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1、Chapter 7表面活性剂的合成7.1 阴离子表面活性剂的合成一.阴离子表面活性剂的分类1.竣酸盐型（-COOH）代表： C17H35COONaCH33R-CON-CH 2cOONa硬脂酸钠N-甲基酰胺竣酸盐RRI r| IR-CO-N CON-COONa2.磺酸盐型（SO3Na）代表：RSO3Na3R CH = CH-CH 2sO3Na23CH3C17H33cONCH 2cH2so3NaCH-COORINaO3s-CH-COOR3.硫酸酯盐型（OSO3Na）代表：R-OSO3Na3雷米邦烷基苯磺酸盐烷基磺酸盐a-烯基磺酸钠N甲基油酰胺牛磺酸钠琥珀酸磺酸盐脂肪醇硫酸钠R-O CH2cH2O
2、- n脂肪醇聚氧乙烯醍硫酸钠4.磷酸酯盐型（ OPO3Na）RO、 -ONaROO双酯二、磺酸基的引入方法1 .烷基苯磺酸盐R 一+ 浓 H2SO 4R 一NaOHSO3H 一S03H2 .烷基磺酸盐磺氯化工艺（氯磺化工艺）RH+ SO2 + Cl2hvRSO 2cl + HClRSO2C1 + 2NaOH - RSO3Na + NaCl + H2O该反应属自由基反应，机理如下：CI2 h、2C1.Cl. + rh - R.（主）R. + SO2 * RSO2.（冽RSO2J+ C12 - RSO2C1 +C1.磺氧化工艺（氧磺化工艺）30 cRH + SO2+ O2 RS03H反应机理为：_
3、 hv RH R.+ H.hv *SO2一（基态），*S02 *RH + SO2 -R. +R.J+ SO2 - rso2RSO2. + C12 - RS0200 .烷基过氧磺酰自由基RSO2OO. + RH -RS0200H + R.一烷基过氧磺酸RS0200H + SO2 + H20» RSO3H + H2S04RS02C1 + 2NaOH RS03Na + NaC1 + H203 . a 烯基磺酸盐（AOSNaOH0HR CH2CH=CH2 + SO3 * RCH=CHCH2SO3Na 或 RCH CHzCHzSOsNa-C H8-ch2O SO2O亲电加成-CH-CH -CH
4、 - SO3消除HCH2-CH -CH1,2 磺内酯CH 2cH =CHSO 3H 烯基磺 酸消除H 3- CHCHCH2SO3H烯基磺酸4 .琥珀酸酯磺酸盐 琥珀酸即丁二酸 琥珀酸酯浮鳖鳖、双酯磺酸盐OIICH-C-OROIICH-C-ORNaO 3s-CH-C-ONaNaO3s-CH-C-ORII引入磺酸基的方法：通过亚硫酸钠与马来酸（顺丁烯二酸）酯的加成反应。OIICH-C-OR+CH-C-ONa (R')IINaHSO 3OIICH-C-ORNaO 3s-CH-C-ONa(R)a.渗透剂Aerosol OT （快速渗透剂OT）CH COIICH - COC2H5H2so 4O
5、+ 2 CH 式CH2)3CHCH 20HxOCH COOIICH -COOC2H5CH2CH(CH) 3ch3CH2cH(CH) 3CH3NaHSO3C2 H5CH-COO CHzCH(CH) 3CH3NaO3s_CH-COO C”CH(CH) 3CH3C2 H5b.脂肪醇聚氧乙烯醍琥珀酸单酯磺酸钠，如AEShM AESS有良好的乳化、分散、润湿和增溶效果。月桂醇聚氧乙烯醍琥珀酸单酯磺酸钠C12H25O(CH 2cH 2O)3H +C12H25O(CH 2cH2O)3OCCH ：-CHCOOHNa2sO 3C12H25O(CH 2cH2O)3OCCH 2CHCOONaISO 3Na5 .高级
6、脂肪酰胺磺酸盐RTR'CON (CH 2)2SO3NaR'=H 或烷基a.羟基磺酸盐的合成RrR'CON (CH2)2SO3NaR'=H 或烷基OIINaHSO 3 + H-C-HHOCH 2SO3NaHOCH 2CH2SO3NaO / NaHSO 3 + CH2-CH2OOHNaHSO 3 +ZICH2-CH-CH 2Cl» ClCH 2CHCH zSOsNab.氨基烷基磺酸盐的合成由羟基磺酸盐在高温高压下与有机胺反应制得RNH2 + H0cH 2sO3Na* RNHCH 2so3Na + H2ORNH2 + HOCH2cH2so3Na- RNHCH
7、2cH2so3Na + H2O另外，rnh9ClCH2cH2Cl + Na2s03. ClCH2cH2sO3Na 2. RNHCH 2cH2sO3Na-HClc.最终产物一一表面活性剂的合成R IR'COC+ RNHCH 2so3Na- R'CONCH 2$O3NaRIR'COCJ RNHCH 2CH2sO3Na - R'CONCH zCdsOsNa 223OHROHIIIR'COC+l RNHCH 2CHCH2sO3Na - R'CONCH zCHCHzsOsNa 实例：a.净洗剂209CH3Igepon （依加邦）C17H33CoNcH 2c
8、H2sO3Na NaHSO3O / + CH2-CH2- HOCH2cH2so3NaT:70 -80 CP:26.7KPa保温 110X I.5h CH3NH2 + HOCH2cH2so3Na- CH3NHCH2cH2so3Na 3 C17H33cOOHPCl3 - 3 C17H33coel17 331/33 C17H33COCl + CH.NHCH XH.sO.Na -C17HCONCH XH.sO.Na I 3 30132 2 317 332 2 3ch33N油酸基一N一甲基牛磺酸钠b.净洗剂LS33COCIC17H33coel + H2N、硫酸酯盐类表面活性剂SO3作硫酸化试剂R-OH
9、SO33如AESN a O HR-OSO3H ROSO3NaRO(C 2H4O)H + SO 3ROC2H4O十 OSO 3HARO C2H4O-OSO 3Na-n浓H2SO4硫酸化 IC12H250H + H2SO4a C12H25OSO3H + H2O氯磺酸硫酸化N a O HRCH20H + CISO3H- R-CH2OSO3HR-CH20sO3Na23氨基磺酸化硫酸化试剂四、磷酸酯表面活性剂的合成1.醇与五氧化二磷CH2CH2ROHP2O5ROHOIIP OOROHNaOHROONaONaO3 ROHP2O54(RO)2PO(OH) + ROPO(OH) 2醇与P2O5的配比（24）:
10、 1 （物质量之比）单烷基磷酸酯70%45%双烷基磷酸酯30%35%2 .醇与焦亚磷酸反应ROH + H4P2O7(RO)PO(OH) 2 + H3 Po 43 . PCI3与过量的脂肪醇反应3ROH + PCI3* (RO)2P-H + RCl+ 2HClOII咏 Cl2IIL (RO) 2-P-Cl + HCl (RO) 2-P-OHOH24 .用三氯氧化磷与醇反应ROH + POCl3一ROPOCl 2 + HClROPOCl2+ 2 H2O，ROPO (OH)2+2 HCl 单酯2 ROH + POCl3(RO)2POCl+2HClH2O.(RO)2 PO(OH) +HCl3 ROH
11、+ POCl3双酯(RO)3POCl + 3 HCl(RO) 2PO(OH)五、竣酸盐型阴离子表面活性剂饱和或不饱和高级脂肪酸的盐 取代竣酸盐肥皂：天然动植物的油脂与碱的水汽液加热发生皂化反应制得，其反应方程式为:CH20HRCOOCH 2RCOOCH + 3NaOH3RCOOMe +CHOHCH20HRC00CH2硬脂酸皂：Ci7H35COONa月桂酸皂: 油酸皂：CiiH23COONaCi7H33COONa7-2阳离子表面活性剂一、阳离子表面活性剂的分类1.胺盐类伯胺盐RNH2.HC1C18H37NH2.HCI-公18 372十八烷基胺（硬脂胺）盐酸盐仲胺盐12RNHR.HCl（Cl8H3
12、7）2NH.HCl双十八烷基胺盐酸盐叔胺盐123RNR(R).HClC18H37N（CH3）2.HC1n, n_二甲基十八胺盐酸盐2.季俊盐型RiR3十八烷基二甲基茉基氯化钱如缓染剂DC-Cl3.杂环型 吗啡型CH2CH2C16 H33R .ch2ch2CH2CH2O.X -CH2CH2,口比咤型+N咪口坐型R-CN - CH2I x-CH2RiR2N CH2哌嗪型嗯咻型R1RR24.瑜盐型a.磷盐化合物b.硫盐化合物通式:N / R'CH?CH2cH2NH . X -CH2CH2ch33CH33R1R2.Xch3+ C12H25Br110 C 3hC12H21P1Br-H33c16C
13、16H33SC2H5 + CH3X/H3c.X-C.碘瑜化合物R-I-R2.-X-d.金申盐化合物 R411+R L As 一 R 3. Cl二、阳离子的表面活性剂的合成1.烷基季俊盐a.高级卤烷与低级叔胺反应&+ I&-RX +RL: N R3R2Ri1+R N R2. XTR31举例:1231C12 H25Br + (CH 3)3N60 80 c水介质Ci2H25-N(CH3)3.Br-1.2-1.61631醇介质C16H33Br + (CH3)3N+C16H33-N(CH3)3.Br-MS 50%b.高级烷基胺与低级卤代烷的反应C12H25NH2 + 2 CH3cl +2
14、NaOHC12H25-NCH；CHCHCi2H25-NXH:CHC12 H25 C16H37-NCHCHCH3C1石油醴溶剂加压，80 C , 1h+ 2NaCl + 2 H2ON CH2T.Cl-CH3CH3C16 H33 N CHCH32.含杂原子的季胺盐a.含氧原子含酰胺基的季俊盐如 Spamineius,C2H5C17H33coel + H2N-CH 2CH2-N、2 5 _C2H5C2HC2H5*C17H33cONHCH 2cH2-NC2H5(CH 3O)2so 4C17H33cONHCH 2cH2 - NCH3CH 3so 4140-170 C N2-2 H2OC2H5 2 c17
15、H35coOH + H2NCH2cH2NHCH 2cH2NH2C17H35CONHCH 2CH2NHCH 2CH2NHCOC 17H35OA CHz-CH-CHIC17H35CONHCH 2CH2NHCH 2CH2NH COC17H35 . C| -CH2-CH-CH 2110-120 Cb.含醛基的季俊盐+C18H370cHzNICHb'. Cl -5-10 cC18H370H + HCHO + HCl - C18H37 0cH?Cl+C18H370cH 2CI + N(CH3)3 C18H37OCH2N(CH3)Cl-c.含氨季俊盐ch3ch3|汽剂300份|+c10H21-N-C
16、H2cH2Br +n(chJ3 120= h Ci0H2iNCH2CH2-N(CH3)3 Er120 = JJL y J I2hd.含硫原子季俊盐Ci2 H25sH + HCHO + HClH2。a C12H25sCH2cl苯溶剂C12H25sCH2cl + N(CH3)3 310 份+7030 K C12H25SCH2N(CH3)3Cl 3 .含有苯环的季俊盐1227N CH2ch2H- N CH2CH2OH烯醇式CH2CH2OHNCH2CH2NH24 .含杂环的季俊盐R-CO-NHCH 2cH 2RC 二I OHHOCH 2CH2NH酮式OIIR- C7-3.非离子表面活性剂的合成 一、非
17、离子表面活性剂的分类a.醛类聚醛类聚乙二醇类b.酯类多元醇型甘油的脂肪酸酯聚乙二醇类季戊四醇的脂肪酸酯、山梨醇及失水山梨醇的脂肪酸酯二、非离子表面活性剂的合成（一）醍类1.脂肪醇聚环氧乙烯醍（平平加AEO）RO （CH2cH2O）n H催化ROH + n H2C-CH 2 vy OR: 1216匀染、乳化R: 79EO=5,渗透2.壬基苯酚聚氧乙烯醛R-O-(CH2CH2O)n HCH3O (CHzCHzO兀H3.聚醒HO CHCH 2OHCH32HOCH3开环反应H2C - CH22 2OCH2C+OHH2+> CH2cH2-OHR NH2 +n H2C-CH2RNH 丁 CH2CH2
18、O J-H2 OHCH2cH2-OHA O CH2cH20H-V 2O副产物:HOCH 2CH2OH HOCH2CH2O H一般用碱催化剂4.脂肪胺聚氧乙烯醍（二）酯类脂肪醇失水的山梨醇酯Span 1.用失水的山梨醇制备OH OH OHCH2-CH-CH-CH-CH-CHOH 0H OHH2SO4140-H2OOCH2CHCH-CH 2-OH2OHCH HOCHOHH2c* IHCOH hO1,4-失水山梨醇异山梨醇CH CH、CHo2O2.竣酸酯合成OHOHHOOHOH200+ C15H31cOOHOHOH主要为单酯二酯OCOROHOCORRCOO酯OCORC17H33cONH2 +NaOHp=q=1n H2C-CH2WOCH2cH2O"7H33CONH2+ n H2c-CH2NaOHC2H40HC2H4OH"1H23COOCH3+ HN，C 凡3CON+ CH3OHC2H,OH11 23H0HC? H40H1:1C2H,OHC2H40HC11H23CON：HN 'c2H4OHC2H4OHa -聚氧乙烯烷基胺C12H25NH4 + 2 H2C-CH 2 / O天傩atCH2CH2OH-C12H25N'nEO .CH2CH2OqXCH2HC2OH NaOHMaORp+q=n+2