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阳离子表面活性剂概述 阳离子表面活性剂主要是含氮的有机胺衍生物，由于它们分子中的氮含有孤对电子，故能以氢键与酸分子中的氢结合，使氨基带上正电荷。因此,它们在酸性介质中才具有良好的表面活性；在碱性介质中容易与负离子相结合而析出，失去表面活性。 除含氮阳离子表面活性剂外，还有一小部分含硫、磷、砷等元素的阳离子表面活性剂。阳离子表面活性剂除具有良好的乳化、润湿、洗涤等性能外，还具有特殊的杀菌、柔软、抗静电、抗腐蚀等性能。 胺盐型阳离子表面活性剂 高级伯胺、仲胺、叔胺与酸中和形成的胺盐，总称为胺盐型阳离子表面活性剂。这类表面活性剂的疏水基的碳原子数在12～18之间，中和脂肪胺所用的酸有盐酸、甲酸、乙酸、氢溴酸、硫酸等。 1.高级胺盐型阳离子表面活性剂 (1)高级伯胺盐高级伯胺盐可由脂肪酸、脂肪醇来制取。 脂肪酸法制备高级伯胺盐是以氧化铝或铁盐等为催化剂，使脂肪酸与氨在260～290℃下进行反应生成脂肪腈，然后在氨和镍(或钴)催化剂存在下将腈氢化转变为高级仲胺，最后以酸中和而制得，反应如下： ?? ?? ?? 目前，按新工艺可以由脂肪酸、氨和氢直接制取高级伯胺： 然后用盐酸中和，得高级的胺盐。 此外，还可以用脂肪酸甘油酯与氨和氢反应制得高级伯胺。由椰子油可制得以十二胺为主的椰子胺，用牛脂可制得以十八胺为主的牛脂胺，由松香可制得松香胺。 脂肪醇法制备高级伯胺盐是将高级脂肪醇与氨在加压、加热下进行反应制得高级伯胺，再以酸中和而得，反应如下： ??? ???? 此外，高级伯胺也可用高级脂肪醇与氢和氨在催化剂存在下进行反应制得，这时压力可降到l0.13MPa，温度降到150℃。 利用脂肪醇与丙烯腈，在催化剂存在下，羟氰乙基化生成醚腈，再经氢化转化为含有C—O—C键的伯胺，最后以酸中和，制得相应的伯胺盐。反应如下： ??? 牋?烯腈 牋?烯腈 高级伯胺盐易溶于水，具有良好的乳化、润湿性能，可用作柔软剂、染色助剂、浮选剂。 (2)高级仲胺盐 制备高级仲胺盐首先需制取高级仲胺。高级仲胺的制法有脂肪醇法、脂肪腈法和卤代烷法。 脂肪醇法是高级脂肪醇与氨在镍(或钴)和氢存在下进行反应生成高级仲胺，反应如下： ??? 脂肪腈法是首先将脂肪腈在低温下转化为伯胺，然后在铜铬催化剂存在下脱氨，制得高级仲胺，反应如下： ??? ?卤代烷法是将卤代烷和氨置于密闭反应器中进行反应，生成的产物主要为仲胺。高级仲胺用酸中和即得到高级仲胺盐： ? 高级仲胺盐的主要产品是高级卤代烷与乙醇胺，或高级胺与环氧乙烷的反应产物。高级仲胺盐在实际生产中用得较少，可用作纤维染色助剂。 (3)高级叔胺盐 高级叔胺盐是胺盐型阳离子表面活性剂中用途最广泛的，是制备季铵盐阳离子表面活性剂的原料。高级叔胺的制备方法有：高级伯胺与环氧乙烷(或环氧丙烷)的加成法，高级伯胺与甲酸、甲醛混合物的反应法，高级伯醇(或仲醇)的加氢法。 高级伯胺与环氧乙烷或环氧丙烷的加成法是使高级伯胺与环氧乙烷或环氧丙烷在碱催化剂存在下加热，进行加成反应制备叔胺的方法。反应如下： ???? ? 式中，p+g=n。 高级伯胺与甲醛、甲酸混合物的反应法是将高级伯胺、甲醛、甲酸的混合物进行缩合反应制备烷基二甲基叔胺的方法，反应如下： ??? 高级伯胺(或仲胺)的加氢法是将高级伯胺在甲醛存在下加氢制取叔胺的方法，反应如下： ??? 叔胺以酸中和即得叔胺盐。高级叔胺盐阳离子表面活性剂易溶于水，具有良好的乳化、柔软、杀菌性能，可用作纤维柔软整理剂、杀菌剂、印染助剂，以及皮革增色助剂等。 2．低级胺盐型阳离子表面活性剂 由高级脂肪酸与低级胺反应得到具有良好表面活性的低级胺盐型阳离子表面活性剂。这类制品价格较高级胺盐型阳离子表面活性剂便宜，性能优良，适合用作纤维柔软整理助剂。 (1)三乙醇胺单硬脂酸酯甲酸盐 三乙醇胺单硬脂酸酯甲酸盐是由硬脂酸与三乙醇胺在加热下进行酯化形成叔胺，再用甲酸中和而制得，称为索罗明(Soromine)A，反应如下： ??? ??? (2)脂肪酰氨乙基二乙基胺盐 由硬脂酸和N，N-二乙基乙二胺进行缩合反应，再用乙酸中和，制得硬脂酰氨乙基二乙基胺乙酸盐，产品名称为萨帕明(Sapamine)A，反应如下： ??? ??? 由油酸和N，N一二乙基乙二胺进行缩合反应，再用盐酸中和，制得油酰氨乙基二乙基胺盐酸盐，反应式与上式相似，产品的结构式如下： CH3(CH2)7CH==CH(CH2)7CONHCH2CH2N(C2H5)2·HCl (3)阿柯维尔(Ahcove1)A阿柯维尔A的制法是：将硬脂酸和氨基乙醇胺在加热条件下进行缩合反应，其产物与尿素作用