(2羟基3烯丙氧基)丙基二甲基叔胺(agedma)的合成与表征【字数:8631】

本文先从表面活性剂的概念、结构和作用等几个方面讨论,由此引出阳离子表面活性剂的概念和发展,继而开始介绍叔胺的概念、制备以及用途,最后引出对(2-羟基-3-烯丙氧基)丙基二甲基叔胺( AGE- DMA)这一阳离子表面活性剂的未来展望以及此产物的合成、表征和优化反应条件。本论文实验以40%二甲胺水溶液与烯丙基缩水甘油醚进行反应,合成(2-羟基-3-烯丙氧基)丙基二甲基叔胺( AGE- DMA)。讨论了反应物配比,反应温度和反应时间对AGE-DMA产率的影响规律。实验表明,单因素试验合成AGE-DMA的优化工艺条件为n(二甲胺)n(AGE)=1.00:1.05时,反应温度为50℃,反应时间为3h,此时AGE-DMA的产率为99.32%。通过傅立叶红外(FT-IR)和质子核磁共振氢谱(1H-NMR)对所合成的产物AGE-DMA进行了结构表征,结果表明成功合成了AGE-DMA。研究了AGE-DMA对不同的有机溶剂的乳化性能,实验结果表明AGE-DMA对五种有机溶剂的乳化能力强弱顺序为液体石蜡>苯>甲苯>正己烷>石油醚,与月桂酰基谷氨酸(LAS)相比AGE-DMA对有机溶剂的乳化能力较差,应继续研究其衍生物。
目录
1. 绪论 1
1.1 表面活性剂 1
1.1.1 表面活性剂的概念以及分类 1
1.1.2 表面活性剂的结构 1
1.1.3 表面活性剂的作用 2
1.2阳离子表面活性剂 3
1.2.1 阳离子表面活性剂的概念 3
1.2.2 阳离子表面活性剂的发展 3
1.2.3 阳离子表面活性剂的应用 3
1.3 叔胺 4
1.3.1叔胺的概述 4
1.3.2叔胺的制备 4
1.3.3叔胺的用途 4
1.4 课题研究目的、意义及主要研究内容 5
1.4.1 选题研究的目的和意义 5
1.4.2 主要研究内容 6
2. 实验部分 7
2.1 实验试剂及仪器 7
2.1.1 实验试剂 7
2.1.2 实验仪器 7
2.2 实验方法 7
2.2.1(2羟基3烯丙氧基)丙 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^ 
基二甲基叔胺(AGEDMA)的合成 7
2.2.2 产率计算 8
2.2.3 表征 9
2.2.4乳化性的测试 9
3. 结果与讨论 10
3.1 产物的结构表征 10
3.2 n(二甲胺):n(AGE)的影响 11
3.3 反应温度的影响 12
3.4 反应时间的影响 13
3.5 AGEDMA乳化性能 14
4.结论 15
参考文献 16
致 谢 17
1. 绪论
1.1 表面活性剂
1.1.1 表面活性剂的概念以及分类
在较低浓度情况下能够显着降低其液体表面张力的物质统称为表面活性剂。在具备润湿,乳化,泡沫和洗涤的作用的同时降低液体表面张力的效果。
表面活性剂分子包括非极性亲油基和极性亲水基2个部分。由于本身的结构特点,广泛应用于洗涤剂、化妆品、食品、医药、农药、纺织、选矿、油田化学品、造纸、皮革等工业领域及生活领域,因此表面活性剂在工业生产占有非常重要的地位,所以被形象的叫做“工业味精”。
表面活性剂的种类各种各样,可以根据不同的分类条件来划分表面活性剂。表面活性剂按照其是否在水中离解,可以分成两类,详细分类如图1。
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图1 表面活性剂的分类
根据表面活性剂的原材料可以分为石油基表面活性剂和天然油脂基表面活性剂;还可以根据适用领域的不同分为工业用表面活性剂和日用表面活性剂。
1.1.2 表面活性剂的结构
表面活性剂具有界面活性和一定表面张力的特征。表面活性剂的分子结构是由疏水基团和亲水基团共同构成的,在性能上全然不同的两种结构分别处在分子的两端,同时以化学链互相连接在一起,组成一个互不对称的极性结构,为此,表面活性剂一般都具备了亲水、亲油两种显著的特点。表面活性剂中存在的亲水基团和亲脂基团的合理调节可以降低表面活性剂的张力和表面性质[4]。
1.1.3 表面活性剂的作用
虽然市面上的表面活性剂种类各种各样,但是大多的表面活性剂的作用是相同的,只在性能和应用方面有所差异。在实际应用中最重要的是润湿、乳化、泡沫以及增溶[5]。
润湿作用
润湿作用是指液体在固体表面上附着的现象,也就是固体表面的气体被液体取代。其原理是润湿剂降低液体的表面张力和固液间的界面张力,使液体容易在固体表面上展开。
乳化作用
乳化作用是指乳化剂使本不相溶的俩种液体相互分散,形成稳定的乳状液体的过程。一般,使用的乳化剂大多数是表面活性剂。表面活性剂中的疏水基和亲水基能够在两种液体的界面形成薄膜从而降低表面张力。
泡沫作用
泡沫作用是表面活性剂一项重要的作用,它又分为起泡、稳泡及消泡这三种功能。相对这三种功能,这类表面活性剂又分为起泡剂、稳泡剂和消泡剂。纯液体因为表面张力较大是不能形成泡沫的。所以在一些难以起泡的液体中加入起泡剂,以此来降低表面张力并且提高溶液粘度和表面粘度。在一定条件内,表面活性剂的同系物中疏水基越大,起泡性越强。在有泡沫的液体中加入稳泡剂,增加气液相表面的分子的吸附力,来降低破泡效率,从而提高泡沫的稳定性能。而在有大量泡沫的液体中加入消泡剂,大大降低液膜表面粘度,使排液速度增加,导致泡沫破裂。
增溶作用
增溶作用是指不溶于水的有机物因为表面活性剂胶团的形成而大大提高其溶解度,增溶过程中被溶解物从不溶解状态进入胶束内部,形成的是稳定的热力学体系,除非胶团被破坏,增溶在胶团内的物质不会自发析出。所以增溶作用与乳化作用不同,乳化作用是热力学不稳定体系,会有自发聚结分层的趋势,分散相和分散介质有明显的界面。
上述作用是表面活性剂最主要的几个作用。表面活性剂是一种较理想的化学用品,因此在生产和科研中都有重要的应用。展望未来,表面活性剂工业的发展稳定而缓慢,但表面活性剂对环境造成的影响,所以对绿色表面活性剂的开发需要进一步的推动。采用绿色原料,催化剂,溶剂,提高生物降解性,是未来表面活性剂的重要研究方向。
1.2阳离子表面活性剂
1.2.1 阳离子表面活性剂的概念

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好棒文