1. Ülevaade

Amfoteersed pindaktiivsed ained viitavad molekulaarses struktuuris nii katioonsetele hüdrofiilsetele rühmadele kui ka anioonsetele hüdrofoobsetele rühmadele, mida saab vesilahuses ioniseerida ja millel on teatud keskkonnas, kuid teises keskkonnas anioonsete pindaktiivsete ainete omadused. See on pindaktiivsete ainete klass, mis omavad katioonsete pindaktiivsete ainete omadusi.

Betaiini tüüpi amfoteersed pindaktiivsed ained viitavad ühendite klassile, mille struktuur sarnaneb loodusliku saaduse betaiiniga. Betaiini keemiline nimetus on trimetüülammooniumatsetaat. See on Scheibleri (Scheibler C. 1869, Scheibler C. 1870) avastatud looduslik toode, mis on peedimahlast eraldatud. Scheibler nimetas betaiini beeta-in selle ladinakeelse nime beta vulgaris järgi.

1876. aastal võttis Bruhl kasutusele termini betaiin ja soovitas nimetada looduslike saadustega sarnase struktuuriga ühendeidbetaiinid“, Mis on betaiini tüüpi amfoteersed pindaktiivsed ained. Betaiini tüüpi amfoteersed pindaktiivsed ained võib vastavalt happerühma tüübile jagada karboksüülhappe, sulfoonhappe, sulfaadi, sulfiidi, fosfaadi, fosfiti, fosfoonhappe ja fosfoniidi tüüpideks. . Praegu on betaiini pindaktiivsete ainete uurimine kodumaal väga aktiivne. Nende hulgas on rohkem teatatud karboksüülhappe, sulfoonhappe ja fosfaadi tüüpi toodetest.

Enamik betaiini tüüpi amfoteersete pindaktiivsete ainete positiivse laengu keskusi toetatakse kvaternaarsetele ammoonium-N aatomitele, negatiivse laengu keskused aga negatiivselt laetud happerühmadele. Betaiini tüüpi amfoteersete pindaktiivsete ainete ja teiste amfoteersete pindaktiivsete ainete erinevus seisneb selles, et kvaternaarse ammooniumlämmastiku olemasolu tõttu molekulis ei eksisteeri seda aniooniliste pindaktiivsete ainete kujul leeliselistes lahustes. Erinevates pH-vahemikes eksisteerivad betaiini tüüpi amfoteersed pindaktiivsed ained ainult kahverioonsete või katioonsete pindaktiivsete ainete kujul. Seetõttu ei ole betaiini amfoteersed pindaktiivsed ained nii altid järsule lahustuvuse langusele kui teised nõrgalt aluselise lämmastikuga amfoteersed pindaktiivsed ained.

Betaiini tüüpi amfoteersed pindaktiivsed ained erinevad ka katioonsetest pindaktiivsetest ainetest. Mõned teadlased (Beckett AH 1963) usuvad, et see tuleks klassifitseerida “kvaternaarseks ammooniumsoola amfoteerseks pindaktiivseks aineks”; Moore CD (1960) usub, et see tuleks klassifitseerida „kvaternaarseks ammooniumsoola pindaktiivseks aineks“. Erinevalt katioonsetest pindaktiivsetest ainetest, nagu „välised kvaternaarsed ammooniumsoola pindaktiivsed ained“, võib betaiini tüüpi amfoteerseid pindaktiivseid aineid kasutada koos anioonsete pindaktiivsete ainetega ega moodusta „elektriliselt neutraalseid“ ühendeid.

Betaiini tüüpi amfoteersed pindaktiivsed ained on amfoteersete pindaktiivsete ainete oluline osa. See sobib suurepäraselt anioonsete, katioonsete ja mitteioonsete pindaktiivsete ainetega, omab suurepärast sünergistlikku toimet ja on kerge iseloomuga. Sellel on head antistaatilised omadused, bakteritsiidsed omadused, korrosioonivastased omadused ja see on kergesti biolagunev. Seda kasutatakse laialdaselt igapäevases keemiatööstuses. Uuringute süvenemisega töötatakse välja ja rakendatakse rohkem betaiini tüüpi pindaktiivseid aineid.

2. Betaiini tüüpi amfoteersete pindaktiivsete ainete uurimise edenemine

Juba 1869. aastal kasutas Liebreich O. betaiini valmistamiseks trimetüülamiini; 1937. aastal ilmus Ühendkuningriigis esimene amfoteersete pindaktiivsete ainete patendiaruanne ja 1940. aastal teatas DuPont esimestest betaiinisarja (betaiin) amfoteersetest pindaktiivsetest ainetest. Sellest ajast alates on erinevad riigid hakanud uurima ja arendama amfoteerseid pindaktiivseid aineid, sealhulgas betaiini ühendeid. Koos rakendusebetaiini pindaktiivsed ained, kiireneb ka selle valdkonna uurimistempo. Viimastel aastatel on välja töötatud palju uusi tooteid.

Xu Jinyun jt. valmistas oktadetsüül-betaiini koos toorainena oktadetsüül-tertsiaarse amiini, kloroäädikhappe ja naatriumhüdroksiidi ning testis selle pindpinevust, antistaatilisi omadusi, emulgeerivaid omadusi ja muid kasutusomadusi. Võrreldi alusbeetiini. Zhang Li ja teised on ka selle pindaktiivse aine liidesekeemia osas uurinud, näiteks pindpinevus, mikroemulsioon ja struktuuriparameetrid.

Chen Zonggang jt reageerisid stearhappe ja trietanoolamiiniga trietanoolamiinstearaadi saamiseks ning kontrollisid reagentide suhet, et toode muutuks peamiselt diestriks, ja seejärel reageerisid kvaternisatsioonireagendiga naatriummonokloroatsetaadiga trietanoolamiini rasvhappe estriini betaiini saamiseks. Seda pindaktiivset ainet saab kasutada pehmendava ainena trükkimisel ja värvimisel. Selle pehmus on lähedane amino-silikoonõlile, selle valgus ja märguvus on parem kui amino-silikoonõlil ning see on kergesti biolagunev. See on keskkonnasõbralik toode.

FangYiwen etal. sünteesiti lauroamidopropüül-betaiini tooraineks N, N-dimetüül-N'-lauroüül-1,3-propaandiamiini ja naatriumkloroatsetaadiga. Tootel on suured vahutavad, vahtu stabiliseerivad ja paksendavad omadused. , Hea ühilduvus šampooni muude komponentidega.

Chen Hongling jt. sünteesis kaks sulfoimidasoliinibetaiinid kasutades hüdrofiilse alusmaterjalina naatrium-2-bromoetüülsulfonaati ja alküülimidasoliini ning testides nende füüsikalisi ja keemilisi omadusi. Struktuurivalem on järgmine.

Jiang Liubo saab N-laurikamidopropüül-N'-β-hüdroksüpropüülamiinsulfobetaiini, eemaldades naatriumkloriidi naatrium-l-kloropropüül-2-hüdroksüsulfonaadist ja lauramiiddimetüülpropüülamiinist reaktsiooni teel. Tehnilised näitajad on põhimõtteliselt kooskõlas imporditud kaubamärkidega toodetega. Sellel on kerge jõudlus, väga väike ärritus, rikkalik ja peen vaht ning suurepärane veekindlus ja steriliseerimine.

Nonglanping kasutab toorainena dodekanooli, epiklorohüdriini, kloroetanooli ja dimetüülamiini ning fosforüülimisreagendina P2O5 ja sünteetiline nimetus on 2- [N- (3-dodetsüüloksü-2-hüdroksü) propüül-N, N-dimetüülammoonium] etüülhappe fosfaat-betaiin .

 

Cen Bo jt. eraldatud ja puhastatud dehüdroabietüülamiin ebaproportsionaalsest kampolamiinist ja seejärel sünteesitud tooraineks N-dehüdroabietüül-N läbi N, N-dimetüüldehüdroabietüülamiini. N-dimetüülkarboksümetüülbutaiin ja selle kloriid on kaks uut tüüpi betaiini amfoteerset pindaktiivset ainet.

 

Wang Jun jt. sünteesis betaiini tüüpi amfoteerset pindaktiivset ainet-dodetsüüldimetüülhüdroksüpropüülsulfobetaiini koos toorainetena epiklorohüdriini, naatriumvesiniksulfiti ja tertsiaarse dodetsüülamiiniga. Reaktsioonitingimused olid optimeeritud.

 

Henan Dao Chung Chemical Technology Co., Ltd. on valmistanud kaks uut betaiini tüüpi amfoteerset pindaktiivset ainet, mis sisaldavad polüoksüetüleenahela struktuuri, reageerides alküülpolüoksüetüleen-dimetüül-tertsiaarne amiin kloroäädikhappe või kloroetüülväävelhappega. Realiseerida tööstuslik tootmine.

 

Välisriigid on endiselt valdkonna juhtival tasemel betaiini pindaktiivsed ainedning nende uurimis- ja arendustöö väärib täielikku tähelepanu ja uurimisviiteid. Näiteks sünteesisid Chew, CH jne betaiini tüüpi pindaktiivse polümeeri AUDMAA akrüülüülkloriidi 1-püridiindekanooli ja aminoäädikhappega. Selle kriitiline mitsellikontsentratsioon 24 ℃ juures on 9,42 × 10-3 mol / l. Polümerisatsiooni aktiveerimise energia on 50,2 kJ / mol. Furuno Takeshi jt. sünteesis kaks uut betaiini tüüpi pindaktiivset ainet N, N-hüdroksüetüül-N-etüülrasvhappe esteribetaiini ja N- (rasvhappe estrit) etüül-, toorainena taroõli rasvhapetega. N, N-bis (2-hüdroksüetüül) -3-12-hüdroksüpropüül) ammooniumsulfonaat.

 

Viimastel aastatel on rohkesti füüsikaliste ja keemiliste omaduste osas toimunud palju rõõmustavaid arenguid betaiini pindaktiivsed ained. Näiteks: YousukeOne jne (dodetsüül, tetradetsüül, heksadetsüül, oleiinhape) -dimetüül-betaiiniga uuriti betaiini pindaktiivse aine mitsellaarse lahuse dielektrilist käitumist. Sellel pole midagi pistmist mitsellide kontsentratsiooniga ja amfoteersete pindaktiivsete ainete lahuse lõdvestustugevus muutub proportsionaalselt kontsentratsiooniga, mis sarnaneb betaiini keemilise struktuuriga aminoglükolato-betaiiniga, kuid pole pindaktiivne. Tulemused näitavad, et ka amfoteerse pindaktiivse aine mitsellipinnal on sama hetkeline dipoolmoment kui glütsiin-betaiini lahusel.