季铵盐类可分解表面活性剂的合成及性能研究

发布时间：2017-03-27 10:08

  本文关键词：季铵盐类可分解表面活性剂的合成及性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：表面活性剂给人类的生产和生活带来了诸多方便,是一类重要的精细化学品,其应用领域十分广泛,如：食品工业、医药、日用品工业等。表面活性剂在现在世界化学工业竞争中已逐渐成为焦点。然而,随着人们对生活品质的提高,表面活性剂存在的污染和难降解等弊端也逐渐得到人们的关注。因此,设计和研究绿色化的可分解表面活性剂越来越受到科学工作者的喜爱。 针对所述的原因,本研究设计合成了一类缩醛型季铵盐双阳离子可分解表面活性剂,并探究和优化了部分化合物的合成条件和研究测试了一些表面活性剂的表面性能。 一、双阳离子季铵盐表面活性剂的合成 1.以醛和环氧溴丙烷为原料,在三氟化硼乙醚催化下合成缩醛(1a-lc),2.用la-lc和四甲基乙二胺合成三种含缩醛的双阳离子季铵盐表面活性剂(3a-3c); la-lc分别与烷基胺、环氧氯丙烷、苯并咪唑反应合成六种含苯并咪唑双阳离子季铵盐表面活性剂(5a-5f),所合成化合物结构通过IR,1H NMR确证。 二、部分化合物合成条件的选择 1.中间产物N,N-二(2-羟基-3氯丙基)十二胺(2b)较佳合成条件为：n(十二胺)：n(环氧氯丙烷)=1：3,反应温度为25℃,反应时间是12h;(2-己基-1,3-二氧杂环-4亚甲基)苯并咪唑(4a)的较佳合成条件为：n(庚缩醛(1a))：n(苯并咪唑)：n (KOH)=1:1.1:4,催化剂四丁基溴化铵为0.1g,反应回流加热24h。2.目标化合物二溴化-N,N'-二(2-己基-1,3-二氧杂环-4-亚甲基)四甲基乙二胺(3a)反应的较佳条件为：n(四甲基乙二胺)：n(庚缩醛)=1：2.2,在反应温度75℃条件下,反应24h。 三、表面活性剂性能的测试 1.3a-3c的临界胶束浓度(CMC)、Krafft点、起泡性能、乳化性性能的结果显示3a-3c具有较好的表面性能。2.5a和5d的Krafft点大于室温,即在室温条件下水溶性较差,其临界胶束浓度(CMC)、起泡性和乳化性能正在研究之中。
【关键词】：缩醛型 季铵盐 双阳离子表面活性剂 有机合成 表面性能
【学位授予单位】：山西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：O647.33
【目录】：

• 中文摘要10-11
• ABSTRACT11-13
• 第一章 绪论13-27
• 1.1 引言13-14
• 1.2 表面活性剂的结构特点14-15
• 1.3 表面活性剂的分类15-19
• 1.3.1 离子型表面活性剂15-17
• 1.3.2 非离子型表面活性剂17-19
• 1.4 可分解表面活性剂的发展19-25
• 1.4.1 含脂键的表面活性剂20-21
• 1.4.2 甜菜碱表面活性剂21-22
• 1.4.3 含有酰胺键的表面活性剂22-23
• 1.4.4 含有碳酸酯键的表面活性剂23-24
• 1.4.5 臭氧表面活性剂24
• 1.4.6 硅氧烷类表面活性剂24-25
• 1.4.7 热分解表面活性剂25
• 1.5 本课题的研究的必要性和主要内容25-27
• 1.5.1 研究的必要性25-26
• 1.5.2 研究的主要内容26-27
• 第二章 可分解表面活性剂的制备27-41
• 2.1 实验原理27
• 2.1.1 中间体缩醛和氯代羟丙基胺的制备27
• 2.1.2 含有缩醛官能团的双阳离子可分解表面活性剂的制备27
• 2.2 实验试剂27-28
• 2.3 实验仪器28-29
• 2.4 实验步骤29-37
• 2.4.1 含1,3-二氧杂环戊烷溴代缩醛中间体的制备29-30
• 2.4.2 氯代羟丙基胺中间体的制备30-31
• 2.4.3 含缩醛双阳离子季铵盐表面活性剂的制备31-32
• 2.4.4 含1,3-二氧杂环戊烷缩醛苯并咪唑中间体的制备32-34
• 2.4.5 含苯并咪唑双阳离子季铵盐表面活性剂的制备34-37
• 2.5 结果与讨论37-40
• 2.5.1 中间体2b优化实验条件的选择37-38
• 2.5.2 产物3a优化实验条件的选择38-39
• 2.5.3 中间体4a优化实验条件的选择39-40
• 2.6 小结40-41
• 第三章 可分解表面活性剂的主要性能测试41-51
• 3.1 性能原理41-45
• 3.1.1 临界胶束浓度测定原理41-44
• 3.1.2 Krafft点的测定44
• 3.1.3 起泡和乳化作用44-45
• 3.2 性能测试实验45-46
• 3.2.1 试剂和仪器45
• 3.2.2 临界胶束浓度(CMC)测定45
• 3.2.3 Krafft点的测定45
• 3.2.4 起泡性能45
• 3.2.5 乳化性能45-46
• 3.3 结果与讨论46-51
• 3.3.1 临界胶束浓度(CMC)测定46-47
• 3.3.2 Krafft点的测定47-48
• 3.3.3 起泡性能48
• 3.3.4 乳化性能48-51
• 第四章 结论与展望51-53
• 4.1 结论51
• 4.2 展望51-53
• 参考文献53-61
• 附图61-67
• 攻读学位期间取得的研究成果67-68
• 致谢68-69
• 个人简况及联系方式69-71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

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本文编号：270234