1. обзор

Амфотерные поверхностно-активные вещества относятся как к катионным гидрофильным группам, так и к анионным гидрофобным группам в молекулярной структуре, которые могут ионизироваться в водном растворе и проявлять характеристики анионных поверхностно-активных веществ при определенных условиях среды, но при других условиях среды. Это класс поверхностно-активных веществ, которые проявляют характеристики катионных поверхностно-активных веществ.

Амфотерные поверхностно-активные вещества бетаинового типа относятся к классу соединений, структура которых аналогична структуре бетаина природного продукта. Химическое название бетаина - ацетат триметиламмония. Это натуральный продукт, открытый Шайблером (Scheibler C. 1869, Scheibler C. 1870) и отделенный от свекольного сока. Шайблер назвал бетаин бета-ин в честь латинского названия beta vulgaris.

В 1876 году Брюль принял термин бетаин и предложил называть соединения, имеющие структуру, аналогичную натуральным продуктам, «бетаины«, Которые представляют собой амфотерные поверхностно-активные вещества бетаинового типа. Амфотерные поверхностно-активные вещества бетаинового типа можно разделить на тип карбоновой кислоты, тип сульфоновой кислоты, тип сульфата, тип сульфита, тип фосфата, тип фосфита, тип фосфоновой кислоты и тип фосфонита в соответствии с типом кислотной группы. . В настоящее время отечественные исследования бетаиновых ПАВ очень активны. Среди них было больше сообщений о продуктах типа карбоновой кислоты, типа сульфоновой кислоты и типа фосфата.

Большинство центров положительного заряда амфотерных поверхностно-активных веществ бетаинового типа поддерживаются на атомах азота четвертичного аммония, тогда как центры отрицательного заряда поддерживаются на отрицательно заряженных кислотных группах. Разница между амфотерными поверхностно-активными веществами бетаинового типа и другими амфотерными поверхностно-активными веществами заключается в том, что из-за присутствия четвертичного аммонийного азота в молекуле он не будет существовать в форме анионных поверхностно-активных веществ в щелочных растворах. В различных диапазонах pH амфотерные поверхностно-активные вещества бетаинового типа будут существовать только в форме цвиттерионных или катионных поверхностно-активных веществ. Следовательно, в изоэлектрической зоне бетаиновые амфотерные поверхностно-активные вещества не так подвержены резкому снижению растворимости, как другие амфотерные поверхностно-активные вещества со слабоосновным азотом.

Амфотерные поверхностно-активные вещества бетаинового типа также отличаются от катионных поверхностно-активных веществ. Некоторые исследователи (Beckett AH 1963) полагают, что его следует классифицировать как «амфотерное поверхностно-активное вещество четвертичной аммониевой соли»; Moore CD (1960) считает, что его следует классифицировать как «поверхностно-активное вещество на основе четвертичной аммониевой соли». В отличие от катионных поверхностно-активных веществ, таких как «поверхностно-активные вещества на основе солей внешнего четвертичного аммония», амфотерные поверхностно-активные вещества бетаинового типа могут использоваться в комбинации с анионными поверхностно-активными веществами и не будут образовывать «электрически нейтральные» соединения.

Амфотерные поверхностно-активные вещества бетаинового типа являются важной частью амфотерных поверхностно-активных веществ. Он имеет отличную совместимость с анионными, катионными и неионогенными поверхностно-активными веществами, обладает отличным синергическим действием и имеет мягкий характер. Обладает хорошими антистатическими, бактерицидными, антикоррозионными свойствами, легко поддается биологическому разложению. Он широко используется в повседневной химической промышленности. По мере углубления исследований будет разрабатываться и применяться больше поверхностно-активных веществ бетаинового типа.

2. Прогресс исследований амфотерных поверхностно-активных веществ бетаинового ряда.

Еще в 1869 г. Либрейх О. использовал триметиламин для получения бетаина; в 1937 г. в Соединенном Королевстве появилось первое сообщение о патенте амфотерных поверхностно-активных веществ, а в 1940 г. компания DuPont сообщила о первых амфотерных поверхностно-активных веществах бетаинового ряда (Betaine). С тех пор в различных странах начались исследования и разработки амфотерных поверхностно-активных веществ, включая соединения бетаина. С увеличением применениябетаиновые поверхностно-активные вещества, темпы исследований в этой области также ускоряются. В последние годы было разработано много новых продуктов.

Сюй Цзиньюнь и др. подготовил октадецилбетаин с октадецил-третичным амином, хлоруксусной кислотой и гидроксидом натрия в качестве сырья и проверил его поверхностное натяжение, антистатические свойства, эмульгирующие свойства и другие прикладные свойства. Сравнивали базовый бетаин. Чжан Ли и другие также провели некоторые исследования химического состава поверхности раздела этого поверхностно-активного вещества, такого как поверхностное натяжение, микроэмульсия и структурные параметры.

Чен Цзунган и другие прореагировали со стеариновой кислотой и триэтаноламином с образованием стеарата триэтаноламина и контролировали соотношение реагентов, чтобы продукт в основном был сложным диэфиром, а затем реагировали с реагентом кватернизации монохлорацетатом натрия с образованием эфира триэтаноламина и жирной кислоты бетаина. Это поверхностно-активное вещество можно использовать в качестве смягчающего агента для печати и окрашивания. Его мягкость близка к аминосиликоновому маслу, его белизна и смачиваемость лучше, чем у аминосиликонового масла, и оно легко поддается биологическому разложению. Это экологически чистый продукт.

FangYiwen et al. синтезировали лауроамидопропилбетаин с N, N-диметил-N'-лауроил-1,3-пропандиамином и хлорацетатом натрия в качестве сырья. Продукт обладает высокими пенообразующими, стабилизирующими пену и загущающими свойствами. , Хорошая совместимость с другими компонентами шампуня.

Chen Hongling et al. синтезировал два сульфоимидазолинабетаины с использованием 2-бромэтилсульфоната натрия в качестве гидрофильного основного материала и алкилимидазолина и протестировали их физические и химические свойства. Структурная формула выглядит следующим образом.

Цзян Любо получает N-лаурикамидопропил-N'-β-гидроксипропиламинсульфобетаин путем удаления хлорида натрия из l-хлорпропил-2-гидроксисульфоната натрия и диметилпропиламина лаурамида в результате реакции, каждый из которых. Технические показатели в основном соответствуют импортным фирменным продуктам. Он обладает мягкими характеристиками, очень слабым раздражением, богатой и мелкой пеной, а также отличной водостойкостью и стерилизацией.

Nonglanping использует додеканол, эпихлоргидрин, хлорэтанол и диметиламин в качестве сырья и P2O5 в качестве реагента фосфорилирования, а синтетическое название - 2- [N- (3-додецилокси-2-гидрокси) пропил-N, N-диметиламмоний] этиловый эфир фосфата бетаина. .

 

Cen Bo et al. отделяли и очищали дегидроабиетиламин от диспропорционированного канифольного амина, а затем синтезировали N-дегидроабиетил-N через N, N-диметилдегидроабиетиламин в качестве сырья. N-диметил карбоксиметил бетаин и его хлорид представляют собой два новых типа амфотерных поверхностно-активных веществ бетаина.

 

Ван Цзюнь и др. синтезировали амфотерное поверхностно-активное вещество бетаинового типа - додецилдиметилгидроксипропилсульфобетаин с эпихлоргидрином, бисульфитом натрия и третичным додециламином в качестве сырья. Условия реакции были оптимизированы.

 

Компания Henan Dao Chung Chemical Technology Co., Ltd. приготовила два новых амфотерных поверхностно-активных вещества бетаинового типа, содержащих структуру цепи полиоксиэтилена, путем взаимодействия алкилполиоксиэтилендиметилтретичного амина с хлоруксусной кислотой или хлорэтилсерной кислотой. Реализуйте промышленное производство.

 

Зарубежные страны по-прежнему лидируют в области бетаиновые поверхностно-активные вещества, а их исследования и разработки заслуживают полного внимания и изучения. Например, Chew, CH и др. Синтезировали поверхностно-активный полимер бетаинового типа AUDMAA с акрилоилхлоридом, 1-пиридиндеканолом и аминоуксусной кислотой. Его критическая концентрация мицелл при 24 ℃ составляет 9,42 × 10-3 моль / л. Энергия активации полимеризации составляет 50,2 кДж / моль. Фуруно Такеши и др. синтезировали два новых поверхностно-активных вещества бетаинового типа: N, N-гидроксиэтил-N-этиловый эфир жирной кислоты, бетаин и N- (сложный эфир жирной кислоты) этил- с жирной кислотой масла Таро в качестве сырья. N, N-бис (2-гидроксиэтил) -3-12-гидроксипропил) сульфонат аммония.

 

В последние годы произошло много положительных изменений в физических и химических свойствах бетаиновые поверхностно-активные вещества. Например: YousukeOne и т. Д. (додецил, тетрадецил, гексадецил, олеиновая кислота) -диметилбетаина исследовали диэлектрические свойства мицеллярного раствора бетаинового поверхностно-активного вещества. Это не имеет ничего общего с концентрацией мицелл, и сила релаксации амфотерного раствора поверхностно-активного вещества изменяется пропорционально концентрации, которая аналогична аминогликолатбетаину, который имеет химическую структуру бетаина, но не является поверхностно-активным веществом. Результаты показывают, что поверхность мицелл амфотерного поверхностно-активного вещества также имеет тот же мгновенный дипольный момент, что и раствор глицин бетаина.