甘油醚季铵盐阳离子表面活性剂的合成及表面性能

以棕榈醇、金属钠及3-氯-2-羟基丙基三乙基氯化铵(CTA)为原料,反应得到甘油醚季铵盐阳离子表面活性剂3-烷氧基-2-羟基丙基三乙基氯化铵(HPAC),讨论了反应介质、物料配比、反应时间及温度等因素对产物收率的影响。HPAC的优化合成工艺条件(以0.1 mol醇钠计)为:四氢呋喃80 mL,n(醇钠)∶n(CTA)=1∶1,升温到60℃反应6h,此条件下收率86%。产物结构通过红外光谱及核磁共振氢谱得以证实。25℃测得HPAC的cmc=3.55×10~(-4) mol/L,γ_(cmc)=39.1mN/m,表明其表面活性较高。     

棕榈酸阳离子双酯表面活性剂的合成及表面性能

实验以棕榈酸和2,3环氧丙基三甲基氯化铵(GTA)为原料,制备中间体单酯表面活性剂氯化3-棕榈酰氧基-2-羟基丙基三甲基铵(CMESA),再与棕榈酰氯反应合成双酯表面活性剂氯化2,3-二(棕榈酰氧基)丙基三甲基铵(CDESA)。讨论了反应溶剂、缚酸剂种类对终产物CDESA收率的影响,经正交试验确定其最佳合成条件为:1,4-二氧六环为反应介质,用量40 mL,n(CMESA):n(棕榈酰氯):n(吡啶)=1:1:1,加热回流5 h,CDESA收率为92%,纯度大于95%。     

2-甲基-8-羟基喹啉-5-甲醛的制备工艺

以2-甲基-8-羟基喹啉为原料,在酸性条件下与水合氯醛发生缩合反应生成2-甲基-5-(α-羟基-β-三氯)-8-羟基喹啉(Ⅰ)和2-甲基-8-羟基喹啉-5-磺酸(Ⅱ),Ⅰ在碱性条件下水解生成2-甲基-8-羟基喹啉-5-甲醛(Ⅲ)。合成Ⅰ的最佳反应条件为:n(2-甲基-8-羟基喹啉)∶n(水合氯醛)∶n(硫酸)=1∶1.2∶4.6,反应温度为80℃,反应时间为10h,产物收率为54.8%;合成Ⅲ的最佳反应条件为:n(Ⅰ)∶n(KOH)=1∶5.1,回流反应7h,收率为26.9%。产物经熔点仪、元素分析仪、液-质联用仪、红外光谱仪及核磁共振氢谱等进行表征。     

(2-十八酰氧基-3-氯丙基)十二烷基二甲基氯化铵的合成及性能

实验以十二烷基二甲基叔胺和环氧氯丙烷为原料,在酸性条件下合成中间体(2-羟基-3-氯丙基)十二烷基二甲基氯化铵,再与硬脂酰氯反应,生成(2-十八酰氧基-3-氯丙基)十二烷基二甲基氯化铵(HYFA)硬脂酸酯季铵盐阳离子表面活性剂。在反应温度40℃,反应时间3 h的条件下,中间体的产率为80.21%;反应温度65℃,反应时间7 h,产物的产率为83.57%,krafft点<0℃。通过红外光谱与元素分析确证了产物结构。采用表面张力法和电导法测定了产物的临界胶束浓度cmc分别为8.91×10~(-4)mol/L和8.74×10~(-4)mol/L。     

新型微通道反应器中合成2-羟基-3-三氟甲基-5-硝基吡啶

采用新型微通道设备,以2-羟基-3-三氟甲基吡啶为原料制备了2-羟基-3-三氟甲基-5-硝基吡啶,并用高效液相色谱仪表征反应进程及反应产物成分。在最佳反应条件下,n(硝酸)∶n(原料)=2.10∶1、温度90℃、停留时间40.0 s、混合酸强91.15%;后处理中和剂为25%氨水、中和后pH为5～6,最终产物收率可提高至63%～65%。     

3,5-二烷基-4-羟基苯甲腈的一步法合成

实验以3,5-二烷基-4-羟基苯甲醛(烷基为甲基、异丙基和叔丁基)和NH2OH.HCl为原料,在HCOOH、HOAc和DMF 3种溶剂中一步法合成相应的苯甲腈。考察了原料配比、反应温度等对产物收率的影响。结果表明,合成3,5-二甲基-4-羟基苯甲腈的最优条件为:醛用量0.16 mol,n(醛)∶n(羟胺)=1∶1.2,DMF用量80 mL,温度105℃,反应6 h,收率93.5%;合成3,5-二异丙基-4-羟基苯甲腈的较优条件为:n(醛)∶n(羟胺)=1∶1.2,DMF用量100 mL,温度105～110℃,反应6 h,收率88.0%;合成3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲腈的较优条件为:n(醛)∶n(羟胺)=1∶1.2,HOAc用量100 mL,温度105～110℃,反应6 h,收率99%以上。     

油酸酰胺丙基羟基磺基甜菜碱的合成及性能研究

以油酸和N,N-二甲基-1,3-丙二胺为原料经缩合反应生成油酸酰胺丙基二甲基胺,再与亚硫酸氢钠和环氧氯丙烷反应生成的3-氯-2-羟基丙磺酸钠进行季铵化反应,合成产品油酸酰胺丙基羟基磺基甜菜碱(OSB),并对相关工艺进行了优化。实验结果表明,在反应温度170℃,n(N,N-二甲基-1,3丙二胺)∶n(油酸)=1.04∶1,反应时间为9h,此条件下油酸转化率为93.10%;季铵化反应在混合溶剂[V(异丙醇)∶V(水)=1∶2],n(油酸酰胺丙基二甲基胺)∶n(3-氯-2-羟基丙磺酸钠)=0.8∶1,反应温度为85℃以及氮气保护下搅拌回流反应8h,叔胺的转化率88.87%,其结构经~1 H NMR和FTIR确证。同时,测得产物溶液的CMC值为1.04×10~(-4) mol/L,γ_(cmc)=25.4mN/m,具有良好的增溶效果和乳化性能。     

丙磺基甜菜碱表面活性剂的合成与研究

以十六醇、环氧氯丙烷、二甲胺和2-羟基-3-氯丙磺酸钠为原料合成了N,N-二甲基-N(2-羟基-3-十六烷氧基)丙铵基-(2-羟基)丙磺基甜菜碱表面活性剂(C16SZ).对中间产物十六烷氧基缩水甘油醚的合成条件进行了探讨,确定了最佳工艺条件:反应温度60℃,反应时间4h,n(环氧氯丙烷):n(十六醇)为1.5,催化剂用...     

月桂酸阳离子酯表面活性剂的合成及性能

实验以十二叔胺与环氧氯丙烷合成环氧中间体N-2,3-环氧丙基二甲基十二烷基氯化铵,再与月桂酸反应制备了月桂酸阳离子酯表面活性剂2-羟基-3-十二酰氧丙基-二甲基十二烷基氯化铵(HDAC)。考察了反应条件对产物收率的影响,合成中间体的最佳条件为:反应温度25℃,n(环氧氯丙烷):n(十二叔胺)=1:1,时间约24 h。再用活性中间体与月桂酸在丙酮中以等物质的量比于60℃反应8 h得到柔软性能良好的HDAC,其水溶液的临界胶束浓度为0.85 mmol/L,表面张力为27.38 mN/m。     

[Bmim]Br-AlCl_3离子液体催化合成二-(3,4-二甲氧基苯基)乙二酮

以自制1-丁基-3-甲基咪唑溴盐-三氯化铝([Bmim]Br-AlCl3)离子液体为催化剂及反应溶剂,催化邻二甲氧基苯与草酰氯的Friedel-Crafts酰基化反应,合成二-(3,4-二甲氧基苯基)乙二酮。研究了几种不同Lew-is酸离子液体、离子液体用量、原料配比、反应温度和反应时间对酰化反应收率的影响。确定了较优的工艺条件:n([Bmim]Br-AlCl3)∶n(邻二甲氧基苯)=1∶1,n(邻二甲氧基苯)∶n(草酰氯)=1∶3,反应温度为15℃,反应时间为8h,在此条件下收率为55.76%。中间体[Bmim]Br及产物二-(3,4-二甲氧基苯基)乙二酮的结构经IR、1 H NMR确证。     

碳酸铵到甲酸胺的催化转化研究

在三苯基膦铑络合物催化剂的存在下,研究了在不同实验条件下碳酸铵到甲酸胺的转化。反应结果表明随着反应条件的不同,产率可在0～100%范围内变化。有机碱如三乙基胺是必要的添加助剂。在系列胺化合物中,其助剂的效应的大小次序是R3N>R2NH>RNH2。而且转化率随着胺助剂量的增加而增加。适量的三苯基膦((C6H5)3P)可以极大地促进反应速率。实验中研究了三苯基膦(C6H5)3P与催化剂RhCl(PPh3)3的P/Rh比对反应的影响,发现反应转化率与其比值存在一极大点,即在比值近6 5时反应体系转化率为最大。偏离该比值转化率均降低。     

Wettability of Ammonium Nitrate Prills

The wettability of ammonium nitrate (AN) prills is one of the primary factors determining the physical stability and detonation behavior of ANFO. The wettabilities of various types of AN prills were compared using capillary penetration measurements. Complementary characterization studies using scanning electron microscopy (SEM) and thermogravimetry (TG) were performed to rationalize the observed differences in wettability. The wettability of AN was found to be affected by several factors, including surface tension, viscosity, density, and purity of the liquid used, as well as surface composition, porosity, bulk density, particle size, moisture content, and thermal history of the AN samples.     

N,N-二烯丙基-二甲基氯化铵的合成

研究了以烯丙基氯、二甲基胺和氢氧化钠为原料，合成二烯丙基－二甲基氯化铵的合成工艺，提出了在反应温度为５℃、１０℃和１５℃下，烯丙基氯和氢氧化钠的累积体积分数加量分别为２５％、５５％及９０％的分段式升温交替滴加新方法，可使叔胺化反应时间缩短至２ｈ。在总物质的量比为：烯丙基氯∶二甲基胺∶氢氧化钠为２．１０～２．１５∶１．０∶１．０，反应温度：４５℃下，６～７ｈ可完成季胺化反应。此工艺已在工业试验中得到验证。得到ＤＡＤＭＡＣ≥９２％、ＮａＣｌ≤３％收率为９５％的工业产品。     

Studies on Nonaluminized High Burning Rate AP-Composite Propellants

This paper discusses the effect of replacement of hydroxyl terminated poly butadiene (HTPB) by butacene on the burning rates of a nonaluminized ammonium perchlorate (AP)–based composite propellant. A remarkable burning rate enhancement (60–100%) was observed on replacement of HTPB by butacene to the extent of 25%. Replacement of 50–75% HTPB by butacene led to further increase in burning rate by merely 10–20%, and no incremental effect was observed on complete replacement of HTPB. Butacene-based propellants also exhibited a lower pressure exponent (n) of the burning rate. The results obtained are in line with the findings of other researchers on aluminized AP composite propellants. Addition of transition metal oxides, ferric oxide (FO), and copper chromite (CC) to butacene-based formulations led to further enhancement of the burning rates, albeit to a less extent than in the case of HTPB-based systems. However, the burning rates of the former were higher than those of the latter in the case of ballistically modified compositions as well. DSC results for butacene-based formulations revealed lower activation energy (Ea) for decomposition than that for HTPB-based propellants. TGA studies brought out that butacene-based compositions decompose following a pattern similar to that of HTPB-based formulations. However, lower decomposition temperatures (1st and 2nd stages) were observed for butacene-based propellants.     

烯丙基二甲基烷基季铵盐阳离子单体的合成与性能研究

以烯丙基二甲基胺(ADMA)与1-溴代直链烷为原料合成了3种烯丙基二甲基烷基(n=6、8、10)季铵盐单体(记为C_6、C_8、C_(10)),其最佳工艺条件为:丙酮作溶剂,ADMA与溴代烷的摩尔比为1∶1.1,反应时间10~22h,反应温度45~50℃,产物的收率分别为82.3%、81.2%和78.1%;用IR和~1H NMR对产物结构进行了表征,通过测定其表面活性和絮凝性能等考察了结构与性能的关系。结果表明,随烷基链长度的增加,季铵盐的临界胶束浓度(cmc)和相应的表面张力(γ_(cmc))依次减小为24.5、18.1、12.3mmol/L和39.2、35.9、33.8mN/m;Krafft点均低于0℃,发泡、乳化及对高岭土和硅藻土絮凝能力的强弱次序为:C_(10)C_8C_6。     

可聚合双季铵盐阳离子表面活性剂

以甲基丙烯酰氯、11-溴代十一醇、4-[2-(N,N-二甲基胺乙基)]吗啉和溴甲烷为原料,合成了新型可聚合的单季铵盐阳离子表面活性剂甲基丙烯酸酯基单季铵盐(PMQ),并经过季铵化得到了相应的双季铵盐头基的阳离子表面活性剂可聚合的甲基丙烯酸酯基双季铵盐(PDQ)。通过元素分析和核磁共振氢谱证实了产物的结构,同时采用表面张力测定与电导率测定两种方法测定了PDQ在不同温度下的临界胶束浓度和表面张力。实验结果表明,通过酰氯化、两次季铵化3步有机反应成功地合成了PDQ;25℃下纯水中PDQ的临界胶束浓度为3.24×10-2mol/L,对应的表面张力为40.95mN/m,表明PDQ具有较高的表面活性。     

焙烧温度对含硫前体NiMoS加氢裂化催化剂反应性能的影响

采用四硫代钼酸铵、硝酸镍为活性组分,γ-Al2O3和改性Y分子筛的混合物为载体,通过混捏法制备含硫前体NiMoS加氢裂化催化剂。对催化剂进行了IR,TEM,XRD表征。结果表明：随焙烧温度的升高,含硫前体催化剂表面总酸量先增加后减小;含硫前体催化剂的中强酸酸量较大,且B/L值也较大;由于以四硫代钼酸铵为前体的催化剂减少了金属与载体间的相互作用,有利于得到较佳的活性组分晶体尺寸和层数,从而提高了催化剂的性能;过高的焙烧温度不利于含硫前体催化剂活性相MoS2片晶形成合适的平均长度和平均层数;采用500℃焙烧的含硫前体催化剂进行加氢裂化反应时,产物的液体收率、转化率、选择性均较高,且异构性能突出。     

Quaternary Ammonium Salt as GC Stationary. Phase III: Analysis of Oxygenates in Gasoline

Abstract

Quaternary ammonium salt was used as a new stationary phase for analysis of C₁–C₄ alcohols in gasoline. The method involves determination of these gasoline alcohols on 20 ft column packed with 25% of the quaternary ammonium salt on Chromosorb-P (100–120 mesh). This selective stationary phase efficiently separate alcohols after toluene and n-decane. This selectivity is explained in the term of the difference in the retention mechanism of the investigated solutes. The obtained results reveal that the alcohols are retained largely by partitioning mechanism while aromatics and n-alkanes are retained by mixed retention mechanism in which interfacial adsorption is always significant.     

加氢装置高压换热器失效分析及铵盐腐蚀结晶温度的变化规律研究

通过分析某煤柴油加氢装置高压换热器（E-104）管束失效案例,初步判断系统存在铵盐垢下腐蚀风险。建立了反应流出物系统的仿真模型,由此分别计算失效换热器管程、壳程发生铵盐结晶的风险,结果表明：所研究系统中不存在NH₄HS结晶风险;系统铵盐结晶温度随腐蚀性元素含量的提高稍有提高;在原工况、新工况下,热高压分离气系统的NH₄Cl结晶温度分别为177℃和181℃,冷低压分离油系统的NH₄Cl结晶温度分别为178℃和182℃,在原工况操作条件下,E-104的管、壳程均存在NH₄Cl结晶的风险。通过正交试验确定各因素对NCl结晶温度的影响程度由高到低的顺序为：Cl元素含量＞N元素含量＞系统气相流量＞系统操作压力,并进一步得到NH4Cl结晶温度随Cl、N含量的变化规律,利用此规律进行预测将大大提高对NH4Cl结晶温度的预测效率。