三头基双链季铵盐Gemini表面活性剂开题答辩.ppt.pptVIP

西南石油大学 西南石油大学化学化工学院 西南石油大学 三头基型双链季铵盐表面活性剂的合成及表面性能研究 作者：班级： 学号：指导老师： 开题报告主要内容 一、研究背景 二、研究的目的及意义 三、国内外研究现状 四、研究内容及方案 五、可行性分析 六、预期目标 七、课题设计的进度安排 一、研究背景 最近几十年，双子表面活性剂的研究迅速发展，多 季铵盐表面活性剂的研究也得到了快速发展，与传统的 单头表面活性剂相比，其在水溶液中表现出不同于传统 表面活性剂的聚集状态，使其具有更高的表面活性。近 年来我国主要研究的双季铵盐型Gemini 表面活性剂 , 而有关三聚及四聚表面活性剂方面的研究在国内外也初 露端倪, 其中研究较多的是多季铵盐阳离子表面活性 剂。多季铵盐表面活性剂同传统的单头表面活性剂相比, 具有更高的电荷密度, 在水溶液中表现出不同于传统表 面活性剂的聚集状态, 使其具有更高的表面活性、更好 的水溶性、油溶性、缓蚀性能等。 二、研究的目的及意义 目前国内外对该类表面活性剂的研究十分活跃，但因其 种类繁多，合成方法各异，因此它的合成研究还没有像传统 的表面活性剂那样具有系统性，特别是在提高性价比方面还 有大量的工作要做，其发展前途未可限量。经过近20年的发 展，现己合成了上百种Gemini表面活性剂，其结构与性质、 应用等方面的研究也取得了很大进展.但也存在不少有待解 决的问题，如Gemini分了的合成路线一般比较复杂，条件较 苛刻，原材料价格昂贵，与环境友好方面受重视不够，严重 制约了其实际应用.未来经过科学工作者的努力，特别是考 虑原子经济性合理进行Gemini分了设计和合成，寻找到经济 高效的分离方法，广泛深入地开展多方面性能研究，重视环 境友好Gemini分了的开发，加强与普通表面活性剂的复配研 究以降低成本，Gemini新一代表面活性剂必然会获得迅猛发 展和广泛应用. 三、国内外研究现状 Gemini表面活性剂的研究最早始于20世纪70年代。1971 年Bunton等人合成了一族新型两亲分子，其分子结构顺序为 长的碳氢链、离子头基、联结基团、第二个离子头基、第二 个碳氢链，并且把它作为相转移催化剂使用，结果发现它比 普通的阳离子表面活性剂具有更高的催化效率。1988年后， 日本Osaka大学的Okahara研究小组合成并研究了柔性联结基 的若干双烷烃链表面活性剂。然而真正系统开展这类新型表 面活性剂研究工作则是从1991年开始。该年Emery大学的 Menger教授和Lihua等人合成并研究了刚性联结基团的双烷 烃链表面活性剂，并给这种类型表面活性剂起名为Gemini, 在天文学上的意思为双子星座，以此形象地表达这类表面活 性剂的分子结构特点。我国学者赵国玺也因此将其译为“双 子表面活性剂”。 到1994年，Q.Huo等对联接基团连接的离子头基和烷基 链不同的Gemini表面活性剂进行研究，并考察了它们的应 用价值。美国纽约市立大学Rosen小组也从对Gemini命名 的认可，再到近期Condea(康迪雅)公司推出Ceralution F 和Ceralution H两种用于个人护理用品工业的新型Gemini 表面活性剂。对Gemini表面活性剂的表面活性、界面性 质、聚集数、增溶性质等方面的报道已相继出现，各国已 对Gemini表面活性剂作了大量的研究工作，并合成了许多 新型Gemini表面活性剂。随后，美国、法国等的重要表面 科学研究机构陆续开始研究这类新型表面活性剂，国内近 儿年也开展了这方面的研究探索.其研究内容己从分子设 计与合成逐步扩展到界面行为、聚集体性质、协同效应及 其应用等诸方面，呈迅猛发展之势.由于特殊的分了结构 使其性能得到了很好的改善，因而被誉为新一代表面活性 剂。 Gemini型表面活性剂是一类性能卓越的新型表面活性 剂，具有广泛的商业应用前景。目前国内外对该类表面活 性剂的研究十分活跃，但因其种类繁多，合成方法各异， 因此它的合成研究还没有像传统的表面活性剂那样具有系 统性，特别是在提高性价比方面还有大量的工作要做， 其发展前途未可限量。 四、研究内容及方案 合成部分： 试剂：十二烷基二甲基叔胺( 工业品, 97%, 淄博森杰 化工公司) 、二乙胺、环氧氯丙烷、二氯乙烷、十二 烷基硫酸钠等均为分析纯。 仪器：NEXU S470傅立叶红外光谱仪、PE2400元素分析 仪、R-1002旋转蒸发仪、WRS-1B数字熔点仪、DZ-2BC 真空干燥箱、JJ-1电动搅拌器、HH-4恒温水浴锅、 JK99B自动张力仪、BS-210S电子天平等。 (1) 季铵盐中间体BDC 的合成:取0.05mol 二乙胺置于