双子表面活性剂的合成及其表面活性*
2011-11-27吕崇福曲广淼
丁 伟, 景 慧, 梁 宝, 吕崇福, 孙 颖, 于 涛, 曲广淼
(1.东北石油大学 化学化工学院 石油与天然气化工黑龙江省重点实验室,黑龙江 大庆 163318;2.大庆钻技一公司,黑龙江 大庆 163318)
双子表面活性剂是由两个亲水基团和两个疏水基团通过联接基团联接而成的一类新型的表面活性剂[1]。与传统的表面活性剂相比,双子表面活性剂能够更有效地降低水的表面张力,具有更低的临界胶束浓度、更高的吸附性能以及奇特的聚集行为,因此在三次采油、杀菌、印染等领域受到人们的广泛关注[2~11]。
本文以正十二醇(2a),正十四醇(2b)和正十六醇(2c)为原料,在相转移催化剂四丁基溴化铵(n-Bu4NBr)催化下,分别与环氧氯丙烷反应制得1-烷氧基-3-氯异丙醇(3a~3c);3与四甲基乙二胺反应制得季铵盐型双子阳离子表面活性剂二氯化-N,N′-二(2-羟基-3-烷氧丙基)四甲基乙二胺氯(4a~4c);4依次通过磺化与中和反应合成了双子两性离子表面活性剂二氯化-N,N′-二(2-钠硫酸酯基-3-烷氧丙基)四甲基乙二胺氯(1a~1c, Scheme 1),其结构经IR确证。研究结果表明,1和4在室温(25 ℃)均具有较高的乳化能力;只是1相对于4的能力大大降低。

Scheme1
1 实验部分
1.1 仪器与试剂
Bruker傅立叶RFS113V型红外分光光度计。n-Bu4NBr,自制;其余所用试剂均为分析纯。
1.2 合成
(1) 4的合成(以4a为例)
在三口瓶中加入2a300 mmol和n-Bu4NBr 15 mmol,搅拌下滴加环氧氯丙烷450 mmol,滴毕,于50 ℃反应3.5 h。用水洗涤,减压蒸馏得白色蜡状固体3a。

用类似方法合成4b和4c,其IR分析结果与4a相似。
(2)1的合成(以1a为例)

用类似方法合成1b和1c,其IR分析结果与1a相似。
1.3 表面性能测试
采用滴体积法,于(25±0.2) ℃测定不同浓度(c/mmol·L-1)表面活性剂水溶液的表面张力(γ/mN·m-1)。……
