高级脂肪胺及其衍生物的应用前景

Ｖｏ１．１５，Ｎｏ．２２　４·　精细与专用化学品　

Ｆｉｎｅ　ａｎｄ　Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ　Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ　第１５卷第２２期　

２００７年１１月２１日　

高级脂肪胺及其衍生物的应用前景　刘志勤　王亚光　连工宝　（飞翔化Ｘ－（张家港）有限公司，江苏张家港２１５６１３）　

摘要：简要介绍高级脂肪胺的种类、合成路线及性能。重点综述了高级脂肪伯胺和叔胺的应用，主要是在制　备阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性表面活性剂等方面的应用；同时概述了仲胺、二胺、多胺及其衍生　物的应用。最后对高级脂肪胺及其衍生物的发展提出了几点建议。　关键词：高级脂肪胺；伯胺；仲胺；叔胺；二胺　

Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｐｒｏｓｐｅｃｔ　ｏｆ　Ｈｉｇｈｅｒ　Ｆａｔｔｙ　Ａｍｉｎｅｓ　ａｎｄ　Ｔｈｅｉｒ　Ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ　ＬＩＵ　Ｚｈｉ—ｑｉｎ，ＷＡＮＧ　Ｙａ—ｇｕａｎｇ，ＬＩＡＮ　Ｇｏｎｇ—ｂａｏ　（Ｆｅｉｘｉａｎｇ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ（Ｚｈａｎｇｊｉａｇａｎｇ）Ｌｔｄ．，Ｚｈａｎｇｊｉａｇａｎｇ　２　１　５６１　３，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｖａｒｉｅｔｉｅｓ，ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ　ｒｏｕｔｅｓ　ａｎｄ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｈｉｇｈｅｒ　ｆａｔｔｙ　ａｍｉｎｅｓ　ｗｅｒｅ　ｓｉｍｐｌｙ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａ—　ｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｐｒｉｍａｒｙ　ａｍｉｎｅ　ａｎｄ　ｔｅｒｔｉａｒｙ　ａｍｉｎｅ　ｗｅｒｅ　ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ　ｅｍｐｈａｔｉｃａｌｌｙ，ｍａｉｎｌｙ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｆｉｅｌｄｓ　ｏｆ　ｐｒｅｐａｒｉｎｇ　ｃａｔｉｏｎｉｃ　ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ，ｎｏｎ－ｉｏｎｉｃ　ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ　ａｎｄ　ａｍｐｈｏｔｅｒｉｃ　ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ　ｗｅｒｅ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　ａｍｉｎｅ，ｄｉａｍｉｎｅ，ｐｏｌｙａｍｉｎｅ　ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ　ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ　ｗｅｒｅ　ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ　ａｌｓｏ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅ　ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ　ｏｎ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｈｉｇｈｅｒ　ｆａｔｔｙ　ａｍｉｎｅｓ　ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ　ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ　ｗｅｒｅ　ｐｕｔ　ｆｏｒｗａｒｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈｅｒ　ｆａｔｔｙ　ａｍｉｎｅ；ｐｒｉｍａｒｙ　ａｍｉｎｅ；ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　ａｍｉｎｅ；ｔｅｒｔｉａｒｙ　ａｍｉｎｅ；ｄｉａｍｉｎｅ　

高级脂肪胺又称脂肪胺，是指碳链长度在ｃ　～　ｃ　：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。　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全部合成表面活性剂的　８％一９％，而脂肪胺生产的增长率（平均４％）高于　表面活性剂总的平均增长率（２％～４％）。目前国　内脂肪胺类表面活性剂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　一烯烃制备脂肪胺和　日本的Ｄａｉｓｅｒｏ公司的　．烯烃制备羟胺是合成脂肪　胺的新路线和新技术…。　国外生产脂肪胺的主要厂家有：阿克苏诺贝尔、　花王、科莱恩、龙沙、宝洁等　。我国的生产厂家主　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生产基地。　

１脂肪胺的性质、性能　脂肪胺是氨的有机衍生物，Ｃ。圳短链脂肪胺在　水中有一定的溶解度，长链脂肪胺一般不溶于水，常　

收稿日期：２００７－０８－２０　作者简介：王亚光（１９５３．），男，高级工程师，长期从事精细化学品的研制、开发以及科研的组织、管理工作。曾组织领　导了省高新技术产品的研发和试产、省攻关项目的实施和省工程技术研究中心的建立，与浙江大学、华东理工大学开展合作　研发、专利申报等工作。　

维普资讯 http://www.cqvip.com ２００７年１１月２１日　刘志勤，等：高级脂肪胺及其衍生物的应用前景　·５·　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。　

３脂肪胺的应用　３．１伯胺的应用　３．１．１　直接应用　伯胺可用做腐蚀抑制剂、润滑剂、脱模剂、油品　添加剂、颜料加工添加剂、增稠剂、润湿剂、化肥防尘　剂、化肥防结块剂、成模剂、浮选剂、齿轮润滑剂、疏　水剂、防水添加剂、蜡乳等。　饱和高碳伯胺如十八胺被用做硬橡胶及聚氨酯　泡沫脱模剂。十二胺用于天然与合成橡胶的再生和　化学镀锡液的表面活性剂以及还原胺化异麦芽糖制　得麦芽衍生物，油胺作柴油机燃料添加剂等。　制备脂肪胺改性膨润土，直链有机胺改性膨润　土的实验表明，分子长链间的疏水相互作用使层间　摩尔吸附量显著增加，有效撑开了膨润土的层间距。　增加水溶液的酸含量可明显促进吸附量和层间距的　增大，在溶液中硫酸与有机胺物质的量比为ｎ　（Ｈ：ＳＯ　）／ｎ（ＡＭ）：０．９２时，十二胺、十六胺、十八　胺的摩尔吸附量分别为０．５７２、１．５０和１．６９ｒｅｔｏｏＬ／　ｇ，层间距ｄ分别为２．２１、２．５１和２．５８ｎｍ，明显比未　改性膨润土的０．２５０￣ｍ撑大得多　。　３．１．２制备阳离子表面活性剂　用盐酸、醋酸或其他酸中和脂肪胺所得阳离子　表面活性剂，这类表面活性剂能溶于水，并且有良好　的表面活性　。伯胺及其盐可作为有效的矿石浮　选剂、化肥或炸药防结块剂、纸张防水剂、腐蚀抑制　剂、石油工业的杀菌剂、燃料和汽油的添加剂、电子　清洗剂、乳化剂、有机金属粘土的生产、颜料加工添　加剂、水处理剂、成模剂等。用做炸药等防结块剂的　脂肪胺要求凝固点高些。　浮选操作中脂肪胺起捕集作用，以磷酸盐矿的　浮选为例。磷酸盐矿是磷灰石和硅石的混合物。在　选矿前先把矿石粉碎到一定的细度并制成泥浆，配　浆过程中加人事先用醋酸部分中和使之处于溶解状　态的脂肪胺。新生的二氧化硅结晶表面很易水合而　成硅酸，它能与脂肪胺成盐，依靠这种成盐作用，脂　肪胺就定向在硅石细颗粒的界面上，疏水端的特性　是力图避开水溶液环境，于是包有脂肪胺的硅石颗　粒就搜索能与它本身结合的界面。由起泡剂产生的　气泡就提供了这种表面，硅石颗粒依靠捕集剂脂肪　胺的作用与气泡结合，上升到液面上。与此相反，磷　灰石颗粒因为没有这种结合而沉在底部。用这种工　艺可非常有效地除掉硅石　。　伯胺可用来生产季铵盐型沥青乳化剂，此类乳　化剂广泛用于高等级公路的铺设和维护，可以减轻　施工和维护的劳动量，有利于提高路面的使用寿　命㈣。　３．１．３　生产非离子表面活性剂　脂肪伯胺与环氧乙烷反应生成不同链长的胺　醚，这种表面活性剂有许多用途，可在中性及酸性溶　液中作乳化剂、发泡剂、缓蚀剂、破乳剂、润湿剂、钻　井泥浆添加剂、匀染剂和织物整理剂。它们也可用　有机酸或无机酸中和，生成一系列有特殊性能的新　型表面活性剂。用无机酸中和水溶性增加，用有机　酸中和油溶性增加。　脂肪伯胺与环氧乙烷的加成物主要用于塑料工　业中的抗静电剂。乙氧基化胺不能溶解在塑料中，　以至它迁移到塑料的部分表面，一旦到达表面，乙氧　基化胺将充分地吸收大气中的水分，塑料表面即有　抗静电性能。　在纺织工业中用于染色助剂、退浆剂、拔丝润滑　剂，多达５０ｔｏｏｌ的环氧乙烷加成胺在拔丝过程中润　滑丝线，同时清洗丝线，也能防止产生静电荷。在纺　织工业中也用做乳化剂，通常是使有机物与水乳化，　常用的是１５ｔｏｏｌ的乙氧基化大豆油胺。　日化中用于染发剂，如使用乙氧基化椰油胺，也　用于洗涤剂、泡沫稳定剂、硅油乳液等　。　生产胺醚对脂肪胺的质量要求较高，对生产控　制要求也较高，若某一环节未达到要求，生产的胺醚　易出现悬浮物等现象。　

维普资讯 http://www.cqvip.com ６－　精细与专用化学品　第１５卷第２２期　３．１．４　生产两性表面活性剂　十二胺与丙烯酸甲酯反应经皂化中和后得Ⅳ一　十二烷基　一氨基丙酸。此类表面活性剂性质为：水　溶液为浅色或无色的透明液体，易溶于水或乙醇，易　生物降解，耐硬水，对皮肤的刺激性很小，毒性也较　小。可用做起泡剂、乳化剂、缓蚀剂、液体洗涤剂、香　波、护发剂、柔软剂、抗静电剂等。　十四胺和氯乙酸钠在碱性条件下生成Ⅳ一十四　烷基甘氨酸钠。此类Ｔｅｇｏ型两性表面活性剂具有　良好的润湿、杀菌和洗涤能力，且毒性很低，并具有　生物降解性好、对皮肤刺激性小的优点　。　３．１．５　作为中间体　（１）生产单烷基叔胺脂肪伯胺可用还原甲基　化法生产单烷基二甲基叔胺。用此路线生产叔胺相　比醇一步法来说路线较长，但有成本低、产品质量好　等优点。　（２）生产二胺及多胺　用伯胺和丙烯腈、氢气　可以制取脂肪烷基丙撑二胺和多胺。　（３）生产Ⅳ一烷基吗啉伯胺与　，　．二氯乙醚反　应生成』ｖ一烷基吗啉，可作医药中间体或精制氯化钾。　（４）生产Ⅳ一烷基一２一吡咯烷酮　在一定的压力　下，用不同烷基伯胺和　．丁内酯缩合制备Ⅳ．烷基　２．　吡咯烷酮。Ⅳ一烷基一２一吡咯烷酮具有优良的物理化　学稳定性、低毒、低刺激性，良好的表面活性，优越的　润湿性能，与其他表面活性剂复配后，具有较好的协　同作用，在家用洗涤剂、玻璃清洁剂、车用上腊剂和　抛光剂中、防腐杀菌剂、纺织促染剂、香波增稠剂、酒　类饮料的澄清剂、杀虫剂、除草剂、废纸脱墨剂、显影　乳化剂等领域都得到充分的应用　。　（５）生产木质素胺　木质素磺酸盐或磺化碱木　质素和十二胺反应生成木质素胺，木质素胺和石油　磺酸盐复配形成一种表面活性剂。它可以有效地降　低表面张力，用于石油的乳化降粘，可使粘度下降　９０％并形成稳定的乳液。用做驱油剂时可提高原油　的采收率。体系碱性增强有助于油的乳化，因此，该　乳化降粘剂对高酸值原油降粘效果较好¨。’。　采用温和的Ｍａｎｎｉｃｈ反应和０　烷基化反应，由　脂肪胺、木质素、甲醛等制得了高级脂肪胺／甲醛改　性木质素季铵盐阳离子沥青乳化剂¨¨。　（６）生产聚天冬酰胺　聚琥珀酰亚胺和十二胺　反应生成聚天冬酰胺，应用于洗涤剂、化妆品和药品　复配物。　（７）生产胍类表面活性剂　用腈胺、十二胺和　醋酸反应可以制取醋酸十二胍。醋酸十二胍是一种　用途广泛的表面活性剂，除用做农药外，还可用做杀　菌剂、洗涤剂等¨　。　（８）合成Ⅳ．烷基４．哌啶酮类药物中间体　伯　胺类化合物（如正辛胺）与丙烯酸甲酯经Ｍｉｃｈａｅｌ加　成，在甲醇钠存在下环合，酸性条件下脱羧即可得到　Ⅳ一烷基４－哌啶酮类化合物。Ⅳ一烷基４一哌啶酮类化　合物是很多神经类药物的重要中间体，而此类药物　目前广泛用于镇痛、抗心率不齐、Ｍ系列蕈毒碱阻　抗剂、中枢神经系统的５ＨＴ１Ａ受体阻抗剂等¨　。　（９）合成苯三唑脂肪胺衍生物　以苯三唑、甲　醛、脂肪胺为原料的Ｍａｎｎｉｃｈ反应制备苯三唑脂肪　胺衍生物。合成的添加剂是一种多用途、性能优良　的润滑油添加剂　。　３．２伸胺的应用　用做含水织物柔软剂分散体的原料、烃类燃料　复配物的原料、纸张添加剂、石油添加剂、纺织添加　剂等。　仲胺一般不直接使用，主要作为生产双烷基叔　胺及季铵盐的原料。用于除草剂、二氧杂环己烷聚　合物的稳定剂、纤维的防水、抗静电和柔软剂。　３．３叔胺的应用　３．３．１　直接应用　主要用于防腐剂、燃料油添加剂、杀菌剂、稀有　金属的萃取剂、化妆品应用、柠檬酸的生产等。　叔胺可用做聚丙烯、高低密度聚乙烯抗静电剂　的有效成分。叔胺是聚氨酯泡沫和环氧树脂有效的　促进剂和凝固剂。叔胺同干燥清洁剂一起使用可赋　予织物防虫性能。叔胺可用做胶片和底板的稳定剂　和感光剂。叔胺用于颜料分散剂，加入叔胺可减少　颜料生产的研磨时间，从而增加了产量。叔胺用于　橡胶生产中的脱模剂、抗粘结剂、工艺助剂、光泽剂、　臭味清除剂等。用含有叔胺的聚硅氧烷处理聚酯纤　维，可以产生对水的排斥力，而不引起褪色¨　。　３．３．２　生产阳离子表面活性剂　由叔胺和烷基化试剂生成季铵盐，烷基化试剂　有卤代烷、硫酸烷基酯、氯化苄等，季铵盐产量在各　类阳离子表面活性剂中占首位。其主要用途有：　（１）作织物柔软剂，最大的品种是双硬脂基二　甲基氯化铵作为纤维调理剂，在家用洗衣的最后漂　洗中加入，使织物具有柔软的手感和抗静电特性。