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N,N’-双(辛烷基二甲基)-2-羟基-1,3-二氯化丙二铵盐双子表面活性剂的合成及表面活性

更新时间:2009-03-28

双子表面活性剂(Gemini surfactant)是一种含有2个亲水基团、2个疏水基团和1个联结基团的表面活性剂。与传统的表面活性剂相比,双子表面活性剂具有较好的表面活性、耐酸碱性和良好的润湿性[1-3],尤其是阳离子型双子表面活性剂,因其化学性质稳定,合成较为简单,是目前研究较多、应用最广的类型[4-6]

[22][60]British Documents of Foreign Affairs: Reports and Papers from the Foreign Office Confidential Office, Part IV from 1946 through 1950, Series E Asia 1950 Vol.11, University Publications of America, 2003, p.28, 52.

本文用N,N-二甲基辛胺、盐酸和环氧氯丙烷合成双子表面活性剂N,N’-双(辛烷基二甲基)-2-羟基-1,3-二氯化丙二铵盐[C8-3(OH)-C8·2Cl],碳链长度和HTAB相近,但含有2个亲水基团,可以同时吸附在颗粒表面,存在晶层间的疏水基团为HTAB疏水基团的一半,对晶层间的影响较小,且静电吸附能力明显增强。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

N,N’-二甲基辛胺(AR)、环氧氯丙烷(AR)、盐酸、丙酮(AR)、乙酸乙酯(AR)、环己烷(AR)、十六烷基三甲基溴化铵(AR)。8400S傅里叶变换红外光谱仪,600MHz超导傅里叶数字化核磁共振波谱仪,BZY-2全自动表界面张力仪。

1.2 N,N’-双(辛烷基二甲基)-2-羟基-1,3-二氯化丙二铵盐的合成

用N,N-二甲基辛胺、盐酸和环氧氯丙烷进行反应,制备N,N’-双(辛烷基二甲基)-2-羟基-1,3-二氯化丙二铵盐[C8-3(OH)-C8·2Cl],反应式如下:

 

基于隐马尔可夫模型的日内风电功率预测误差区间滚动估计//周玮,钟佳成,孙辉,李国锋,孔剑虹,张富宏//(21):90

将4.25mL盐酸与10mL水加入三口圆底烧瓶中,加热回流搅拌,以25~30滴·min-1的速度滴加10mL的N,N-二甲基辛胺,反应1h后,以约30滴·min-1的速度滴加6.25mL环氧氯丙烷,通过测定羟丙基季铵盐含量[7]来确定终点。反应结束后,减压旋转蒸发,得到淡黄色透明膏状体,产物用环己烷(3×30mL)萃取,减压旋转蒸发后,放入50℃真空干燥箱中24h,得到无色透明液体。

1.2.2 C8-3(OH)-C8·2Cl- 的合成

大数据的产生为信息化发展开启了新的时代,各行业纷纷进军大数据领域,并达成了前所未有的效能。比如亚马逊(Amazon)利用用户的购买和浏览历史数据,进行针对性的购买推荐;阿尔法围棋(AlphaGo)在和世界围棋冠军的对弈中大获全胜。这些案例的出现说明了一点,大数据时代的出现标志着思维方式的转变,人们要学会用大数据思维去发掘数据的潜在价值。

将上述提纯中间产物投入三口圆底烧瓶中,以异丙醇和水(体积比1∶1)为溶剂,在80℃下加热回流搅拌,以25~30滴·min-1的速度滴加10mL的N,N-二甲基辛胺,通过测定胺值[8]确定反应终点。产品经减压旋转蒸发,得到黄色黏稠体。用丙酮和乙酸乙酯(体积比1∶4)混合溶剂进行重结晶,产品放入50℃真空干燥箱中24h,得到白色蜡状固体。

1.3 C8-3(OH)-C8·2Cl的表征

将产物C8-3(OH)-C8·2Cl提纯并烘干后压制成膜片,KBr压片测定其红外光谱(IR)。以CDCl3为溶剂,进行核磁共振氢谱测定。

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1.4 C8-3(OH)-C8·2Cl和HTAB表面张力的测量

因此,本研究旨在探究GDM产妇产后血糖复查的阻碍与促进因素,为制定完善有效的干预措施提供参考。现报告如下。

2 结果与讨论

2.1 C8-3(OH)-C8·2Cl的合成与表征

2.1.1 n(N,N-二甲基辛胺)∶n(中间产物)对产物产率的影响

1.2.1 中间体N-(3-氯-2-羟丙基)-N,N-二甲基辛烷基氯化铵的合成

考察了n(N,N-二甲基辛胺)∶n(中间产物)、反应温度、溶剂配比及反应时间对目标产物产率的影响。

控制异丙醇和水的体积比为1∶1,n(N,N-二甲基辛胺)∶n(中间产物) =1∶1,反应24h,研究反应温度对目标产物产率的影响,实验结果如图2所示。由图2可知,当反应温度为75℃时,C8-3(OH)-C8·2Cl有最大产率90.12%。

2.1.2 温度对产物的影响

人脸匹配技术能够对各个交通路口进出学校的行人进行检测,并通过人脸对身份进行识别,通常用于检测某个人在哪里出现,用于考勤或者是定位嫌疑人的移动轨迹。

用去离子水分别配置不同质量分数的C8-3(OH)-C8·2Cl和HTAB溶液,用平板法进行表面张力测试,测试温度为(25±0.5)℃。

  

图1 n(N,N-二甲基辛胺)∶n(中间产物)值对C8-3(OH)-C8·2Cl产率的影响Fig.1 Influence of n(N, N-dimethylamine) : n(intermediate product)on the yield of C8-3(OH)-C8·2Cl-

控制温度为80℃不变,异丙醇和水的体积比为1∶1,改变n(N,N-二甲基辛胺)∶n(中间产物)的值,反应24h,实验结果如图1所示。图1可知,当n(N,N-二甲基辛胺)∶n(中间产物)=1∶1时,C8-3(OH)-C8·2Cl有最大产率88.48%。

  

图2 反应温度对C8-3(OH)-C8·2Cl产率的影响Fig.2 Influence of reaction temperature on the yield of C8-3(OH)-C8·2Cl-

2.1.3 溶剂配比对产物的影响

2.1.4 反应时间对产物含量的影响

控制温度为80℃不变,n(N,N-二甲基辛胺)∶n(中间产物)=1∶1.1;改变溶剂中异丙醇和水的体积比例,控制体积总量在20mL不变,反应24h,研究溶剂配比对产物含量的影响,结果如图3所示。由图3可知,当V[(CH3)2CHOH]∶V(H2O)=1∶1时,C8-3(OH)-C8·2Cl有最大产率88.48%。

控制温度为80℃不变,n(N,N-二甲基辛胺)∶n(中间产物 )=1∶1.1;V[(CH3)2CHOH]∶V(H2O)=1∶1,研究反应时间对产物含量的影响,结果如图4所示。由图4可知,反应时间达到24h以后,C8-3(OH)-C8·2Cl的产率变化不明显。

  

图3 异丙醇和水的体积比对C8-3(OH)-C8·2Cl产率的影响Fig.3 Influence of V[(CH3)2CHOH]∶V(H2O) on the yield of C8-3(OH)-C8·2Cl-

  

图4 反应时间对C8-3(OH)-C8·2Cl产率的影响Fig.4 Influence of time on the yield C8-3(OH)-C8·2Cl-

2.2 双子表面活性剂结构表征

  

图5 双子表面活性剂C8-3(OH)-C8·2Cl的红外光谱图Fig.5 FTIR spectrum of C8-3(OH)-C8·2Cl

C8-3(OH)-C8·2Cl的红外光谱如图5所示。由图5可知,3398.49cm-1为-OH的伸缩振动吸收峰;2927.04 cm-1和2860.02 cm-1为C-H的伸缩振动吸收峰;1464.04cm-1为-C-N(CH3)-的弯曲振动峰;1095.42 cm-1为C-O的伸缩振动吸收峰;991.56cm-1为C-N键的伸缩振动峰;719.46 cm-1为(CH2)n的特征吸收峰。1633.05 cm-1为结晶水O-H的弯曲振动峰;3193 cm-1为结晶水O-H的伸缩振动峰,产物含有结晶水。

图6是以CDCl3为溶剂的C8-3(OH)-C8·2Cl1HNMR 谱 图。 由 图 6可 知,0.793~0.955(6H,2[-CH3]); 1.176~1.410(2OH,2[-(CH2)5-]);1.671~1.892(4H,2[-CH2-CH2-N(CH3)2-]);3.332~3.498(12H,2[-N(CH3)2-]);3.539~3.690(5H, 2[-CH2-N(CH3)2-];-CH(OH)-]);3.828~3.049(4H, 2[-N(CH3)2-CH2-]);5.024~5.175[1H, -CH(OH)-]。

  

图6 双子表面活性剂C8-3(OH)-C8·2Cl的核磁共振氢谱图Fig.6 1HNMR spectrum of C8-3(OH)-C8·2Cl

2.3 C8-3(OH)-C8·2Cl和HTAB表面张力的测量

用去离子水分别配置不同质量分数的C8-3(OH)-C8·2Cl和HTAB溶液,进行表面张力测试,测试温度为(25±0.5)℃,结果如图7所示。由图7可知,C8-3(OH)-C8·2Cl具有一定的表面活性,其临界胶束浓度(CMC)为 1.43×10-2mol·L-1(质量分数为0.32%),γCMC为48.2 mN·m-1。HTAB的临界胶束浓度(CMC)为1.02×10-3mol·L-1(质量分数为0. 019%),与文献[9]报道的25℃时HTAB的临界胶束浓度(CMC)1.0×10-3mol·L-1,二者较为接近,γCMC为53.9 mN·m-1。当溶液浓度大于等于临界胶束浓度时,双子表面活性剂C8-3(OH)-C8·2Cl的表面张力小于HTAB的表面张力,可能是因为C8-3(OH)-C8·2Cl的连接基团亲水性好且较短,导致离子头基之间距离小, C8-3(OH)-C8·2Cl两条疏水链的间距也较小,其疏水作用明显,在气液界面上的排列紧密有序,理论上在膨胀土固化剂的应用方面将更有前景。

  

图7 双子表面活性剂C8-3(OH)-C8·2Cl与HTAB的表面张力-浓度关系曲线Fig.7 Surface tension vs. concentration of C8-3(OH)-C8·2Cl-and HTAB

3 结论

1)以N,N-二甲基辛胺、盐酸和环氧氯丙烷为原料,合成了N,N’-双(辛烷基二甲基)-2-羟基-1,3-二氯化丙二铵盐[C8-3(OH)-C8·2Cl-],并考察了n(N,N-二甲基辛胺)∶n(中间产物)、反应温度、溶剂配比及反应时间对目标产物产率的影响。结果表明,合成C8-3(OH)-C8·2Cl-的最优条件为:75℃下,控制n(N,N-二甲基辛胺)∶n(中间产物)=1∶1.1,V[(CH3)2CHOH]∶V(H2O)=1∶1,反应 24h, C8-3(OH)-C8·2Cl的最大产率为90.12%。产物经红外光谱(IR)、核磁共振氢谱(1HNMR)进行分析,证明所得产物即为目标产物。

2)C8-3(OH)-C8·2Cl-具有一定的表面活性,其临界胶束浓度(CMC)为1.43×10-2mol·L-1(质量分数为 0.32%),γCMC为48.2 mN·m-1。HTAB的临界胶束浓度(CMC)为1.02×10-3mol·L-1 ( 质量分数为 0.019%),γCMC为 53.9 mN·m-1

熔铜,也即“无模可控熔铸工艺”,颠覆了几千年来一贯沿袭的铸铜文化。历史上,铜器只能在模具中铸造成型,而熔铜艺术让铜液在一定空间内自然流淌而解形,出现千姿百态的肌理后,因势利导、雕琢完善而成,给人变幻莫测、妙不可言的审美享受。2010年初夏,朱炳仁又突发奇想,借鉴了五彩、粉彩、珐琅彩等陶瓷装饰技法,发明了熔铜彩绘“庚彩”,好似为古朴的铜披上了一层五光十色的美丽外衣。至此,熔铜艺术日臻完善。有评论家认为,熔铜艺术开创了“熔现实主义”流派。

参考文献

[1] 唐善法,刘忠运,胡小冬.双子表面活性剂研究与应用[M].北京:化学工业出版社,2011.

[2] 顾义师,黄丹.新型双子表面活性的制备及性能研究[J].化学通报,2013(6):42-46.

[3] 李谦定,孟凡宁,杨添麒,等. N,N’-双 (十八烷基二甲基)-1,2-二溴化己二铵盐双子表面活性剂的合成及应用研究[J].精细化工,2014,31(12):1452-1456.

[4] Deng W, Zhang Y, Zhong Y, et al. Synthesis and Thermodynamic Properties of Rosin-Based Cationic Gemini Surfactants[J]. Journal of Surfactants and Detergents, 2014, 17(3): 453-458.

[5] 王军,栾立辉,杨许召,等.季铵盐双子表面活性剂的合成和表面活性[J].精细化工,2009, 26(1):14-17.

[6] 董乐,高文超,李兴,等.季铵盐双子表面活性剂的合成研究进展[J].日用化学工业,2015, 45(6):347-353.

[7] 王香爱,阎国新.羟丙基季铵盐含量分析[J].氯碱工业,2003(4):36-38.

[8] 陈耀祖,杜棣华.有机微量定量分析[M].北京:科学出版社,1982.

[9] 陈联群,李丽莎,李菊艳,等. 十六烷基三甲基溴化铵临界胶束浓度与温度的关系[J].内江师范学院学报,2007,21(6):49-51.

 
王军正,丁世磊
《化工技术与开发》 2018年第04期
《化工技术与开发》2018年第04期文献

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