表面活性剂合成技术

第1章表面活性剂概论1
1.1表面活性剂的分子结构与分类1
1.1.1表面活性剂的分子结构1
1.1.2表面活性剂的分类2
1.2表面活性剂在溶液中的状态和性质6
1.2.1表面活性剂在界面上的吸附6
1.2.2表面活性剂溶液的性质与胶团的形成及结构13
1.3表面活性剂的结构与性能的关系18
1.3.1表面活性剂的亲水-亲油平衡18
1.3.2表面活性剂亲水基和亲油基对性能的影响22
参考文献25
第2章表面活性剂疏水基原料的制备27
2.1长碳链正构烷烃27
2.1.1分子筛吸脱法27
2.1.2尿素络合法30
2.2高碳烯烃31
2.2.1直链α-烯烃31
2.2.2直链内烯烃36
2.3脂肪醇39
2.3.1羰基合成醇39
2.3.2齐格勒合成醇42
2.3.3正构烷烃氧化制取直链伯醇43
2.3.4脂肪酸、脂肪酸酯还原生产高碳醇44
2.3.5脂肪醇合成路线的比较47
2.3.6合成高碳醇的其他方法47
2.4长碳链烷基苯的合成48
2.4.1催化剂49
2.4.2烯烃烷基化的反应历程49
2.4.3烷基化反应的影响因素50
2.4.4长链烷基苯的生产51
2.5长碳链烷基酚的合成55
2.5.1以长链烯烃作为烷基化剂用三氟化硼催化合成烷基酚56
2.5.2以脂肪醇作为烷基化剂用Al2O3-AlCl3催化合成长链烷基酚56
2.5.3其他催化剂在烷基酚合成中的应用56
2.6脂肪酸57
2.6.1油脂中脂肪酸的组成57
2.6.2其他天然羧酸的组成58
2.6.3油脂水解58
2.6.4合成脂肪酸60
参考文献61
第3章阴离子型表面活性剂62
3.1概述62
3.2烷基苯磺酸钠62
3.2.1烷基苯磺酸钠的结构和性能的关系63
3.2.2芳烃磺化的机理63
3.2.3芳烃磺化的影响因素64
3.2.4硫酸磺化工艺66
3.2.5三氧化硫磺化工艺68
3.2.6烷基苯磺酸的中和74
3.2.7其他烷基苯磺酸的合成76
3.3α-烯烃磺酸盐78
3.3.1α-烯烃磺酸盐的性能78
3.3.2α-烯烃磺酸盐的合成原理78
3.3.3α-烯烃磺酸盐合成工艺条件的选择79
3.4烷基磺酸盐81
3.4.1烷基磺酸盐的性能81
3.4.2烷基磺酸盐的制备81
3.4.3制取烷基磺酸盐的其他方法85
3.5琥珀酸酯磺酸盐86
3.5.1结构与性能的关系86
3.5.2合成工艺87
3.6高级脂肪酰胺磺酸盐90
3.6.1结构与性能的关系90
3.6.2合成工艺91
3.6.3N-油酰基-N-甲基牛磺酸钠的合成实例91
3.7高级脂肪酸酯α-磺酸钠92
3.7.1结构与性能的关系93
3.7.2α-磺基脂肪酸甲酯的合成93
3.7.3影响反应的因素96
3.7.4MES的优点与不足97
3.8其他磺酸盐类表面活性剂98
3.8.1石油磺酸盐98
3.8.2木质素磺酸盐101
3.8.3萘系磺酸甲醛缩合物103
3.8.4烷基萘磺酸钠104
3.9硫酸酯盐类表面活性剂105
3.9.1硫酸酯盐表面活性剂的特性及用途105
3.9.2硫酸化试剂105
3.9.3脂肪醇硫酸酯盐及脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯盐108
3.9.4硫酸化油、硫酸化脂肪酸低碳醇酯及硫酸化脂肪酸111
3.9.5仲烷基硫酸钠的生产112
3.10羧酸盐类表面活性剂113
3.10.1制皂工业对油脂选择要求113
3.10.2皂类表面活性剂115
3.10.3疏水基通过中间键与羧基连接的表面活性剂117
3.11磷酸酯(盐)类阴离子型表面活性剂119
3.11.1磷酸酯盐类阴离子型表面活性剂的特性120
3.11.2磷酸酯的合成122
参考文献125
第4章阳离子型表面活性剂126
4.1概述126
4.2阳离子型表面活性剂的原料126
4.2.1脂肪伯胺的制备127
4.2.2脂肪仲胺的制备128
4.2.3脂肪叔胺的制备128
4.3脂肪铵盐和季铵盐130
4.3.1脂肪铵盐的合成及性能130
4.3.2季铵盐的结构与性质131
4.3.3季铵盐的合成132
4.4直接连接型阳离子型表面活性剂133
4.4.1季铵盐类133
4.4.2其他直接连接型阳离子型表面活性剂136
4.5间接连接型阳离子型表面活性剂137
4.5.1酰氨基铵盐的合成137
4.5.2含醚基铵盐的合成141
4.5.3含酯基铵盐的合成143
4.6杂环类阳离子型表面活性剂144
4.6.1咪唑啉季铵盐的合成144
4.6.2吡啶季铵盐的合成147
参考文献153
第5章非离子型表面活性剂154
5.1概述154
5.2非离子型表面活性剂的性质155
5.2.1水溶性155
5.2.2浊点156
5.2.3表面张力及临界胶束浓度157
5.2.4起泡性157
5.2.5润湿性157
5.2.6洗涤性157
5.2.7生物作用158
5.3环氧乙烷加成聚合反应的机理158
5.3.1碱催化环氧乙烷的开环反应158
5.3.2酸催化环氧乙烷的开环反应160
5.3.3环氧乙烷加成物的聚合度161
5.3.4影响乙烯基化反应的因素162
5.4脂肪醇聚氧乙烯醚163
5.4.1脂肪醇聚氧乙烯醚的物理形态163
5.4.2脂肪醇聚氧乙烯醚的生产164
5.4.3匀质醇醚的合成165
5.5烷基酚聚氧乙烯醚165
5.5.1合成原理165
5.5.2合成工艺166
5.5.3其他取代酚醚表面活性剂167
5.6脂肪酸聚氧乙烯酯167
5.6.1合成原理168
5.6.2合成工艺168
5.6.3其他制备脂肪酸聚氧乙烯酯的方法169
5.7脂肪酸多元醇酯169
5.7.1脂肪酸甘油酯的合成169
5.7.2失水山梨醇脂肪酸酯的合成171
5.7.3糖脂及烷基多糖苷的合成173
5.7.4多元醇酯聚氧乙烯醚的合成178
5.8聚氧乙烯烷基胺180
5.8.1聚氧乙烯烷基胺的结构与特征180
5.8.2合成反应180
5.9烷醇酰胺及聚氧乙烯脂肪酰胺181
5.9.1烷醇酰胺181
5.9.2聚氧乙烯脂肪酰胺183
5.10聚醚184
5.10.1聚醚的分类184
5.10.2起始剂184
5.10.3催化剂185
5.10.4整嵌型聚醚185
5.10.5杂嵌型聚醚188
5.10.6全杂型嵌段聚醚190
参考文献192
第6章两性表面活性剂193
6.1概述193
6.1.1两性表面活性剂的定义193
6.1.2两性表面活性剂的分类193
6.2两性表面活性剂的一般性质195
6.2.1两性表面活性剂的酸碱性和等电点195
6.2.2两性表面活性剂的有关性质195
6.3甜菜碱型两性表面活性剂196
6.3.1N-烷基取代的羧酸型甜菜碱系两性表面活性剂的合成196
6.3.2N-酰胺基取代的羧酸型甜菜碱系两性表面活性剂的合成198
6.3.3N-长碳链烷氧基取代的羧酸型甜菜碱系两性表面活性剂的合成198
6.3.4磺酸甜菜碱的合成199
6.3.5硫酸酯型甜菜碱的合成200
6.3.6磷酸酯甜菜碱的合成201
6.4氨基酸型两性表面活性剂203
6.4.1羧酸型α-亚氨基乙酸系的合成203
6.4.2羧酸型β-氨基丙酸系的合成204
6.4.3氨基磺酸系的合成205
6.4.4氨基硫酸酯系的合成205
6.5咪唑啉型两性表面活性剂206
6.5.1咪唑啉羧酸系的合成206
6.5.2咪唑啉磺酸系的合成207
6.5.3咪唑啉硫酸酯、磷酸酯系的合成207
6.5.4咪唑啉型两性表面活性剂的结构208
参考文献209
第7章特种表面活性剂210
7.1概述210
7.2含氟表面活性剂210
7.2.1含氟表面活性剂的结构与性能210
7.2.2含氟表面活性剂的合成212
7.3含硅表面活性剂217
7.3.1含硅表面活性剂结构与性能218
7.3.2含硅表面活性剂疏水链的合成218
7.3.3含硅表面活性剂的合成221
7.4含硼表面活性剂225
7.4.1含硼表面活性剂的结构与性能225
7.4.2含硼表面活性剂的合成226
7.5冠醚型表面活性剂229
7.5.1冠醚型表面活性剂的结构与性能229
7.5.2冠醚型表面活性剂的合成231
参考文献233
第8章Gemini表面活性剂235
8.1概述235
8.1.1Gemini表面活性剂的定义235
8.1.2Gemini表面活性剂的分类235
8.1.3Gemini表面活性剂在水溶液中的状态236
8.1.4Gemini表面活性剂的物理、化学性质238
8.2Gemini型表面活性剂的合成240
8.2.1阴离子型Gemini表面活性剂的合成240
8.2.2阳离子型Gemini表面活性剂的合成242
8.2.3非离子型Gemini表面活性剂的合成243
8.2.4两性Gemini表面活性剂的合成244
8.2.5不对称Gemini表面活性剂的合成245
参考文献246
第9章高分子表面活性剂248
9.1概述248
9.2高分子表面活性剂的分类248
9.3高分子表面活性剂的特性249
9.3.1降低表面张力的能力249
9.3.2乳化分散功能249
9.3.3凝聚功能249
9.3.4其他功能250
9.4天然高分子表面活性剂的制备250
9.4.1淀粉基表面活性剂的制备250
9.4.2纤维素基表面活性剂的制备256
9.4.3壳聚糖基表面活性剂的制备259
9.4.4松香基表面活性剂的制备262
9.5合成高分子表面活性剂的制备266
9.5.1聚氨酯高分子表面活性剂的制备266
9.5.2聚乙烯醇（PVA） 类高分子表面活性剂制备269
9.5.3聚电解质类及两性聚合物类高分子表面活性剂制备273
9.5.4聚醚多元醇表面活性剂的制备277
参考文献284
第10章生物表面活性剂287
10.1概述287
10.1.1生物表面活性剂的定义287
10.1.2生物表面活性剂的分类与结构287
10.2脂肽类表面活性剂290
10.2.1表面活性素290
10.2.2脂肽类表面活性剂的结构290
10.2.3表面活性素的性质292
10.3脂肽类表面活性剂的生物合成292
10.4生物表面活性素的应用295
10.4.1食品工业中的应用295
10.4.2医疗中的应用295
10.4.3石油工业中的应用295
10.4.4环境工程中的应用296
10.4.5其他方面的应用296
参考文献296
第11章表面活性剂的环境保护298
11.1概述298
11.2表面活性剂的结构与生物降解性301
11.2.1阴离子型表面活性剂的生物降解性301
11.2.2非离子型表面活性剂的生物降解性301
11.2.3阳离子型表面活性剂的生物降解性303
11.2.4两性表面活性剂的生物降解性303
11.3环保型表面活性剂的开发与应用303
11.3.1非离子型表面活性剂304
11.3.2阴离子型表面活性剂304
11.3.3阳离子型表面活性剂305
11.3.4精练剂308
11.3.5氧漂稳定剂308
参考文献309
第12章表面活性剂的分离与分析311
12.1概述311
12.2表面活性剂混合物的分离311
12.2.1柱色谱分离技术311
12.2.2离子交换色谱分离314
11.2.3薄层色谱分离技术317
12.3表面活性剂的定性分析319
12.3.1表面活性剂元素的定性分析319
12.3.2表面活性剂类型的定性分析322
12.4表面活性剂的定量分析325
12.4.1表面活性剂元素的定量分析325
12.4.2表面活性剂活剂组分的定量分析330
12.5表面活性剂水溶液的性能测试332
12.5.1表面活性剂表面张力的测定332
12.5.2表面活性剂润湿性的测定335
12.5.3表面活性剂起泡性与稳泡性能的测定338
12.5.4表面活性剂增溶性的测定338
12.5.5表面活性剂乳化性能的测定338
12.5.6表面活性剂分散能力的测定339
12.6表面活性剂红外光谱分析339
12.6.1红外光谱技术339
12.6.2表面活性剂的红外光谱分析372
参考文献390