陰離子型表面活性劑的制備

羧酸鹽型

脂肪族羧酸鹽(通式RCOOM)典型產(chǎn)品：肥皂（高級(jí)脂肪酸的堿金屬鹽類）。制備肥皂的皂化反應(yīng)如下：烷基磺胺羧酸（R1CH2SO2NHR2COOM）典型產(chǎn)品：M65助劑。反應(yīng)過程如下：用作浸水助劑，可促進(jìn)皮張浸軟、浸透，可乳化皮張表面的油脂。是制備合成皮革加脂劑的常用乳化劑。脂肪酰-肽縮合物

由脂肪酰氯與蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物縮聚得到。代表性物質(zhì)：月桂酰肌氨酸鈉和雷米幫A。前者由月桂酰氯與肌氨酸鈉縮合制得：雷米幫A（623洗滌劑），學(xué)名為油酰氨基酸鈉，是由油酰氯與蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物（氨基酸）經(jīng)縮合得到的酰胺化合物。

硫酸酯鹽型

通式：ROSO3M（烴基中的碳數(shù)為8~18）。典型產(chǎn)品：十二烷基硫酸鈉（或月桂醇硫酸鈉）德國BASF公司的毛皮凈洗劑LPK。硫酸化脂肪醇由高級(jí)脂肪醇（C12~C18）經(jīng)硫酸化、堿中和制得，反應(yīng)原理如下：

硫酸化烯烴和硫酸化不飽和脂肪醇

石油中的α-烯烴或石油裂解烯烴硫酸化后

硫酸化油（硫酸化脂肪酸、硫酸化脂肪酸酯）天然不飽和油脂或不飽和蠟經(jīng)硫酸化再中和所得的物質(zhì)硫酸化蓖麻油：“土耳其紅油”脂肪醇（或烴基酚）聚氧乙烯醚硫酸鹽脂肪醇（或烴基酚）先與環(huán)氧乙烷（或環(huán)氧丙烷）聚氧乙烯化（烷氧基化），然后硫酸化制得?；撬猁}型（通式RSO3M）是一種用量最大的陰離子表面活性劑。①烷基芳基磺酸鹽

典型產(chǎn)品：十二烷基苯磺酸鈉其產(chǎn)量約占全部陰離子型S.量的80%，工業(yè)上一般通過丙烯、苯等合成：擴(kuò)散劑N（擴(kuò)散劑NNO，亞甲基雙萘磺酸鈉）：德國BASF的TamolNNOL的結(jié)構(gòu)類似。②烷基磺酸鹽混合飽和烴的磺酸鹽，飽和烴鏈長一般控制在C13~C20。生產(chǎn)方法如下：磺氯化磺氧化c.以溶解氧、游離基、紫外線或γ-射線為引發(fā)劑，亞硫酸氫鈉與α-烯烴加成制備。

代表產(chǎn)品：德國BASF的快速浸水劑AerosoloT、Amollan

Aps、PelzwashmittelLP等。AerosoloT：主要成分為丁二酸二辛酯（琥珀酸2-乙基己酯）的磺酸鹽：

應(yīng)用特點(diǎn)：水溶性極好，滲透快速均勻，乳化、發(fā)泡性能好，適用范圍廣。國產(chǎn)滲透劑T（OT）：結(jié)構(gòu)性能與AerosoloT相似。③烯基磺酸鹽三氧化硫與直鏈α-烯烴作用，再加堿水解而制得。

磷酸酯鹽型通式：ROPO3M。包括單酯鹽和雙酯鹽兩種。(單酯鹽)(雙酯鹽)

陽離子型表面活性劑的制備概述:

絕大部分是含氮的化合物，即有機(jī)胺鹽和季銨鹽。在制革中主要用于殺菌、消毒、防水、勻染、固色、抗靜電、使纖維柔軟及某些特殊用途。

⑴胺鹽型陽離子表面活性劑

制備：有機(jī)胺（伯胺、仲胺和叔胺）與酸（鹽酸或醋酸）中和制得。例：

（十二烷基二甲基叔胺醋酸鹽）應(yīng)用：可在酸性介質(zhì)中作乳化、分散、潤濕劑，也用作礦物浮選劑、顏料粉末表面憎水劑。缺點(diǎn)：當(dāng)溶液pH＞7時(shí)，胺易從水中游離析出，從而失去表面活性。

⑵季銨鹽型陽離子表面活性劑

由叔胺與鹵代烷反應(yīng)制得：不受pH影響，在酸、堿及中性介質(zhì)中均穩(wěn)定。①烷基三甲基季銨鹽高級(jí)脂肪胺中加入氫氧化鈉，加壓下與氯甲烷反應(yīng)制得。代表產(chǎn)品：1231、1631和1831

②烷基二甲基芐基季銨鹽

烷基二甲基叔胺與氯化芐反應(yīng)制得。代表產(chǎn)品：十二烷基二甲基芐基氯化銨（1227）十八烷基二甲基芐基氯化銨（1827）

③烷基咪唑啉鹽脂肪酸與羥乙基乙二胺縮合制得叔胺，再用烷基化試劑季銨化而制得。

④烷基吡啶鹽

由吡啶與鹵代烷反應(yīng)制備。

兩性型表面活性劑的制備

概述:該類表面活性劑開發(fā)較晚。分子中有：陽離子親水基（胺鹽或季銨鹽基團(tuán)和陰離子親水基（-COO-、-SO3-、-OSO3-），羧酸鹽、磺酸鹽型、硫酸酯鹽和磷酸酯鹽型。

⑴氨基酸型兩性表面活性劑

十二烷基氨基丙酸的制備反應(yīng)：⑵甜菜堿型兩性表面活性劑

陰離子：羧酸鹽；陽離子：季銨鹽如R=C12H25—十二烷基二甲基甜菜堿；如R=C18H37—十八烷基二甲基甜菜堿。

⑶咪唑啉型兩性表面活性劑

合成方法類似于咪唑啉型陽離子S.R=C11H23—、C9H19—

另一制備方法：

⑷氧化胺二甲基氧化胺、烷基二羥乙基氧化胺、烷酰胺丙基二甲基氧化胺：

非離子型表面活性劑的制備概述:

1.親水基為一定數(shù)量的含氧基團(tuán)（常為醚基和羥基）。2.親水基特點(diǎn)：在水溶液中不電離、不易受酸、堿、鹽等電解質(zhì)存在的影響。3.分子中親水基比例不同，非離子表面活性劑的溶解、乳化、潤濕、分散、滲透等性能變化很大.4.按親水基不同可分為聚氧乙烯型（即聚乙二醇型）和多元醇型。⑴聚氧乙烯型

含有親油基及活性氫（如-OH，-NH2，-COOH中的H）的化合物與一定量的環(huán)氧乙烷反應(yīng)制得。反應(yīng)通式如下：（H*表示活性氫）①脂肪醇聚氧乙烯醚

例：平平加、JFC等

BASF公司的EmulanAF、LutensolA

Sandoz公司的SandozinNI；ICI的LutrolAl14等

②烷基酚聚氧乙烯醚

R的碳原子數(shù)少（C8或C9），很少有C12以上。不易生物降解，毒性也較大。代表產(chǎn)品：“OP”或“Oπ”系列產(chǎn)品。BASF公司的lutensolAP（6，7，8，9，10）、Zgepal、TritonX-100;美國Tergitol12-P，英國ICI的Lissapol。③脂肪酸聚氧乙烯酯脂肪酸與環(huán)氧乙烷或與聚乙二醇的加成物。這類表面活性劑分子結(jié)構(gòu)中含酯鍵，在酸、堿溶液中易水解。④聚氧乙烯烷基胺

烷基胺與環(huán)氧乙烷的加成物：

特性：耐酸不耐堿，有一定的殺菌能力（具有非離子型及陽離子型表面活性劑的特性）。例：RN[(C2H4O)xH]2的季銨鹽

RN+CH3[(C2H4O)xH]2.Cl-是一種混合型的表面活性劑（陽離子-非離子混合型），用作抗靜電劑、勻染劑、防蝕劑、瀝青乳化劑及粘土在潤滑脂中的分散劑。

⑤聚氧乙烯烷基醇酰胺烷基醇酰胺與環(huán)氧乙烷的加成物：具有較強(qiáng)的發(fā)泡和穩(wěn)泡作用，較之脂肪酸聚氧乙烯酯耐水解（特別是在堿性溶液中）。⑥聚氧烯烴整體共聚表面活性劑常用的是：環(huán)氧丙烷與環(huán)氧乙烷的整體共聚物親油基：聚氧丙烯基；親水基：聚氧乙烯基?？烧{(diào)節(jié)親水、親油部分的大小

⑵多元醇型非離子表面活性劑的制備

該型表面活性劑特征:

親油基：C12~C18脂肪酸親水基：親水基一端具有多個(gè)羥基。如甘油、季戊四醇、山梨醇、失水山梨醇等（多羥基化合物）

①甘油脂肪酸酯

②季戊四醇脂肪酸酯③山梨醇脂肪酸酯和失水山梨醇脂肪酸酯皮革行業(yè)常用span和tween系列均采用此法制備,其組成將下表

商品名稱組成商品名稱組成Span-20失水山梨醇月桂酸單酯Tween-20Span-20+環(huán)氧乙烷Span-40失水山梨醇棕櫚酸單酯Tween-40Span-40+環(huán)氧乙烷Span-60失水山梨醇硬脂酸單酯Tween-60Span-60+環(huán)氧乙烷Span-80失水山梨醇油酸單酯Tween-80Span-80+環(huán)氧乙烷Span-85失水山梨醇油酸三酯

④蔗糖脂肪酸酯突出優(yōu)點(diǎn)：無毒重要產(chǎn)品：山梨醇與失水山梨醇的脂肪酸酯特殊類型表面活性劑的制備

⑴氟表面活性劑碳鏈中氫原子全部被氟原子取代了的為全氟表面活性劑,氟表面活性劑具有高度穩(wěn)定性、高表面活性以及既憎水又憎油，具有重要用途。

①氟表面活性劑的特性a.良好的表面活性，可使水的表面張力下降至20×10-5N/cm以下，有的可低到12×10-5N/cm。b.碳氟鏈不但憎水而且憎油，因此全氟表面活性劑在固體表面上的單分子層不能被烷烴液體所潤濕，不但能大大降低水的表面張力，也能降低碳?xì)浠衔镆后w（或其它有機(jī)溶劑）的表面張力c.化學(xué)性質(zhì)極其穩(wěn)定，耐高溫、耐強(qiáng)酸和強(qiáng)堿，甚至強(qiáng)氧化劑也不能將其破壞。

②氟表面活性劑的制備方法

全氟聚氧丙烯鏈的氟表面活性劑的合成：產(chǎn)物為陽離子型表面活性劑。

將全氟聚氧丙烯直接水解、中和，得到全氟羧酸鹽陰離子型表面活性劑：全氟磺酸鹽表面活性劑的合成路線：⑵硅表面活性劑

硅表面活性劑特征:

憎水基：硅氧烷鏈；親水基：聚氧乙烯鏈、羧基或其它極性基團(tuán)。硅氧烷鏈憎水性大，硅表面活性劑具有良好的表面活性。例：(CH3)3SiOSi(CH3)2CH2Si(CH3)2CH2COOH具有明顯的表面活性。

硅表面活性劑制備舉例:

為了解決上述表面活性劑中的Si-O-C易于水解的問題,可將Si-O-C鍵換成Si-C鍵: