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缩醛型阳离子表面活性剂的制备及其性能研究

马腾  
【摘要】:表面活性剂是一类品种多样、用途广泛、功能性强的精细化工产品,其应用覆盖到食品、洗涤、化妆品、医药、纺织、农业等多种领域,全世界的年需求量超过1500万吨。表面活性剂虽然能给人类带来许多便利,但是一些难降解的表面活性剂残留对人类赖以存活的自然环境造成了污染和破坏。因此对环境污染小的绿色环保的可分解型表面活性剂成为目前该领域的研究热点之一。 本论文合成了一系列含氮杂环缩醛型可分解阳离子表面活性剂,并且对产物2(a-c)的表面性能进行了测试。 1.(1)以环氧溴丙烷和脂肪醛为原料,三氟化硼乙醚为催化剂,制备2-己基-4-溴甲基-1,3-二氧杂环戊烷(1a),2-庚基-4-溴甲基-1,3-二氧杂环戊烷(1b),2-壬基-4-溴甲基-1,3-二氧杂环戊烷(1c);以吡啶为原料分别和1(a~c)反应制备溴化N-(2-己基-1,3-二氧杂环-4-亚甲基)吡啶(2a),溴化N-(2-庚基-1,3-二氧杂环-4-亚甲基)吡啶(2b),溴化N-(2-壬基-1,3-二氧杂环-4-亚甲基)吡啶(2c) (2)以苯并三氮唑为原料分别和1(a~c)反应制备1-(2-己基-1,3-二氧杂环-4-亚甲基)苯并三氮唑(3a),1-(2-庚基-1,3-二氧杂环-4-亚甲基)苯并三氮唑(3b),1-(2-壬基-1,3-二氧杂环-4-亚甲基)苯并三氮唑(3c);然后3(a~c)分别和硫酸二甲酯反应制备硫酸单甲酯化1-甲基-1-(2-己基-1,3-二氧杂环-4-亚甲基)苯并三氮唑(3d),硫酸单甲酯化1-甲基-1-(2-庚基-1,3-二氧杂环-4-亚甲基)苯并三氮唑(3e),硫酸单甲酯化1-甲基-1-(2-壬基-1,3-二氧杂环-4-亚甲基)苯并三氮畔(3f)。 (3)分别对(1a)、(2a)、(3a)的反应条件进行优化选择,例如原料投料量,溶剂选择,温度环境,反应时间,催化剂用量等,从而得出较佳反应条件。 2.对产物2(a~c)的表面性能CMC、Krafft温度、泡沫性和乳化性进行测试。测定结果表明:随着脂肪链的加长,CMC值变小,2c的CMC值是0.0025mol/L,比常用的十二烷基三甲基溴化铵(0.015mol/L) CMC值小,说明其表面活性更强。产物2(a~c)均有良好的水溶性和乳化性,形成的泡沫较稳定。


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