第6章_两性表面活性剂课件.ppt

6.3.1 羧酸甜菜碱型两性表面活性剂的合成 6.3.2 磺酸甜菜碱的合成 6.3.3 硫酸酯甜菜碱的合成 6.3.4 含磷甜菜碱的合成 6.3.5 咪唑啉型两性表面活性剂的合成 6.3.6 氨基酸型表面活性剂的合成 甜菜碱型两性表面活性剂多用于抗静电剂、纤维加工助剂、干洗剂或香波中的成分 天然甜菜碱主要存在于甜菜中 羧酸甜菜碱型两性表面活性剂结构通式为： 所谓氯乙酸钠法是用氯乙酸钠与叔胺反应制备羧基甜菜碱的方法,使用最为广泛 十二烷基甜菜碱（BS-12） 最常用、最重要的品种 具有良好的润湿性和洗涤性，对钙、镁离子具有良好的螯合能力，可在硬水中使用 十四烷基甜菜碱和十六烷基甜菜碱：改变叔胺中的长碳链烷基 烷基链中带有酰胺基或醚基的羧基甜菜碱： 首先合成含有酰胺基和醚基的叔胺 再进一步与氯乙酸钠反应 胺与氯乙酸钠反应制备氨基酸钠，然后再与卤代烷反应制备甜菜碱 N-甲基苄基胺与氯乙酸钠按物质的量比:3:1 反应溶剂：95%的乙醇 反应温度：40℃ 用于制备长碳链中含有酰胺基的甜菜碱，如N,N,N-三甲基-N’-酰基赖氨酸等 合成过程主要包括以下五个步骤 用于制备α-烷基取代的甜菜碱 主要用于制备含有醚基的甜菜碱 以丙烯酸、顺丁烯二酸等不饱和羧酸为烷基化试剂，经N-烷基化反应制备羧酸甜菜碱 结构通式 氯乙基磺酸法 ClCH2CH2Cl+Na2SO3 ClCH2CH2SO3Na N-烷基-N-甲基-N-苄基铵乙基磺酸 磺酸环内酯法 亚硫酸氢钠直接磺化法 结构通式 合成方法主要有三种 叔胺和氯醇反应引入羟基后，再进行硫酸酯化 卤代烷与带有羟基的叔胺反应，然后用三氧化硫酯化 高级脂肪族伯胺与环氧乙烷反应，再经卤代烷季铵化和三氧化硫酯化 含磷甜菜碱型两性表面活性剂可用来改进洗涤功能 优点 具有极好的生物降解性能，能迅速完全地降解，无公害产生 对皮肤和眼睛的剌激性极小 发泡性很好 应用 化妆品助剂、香波、纺织助剂等 石油、冶金、煤炭等工业领域的金属缓蚀剂、清洗剂、破乳剂等 据统计，在美国生产的两性表面活性剂中，咪唑啉衍生物占其总量的60%以上 代表品种： 2-烷基-N’-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉 2-烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉 由高级脂肪胺与丙烯酸甲酯反应，再经水解制得 由高级脂肪胺与丙烯腈反应，再经水解制得 由高级脂肪胺与氯乙酸钠反应制得 C12H25NHCH2COOCH3+NaOH C12H25NHCH2CH2COONa+CH3OH C12H25NH2+CH2=CH-COOCH3 C12H25NHCH2CH2COOCH3 RNH2+ClCH2COONa RNHCH2COONa C18H37NHCH2CH2COONa 洗涤剂及香波组分 适用于较广范围pH值的使用介质，耐硬水性好 刺激性小，毒性低 与其它类表面活性剂成分配伍性好，易产生加和增效的协同作用 不与香精发生作用 杀菌剂：杀菌能力强，毒性低 纤维柔软剂：效果好，适用范围广 缩绒剂 抗静电剂：选择限制性小，适用范围广 金属防锈剂 电镀助剂 * * 第6章 两性表面活性剂 6.1 两性表面活性剂概述 6.2 两性表面活性剂的性质 6.3 两性表面活性剂的合成 6.4 两性表面活性剂的应用 主要内容 两性表面活性剂开发较晚。上世纪四十年代中期。1950年以后，各国才逐渐重视两性表面活性剂的研究和开发工作 我国在二十世纪七十年代前后开始对两性表面活性剂进行研究和生产 研究与开发内容 （1）改造现有品种的分子结构，使其性能更加优异，产品更加实用 （2）设计、合成新型结构的活性剂品种 （3）利用其能够和所有其它类型的表面活性剂复配的特性，产生各种加和增效作用，达到最佳的配方效果 （4）研究两性表面活性剂结构与性能的关系，为开拓新型结构的两性表面活性剂品种，扩大其应用领域提供重要的理论指导 定义：广义上讲，是指在分子结构中，同时具有阴离子、阳离子和非离子中的两种或两种以上离子性质的表面活性剂 阴离子和阳离子亲水基团 R-NH-CH2-COOH 阴离子和非离子亲水基团 阳离子和非离子亲水基团 阳离子、阴离子和非离子亲水基团 6.1 两性表面活性剂概述 具有等电点 pH值低于等电点，带正电荷，表现为阳离子表面活性剂的性能 pH值高于等电点，带负电荷，表现为阴离子表面活性剂的性质 配伍性好：几乎可以同所有其它类型的表面活性剂进行复配，在一般情况下都会产生加和增效作用 毒性和刺激性小：具有较低的毒性和对皮肤、眼睛刺激性 耐硬水和耐高浓度电解质性能极好 对织物有优异的柔软平滑性和抗静电性 乳化性和分散性良好 润湿性和发泡性很好 有一定的杀菌性和