1. Pārskats

Amfoteriskās virsmaktīvās vielas molekulārajā struktūrā attiecas gan uz katjonu hidrofilām grupām, gan uz anjonu hidrofobām grupām, kuras var jonizēt ūdens šķīdumā un noteiktā vidējā stāvoklī uzrādīt anjonu virsmaktīvo vielu īpašības, bet citā vidējā stāvoklī Tā ir virsmaktīvo vielu klase, kas piemīt katjonu virsmaktīvo vielu īpašības.

Betaīna tipa amfoteriskās virsmaktīvās vielas attiecas uz savienojumu klasi, kuru struktūra ir līdzīga dabiskā produkta betaīnam. Betaina ķīmiskais nosaukums ir trimetilamonija acetāts. Tas ir dabīgs produkts, ko atklājis Šīblers (Scheibler C. 1869, Scheibler C. 1870) un atdalīts no biešu sulas. Scheibler nosauca betaīna beta-in nosaukumu pēc latīņu nosaukuma beta vulgaris.

1876. gadā Bruhls pieņēma terminu betaīns un ieteica saukt savienojumus ar līdzīgu struktūru kā dabīgiem produktiem.betaines“, Kas ir betaīna tipa amfoteriskās virsmaktīvās vielas. Betainas tipa amfoteriskās virsmaktīvās vielas pēc skābju grupas veida var iedalīt karbonskābes, sulfonskābes, sulfāta, sulfīta, fosfāta, fosfīta, fosfonskābes un fosfonīta tipos. . Pašlaik vietējie pētījumi par betaīna virsmaktīvajām vielām ir ļoti aktīvi. Starp tiem vairāk ziņots par karbonskābes, sulfonskābes un fosfāta tipa produktiem.

Lielākā daļa no betaīna tipa amfoterisko virsmaktīvo vielu pozitīvā lādiņa centriem ir balstīti uz kvartāra amonija N atomiem, savukārt negatīvo lādiņu centri ir uz negatīvi lādētām skābes grupām. Atšķirība starp betaina tipa amfoteriskajām virsmaktīvajām vielām un citām amfoteriskajām virsmaktīvajām vielām ir tā, ka, pateicoties molekulā esošajam kvaternārā amonija slāpeklim, tā neeksistē anjonu virsmaktīvo vielu veidā sārmainos šķīdumos. Dažādos pH diapazonos betaina tipa amfoteriskās virsmaktīvās vielas pastāvēs tikai zwitterionu vai katjonu virsmaktīvo vielu veidā. Tāpēc izoelektriskajā zonā betaina amfoteriskās virsmaktīvās vielas nav tik pakļautas straujai šķīdības samazinājumam kā citas amfoteriskās virsmaktīvās vielas ar vāji bāzisku slāpekli.

Arī betaīna tipa amfoteriskās virsmaktīvās vielas atšķiras no katjonu virsmaktīvajām vielām. Daži pētnieki (Beckett AH 1963) uzskata, ka tas būtu jāklasificē kā “kvaternārā amonija sāls amfoteriskā virsmaktīvā viela”; Mūrs CD (1960) uzskata, ka tas būtu jāklasificē kā “kvaternārā amonija sāls virsmaktīvā viela”. Atšķirībā no katjonu virsmaktīvajām vielām, tādām kā “ārējās kvaternārās amonija sāls virsmaktīvās vielas”, betaina tipa amfoteriskās virsmaktīvās vielas var izmantot kombinācijā ar anjonu virsmaktīvajām vielām, un tās neveidos “elektriski neitrālus” savienojumus.

Betaīna tipa amfoteriskās virsmaktīvās vielas ir svarīga amfoterisko virsmaktīvo vielu sastāvdaļa. Tam ir lieliska savietojamība ar anjonu, katjonu un nejonu virsmaktīvajām vielām, tai ir lieliska sinerģiska iedarbība un tā ir viegla. Tam ir labas antistatiskas īpašības, baktericīdas īpašības, pretkorozijas īpašības un tas ir viegli bioloģiski noārdāms. To plaši izmanto ikdienas ķīmijas rūpniecībā. Padziļinoties pētījumiem, tiks izstrādāti un izmantoti vairāk betaīna tipa virsmaktīvo vielu.

2. Betaina tipa amfoterisko virsmaktīvo vielu pētniecības progress

Jau 1869. gadā Liebreichs O. betaina pagatavošanai izmantoja trimetilamīnu; 1937. gadā Apvienotajā Karalistē parādījās pirmais amfoterisko virsmaktīvo vielu patentu ziņojums, un 1940. gadā DuPont ziņoja par pirmajām betaīna sērijas (betaīna) amfoteriskajām virsmaktīvajām vielām. Kopš tā laika dažādas valstis ir sākušas pētīt un attīstīt amfoteriskās virsmaktīvās vielas, ieskaitot betaīna savienojumus. Ar pieaugošobetaina virsmaktīvās vielas, arī šīs jomas pētījumu temps paātrinās. Pēdējos gados ir izstrādāti daudzi jauni produkti.

Xu Jinyun et al. sagatavoja oktadecilbetainu ar oktadecilterciāro amīnu, hloretiķskābi un nātrija hidroksīdu kā izejvielu un pārbaudīja tā virsmas spraigumu, antistatiskās īpašības, emulgējošās īpašības un citas pielietojuma īpašības. Betaīns tika salīdzināts. Džans Li un citi ir veikuši arī dažus pētījumus par šīs virsmaktīvās vielas saskarnes ķīmiju, piemēram, virsmas spraigumu, mikroemulsiju un strukturālajiem parametriem.

Čens Zonggangs un citi reaģēja ar stearīnskābi un trietanolamīnu, veidojot trietanolamīna stearātu, un kontrolēja reaģentu attiecību, lai produktu padarītu galvenokārt par diesteru, un pēc tam reaģēja ar kvaternizācijas reaģentu nātrija monohloracetātu, veidojot trietanolamīna taukskābju esteri betaīnu. Šo virsmaktīvo vielu var izmantot kā mīkstinošu līdzekli drukāšanai un krāsošanai. Tās maigums ir tuvu amino silikona eļļai, baltums un mitrums ir labāki par amino silikona eļļu, un tas ir viegli bioloģiski noārdāms. Tas ir videi draudzīgs produkts.

FangYiwen etal. sintezēts lauroamidopropilbetains ar izejvielām N, N-dimetil-N'-lauroil-1,3-propāndiamīnu un nātrija hloracetātu. Produktam piemīt augstas putošanas, putu stabilizācijas un sabiezēšanas īpašības. , Laba saderība ar citiem šampūna komponentiem.

Chen Hongling un citi. sintezēja divus sulfoimidazolīnusbetaines izmantojot nātrija 2-brometilsulfonātu kā hidrofilu pamatmateriālu un alkilimidazolīnu, un pārbaudīja to fizikālās un ķīmiskās īpašības. Strukturālā formula ir šāda.

Dzjans Liubo iegūst N-laurikamidopropil-N'-β-hidroksipropilamīna sulfobetaīnu, reakcijas ceļā atdalot nātrija hlorīdu no nātrija l-hlorpropil-2-hidroksisulfonāta un lauramīda dimetilpropilamīna. Katrs no šiem tehniskajiem rādītājiem būtībā atbilst importētiem firmas produktiem. Tam ir viegla veiktspēja, ļoti zems kairinājums, bagātīgas un smalkas putas, kā arī lieliska ūdens izturība un sterilizācija.

Nonglanpings kā izejvielas izmanto dodekanolu, epihlorhidrīnu, hloretanolu un dimetilamīnu, kā fosforilēšanas reaģentu P2O5, un sintētiskais nosaukums ir 2- [N- (3-dodeciloksi-2-hidroksi) propil-N, N-dimetilamonija] etilskābes fosfāta betaīns .

 

Cen Bo u.c. atdalīts un attīrīts dehidroabietilamīns no nesamērīga kolofonija amīna un pēc tam sintezēts N-dehidroabietil-N caur N, N-dimetildehidroabietilamīnu kā izejvielu. N-dimetilkarboksimetilbetains un tā hlorīds ir divi jauna veida betaīna amfoteriskie virsmaktīvie līdzekļi.

 

Wang Jun un citi. sintezēja betaīna amfoterisko virsmaktīvo vielu-dodecildimetilhidroksipropilsulfobetaīnu ar izejvielām epihlorhidrīnu, nātrija bisulfītu un terciāro dodecilamīnu. Reakcijas apstākļi tika optimizēti.

 

Henan Dao Chung Chemical Technology Co., Ltd. ir sagatavojis divas jaunas betaina tipa amfoteriskās virsmaktīvās vielas, kas satur polioksietilēna ķēdes struktūru, reaģējot ar alkil-polioksietilēna dimetilterciālo amīnu ar hloretiķskābi vai hloretilskābes skābi. Realizēt industrializēto ražošanu.

 

Ārvalstu valstis joprojām ir vadošajā līmenī betaina virsmaktīvās vielas, un viņu pētniecības un attīstības darbs ir pelnījis pilnu uzmanību un pētījumu atsauces. Piemēram, Chew, CH utt. Sintezēja betaina tipa virsmaktīvās vielas polimēru AUDMAA ar akrililhlorīda 1-piridīndekanolu un aminoetiķskābi. Tās kritiskā micellas koncentrācija 24 ℃ temperatūrā ir 9,42 × 10-3 mol / l. Polimerizācijas aktivācijas enerģija ir 50,2 kJ / mol. Furuno Takeshi un citi. sintezēja divus jaunus betaīna tipa virsmaktīvās vielas N, N-hidroksietil-N-etiltaukskābju estera betainu un N- (taukskābju esteru) etil- ar tarot eļļas taukskābi kā izejvielu. N, N-bis (2-hidroksietil) -3-12-hidroksipropil) amonija sulfonāts.

 

Pēdējos gados ir daudz iepriecinošu tendenču Fizikas fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām betaina virsmaktīvās vielas. Piemēram: YousukeOne utt. (dodecils, tetradecils, heksadecils, oleīnskābe) -dimetilbetaina subjekts, tika pētīta betaina virsmaktīvās vielas micelārā šķīduma dielektriskā uzvedība. Tam nav nekāda sakara ar micellu koncentrāciju, un amfoteriskās virsmaktīvās vielas šķīduma relaksācijas spēks mainās proporcionāli koncentrācijai, kas ir līdzīga aminoglikolato betainam, kam ir betaīna ķīmiskā struktūra, bet nav virsmaktīvā viela. Rezultāti rāda, ka amfoteriskās virsmaktīvās vielas micellas virsmai ir tāds pats momentānais dipola moments kā glicīna betaina šķīdumam.