磺酸系琥珀酸双子表面活性剂的合成及性能研究.pdf

湖南师范大学
硕士学位论文
磺酸系琥珀酸双子表面活性剂的合成及性能研究
姓名:李小芳
申请学位级别:硕士
专业:有机化学
指导教师:尹笃林
20060401
摘要双子表面活性剂是具有两个亲水基团和两个亲油基团的一类特殊结构的表面活性剂。与只有一个亲水基团和一个亲油基团传统表面活性剂相比,有更高、更优越的表面活性。为此,它已成为当今界面和胶体化学研究的热点之~。为了促进该类新颖表面活性剂在工业和日常生活等领域中的推广应用,本文采用廉价原料和环境友好的工艺路线合成了三种新颖双子表面活性剂。反应步骤包括单酯化反应、磺化反应、双酯化反应。通过实验确定了各步反应的最佳工艺条件。对产物进行红外分析,表明结果产物为设定产物。最后对产物的表面活性性能进行了研究。主要结果如下:①通过二元醇先单酯化反应,然后双酯化反应,最后磺化反应合成了一丁二醇双琥珀酸月桂醇双酯磺酸钠,采用正交实验确定了各步反应的最优反应条件:马来酸酐和一丁二醇单酯化反应的最优反应条件为反应温度℃,反应时间∈保剪读媳仁.:畂匏酸钠作催化剂;.,反应温度妫从κ奔小时,催化剂对甲苯磺酸用量为物料总量的甇%;一丁二醇双马来酸月桂醇双酯的磺化反应的最佳条件为双酯与的摩尔比为.,浓度为%的水溶液,反应时间为∈保从ξ露妗②通过一元醇先单酯化反应,然后磺化反应,,采用正交实验确定各步反应的最佳反应条件:正辛醇马来酸单酯的合成最佳条件为反应时间为∈保从ξ露任妫辛醇和马来酸酐摩尔比为畂.;正辛醇马来酸单酯磺化的最佳反应条件是反应温度为℃;反应时间为∈保宦砝此狒隢
摩尔比为甇.;乙二醇与正辛醇琥珀单酯磺酸钠的双酯化反应的最佳条件是反应温度为妫从κ奔湮小时,催化剂用量为物料总量的甇%,中间体正辛醇琥珀酸单酯磺酸钠与乙二醇的摩尔比为③合成出的双子表面活性剂的临界胶束浓度狾.~玬/槐砻嬲帕ρ綾为./S爰钢执潮砻婊钚约对比,该类表面活性剂具有更高的表面活性。关键词:双子表面活性剂;酯化;磺化:性能.。
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第一章文献综述表面活性剂在民用、工业等各领域都有广泛的应用,随着全球范围环保意识的加强,对日常生活和工业领域中使用的表面活性剂提出了许多新要求。人们一直致力于探索并合成具有高表面活性的新型表面活性剂,双子表面活性剂是近年来国际上研究最多的一种表面活性剂。这种表面活性剂具有双亲水基一双亲油基型表面活性剂作为一种崭新的、高性能的表面活性剂逐渐被人们所认识。与传统表面活性剂相比,该类双子表面活性剂具有优良的水溶性、极高的表面活性;良好的协同效应以及其他一些独特的性能。双子表面活性剂的发展双子表面活性剂的研究开始于年,等人状魏铣闪一类阳离子型双子表面活性剂:烷基一瑆一双二烷基双甲基烷基溴化铵。4∟:一:#⒍云浔砻嫘灾屎土俳缃菏ǘ进行研究。年,纫埠铣闪讼盗兴颖砻婊钚约痢年,日本笱У腪群铣刹⒀芯苛巳嵝曰团联接离子头基的若干双烷烃链表面活性剂乜H欢嬲低晨U双子表面活性剂的研究工作是从年开始的,该年,美国大学的群铣闪艘愿招曰帕=永胱油坊乃樘幢面活性剂,并命名为表面活性剂口一翘煳难в糜铮意思是双子星座,像“连体婴儿”,形象地表达了这类化合物在结构狿和磺酸系琥珀酸双子表面活性剂的合成及性能研究
#瓵:一亲水基蠢胱油坊甊。一亲油基ぬ剂辩亨!ⅰ#!A=踊霍,露勺一、、。羔上的特点,也包涵有深远的意思。之后,科学家们相继采纳了“”的命名。从此,这类结构新颖的表面活性剂有了一个合适的名称。我国从上世纪九十年代后期才开始兴起双子表面活性剂的研究,年,大连理工大学王江等人∞氏群铣闪艘恢至叫运颖砻活性剂并应用在浓乳剂中,取得较好的效果。年,赵剑曦详细介绍了双子表面活性剂的研究进展∞N夜运颖砻婊钚约恋难芯主要在基础性能方面口铣捎胗τ醚芯拷先狈Α暌院螅些有关合成方面的报道才相继出现旧叫荆葱纬上盗杏胝迨屏Α因此,具有新颖结构的双子表面活性剂系列化合物的合成研究应引起我们的关注。双子表面活性剂的分子结构双子表面活性剂可视为由两个或两个以上的相同或几乎相同的两个成分,在其头基或靠近头基处由联接基团通过化学键将两亲成分连接在一起而成,一般有两种类型,其结构如图卜荆双子表面活性剂分子结构示意图类型校=踊胖苯恿釉诹礁銮姿希嘈的联接图卜、‰#ⅰ#㈣高校教师在职硕士学位论文渤
书川书州一基团在非常靠近亲水基的地方连接两条亲油基链。联接基团种类较多,主要有两类∞,А阂焕嗍侨嵝