1. Apžvalga

Amfoterinės paviršiaus aktyviosios medžiagos reiškia ir katijonines hidrofilines, ir anijonines hidrofobines grupes molekulinėje struktūroje, kurios gali būti jonizuojamos vandeniniame tirpale ir tam tikromis terpės sąlygomis, tačiau esant kitoms terpės sąlygoms, gali būti anijoninių paviršiaus aktyviųjų medžiagų savybės. Tai yra paviršinio aktyvumo medžiagų klasė, kuri pasižymi katijoninių paviršiaus aktyviųjų medžiagų savybėmis.

Betaino tipo amfoterinės paviršiaus aktyviosios medžiagos reiškia junginių klasę, kurių struktūra yra panaši į natūralaus produkto betaino struktūrą. Cheminis betaino pavadinimas yra trimetilamonio acetatas. Tai yra natūralus produktas, kurį atrado Scheibler (Scheibler C. 1869, Scheibler C. 1870) ir atskirtas nuo burokėlių sulčių. Betainą Scheibleris pavadino beta-in pagal lotynišką pavadinimą beta vulgaris.

1876 ​​m. Bruhlas priėmė terminą betainas ir pasiūlė pavadinti junginius, kurių struktūra panaši į natūralius produktus.betaines“, Kurios yra betaino tipo amfoterinės paviršiaus aktyviosios medžiagos. Betaino tipo amfoterinės paviršiaus aktyviosios medžiagos pagal rūgščių grupes gali būti skirstomos į karboksirūgšties, sulfonrūgšties, sulfato, sulfito, fosfato, fosfito, fosfoninės rūgšties ir fosfonito rūšis. . Šiuo metu vietiniai betaino paviršiaus aktyviųjų medžiagų tyrimai yra labai aktyvūs. Tarp jų buvo daugiau pranešimų apie karboksirūgšties, sulfonrūgšties ir fosfato tipo produktus.

Dauguma betaino tipo amfoterinių paviršiaus aktyviųjų medžiagų teigiamo krūvio centrų yra palaikomi ant ketvirtinių amonio N atomų, o neigiamų krūvių centrai - ant neigiamai įkrautų rūgščių grupių. Skirtumas tarp betaino tipo amfoterinių ir kitų amfoterinių paviršinio aktyvumo medžiagų yra tas, kad dėl molekulėje esančio keturkampio amonio azoto jo šarminiuose tirpaluose nebus anijoninių paviršiaus aktyviųjų medžiagų pavidalu. Skirtinguose pH diapazonuose betaino tipo amfoterinės paviršinio aktyvumo medžiagos egzistuoja tik dvivamzdžių arba katijoninių paviršinio aktyvumo medžiagų pavidalu. Todėl izoelektrinėje zonoje betaino amfoterinės paviršiaus aktyviosios medžiagos nėra tokios linkusios į staigų tirpumo sumažėjimą, kaip ir kitos amfoterinės paviršinio aktyvumo medžiagos, turinčios silpnai bazinį azotą.

Betaino tipo amfoterinės paviršiaus aktyviosios medžiagos taip pat skiriasi nuo katijoninių paviršiaus aktyviųjų medžiagų. Kai kurie tyrinėtojai (Beckett AH 1963) mano, kad jis turėtų būti klasifikuojamas kaip „ketvirtinės amonio druskos amfoterinė paviršiaus aktyvioji medžiaga“; Moore'as CD (1960) mano, kad jis turėtų būti klasifikuojamas kaip „ketvirtinė amonio druskos paviršiaus aktyvioji medžiaga“. Skirtingai nuo katijoninių paviršinio aktyvumo medžiagų, tokių kaip „išorinės ketvirtinės amonio druskos paviršinio aktyvumo medžiagos“, betaino tipo amfoterinės paviršiaus aktyviosios medžiagos gali būti naudojamos kartu su anijoninėmis paviršinio aktyvumo medžiagomis ir nesudarys „elektrai neutralių“ junginių.

Betaino tipo amfoterinės paviršiaus aktyviosios medžiagos yra svarbi amfoterinių paviršiaus aktyviųjų medžiagų dalis. Jis puikiai dera su anijoninėmis, katijoninėmis ir nejoninėmis paviršiaus aktyviosiomis medžiagomis, turi puikų sinergetinį poveikį ir yra lengvo pobūdžio. Jis pasižymi geromis antistatinėmis savybėmis, baktericidinėmis, antikorozinėmis savybėmis ir yra lengvai biologiškai skaidomas. Jis plačiai naudojamas kasdienėje chemijos pramonėje. Gilinant tyrimus, bus sukurta ir pritaikyta daugiau betaino tipo paviršiaus aktyviųjų medžiagų.

2. Betaino tipo amfoterinių paviršiaus aktyviųjų medžiagų tyrimų pažanga

Jau 1869 m. Liebreichas O. vartojo trimetilaminą betainui ruošti; 1937 m. Jungtinėje Karalystėje pasirodė pirmoji amfoterinių paviršiaus aktyviųjų medžiagų patentinė ataskaita, o 1940 m. DuPont pranešė apie pirmąsias betaino serijos (betaino) amfoterines paviršiaus aktyvias medžiagas. Nuo to laiko įvairios šalys pradėjo tyrinėti ir kurti amfoterinius paviršinio aktyvumo medžiagas, įskaitant betaino junginius. Vis dažniau taikantbetaino paviršiaus aktyviosios medžiagos, šios srities tyrimų tempas taip pat spartėja. Pastaraisiais metais buvo sukurta daug naujų produktų.

Xu Jinyun ir kt. paruošė oktadecilbetainą su oktadecilo tretiniu aminu, chloro acto rūgštimi ir natrio hidroksidu kaip žaliavą ir išbandė jo paviršiaus įtempimą, antistatines savybes, emulsinimo savybes ir kitas panaudojimo savybes. Buvo lyginamas bazinis betainas. Zhang Li ir kiti taip pat atliko kai kuriuos šios paviršiaus aktyviosios medžiagos sąveikos chemijos tyrimus, tokius kaip paviršiaus įtempimas, mikroemulsija ir struktūriniai parametrai.

Chenas Zonggangas ir kiti reagavo su stearino rūgštimi ir trietanolaminu, kad gautų trietanolamino stearatą, ir kontroliavo reagentų santykį, kad produktas taptų daugiausia diesteriu, o tada reagavo su kvaternizacijos reagentu natrio monochloroacetatu, kad gautų trietanolamino riebalų rūgšties esterį Betainą. Ši paviršiaus aktyvioji medžiaga gali būti naudojama kaip minkštinimo priemonė spausdinant ir dažant. Jo minkštumas artimas amino silikono aliejui, baltumas ir drėgnumas yra geresni nei amino silikono aliejaus, be to, jis lengvai biologiškai skaidomas. Tai ekologiškas produktas.

FangYiwen etal. sintetintas lauroamidopropilo betainas, kurio žaliavomis yra N, N-dimetil-N'-lauroil-1,3-propandiaminas ir natrio chloracetatas. Produktas pasižymi didelėmis putojimo, putų stabilizavimo ir tirštėjimo savybėmis. , Geras suderinamumas su kitais šampūno komponentais.

Chen Hongling ir kt. sintetino du sulfoimidazolinąbetaines naudojant hidrofilinės bazinės medžiagos natrio 2-brometilsulfonatą ir alkilimidazoliną bei išbandžius jų fizines ir chemines savybes. Struktūrinė formulė yra tokia.

Jiangas Liubo gauna N-lauricamidopropil-N'-β-hidroksipropilamino sulfobetainą pašalindamas natrio chloridą iš natrio l-chlorpropil-2-hidroksisulfonato ir lauramido dimetilpropilamino reakcijos būdu. Kiekvienas techninis rodiklis iš esmės atitinka importuotus prekės ženklo produktus. Jis pasižymi švelniu veikimu, labai mažu dirginimu, turtingomis ir smulkiomis putomis, puikiai atspariu vandeniui ir sterilizuojančiu.

„Nonglanping“ kaip žaliavą naudoja dodekanolį, epichlorhidriną, chloretanolį ir dimetilaminą, o fosforilinimo reagentu - P2O5, o sintetinis pavadinimas yra 2- [N- (3-dodeciloksi-2-hidroksi) propil-N, N-dimetilamonio] etilo rūgšties fosfato betainas .

 

Cen Bo ir kt. atskirtas ir išgrynintas dehidroabietilaminas iš neproporcingo kanifolijos amino ir sintetinamas N-dehidroabietil-N per N, N-dimetildehidroabietilaminą kaip žaliavą. N-dimetilkarboksimetilbetainas ir jo chloridas yra du nauji betaino amfoteriniai paviršiaus aktyviųjų medžiagų tipai.

 

Wang Jun ir kt. sintetino betaino tipo amfoterinį paviršinio aktyvumo medžiagą-dodecildimetilhidroksipropilsulfobetainą su žaliavomis epichlorhidrinu, natrio bisulfitu ir tretiniu dodecilaminu. Reakcijos sąlygos buvo optimizuotos.

 

„Henan Dao Chung Chemical Technology Co., Ltd.“ paruošė du naujus betaino tipo amfoterinius paviršinio aktyvumo medžiagas, turinčias polioksietileno grandinės struktūrą, alkilo polioksietileno dimetilo tretinį aminą reaguojant su chloracto rūgštimi arba chloretilo sieros rūgštimi. Realizuoti pramoninę gamybą.

 

Užsienio šalys vis dar yra pirmaujančios šalies srityje betaino paviršiaus aktyviosios medžiagos, o jų mokslinių tyrimų ir plėtros darbas nusipelno viso dėmesio ir tyrimų. Pavyzdžiui, „Chew“, CH ir kt. Sintetino betaino tipo paviršinio aktyvumo polimerą AUDMAA su akriloilchlorido 1-piridindekanoliu ir amino acto rūgštimi. Kritinė micelių koncentracija esant 24 ℃ yra 9,42 × 10-3 mol / l. Polimerizacijos aktyvacijos energija yra 50,2 kJ / mol. Furuno Takeshi ir kt. sintetino du naujus betaino tipo paviršinio aktyvumo medžiagas N, N-hidroksietil-N-etilo riebalų rūgščių esterio betainą ir N- (riebalų rūgščių esterį) etilą, kurių žaliava buvo taro aliejaus riebalų rūgštis. N, N-bis (2-hidroksietil) -3-12-hidroksipropil) amonio sulfonatas.

 

Pastaraisiais metais buvo daug džiuginančių fizikinių ir cheminių savybių pokyčių betaino paviršiaus aktyviosios medžiagos. Pvz .: „YousukeOne“ ir kt. (dodecilas, tetradecilas, heksadecilas, oleino rūgštis) -dimetilbutaino tiriamas betaino paviršinio aktyvumo medžiagos micelinio tirpalo dielektrinis elgesys. Tai neturi nieko bendra su micelių koncentracija, o amfoterinio paviršiaus aktyvaus tirpalo atsipalaidavimo stiprumas keičiasi proporcingai koncentracijai, kuri yra panaši į aminoglikolato betainą, kuris turi betaino cheminę struktūrą, tačiau nėra paviršinio aktyvumo medžiaga. Rezultatai rodo, kad amfoterinės paviršinio aktyvumo medžiagos micelio paviršius taip pat turi tą patį momentinį dipolio momentą kaip ir glicino betaino tirpalas.