1. oversigt

Amfotere overfladeaktive midler refererer til både kationiske hydrofile grupper og anioniske hydrofobe grupper i den molekylære struktur, som kan ioniseres i en vandig opløsning og udviser egenskaberne ved anioniske overfladeaktive stoffer under en bestemt medium tilstand, men under en anden medium tilstand. Det er en klasse af overfladeaktive stoffer, som udviser egenskaberne ved kationiske overfladeaktive stoffer.

Amfotere overfladeaktive stoffer af betain-type henviser til en klasse af forbindelser, hvis struktur svarer til strukturen for det naturlige produkt betain. Betainets kemiske navn er trimethylammoniumacetat. Det er et naturprodukt opdaget af Scheibler (Scheibler C. 1869, Scheibler C. 1870) og adskilt fra roesaft. Scheibler opkaldte betaine beta-in efter sit latinske navn beta vulgaris.

I 1876 vedtog Bruhl udtrykket betain og foreslog, at forbindelser med lignende strukturer som naturlige produkter hedder “betaines“, Som er amfotere overfladeaktive stoffer af betain-typen. Amfotere overfladeaktive stoffer af betain-typen kan opdeles i carboxylsyre-type, sulfonsyretype, sulfattype, sulfit-type, phosphattype, phosphit-type, phosphonsyretype og phosphonit-type i henhold til typen af ​​syregruppe. . På nuværende tidspunkt er indenlandske undersøgelser af betainoverfladeaktive stoffer meget aktive. Blandt dem er der rapporteret mere om carboxylsyre-, sulfonsyre- og phosphat-produkter.

De fleste af de positive ladningscentre af betain-type amfotere overfladeaktive stoffer understøttes på kvaternære ammonium N-atomer, mens de negative ladningscentre understøttes på negativt ladede syregrupper. Forskellen mellem betain-amfotere overfladeaktive stoffer og andre amfotere overfladeaktive stoffer er, at det på grund af tilstedeværelsen af ​​kvaternært ammoniumnitrogen i molekylet ikke vil eksistere i form af anioniske overfladeaktive stoffer i alkaliske opløsninger. I forskellige pH-intervaller vil amfotere overfladeaktive midler af betain-typen kun eksistere i form af zwitterioniske eller kationiske overfladeaktive stoffer. Derfor er amain-amfotere overfladeaktive stoffer i den isoelektriske zone ikke så tilbøjelige til et kraftigt fald i opløselighed som andre amfotere overfladeaktive stoffer med svagt basisk nitrogen.

Betain-amfotere overfladeaktive stoffer er også forskellige fra kationiske overfladeaktive stoffer. Nogle forskere (Beckett AH 1963) mener, at det bør klassificeres som et "kvaternært ammoniumsalt amfotert overfladeaktivt middel"; Moore CD (1960) mener, at den skal klassificeres som et "kvaternært ammoniumsalt-overfladeaktivt middel". I modsætning til kationiske overfladeaktive stoffer såsom "eksterne kvaternære ammoniumsalt-overfladeaktive stoffer" kan amfotere overfladeaktive stoffer af betain-type anvendes i kombination med anioniske overfladeaktive stoffer og vil ikke danne "elektrisk neutrale" forbindelser.

Betain-type amfotere overfladeaktive stoffer er en vigtig del af amfotere overfladeaktive stoffer. Den har fremragende kompatibilitet med anioniske, kationiske og ikke-ioniske overfladeaktive stoffer, har fremragende synergistiske virkninger og er mild i naturen. Det har gode antistatiske egenskaber, bakteriedræbende egenskaber, anticorrosive egenskaber og er let biologisk nedbrydeligt. Det er meget brugt i den daglige kemiske industri. Med uddybningen af ​​forskningen vil flere overfladeaktive stoffer af betain-typen blive udviklet og anvendt.

2. Forskning med amfotere overfladeaktive stoffer af betain-typen

Så tidligt som i 1869 brugte Liebreich O. trimethylamin til at fremstille betain; i 1937 optrådte den første patentrapport for amfotere overfladeaktive stoffer i Det Forenede Kongerige, og i 1940 rapporterede DuPont om den første betain-serie (Betain) amfotere overfladeaktive stoffer. Siden da er forskellige lande begyndt at undersøge og udvikle amfotere overfladeaktive stoffer, herunder betainforbindelser. Med den stigende anvendelse afbetain overfladeaktive stoffer, tempoet i forskningen på dette område accelererer også. I de senere år er der udviklet mange nye produkter.

Xu Jinyun et al. fremstillet octadecylbetain med octadecyl-tertiær amin, chloreddikesyre og natriumhydroxid som råmaterialer og testede dets overfladespænding, antistatiske egenskaber, emulgerende egenskaber og andre anvendelsesegenskaber. Base betain blev sammenlignet. Zhang Li og andre har også undersøgt grænsefladen kemi af dette overfladeaktive middel, såsom overfladespænding, mikroemulsion og strukturelle parametre.

Chen Zonggang og andre reagerede med stearinsyre og triethanolamin for at danne triethanolaminstearat og kontrollerede forholdet mellem reaktanterne for at gøre produktet hovedsageligt til en diester og reagerede derefter med kvaterniseringsreagenset natriummonochloracetat til dannelse af triethanolaminfedtsyreester Betain. Dette overfladeaktive middel kan anvendes som et blødgøringsmiddel til trykning og farvning. Dens blødhed er tæt på aminosiliconeolie, dens hvidhed og fugtighed er bedre end aminosiliconeolie, og den er let biologisk nedbrydeligt. Det er et miljøvenligt produkt.

FangYiwen etal. syntetiseret lauroamidopropylbetain med N, N-dimethyl N'-lauroyl-1,3-propandiamin og natriumchloracetat som råmaterialer. Produktet har høje skumnings-, skumstabiliserings- og fortykningsegenskaber. , God kompatibilitet med andre komponenter i shampoo.

Chen Hongling et al. syntetiseret to sulfoimidazolinbetaines ved anvendelse af natrium-2-bromethylsulfonat som det hydrofile basismateriale og alkylimidazolin og testet deres fysiske og kemiske egenskaber. Den strukturelle formel er som følger.

Jiang Liubo opnår N-lauricamidopropyl-N'-β-hydroxypropylaminsulfobetain ved at fjerne natriumchlorid fra natrium l-chlorpropyl-2-hydroxysulfonat og lauramid-dimethylpropylamin gennem reaktion, hver. De tekniske indikatorer er dybest set i tråd med importerede mærkevareprodukter. Det har mild ydeevne, meget lav irritation, rig og fint skum og fremragende vandmodstand og sterilisering.

Nonglanping bruger dodecanol, epichlorhydrin, chlorethanol og dimethylamin som råmaterialer og P2O5 som phosphoryleringsreagens, og det syntetiske navn er 2- [N- (3-dodecyloxy-2-hydroxy) propyl-N, N-dimethylammonium] ethylsyrephosphatbetain .

 

Cen Bo et al. separeret og oprenset dehydroabietylamin fra disproportioneret harpiksamin og derefter syntetiseret N-dehydroabietyl-N gennem N, N-dimethyldehydroabietylamin som et råmateriale. N-dimethylcarboxymethylbetain og dets chlorid er to nye typer betainamfotere overfladeaktive stoffer.

 

Wang Jun et al. syntetiseret betain-typen amfotert overfladeaktivt middel-dodecyldimethylhydroxypropylsulfobetain med epichlorhydrin, natriumbisulfit og tertiær dodecylamin som råmaterialer, Reaktionsbetingelserne blev optimeret.

 

Henan Dao Chung Chemical Technology Co., Ltd. har fremstillet to nye amfotere overfladeaktive stoffer af betain-typen indeholdende polyoxyethylenkædestruktur ved at reagere alkylpolyoxyethylendimethyl-tertiær amin med chloreddikesyre eller chlorethylsvovlsyre. Realiser industrialiseret produktion.

 

Udenlandske lande er stadig på det førende niveau inden for betain overfladeaktive stoffer, og deres forsknings- og udviklingsarbejde fortjener fuld opmærksomhed og studiehenvisning. F.eks. Syntetiserede Chew, CH osv. En overfladeaktivt polymer af betain-type AUDMAA med acryloylchlorid 1-pyridindecanol og aminoeddikesyre. Dens kritiske micellekoncentration ved 24 ℃ er 9,42 × 10-3mol / L. Polymeriseringsaktiveringsenergien er 50,2 kJ / mol. Furuno Takeshi et al. syntetiserede to nye betain-type overfladeaktive stoffer N, N-hydroxyethyl-N-ethyl fedtsyreester betain og N- (fedtsyreester) ethyl- med tarotolie fedtsyre som råmateriale. N, N-bis (2-hydroxyethyl) -3-12-hydroxypropyl) ammoniumsulfonat.

 

I de senere år har der været mange glædelige udviklinger i de fysiske og kemiske egenskaber betain overfladeaktive stoffer. For eksempel: YousukeOne osv. (dodecyl, tetradecyl, hexadecyl, oliesyre) -dimethylbetain-emne blev den dielektriske opførsel af den micellare opløsning af betain-overfladeaktivt stof undersøgt. Det har intet at gøre med koncentrationen af ​​miceller, og afslapningsstyrken for den amfotere overfladeaktive opløsning ændres proportionalt med koncentrationen, der svarer til aminoglycolato betain, som har en betain kemisk struktur, men ikke er et overfladeaktivt middel. Resultaterne viser, at micelleoverfladen af ​​det amfotere overfladeaktive middel også har det samme øjeblikkelige dipolmoment som glycinbetainopløsningen.