表面活性劑合成技術

第1章表面活性劑概論1
1.1表面活性劑的分子結構與分類1
1.1.1表面活性劑的分子結構1
1.1.2表面活性劑的分類2
1.2表面活性劑在溶液中的狀態(tài)和性質6
1.2.1表面活性劑在界面上的吸附6
1.2.2表面活性劑溶液的性質與膠團的形成及結構13
1.3表面活性劑的結構與性能的關系18
1.3.1表面活性劑的親水-親油平衡18
1.3.2表面活性劑親水基和親油基對性能的影響22
參考文獻25
第2章表面活性劑疏水基原料的制備27
2.1長碳鏈正構烷烴27
2.1.1分子篩吸脫法27
2.1.2尿素絡合法30
2.2高碳烯烴31
2.2.1直鏈α-烯烴31
2.2.2直鏈內烯烴36
2.3脂肪醇39
2.3.1羰基合成醇39
2.3.2齊格勒合成醇42
2.3.3正構烷烴氧化制取直鏈伯醇43
2.3.4脂肪酸、脂肪酸酯還原生產高碳醇44
2.3.5脂肪醇合成路線的比較47
2.3.6合成高碳醇的其他方法47
2.4長碳鏈烷基苯的合成48
2.4.1催化劑49
2.4.2烯烴烷基化的反應歷程49
2.4.3烷基化反應的影響因素50
2.4.4長鏈烷基苯的生產51
2.5長碳鏈烷基酚的合成55
2.5.1以長鏈烯烴作為烷基化劑用三氟化硼催化合成烷基酚56
2.5.2以脂肪醇作為烷基化劑用Al2O3-AlCl3催化合成長鏈烷基酚56
2.5.3其他催化劑在烷基酚合成中的應用56
2.6脂肪酸57
2.6.1油脂中脂肪酸的組成57
2.6.2其他天然羧酸的組成58
2.6.3油脂水解58
2.6.4合成脂肪酸60
參考文獻61
第3章陰離子型表面活性劑62
3.1概述62
3.2烷基苯磺酸鈉62
3.2.1烷基苯磺酸鈉的結構和性能的關系63
3.2.2芳烴磺化的機理63
3.2.3芳烴磺化的影響因素64
3.2.4硫酸磺化工藝66
3.2.5三氧化硫磺化工藝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-烯烴磺酸鹽78
3.3.1α-烯烴磺酸鹽的性能78
3.3.2α-烯烴磺酸鹽的合成原理78
3.3.3α-烯烴磺酸鹽合成工藝條件的選擇79
3.4烷基磺酸鹽81
3.4.1烷基磺酸鹽的性能81
3.4.2烷基磺酸鹽的制備81
3.4.3制取烷基磺酸鹽的其他方法85
3.5琥珀酸酯磺酸鹽86
3.5.1結構與性能的關系86
3.5.2合成工藝87
3.6高級脂肪酰胺磺酸鹽90
3.6.1結構與性能的關系90
3.6.2合成工藝91
3.6.3N-油酰基-N-甲基牛磺酸鈉的合成實例91
3.7高級脂肪酸酯α-磺酸鈉92
3.7.1結構與性能的關系93
3.7.2α-磺基脂肪酸甲酯的合成93
3.7.3影響反應的因素96
3.7.4MES的優(yōu)點與不足97
3.8其他磺酸鹽類表面活性劑98
3.8.1石油磺酸鹽98
3.8.2木質素磺酸鹽101
3.8.3萘系磺酸甲醛縮合物103
3.8.4烷基萘磺酸鈉104
3.9硫酸酯鹽類表面活性劑105
3.9.1硫酸酯鹽表面活性劑的特性及用途105
3.9.2硫酸化試劑105
3.9.3脂肪醇硫酸酯鹽及脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯鹽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仲烷基硫酸鈉的生產112
3.10羧酸鹽類表面活性劑113
3.10.1制皂工業(yè)對油脂選擇要求113
3.10.2皂類表面活性劑115
3.10.3疏水基通過中間鍵與羧基連接的表面活性劑117
3.11磷酸酯(鹽)類陰離子型表面活性劑119
3.11.1磷酸酯鹽類陰離子型表面活性劑的特性120
3.11.2磷酸酯的合成122
參考文獻125
第4章陽離子型表面活性劑126
4.1概述126
4.2陽離子型表面活性劑的原料126
4.2.1脂肪伯胺的制備127
4.2.2脂肪仲胺的制備128
4.2.3脂肪叔胺的制備128
4.3脂肪銨鹽和季銨鹽130
4.3.1脂肪銨鹽的合成及性能130
4.3.2季銨鹽的結構與性質131
4.3.3季銨鹽的合成132
4.4直接連接型陽離子型表面活性劑133
4.4.1季銨鹽類133
4.4.2其他直接連接型陽離子型表面活性劑136
4.5間接連接型陽離子型表面活性劑137
4.5.1酰氨基銨鹽的合成137
4.5.2含醚基銨鹽的合成141
4.5.3含酯基銨鹽的合成143
4.6雜環(huán)類陽離子型表面活性劑144
4.6.1咪唑啉季銨鹽的合成144
4.6.2吡啶季銨鹽的合成147
參考文獻153
第5章非離子型表面活性劑154
5.1概述154
5.2非離子型表面活性劑的性質155
5.2.1水溶性155
5.2.2濁點156
5.2.3表面張力及臨界膠束濃度157
5.2.4起泡性157
5.2.5潤濕性157
5.2.6洗滌性157
5.2.7生物作用158
5.3環(huán)氧乙烷加成聚合反應的機理158
5.3.1堿催化環(huán)氧乙烷的開環(huán)反應158
5.3.2酸催化環(huán)氧乙烷的開環(huán)反應160
5.3.3環(huán)氧乙烷加成物的聚合度161
5.3.4影響乙烯基化反應的因素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態(tài)163
5.4.2脂肪醇聚氧乙烯醚的生產164
5.4.3勻質醇醚的合成165
5.5烷基酚聚氧乙烯醚165
5.5.1合成原理165
5.5.2合成工藝166
5.5.3其他取代酚醚表面活性劑167
5.6脂肪酸聚氧乙烯酯167
5.6.1合成原理168
5.6.2合成工藝168
5.6.3其他制備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聚氧乙烯烷基胺的結構與特征180
5.8.2合成反應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聚醚的分類184
5.10.2起始劑184
5.10.3催化劑185
5.10.4整嵌型聚醚185
5.10.5雜嵌型聚醚188
5.10.6全雜型嵌段聚醚190
參考文獻192
第6章兩性表面活性劑193
6.1概述193
6.1.1兩性表面活性劑的定義193
6.1.2兩性表面活性劑的分類193
6.2兩性表面活性劑的一般性質195
6.2.1兩性表面活性劑的酸堿性和等電點195
6.2.2兩性表面活性劑的有關性質195
6.3甜菜堿型兩性表面活性劑196
6.3.1N-烷基取代的羧酸型甜菜堿系兩性表面活性劑的合成196
6.3.2N-酰胺基取代的羧酸型甜菜堿系兩性表面活性劑的合成198
6.3.3N-長碳鏈烷氧基取代的羧酸型甜菜堿系兩性表面活性劑的合成198
6.3.4磺酸甜菜堿的合成199
6.3.5硫酸酯型甜菜堿的合成200
6.3.6磷酸酯甜菜堿的合成201
6.4氨基酸型兩性表面活性劑203
6.4.1羧酸型α-亞氨基乙酸系的合成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咪唑啉型兩性表面活性劑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咪唑啉型兩性表面活性劑的結構208
參考文獻209
第7章特種表面活性劑210
7.1概述210
7.2含氟表面活性劑210
7.2.1含氟表面活性劑的結構與性能210
7.2.2含氟表面活性劑的合成212
7.3含硅表面活性劑217
7.3.1含硅表面活性劑結構與性能218
7.3.2含硅表面活性劑疏水鏈的合成218
7.3.3含硅表面活性劑的合成221
7.4含硼表面活性劑225
7.4.1含硼表面活性劑的結構與性能225
7.4.2含硼表面活性劑的合成226
7.5冠醚型表面活性劑229
7.5.1冠醚型表面活性劑的結構與性能229
7.5.2冠醚型表面活性劑的合成231
參考文獻233
第8章Gemini表面活性劑235
8.1概述235
8.1.1Gemini表面活性劑的定義235
8.1.2Gemini表面活性劑的分類235
8.1.3Gemini表面活性劑在水溶液中的狀態(tài)236
8.1.4Gemini表面活性劑的物理、化學性質238
8.2Gemini型表面活性劑的合成240
8.2.1陰離子型Gemini表面活性劑的合成240
8.2.2陽離子型Gemini表面活性劑的合成242
8.2.3非離子型Gemini表面活性劑的合成243
8.2.4兩性Gemini表面活性劑的合成244
8.2.5不對稱Gemini表面活性劑的合成245
參考文獻246
第9章高分子表面活性劑248
9.1概述248
9.2高分子表面活性劑的分類248
9.3高分子表面活性劑的特性249
9.3.1降低表面張力的能力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劑的制備250
9.4.1淀粉基表面活性劑的制備250
9.4.2纖維素基表面活性劑的制備256
9.4.3殼聚糖基表面活性劑的制備259
9.4.4松香基表面活性劑的制備262
9.5合成高分子表面活性劑的制備266
9.5.1聚氨酯高分子表面活性劑的制備266
9.5.2聚乙烯醇（PVA） 類高分子表面活性劑制備269
9.5.3聚電解質類及兩性聚合物類高分子表面活性劑制備273
9.5.4聚醚多元醇表面活性劑的制備277
參考文獻284
第10章生物表面活性劑287
10.1概述287
10.1.1生物表面活性劑的定義287
10.1.2生物表面活性劑的分類與結構287
10.2脂肽類表面活性劑290
10.2.1表面活性素290
10.2.2脂肽類表面活性劑的結構290
10.2.3表面活性素的性質292
10.3脂肽類表面活性劑的生物合成292
10.4生物表面活性素的應用295
10.4.1食品工業(yè)中的應用295
10.4.2醫(yī)療中的應用295
10.4.3石油工業(yè)中的應用295
10.4.4環(huán)境工程中的應用296
10.4.5其他方面的應用296
參考文獻296
第11章表面活性劑的環(huán)境保護298
11.1概述298
11.2表面活性劑的結構與生物降解性301
11.2.1陰離子型表面活性劑的生物降解性301
11.2.2非離子型表面活性劑的生物降解性301
11.2.3陽離子型表面活性劑的生物降解性303
11.2.4兩性表面活性劑的生物降解性303
11.3環(huán)保型表面活性劑的開發(fā)與應用303
11.3.1非離子型表面活性劑304
11.3.2陰離子型表面活性劑304
11.3.3陽離子型表面活性劑305
11.3.4精練劑308
11.3.5氧漂穩(wěn)定劑308
參考文獻309
第12章表面活性劑的分離與分析311
12.1概述311
12.2表面活性劑混合物的分離311
12.2.1柱色譜分離技術311
12.2.2離子交換色譜分離314
11.2.3薄層色譜分離技術317
12.3表面活性劑的定性分析319
12.3.1表面活性劑元素的定性分析319
12.3.2表面活性劑類型的定性分析322
12.4表面活性劑的定量分析325
12.4.1表面活性劑元素的定量分析325
12.4.2表面活性劑活劑組分的定量分析330
12.5表面活性劑水溶液的性能測試332
12.5.1表面活性劑表面張力的測定332
12.5.2表面活性劑潤濕性的測定335
12.5.3表面活性劑起泡性與穩(wěn)泡性能的測定338
12.5.4表面活性劑增溶性的測定338
12.5.5表面活性劑乳化性能的測定338
12.5.6表面活性劑分散能力的測定339
12.6表面活性劑紅外光譜分析339
12.6.1紅外光譜技術339
12.6.2表面活性劑的紅外光譜分析372
參考文獻390