十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12)的合成2

课程思政融入染料与助剂合成综合实验的教学探索发布时间：2022-09-22T08:28:59.048Z 来源：《教学与研究》2022年56卷第5月第10期作者：王丽丽石磊陈蕾高大伟[导读] 随着课程思政教育理念的提出，对学生的思想教育成为目前高校的首要任务，不光在政治课堂加强正确思想的传播，实验教学中融入课程思政也是必不可少王丽丽石磊陈蕾高大伟盐城工学院纺织服装学院，江苏盐城 224000摘要：随着课程思政教育理念的提出，对学生的思想教育成为目前高校的首要任务，不光在政治课堂加强正确思想的传播，实验教学中融入课程思政也是必不可少。

本文从深入提炼“染料与助剂合成综合实验”课程中各类实验所蕴含的思政元素入手，培养学生国家情怀、社会责任担当、个人思想价值观等；契合国家提出的“立德树人”的教育概念，为国家社会培养和输送“时代新人”。

关键词：综合实验；课程思政；教学探索引言自古以来，我国就是教育大国；教育是国家发展、民族振兴的重要基石，2016年习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上，深刻的论述了高校培养什么样的人、如何培养人以及为谁培养人这个根本问题，为当今新局势下高校工作指明了方向。

在当代，教育已不仅仅是理论知识的传播，引导学生走上正确的人生路途，培养正确的思想价值体系也是至关重要的[1]。

古人将德育视为教育的根本，这种侧重思想的教育至今仍对我国的发展具有举足轻重的作用，也是早日实现中华民族伟大复兴的坚实基础。

高校需要充分的将思想政治工作与教学内容珠联璧合地结合起来，以推动高校高质量发展，为国家培养新时代下“德才兼备，以德为先”的人才。

对于当代大学生来说，不仅需要具备相关的专业理论知识和专业技术水平，诸多方面也不可偏废。

教育乃立国之本，教育强则国家强，据调查发现，当今高校学生的思想工作的教育主要还是全部依赖于思想政治课程，相比之下，一些专业课只是侧重于相关理论与技能的传授，在学生思想教育方面的培育就显得相形见绌了[2]。

氨基葡萄糖月桂酸盐的合成与性能研究范金石;张敏【摘要】氨基葡萄糖盐酸盐(GAH)与三乙胺在乙醇-水相中反应生成氨基葡萄糖(GA),再与月桂酸反应,合成了一种氨基葡萄糖为反离子的脂肪羧酸盐表面活性剂——氨基萄萄糖月桂酸盐(GAL).采用红外光谱和N元素含量分析对GAL进行了结构表征,并测试了其表面性能.结果表明:25℃下,GAL的临界胶束浓度为3.16×10-4 mol·L-1,临界胶束浓度所对应的表面张力为28.2mN·m-1；GAL具有一定的泡沫性能,并对液体石蜡具有较好的乳化能力；与十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12)、Tween 80和十六烷基三甲基氯化铵(1631)等助剂配伍良好,无分层现象.%One kind of aliphatic carboxylate surfactant glucosamine laurate (GAL) was prepared by lauric acid reacted with glucosamine (GA) which was prepared by glucosamine hydrochloride (GAH)and triethylamine. The structure of GAL was characterized by infrared spectroscopic (IR) and elementary analysis. The surface activities of GAL were measured at 25℃: critical micelle concentration (CMC) 3. 16 ×10-4 mol· L-1, surface tension(γCMC) 28. 2 mN·m-1. GAL possesses certain foamability, good e-mulsifying ability to liquid paraffin and good compatibility with dodecyl dimethyl betaine (BS-12), Tween 80, hexadecyl trimethyl ammonium chloride(1631) under experimental conditions.【期刊名称】《青岛科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(033)006【总页数】4页(P599-602)【关键词】氨基葡萄糖月硅酸盐;脂肪羧酸盐表面活性剂;表面活性【作者】范金石;张敏【作者单位】青岛科技大学化工学院,山东青岛266042;青岛科技大学化工学院,山东青岛266042【正文语种】中文【中图分类】TQ423.1表面活性剂在工业生产和人类日常生活中的应用越来越广，并占有特殊而重要的地位，其中由天然或再生资源加工的、对人体亲和性好、易于生物降解、安全、低毒、无刺激的绿色表面活性剂已成为未来该领域的发展方向［1－3］。

三、填空题1.表面活性剂分为和离子型表面活性剂，后者又可分为，，三种。

非离子型表面活性剂阳离子阴离子两性2. 特殊类型的表面活性剂有，高分子表面活性剂，，生物表面活性剂，冠醚型表面活性剂等。

碳氟表面活性剂含硅表面活性剂3.临界胶束浓度的的测定方法有，，染料法，光散射法，其中最为常用的是和。

表面张力法电导法增容作用法表面张力法和电导法4. 在4种增溶方式中增溶量最大的是。

聚氧乙烯链间的增溶5.乳状液类型的鉴别主要有：稀释法，，，滤纸润湿法四种。

染料法，电导法6．烷基芳烃的生产过程中使用的质子酸催化剂主要有硫酸、磷酸、；路易斯酸有、三氟化硼等。

氢氟酸三氯化铝7. 洁尔灭为型表面活性剂，化学名称是，具有，起泡，腈纶缓染剂等作用。

阳离子十二烷基二甲基苄基氯化铵杀菌8. 某聚乙二醇型非离子表面活性剂加成环氧乙烷的质量分数为24.6%，则其HLB 值为。

4.929.两性表面活性剂按整体化学结构分为，，。

甜菜碱型，咪唑啉型，氨基酸型，氧化胺型10. AOS即，十二烷基硫酸钠又名俗名K12. α-烯烃磺酸盐，月桂醇硫酸钠11. 常用的稳泡剂，天然化合物，如和；高分子化合物，如，，；合成表面活性剂。

明胶皂素聚乙烯醇甲基纤维素改性淀粉一、名词解释1.表面活性剂：在加入很少量是既能明显降低溶剂的表面张力，改变物系的界面状态，能够产生润湿、乳化、起泡、增容、分散等一系列作用的物质。

2.临界胶束浓度：表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度。

3.Krafft点：离子表面活性剂在达到一定温度时溶解度突然增加的温度。

4.浊点：对于非离子型表面活性剂，低温水溶性较好，当升高到某一温度时SA 溶解度突然减小而析出，这一温度叫--。

5.两性表面活性剂：指在分子结构中，同时具有阴离子、阳离子和非离子中的两种或两种以上离子性质的表面活性剂。

6.增容力：增容量除以表面活性剂的物质的量。

7.分散剂：使固体微粒均匀、稳定地分散于液体介质中的表面活性剂。

十二烷基二甲基甜菜碱的合成和性能测定一、实验目的1、了解两性离子表面活性剂的性质与用途；2、了解十二烷基二甲基甜菜碱的合成原理和合成工艺；3、了解十二烷基二甲基甜菜碱熔点和起泡性能的测定方法；4、学会使用乌氏或奥氏粘度计测定溶液粘度的方法。

二、实验原理两性离子表面活性剂易溶于水，难溶于有机溶剂；毒性小，杀菌性、耐硬水性、 相容性、洗涤性、分散性均较好。

分子中有两个亲水基，一个带正电，一个带负电。

兼有阴离子性和阳离子性亲水基（阳离子部分：胺盐、季铵盐、咪唑啉类；阴离子部 分：羧酸盐、磺酸盐、硫酸盐、磷酸盐），在酸（碱）性溶液中呈阳（阴）离子性而 在中性溶液中有类似非离子表面活性剂的性质。

主要应用于香波起泡剂、护发剂、杀 菌剂、纤维柔软剂、抗静电剂、防锈剂等。

十二烷基二甲基甜菜碱，又名月桂基二甲基甜菜碱，BS-12（简称/商品名）。

属 于羧基甜菜碱型两性（离子型）表面活性剂。

无色或淡黄色透明粘稠液体，密度1．03 g ／cm 3（20℃）。

活性物含量为30±2％， pH 值：6．5—7．5。

在碱性、酸性和中 性条件下均可溶于水，稳定性好，刺激性小，生物降解性和配伍性优良；有良好的去 污、起泡、渗透和抗静电性能， 杀菌作用温和。

适用于制造无刺激的调理香波、纤维 柔软剂、抗静电剂、匀染剂、防锈剂、金属表面加工助剂和杀菌剂等。

十二烷基二甲基甜菜碱是用N,N-二甲基十二烷胺和氯乙酸钠反应合成的，反应方 程式为：C 12H 25N(CH 3)2+ClCH 2COONa N CH 3CH 3C 12H 25CH 2COO -+NaCl+N,N-二甲基十二烷胺氯乙酸钠BS-128.5mL 0.03mol 3.5g 0.03mol 20ml ( or 30ml ) 50%乙醇溶液回流反应至反应液变透明为止生成的具有比氨基酸型两性表面活性剂良好的去污、渗透及抗静电等性能。

特别其杀菌作用比较柔和，刺激性较少。

十二烷基二甲基甜菜碱的合成
十二烷基二甲基甜菜碱（DDAC）是一种常用的季铵盐类表面活性剂，由于其良好的渗透性能和卓越的杀菌、消毒性能，在医药、食品加工、农业、工业和家居清洁等领域广泛应用。

本文将介绍DDAC的合成方法、反应机理以及影响合成过程的因素。

DDAC的合成方法主要有两种，一种是通过甜菜碱与十二碳酸氯化物反应合成，另一种是通过甜菜碱与十二碳酸甲酯反应合成。

下面以第一种方法为例介绍DDAC的合成过程。

首先，将甜菜碱与碳酸氯化物混合，生成相应的碳酸盐，反应式如下：
甜菜碱+ COCl2 → 甜菜碱碳酸盐 + 2HCl
接着，加入dodecylamine，生成DDAC，反应式如下：
甜菜碱碳酸盐+ dodecylamine → DDAC + CO2↑ + NH3↑ + H2O
上述反应中，CO2和NH3会被释放出来，因此反应会产生气体泡沫。

为了避免反应过程中产生过多的气体而造成反应液溢出，一般会在反应瓶上装上气阀。

DDAC的合成反应属于酰化反应，反应机理如下：
首先，甜菜碱碳酸盐中的碳酸离子会与dodecylamine中的氨基结合，形成相应的酰胺（RCONH2）中间体。

接着，酰胺与碳酸盐中的羧酸酰基（RCOO-）发生酰基转移反应，合成DDAC。

DDAC的合成过程中，影响反应速率和产率的因素有很多，如反应时间、温度、物质配比、溶剂选择等。

在实际生产中，需要根据具体情况进行优化和调整，以得到最优的合成条件。

总之，DDAC是一种重要的表面活性剂，其合成方法简单，反应机理清晰。

随着工业技术的发展和应用领域的拓展，DDAC的使用范围将越来越广泛。

2. 操作步骤①将水浴锅中加入水并加热，烧杯中加入去离子水加热至60℃左右。

②加入AES并不断搅拌至全部溶解，此时水温要控制在60℃～65℃。

③保持温度60℃～65℃，在不断连续搅拌下加入其他表面活性剂，搅拌至全部溶解为止。

④降温至40℃以下加入香精、防腐剂、螯合剂、增溶剂，搅拌均匀。

⑤测溶液的PH值，用硫酸调节PH至9～10.5。

⑥加入食盐调节到所需粘度。

调节之前应把产品冷却到室温或测粘度时的标准温度。

调节后即为成品。

2.①按配方将蒸馏水加入250ml烧杯中，再将烧杯放入水浴锅中，加热使水温升到60℃，慢慢加入AES，并不断搅拌，至全部溶解为止。

搅拌时间约为20min，在溶解过程中，水温控制在60℃～65℃。

②在连续搅拌下依次加入ABS-Na、OP-10、等表面活性剂，一直搅拌至全部溶解为止，搅拌时间约为20min，保持温度在60℃～65℃。

③在不断搅拌下将CMC等依次加入，并使其溶解，保持温度在60℃～65℃。

④停止加热，待温度降至40℃以下时，加入色素、香精等，搅拌均匀。

⑤测溶液的PH，并用磷酸调节反应液的PH≤10.5。

⑥降至室温，加入食盐调节粘度，使其达到规定粘度。

本实验不控制粘度指标。

2. 操作步骤①将去离子水称量后加入250ml烧杯中，将烧杯放入水浴锅中加热至60℃。

②加入AES并不断搅拌至全部溶解，控制在60℃～65℃。

③保持水温60℃～65℃，在连续搅拌下加入其他表面活性剂至全部溶解，再计入羊毛酯、珠光剂或其他助剂，缓解搅拌使其溶解。

④降温至40℃以下加入香精、防腐剂、染料、螯合剂等，搅拌均匀。

⑤侧PH值，用柠檬酸调节至5.5～7.0。

⑥接近室温时加入食盐调节到所需粘度，并用粘度计测定香波粘度。

雪花膏的配制1. 配方原料加入量（wt%）硬脂酸15.0单硬脂酸甘油酯 1.0白油 1.0十六醇 1.0丙二醇10.0KOH 0.6NaOH 0.05香精适量防腐剂适量水加至1002. 配制按配方中的量分别称量硬脂酸、单硬脂酸甘油酯、白油、十六醇和丙二醇，将呈良好的原料加入250ml烧杯中，水和碱称量后加入另一250ml烧杯中。

精细化学品化学作业一、名词解释(每个2分,共20分)1．精细化学品（中国）——凡是能增进或赋予一种（类）产品以特定功能，或本身拥有特定功能的小批量、高纯度化学品。

(教材p1)2．表面活性剂——加到溶剂中会大大降低溶剂的表面张力，能够使体系的表面状态发生明显变化的物质。

如硬脂酸钠（肥皂）、烷基苯磺酸钠（洗衣粉）等物质。

(教材p8)3. 胶束——当溶液内表面活性剂分子数目不断增加时，其疏水部分相互吸引，缔合在一起，亲水部分向着水，几十个或更多分子缔合在一起形成缔合的粒子，称为胶束。

(第二章课件p5)4.润湿——固体表面与液体接触时，其表面能往往会减小。

暴露在空气中的固体表面积总是吸附气体的，当它与液体接触时，气体如被排斥而离开表面，则固体与液体直接接触，这种现象称为润湿。

(教材p11)5. 植物激素——在植物体内某些部位合成的、可被运送到其它部位发生特殊生理作用的微量有机物。

在国内，习惯上将植物体内自身产生的内源调控物质叫植物激素。

(教材p141)6.涂料——是一种涂覆在物体(被保护和被装饰对象)表面同时能形成牢固附着的连续薄膜的配套性工程材料。

(教材p150)7.活性染料——又称为反应性染料，分子中含有与纤维分子中的羟基、氨基发生反应的活性基团，染色时与纤维生成共价键，生成“染料-纤维”化合物。

(教材p181)8.香料——亦称香原料，是一种能被嗅感嗅出气味或味感品出香味的物质，是用以调制香精的原料。

(教材p206)9.香精——亦称调和香料，是由人工调配出来的多种香料的混合体。

(教材p206)10.增稠剂——增稠剂俗称糊料、增黏剂、胶凝剂、乳化稳定剂等，是一种改善食品的物理性质、增加食品黏稠性或形成凝胶，给食品润湿、适口舌感的并兼有乳化、稳定或使食品呈悬浮状态作用的食品添加剂。

(教材p236)二、填空题(每空1分,共30分)1．水和油形成的乳状液，根据分散情形可分为两种：水包油型/O/W和油包水型/W/O两种类型。

十二烷基二甲基甜菜碱的合成负责人：李仙粉一、实验目的1. 掌握甜菜碱型两性离子表面活性剂的合成原理和合成方法。

2. 了解甜菜碱型两性表面活性剂的性质和用途。

二、实验原理两性离子表面活性剂是指同时携带正负两种离子的表面活性剂，它的表面活性剂离子的亲水基既具有阴离子部分又具有阳离子部分，是两者结合在一起的表面活性剂。

十二烷基二甲基甜菜碱又名BS-12，为无色或淡黄色透明粘稠液体，有良好的去污、气泡渗透和抗静电性能，杀菌作用温和，刺激性小。

在碱性、酸性和中性条件下均溶于水，即使在等电点也无沉淀，不溶于乙醇等极性溶剂，任何pH值下均可使用，属两性离子表面活性剂。

十二烷基二甲基甜菜碱是用N,N-二甲基十二烷胺和氯乙酸钠反应合成的，反应方程式为：CH3O CH3C12H25—N + CH2—C—O—Na+→C12H25—N+—CH2COO—+NaClCH3Cl CH3十二烷基二甲基甜菜碱适用于制造无刺激的调理香波、纤维柔软剂、抗静电剂、匀染剂、防锈剂、金属表面加工助剂和杀菌剂。

三、主要试剂和仪器N,N-二甲基十二烷胺，氯乙酸钠，乙醇，盐酸，乙醚。

电动搅拌器，电热套，三口烧瓶（250mL），球形冷凝管，玻璃漏斗（90mm），温度计（0~100℃），界面张力仪，泡沫测定仪。

四、实验步骤将三口烧瓶、温度计、电动搅拌器、球形冷凝管安装好，称取10.7g N,N-二甲基十二烷胺，放入三口烧瓶中，再称取5.8g氯乙酸钠和30mL50%的乙醇溶液，倒入三口烧瓶中，在水浴中加热至60~80℃，并在此温度下回流至反应液变成透明为止。

冷却反应液，在搅拌情况下滴加浓盐酸，直至出现乳状液不再消失为止，放置过夜。

第二天，十二烷基二甲基甜菜碱盐酸盐结晶析出，过滤。

每次用10mL乙醇和水（1:1）的混合溶液洗涤两次，然后干燥滤饼。

粗产品用乙醚：乙醇=2:1溶液重结晶，得精致的十二烷基二甲基甜菜碱。

测定其表面张力和泡沫性能。

用不同的表面活性剂来制备洗涤用品1.洗洁精的制备；见附录I2.肥皂的制备。

洗手液的配制
LAO（氧化胺）：8%
K-12（十二烷基硫酸钠）：4%
6501（椰油酸二乙醇酰胺）：1%
甘油：3%
凯松：2滴
香精：2滴
水至50mL
护肤液的配制
凡士林：40%
羊毛脂：4%
十八醇：3%
蔗糖单月桂酸酯（蔗糖酯）：1%
山梨醇：0.5%
单甘脂：1%
聚乙二醇：1.2%
对羟基苯甲酸甲酯（尼泊金甲酯）：0.5% 水：52%
洗衣粉的配制：
母粉（主要成分为硫酸钠）：100g
LAS（十二烷基苯磺酸钠）：12g
碳酸钠：5g
6501：2mL
CMC（羧甲基纤维素）：1g
低刺激性香波的配制
MAPK（磷酸单十二烷基酯钾盐）：15ml BS-12(十二烷基二甲基甜菜碱)：5ml
甘油：3ml
聚季铵盐：6滴
聚二甲基硅氧烷（二甲基硅油）：0.5ml 6501：3ml
珠光浆：5g
香精：3滴
水至100ml
柔顺剂的配制
2-十七烷基咪唑啉钠盐：2ml 20%氯化钠溶液：<3%
水至200ml
制成1%咪唑啉溶液
金属除锈液的配制
LAS：10%
石蜡油：12%
松节油：12%
二甲基硅油：6%
硅藻土：15%
1%CMC溶液：30%
水：7%
氨水：8%。