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《硕士学位论文-gemini型两性表面活性剂的合成与及性能研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、摘要本论文主要是关于一种新型Gemini两性表面活性剂—N,N’-二(β-十八酰氧基)乙基乙二胺二乙酸钠的合成、表面化学性质、复配体系和部分应用性能的研究。以N,N’-二羟乙基乙二胺、氯乙酸钠反应制备了N,N’-二羟乙基乙二胺二乙酸钠(中间体),再与硬脂酰氯反应制备N,N’-二(β-十八酰氧基)乙基乙二胺二乙酸钠(终产物)。分别用单因素法和正交法对中间体和终产物的合成条件进行了探讨。中间体合成优化条件为n(N,N’-二羟乙基乙二胺):n(氯乙酸钠)=1:3.0,反应温度25℃,反应时间24h;终产物合成优化条件为n(中间体):n(硬脂酰氯)=1:2.5,pH=9.0~10.0,
2、反应温度20℃,反应时间5h。利用红外光谱(IR)和质谱分析(MS)对合成的中间体及终产物进行结构表征,表明其结构正确,利用高效液相色谱(HPLC)进行含量测定。利用吊环法测定Gemini两性表面活性剂溶液在不同盐(NaF、NaCl、NaBr)下的表面张力。结果发现:随着温度增大临界胶团浓度(cmc)有所降低,临界胶团浓度下的表面-4-4-1-1张力(γcmc)也随之减小,分别为0.42×10~2.40×10mol·L和29.84~35.28mN·m。通过对Gemini两性表面活性剂溶液的胶团化热力学函数的计算,得出该体系的胶团形成过程主要是熵驱动过程。-1分别研究了298K、
3、0.1mol·LNaCl条件下不同混合配比的Gemini/AEO9、Gemini/DTAB复配体系的表面活性。运用正规溶液理论计算表面活性剂分子间的相互作用参数β,并且运用判定标准判定了它们的协同效应情况。发现体系在降低表面张力的效率、效能、形成胶束能力方面存在协同效应。测定了Gemini两性表面活性剂的部分应用性能,如乳化、润湿、泡沫性能,发现合成的Gemini两性表面活性剂有着良好的应用性能。关键词:N,N’-二(β-十八酰氧基)乙基乙二胺二乙酸钠;Gemini两性表面活性剂;表面活性;临界胶团浓度;复配体系;协同效应IAbstractAnovelGeminiamphote
4、ricsurfactant,sodiumN,N’-bis-(β-stearacyloxy)-ethylenediamine-diacetate,wassynthesizedandcharacterized.SodiumN,N’-bis-(β-stearacyloxy)-ethylenediamine-diacetatewassynthesizedbyusingN,N’-bis-(β-hydroxyethyl)-ethylenediaminetoreactwithsodiumchloroacetatetoformanintermediateproduct,sodiumN,N’-b
5、is-(β-hydroxyethyl)-ethylenediamine-diacetate,followedbyreactingwithstearoylchloride.Theoptimumreactionconditionswereobtainedviasoaponificationmethodandorthogonalexperiments.Fortheintermediateproduct,sodiumchloroacetateandN,N’-bis-(β-hydroxyethyl)-ethylenediamineinmolarratio3reactedat25℃for2
6、4h.Forthefinalproduct,stearoylchlorideandintermediateproductinmolarratio2.5reactedat20℃for5hwhilemaintainingthevolumeratioofwaterandchloroformat1:2andthepHintherangeof9.0~10.0.ThestructureofintermediateproductandfinalproductwerecharacterizedbyIRspectrumandMSspectra.ThepurityofGeminisurfactan
7、twasanalyzedthroughHPLCtodeterminethemasspercentcontent.Underdifferentsalts(NaCl、NaF、NaBr),thesurfacetensionofsodiumN,N’-bis-(β-stearacyloxy)-ethylenediamine-diacetatewasdeterminedbytheringmethod(DuNouyβmethod).Itwasfoundthatthecriticalmicelleconce