硕士学位论文-磺酸盐型gemini表面活性剂的合成与表征

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1、磺酸盐型Gemini表面活性剂的合成与表征SynthesisandCharacterizationofSulfonicGeminiSurfactants(申请硕士学位)学科专业：有机化学研究生：王学元指导教师：张明杰教授聂玉敏副教授天津大学理学院学院二零零四年一月摘要Gemini表面活性剂是由两个单链单头基普通表面活性剂在离子头基处通过联接基团连接而成。通过研究，发现Gemini表面活性剂具有比普通表面活性剂更为优越的表面活性。我们对国内外已有的Gemini表面活性剂的结构进行分析，设计出磺酸盐型Gemini表面活性剂的分子构型，并为它设计出合理的合成路线，采取酰基化后再

2、还原的方法，确保了疏水链为直链。避免实际应用中由于疏水基团的高度支链化带来的环境污染问题。通过对1,2二甲苯基乙烷的合成我们发现，用傅氏烷基化反应对甲苯进行桥联，产物为多种异构体的混合物，所以我们采用先利用不同的连接基把两个苯环连接起来，然后再连接烃基，能很好的实现我们的目的。确保产物的纯度，其结构我们用核磁共振、红外光谱和气质联用进行了检测。在磺化剂的选择上，分别采用浓硫酸、发烟硫酸和氯磺酸作为磺化剂，并对反应条件进行优化。通过实验表明，磺酸盐型Gemini表面活性剂比传统表面活性剂具有更加优异的表面活性。关键词：表面活性剂;Geminis;联接基团;磺化;表面活性Ab

3、stractGeminisurfactantsaremadeupoftwoidenticalamphiphilicmoietiescovalentlyconnectedattheleveloftheheadgroupsbyaspacergroupwhichhasbeenprovedtohavepredominantsurfactantactivethanordinarysurfactantstoanalyzethestructureofGeminisurfactantsinoroutsides.WedesignedsulfonicGeminisurfactant’sstr

4、uctureandtherationalsynthesisroute.Inordertoavoidtheenvironmentpolluteproblemcausedbyhydrophobegroup’shighlyoffshoot,weadoptedthewayoffirstacyl,andthandeoxidize,insurethehydrophobegrouparestraightchains.Throughthesynthesisof1，2-Ditolylethane,wecanfindthat，whenwejointtoluenemoleculetogethe

5、rinFridel-craftsreaction,theproductsarethemixtureofisomers.Soweconnectedbenzenetodifferentgroups,thenjointacyl,anddeoxidizeintheend.Inthiswaywecanachieveourpurposeevenly.'ThestructureoftheproductsareidentifiedbyH-NMR、IR、GC-MS.Inthechoiceofsulfonatereagent，weselectoilofvitriol、oleum、chloro

6、sulfonicacidassulfonatereagent。Keywards：surfactant;Geminis;spacergroup;surfaceactivity;sulfonate目录第一章文献综述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11.前言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11.1关于表面活性和表面活性剂⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11.1.1表面活性和表面活性剂的概念⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11.1.2表面活性剂的分类⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21.2新一代Gemini表面活性剂⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

7、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯51.2.1Gemini表面活性剂的产生⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯51.2.2Gemini表面活性剂的理论基础⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯81.2.3Gemini表面活性剂的优良性质⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯91.3Gemini表面活性剂的全合成概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯101.3.1阳离子Gemini表面活性剂⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯101.3.2阴离子Gemini表面活性剂的合成⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯101.3.2.1磷酸盐Gemini表面活性剂的合成⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯101.