1. Prezentare generală

Surfactanții amfoteri se referă atât la grupările hidrofile cationice, cât și la grupările hidrofobe anionice din structura moleculară, care pot fi ionizate într-o soluție apoasă și prezintă caracteristicile agenților tensioactivi anionici într-o anumită condiție medie, dar într-o altă condiție medie. Este o clasă de surfactanți care prezintă caracteristicile surfactanților cationici.

Surfactanții amfoteri de tip betaină se referă la o clasă de compuși a căror structură este similară cu cea a produsului natural betaină. Denumirea chimică a betainei este acetat de trimetilamoniu. Este un produs natural descoperit de Scheibler (Scheibler C. 1869, Scheibler C. 1870) și separat de sucul de sfeclă. Scheibler a numit betaină beta-in după numele său latin beta vulgaris.

În 1876, Bruhl a adoptat termenul de betaină și a sugerat ca compușii cu structuri similare produselor naturale să fie numiți „betaine„, Care sunt agenți tensioactivi amfoteri de tip betaină. Surfactanții amfoteri de tip betaină pot fi împărțiți în tip de acid carboxilic, tip de acid sulfonic, tip de sulfat, tip de sulfit, tip de fosfat, tip de fosfit, tip de acid fosfonic și tip de fosfonit în funcție de tipul grupului acid. . În prezent, cercetările interne asupra agenților tensioactivi betainici sunt foarte active. Dintre acestea, au fost raportate mai multe produse de tip carboxilic, acid sulfonic și fosfat.

Majoritatea centrelor de sarcină pozitivă ale surfactanților amfoterici de tip betaină sunt susținuți pe atomii de amoniu N cuaternari, în timp ce centrele de sarcină negativă sunt susținute pe grupe acide încărcate negativ. Diferența dintre agenții tensioactivi amfoteri de tip betaină și alți agenți tensioactivi amfoteri este că, datorită prezenței azotului de amoniu cuaternar în moleculă, acesta nu va exista sub formă de agenți tensioactivi anionici în soluții alcaline. În diferite intervale de pH, surfactanții amfoterici de tip betaină vor exista doar sub formă de surfactanți zwitterionici sau cationici. Prin urmare, în zona izoelectrică, surfactanții amfoterici betainici nu sunt la fel de predispuși la o scădere bruscă a solubilității ca și alți surfactanți amfoteri cu azot slab bazic.

Surfactanții amfoteri de tip betaină sunt, de asemenea, diferiți de surfactanții cationici. Unii cercetători (Beckett AH 1963) consideră că ar trebui clasificat ca „agent de suprafață amfoteric cuaternar de sare de amoniu”; Moore CD (1960) consideră că ar trebui clasificat ca „agent tensioactiv cuaternar de sare de amoniu”. Spre deosebire de agenții tensioactivi cationici, cum ar fi „agenții tensioactivi cuaternari externi de sare de amoniu”, agenții tensioactivi amfoteri de tip betaină pot fi utilizați în combinație cu agenți tensioactivi anionici și nu vor forma compuși „neutri din punct de vedere electric”.

Surfactanții amfoteri de tip betaină sunt o parte importantă a surfactanților amfoteri. Are o compatibilitate excelentă cu agenții tensioactivi anionici, cationici și neionici, are efecte sinergice excelente și are o natură ușoară. Are proprietăți antistatice bune, proprietăți bactericide, proprietăți anticorozive și este ușor biodegradabil. Este utilizat pe scară largă în industria chimică zilnică. Odată cu aprofundarea cercetării, se vor dezvolta și aplica mai mulți agenți tensioactivi de tip betaină.

2. Progresul cercetării surfactanților amfoteri de tip betaină

Încă din 1869, Liebreich O. a folosit trimetilamină pentru a prepara betaină; în 1937, în Marea Britanie a apărut primul raport de brevet al agenților tensioactivi amfoteri, iar în 1940 DuPont a raportat prima serie de agenți tensioactivi amfoterici beta-serie (Betaine). De atunci, diferite țări au început să cerceteze și să dezvolte surfactanți amfoteri, inclusiv compuși betainici. Odată cu aplicarea crescândă asurfactanți betainici, ritmul cercetării în acest domeniu se accelerează, de asemenea. În ultimii ani, au fost dezvoltate multe produse noi.

Xu Jinyun și colab. a preparat octadecil betaină cu amină terțiară octadecil, acid cloracetic și hidroxid de sodiu ca materie primă și i-a testat tensiunea superficială, proprietățile antistatice, proprietățile emulsionante și alte proprietăți de aplicare. Betaina de bază a fost comparată. Zhang Li și alții au făcut, de asemenea, unele cercetări privind chimia interfeței acestui surfactant, cum ar fi tensiunea superficială, microemulsia și parametrii structurali.

Chen Zonggang și alții au reacționat cu acid stearic și trietanolamină pentru a genera stearat de trietanolamină și au controlat raportul reactanților pentru a face produsul în principal un diester și apoi au reacționat cu reactivul de cuaternizare monocloracetat de sodiu pentru a genera ester al acidului gras trietanolamină Betaină. Acest agent tensioactiv poate fi utilizat ca agent de înmuiere pentru imprimare și vopsire. Moalețea sa este apropiată de uleiul amino siliconic, albul și umezeala acestuia sunt mai bune decât uleiul amino siliconic și este ușor biodegradabil. Este un produs ecologic.

FangYiwen etal. lauroamidopropil betaină sintetizată cu N, N-dimetil N'-loroil-1,3-propanediamină și cloracetat de sodiu ca materii prime. Produsul are proprietăți mari de spumare, stabilizare a spumei și îngroșare. , Bună compatibilitate cu alte componente din șampon.

Chen Hongling și colab. a sintetizat două sulfoimidazolinebetaine folosind 2-bromoetil sulfonat de sodiu ca material de bază hidrofil și alchil imidazolină și le-a testat proprietățile fizice și chimice. Formula structurală este următoarea.

Jiang Liubo obține N-lauricamidopropil-N'-β-hidroxipropilamină sulfobetaină prin îndepărtarea clorurii de sodiu din l-cloropropil-2-hidroxisulfonat de sodiu și lauramidă dimetilpropilamină prin reacție, fiecare Indicatorii tehnici sunt în linie cu produsele de marcă importate. Are performanțe ușoare, iritație foarte scăzută, spumă bogată și fină, rezistență excelentă la apă și sterilizare.

Nonglanping folosește dodecanol, epiclorhidrină, cloroetanol și dimetilamină ca materii prime și P2O5 ca reactiv de fosforilare, iar denumirea sintetică este 2- [N- (3-dodeciloxi-2-hidroxi) propil-N, N-dimetilamoniu] etil acid fosfat betaină .

 

Cen Bo și colab. separată și purificată dehidroabietilamină din amină de colofon disproporționată, și apoi sintetizată N-dehidroabietil-N prin N, N-dimetil dehidroabietil amină ca materie primă. N-dimetil carboximetil betaină și clorura sa sunt două tipuri noi de surfactanți amfoterici betainici.

 

Wang Jun și colab. a sintetizat surfactantul amfoteric tip betaină-dodecil dimetil hidroxipropil sulfobetaină cu epiclorhidrină, bisulfit de sodiu și dodecil amină terțiară ca materii prime. Condițiile de reacție au fost optimizate.

 

Henan Dao Chung Chemical Technology Co., Ltd. a pregătit doi agenți tensioactivi amfoterici de tip betaină care conțin structura lanțului polioxietilenic prin reacția aminei terțiare alchil polioxietilen dimetil cu acid cloracetic sau acid cloretil sulfuric. Realizați producția industrializată.

 

Țările străine se află încă la nivelul de frunte în domeniul surfactanți betainici, iar munca lor de cercetare și dezvoltare merită o atenție deplină și o referință de studiu. De exemplu, Chew, CH etc. au sintetizat un polimer surfactant de tip betaină AUDMAA cu clorură de acrilil 1-piridinedecanol și acid aminoacetic. Concentrația sa critică de micelă la 24 ℃ este de 9,42 × 10-3mol / L. Energia de activare a polimerizării este de 50,2kJ / mol. Furuno Takeshi și colab. a sintetizat doi noi agenți tensioactivi de tip betaină N, N-hidroxietil-N-etil ester al acidului gras betaină și N- (ester al acidului gras) etil - cu ulei de tarot acid gras ca materie primă. N, N-bis (2-hidroxietil) -3-12-hidroxipropil) amoniu sulfonat.

 

În ultimii ani, au existat multe evoluții plăcute în ceea ce privește proprietățile fizice și chimice ale surfactanți betainici. De exemplu: YousukeOne etc. (dodecil, tetradecil, hexadecil, acid oleic) -dimetil betaină subiect, a fost studiat comportamentul dielectric al soluției micelare de betain surfactant. Nu are nimic de-a face cu concentrația micelelor, iar puterea de relaxare a soluției de surfactant amfoteric se modifică proporțional cu concentrația, care este similară cu aminoglicolatul betaină care are o structură chimică betaină, dar nu este un surfactant. Rezultatele arată că suprafața micelei a agentului tensioactiv amfoteric are, de asemenea, același moment instantaneu dipolar ca soluția de glicină betaină.