阳离子表面活性剂文档.ppt

阳离子表面活性剂;阳离子表面活性剂主要为有机胺衍生物，分子中的氮原子含有孤对电子而易于以氢键与酸分子中的氢结合，使氨基带正电,如下图。

阳离子表面活性剂在酸性介质中具有良好的表面活性。;5.1阳离子表面活性剂概述;(a)胺盐型阳离子表面活性剂

(b)季铵盐型阳离子表面活性剂

(c)杂环型阳离子表面活性剂

(d)鎓盐型阳离子表面活性剂

;R-NH2·HCl 伯胺盐;(b)季铵盐型;季铵盐型阳离子表面活性剂的实例是缓染剂DC，即十八烷基二甲基苄基氯化铵，结构式为：;(c)杂环型;(d)鎓盐型;5.1.2阳离子表面活性剂的性质;疏水性烷基链的个数和链上的取代基影响阳离子表面活性剂的溶解性能。

如：烷基链上有亲水基团或不饱和基团的水溶性会增加。;(2)Krafft温度点;通常，阳离子表面活性剂的Krafft点与疏水基碳氢链的长度呈线性关系，并可表示为：

Krafft点=a+bn

式中，a、b为常数，n为碳氢链所含碳原子的个数。因此，碳氢链越长，n值越大，则阳离子表面活性剂的Krafft点越高，它将会越难溶于水溶液中，溶解度越低。

即同系物的碳氢链越长其Krafft点的温度越高，通过Krafft点就可以衡量表面活性剂的溶解性能。;随着烷基碳氢链的长度增加，季铵盐型阳离子表面活性剂的临界胶束浓度降低。;⑷表面活性;5.2阳离子表面活性剂的合成;

;烷基季铵盐的合成方法主要有三种，即：

(a)高级卤代烷与低级叔胺反应

(b)高级烷基胺与低级卤代烷反应

(c)甲醛-甲酸法;

;

;合成：

反应物配比为：溴代烷：三甲胺=1:（1.2-1.6）

反应温度为60~80℃，在水介质中进行回流，

（若制十六烷基三甲基溴化铵，则在醇溶液中回流）。;

;制备二甲基烷基胺的最古老的方法(20世纪60年

代苏联开发），这种方法工艺简单，成本低廉，因

此在工业上得到广泛的应用，占有重要的地位，但

产品质量略差。

;

;

;

;(a)含氧原子

(i)含酰胺基的季铵盐

合成方法：酰胺基的引入通常是通过酰氯与胺反应实现的，在合成表面活性剂的过程中，首先制备含有酰胺基的叔胺，然后进行季铵化反应即可得到目标产品。

此外，由脂???酸和伯胺直接进行N-酰化反应是合成酰胺基化合物的另一种方法。;例：表面活性剂SapamineMS的合成主要有：

第一步，油酸与三氯化磷反应得到油酰氯。

第二步，油酰氯与N,N-二乙基乙二胺缩合制得带有酰胺基的叔胺N,N-二乙基-2-油酰胺基乙胺。;第三步，N,N-二乙基-2-油酰胺基乙胺与硫酸二甲酯剧烈搅拌反应1h左右，分离即可得到SapamineMS;(ii)含醚基的季铵盐

含醚基的季铵盐型表面活性剂通常具有如下结构：

合成方法：在苯溶剂中十八醇与三聚甲醛以及氯化氢充分反应，分离并除去水，减压蒸馏即得到十八烷基氯甲基醚。然后再以十八烷基氯甲基醚为烷基化试剂，与三甲胺N-烷基化反应制得产品。;(b)含氮原子

在亲油基长链烷基上含有氮原子的表面活性剂有：N-甲基-N-十烷基氨基乙基三甲基溴化铵，它是由N-甲基-N-十烷基溴乙胺与三甲胺在苯溶剂中，于密闭条件下120℃反应12h，再经冷却、加水稀释得到的透明液体产品，反应式为：;类似的含有氮原子的表面活性剂还有：

N-甲基-N-十二烷基氨基乙基三甲基碘化铵，其结构式为：;(c)含硫原子

在亲油基长链烷基上含有硫原子的表面活性剂的合成方法主要分两步，反应式为：

第一步：;以氯化苄为原料而合成的含有苯环的季铵盐主要有：

(a)洁尔灭

(b)NTN

(c)ZephirolM

(d)Hyamine1622;

;

;(b)NTN;(c)ZephirolM;(d)Hyamine1622;合成Hyamine1622的主要过程有两步：;5.2.4含杂环的季铵盐的合成;(a)含有吗啉环的季铵盐

含有吗啉环的季铵盐的合成可以先在特定化合物上引入吗啉环，然后经过季铵化反应即可。

例：N-甲基-N-十六烷基吗啉的甲基硫酸酯盐，它是由N-十六烷基吗啉和硫酸二甲酯反应制得。;例：仲胺和双(2-氯乙基)醚反应可一步合成季铵化的吗啉衍生物。反应可以在溶剂中进行，也可以不加溶剂，但需加无机碱或过量的胺作缩合剂进行反应，所得的吗啉衍生物可用作润湿剂、洗净剂、杀菌剂、润滑油等，合成反应