表面活性剂的合成.docx

1、表面活性剂的合成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CH3R-CON-CH 2COONaN-甲基酰胺羧酸盐RIR-CO-NRICONCOONan2.磺酸盐型（SOsNa）代表:R SO3NaR CHCH-CH 2SO3NaCH3C仃H33CONCH 2CH2SO3NaCH-COOR INaO 3S-CH-COOR3硫酸酯盐型（OSOsNa）代表：R OSO3Na雷米邦烷基苯磺酸盐烷基磺酸盐a-烯基磺酸钠N 甲基油酰胺牛磺酸钠琥珀酸磺酸盐脂肪醇硫酸钠R O ch2ch2o- -

2、I n4磷酸酯盐型（ OPO3Na）脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠RO ONa/P* 口RO 0双酯二、磺酸基的引入方法1烷基苯磺酸盐R -+ 浓 H2SO 4so3HNaOHso3hR -2烷基磺酸盐磺氯化工艺（氯磺化工艺）hvRSO 2CI + 2NaOH* RSO 3Na + NaCI + h2O该反应属自由基反应，机理如下:磺氧化工艺（氧磺化工艺）30 CRH + SO2+ O2 RSO3H反应机理为：R. + SO2 * RSO2RSO2. + Cl2 RS0200 烷基过氧磺酰自由基RSO2OO + RH 1 RSO2OO H + R.烷基过氧磺酸RSO2OO H + SO2 + H2o

3、* RSO3H + H2SO4RSO2CI + 2NaOH RSO3Na + NaCI + H2O3. a 烯基磺酸盐（AOS_ NaOH OHR CH2CH 一 CH2 + SO3 旷 RCH CHCH2SO3Na 或 R-CH CHzCSOsNa8 +CH8 一.CH 2_8-O1t 一O周环消除H1亲电加成+ CH CH CH S0 33 Hl消除H 3ch = chch2so3h 烯基磺 酸0SOIcH2 CH ch 1,2 磺内酯CH2CH = CHSOsH烯基磺 酸4.琥珀酸酯磺酸盐 琥珀酸即丁二酸琥珀酸酯冲酯磺酸盐双酯磺酸盐0IICH-C-OR0IICH-C-ORNaO3S-CH

4、-C-ONaNaO3S-CH-C-ORIIO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。OIICH-C-ORIICH-C-ONa (R)IIO+ NaHSO3a.渗透剂Aerosol 0T （快速渗透剂0T）CH COC2H5CH CO0IICH-C-ORNaO3S-CH-C-ONaIIOh2so4/o + 2 ch3(ch2)3chch 2oh thOCH COO(R)C2H5CH2CH(CH) 3CH3CH COOCH2CH(CH) 3CH3C2H5NaHSO 3CH COO CH2CH(CH) 3CH3CH COO CH 2CH(CH) 3CH 3 NaO 3SC2

5、H5分散、润湿和增b.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、溶效果。月桂醇聚氧乙烯醚琥珀酸单酯磺酸钠C12H25O(CH 2CH2O)3OCCH 2 CHCOONaSo 3Na5.高级脂肪酰胺磺酸盐RrRCON (CH2)2SO3Na R=H或烷基a.羟基磺酸盐的合成RCON (CH 2)2SO3NaR=H或烷基OIIH-C-HNaHSO 3O/2-HOCH 2CH2SO3NaOHNaHSO 3+ CH 2-CH-CH 2Cl ClCH 2CHCH 2S3Nab.氨基烷基磺酸盐的合成由羟基磺酸盐在咼温咼压下与有机胺反应制得rnh2 +HOCH 2SO3NaRN

6、HCH 2SO3Na +H2ORNH 2 + HOCH 2CH2SO3Na 卄 RNHCH 2CH2SO3Na + H2O另外，rnh2CICH2CH2CI + Na2SO3 ” ClCH2CH2SO3Na t RNHCH 2CH2SO3Na-HCIC最终产物一一表面活性剂的合成RRCOCJ RNHCH 2SO3Na RCONCH 2SO3NaRNHCH 2CH2SO3NaRIRCONCH 2CH2SO3NaIgepon （依加邦）少3C17H33CONCH 2CH2SO3NaO/1NaHSO 3 + CH2-CH2 HOCH 2CH2SO3NaT:70 80 CP:26.7KPa保温 110

7、X 1.5h2CH3NH2 + HOCH 2CH2SO3Na CH3NHCH zCSOgNa33 C仃H33COOH + PCI3 3 C仃H33COCI4C仃H33COCI + CH3NHCH 2CH2SO3Na C17H33CONCH 2CH2SO3NaCH3N油酸基一N甲基牛磺酸钠b.净洗剂LSC17H33CONHc17h33cooh + PCI 3H2NMec17h33coci + h2na 3 C|7H33COCIR-OH + SO3 N a O HR-OSO 3H ROSO3Na、硫酸酯盐类表面活性剂SO3作硫酸化试剂如 AESRO(C 2H4O)H +SO32浓H2SO4硫酸化C

8、12H25OH + H2SO4 C12H25OSO 3h + H2O3氯磺酸硫酸化N a O HRCH 2OH + CISO 3H R-CH 2OSO 3H R-CH 2OSO 3Na4氨基磺酸化硫酸化试剂四、磷酸酯表面活性剂的合成1醇与五氧化二磷2ROH + P2O5 + 2ROPO (OH)23ROH + P2O5 - (RO)2PO(OH) + ROPO(OH) 2醇与P2O5的配比(2-4): 1 (物质量之比)单烷基磷酸酯70% 45%双烷基磷酸酯30% 35%2.醇与焦亚磷酸反应ROH + H4P2O7 亠(RO)PO(OH) 2 + H3PO43.PCI3与过量的脂肪醇反应3RO

9、H + PC% (r0)2P-H + RCI+ 2HCI 1 .O o通入 Cl2 I OL (RO)2-P-CI + HCI OH2 II (RO)2-P-OH4.用三氯氧化磷与醇反应ROH + POCI 3ROPOCI 2 + HCI2 ROH + POCI 3(RO) 2 POCI +2 HCI(RO)2POQH) 双酯+HCI3 ROH + POCI 3(R) 3POCI. 1. | k+3 HCIH2.(RO) 2PO(OH)三酯五、羧酸盐型阴离子表面活性剂:饱和或不饱和高级脂肪酸的盐取代羧酸盐肥皂：天然动植物的油脂与碱的水汽液加热发生皂化反应制得，其反应方程式为:RCOOCHch2

10、ohRCOOCH + 3NaOH3RCOOMe +RCOOCH 2CHOHCH2OH硬脂酸皂：Ci7H35COONa 月桂酸皂：CiiH23COONa 油酸皂： Ci7H33COONa7-2阳离子表面活性剂一、阳离子表面活性剂的分类CENHHd十八烷基胺（硬脂胺）盐酸盐（JHJNH.HCI双十八烷基胺盐酸盐叔胺盐1 2 3RNR(R).HCIN二甲基十八胺盐酸盐+I,r2 1 1N一 R4二 X2.季铵盐型Ri33.杂环型吗啡型C16 H33ch2chch2ch+ CH2CH2N、ch2ch2 /吡啶型R咪唑型R哌嗪型噁啉型ch2ch2CH2CH2NH. X_4鎓盐型a.磷盐化合物CH 311

11、0 C3h乙醇+ C 12 H25 Brb.硫盐化合物通式:H33C16C16H33SC 2H5 + CH 3XC2H5c.碘鎓化合物X-d.鉀盐化合物.hso4&+X-&-RX +举例:12311631二、阳离子的表面活性剂的合成1.烷基季铵盐a.高级卤烷与低级叔胺反应R1一R1-11 +N| Ra R -NR2TRoR.X -C12H25Br +(CH03N60 80 C水介质-C12H25-N(CH3)3.Br _1.2-1.6醇介质C6H33Br +(CH 3)3N C16H33-N(CH 3)3 .Br-流量50 %b.高级烷基胺与低级卤代烷的反应C12H25NH2 +2 CH3CI

12、 +2NaOH-C12H25-N cH3CH3+ 2NaCI + 2H2OC12H25-CH3H3加热加压CH2CIJ Cl -CH 3C12H25 一/CH3C16H37-N 3CH 3CH3CI石油醚溶剂C16H33一 N CHJCI -CH32含杂原子的季胺盐a.含氧原子含酰胺基的季铵盐女口 Spam in eius67H33COCI + h2n-ch2ch2-n . c2H5 C2H5c17h33conhch 2ch2 - nch3(CH3O)2SO4C仃H33CONHCH 2CH2 - N C2H5C2H5.CH3SO4C2H5 2 C仃H35COOH + h2nch2ch2nhch

13、2ch2nh2140-170 C N2-2H2OC仃H35CONHCH 2ch2nhch 2ch2nhcoc 17h35Och2-chch2ci110-120 Cb.含醚基的季铵盐+C18H37OCH2N(CH3)3 -CI -C18H37OH + HCHO + HCIC18H37OCH2CI + N(CH3)3C17H35CONHCH 2CH2NHCH 2CH2NH COC 仃H35ch2-ch-ch 22 2O5-10 CC18H37OCH 2CI+C18H37OCH2N(CH3) . Cl -CI C.含氨季铵盐CH3CH3汽剂300份-i2。L c12h25sch2cid含硫原子季铵盐

14、Ci2H25SH + HCHO + HCl70-80 C 2hC12H25SCH2N(CH3)3 4Cl-苯溶剂310份C12H25SCH2Cl + N(CH 3)3 3含有苯环的季铵盐12277-3.非离子表面活性剂的合成 一、非离子表面活性剂的分类a.醚类 聚醚类聚乙二醇类b.酯类 多元醇型甘油的脂肪酸酯聚乙二醇类丿季戊四醇的脂肪酸酯山梨醇及失水山梨醇的 脂肪酸酯二非离子表面活性剂的合成（一）醚类1.脂肪醇聚环氧乙烯醚（平平加 AEO）RO （CH2CH2O）n H催化ROH + n H2C-CH 2 - R O (CH2CH2O)n Hw OR: 12- 16 匀染、乳化R: 7-9 E

15、O=5,渗透2.壬基苯酚聚氧乙烯醚3聚醚OH +CHO (CHzCOHCH3HO CHCH2 OH +CHOH2CH3HOCHCH2OCH3开环反应副产物:一般用碱催化剂4.脂肪胺聚氧乙烯醚R NH2 +n H2C-CHRNHCH2CH2O n（二）酯类脂肪醇失水的山梨醇酯1.用失水的山梨醇制备OHOHOHSpa nOH2CH2-CH-CH-CH-CH-CH :OH OH OH2.羧酸酯合成HOOHC15H31COOHOH RCOO200OH主要为单酯RCOO二酯RCOOOCOR酯三、脂肪醇酰胺C17H33CONH 2 + nNaOHH2C-CH 2 WOC17H33CONch2ch2op=q=1CH2CH2OC17H33CONH 2 + n HqC-CH 2NaOHPC17HC2H4OHC11H23COOCH 3 + HN、C2H4OH1c2h4oh* c11h23co + ch3ohc2h4ohc2h4oh一 C11H23CON:c2h4ohc2h4ohHNc2h4oha -聚氧乙烯烷基胺C12H25NH4 + 2 H2C-CH2V/O天然catCH2CH2OH、CH2HC2OH NaOH 或 NaORnEOC 12H25NCH2CH2O/ qCH2CH2O