1. Přehled

Amfoterní povrchově aktivní látky označují jak kationtové hydrofilní skupiny, tak aniontové hydrofobní skupiny v molekulární struktuře, které mohou být ionizovány ve vodném roztoku a vykazují vlastnosti aniontových povrchově aktivních látek za určitých podmínek média, ale za jiných podmínek média Je to třída povrchově aktivních látek, které vykazují vlastnosti kationtových povrchově aktivních látek.

Amfoterní povrchově aktivní látky betainového typu označují třídu sloučenin, jejichž struktura je podobná struktuře betainu přírodního produktu. Chemický název betainu je trimethylamoniumacetát. Je to přírodní produkt objevený Scheiblerem (Scheibler C. 1869, Scheibler C. 1870) a oddělený od řepné šťávy. Scheibler pojmenoval betain beta-in podle latinského názvu beta vulgaris.

V roce 1876 přijal Bruhl termín betain a navrhl, aby sloučeniny s podobnou strukturou jako přírodní produkty byly pojmenovány „betaines„, Což jsou amfoterní povrchově aktivní látky betainového typu. Amfoterní povrchově aktivní látky betainového typu lze rozdělit podle typu kyselé skupiny na typ karboxylové kyseliny, typ sulfonové kyseliny, sulfátový typ, siřičitanový typ, fosfátový typ, fosfitový typ, typ fosfonové kyseliny a fosfonitový typ. . V současné době jsou domácí výzkumy betainových povrchově aktivních látek velmi aktivní. Mezi nimi bylo více popsáno produkty typu karboxylové kyseliny, typu kyseliny sulfonové a typu fosfátu.

Většina center pozitivního náboje amfoterních povrchově aktivních látek betainového typu je podporována na kvartérních amonných N atomech, zatímco centra negativního náboje jsou podporována na negativně nabitých kyselých skupinách. Rozdíl mezi amfoterními povrchově aktivními látkami betainového typu a jinými amfoterními povrchově aktivními látkami spočívá v tom, že kvůli přítomnosti kvartérního amonného dusíku v molekule nebude existovat ve formě aniontových povrchově aktivních látek v alkalických roztocích. V různých rozmezích pH budou amfoterní povrchově aktivní látky betainového typu existovat pouze ve formě zwitteriontových nebo kationtových povrchově aktivních látek. Proto v izoelektrické zóně nejsou betainové amfoterní povrchově aktivní látky tak náchylné k prudkému poklesu rozpustnosti jako jiné amfoterní povrchově aktivní látky se slabě zásaditým dusíkem.

Amfoterní povrchově aktivní látky betainového typu se také liší od kationtových povrchově aktivních látek. Někteří vědci (Beckett AH 1963) se domnívají, že by měl být klasifikován jako „amfoterní povrchově aktivní látka kvartérní amonné soli“; Moore CD (1960) se domnívá, že by měl být klasifikován jako „povrchově aktivní látka kvartérní amonné soli“. Na rozdíl od kationtových povrchově aktivních látek, jako jsou „povrchově aktivní látky vnější kvartérní amonné soli“, lze amfoterní povrchově aktivní látky betainového typu použít v kombinaci s aniontovými povrchově aktivními látkami a nebudou tvořit „elektricky neutrální“ sloučeniny.

Amfoterní povrchově aktivní látky betainového typu jsou důležitou součástí amfoterních povrchově aktivních látek. Má vynikající kompatibilitu s aniontovými, kationtovými a neiontovými povrchově aktivními látkami, má vynikající synergické účinky a má mírnou povahu. Má dobré antistatické vlastnosti, baktericidní vlastnosti, antikorozní vlastnosti a je snadno biologicky odbouratelný. Je široce používán v každodenním chemickém průmyslu. S prohlubováním výzkumu bude vyvinuto a aplikováno více povrchově aktivních látek betainového typu.

2. Pokrok výzkumu amfoterních povrchově aktivních látek betainového typu

Již v roce 1869 použil Liebreich O. trimethylamin k přípravě betainu; v roce 1937 se ve Spojeném království objevila první patentová zpráva o amfoterních povrchově aktivních látkách a v roce 1940 společnost DuPont uvedla první amfoterní povrchově aktivní látky ze skupiny betainů (Betain). Od té doby začaly různé země zkoumat a vyvíjet amfoterní povrchově aktivní látky včetně betainových sloučenin. S rostoucí aplikacíbetainové povrchově aktivní látkyse také zrychluje tempo výzkumu v této oblasti. V posledních letech bylo vyvinuto mnoho nových produktů.

Xu Jinyun a kol. připravil oktadecyl betain s oktadecyl terciárním aminem, kyselinou chloroctovou a hydroxidem sodným jako surovinou a testoval jeho povrchové napětí, antistatické vlastnosti, emulgační vlastnosti a další aplikační vlastnosti. Byl porovnán základní betain. Zhang Li a další také provedli nějaký výzkum chemie rozhraní této povrchově aktivní látky, jako je povrchové napětí, mikroemulze a strukturní parametry.

Chen Zonggang a další reagovali s kyselinou stearovou a triethanolaminem za vzniku triethanolaminstearátu a kontrolovali poměr reaktantů, aby byl produkt hlavně diester, a poté reagovali s kvarternizačním činidlem monochloracetátem sodným za vzniku betainu s triethanolaminovou mastnou kyselinou. Tuto povrchově aktivní látku lze použít jako změkčovadlo pro tisk a barvení. Jeho měkkost je blízká amino silikonovému oleji, jeho bělost a smáčivost jsou lepší než amino silikonový olej a je snadno biologicky odbouratelný. Je to produkt šetrný k životnímu prostředí.

FangYiwen etal. syntetizovaný lauroamidopropylbetain s N, N-dimethyl N'-lauroyl-1,3-propandiaminem a chloracetátem sodným jako surovinou. Produkt má vysokou pěnivost, stabilizaci pěny a zahušťovací vlastnosti. Dobrá kompatibilita s ostatními složkami šamponu.

Chen Hongling a kol. syntetizoval dva sulfoimidazolinbetaines za použití 2-bromethylsulfonátu sodného jako hydrofilního základního materiálu a alkyl imidazolinu a testovali jejich fyzikální a chemické vlastnosti. Strukturní vzorec je následující.

Společnost Jiang Liubo získává N-laurikamidopropyl-N'-β-hydroxypropylaminsulfobetain odstraněním chloridu sodného z l-chlorpropyl-2-hydroxysulfonátu sodného a lauramid dimethylpropylaminu reakcí. Technické ukazatele jsou v zásadě v souladu s dováženými značkovými výrobky. Má mírný výkon, velmi nízké podráždění, bohatou a jemnou pěnu a vynikající odolnost proti vodě a sterilizaci.

Společnost Nonglanping používá jako surovinu dodekanol, epichlorhydrin, chlorethanol a dimethylamin, a P2O5 jako fosforylační činidlo, a syntetický název je 2- [N- (3-dodecyloxy-2-hydroxy) propyl-N, N-dimethylamonium] ethylfosfát betain betain .

 

Cen Bo a kol. oddělil a vyčistil dehydroabietylamin z disproporcionovaného kalafunového aminu a poté syntetizoval N-dehydroabietyl-N přes N, N-dimethyldehydroabietyl amin jako surovinu. N-dimethylkarboxymethyl betain a jeho chlorid jsou dva nové typy amfoterních povrchově aktivních látek betainu.

 

Wang Jun a kol. syntetizoval amfoterní povrchově aktivní látku typu betainu-dodecyl dimethyl hydroxypropylsulfobetain s epichlorhydrinem, hydrogensiřičitanem sodným a terciárním dodecylaminem jako surovinami. Reakční podmínky byly optimalizovány.

 

Společnost Henan Dao Chung Chemical Technology Co., Ltd. připravila dva nové amfoterní povrchově aktivní látky betainového typu obsahující strukturu polyoxyethylenového řetězce reakcí alkylpolyoxyethylen-dimethyl-terciárního aminu s kyselinou chloroctovou nebo kyselinou chlorethyl-sírovou. Realizovat průmyslovou výrobu.

 

Zahraniční země jsou v oblasti EU stále na přední úrovni betainové povrchově aktivní látkya jejich práce na výzkumu a vývoji si zaslouží plnou pozornost a studijní reference. Například Chew, CH atd. Syntetizoval polymer povrchově aktivní látky typu betainu AUDMAA s akryloylchloridem 1-pyridindekanolem a kyselinou aminooctovou. Jeho kritická koncentrace micel při 24 ° je 9,42 × 10-3 mol / l. Aktivační energie polymerace je 50,2 kJ / mol. Furuno Takeshi a kol. syntetizoval dva nové povrchově aktivní látky betainového typu N, N-hydroxyethyl-N-ethylester mastné kyseliny betain a N- (ester mastné kyseliny) ethyl- s mastnou kyselinou tarotového oleje jako surovinou. N, N-bis (2-hydroxyethyl) -3-12-hydroxypropyl) amoniumsulfonát.

 

V posledních letech došlo k mnoha potěšujícím vývojům ve fyzikálních a chemických vlastnostech betainové povrchově aktivní látky. Například: YousukeOne atd. (dodecyl, tetradecyl, hexadecyl, kyselina olejová) -dimethylbetainu, bylo studováno dielektrické chování micelárního roztoku betainového surfaktantu. Nemá to nic společného s koncentrací micel a relaxační síla amfoterního roztoku povrchově aktivní látky se mění proporcionálně s koncentrací, která je podobná aminoglycolato betainu, který má betainovou chemickou strukturu, ale není povrchově aktivní látkou. Výsledky ukazují, že povrch micely amfoterní povrchově aktivní látky má také stejný okamžitý dipólový moment jako roztok glycinu betainu.