壬基酚為原料合成雙季銨鹽

1、壬基酚為原料合成雙季銨鹽第18卷第10l9j2001年10月精細(xì)化工啞a田珥CIs壬基酚為原料合成雙季銨鹽賈麗華,郭祥峰,陳華群',阽銘(1.齊齊哈爾大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,黑龍江齊齊哈爾161005;2大連理工大學(xué)精細(xì)化工國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,遼寧大連116012)摘要:根據(jù)Mannich反響原理,用壬基酚,二乙胺,甲醛為原料,合成Mamieb.堿一雙叔胺2,6-(二乙胺基甲基)4壬基酚(BDN),研究了BDN合成工藝,優(yōu)化反響條件為:乙醇為謗劑,反響溫度30,投料比n(壬基酚):n(甲醛):n(二乙胺)=i.O:3.O:30用m,質(zhì)譜和液相色譜分折了BDN的結(jié)構(gòu)和含量.利用其與3種烷基化試劑一

2、溴乙烷,氯化芐,環(huán)氧氯丙烷分剮反響合成了3種雙季銨鹽WYB,W'fC及WYO,并對(duì)合成的3種季銨鹽陽(yáng)離子外表活性劑的外表活性進(jìn)行了測(cè)定.結(jié)果說(shuō)明:WYB,V,WC及WYO均能顯著降低水謗液的外表張力,c都在30ml"q/m以下.關(guān)鍵詞:壬基酚;雙叔胺;Xt季銨鹽中囤分類號(hào):T23.I2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):10035214(200i)10一曬7603陽(yáng)離子外表活性劑是外表活性劑的重要品種之一.常用的陽(yáng)離子外表活性劑一般為季銨鹽陽(yáng)離子外表活性劑.無(wú)論合成何種季銨鹽,都離不開有機(jī)叔胺.叔胺的生產(chǎn)路線目前有3條:一是脂肪醇路子外表活性劑和兩性外表活性劑使用的叔胺多是以反響合成的重

3、要化工原料,可用于外表活性劑和開發(fā)和生產(chǎn)都較晚0j,系列產(chǎn)品較少,開發(fā)適銷對(duì)路的壬基酚衍生產(chǎn)品大有可為.Mannich反響作為經(jīng)典的化學(xué)反響,常被用于合成胺類化合物l.作者利用壬基酚,二乙胺,甲醛為原料,合成了MannJcb堿2,6-二(二乙胺基甲基)_4.壬基酚(BDN),之后利用其與3種烷基化試劑反響合成3種雙季銨鹽.研究了BDN的合成工藝,并對(duì)合成的季銨鹽陽(yáng)離子外表活性劑的外表性能進(jìn)行了測(cè)定.1實(shí)驗(yàn)壬基酚.工業(yè)品"(壬基酚)99.5%,黑龍江石油化工廠生產(chǎn).二乙胺,溴乙烷,氯乙醇,環(huán)氧氯丙烷為化學(xué)純?cè)噭?其余試劑為市售分析純?cè)噭?PE一783型紅外光譜儀,Bruke腳IX:一收

4、赭日期:2/ol一0327基金工程:黑龍江省教委基金資助工程(9541065)00136質(zhì)譜儀.+一一2舳k里吣'cN+()22x-Hxh?c.1,hu?1廠Cl0向四口瓶中參加一定量的壬基酚,二乙胺水溶液和無(wú)水乙醇,攪拌均勻,2o一3O,滴加一定量的甲醛溶液,滴加完后,反響1h,然后回流2h.降溫,參加一定量的NaC1,回流反響20rain,趁熱分出有機(jī)相.減壓蒸餾,除去乙醇,水和未反響的胺,得黃色黏稠液體.測(cè)定胺值,計(jì)算收率.向粗胺中參加計(jì)算量的(Ha)=10%的水溶液,充分?jǐn)嚢?參加石油醚萃取未反響酚,分出水相.水相用"(NaOH)=10%水溶液調(diào)節(jié)pH=89,從中分出

5、油相.向油相中參加石油醚,并用水屢次洗滌,直至水呈中性,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去石油醚,得BDN.重-第1O期賈麗華,等:壬基酚為原料臺(tái)成雙季銨鹽(或0.22mol氯化芐或0.4mol環(huán)氧氯丙烷)和100nlL無(wú)水乙醇,回流反響,每隔lh測(cè)胺值,當(dāng)收率達(dá)到粥.O%以上時(shí),停止反響.除出溶劑,得黏稠液晶,真空枯燥,得白色粉末(環(huán)氧氧丙烷產(chǎn)品為黃色黏稠液體),分別記為WYB,WYC及WYO,稱量,收率為8o.0%.準(zhǔn)確稱取少量BDN于錐形瓶中,用無(wú)水乙醇溶解,參加兩謫溴酚藍(lán)指示劑,用標(biāo)準(zhǔn)HC1溶液滴定,胺值()按下式計(jì)算:AcV/m式中:c為酸的濃度(moi/L),V為消耗酸的體積(mL),m為樣品的質(zhì)量(g

6、),為BDN的胺值(ml,g).BDN的收率(%):Ax390×10/2用液相色譜測(cè)定BDN的純度,色譜條件:流動(dòng)相:(氯仿):v(甲醇):v氨水,(N):26%:80:19.5:O.5;檢測(cè)器溫度51;匿力2.1Pa.滴體積法測(cè)定季銨鹽水溶液的外表張力.2結(jié)果與討論以是水,甲醇或乙醇,由于壬基酚是油溶性化臺(tái)物,在水中不溶解,反響難以進(jìn)行.比擬甲醇和乙醇,確定乙醇為溶劑.無(wú)水乙醇為溶劑,滴加甲醛后,繼續(xù)反響lh,投料比n(壬基酚):n(甲醛):(二乙胺)=l:3:2.5,改變反響溫度,B嘣的收率見表l.表l溫度對(duì)BDN收率的影響從表1數(shù)據(jù)可以看出,在其他g.-t不變時(shí),改變反響溫度,

7、對(duì)反響收率影響很大,溫度過(guò)高或過(guò)低,(c)的穩(wěn)定性與溫度有關(guān),低溫有利于其生成.因此,確定反響溫度為30.無(wú)水乙醇為溶劑,反響3.5h,反響溫度30qc,改變投料比n(壬基酚):n(甲醛):n(二乙胺),BDN的收率見表2.表2投料比對(duì)BDN收率舶影響從表2可以看出,隨著投料中甲醛的比例升高,胺值明顯增加,當(dāng)三者比例(壬基酚):n(甲醛):n(二乙胺)=1:3.5:2.5時(shí),BDN的收率接近l00%.隨著甲醛參加量的增加,轉(zhuǎn)化率明顯增大.從本反響來(lái)看,反響物可能為單取代胺和雙取代胺的混合物,為提高雙胺的收率,確定投料比(壬基酚):n(甲醛):n(二乙胺)=I35:25.圖1是反響原料壬基酚和B

8、DN的紅外光譜圖.曲線1中3300c處有一強(qiáng)峰為羥基峰;820處有一尖峰,為苯環(huán)1,4取代峰,說(shuō)明壬基位于羥基對(duì)位取代.曲線2中羥基峰消失,可能是反響后一OH與H形成分子間氫鍵(六元環(huán)),分子問(wèn)氫鍵頻率較低,吸收帶有時(shí)寬有時(shí)弱,所以譜圖中羥基峰不明顯;在16001450cm有3個(gè)吸收蜂為苯環(huán)的特處有一蜂,此峰為苯環(huán)1,2,crn各有一峰為苯的1,2,4取代產(chǎn)物峰,有單胺生成,產(chǎn)物為單,雙胺的混合物.40oo20oo120o600/on一1一BD;2一一壬基酚圖1壬基酚和BDN的紅外光譜圖渡相色譜測(cè)定(單胺)=18.3%,"(雙胺)=81.7%.皓(ra/Z,瑚)測(cè)定有分子離子峰413

9、.3,342.4.由于兩種化臺(tái)物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)相近,段有對(duì)其作進(jìn)一步別離和結(jié)構(gòu)測(cè)定.3種產(chǎn)品的有關(guān)數(shù)據(jù)見表3.由表3可看出,利用BDN臺(tái)成的季銨鹽產(chǎn)品中,WYO具有較低的慍界膠束濃度,小于單一季銨鹽十二烷基二甲基溴化精細(xì)化工FINECHEMICALS第t8卷銨(CMC=2.6x10moLtL),而WYB和WYC的臨界膠束濃度較高,這與外表活性荊分子的分子結(jié)構(gòu)WYC的分子中疏水基為一個(gè)壬苯基,親水基為兩個(gè)季銨基團(tuán),表現(xiàn)出較強(qiáng)的親水性,CMC較大;而WYO是由環(huán)氧氯丙烷合成,由于環(huán)氧氯丙烷的雙官能團(tuán)都可以與叔胺反響,故可以形成低聚陽(yáng)離子外表活性劑,其CMC明顯的小.表33種產(chǎn)品的CMC及c(35)3結(jié)

10、論根據(jù)Mannich反響原理用壬基酚,二乙胺和甲醛為原料,乙醇為溶劑,投料比(壬基酚):(甲醛):n(二乙胺)=1:3.O:2.5,反響溫度3O,合成了中間體2,6-(-乙胺基甲基)_4.壬基酚(BDN);種烷基化試劑反響,合成了3種季銨鹽外表活性劑,均具有良好的外表活性,能較好地降低水溶液的表面張力.參考文獻(xiàn):1張丈昕,張洪雷,董世興.壬基酚生產(chǎn)工藝條件研究J.精細(xì)化工,20OO.17(9):5035O4.2吳三華我國(guó)主要非離子外表活性劑的生產(chǎn)現(xiàn)狀詞研報(bào)告J精細(xì)化.,20OO.I7(9):497500.發(fā)J.精細(xì)化工,.17(10):590593.4Maguirettlame*Reviewo

11、fthe霸i曲ceofn叫pll肌dJCAm,1999.34(1):3738.5P_wo:gg37062:6張躍軍壬基酚聚氧己烯(4)醚磺基琥珀酸單酯二鈉鹽的臺(tái)成與性能研究J:江西化工.1999.1O(5)18207黃振軍.我國(guó)壬基酚的生產(chǎn)與開展J.精細(xì)化工.211OO,17Oo):564566:3王葆仁有機(jī)合成反響M.北京:科學(xué)技術(shù)出版社.1987.9"329649】趙國(guó)璽外表活性劑物理化學(xué)M】北京:北京大學(xué)出版社,1991408418.作者筒介:賈麗華(963一),女,工學(xué)頓士,副教授,在讀博士.主要從事精細(xì)化學(xué)品的合成及應(yīng)用研究,E一111IJmailqqhruedu; :04

12、522738205,2738223.SynthesisofBisquarternaryCationicSurfactantsfromNon#phenolJM".htm'一,GUOX/ang-feng1,CHENHua.qun',LUMire枷F/heChem/ea/s,Urdts/tyofTechndogy,116012,)Abstract:AordingtomnichIeac60II,2,6-his(diethylaminoraethy1)-.4-nmrylphmol(BDN)WINi'esynthesizedwithnonykqol,dlethy|mean

13、dformalin.Theoptimalreactionconditionswlrethatreactima岫珥咖Iewag30andthewereelaaracterizedbyIllandMS,andthepIldtyofBDNwasdeterminedbyHPI.ThreekindsofquaternarlesrethesesulfactantsweredetenninedKeywords:nonylphenol;his(trlalkylamine);bisquatemaryatmniurnsaltFoundationitem:GrantedbytheeducationaldepartmentofHeilangjiangprovince(9541065)歡送訂閱2002年?飼料工業(yè)?月刊163;各地郵局均可訂閱,每期訂竹5元,全年訂價(jià)印元.在堅(jiān)持以飼料飼養(yǎng)行業(yè)專業(yè)技術(shù)為主,兼顧相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域,突出技術(shù)性和實(shí)用性,宣傳科技成果,報(bào)道科研動(dòng)態(tài),普及科學(xué)技術(shù),介