三聚阳离子表面活性剂的合成.pdf

2010年第18卷
合成化学
Vol.18,2010
第5期,605~607
Chinese Journal of Synthetic Chemistry
No.5.605~607
快递论文
聚阳离子表面活性剂的合成
陈志2,王碧清,冯玉军
(1.中国科学院成都有机化学研究所,四川成都610041;2.重庆理工大学化学化工学院,重庆400054)
摘要:以甲胺盐酸盐和溴代烷为原料,通过季铵化反应合成了系列新型三聚阳离子表面活性剂12-n-12-n-12
3Br~(n=3,4,6),其结构经HNMR,IR和元素分析表征。
关鍵词:三聚表面活性剂;阳离子表面活性剂;合成
中图分类号:0623.731
文献标识码:A
文章编号:1005-1511(2010)05-0605-03
Synthesis of Trimetric Cationic Surfactants
CHEN Zhi", WANG Bi-qing, FENG Yu-jun
(1. Chengdu Institute of Organic Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Chengdu 610041, China
2. College of Chemistry and Chemical Engineering, Chonging University of Technology, Chongging 400050, China)
Abstract: A series of novel trimetric cationic suractants[ 12-n-12-n-123br"(n=3, 4, 6)] were
synthesized by quaternarization of methylamine h chloride and dibromide alkyl. The structures
were characterized by 'H NMR, IR and elemental analysis
Keywords: trimetric surfactant; cationic surfactant; synthesis
在对双子表面活性剂的研究基础上,Zana小组在正丙醇中,以N,W,N,AW,AP-五甲基二
组于1995年首次合成了含有三个头基和三条乙烯三胺为原料,以溴代十二烷为季铵化试剂制
疏水尾基的新型表面活性剂一一三聚季铵盐表面备了三聚季铵盐型表面活性剂12-2-12-2-12?
活性剂12-3-12-3-12?3Br~。同双子(二聚)表3Br,但原材料价格较贵,反应时间长达10d,收
活性剂相比,三聚表面活性剂具有更加优异的性率低于20%。
能:(1)更高的表面活性;(2)更低的临界胶束
本文在文献?方法的基础上,以廉价的甲胺
浓度(CMC);(3)更低的 Krafft点;(4)与其它表盐酸盐和溴代烷为原料,通过季铵化反应合成了
面活性剂具有更好的配伍性能,能产生更好的协一系列新型三聚阳离子表面活性剂12-n-12-n-
同效应;(5)具有良好的钙皂分散性能;(6)具有12?3Br(n=3,4,6, Scheme1),其结构经
更好的润湿性能等。但是三聚表面活性剂的合成HNMR,IR和元素分析表征。
较为困难,且操作繁琐,耗时较长,收率很低。时
至今日,除了7ana小组外,仅有 Esumi小组“,
实验部分
aschewsky小组和 Menger/小组?对三聚表面1.1仪器与试剂
活性剂的合成进行了较深人的研究。 Esumi小
Brucker-300型核磁共振仪(CDC3为溶剂,
收稿日期:2010-06-28
甚金项目:四川省科技支撑项目(2008C20004);山东大学“胶体与界面化学数育部重点实验室”开放基金资助项目(200601);
重庆理工大学科研启动基金资助项目(2008ZD12)
作者简介:陈志(1979~),男,汉族,四川仁寿人,博士,讲师,主要从事新型表面活性剂等精细石油化工产品的开发研究。
通讯联系人:冯玉军,研究员,博土生导师,E-mail:yifeng@cioe.c.cn
万方数据
606
合成化学
Vol.18,2010
N-CH;(CH2), CH2 Br( RBR
NAOH
MEN]H, CI
RN H MECI
→ RNHME
NAOH, 2-propyl alcohol
ous
2B1
RNHME NAOH
R-N
R--N大Br
RN- MN. A一R.3B
Br
2-propyl alcohol
12-a-Br(n=3,4,6
12-n-12-n-12·3Br~(n=3,4,6)
Scheme 1
TMS为内标); Nicolet MX1型红外光谱仪(KBr醚(或丙酮)沉淀,过滤,滤饼干燥得白色粉末溴
压片); Brucker FT-MS型高分辨质谱仪; Carlo-代丙基十二烷基二甲基溴化铵(12-3-Br)。
1106型自动元素分析仪。
用类似方法合成白色粉末溴代丁基十二烷基
1,3-二溴丙烷,1,4-二溴丁烷和1,6-二溴己二甲基溴化铵(124-Br)和溴代己基十二烷基二
烷,分析纯, Alfa Aesar公司;N,N-二甲基十二胺甲基溴化铵(126-Br)。
(RNMe2),江苏张家港飞翔化工;n-溴代十二烷
12-3-Br:收率53%;' H NMR8:0.84~0.89
(RBr),浙江衢州明锋化工有限公司;甲胺盐酸(t,3H,d-H),1.23~1.33(m,18H,c-H)
盐,化学纯,成都科龙化学试剂厂;其余所用试剂1.78(s,2H,b-H),2.16(s,2H,h-H),2.43(s
均为分析纯。
2H,f-H),3.37(s,6H,NCH3),3.47~3.53(t,
2H,a-H),3.80-3.85(t,2H,e-H)。
1.2合成
124-Br:收率72%;'HNMR6:0.84~0.89
(1)N-甲基十二胺( RNHIME)的合成们
在三颈烧瓶中加入甲胺盐酸盐33,5g(500
(t,3H,d-H),1.24~1.34(m,20H,c,gH),
1.75(8,2H,b-H),2.12~2.16(d,2H,h-H),
mmo),按n(甲胺盐酸盐)ル(NaOH)=2:1加2.31~2.39(s,2H,fH),3.27(s,6H,NCH3),
入NOH,异丙醇200mlL,搅拌下回流反应,析出3.38~3.44(t,2H,aH),3.91(s,2H,e-H)。
大量胺后开始滴加n-溴代十二烷[n(甲胺盐酸
12-6-Br:收率26%;'HNMR8:0.84-0.89
盐):n(n-溴代十二烷)=1:5~1:8],滴毕,回(L,3H,dH),1.24-1.35(m,24H,e,sH),
流反应15h-18h。蒸除异丙醇,冷却至室温,搅
1.75(s,2H,b-H),2.10(s,2H,h-H),2.13
拌下用Smol?L'NaOH溶液中和至白色沉淀完
全消失;分液水相用二氯乙烷(3-6x20mL)本3.37-343(,12H,aH),3.93(s,2H,eH
取,合并有机相,用无水MgSO干燥,旋于溶剂
3)12-n-12-n-12?3