活性剂的合成进展

综述了两性离子型Gemini表面活性剂的合成进展,并对此类表面活性剂的合成研究做了展望.     

咪唑啉型Gemini表面活性剂合成与应用进展

从合成和应用两个方面综述了近些年咪唑啉型Gemini表面活性剂的进展,包括归纳现有的咪唑啉型Gemini表面活性剂的合成方法及路线,按照不同的结构特点进行分析比较,并整理了目前咪唑啉型Gemini表面活性剂在金属防腐、乳化、材料制备等方面的应用,并将其与单体咪唑啉表面活性剂进行了对比,体现了其结构变化导致性能的优越性。同时,对目前咪唑啉型Gemini表面活性剂发展过程中存在的问题进行了分析,并对今后咪唑啉型Gemini表面活性剂的发展方向与应用前景进行了展望。     

硫酸酯盐双子表面活性剂的合成和界面张力的研究

实验室条件下,以长链羧酸(月桂酸)、聚乙二醇等为主要原料,通过赫尔-乌尔哈-泽林斯基反应等和酯化反应,用醚键加入方式加入联接基团,用浓硫酸加成反应加入硫酸酯键,从而在实验室条件下合成具有特殊结构的双子表面活性剂-GA12-S-12.通过用旋转液滴法测合成的硫酸酯盐阴离子双子表面活性剂的表面张力,测得其临界胶束浓度(CMC)为438 mg/L,临界胶束浓度下表面张力为30.9 mN/m,并对比十二烷基硫酸钠水溶液表面张力,显示GA12-S-12[低聚二醇(α-硫酸酯钠)月桂酸双酯阴离子双子表面活性剂]具有更优的表面活性.进一步配制不同浓度的GA12-S-12表面活性剂溶液,测定它们与长庆五里湾原油的界面张力,效果显示其适用于五里湾区原油采收率的提高.     

双烷基双硫酸酯钠表面活性剂的合成

以1,2-环氧十四烷烃和几种短碳链二醇为原料,合成了系列二烷基二羟基化合物,然后用氯磺酸作为磺化剂制得5种疏水链相同、连接基团不同的双烷基双硫酸酯钠表面活性剂,并用核磁共振氢谱(1HNMR)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)和电喷雾质谱(ESI-MS)对其结构进行了鉴定。用Wilhelmy-Plate法测定了25℃时,5种表面活性剂水溶液的表面张力。实验发现,双直链烷基双硫酸酯钠有很低的临界胶束浓度约10-5mol/L,表明该类表面活性剂具有较好的表面活性。