高级脂肪胺改性木质素季铵盐的合成及表征

高级脂肪胺合成新工艺的研究
刘汉灵;耿龙春
【期刊名称】《广西化工》
【年(卷),期】1998(027)003
【摘要】通过对油脂一步法制备脂肪腈继而加氢合成脂肪工艺的探讨，研究了催化剂、反应温度、反应时间及氨气流量对反应产率的影响，确定了合理脂肪胺合成工艺流程及最佳工艺条件，所得脂肪腈的产率达９４％，与传统脂肪胺合成工艺相比，具有流程短，产率高，无腐蚀性等优点。

【总页数】4页(P4-7)
【作者】刘汉灵;耿龙春
【作者单位】广西大学化学化工学院;江苏盐城化工厂
【正文语种】中文
【中图分类】TQ226.31
【相关文献】
1.高级脂肪胺改性木质素季铵盐的合成及表征 [J], 徐永建;付旭东
2.液态苯三唑脂肪胺盐合成及性能研究 [J], 唐红金;梁宇翔;陈晓伟;阎欢
3.潜伏性脂肪胺固化剂的合成及性能研究 [J], 周芳礼;彭忠利;夏洋
4.高级脂肪胺的合成 [J], 贺泽常
5.脂肪胺嵌段聚醚的合成及其办公废纸脱墨性能研究 [J], 李旭生
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推荐]高级脂肪胺及其衍生物的应用前景（时间:2008-3-10 15:11:27 共有人次浏览）高级脂肪胺又称脂肪胺，是指碳链长度在C8-C22范围内的一大类有机胺化合物，它与一般胺类一样，分为伯胺、仲胺和叔胺及多胺四大类，而伯、仲、叔胺则取决与氨中的氢原子被烷基取代的数目。

随着人民生活水平的不断提高，脂肪胺类表面活性剂的人均用量将大大增加。

脂肪胺类表面活性剂产品原料主要来源于动植物油脂，属可再生资源，具有生物降解性，属绿色功能性表面活性剂，脂肪胺及其衍生物主要用做阳离子表面活性剂。

当前阳离子型表面活性剂已占世界范围内生产全部合成表面活性剂的比例为8％～9%，而脂肪胺生产的增长率（平均4%），高于表面活性剂的总的平均增长率（2%～4%）。

目前国内脂肪胺类表面活性剂类人均消费不足美国的1/10，因此脂肪胺市场潜力巨大，对其应用进行研究具有重要意义。

按脂肪胺原料来源主要可分酸法脂肪胺和醇法脂肪胺。

目前，工业生产脂肪胺大部分是以天然脂肪酸为原料，也有以脂肪醇及合成脂肪酸为原料生产的，另外美国乙基公司的α-烯烃制备脂肪胺和日本的Daisero公司的α-烯烃制备羟胺是合成脂肪胺的新路线和新技术［1］。

国外生产脂肪胺的主要厂家有：阿克苏诺贝尔、花王、克莱恩、龙沙、宝洁等［2］。

我国生产脂肪胺的厂家主要有四川天宇油脂、山东博兴华润油脂、江苏飞翔化工等，其中飞翔化工（张家港）有限公司是亚太地区领先的脂肪胺及阳离子表面活性剂的生产基地。

1 脂肪胺的性质、性能脂肪胺是氨的有机衍生物，C8-10短链脂肪胺在水中有一定的溶解度，长链脂肪胺一般不溶于水，常温下呈液态或固态，具有碱性，作为有机碱对皮肤和粘膜具有刺激和腐蚀作用。

2 主要合成路线2.1脂肪醇为原料主要由脂肪醇和二甲胺反应生成单烷基二甲基叔胺，脂肪醇和一甲胺反应生成双烷基一甲基叔胺，脂肪醇和氨反应生成三烷基叔胺。

2.2脂肪酸为原料首先脂肪酸和氨反应生成脂肪腈，脂肪腈加氢反应生成脂肪伯胺或仲胺，伯胺或仲胺加氢甲基化生成叔胺，伯胺经腈乙基化后加氢可生成二胺，二胺进一步经腈乙基化、加氢可生成三胺，三胺进一步经腈乙基化、加氢可生成四胺。

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随着人民生活水平的不断提高，脂肪胺类表面活性剂的人均用量将大大增加。

脂肪胺类表面活性剂产品原料主要来源于动植物油脂，属可再生资源，具有生物降解性，属绿色功能性表面活性剂，脂肪胺及其衍生物主要用做阳离子表面活性剂。

当前阳离子型表面活性剂已占世界范围内生产全部合成表面活性剂的比例为8％～9%，而脂肪胺生产的增长率（平均4%），高于表面活性剂的总的平均增长率（2%～4%）。

目前国内脂肪胺类表面活性剂类人均消费不足美国的1/10，因此脂肪胺市场潜力巨大，对其应用进行研究具有重要意义。

按脂肪胺原料来源主要可分酸法脂肪胺和醇法脂肪胺。

目前，工业生产脂肪胺大部分是以天然脂肪酸为原料，也有以脂肪醇及合成脂肪酸为原料生产的，另外美国乙基公司的α-烯烃制备脂肪胺和日本的Daisero公司的α-烯烃制备羟胺是合成脂肪胺的新路线和新技术［1］。

国外生产脂肪胺的主要厂家有：阿克苏诺贝尔、花王、克莱恩、龙沙、宝洁等［2］。

我国生产脂肪胺的厂家主要有四川天宇油脂、山东博兴华润油脂、江苏飞翔化工等，其中飞翔化工（张家港）有限公司是亚太地区领先的脂肪胺及阳离子表面活性剂的生产基地。

1 脂肪胺的性质、性能脂肪胺是氨的有机衍生物，C8-10短链脂肪胺在水中有一定的溶解度，长链脂肪胺一般不溶于水，常温下呈液态或固态，具有碱性，作为有机碱对皮肤和粘膜具有刺激和腐蚀作用。

2 主要合成路线2.1脂肪醇为原料主要由脂肪醇和二甲胺反应生成单烷基二甲基叔胺，脂肪醇和一甲胺反应生成双烷基一甲基叔胺，脂肪醇和氨反应生成三烷基叔胺。

2.2脂肪酸为原料首先脂肪酸和氨反应生成脂肪腈，脂肪腈加氢反应生成脂肪伯胺或仲胺，伯胺或仲胺加氢甲基化生成叔胺，伯胺经腈乙基化后加氢可生成二胺，二胺进一步经腈乙基化、加氢可生成三胺，三胺进一步经腈乙基化、加氢可生成四胺。

2021基于二甲基烯丙基胺的新型木质素基季铵盐制备范文 1、引言 目前,我国的水处理剂市场仍以无机和合成有机水处理剂为主。

天然原料的水处理剂具有来源丰富、无毒、价格便宜、易附有特殊功能等优点,其研究与应用越来越引起人们的重视。

木质素是一种无定形、高度分枝的结构复杂的多酚类高分子,来源丰富、无毒无害、成本低等优点也逐渐成为当前研究的热点之一。

但目前木质素主要是通过造纸黑液得到的,大部分并没有得到有效的利用。

其直接用作水处理剂,分子量较低,絮凝性能较差。

合成木质素季铵盐并将其用作絮凝剂是木质素改性在水处理剂上的一个突破———无毒、可生物降解的高正电荷聚合物,不会带来二次污染。

近年来,对于木质素季铵盐的合成大多以三甲胺为原料,单体合成条件为-3~-6℃,工业合成成本较高,而且结构简单,仅仅引入了季铵氮。

本文采用二甲基烯丙基胺(DMDA)为原料,制备了一种新型木质素基季铵盐(DL),考察了其物理化学性质以及对酸性黑ATT的絮凝性能,采用FT-IR、SEM、TG和DTG对其进行表征,旨在改善木质素季铵盐的合成条件,通过引入双键等活性官能团,提高木质素的反应活性,为木质素的高值利用提供了一种有效的途径。

2、实验 2.1实验原料和仪器 木质素,山东泉林纸业有限公司(提纯后使用);二甲基丙烯胺(DMDA),湖北楚盛威化工有限公司;酸性黑ATT、环氧氯丙烷、过硫酸铵、无水硫酸铜、浓硫酸、盐酸和氢氧化钠均为分析纯。

FT-IR-650,天津港东科技发展股份有限公司;TU-1901双光束紫外-可见分光光度计,北京普析通用仪器有限责任公司;扫描电镜QUANTA200,FEI;热重分析仪TG209F3,德国耐驰Netzsch仪器有限公司。

2.2DL的制备 在加入18.7g的DMAA和74.4g无水乙醇的三口瓶中,滴加18.5g环氧氯丙烷,30℃下搅拌。

滴加完成后,在50℃下搅拌反应4h,冷却至室温,真空干燥,得到黄色粘稠液体。

聚季铵盐定义：聚季铵盐是由季铵化的脂肪烷基接枝在改性天然聚合物(糖类、纤维素、蛋白质)或含双键的阳离子单体合成的聚合物制成的。

其部分结构与季铵盐相似，每个分子中有很多阳离子位置，具有较高的相对分子质量，通过离子静电的吸引力牢固地吸附在头发蛋白结构中带负电荷的概况，使得具有脂肪性的碳氢链被保存在头发角质层的概况。

其中沉积在头发概况的脂肪部分起到很好的调理作用，使头发概况平滑、润滑、柔软、容易梳理；而季铵盐的导电性则可以减少头发静电的积聚，从而降低头发飘拂和改善头发的梳理性。

分类：根据原料来源和聚合物的结构，聚季铵盐可分为如下两类：(1)半合成类聚季铵盐，即天然高分子经过季铵化改性而制成的高分子。

(2)合成类聚季铵盐，即含有双键的阳离子单体发生均聚或与其它单体发生共聚而成的聚合物。

半合成类聚季铵盐：1、阳离子纤维素阳离子羟乙基纤维素由羟乙基纤维素与2,3-环氧丙烷三甲基氯化铵反应制备，美国CTFA命名为聚季铵盐-10。

目前制备阳离子纤维素的方法主要有湿法和干法。

湿发制备是将羟乙基纤维素分散在醇水溶液中，在碱催化剂的作用下和阳离子醚化剂发生醚化反应制得阳离子羟乙基纤维素。

干法制备是用少量的水溶解碱催化剂，然后喷洒在羟乙基纤维素上，均匀混合，在一定温度下与阳离子醚化剂反应一段时间，即得阳离子羟乙基纤维素。

目前发展现状：美国爱漂亮高公司研制推出了新一代的SoftCATSL阳离子调理聚合物，是一系列高黏度、以三甲基胺和月桂基二甲基胺阳离子取代的季铵化羟乙基纤维素，命名为聚季铵盐-67。

聚季铵盐-67不但保存了聚季铵盐-10结构原型的优良性能，还具有中等的亲油基改性特点，在香波评估中表示出优异的湿梳理和干梳理性，对分歧发质有优良的触感，提高头发的光泽度，提高硅油的吸附能力，且不会发生积聚现象等。

改性：对羟乙基纤维素的改性可以从三个方面进行：①化学改性：对纤维素类物质化学改性主要包含醚化、酯化、氧化、接枝共聚等反应。

高级脂肪胺改性木质素季铵盐的合成及表征徐永建 付旭东*(陕西科技大学教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室,陕西西安710021)摘要:实验以十二烷基二甲基叔胺、环氧氯丙烷为原料,合成中间体(2,3-环氧丙基)十二烷基二甲基氯化铵,中间体在丙酮介质中与氧化磺化木质素发生O-烷基化反应,生成木质素表面活性剂。

探讨了反应介质、物料比、反应时间、温度等影响因素。

实验结果表明,O-烷基化反应在丙酮均相介质中进行,改善了反应物的溶解性,提高了反应效率;反应温度为55 ,反应时间为3h;n(木质素) n(中间体)=1 1.1时,产物中含氮量达2.28%。

基本表面物化性能测试表明,高级脂肪胺改性木质素产物的表面活性较好,表面张力为17mN/ m,较木质素43mN/m明显降低。

关键词:木质素 高级脂肪胺 阳离子表面活性剂中图分类号:T Q423.121 文献标识码:A木质素分子结构中含有羟基、醚键、羰基、羧基等多种亲水官能基,具有亲水性;分子中同时含有苯丙烷结构,起到了亲油基的作用,但并非典型的亲油结构,因而木质素的表面活性非常有限[1]。

为了提高木质素的表面活性,需要在分子结构中引入典型的亲油基和亲水基,并使之保持适当的亲水亲油平衡,才能制得具有优良表面活性的表面活性剂[2~6]。

Douglas等[7]把木质素通过还原反应制备得到烷氧化油溶性表面活剂,用于表面活性剂驱油体系,取得了一定成效;杨益琴等[8,9]对木质素改性制备阳离子表面活性剂及其乳化作用进行了深入研究。

笔者通过O-烷基反应将高级脂肪胺引入木质素分子中,改善产物在水溶液中的溶解性及产品耐酸、碱性,有较低的表面张力,以获得表面活性优良的阳离子表面活性剂,并对其制备条件及基本表面物化性能进行了研究,该木质素改性产品可望在沥青乳化、三次采油等方面展开应用。

1 实验部分1.1 原料与仪器无水亚硫酸钠、硫酸亚铁,分析纯,西安化学试剂厂;30%过氧化氢,分析纯,天津市百世化工有限公司;环氧氯丙烷,分析纯,天津市福晨化学试剂厂;十二叔氨,分析纯,天津市光复精细化工研究院;甲醛,分析纯,成都金山化学试剂有限公司。

脂肪酰胺型季铵盐的合成研究目前，脂肪酰胺丙基型胺盐阳离子和季铵盐阳离子表面活性剂在国内外日化产品中已经得到广泛应用。

其产品种类繁多，但是相关的研究报道却较少[1]。

近年来，我国在胺盐和季铵盐阳离子表面活性剂方面的研究工作虽然有长足发展，但是部分产品仍依赖进口。

因此，研究开发满足环境保护要求和具有性能特点的阳离子表面活性剂产品显得十分必要。

脂肪酰胺型季铵盐表面活性剂合成的主要步骤为：以月桂酸为原料与N,N-二甲基-1,3-丙二胺反应，合成提纯出脂肪酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺，再与3-氯-1,2-丙二醇进行季铵化反应，得到脂肪酰胺型季铵盐阳离子表面活性剂（图1）。

1. 实验部分1.1 主要试剂和仪器月桂酸，CP，国药集团化学试剂有限公司；乙醇（95%），AR，国药集团化学试剂有限公司；甲苯，AR，国药集团化学试剂有限公司；N,N-二甲基-1,3-丙二胺，工业级，飞翔化工（张家港）有限公司；3-氯-1,2-丙二醇，CP，国药集团化学试剂有限公司。

FTLA2000-104红外光谱仪，加拿大ABB Bomem公司。

1.2 实验方法1.2.1 脂肪酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺的合成在250mL四口烧瓶加入一定量的脂肪酸，通入氮气排净瓶内空气后，油浴加热溶解，在氮气保护下缓慢滴加远李 丹1，徐 浩1，陈 雪2，许虎君1（1. 江南大学 化学与材料工程学院，江苏 无锡 214122；2. 宁波市乐嘉化工有限公司，浙江 宁波 315040）【摘 要】以月桂酸、N,N-二甲基-1,3-丙二胺、3-氯-1,2-丙二醇为原料合成了脂肪酰胺丙基二甲基叔胺及其季铵盐，并对其制备工艺进行条件优化。

研究表明：在叔胺合成过程中，投料摩尔比为n（脂肪酸）∶n（N,N-二甲基-1,3-丙二胺）＝1∶1.8，在无溶剂条件下，140℃密闭反应9h，脂肪酸的转化率可达到94.2%；季铵盐合成过程中，投料摩尔比为n（脂肪酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺）∶n（3-氯-1,2-丙二醇）＝1∶1.1，85℃下，持续反应5h，季铵盐产率可达90%以上。

脂肪胺的发展和应用前景发布日期：2010-08-15 浏览次数：33摘要：介绍了脂肪胺合成工艺技术路线的发展，包括脂肪酸工艺、油脂一步法工艺、脂肪醇一步法工艺、α-烯烃制备脂摘要：介绍了脂肪胺合成工艺技术路线的发展，包括脂肪酸工艺、油脂一步法工艺、脂肪醇一步法工艺、α-烯烃制备脂肪胺等工艺；和制备脂肪腈、脂肪伯胺、脂肪叔胺的反应器形式，包括传统的间歇搅拌反应釜、间歇环路反应器、连续固定床反应系统；以及制备脂肪胺的催化剂的进展。

对脂肪胺的一些重要应用领域包括织物柔软剂、抗静电剂、杀菌杀藻剂、乳化剂等进行了总结，并对脂肪胺的发展趋势提出了一些看法。

关键词：脂肪胺；合成；工艺路线；反应方式；催化剂；应用高级脂肪胺又称脂肪胺，是指碳链长度在C8-C22范围内的一大类有机胺化合物，它与一般胺类一样，分为伯胺、仲胺和叔胺及多胺四大类，而伯、仲、叔胺则取决与氨中的氢原子被烷基取代的数目。

随着人民生活水平的不断提高，脂肪胺类表面活性剂的人均用量将大大增加。

脂肪胺类表面活性剂产品原料主要来源于动植物油脂，属可再生资源，具有生物降解性。

脂肪胺及其衍生物主要用作阳离子表面活性剂。

脂肪胺类表面活性剂产品原料也可以来源于合成原料。

当前阳离子型表面活性剂已占世界范围内生产全部合成表面活性剂的比例为8～9%，而脂肪胺生产的增长率（平均4%）高于表面活性剂的总的平均增长率（2%～4%）。

目前国内脂肪胺类表面活性剂类人均消费不足美国的十分之一，因此脂肪胺市场潜力巨大，对其发展和应用进行研究具有重要意义[1]。

1、脂肪胺的发展高级脂肪胺可以由天然油脂或者由合成原料生产。

主要以脂肪酸或高级脂肪醇为原料生产。

高级脂肪胺及其衍生物工业以油脂来源的的脂肪酸为原料，始于20世纪40年代。

脂肪胺工业起步于20世纪50年代，在70年代有较大的发展，在此期间开发了醇与胺一步法制二甲基烷基胺新工艺。

美国乙基公司的α-烯烃制备脂肪胺和日本的Daisero公司的α-烯烃制备羟胺是合成脂肪胺的新路线和新技术。

木质素季铵化改性制备方法改性木质素类絮凝剂分子上的酚羟基及其a碳原子具有较强的反应活性。

木质素与脂肪胺及其衍生物能发生Mannich反应，这为木质素的改性开辟了新领域。

通过化学改性，把仲胺、叔胺基团接枝到木质素的大分子上，随着大分子中氨基量的增多，改性木质素絮凝剂表现出阳离子特性。

改性木质素阳离子絮凝剂的制备办法有季铵化改性、木质素的Mannich反应、接枝共聚、接枝共聚改性以及缩聚反应等。

木质素分子通过阳离子化制备出阳离子型高分子絮凝剂，同时克服了单纯的木素作为絮凝剂用法时存在的平均分子质量偏低以及活性吸附点少等问题，进而提高改性木质素絮凝沉降性能。

季铵化改性 [制备办法]木质素的季铵化改性普通以3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CHPTMAC)为季铵化试剂，在碱催化下，通过醚化反应制备出木质素季铵盐。

(1)实例1 利使用制浆得来的木质素、和等为原料合成了木质素阳离子絮凝剂。

其详细步骤如下。

①木质素提取先用体积配比为1：2的1，2-二氯乙烷和的混合溶剂溶解木质素，过滤得到上清液；再将上清液缓慢加入乙醚溶剂，得到絮状物，离心分别絮状物；然后将离心后的固体真空干燥，得到干燥的纯木质素。

②季铵盐单体的合成季铵盐单体用33%的三甲胺溶液和环氧氯丙烷在低温下合成，办法如下：将低温恒温回流器预置温度-5℃，安装三口烧瓶反应装置；达到-5℃后，按摩尔比1：0.7称取一定量的三甲胺溶液和环氧氯丙烷于三口烧瓶中开头搅拌；反应1h后，取少量溶液滴加硝酸银试剂检验，假如有白色沉淀，解释有单体合成，若还有棕色浑浊，解释还有较多的三甲胺存在，可继续反应一段时光。

③木质素接枝季铵盐单体把称好的木质素(木质素与单体的质量比为1：2.5，木素与水的质量为1：1)放入三口烧瓶中，置于70℃恒温水浴中，装好回流冷凝管，加入0.3%～0.9%催化剂过硫酸铵使木质素分子活化(活化时光普通为3min)，短时光搅拌后加入单体，继续搅拌反应3～4h，即制成木素季铵盐絮凝剂。