1. огляд

Амфотерні поверхнево-активні речовини відносяться як до катіонних гідрофільних груп, так і до аніонних гідрофобних груп у молекулярній структурі, які можуть іонізуватися у водному розчині та проявляти характеристики аніонних поверхнево-активних речовин за певних умов середовища, але за інших умов середовища Це клас поверхнево-активних речовин, що демонструють характеристики катіонних поверхнево-активних речовин.

Амфотерні поверхнево-активні речовини типу бетаїну відносяться до класу сполук, структура яких схожа на структуру природного продукту бетаїну. Хімічна назва бетаїну - триметиламмоній ацетат. Це натуральний продукт, виявлений Шейблером (Scheibler C. 1869, Scheibler C. 1870) і відокремлений від бурякового соку. Шейблер назвав бетаїн бета-ін після латинської назви beta vulgaris.

У 1876 році Брюль прийняв термін бетаїн і запропонував називати сполуки з подібними структурами як природні продукти “бетаїни“, Які є амфотерними ПАР типу бетаїну. Амфотерні поверхнево-активні речовини типу бетаїну можна поділити на тип карбонової кислоти, тип сульфонової кислоти, сульфатний тип, сульфітний тип, фосфатний тип, тип фосфіту, тип фосфонової кислоти та фосфоніт відповідно до типу кислотної групи. . В даний час вітчизняні дослідження поверхнево-активних речовин бетаїну дуже активні. Серед них більше повідомлялося про продукти типу карбонової кислоти, сульфонової кислоти та фосфату.

Більшість центрів позитивного заряду амфотерних поверхнево-активних речовин типу бетаїну підтримуються атомами N четвертинного амонію, тоді як негативні центри заряду підтримуються на негативно заряджених кислотних групах. Різниця між амфотерними ПАР типу бетаїну та іншими амфотерними ПАР полягає в тому, що через наявність четвертинного амонійного азоту в молекулі він не буде існувати у вигляді аніонних ПАР у лужних розчинах. У різних діапазонах рН амфотерні ПАР типу бетаїну існуватимуть лише у формі цвіттеріонних або катіонних ПАР. Тому в ізоелектричній зоні бетаїнові амфотерні поверхнево-активні речовини не так схильні до різкого зниження розчинності, як інші амфотерні поверхнево-активні речовини зі слабоосновним азотом.

Амфотерні ПАР типу бетаїн також відрізняються від катіонних ПАР. Деякі дослідники (Beckett AH 1963) вважають, що його слід класифікувати як "четвертинну амонійну сіль амфотерне ПАР"; Мур КР (1960) вважає, що його слід класифікувати як "поверхнево-активну речовину солі четвертинного амонію". На відміну від катіонних поверхнево-активних речовин, таких як „поверхневі поверхнево-активні речовини четвертинної солі амонію”, амфотерні поверхнево-активні речовини типу бетаїну можуть використовуватися в поєднанні з аніонними поверхнево-активними речовинами і не утворюватимуть „електрично нейтральних” сполук.

Амфотерні ПАР типу бетаїн є важливою частиною амфотерних ПАР. Він має чудову сумісність з аніонними, катіонними та неіоногенними поверхнево-активними речовинами, має відмінні синергетичні ефекти та м’який характер. Він має хороші антистатичні властивості, бактерицидні властивості, антикорозійні властивості та легко піддається біологічному розкладанню. Він широко використовується в повсякденній хімічній промисловості. З поглибленням досліджень буде розроблено та застосовано більше ПАР типу бетаїну.

2. Хід досліджень амфотерних ПАР типу бетаїну

Вже в 1869 році Лібрех О. використовував триметиламін для приготування бетаїну; у 1937 р. у Великобританії з’явився перший патентний звіт про амфотерні ПАР, а в 1940 р. Дюпон повідомив про перші амфотерні ПАР серії бетаїну (бетаїн). З тих пір різні країни почали досліджувати та розробляти амфотерні ПАР, включаючи сполуки бетаїну. Зі збільшенням застосуваннябетаїнові поверхнево-активні речовини, темпи досліджень у цій галузі також пришвидшуються. За останні роки було розроблено багато нових продуктів.

Сюй Цзиньюнь та ін. підготував октадецилбетаїн з октадецил третинним аміном, хлороцтовою кислотою та гідроксидом натрію як сировину та перевірив його поверхневий натяг, антистатичні властивості, емульгуючі властивості та інші властивості застосування. Порівняно базовий бетаїн. Чжан Лі та інші також провели деякі дослідження щодо хімічної суміші цього ПАР, таких як поверхневий натяг, мікроемульсія та структурні параметри.

Chen Zonggang та інші реагували зі стеариновою кислотою та триетаноламіном, утворюючи стертарат триетаноламіну, і контролювали співвідношення реагентів, щоб зробити продукт головним чином діефіром, а потім реагували з реагентом кватернізації натрію монохлорацетатом, утворюючи ефір триетаноламіну жирних кислот бетаїну. Це поверхнево-активна речовина може бути використана як пом’якшувальний агент для друку та фарбування. Його м’якість близька до аміносиліконового масла, білість та змочуваність кращі, ніж аміносиліконове масло, і легко піддається біологічному розкладанню. Це екологічно чистий продукт.

FangYiwen etal. синтезований лауроамідопропілбетаїн з N, N-диметил N'-лауроїл-1,3-пропандіаміном та хлорацетатом натрію в якості сировини. Продукт має високі піно-, піностабілізуючі та загущаючі властивості. , Хороша сумісність з іншими компонентами шампуню.

Chen Hongling et al. синтезували два сульфоімідазолінибетаїни використання 2-бромоетилсульфонату натрію в якості гідрофільного основного матеріалу та алкилімідазоліну та випробування їх фізичних та хімічних властивостей. Структурна формула така.

Цзян Любо отримує N-лаурикамідопропіл-N'-β-гідроксипропіламін сульфобетаїн шляхом видалення хлориду натрію з l-хлоропропіл-2-гідроксисульфонату натрію та диуметилпропіламіну лаураміду шляхом реакції. Він має м’яку продуктивність, дуже низьке подразнення, насичену та дрібнодисперсну піну, а також чудову водостійкість та стерилізацію.

Nonglanping використовує в якості сировини додеканол, епіхлоргідрин, хлоретанол і диметиламін, а P2O5 - як реактор фосфорилювання, а синтетична назва - 2- [N- (3-додецилокси-2-гідрокси) пропіл-N, N-диметиламоній] фосфат бетаїну етилової кислоти .

 

Cen Bo et al. відокремлювали та очищали дегідроабіетиламін від непропорціонованого каніфолінового аміну, а потім синтезували N-дегідроабіетил-N через N, N-диметилдегідроабіетиламін як сировину. N-диметилкарбоксиметилбетаїн та його хлорид - два нових типи бетаїнових амфотерних ПАР.

 

Ван Цзюнь та ін. синтезував амфотерне ПАР поверхнево-активна речовина-додецил-диметилгідроксипропіл-сульфобетаїн бетаїнового типу з епіхлоргідрином, бісульфітом натрію та третинним додециламіном як сировиною. Умови реакції були оптимізовані.

 

Henan Dao Chung Chemical Technology Co., Ltd. підготувала два нові амфотерні поверхнево-активні речовини типу бетаїну, що містять поліоксіетиленову структуру ланцюга, взаємодіючи алкілполіоксиетилендиметилтретинний амін з хлороцтовою кислотою або хлороетил сірчаною кислотою. Реалізувати промислове виробництво.

 

Зарубіжні країни все ще перебувають на провідному рівні в галузі бетаїнові поверхнево-активні речовини, а їх дослідницькі та дослідно-конструкторські роботи заслуговують на пильну увагу та вивчення. Наприклад, Chew, CH та ін. Синтезували поверхнево-активний полімер бетаїнового типу AUDMAA з акрилоїлхлоридом 1-піридиндеканолом та амінооцтовою кислотою. Його критична концентрація міцели при 24 ℃ становить 9,42 × 10-3 моль / л. Енергія активації полімеризації становить 50,2 кДж / моль. Фуруно Такеші та ін. синтезував два нових поверхнево-активні речовини типу бетаїну N, N-гідроксиетил-N-етил ефір жирної кислоти бетаїн та N- (ефір жирної кислоти) етил- з жирною кислотою таротової олії. N, N-біс (2-гідроксиетил) -3-12-гідроксипропіл) сульфонат амонію.

 

За останні роки відбулося багато втішних зрушень у фізико-хімічних властивостях бетаїнові поверхнево-активні речовини. Наприклад: YousukeOne тощо (додецил, тетрадецил, гексадецил, олеїнова кислота) -диметилбетаїну досліджували діелектричну поведінку міцелярного розчину поверхнево-активної речовини бетаїну. Це не має нічого спільного з концентрацією міцел, і сила розслаблення розчину амфотерного ПАР змінюється пропорційно концентрації, яка подібна до аміногліколато бетаїну, який має хімічну структуру бетаїну, але не є ПАР. Результати показують, що міцельна поверхня амфотерного ПАР також має такий самий миттєвий дипольний момент, що і розчин гліцину бетаїну.