脂肪胺
推荐]高级脂肪胺及其衍生物的应用前景
(时间:2008-3-10 15:11:27 共有 人次浏览)
高级脂肪胺又称脂肪胺,是指碳链长度在C8-C22范围内的一大类有机胺化合物,它与一般胺类一样,分为伯胺、仲胺和叔胺及多胺四大类,而伯、仲、叔胺则取决与氨中的氢原子被烷基取代的数目。
随着人民生活水平的不断提高,脂肪胺类表面活性剂的人均用量将大大增加。脂肪胺类表面活性剂产品原料主要来源于动植物油脂,属可再生资源,具有生物降解性,属绿色功能性表面活性剂,脂肪胺及其衍生物主要用做阳离子表面活性剂。当前阳离子型表面活性剂已占世界范围内生产全部合成表面活性剂的比例为8%~9%,而脂肪胺生产的增长率(平均4%),高于表面活性剂的总的平均增长率(2%~4%)。目前国内脂肪胺类表面活性剂类人均消费不足美国的1/10,因此脂肪胺市场潜力巨大,对其应用进行研究具有重要意义。
按脂肪胺原料来源主要可分酸法脂肪胺和醇法脂肪胺。目前,工业生产脂肪胺大部分是以天然脂肪酸为原料,也有以脂肪醇及合成脂肪酸为原料生产的,另外美国乙基公司的α-烯烃制备脂肪胺和日本的Daisero公司的α-烯烃制备羟胺是合成脂肪胺的新路线和新技术[1]。
国外生产脂肪胺的主要厂家有:阿克苏诺贝尔、花王、克莱恩、龙沙、宝洁等[2]。我国生产脂肪胺的厂家主要有四川天宇油脂、山东博兴华润油脂、江苏飞翔化工等,其中飞翔化工(张家港)有限公司是亚太地区领先的脂肪胺及阳离子表面活性剂的生产基地。
1 脂肪胺的性质、性能
脂肪胺是氨的有机衍生物,C8-10短链脂肪胺在水中有一定的溶解度,长链脂肪胺一般不溶于水,常温下呈液态或固态,具有碱性,作为有机碱对皮肤和粘膜具有刺激和腐蚀作用。
2 主要合成路线
2.1脂肪醇为原料
主要由脂肪醇和二甲胺反应生成单烷基二甲基叔胺,脂肪醇和一甲胺反应生成双烷基一甲基叔胺,脂肪醇和氨反应生成三烷基叔胺。 2.2脂肪酸为原料
首先脂肪酸和氨反应生成脂肪腈,脂肪腈加氢反应生成脂肪伯胺或仲胺,伯胺或仲胺加氢甲基化生成叔胺,伯胺经腈乙基化后加氢可生成二胺,二胺进一步经腈乙基化、加氢可生成三胺,三胺进一步经腈乙基化、加氢可生成四胺。
3 脂肪胺的应用
3.1 伯胺的应用
3.1.1直接应用
伯胺可用做腐蚀抑制剂、润滑剂、脱模剂、油品添加剂、颜料加工添加剂、增稠剂、润湿剂、化肥防尘剂、机油添加剂、化肥防结块剂、成模剂、浮选剂、齿轮润滑剂、疏水剂、防水添加剂、蜡乳等。
饱和高碳伯胺如十八胺被用做硬橡胶及聚氨酯泡沫脱膜剂。十二胺用于天然与合成橡胶的再生和化学镀锡液的表面活性剂以及还原胺化异麦芽糖制得麦芽衍生物,油胺作柴油机燃料添加剂等。
制备脂肪胺改性膨润土,直链有机胺改性膨润土的实验表明,分子长链间的疏水相互作用使层间摩尔吸附量显著增加,有效撑开了膨润土的层间距。增加水溶液的酸含量可明显促进吸附量和层间距的增大,在溶液中硫酸与有机胺物质的量的比值n(H2SO4)/n(AM)=0.92时,十二胺、十六胺、十八胺的摩尔吸附量分别为0.572、1.50和1.69 mmol/g,层间距d分别为2.21、2.51和2.58 nm,明显比未改性膨润土的0.250 nm撑大得多[3]。
3.1.2制备阳离子表面活性剂
用盐酸、醋酸或其他酸中和脂肪胺所得阳离子表面活性剂,这类表面活性剂能溶于水,并且有良好的表面活性[4],伯胺及其盐可作为有效的矿石浮选剂、化肥或炸药防结块剂、纸张防水剂、腐蚀抑制剂、润滑添加剂、石油工业的杀菌剂、燃料和汽油的添加剂、电子清洗剂、乳化剂、有机金属粘土的生产、颜料加工添加剂、水处理剂、成模剂等。用做炸药等防结块剂的脂肪胺要求凝固点高些。
浮选操作中脂肪胺起捕集作用,以磷酸盐矿的浮选为例。磷酸盐矿是磷灰石和硅石的混合物。在选矿前先把矿石粉碎到一定的细度并制成泥浆。在配浆过程中就加入事先用醋酸部分中和使之处于溶解状态的脂肪胺。新生的二氧化硅结晶表面很易水合而成硅酸,它能与脂肪胺成盐,依靠这种成盐作用,脂肪胺就定向在硅石细颗粒的界面上,疏水端的特性是力图避开水溶液环境,于是包有脂肪胺的硅石颗粒就搜索能与它本身结合的界面。由起泡剂产生的气泡就提供了这种表面。硅石颗粒依靠捕集剂脂肪胺的作用与气泡结合,上升到液面上。与此相反,磷灰石颗粒因为没有这种结合而沉在底部。用这种工艺可非常有效地除掉硅石[5]。
伯胺可用来生产季铵盐型沥青乳化剂,此类乳化剂广泛用于高等级公路的铺设和维护,可以减轻施工和维护的劳动量,有利于提高路面的使用寿命[6]。
3.1.3生产非离子表面活性剂
脂肪伯胺与环氧乙烷反应生成不同链长的胺醚,这种表面活性剂有许多用途,可在中性及酸性溶液中作乳化剂、发泡剂、缓蚀剂、破乳剂、润湿剂、钻井泥浆添加剂、匀染剂和织物整理剂。它们也可用有机酸或无机酸中和,生成一系列有特殊性能的的新型表面活性剂。用无机酸中和水溶性增加,用有机酸中和油溶性增加。
脂肪伯胺与环氧乙烷的加成物主要用于塑料工业中的抗静电剂,乙氧基化胺不能溶解在塑料中,以至它迁移到塑料的部分表面,一旦到达表面,乙氧基化胺将充分地吸收大气中的水分,塑料的表面成为抗静电的塑料。
在纺织工业中用于染色助剂、退浆剂、拔丝润滑剂,多达50摩尔的环氧乙烷加成胺在拔丝过程中润滑丝线,同时清洗丝线,也能防止产生静电荷,在纺织工业中也用做乳化剂,最普通的应用是使有机物与水的乳化,通常使用的是15摩尔的乙氧基化大豆油胺。
在过磷酸钙生产中,加入11摩尔的乙氧基化牛油胺,可以加速磷矿石与硫酸或磷酸在矿石孔洞内的化学反应,并可减少或省去熟化时间。
日用化学工业中用于头发染色剂,如使用乙氧基化椰油胺,也用于洗涤剂、泡沫稳定剂、硅油乳液[7]。
生产胺醚对脂肪胺的质量要求较高,对生产控制要求也较高,若某一环节未达到要求,生产的胺醚易出现悬浮物等现象。
3.1.4生产两性表面活性剂
十二胺与丙烯酸甲酯反应经皂化中和后得N-十二烷基-B-氨基丙酸,此类表面活性剂性质为:水溶液为浅色或无色的透明液体,易溶于水或乙醇,易生物降解,耐硬水,对皮肤的刺激性很小,毒性也较小。用途为:起泡剂、乳化剂、缓蚀剂、液体洗涤剂、香波、护发剂、柔软剂、抗静电剂等。 十四胺和氯乙酸钠在碱性条件下生成N-十四烷基甘氨酸钠。此类Tego型两性表面活性剂具有良好的润湿能力、杀菌能力和洗涤能力,且毒性很低,并具有生物降解性好,对皮肤刺激性小的优点[8]。
3.1.5作为化学中间体
(1)生产单烷基叔胺 脂肪伯胺可用还原甲基化法生产单烷基二甲基叔胺。用此路线生产叔胺相比醇一步法来说路线较长,但有成本低,产品质量好等优点。
(2)生产二胺及多胺 用伯胺和丙烯腈、氢气可以制取脂肪烷基丙撑二胺和多胺。
(3)生产N-烷基吗啉 伯胺与ββ-二氯乙醚反应生成N-烷基吗啉,可做医药中间体或精制氯化钾。
(4)生产N-烷基-2-吡咯烷酮 在一定的压力下,用不同烷基伯胺和γ-丁内酯缩合制备N-烷基-2-吡咯烷酮,N-烷基-2-吡咯烷酮具有优良的物理化学稳定性、低毒、低刺激性,良好的表面活性,优越的润湿性能,与其他表面活性剂复配后,具有较好的协同作用,这些特性在家用洗涤剂、玻璃清洁剂、车用上腊剂和抛光剂中、医用防腐杀菌剂、纺织促染剂、香波增稠剂、酒类饮料的澄清剂、杀虫剂、除草剂、废纸脱墨剂、显影乳化剂等领域都可得到充分的利用[9]。
(5)生产木质素胺 木质素磺酸盐或磺化碱木质素和十二胺反应生成木质素胺,木质素胺和石油磺酸盐复配形成一种表面活性剂。它可以有效地降低表面张力,用于石油的乳化降粘,可使粘度下降90%并形成稳定的乳液。用做驱油剂时可提高原油的采收率。体系碱性增强有助与油的乳化,因该乳化降粘剂对高酸值原油降粘效果较好[10]。
采用温和的Mannich反应和O-烷基化反应,由脂肪胺、木质素、甲醛等制得了高级脂肪胺/甲醛改性木质素季铵盐阳离子沥青乳化剂[11]。
(6)生产聚天冬酰胺 聚琥珀酰亚胺和十二胺反应生成聚天冬酰胺,应用于洗涤剂、化妆品和药品复配物。
(7)生产胍类表面活性剂 用腈胺、十二胺和醋酸反应可以制取醋酸十二胍。醋酸十二胍是一种用途广泛的表面活性剂,除用做农药外,可作作杀菌剂,还可用做洗涤剂,用于洗涤护理头发、清洗机械设备等[12]。
(8)合成N-烷基-4-哌啶酮类药物中间体 伯胺类化合物(如正辛胺)与丙烯酸甲酯经Michael加成,然后在甲醇钠存在下环合,在酸性条件下脱羧即可得到N-烷基-4-哌啶酮类化合物。N-烷基-4-哌啶酮类化合物是很多神经类药物的重要中间体,而此类药物目前广泛用于镇痛、抗心率不齐、M系列蕈毒碱阻抗剂、中枢神经系统的5HT1A受体阻抗剂等[13]。
(9)合成苯三唑脂肪胺衍生物 苯三唑、甲醛、脂肪胺为原料的Mannich反应制备苯三唑脂肪胺衍生物。合成的添加剂是一种多用途、性能优良的润滑油添加剂[14]。
3.2仲胺的应用
用做含水织物柔软剂分散体的原料、烃类燃料复配物的原料、纸张化学品的添加剂、石油添加剂、纺织添加剂等。
仲胺一般不直接使用,主要作为生产双烷基叔胺及季铵盐的原料。用于除草剂、二氧杂环己烷聚合物的稳定剂、纤维的防水、抗静电和柔软剂。
3.3叔胺的应用
3.3.1直接应用
主要用于防腐剂、燃料油添加剂、杀菌剂、稀有金属的萃取剂、化妆品应用、柠檬酸的生产等。
叔胺可用做聚丙烯、高低密度取乙烯抗静电剂的有效成份。叔胺是聚氨酯泡沫有效的促进剂和凝固剂。叔胺用做环氧树脂的促进剂和凝固剂。叔胺可用做合成或天然胶的脱模剂。叔胺同干燥清洁剂一起使用可赋于织物防虫性能。叔胺可用做胶片和底板的稳定剂和感光剂。叔胺用于颜料分散剂,加入叔胺可减少颜料生产的研磨时间,从而增加了产量。叔胺用于橡胶的生产中的脱模剂、抗粘结剂、工艺助剂、光泽剂、臭味清除剂等。用含有叔胺的聚硅氧烷处理聚酯纤维,可以产生对水的排斥力,而不引起褪色[15]。
3.3.2生产阳离子表面活性剂
由叔胺和烷基化试剂生成季铵盐,烷基化试剂有卤代烷、硫酸烷基酯、氯化苄等,季铵盐产量在各类阳离子表面活性剂中占首位。其主要用途有:
(1)作织物柔软剂,最大的品种是双硬脂基二甲基氯化铵作为纤维调理剂,在家用洗衣的最后漂洗中加入,使织物具有柔软的手感和抗静电特性。
(2)制备有机膨润土,有机膨润土是由膨润土和长链季铵盐反应而得。它是一种流变性调节剂,它在涂料工业中用于控制油漆的流变性,在油田钻探用来配制钻井油浆以及用做各种金属加工业中的润滑剂等。 (3)作杀菌剂,作作杀菌剂的季铵盐在结构中多数都含有苄基。季铵盐用于杀菌目的的领域有:家用、医用和工业杀菌、消毒、清洗、防霉;游泳池中灭藻等;洗衣过程中消毒;油田杀微生物等。
(4)作为一种杀菌防腐剂的原料中间体。
季铵盐还可作为酸洗缓蚀剂,除去热轧钢鳞片或钢铁制品表面的氧化物。用做农药的表面活性剂和乳化剂,作为有价值的辅助剂、增效剂、植物调节剂能降低每亩地的处理成本,且有杀虫杀菌效果。作青霉素和四环素产品工业化生产中的破乳剂和辅助沉淀回收剂。季铵盐加到汽车清洗剂的最后漂洗液中,加速清洗表面的风干。季铵盐用做油漆工业的添加剂,可增加颜料的疏水性,改进颜料的油润性,增加分散性。季铵盐用于电镀浴液添加剂,可增加铜镀件的光泽,也可控制气泡量和减少铬镀操作中的烟雾逸出量。季铵盐用于静电涂膜,可调整静电涂料和涂膜的导电率。
脂肪酸、脂肪醇、脂肪胺、脂肪酸钠、脂肪酸酯以及甘油讨论。
脂肪酸、脂肪醇、脂肪胺、脂肪酸钠、脂肪酸酯以及甘油讨论。
下面分别从脂肪酸、脂肪醇、脂肪胺、脂肪酸钠(生产皂类用的皂基)、脂肪酸酯以及甘油几个方面
展开讨论。
1. 脂肪酸 脂肪酸是最初级和产量最大的油脂化学品。各种脂肪酸中又以硬脂酸的产量最大,硬脂酸为商品通用
名称,普通硬脂酸大概含60%十六酸和40%十八酸,且饱和度很高(碘值低于0.5),一些特殊规格型号
的硬脂酸不饱和度以及十六十八酸的比例各有不同。
以下为国内各主要脂肪酸厂商生产情况
厂商名称 水解装置 万吨/年 主要产品 备注 上海嘉里油化 德国鲁奇Lurgi 10 硬脂酸、皂基、甘油 不能生产高纯度脂肪酸
连云港益海油化 德国鲁奇Lurgi 10 硬脂酸、脂肪酸、皂基、甘油 2005年7月投产
张家港泰柯棕化 意大利CMB 10 硬脂酸、脂肪酸、皂基、甘油 2006年4月投产
江苏如皋双马 国内自主技术 10 硬脂酸、甘油
山东博兴华润 意大利Gianazza 2国内自主技术 5 硬脂酸、甘油 近一半的硬脂酸自用生产脂肪胺 杭州油化 意大利CMB 3 硬脂酸、甘油 近一万吨硬脂酸自用生产盐类
四川泸天化/天宇 意大利CMB 3 芥酸、硬脂酸、油酸、甘油 产品自用产芥酸酰胺、脂肪胺
四川西普 德国 F&H 1.2 芥酸、油酸、甘油
山东瑞星 国内自主技术 1 硬脂酸、甘油
张家港中鼎 国内自主技术 1.5 氢化油、硬脂酸、甘油 部分原料油氢化后直接出售
近年来国内硬脂酸市场增长很快,根据海关统计资料显示,中国2004年硬脂酸进口约17万吨,2005
年3月上海嘉里油化(新加坡郭兄弟集团子公司,以植物油精炼为主业,油化项目是其产业链的延伸)年
产10万吨级工厂投产,05年7月连云港益海油化(新加坡丰益控股集团子公司,同样以植物油精炼为主
业,为延伸产业链而进入油化领域)年产10万吨规模工厂投产,而2005年硬脂酸进口量仍然超过15万吨。随着张家港泰柯棕化以及别的脂肪酸工厂投入生产,大量进口的局面有望得到改善。
脂肪伯胺 脂肪仲胺 脂肪酰胺 脂肪烷基叔胺 特种脂肪胺
脂肪伯胺 脂肪仲胺 脂肪酰胺 脂肪烷基叔胺 特种脂肪胺
脂肪伯胺、脂肪仲胺、脂肪酰胺、脂肪烷基叔胺和特种脂肪胺是一类有机化合物,它们在化学结构上都含有脂肪烷基基团,但它们的功能和用途有所不同。
首先,脂肪伯胺是一种含有脂肪烷基基团的一元胺。它们的通式为R-NH2,其中R代表脂肪烷基基团。脂肪伯胺可以通过脂肪醇与氨反应得到。脂肪伯胺具有良好的溶解性和表面活性,因此在化妆品、洗涤剂、染料和涂料等领域有广泛的应用。此外,脂肪伯胺还可以用作合成其他有机化合物的原料,如脂肪酰胺和脂肪烷基叔胺。
脂肪仲胺是一种含有脂肪烷基基团的二元胺。它们的通式为R-NH-R',其中R和R'代表脂肪烷基基团。脂肪仲胺可以通过脂肪醇与氨反应得到。脂肪仲胺具有较高的表面活性和溶解性,因此在染料、涂料、洗涤剂和纸张等领域有广泛的应用。此外,脂肪仲胺还可以用作合成其他有机化合物的原料,如脂肪酰胺和脂肪烷基叔胺。
脂肪酰胺是一种含有脂肪酰基团的酰胺。它们的通式为R-CO-NH2,其中R代表脂肪酰基团。脂肪酰胺可以通过脂肪酸与胺反应得到。脂肪酰胺具有良好的润滑性和稳定性,因此在润滑剂、塑料、橡胶和化妆品等领域有广泛的应用。此外,脂肪酰胺还可以用作合成其他有机化合物的原料,如脂肪烷基叔胺和特种脂肪胺。
脂肪烷基叔胺是一种含有脂肪烷基和叔胺基团的有机化合物。它们的通式为R-N(R')-R'',其中R代表脂肪烷基基团,R'代表烷基或芳香基团,R''代表烷基或芳香基团。脂肪烷基叔胺可以通过脂肪醇与脂肪醛或脂肪酸反应得到。脂肪烷基叔胺具有良好的表面活性和润滑性,因此在润滑剂、洗涤剂、染料和涂料等领域有广泛的应用。此外,脂肪烷基叔胺还可以用作合成其他有机化合物的原料,如特种脂肪胺。
特种脂肪胺是一类具有特殊结构和功能的脂肪胺。它们的结构和功能与普通脂肪胺有所不同,因此被称为特种脂肪胺。特种脂肪胺可以通过特殊的合成方法得到,如氧化、烷基化和胺化等。特种脂肪胺具有特殊的表面活性、润滑性和抗静电性能,因此在润滑剂、抗静电剂、防腐剂和染料等领域有广泛的应用。此外,特种脂肪胺还可以用作合成其他有机化合物的原料,如特种脂肪酰胺和特种脂肪烷基叔胺。
油酸酰胺工艺
油酸酰胺工艺
油酸酰胺是一种常见的有机化合物,广泛用于化妆品、医药和工业领域。油酸酰胺工艺是指制备油酸酰胺的方法和工艺流程。本文将介绍油酸酰胺工艺的基本概念、制备方法和应用领域。
油酸酰胺是一种脂肪胺,化学式为C18H35CONH2。它是油酸与胺反应生成的产物,具有良好的润滑性和保湿性,在化妆品中常用作乳化剂、表面活性剂和润肤剂。此外,油酸酰胺还可以用作医药中的药物载体和缓释剂,以及工业上的润滑剂和抗静电剂。
制备油酸酰胺的方法有多种,常见的包括油酸与氨反应、油酸与胺类化合物反应等。其中,油酸与氨反应是一种常用且简单的制备方法。具体步骤如下:首先将油酸和氨按一定比例混合,在加热的条件下进行反应,生成油酸酰胺。反应结束后,通过冷却、结晶、过滤等步骤,最终得到油酸酰胺的纯品。
油酸酰胺工艺的优点在于制备过程简单、成本低廉、产率高。此外,油酸酰胺具有广泛的应用领域,可以满足不同行业的需求。在化妆品中,油酸酰胺可以提高产品的稳定性和质感,改善肌肤的保湿效果;在医药领域,油酸酰胺可以增强药物的溶解性和稳定性,延长药效持续时间;在工业上,油酸酰胺可以用作金属加工润滑剂、纺织助剂等。
总的来说,油酸酰胺工艺是一种重要的化工工艺,具有广泛的应用前景。随着科技的不断进步和工艺的不断优化,油酸酰胺的生产和应用将会得到进一步推广和发展。希望通过本文的介绍,读者能对油酸酰胺工艺有更深入的了解,从而更好地应用于实际生产和生活中。
脂肪胺的发展和应用前景
脂肪胺的发展和应用前景
脂肪胺的发展和应用前景
2010年08月03日
摘 要: 介绍了脂肪胺合成工艺技术路线的发展,包括脂肪酸工艺、油脂一步法工艺、脂肪醇一步法工艺、α-烯烃制备脂肪胺等工艺;和制备脂肪腈、脂肪伯胺、脂肪叔胺的反应器形式,包括传统的间歇搅拌反应釜、间歇环路反应器、连续固定床反应系统;以及制备脂肪胺的催化剂的进展。对脂肪胺的一些重要应用领域包括织物柔软剂、抗静电剂、杀菌杀藻剂、乳化剂等进行了总结,并对脂肪胺的发展趋势提出了一些看法。
关键词: 脂肪胺;合成;工艺路线;反应方式;催化剂;应用
高级脂肪胺又称脂肪胺,是指碳链长度在C8-C22范围内的一大类有机胺化合物,它与一般胺类一样,分为伯胺、仲胺和叔胺及多胺四大类,而伯、仲、叔胺则取决与氨中的氢原子被烷基取代的数目。
随着人民生活水平的不断提高,脂肪胺类表面活性剂的人均用量将大大增加。脂肪胺类表面活性剂产品原料主要来源于动植物油脂,属可再生资源,具有生物降解性。脂肪胺及其衍生物主要用作阳离子表面活性剂。脂肪胺类表面活性剂产品原料也可以来源于合成原料。当前阳离子型表面活性剂已占世界范围内生产全部合成表面活性剂的比例为8~9%,而脂肪胺生产的增长率(平均4%)高于表面活性剂的总的平均增长率(2%~4%)。目前国内脂肪胺类表面活性剂类人均消费不足美国的十分之一,因此脂肪胺市场潜力巨大,对其发展和应用进行研究具有重要意义[1]。
1、脂肪胺的发展
高级脂肪胺可以由天然油脂或者由合成原料生产。主要以脂肪酸或高级脂肪醇为原料生产。高级脂肪胺及其衍生物工业以油脂来源的的脂肪酸为原料,始于20世纪40年代。脂肪胺工业起步于20世纪50年代,在70年代有较大的发展,在此期间开发了醇与胺一步法制二甲基烷基胺新工艺。美国乙基公司的α-烯烃制备脂肪胺和日本的Daisero公司的α-烯烃制备羟胺是合成脂肪胺的新路线和新技术。近年来,由脂肪酸经腈制高级脂肪胺,在节能、提高催化剂活性、抑制副反应、工艺过程连续化等方面有一定的改进[2]。
脂肪胺
推荐]高级脂肪胺及其衍生物的应用前景
(时间:2008-3-10 15:11:27 共有 人次浏览)
高级脂肪胺又称脂肪胺,是指碳链长度在C8-C22范围内的一大类有机胺化合物,它与一般胺类一样,分为伯胺、仲胺和叔胺及多胺四大类,而伯、仲、叔胺则取决与氨中的氢原子被烷基取代的数目。
随着人民生活水平的不断提高,脂肪胺类表面活性剂的人均用量将大大增加。脂肪胺类表面活性剂产品原料主要来源于动植物油脂,属可再生资源,具有生物降解性,属绿色功能性表面活性剂,脂肪胺及其衍生物主要用做阳离子表面活性剂。当前阳离子型表面活性剂已占世界范围内生产全部合成表面活性剂的比例为8%~9%,而脂肪胺生产的增长率(平均4%),高于表面活性剂的总的平均增长率(2%~4%)。目前国内脂肪胺类表面活性剂类人均消费不足美国的1/10,因此脂肪胺市场潜力巨大,对其应用进行研究具有重要意义。
按脂肪胺原料来源主要可分酸法脂肪胺和醇法脂肪胺。目前,工业生产脂肪胺大部分是以天然脂肪酸为原料,也有以脂肪醇及合成脂肪酸为原料生产的,另外美国乙基公司的α-烯烃制备脂肪胺和日本的Daisero公司的α-烯烃制备羟胺是合成脂肪胺的新路线和新技术[1]。
国外生产脂肪胺的主要厂家有:阿克苏诺贝尔、花王、克莱恩、龙沙、宝洁等[2]。我国生产脂肪胺的厂家主要有四川天宇油脂、山东博兴华润油脂、江苏飞翔化工等,其中飞翔化工(张家港)有限公司是亚太地区领先的脂肪胺及阳离子表面活性剂的生产基地。
1 脂肪胺的性质、性能
脂肪胺是氨的有机衍生物,C8-10短链脂肪胺在水中有一定的溶解度,长链脂肪胺一般不溶于水,常温下呈液态或固态,具有碱性,作为有机碱对皮肤和粘膜具有刺激和腐蚀作用。
2 主要合成路线
2.1脂肪醇为原料
主要由脂肪醇和二甲胺反应生成单烷基二甲基叔胺,脂肪醇和一甲胺反应生成双烷基一甲基叔胺,脂肪醇和氨反应生成三烷基叔胺。 2.2脂肪酸为原料
长链脂肪胺的合成与应用
长链脂肪胺的合成与应用
1 目 录 中文摘要………………………………………………………………………2 英文摘要………………………………………………………………………3 前 言……………………………………………………………………6 1. 合成工艺…………………………………………………………………8 1.1 由长链α-烯烃合成…………………………………………………8 1.1.1 烯烃直接氨基化…………………………………………………8 1.1.2 α-烯烃的羰基-氨基化…………………………………………8 1.1.3 还原胺化法………………………………………………………9 1.1.4 影响因素…………………………………………………………9 1.2 由卤代烷合成………………………………………………………11 1.3 由脂肪醇合成…………………………………………………………12 1.4 由脂肪酸合成…………………………………………………………13 1.4.1 脂肪腈的合成……………………………………………………13 1.4.2 脂肪族伯胺的合成……………………………………………… 14 1.4.3 脂肪仲胺的合成………………………………………………15 1.4.4 脂肪族叔胺的合成………………………………………………15 2. 脂肪胺(脂肪烷基二甲基叔胺)的分析检测…………………………16 2.1 含量和胺值的测定(滴定法仲裁)…………………………………16 2.1.1 方法概述……………………………………………………………16
长链脂肪胺的合成与应用
2 2.1.2 仪器和试剂………………………………………………………16 2.1.3 操作步骤…………………………………………………………17 2.1.4 计算………………………………………………………………17 2.2 叔胺含量、平均摩尔质量及主组份的测定(气相色谱法)…………17 2.2.1 方法概述…………………………………………………………17 2.2.2仪器及试剂…………………………………………………………18 2.2.3 操作步骤…………………………………………………………18 2.2.4 计算………………………………………………………………19 3. 脂肪胺的应用………………………………………………………… 19 3.1 伯胺的应用…………………………………………………………19 3.1.1 直接应用…………………………………………………………19 3.1.2 制备阳离子表面活性剂…………………………………………20 3.1.3 生产非离子表面活性剂…………………………………………20 3.1.4 生产两性表面活性剂……………………………………………21 3.1.5 作为中间体………………………………………………………21 3.2 仲胺的应用…………………………………………………………22 3.3 叔胺的应用…………………………………………………………22 3.3.1 直接应用…………………………………………………………22 3.3.2 生产阳离子表面活性剂…………………………………………22 3.3.3 生产非离子表面活性剂…………………………………………22 3.3.4 生产两性表面活性剂……………………………………………23 4. 脂肪胺的发展前景……………………………………………………23
脂肪胺 2
脂肪胺的发展和应用前景
发布日期:2010-08-15 浏览次数:33
摘 要: 介绍了脂肪胺合成工艺技术路线的发展,包括脂肪酸工艺、油脂一步法工艺、脂肪醇一步法工艺、α-烯烃制备脂
摘 要: 介绍了脂肪胺合成工艺技术路线的发展,包括脂肪酸工艺、油脂一步法工艺、脂肪醇一步法工艺、α-烯烃制备脂肪胺等工艺;和制备脂肪腈、脂肪伯胺、脂肪叔胺的反应器形式,包括传统的间歇搅拌反应釜、间歇环路反应器、连续固定床反应系统;以及制备脂肪胺的催化剂的进展。对脂肪胺的一些重要应用领域包括织物柔软剂、抗静电剂、杀菌杀藻剂、乳化剂等进行了总结,并对脂肪胺的发展趋势提出了一些看法。
关键词: 脂肪胺;合成;工艺路线;反应方式;催化剂;应用
高级脂肪胺又称脂肪胺,是指碳链长度在C8-C22范围内的一大类有机胺化合物,它与一般胺类一样,分为伯胺、仲胺和叔胺及多胺四大类,而伯、仲、叔胺则取决与氨中的氢原子被烷基取代的数目。
随着人民生活水平的不断提高,脂肪胺类表面活性剂的人均用量将大大增加。脂肪胺类表面活性剂产品原料主要来源于动植物油脂,属可再生资源,具有生物降解性。脂肪胺及其衍生物主要用作阳离子表面活性剂。脂肪胺类表面活性剂产品原料也可以来源于合成原料。当前阳离子型表面活性剂已占世界范围内生产全部合成表面活性剂的比例为8~9%,而脂肪胺生产的增长率(平均4%)高于表面活性剂的总的平均增长率(2%~4%)。目前国内脂肪胺类表面活性剂类人均消费不足美国的十分之一,因此脂肪胺市场潜力巨大,对其发展和应用进行研究具有重要意义[1]。
1、脂肪胺的发展 高级脂肪胺可以由天然油脂或者由合成原料生产。主要以脂肪酸或高级脂肪醇为原料生产。高级脂肪胺及其衍生物工业以油脂来源的的脂肪酸为原料,始于20世纪40年代。脂肪胺工业起步于20世纪50年代,在70年代有较大的发展,在此期间开发了醇与胺一步法制二甲基烷基胺新工艺。美国乙基公司的α-烯烃制备脂肪胺和日本的Daisero公司的α-烯烃制备羟胺是合成脂肪胺的新路线和新技术。近年来,由脂肪酸经腈制高级脂肪胺,在节能、提高催化剂活性、抑制副反应、工艺过程连续化等方面有一定的改进[2]。
脂肪胺和亚硝酸反应机理
脂肪胺和亚硝酸反应机理
脂肪胺和亚硝酸的反应机理
脂肪胺是一类含有氨基的有机化合物,在生物体内起着重要的生理功能。亚硝酸则是一种无机化合物,常见于食品中的防腐剂。脂肪胺和亚硝酸之间的反应机理是一个重要的化学反应,本文将详细介绍这一反应的机理。
脂肪胺和亚硝酸的反应机理可以分为三个步骤:亚硝化、亲电取代和氧化。
首先是亚硝化步骤。亚硝酸在水溶液中会解离产生亚硝酸根离子(NO2-)。当脂肪胺与亚硝酸发生反应时,亚硝酸根离子会与脂肪胺中的氨基发生亲核取代反应,生成亚硝胺和水:
R-NH2 + NO2- → R-NO + H2O
这一步骤中,亚硝酸根离子的氧原子将与脂肪胺中的氨基结合,形成亚硝胺。亚硝胺是一种具有强烈生理活性的化合物,对人体健康有一定的风险。
接下来是亲电取代步骤。亚硝胺在酸性条件下会进一步与亚硝酸根离子反应,发生亲电取代反应。在这个过程中,亚硝胺中的亚硝基(NO)会被亚硝酸根离子中的氧原子取代,形成亚硝酸酯:
R-NO + NO2- → R-NO2 + OH-
亚硝酸酯是一类具有高度不稳定性的化合物,很容易分解产生亚硝酸根离子和醇。
最后是氧化步骤。亚硝酸酯在酸性条件下可以被氧气或其他氧化剂氧化为相应的酸。在脂肪胺和亚硝酸的反应中,亚硝酸酯会进一步氧化为相应的酸和氮气:
R-NO2 + 2H+ + 2e- → R-COOH + H2O
这一步骤中,亚硝酸酯中的亚硝基被还原为氮气,同时亚硝酸酯中的碳原子与氧原子结合形成羧基,生成相应的酸。
脂肪胺和亚硝酸的反应机理包括亚硝化、亲电取代和氧化三个步骤。这一反应机理的详细理解有助于我们更好地理解脂肪胺和亚硝酸之间的相互作用,对于食品安全和生物化学研究具有重要意义。
脂肪胺的命名
脂肪胺的命名
引言
脂肪胺是一类重要的有机化合物,由于其广泛的应用领域,在识别和命名脂肪胺方面具有一定的挑战性。本文将系统地介绍脂肪胺的命名规则,包括基础命名规则、官能团命名规则以及取代基命名规则。
基础命名规则
一级胺
一级脂肪胺是指分子中只有一个氨基基团(-NH2)的化合物。其命名通常采用“alkylamine”的形式,其中alkyl代表烷基链。
例如:
• 甲胺:methanamine
• 乙胺:ethanamine
• 丙基胺:propylamine
二级胺
二级脂肪胺是指分子中同时有两个氨基基团(-NH2)的化合物。其命名通常采用“alkyl-alkylamine”的形式,其中alkyl代表烷基链。
例如:
• 乙乙胺:ethylamine
• 丙乙胺:propylethylamine
• 己肟:hexylimine 官能团命名规则
羟基脂肪胺
羟基脂肪胺是指在脂肪胺分子中存在羟基(-OH)官能团的化合物。其命名通常采用“alkanolamine”的形式,其中alkan代表脂肪烷基链。
例如:
• 乙醇胺:ethanolamine
• 丁醇胺:butanolamine
羰基脂肪胺
羰基脂肪胺是指在脂肪胺分子中存在酰基(-CO-)官能团的化合物。其命名采用“alkanoylamine”的形式,其中alkan代表脂肪烷基链。
例如:
• 丁酰胺:butanoylamine
• 戊酰胺:pentanoylamine
硫醇脂肪胺
硫醇脂肪胺是指在脂肪胺分子中存在硫醇(-SH)官能团的化合物。其命名采用“alkanethiolamine”的形式,其中alkane代表脂肪烷基链。
例如:
• 甲硫醇胺:methanethiolamine
• 丙硫醇胺:propylthiolamine
取代基命名规则
脂肪胺分子中的取代基也需要命名,根据取代基类型的不同,命名规则也有所差异。
烷基取代基
当脂肪胺分子中的氢原子被烷基取代时,烷基取代基的命名通常采用“alkylamine”的形式。 例如:
脂肪胺类碱性强度顺序的理论阐释
脂肪胺类碱性强度顺序的理论阐释
脂肪胺是指以脂肪酸为链的氨基酸。脂肪胺类碱性强度的顺序主要取决于其分子中氨基氮原子的电负性。通常来说,脂肪胺中氨基氮原子的电负性越大,则碱性强度也越大。因此,一般来说,脂肪胺类碱性强度的顺序为:苯甲胺(苯基胺)>哌啶胺(哌啶基胺)>甲氧基苯胺(甲基苯基胺)>苯胺(苯基氨基甲酸胺)>丙胺(丙基胺)>甲基胺。
具体来说,苯甲胺(苯基胺)中的苯基具有较高的电负性,因此具有较大的碱性强度,排在第一位。哌啶胺(哌啶基胺)中的哌啶基电负性较小,因此碱性强度较小,排在第二位。甲氧基苯胺(甲基苯基胺)中的甲基电负性较小,因此碱性强度较小,排在第三位。苯胺(苯基氨基甲酸胺)中的苯基电负性较小,因此碱性强度较小,排在第四位。丙胺(丙基脂肪胺类碱性强度顺序可以通过结构和电子密度来阐释。脂肪胺类化合物是一类极性的有机化合物,其中含有羧基和胺基,这两种基团都具有很高的极性。由于羧基的电荷比胺基的电荷更多,所以羧基的电子密度更大,因此羧基更容易成为负电荷中心,而胺基更容易成为正电荷中心。因此,羧基比胺基更容易发生电荷转移,所以在脂肪胺类化合物中,羧基的碱性强度更高。
但是,脂肪胺类化合物的碱性强度不仅受到羧基和胺基的极性影响,还受到其他因素的影响。例如,脂肪胺类化合物的碱性强度还与其结构有关,即羧基和胺基之间的距离越近,羧基的碱性强度就越高,因为这样羧基和胺基之间的电荷转移就越容易发生。此外,脂肪胺类化合物的碱性强度还与其环状结构有关,即环状结脂肪胺类碱性强度顺序是指脂肪胺类化合物中某一类别的碱性强度排序,一般而言,脂肪胺类化合物中,碱性强度通常与构型和结构有关。常见的脂肪胺类化合物包括肼(次碱性)、胺(碱性)和醛(弱酸性)。在经过纯化和提纯的脂肪胺类化合物中,肼的碱性强度通常略弱于胺,而胺的碱性强度又略强于醛。这一顺序通常被称为脂肪胺类碱性强度顺序。
在理解脂肪胺类碱性强度顺序时,需要先了解其中的某些基本概念,包括酸性、碱性、次碱性和弱酸性。酸性指的是物质中具有负电荷的部分,即阴离子,其具有较强的损害性,并可以损害人体的健康。碱性指的是物质中具有正电荷的部分,即阳离子,其具有较强的抗菌性和消毒性,常用于消毒和杀菌。次碱性指的是物质的碱性强度略弱于脂肪胺类碱性强度顺序是指脂肪胺类化合物的碱性强度的大小顺序。脂肪胺类化合物是指化学式中包含脂肪胺基团(-NH2)的化合物。脂肪胺类化合物的碱性强度是指这些化合物在水溶液中能够提供多少质子(H+)。根据相对质子产生能力(即碱性强度)的大小,脂肪胺类化合物可以分为三类:强碱性、中碱性和弱碱性。
