阳离子型氨基葡萄糖表面活性剂的合成及其性能研究

利用甲壳素在浓盐酸中充分水解制得的氨基葡萄糖盐酸盐(GAH)与环氧丙基十二烷基二甲基氯化铵(DT-GA)反应,合成了阳离子型氨基葡萄糖表面活性剂(2-羟基-3-十二烷基二甲基季铵基)丙基氨基葡萄糖(QA-GluN)。结果表明,25℃下,QA-GluN的CMC值为0.5 mmol.L-1,γCMC为25.9 mN.m-1,Γmax为2.61×10-6mol.cm-2,Amin为0.64 nm2;当QA-GluN浓度为1×10-3mol.L-1时,与十六烷基三甲基氯化铵、Tween 80、十二烷基二甲基甜菜碱配伍稳定,与十二烷基硫酸钠(SDS)复配时如SDS浓度超过1×10-3mol.L-1会产生沉淀。QA-GluN是一种性能优良的表面活性剂。     

烷基硼酸二乙醇胺酯表面活性剂的合成及表面活性的研究

以二乙醇胺同硼酸为原料合成硼酸二乙醇胺酯,然后与十二酸甲酯及溴代十二烷合成了十二酰胺硼酸二乙醇胺酯(RNOB)和N-十二烷基硼酸二乙醇胺酯(RNB),并利用红外、元素分析和核磁对其结构进行了表征,采用了表面张力法确定了RNOB和RNB的临界胶束浓度(cmc),考察了盐度、pH对cmc的影响。结果表明:RNOB与RNB的cmc和γcmc分别为4×10-4mol/L和1 2×10-4mol/L;33 3mN/m和31 5mN/m。pH=10时,RNOB-0 1mol/LNaCl和RNB-0 1mol/LNaCl溶液的cmc比不含NaCl的小。RNOB-0 1mol/LNaCl和RNB-0 1mol/LNaCl的cmc随着PH值的下降而增加,对RNOB-0 1mol/LNaCl溶液,在pH=4时由于水解使γcmc下降。     

N-月桂酰基乙二胺二乙酸钠的合成及性能研究

以月桂酸和乙二胺为原料,合成了中间体N-月桂酰基乙二胺(LED),进一步与氯乙酸钠反应,得到目标产物N-月桂酰基乙二胺二乙酸钠(LEDC)。通过IR和1HNMR对产物进行结构表征。测定了LEDC在水溶液中的表面活性,其临界胶束浓度(CMC)约为2.0mmol.L-1,临界胶束浓度时的表面张力(γCMC)为25mN.m-1;随着温度变化,其CMC及γCMC变化不大。LEDC的泡沫性能介于LAS和OP-10之间,乳化能力强于两者,在硬水中的稳定性优于LAS。     

糖苷基季铵盐与α-烯基磺酸钠复配体系的表面活性

研究了糖苷基季铵盐(CAPG)与α-烯基磺酸钠(AOS)复配体系的稳定性以及在表面和溶液中的相互作用.结果 表明,复配体系具有很好的稳定性,在形成胶束的能力、降低表面张力的效能及效率方面均有显著的提高,当n(CAPG):n(AOS)=1:1时增效作用最为明显,其cmcT(临界胶束浓度)、γcmc(临界胶束浓度时的表面张力)和cπ:柏(表面张力为40 mN·m-1时表面活性剂的总浓度)分别为4.4×10-5mol·L-1,24.9 mN·m-1和1.7×10-5mol·L-1,混合表面活性剂在表面和胶束中的相互作用参数βσ和βm分别为-15.93和-14.29,表现出很好的协同效应.     

季铵盐双子表面活性剂的合成和表面活性

以吗啉和溴代烷为原料,合成了两种季铵盐双子表面活性剂(m-6-m,m=10,12),并用IR和1HNMR表征了其结构。测得28℃时,12-6-12和10-6-10的表面张力(γCMC)分别为26.45 mN/m和25.55 mN/m;临界胶束浓度(CMC)分别为1.0 mmol/L和3.1 mmol/L;pC20值分别为3.48和3.03;比表面过剩(Γmax)分别为2.72×10-6mol/m2和2.80×10-6mol/m2;分子最小截面积(Amin)分别为0.611 nm2和0.593 nm2。结果表明,该季铵盐双子表面活性剂与相同离子头基及烷基链的单季铵盐表面活性剂相比,CMC低一个数量级,γCMC相差不大。     

脂肪酸单乙醇酰胺硫酸酯盐的物化性能

用滴体积法测定了纯化脂肪酸单乙醇酰胺硫酸酯盐(MSN)系列产品水溶液的表面张力,发现当MSN疏水基碳数(n)由10增至16时,其表面过剩浓度(Γm)由2.37×10-6mol/m2增至2.88×10-6mol/m2,临界表面张力(γCMC)由28.79 mN/m降至23.86 mN/m,降低表面张力20 mN/m所需浓度的负对数(pC20)由3.53升为5.54,临界胶束浓度(CMC)由1.40×10-3mol/L降为0.52×10-3mol/L。在所测定的温度(25℃)下,logCMC=-2.13-0.07n;在胶束化过程中,TΔS0m ic对ΔG0m ic的贡献比ΔH0m ic大,MSN胶束化的主要驱动力是熵变。     

羧酸钠Gemini表面活性剂水溶液的表面活性及其pH影响

羧酸钠Gemini表面活性剂C11pPHCNa与相同烷烃链的月桂酸钠(SL)水解产生的酸式分子,使水溶液表面张力曲线呈现下凹状,电导曲线的转折点明显向较大浓度偏移(SL曲线),甚至消失(C11pPHCNa曲线)。添加10mmol·L-1NaBr仅表现出盐效应,不影响其水解。在临界的pH=8.2时,它们的水解影响被初步抑制,表面张力曲线表现出通常的上凸状。在pH=12时,CMC、c20和γCMC分别为9.30×10-2mmol·L-1、3.33×10-3mmol·L-1和35.4mN·m-1(C11pPHCNa)以及25.1mmol·L-1、5.37mmol·L-1和37.2mN·m-1(SL)。     

烷基二苯醚二磺酸盐的制备与性能表征

制备了一类由刚性基团联接的特殊双亲水基型阴离子表面活性剂———十二烷基二苯醚二磺酸钠(C12-MADS)、双十二烷基二苯醚二磺酸钠(C12-DADS)及十六烷基二苯醚二磺酸钠(C16-MADS),并对其性能进行了研究。25℃时3种烷基二苯醚二磺酸钠的CMC分别为1 16×10-3、1 10×10-5和4 51×10-4mol/L,γCMC分别为44 9、43 5和46 8mN/m,C12-MADS和C16-MADS在浓度分别为2 21×10-2和3 80×10-2mol/L时的胶束聚集数(Nm)分别为24和29。合成的烷基二苯醚二磺酸钠在质量分数高达0 1的无机酸、碱和盐溶液中保持稳定,发泡性低于烷基苯磺酸钠(LAS),但乳化性能优于LAS。C12-MADS在650mg/L硬水中去污比值为14 05%,明显高于LAS(7 18%)。C12-MADS和C12-DADS在4d后的生物降解度≥90%。该类表面活性剂具有优良的应用性能。     

长链烷基苯磺酸钠Gemini表面活性剂的合成和表面活性

以脂肪酸、苯酚、乙二醇为原料,经酰化反应、酯化反应、Fries重排、氢化还原反应、磺化以及中和反应等步骤,合成出3种长链烷基苯磺酸钠Gem in i表面活性剂。用IR、1HNMR和ESI-MS对产物进行了结构鉴定。以W ilhelmy-p late法测定了30℃时它们在水溶液中的临界胶束浓度(CMC)和临界胶束浓度下的表面张力(γCMC)。纯水溶液中其临界胶束浓度(CMC)为10-4~10-5mol/L,γCMC为35~37 mN/m;随着苯环上长链烷基碳数(n=8、10、12)的增加,CMC分别为5.94×10-4、1.53×10-5、0.46×10-5mol/L;γCMC分别为36.9、34.4、34.4 mN/m。结果表明,此类表面活性剂具有比较好的表面活性。     

对-烷基-苄基聚氧乙烯醚羧酸甜菜碱的合成与表面活性

以脂肪酸、苯、二缩三乙二醇为原料,经酰化反应、黄鸣龙还原反应、氯甲基化反应、威廉逊成醚反应、卤化反应、季铵化反应,合成出了3个对烷基苄基聚氧乙烯醚羧酸甜菜碱两性离子表面活性剂。用IR、1HNMR和ESI-MS对产物进行了结构鉴定。用Wilhelmy-plate法测定了30℃时它们在水溶液中的临界胶束浓度(CMC)和临界胶束浓度下的表面张力(γCMC)。实验表明,纯水溶液中表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)为10-4～10-6mol/L,临界胶束浓度下的表面张力(γCMC)为27～30 mN/m;随着苯环上长链烷基碳数(n=8、10、12)的增加,CMC分别为1.12×10-4、1.51×10-5、6.21×10-6 mol/L;γCMC分别为27.9、28.4、29.9 mN/m。结果表明,该类表面活性剂具有比较好的表面活性。     

含酯基不对称双季铵盐表面活性剂的合成

以长链烷基叔胺、盐酸、环氧氯丙烷为原料,合成了N (3 氯 2 羟丙基) N,N 二甲基长链烷基氯化铵,研究了其合成工艺,优化反应条件为:n(长链烷基叔胺)∶n(盐酸)∶n(环氧氯丙烷)=1∶1∶1 1,反应温度为40℃,体系pH=6～7。以月桂酸及2 二甲氨基乙醇为原料,酯化得到二甲基月桂酸乙基叔胺(Ⅲ),利用其与N (3 氯 2 羟丙基) N,N 二甲基长链烷基氯化铵季铵化得到含酯基不对称双季铵盐阳离子表面活性剂〔长链烷基分别为(Ⅰ)C12H25和(Ⅱ)C14H29〕。经测定,产物的临界胶束浓度CMC分别为6 61×10-3、8 31×10-3mol·L-1,γCMC分别为37 6、39 2mN·m-1,证明所合成的含酯基不对称双季铵盐阳离子表面活性剂具有较高的表面活性。     

表面活性单体2-丙烯酰胺基十四烷磺酸钠的合成及其胶束化行为的研究

以丙烯腈与1-十四烯为主要原料合成了表面活性单体2-丙烯酰胺基十四烷磺酸钠(N aAM C14S),用红外光谱与核磁共振谱确认了N aAM C14S的化学结构,用紫外光谱测定了N aAM C14S在水中的溶解度,用表面张力法(环法)与电导法测定了N aAM C14S在不同温度下的临界胶束浓度(CM C)。结果表明,以丙烯腈与1-十四烯为原料可较顺利地合成N aAM C14S,其K rafft点为22℃,25℃下CM C为9.2×10-4m o l.L-1,且CM C随温度变化很小,25℃的表面张力为48.2mN.m-1,表明N aAM C14S具有较高的表面活性。     

阳离子型表面活性单体(2-丙烯酰胺基)乙基十四烷基二甲基溴化铵的合成及其胶束化行为

以丙烯酸、N,N-二甲基乙二胺及溴代十四烷为主要原料合成了阳离子型表面活性单体(2-丙烯酰胺基)乙基十四烷基二甲基溴化铵(AM C14AB);通过红外光谱与核磁共振谱对AM C14AB的化学结构进行了确认;使用紫外分光光度法测定了N aAM C14S在水中的溶解度,同时采用表面张力测定(环法)与电导测定两种方法测定了AM C14AB在不同温度下的临界胶束浓度(CM C)。实验结果表明,通过酰氯化、酰胺化与季铵化三步反应成功地合成出了丙烯酰胺型阳离子表面活性单体AM C14AB;其K rafft点为21.3℃;25℃下其CM C为6.51×10-4m o.lL-1,对应的表面张力为46.3mN.m-1。     

沙枣淀粉烷基多糖苷的制备与性能

以植酸和对甲苯磺酸二元体系为催化剂,以沙枣和脂肪醇作原料,采用转糖苷法合成了烷基多糖苷表面活性剂。确定较佳工艺条件为:m(乙二醇)∶m(十二醇)∶m(沙枣粉)=12∶1∶1;常压反应,温度90～100℃;沙枣糖转化率接近100%。测定其表面张力为25 9～28 9mN·m-1,25℃时临界胶束浓度为2×10-5mol/L,HLB值为18,并对其结构进行了红外测定。合成的烷基糖苷(APG)产品可应用于农药乳化,餐具洗涤剂等。     

2-羟基-3-辛基-5-长链烷基苯磺酸钠的合成及表面活性

以脂肪酸、苯酚为原料,经酰化反应、酯化反应、Fries重排、氢化还原反应、磺化以及中和反应等步骤,合成出了2-羟基-3-辛基-5-长链烷基苯磺酸钠表面活性剂。两相滴定法测定了产物的质量分数均大于99%;用核磁共振氢谱、傅立叶红外光谱和质谱对产物进行了结构鉴定。用悬挂滴法测定了30℃时该系列表面活性剂的表面张力。实验发现,纯水溶液中表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)达到10-6mol/L数量级,临界胶束浓度下的表面张力(γCMC)均小于28 mN/m;随着苯环上长链烷基碳数(n=8,10,12)的增加,CMC降低,分别为1.06×10-5,3.35×10-6,2.65×10-6mol/L;而γCMC变化不明显,分别为26.77,26.89,27.22 mN/m。结果表明,此类表面活性剂具有比较好的表面活性。     

新型磷酸酯两性表面活性剂的研究 Ⅰ.化合物的合成及物化性能

以溴代烷与乙醇胺烷基化,再与五氧化二磷酯化,合成了一系列结构为ＲＮ＋Ｈ２ＣＨ２ＣＨ２ＯＰＯＯ－ＯＨ（Ｒ＝ｎ Ｃ１０Ｈ２１、Ｃ１２Ｈ２５、Ｃ１４Ｈ２９、Ｃ１６Ｈ３３）的新型磷酸酯两性表面活性剂,它们在ｐＨ＝４５～８４范围内显示两性特征;在较宽的ｐＨ值范围（６～１０）内表面活性优良,其γＣＭＣ为２５５ｍＮ·ｍ－１,ＣＭＣ为１５１×１０－３ｍｏｌ·Ｌ－１,且具有优良的泡沫和润湿性能。     

电合成对氯苯胺

在以螺旋状的铂丝为阳极、螺旋状的铜丝为阴极的无隔膜电解池中,考察了乙醇为溶剂时,4-氯硝基苯质量浓度、电流密度、温度、盐酸浓度对电解还原4-氯硝基苯合成对氯苯胺产率的影响。结果表明,在最佳实验条件,即ρ(C6H4C lNO2)=14.0 g.L-1,c(HC l)=1.0 mol.L-1,电流密度600 A.m-2,温度70℃下电解后,对氯苯胺的产率达84.60%,电流效率67.7%。     

C12-2-C12·2Br选择性膜电极的制备及性能

以四苯硼酸钠与季铵盐Gem in i表面活性剂(C12-2-C12.2B r)生成的沉淀物质作为电活性物质制备选择性膜(PVC)电极,在所考察的15~45℃内,膜电极对C12-2-C12.2B r水溶液的检测下限浓度为1.5×10-6mol.L-1,线性响应浓度为2.5×10-6~9.0×10-4mol.L-1,响应斜率为(30.0±2)mV/decade。电极适用于pH=6~12水溶液,其稳定性和重现性均良好。     

含酯基Gemini双季铵盐表面活性剂的合成及应用

以环氧氯丙烷(EPIC)与十二烷基二甲基胺在丙酮溶剂中反应,然后与己二酸酯化合成含酯基Gem in i型季铵盐表面活性剂:3,3′-己二酰氧基-2,2′-二羟基-二丙基-双(十二烷基二甲基氯化铵),它可生物降解。用正交实验法对其合成条件进行了优化,在优化的合成条件下反应产率达65.3%。用IR1、HNMR、元素分析方法对产物结构进行了表征。其性能测试结果显示,临界胶束浓度为1.43×10-5mol/L,表面张力为38.7 mN.m-1,有优良的织物柔软性能。