1. Overzicht

Amfotere oppervlakteactieve stoffen verwijzen zowel naar kationogene hydrofiele groepen als naar anionogene hydrofobe groepen in de moleculaire structuur, die geïoniseerd kunnen worden in een waterige oplossing en de kenmerken vertonen van anionogene oppervlakteactieve stoffen onder een bepaalde mediumconditie, maar onder een andere mediumconditie.Het is een klasse van oppervlakteactieve stoffen die vertonen de kenmerken van kationogene oppervlakteactieve stoffen.

Amfotere oppervlakteactieve stoffen van het betaïne-type verwijzen naar een klasse van verbindingen waarvan de structuur vergelijkbaar is met die van natuurlijk product betaïne. De chemische naam van betaïne is trimethylammoniumacetaat. Het is een natuurlijk product ontdekt door Scheibler (Scheibler C. 1869, Scheibler C. 1870) en gescheiden van bietensap. Scheibler noemde beta-in beta-in naar de Latijnse naam beta vulgaris.

In 1876 nam Bruhl de term betaïne over en stelde voor om verbindingen met vergelijkbare structuren als natuurlijke producten te noemen "betaines“, Die amfotere oppervlakteactieve stoffen van het betaïne-type zijn. Amfotere oppervlakteactieve stoffen van het betaïnetype kunnen worden onderverdeeld in carboxylzuurtype, sulfonzuurtype, sulfaattype, sulfiettype, fosfaattype, fosfiettype, fosfonzuurtype en fosfoniettype volgens het type zuurgroep. . Momenteel zijn binnenlandse onderzoeken naar betaine-oppervlakteactieve stoffen zeer actief. Onder hen zijn meer producten van het carbonzuurtype, sulfonzuurtype en fosfaattype gerapporteerd.

De meeste positieve ladingscentra van amfotere oppervlakteactieve stoffen van het betaïne-type worden ondersteund door quaternaire ammonium-N-atomen, terwijl de negatieve ladingscentra worden ondersteund door negatief geladen zuurgroepen. Het verschil tussen amfotere oppervlakteactieve stoffen van het betaïne-type en andere amfotere oppervlakteactieve stoffen is dat het vanwege de aanwezigheid van quaternaire ammoniumstikstof in het molecuul niet zal bestaan ​​in de vorm van anionogene oppervlakteactieve stoffen in alkalische oplossingen. In verschillende pH-bereiken zullen amfotere oppervlakteactieve stoffen van het betaïne-type alleen voorkomen in de vorm van zwitterionogene of kationogene oppervlakteactieve stoffen. Daarom zijn in de iso-elektrische zone amfotere betaïne-oppervlakteactieve stoffen niet zo vatbaar voor een sterke afname in oplosbaarheid als andere amfotere oppervlakteactieve stoffen met zwak basische stikstof.

Amfotere oppervlakteactieve stoffen van het betaïne-type verschillen ook van kationogene oppervlakteactieve stoffen. Sommige onderzoekers (Beckett AH 1963) zijn van mening dat het moet worden geclassificeerd als een "quaternair ammoniumzout amfotere surfactant"; Moore CD (1960) is van mening dat het moet worden geclassificeerd als een "quaternaire ammoniumzout-oppervlakteactieve stof". In tegenstelling tot kationogene oppervlakteactieve stoffen zoals "externe quaternaire ammoniumzout-oppervlakteactieve stoffen", kunnen amfotere oppervlakteactieve stoffen van het betaïne-type worden gebruikt in combinatie met anionogene oppervlakteactieve stoffen en vormen ze geen "elektrisch neutrale" verbindingen.

Amfotere oppervlakteactieve stoffen van het betaïne-type zijn een belangrijk onderdeel van amfotere oppervlakteactieve stoffen. Het is uitstekend verenigbaar met anionogene, kationogene en niet-ionogene oppervlakteactieve stoffen, heeft uitstekende synergetische effecten en is mild van aard. Het heeft goede antistatische eigenschappen, bacteriedodende eigenschappen, anticorrosieve eigenschappen en is gemakkelijk biologisch afbreekbaar. Het wordt veel gebruikt in de dagelijkse chemische industrie. Met de verdieping van het onderzoek zullen meer oppervlakteactieve stoffen van het betaïne-type worden ontwikkeld en toegepast.

2. Onderzoeksvoortgang van amfotere oppervlakteactieve stoffen van het betaïne-type

Al in 1869 gebruikte Liebreich O. trimethylamine om betaïne te bereiden; in 1937 verscheen het eerste patentrapport van amfotere oppervlakteactieve stoffen in het Verenigd Koninkrijk, en in 1940 rapporteerde DuPont de eerste reeks van betaïne (betaïne) amfotere oppervlakteactieve stoffen. Sindsdien zijn verschillende landen begonnen met het onderzoeken en ontwikkelen van amfotere oppervlakteactieve stoffen, waaronder betaïneverbindingen. Met de toenemende toepassing vanoppervlakteactieve betaïne, versnelt het onderzoek op dit gebied ook. De afgelopen jaren zijn er veel nieuwe producten ontwikkeld.

Xu Jinyun et al. bereid octadecylbetaine met octadecyl-tertiair amine, chloorazijnzuur en natriumhydroxide als grondstoffen, en testte de oppervlaktespanning, antistatische eigenschappen, emulgerende eigenschappen en andere toepassingseigenschappen. Base betaïne werd vergeleken. Zhang Li en anderen hebben ook wat onderzoek gedaan naar de grensvlakchemie van deze oppervlakteactieve stof, zoals oppervlaktespanning, micro-emulsie en structurele parameters.

Chen Zonggang en anderen reageerden met stearinezuur en triethanolamine om triethanolamine-stearaat te genereren, en controleerden de verhouding van de reactanten om het product voornamelijk een diester te maken, en reageerden vervolgens met het quaterniseringsreagens natriummonochlooracetaat om triethanolamine-vetzuurester Betaine te genereren. Deze oppervlakteactieve stof kan worden gebruikt als weekmaker voor bedrukken en verven. De zachtheid ligt dicht bij amino-siliconenolie, de witheid en bevochtigbaarheid zijn beter dan de amino-siliconenolie en het is gemakkelijk biologisch afbreekbaar. Het is een milieuvriendelijk product.

FangYiwen et al. gesynthetiseerd lauroamidopropylbetaine met N, N-dimethyl N'-lauroyl-1,3-propaandiamine en natriumchlooracetaat als grondstof. Het product heeft een hoge schuim-, schuimstabilisatie en verdikkingseigenschappen. , Goede compatibiliteit met andere componenten in shampoo.

Chen Hongling et al. synthetiseerde twee sulfoimidazolinebetaines gebruikmakend van natrium-2-broomethylsulfonaat als het hydrofiele basismateriaal en alkylimidazoline en hun fysische en chemische eigenschappen getest. De structuurformule is als volgt.

Jiang Liubo verkrijgt N-lauricamidopropyl-N'-β-hydroxypropylaminesulfobetaïne door natriumchloride te verwijderen uit natrium-l-chloorpropyl-2-hydroxysulfonaat en lauramide-dimethylpropylamine door reactie, elk.De technische indicatoren zijn in principe in lijn met geïmporteerde merkproducten. Het heeft milde prestaties, zeer lage irritatie, rijk en fijn schuim en uitstekende waterbestendigheid en sterilisatie.

Nonglanping gebruikt dodecanol, epichloorhydrine, chloorethanol en dimethylamine als grondstoffen, en P2O5 als fosforyleringsreagens, en de synthetische naam is 2- [N- (3-dodecyloxy-2-hydroxy) propyl-N, N-dimethylammonium] ethylzuurfosfaatbetaïne .

 

Cen Bo et al. afgescheiden en gezuiverd dehydroabietylamine uit disproportioneel colofoniumamine, en vervolgens gesynthetiseerd N-dehydroabietyl-N tot en met N, N-dimethyldehydroabietylamine als grondstof. N-dimethylcarboxymethylbetaine en zijn chloride zijn twee nieuwe soorten betaïne-amfotere oppervlakteactieve stoffen.

 

Wang Jun et al. synthetiseerde het betaïne-type amfotere oppervlakteactieve stof-dodecyldimethylhydroxypropylsulfobetaïne met epichloorhydrine, natriumbisulfiet en tertiair dodecylamine als grondstoffen. De reactieomstandigheden werden geoptimaliseerd.

 

Henan Dao Chung Chemical Technology Co., Ltd. heeft twee nieuwe amfotere oppervlakteactieve stoffen van het betaïne-type bereid die een polyoxyethyleenketenstructuur bevatten door alkylpolyoxyethyleendimethyltertiair amine te laten reageren met chloorazijnzuur of chloorethylzwavelzuur. Realiseer geïndustrialiseerde productie.

 

Het buitenland is nog steeds toonaangevend op het gebied van oppervlakteactieve betaïne, en hun onderzoeks- en ontwikkelingswerk verdient volledige aandacht en studiereferentie. Chew, CH, etc. synthetiseerden bijvoorbeeld een betaïne-type oppervlakteactief polymeer AUDMAA met acryloylchloride 1-pyridinedecanol en aminoazijnzuur. De kritische micelconcentratie bij 24 ℃ is 9,42 × 10-3mol / L. De activeringsenergie van de polymerisatie is 50,2 kJ / mol. Furuno Takeshi et al. synthetiseerde twee nieuwe betaïne-type oppervlakteactieve stoffen N, N-hydroxyethyl-N-ethyl vetzuurester betaïne en N- (vetzuurester) ethyl- met tarotolievetzuur als grondstof. N, N-bis (2-hydroxyethyl) -3-12-hydroxypropyl) ammoniumsulfonaat.

 

In de afgelopen jaren zijn er veel verheugende ontwikkelingen geweest in de fysische en chemische eigenschappen van oppervlakteactieve betaïne. Bijvoorbeeld: YousukeOne, etc. (dodecyl, tetradecyl, hexadecyl, oliezuur) -dimethylbetaine, werd het diëlektrische gedrag van de micellaire oplossing van betaine-oppervlakteactieve stof bestudeerd. Het heeft niets te maken met de concentratie van micellen, en de relaxatiesterkte van de amfotere oppervlakteactieve stofoplossing verandert evenredig met de concentratie, die vergelijkbaar is met de aminoglycolato-betaïne die een betaïne-chemische structuur heeft maar geen oppervlakteactieve stof is. De resultaten laten zien dat het miceloppervlak van de amfotere oppervlakteactieve stof ook hetzelfde momentane dipoolmoment heeft als de glycine-betaïne-oplossing.