表面活性剂的合成-20161202
表面活性剂的制备
N C 2 H N+ C 2 H 2 C 2 C 2 O C 2 C 2 O H H H H N a
R= C11H23—、C9H19—
另一制备方法：
C 2 N 2 CH 2 C 2 H N 2 H C H C 1 3 HC H H 7 5 O H
2
N
C1 H3
7 5
O H
C
N C 2 C C 2 C HC l HN O N 2 HC N a O C 2 2 2 O H H H H H
C 3 C H l
N C 2 . C R + H N C 2 l CH3 C CH 2 C 2 O H H H
④ 烷基吡啶盐 由吡啶与卤代烷反应制备。 + . C R N
R X + N l
两性型表面活性剂的制备
概述: 概述
该类表面活性剂开发较晚。分子中有：阳离子 亲水基（胺盐或季铵盐基团和 阴离子亲水基 （-COO-、-SO3-、 -OSO3-），羧酸盐、磺酸盐 型、硫酸酯盐和磷酸酯盐型。
2
N H C H
2
C O O N a
用作浸水助剂，可促进皮张浸软、浸透，可乳化 皮张表面的油脂。是制备合成皮革加脂剂的常 用乳化剂。
• 脂肪酰 肽缩合物 脂肪酰-肽缩合物
由脂肪酰氯与蛋白质水解产物缩聚得到。代表性 物质：月桂酰肌氨酸钠和雷米帮A。前者由月 桂酰氯与肌氨酸钠缩合制得：
C 1 H 2 C
③ 烷基咪唑啉盐 脂肪酸与羟乙基乙二胺缩合
制得叔胺，再用烷基化试剂季铵化而制得。 l
C 2 NH 2 CH 2 C 2 H O H R HC H H C H O O H
2
+ C C
N
R C O N
表面活性剂概述及合成1
α-烯烃磺酸盐的用途
由于AOS性能优良，尤其是在硬水中和 有肥皂存在时具有很好的起泡力和优良 的去污力，毒性和刺激性低，性质温和， 因此在家庭和工业上均具有广泛的用途。 AOS不仅洗涤力优异，并且不会损伤纤 维，洗涤时可便纤维柔软，可用于羊毛 和羽毛的净洗剂。
在纺织印染工业，AOS主要用于配制精 练剂、洗涤剂、渗透剂等。
取代 。
烷基苯磺酸盐的制备
烷基苯磺酸疏水基为烷 基苯，亲水基为磺酸盐。 可由烷基苯经磺化得到， 合成所用原料主要来源 R 于石油，烷基苯可通过 氯代烷与苯缩合而成： R
RCl +
AlCl3 R
+ H2SO4
R
+ H2SO3H + H2SO4
R
+ SO3
N-酰基氨基酸盐
雷米邦A 雷米邦A为粘稠状棕色液体，含有效成分 32~36%，在硬水或碱性溶液中很稳定，有很 好的钙皂分散能力。可与热水以任何比例混合， 在酸性溶液中易分解，但在弱酸性(pH6~7)溶 液中稳定，具良好的保护胶体及乳化性能，耐 热，去污能力极好，如果与少量碳酸钠同时使 用，其去污性能更佳。
1.2 表面活性剂
γ
3
2
1 C
溶质对溶剂表面张力的影响
表面活性剂的分子结构特点
O
O S O Na+
O
疏水基
亲水基
烷基硫酸盐表面活性剂两亲分子示意图
主要的亲水和疏水基团
烷烃基 烷基苯基 烷基酚基 脂肪醇基 脂肪酰胺基 脂肪酸酯基
烷基萘
聚氧丙烯基
有机硅类 碳氟链
疏水基
R
R—
R—C6H4— R—C6H4O— R—O—
常见的纯液体的表面张力
4精细化工-表面活性剂-合成
C12H25OSO3H + NaOH
SO3 + NaOH NaHSO4
C12H25OSO3Na + H2O
(2)氯磺酸作硫酸化剂
优点： 设备投资费小 操作方便。氯磺酸硫酸化剂以液体形式使用，无须稀 释，且能制得比三氧化硫硫酸化颜色较浅的产品。 氯磺酸硫酸化反应完全，反应中有氯化氢逸出，因此， 以不可逆方式按化学计量进行。 缺点： 反应放出的氯化氢需要一套氯化氢吸收系统，且对设 备腐蚀严重。 该反应是放热反应，但放出的热量与排放的气体是不 平衡的。当加入20% 的酸时，便有60％的热放出，因 为氯化氢与醇反应生成氯醇同时放热，因而使反应的 总放热增加。
有机硅类: 主要以二甲基二氯硅烷为原料制成的聚二甲基硅 氧烷及其衍生物。
亲水基引入联结到疏水基上，即生成表面活性剂。
2.5.2 阴离子型表面活性剂
阴离子表面活性剂的制备大多采用疏水基物料与 无机药剂直接反应得到。 例如: 油脂的苛性碱皂化，
烷烃的磺酰氯化，
烯烃、烷基苯、脂肪酸的三氧化硫磺化，
其最突出的性能是在硬水中起泡力强，泡沫细腻 丰富，稳定持久，并具有较强的去污能力。
最主要的应用是作为牙膏的起泡剂及某些有色金 属选矿的的起泡调和捕集剂。 还可作为温和的去污起泡活性成分在各类香波。 泡沫浴剂、块状洗涤剂、剃须膏、洗发膏等日用 化工制品中广泛使用。
在各类重垢洗涤剂制品中、十二烷基硫酸钠常 与十二烷基苯磺酸钠等复配使用，二者最适宜 的比例为1：3，可发挥较强的去重垢特性和携 污作用。 例如，在地毯清洗剂、餐具洗涤剂和 硬表面清洗剂中应用。 此外，十二烷基硫酸钠还可作为医药制品的崩 解剂、药膏的乳化剂、氯乙烯乳液聚合的乳化 剂或悬浮聚合用助分散剂及合成橡胶工业聚合 乳化剂，以及合成纤维纺丝的抗静电剂等。 在农药润湿粉剂、印染扩散剂、匀染剂中它也 有使用。
木质素季铵盐表面活性剂的合成_王晓红
n（ ECH） ∶ 编号 n（ 三甲胺盐酸盐） （ A） 1# 2# 3 4
# #
中间体合成正交实验结果
反应 时间 / h （ B） 1 2 3 1 2 3 1 2 3 72. 68 60. 36 62. 89 12. 32 反应 温度 / ℃ （ C） 1 2 3 2 3 1 3 1 2 58. 78 69. 59 67. 56 10. 81 转化率 /% 56. 44 63. 13 66. 20 83. 41 58. 29 60. 24 78. 20 59. 67 62. 22 中间体 环氧值 /% 25. 33 20. 63 14. 85 20. 44 11. 87 22. 92 18. 15 16. 42 21. 34
因素 水平 m（ 中间体） ∶ m（ 木质素） （ A） 1. 0∶1. 5 1. 0∶2. 0 1. 0∶2. 5 反应时间 / h （ B） 5 6 7 反应温度 / ℃ （ C） 52 62 72
中间体的合成实验由于三甲胺沸点较低即使在常温下也容易挥发造成三甲胺的利用率过低故在反应中通常以三甲胺盐酸盐形式存在这样不仅能够提高三甲胺的利用率还能使反应平稳进行避按照三因素三水平进行正交实验设计以三甲胺盐酸盐和环氧氯丙烷反应合成环氧丙基三甲基氯化铵中间中间体的合成在装有恒温槽回流冷凝管及搅拌器的三口烧瓶中加入三甲胺盐酸盐然后在搅拌下按一定比例滴加10min后加入naoh浴加热至一定温度在恒温下搅拌反应数小时生成淡黄色液态环氧丙基三甲基氯化铵中间体取样品测定环氧氯丙烷转化率和中间体的环氧值
目前，季铵盐类阳离子表面活性剂种类较多 ，如 十八烷基三甲基氯化铵等， 其表面活性也不是很高， 但大多成本较高，限制了其大规模使用。寻求价廉易 得的阳离子表面活性剂， 是一个急需解决的重要课
农用有机硅表面活性剂的合成
农用有机硅表面活性剂的合成文章摘要：引言有机硅氧烷具有能极大降低物质表面张力的能力、超强的延展性能,它作为农药表面活性剂使用具有良好的湿润性,较强的粘附力,优良的气孔渗透率和抗雨冲刷性等,它广泛地应用于农药的喷雾改良剂、农药活化剂[1]等,在短短的几十年里得到飞速发展,已作为一种新型农药助剂而正在逐步取代老的助剂;聚醚具有良好的水溶性、热稳性、抗剪切性和润滑性。
在高温、高压下结焦少,不沉淀。
当分子中环氧乙烷含量(重量)大于40%时,聚醚能与水以任意比混溶[2]。
大量以聚醚为亲水基团的表面活性剂在农药中广泛地应用。
如:二苄基联苯基聚氧乙烯醚,别名:农乳300号,用......引言：有机硅氧烷具有能极大降低物质表面张力的能力、超强的延展性能,它作为农药表面活性剂使用具有良好的湿润性,较强的粘附力,优良的气孔渗透率和抗雨冲刷性等,它广泛地应用于农药的喷雾改良剂、农药活化剂[1]等,在短短的几十年里得到飞速发展,已作为一种新型农药助剂而正在逐步取代老的助剂;聚醚具有良好的水溶性、热稳性、抗剪切性和润滑性。
在高温、高压下结焦少,不沉淀。
当分子中环氧乙烷含量(重量)大于40%时,聚醚能与水以任意比混溶[2]。
大量以聚醚为亲水基团的表面活性剂在农药中广泛地应用。
如:二苄基联苯基聚氧乙烯醚,别名:农乳300号,用作农药乳化剂的主要单体,用于配制混合型农药乳化剂;苯乙基酚聚氧乙烯聚丙烯醚,别名农乳1601、1602,用作工业乳化剂、润湿剂,是有机氯、有机磷农药用混合乳化剂的高效单体等等[3];有些氨基化合物能生物降解,因为微生物能分解利用其中的氮。
如:阿特拉津,一种广泛使用的含氨基的除草剂,直到研究人员从被其污染的土壤中分离到能以其为唯一氨源的细菌假单胞菌,其土壤残余物的自然降解研究才得以迅速发展。
[4]因此,如果能在农用表面活性剂中引入氨基,就可能能使其土壤残余物自然地生物降解,不污染环境。
氨基聚醚有机硅表面活性剂目前主要应用于纸张整理,织物整理等方面,农药助剂方面以新兴的有机硅氧烷为代表的有机硅表面活性剂研究的较多。
表面活性剂的制备
③ 烷基咪唑啉盐 脂肪酸与羟乙基乙二胺缩合
制得叔胺，再用烷基化试剂季铵化而制得。 l
C 2 NH 2 CH 2 C 2 H O H R HC H H C H O O H
2
+ C C
N
R C O N
C 2 HC 2 H
C 2R N 2 HC - HO 2 H N H H
2 O
R C
C H
N C 2 H N C 2 C 2H C 2 H H O H
③脂肪酸聚氧乙烯酯 脂肪酸聚氧乙烯酯
脂肪酸与环氧乙烷或与聚乙二醇的加成物。 N
R C O O H +
2
H
O C
2
a O C H
n H
R O
O (
2
C H
2
O )n H
R C O H
O
这类表面活性剂分子结构中含酯键，在酸、碱溶 C C 液中易水解。
+n H C O H (
2 H 4 O
H +
RC O
⑷ 氧化胺 二甲基氧化胺、烷基二羟乙基 二甲基氧化胺、 氧化胺、烷酰胺丙基二甲基氧化胺： 氧化胺、烷酰胺丙基二甲基氧化胺：
O R H - C N H 3 C 3 C 2 C 2 HO R H - C 2 C 2 N H H O H H ( C H N O H R C
2
C1 H3 7 5 - O C O C C H
)
CH O (
2
H 4 O )n H
④聚氧乙烯烷基胺 烷基胺与环氧乙烷的加成物： ( 2 H 4 O x H R o C( H 4 )O y H 2 N r C )
R
子型表面活性剂的特性）。
R
2
表面活性剂的合成.doc
Chapter 7表面活性剂的合成7.1阴离子表面活性剂的合成 一．阴离子表面活性剂的分类 1.羧酸盐型（-COOH ）代表： C17H35COONa硬脂酸钠R-CON-CH 2COONaCH 3N-甲基酰胺羧酸盐R-CO-NCONnR R COONa雷米邦2.磺酸盐型（－SO 3Na ） 代表：SO 3Na烷基苯磺酸盐3Na 烷基磺酸盐CH-CH2SO 3Naa －烯基磺酸钠C 17H 33CONCH 2CH 2SO 3NaCH 3N －甲基油酰胺牛磺酸钠NaO 3S-CH-COORCH-COOR琥珀酸磺酸盐3.硫酸酯盐型（－OSO 3Na ） 代表：OSO 3Na脂肪醇硫酸钠2CH 2On脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠4.磷酸酯盐型（－OPO 3Na ）二、磺酸基的引入方法 1.烷基苯磺酸盐H 2SO SO 3SO 3H2.烷基磺酸盐⑴磺氯化工艺（氯磺化工艺）Cl 2RSO2ClRSO 2ClRSO 3该反应属自由基反应，机理如下：Cl2SORSO RSO Cl2RSO 2Cl⑵磺氧化工艺（氧磺化工艺）SO O 2RSO 3H反应机理为：SOSOSOSO2RSOCl2RSO2RSO2RSO2SO2RSO 3HH 2SO 4RSO 2ClRSO 33.α－烯基磺酸盐（AOS ）CH 2CH CH 2SO 32SO 3Na 2CH 2SO 3NaOH3CH2CH CHSO3CH CHCH2SO3H4.琥珀酸酯磺酸盐琥珀酸即丁二酸琥珀酸酯双酯磺酸盐单酯磺酸盐NaO3CH-C-ORNaO3CH-C-OR引入磺酸基的方法：通过亚硫酸钠与马来酸（顺丁烯二酸）酯的加成反应。
CH-C-ORNaHSO3NaO3CH-C-ORa.渗透剂Aerosol OT（快速渗透剂OT）CH3(CH2)3CHCH2C2H5H2SO42CH2CH(CH)3CH3CH2CH(CH)3CH3C2H5C2H5NaHSO 3CH 2CH(CH)3CH 3CH 2CH(CH)3CH 3C 2H 5C 2H 5NaO 3b.脂肪醇聚氧乙烯醚琥珀酸单酯磺酸钠，如AESM 或AESS ，有良好的乳化、分散、润湿和增溶效果。
两性甜菜碱表面活性剂的合成 ppt
2.4 羟基磺丙基甜菜碱合成
从参考文献[4]详细介绍的表面活性剂合成中的磺丙 前述丙磺内酯虽是一种反应性强、使用方便、产物含杂 另一条反应路经是先将亚硫酸钠加入到表氯醇中制备 少的磺烷基化试剂， 3基化反应中指出，在磺基甜菜碱系列产品中，若要 氯-2-羟基丙磺酸钠，反应为离子化历程，再将叔胺 但对人体健康有潜在危害性，因而 一直在尝试寻找其代用品。烯丙基氯与亚硫酸盐配对是 与 分子具有较大的表面活性，其正、负电荷中心的碳 3-氯-2-羟基丙磺酸钠反应，得到确定结构的化合物: 一种替代品，但反应需在压热釜中进行。目前找到的最 原子数应该≥ 3，这说明了磺丙基化反应的重要性。 好替代品是表氯醇( 3-氯-1，2-环氧丙烷)与亚硫酸盐配 据信，这可能是由于分子中的电荷分离程度和端基 对，用其作为磺丙基化试剂合成出羟基磺丙基甜菜碱的 的挠度会影响分子中离子对的形成及该分子与其他 制备路线主要有两条，都是两步反应。一条路线是将叔 活性物分子。 胺与表氯醇先反应，接着用亚硫酸氢钠处理，得到两种 羟基磺基甜菜碱的混合物: RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2SO3－ 和RN+(CH3)2CH(CH2OH)CH2SO3－
2.2 磺乙基甜菜碱合成
各种磺乙基化试剂与叔胺反应是制备磺乙基甜菜 碱的直接途径。采用先烷基化后磺化的方法在分 子内引入磺乙基，则磺乙基甜菜碱可以由下法制 得:
2.3 磺丙基甜菜碱合成
叔胺与1， 3-丙磺内酯反应可制磺丙基甜菜碱
过去广泛采用该法合成磺丙基甜菜碱，因为该 法不产生任何副产物。但由于磺内酯是极危险 的化学试剂，已证明其对动物有致癌作用，故 目前工业化生产中已基本不采用。烷基酰胺磺 基甜菜碱与烷基酰胺甜菜碱具类似结构，只在 分子中由磺丙基取代了羟甲基。
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十二烷基甜菜碱的合成
1.1 实验目的
了解甜菜碱两性表面活性剂的合成方法，掌握季胺化反应的实验方法。
1.2 实验原理
广义地说，两性表面活性剂是指同时具有两种离子性质的表面活性剂，而通常是指由明离子和阳离子历组成的表面活性剂，即在憎水基一端既有阳离子(十)也有阴离子(-)，是两者结合在一起的表面活性剂。
大多数情况下阳离子部分由铵盐或季铵盐作为亲水基，按阴离子部分来分又可分为羧酸盐型和磺酸盐型，而现在市场出售的大都是羧酸盐型。
所以由铵盐构成阳离子部分叫氨基酸型两性表面活性别；由季铵盐构成阳离子部分叫甜菜碱型两性表面活性剂。
甜菜碱型两性表面活性剂无论在酸性、碱性和中性下都可溶于水，即使在等电点也无沉淀，且在任何PH值下均可使用。
十二烷基甜菜碱是将N，N-二甲基十二烷基胺和氯乙酸钠在60~80℃反应制得。
反应方程式为：
生成物为浅黄色半透明液体，具有良好的去污、渗透及抗静电等性能。
1.3 实验操作
向搭好自动搅拌、滴液漏斗和温度计装置的三口烧瓶中加入9.4g(0.1mol)氯乙酸，在冷却和搅拌下慢慢滴入由4.0g(0.1mol)氢氧化钠配成的45毫升溶液，然
后加入21.3g(0.1mol)N，N-二甲基十二烷基胺。
升温至70~80℃搅拌反应3小时，得到浅黄色、粘稠的十二烷基甜菜碱溶液，其中活性物约含30%左右。
1.4 思考题
（1）两性表面活性剂有哪几类?其在工业和日用化工方面有哪些用途?
（2）甜菜碱型与氨基酸型两性表面活性剂相比其性质的最大差别是什么?。