【正文】 ，大幅度降低溶液（一般為水）的表面張力（或液/液界面張力），從而產(chǎn)生潤濕或反潤濕、乳化或破乳、分散或凝聚、起泡或消泡以及增溶等一系列作用的化學(xué)品。我們已蓖麻油酸、硼酸、聚乙二醇、琥珀酸酐為原料合成了一種新型非離子—雙子表面活性劑，通過實驗確定了較佳的反應(yīng)條件，并對合成的產(chǎn)品進行了物化性質(zhì)的測定。這種特殊的兩親結(jié)構(gòu)使表面活性劑擁有潤濕、乳化、增溶、發(fā)泡等一系列優(yōu)良的性能，從而在各個領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，成為工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中必不可少的一類重要的化學(xué)品。 Ricinoleic acid and boric acid single polyethylene glycol ester reaction process, reaction temperature 140 ℃, reaction time 2 h, the dosage of catalysts for methyl benzene sulfonic acid as raw material to 1% of the total mass。琥珀酸酐與蓖麻油酸聚乙二醇硼酸酯反應(yīng)過程中考察了催化劑用量、物料摩爾比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間及水解時間對反應(yīng)過程的影響。實驗結(jié)果表明，較優(yōu)的實驗條件為：聚乙二醇與硼酸反應(yīng)合成硼酸單聚乙二醇酯的反應(yīng)時間為2h，反應(yīng)溫度120℃；蓖麻油酸與硼酸單聚乙二醇酯反應(yīng)過程中,反應(yīng)溫度140℃，反應(yīng)時間2h，催化劑對甲基苯磺酸用量為原料總質(zhì)量的1%；琥珀酸酐與蓖麻油酸聚乙二醇硼酸酯反應(yīng)過程中，最佳配比琥珀酸酐):蓖麻油酸聚乙二醇硼酸酯=:2，反應(yīng)溫度120℃，催化劑對甲苯磺酸用量為原料總質(zhì)量的4%,水解時間為1 .5 h。in the process of Synthesis of succinic acid ricinoleic acid glycol ester succinic anhydride: Ricino leic acid polyethylene glycol borate ester= : 2, reaction temperature was 120℃, reaction time was ,the dosage of catalysts for methyl benzene sulfonic acid as raw material to 4% of the total mass。20 世紀 70 年代中期，一類新型的表面活性劑被合成出來，因為其結(jié)構(gòu)獨特，性能優(yōu)異，逐漸引起了人們的廣泛關(guān)注。蓖麻油酸是由蓖麻油水解而得。表面活性劑所起的這些特殊的作用稱為表面活性。 良好的泡沫穩(wěn)定性、鈣皂分散力、潤濕、增溶、抗菌和洗滌能力等。( 7)降低水溶液表面張力的傾向遠大于聚集生成膠團的傾向。1998年Renouf等[7]首次合成了不對稱Gemini 表面活性劑，1999年Mariano等[8]從葡糖苷出發(fā)合成了無公害高活性Gemini表面活性劑，同時，Aswal等[9]制得雙十二烷氧基雙磷酸鹽Gemini表面活性劑。 Gemini表面活性劑的應(yīng)用及前景作為近二十年來開發(fā)的新型表面活性劑,Gemini表面活性劑通常表現(xiàn)出比傳統(tǒng)單鏈表面活性劑更優(yōu)越的性能,具有較好的增溶作用、潤濕作用、發(fā)泡作用和皂化分散能力,可廣泛的應(yīng)用于各個領(lǐng)域。溶液制得纖維狀的Au,而用傳統(tǒng)表面活性劑則形成球狀或棒狀。2HCl具有很高的殺菌活性。三次采油[26]表面活性劑驅(qū)和三元復(fù)合驅(qū)是繼注水采油之后三次強化采油的主要技術(shù),其中三元復(fù)合驅(qū)中表面活性劑亦扮演著重要的角色。更可貴的是，在不同條件下，在雙鍵和雙鍵相鄰的碳原子上發(fā)生氧化、氫化、脫水、磺化、堿裂、熱裂等多種反應(yīng)[32]。由于蓖麻油及其一些衍生物具有幾乎均一的長脂肪酸碳鏈和獨特的化學(xué)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致其性能溫和,不刺激皮膚[35]。作為增韌利用的聚乙二醇主要是分子量200～600的室溫下為無色透明的粘性液體，無味。聚乙二醇不揮發(fā)。這種生產(chǎn)方式已不符合當(dāng)今的環(huán)保政策及綠色化學(xué)的要求[41]。隨著精細化學(xué)品研究領(lǐng)域的不斷深入，對化學(xué)品使用標準的不斷提高，工藝要求也日益嚴格，普通的單鏈單頭基表面活性劑，由于其自身的結(jié)構(gòu)限制，已不能滿足條件日益苛刻的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要，在此情況下，要求不斷開發(fā)新的表面活性劑，適應(yīng)技術(shù)進步和科學(xué)發(fā)展。所以本論文研究創(chuàng)新性的選擇了間接酯化法，即采用，引入中間體硼酸保護聚乙二醇的其中一個羥基，再選擇性水解得到聚乙二醇單蓖麻油酸酯，使反應(yīng)盡可能提高產(chǎn)物單酯的收率。硼酸酯水解階段方程式如下：．產(chǎn)物提純將反應(yīng)液趁熱轉(zhuǎn)入分液漏斗中，加入適量飽和食鹽水，放入水浴中，水浴保持溫度在80℃左右，待油水分離后，分出下層水層。同時做空白試驗。重復(fù)三次取平均值△ρ。放在25℃水浴鍋里，用蒸餾水滴定至明顯渾濁，記錄下需要的水量W（ml）。反應(yīng)2h后的樣品（反應(yīng)后液體）的紅外光譜圖如圖42所示，硼酸紅外譜圖見圖41。:1，催化劑用量為4％，分別在100℃、110℃、120℃、130℃下反應(yīng)，分時段測酸值和出水量。由于H2SO4氧化性太強，反應(yīng)1h后，產(chǎn)品顏色不斷變深，導(dǎo)致產(chǎn)物質(zhì)量變差，無法測定產(chǎn)物酸值和羥值，不能確定反應(yīng)終點，所以不選擇硫酸作為催化劑[33]。綜合以上分析，確定最佳工藝條件為：硼酸單聚乙二醇酯化階段：聚乙二醇與硼酸摩爾比3:1反應(yīng)，反應(yīng)溫度120℃。 薄層色譜分析用薄層色譜來檢驗提純方法。琥珀酸基蓖麻油酸聚乙二醇酯雙子中存在的2925cm1吸收峰為CH伸縮振動的吸收峰，1111cm1說明聚乙二醇都反應(yīng)生成為目標產(chǎn)物一部分了，3499cm1說明產(chǎn)物中存在OH的吸收峰。重復(fù)三次取平均值△ρ。趨勢圖見圖49。趨勢圖見圖410。總收率在80%以上。另外，感謝這篇論文所涉及到的各位學(xué)者。199 8。16:10851104.[22] Brun, Between Phospholipids and New Gemini Cationic Surfactants Having Anti一 HIV Activity[J].Colloids and Surfaces A:Physicochem Eng237一240.[26] Qiu，, Adsorption and Corrosion Inhibition of some Cationic Gemini Surfactants on Carbon Steel Surface in Hydrochloric Acid[J].:2005:47(1)。 of Great Alkaloids by Micellar Electro一kinetic Capillary Chromatography Using Cationic Gemini Surfactants [J].Journal of Chromatography A:1998。2003:228(l一3):3一6. [23] Camiller, Novel Class of Cationic Gemini Surfactants Showing effciention Vitro Gene Transfection Properties [J]. Chem. Commun:2000。578581.[18] Li，F(xiàn).:Rosen, of Gemini and Convertional Cationic Surfactants onto Montmorillonite and the Removal of Some Pollutants by the Clay[J]. Science。感謝我的同學(xué)和朋友，在我寫論文的過程中給予我了很多你問素材，還在論文的撰寫和排版燈過程中提供熱情的幫助。由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及師哥和一起工作的同學(xué)們的支持，我想我不可能把實驗完成的這么好。1. 確定了硼酸單聚乙二醇酯化階段反應(yīng)條件：聚乙二醇與硼酸摩爾比3:1反應(yīng)，反應(yīng)時間2h，反應(yīng)溫度120℃。（+水9g+）,（+水9g+）于小杯子中，并使其盡量鋪展，然后將其放入真空干燥箱中，40℃恒溫干燥，間隔一段時間稱重并計算其失水率。24小時水層：；分10mL時間：13分35秒取50ml量筒，加入1ml苯和19ml 1,4二氧六環(huán) 。由此可見，已經(jīng)合成出了目標產(chǎn)物琥珀酸基蓖麻油酸聚乙二醇酯雙子。配比分別為氯仿：甲醇（體積比）=19:17:15:13:11:1,結(jié)果如下圖(左為蓖麻油酸點，中間為環(huán)己烷洗過的產(chǎn)品點，右為未用環(huán)己烷洗的粗產(chǎn)品點） 19:1 17:1 15:1 13:1 11:1由圖中可以看出隨著展開劑極性增大，產(chǎn)品中不同物質(zhì)分離開。琥珀酸酐和硼酸蓖麻油酸聚乙二醇酯的酯化階段：:2，反應(yīng)溫度120℃，1%質(zhì)量分數(shù)對甲苯磺酸催化。本論文選用對甲苯磺酸作為催化劑，固定反應(yīng)溫度120℃，:1，分別在催化劑催化劑用量為反應(yīng)物總質(zhì)量的1%、2%、3%、4%條件下反應(yīng)，分時段測定反應(yīng)體系酸值和出水量。120℃，產(chǎn)品色澤較佳，酸值降到17 mgKOH/g左右，再延長反應(yīng)時間，酸值下降不明顯，反應(yīng)溫度為120℃為宜。圖41為硼酸紅外圖譜。分別稱取聚乙二醇單蓖麻油酸酯與甘油于表面皿中，并使其盡量鋪展，然后將其放入真空干燥箱中，40℃恒溫干燥，間隔一段時間稱重并計算其失重率。V 產(chǎn)品性能測定（GB/T 555993），于100ml容量瓶中，用蒸餾水稀釋至刻度。向粗產(chǎn)品中加入適量的環(huán)己烷溶液，充分震蕩后分出環(huán)己烷溶液，保留油層，重復(fù)三次后對油層進行減壓蒸餾，得到產(chǎn)品在30℃真空干燥數(shù)小時至恒重，即得黃色透明油狀液體產(chǎn)品。本文提出用聚乙二醇和蓖麻油酸反應(yīng)，產(chǎn)品既能保持蓖麻油酸優(yōu)良的保濕性質(zhì)，同時兼顧了聚乙二醇良好的水溶性、分散性、保濕性，可以長時間吸水，從而保證了保濕層的長久鎖水效果。盡管對 Gemini 表面活性劑的研究日益深入，但Gemini 表面活性劑的生產(chǎn)成本還比較高，基本停留在實驗室階段，大規(guī)模推廣應(yīng)用還有一定距離。前一種方法由于使用環(huán)氧乙烷作原料，生產(chǎn)條件比較苛刻，且難以控制PEG分子量和單雙酯收率；后一種方法比較安全，而且可以按乳化性要求控制PEG的分子量，但是為了提高單酯的收率，在原料配比上往往要使PEG大大的過量，即使如此，酯化法還同時得到相當(dāng)量的雙酯，需要很多提純步驟才能得到純的單酯產(chǎn)物，工藝流程復(fù)雜。無毒，對眼睛和皮膚無明顯刺激，LD5033000～43000mg/kg。不溶于脂肪烴。如果將加有5%十二烷基硫酸鈉的OHS霜劑中，%的上述產(chǎn)品,便可使原OHS霜劑對皮膚的刺激性降低50%左右。不飽和脂肪酸在高溫下與堿作用下，溫度較高時，雙鍵很容易延至鏈向羧基方向轉(zhuǎn)移[33]，形成αβ不飽和酸。而現(xiàn)有的傳統(tǒng)表面活性劑和高分子表面活性劑均存在吸附嚴重,耐溫抗鹽性差等問題。為了避免病毒與細胞間的鍵合，Lattes合成一種半乳糖一脂酞基鞘氨醇類似物(Gemini表面活性劑)用來對付病毒,這些新的Gemini表面活性劑是特別有意義的，因為它有高的抗HIV活性和低的毒性，這一結(jié)果將使抗HW化學(xué)治療提高到一個新的水平。治理污水與土壤用表面活性劑治理污水的方法是先將表面活性劑吸附在粘土和沙子等介質(zhì)上,再用后者去吸附水中的污染物。這種方法的優(yōu)點是酶不直接與有機相接觸, 因而不易失活。目前合成的Gemini型表面活性劑主要是頭基相同的,即對稱的Gemini型表面活性劑,有陽離子型、陰離子型、非離子型和兩性離子型四類[10]。( 9)形成的囊泡具有很好的耐溫穩(wěn)定性。實驗表明, 在保持每個親水基團聯(lián)接的碳原子數(shù)相等條件下, 與單烷烴鏈和單離子頭基組成的普通表面活性劑相比, Gemini表面活性劑具有如下特征性質(zhì)[3]：( 1)更易吸附在氣/液表面, 從而更有效地降低水的表面張力。特點：由非極性部分和極性部分兩部分組成，是兩親分子，具有把水和油兩相連接起來的功能。由于蓖麻油分子中含有豐富的雙鍵、羥基、羧基等活性官能團, 所以可發(fā)生水解、加成、酯化、氧化、裂化、環(huán)氧化、?；戎T多化學(xué)反應(yīng), 其下游產(chǎn)品的綜合開發(fā)可獲得數(shù)百種精細化工基本原料[2]。該類型表面活性劑，因為結(jié)構(gòu)上的特點而被形象的命名為Gemini（英文是雙子星之意）表面活性劑。 Ricinoleic acid。用薄層色譜法分析產(chǎn)品純度，利用紅外光譜分析產(chǎn)物官能團結(jié)構(gòu)。畢業(yè)設(shè)計（論文）專題部分：、反應(yīng)時間、物料配比和催化劑用量對產(chǎn)率的影響；2. 對產(chǎn)物進行分離提純，用紅外光譜對產(chǎn)物進行結(jié)構(gòu)分析。關(guān)鍵詞：硼酸酯化法；蓖麻油酸；聚乙二醇；琥珀酸酐；琥珀酸基蓖麻油酸聚乙二醇酯雙子。 Succinic acid base ricinoleic acid polyglycol ester Gemini.目 錄第一章 引言 1第二章 文獻綜述 3 Gemini表面活性劑的結(jié)構(gòu) 3 Gemini表面活性劑的特征 4 Gemini表面活性劑的合成進展 4 Gemini表面活性劑的應(yīng)用及前景 5 7 8 9 10 10第三章 實驗方案 12 實驗藥品及儀器 12 實驗藥品 12 實驗儀器設(shè)備 13 實驗步驟 13 琥珀酸基蓖麻油酸聚乙二醇酯的合成 13 產(chǎn)品性能測定 16第四章 結(jié)果與討論 19 硼酸與聚乙二醇的酯化反應(yīng) 19 20 20 反應(yīng)溫度和時間對反應(yīng)的影響 20 原料摩爾比對反應(yīng)的影響 22 24 硼酸酯鍵的水解 26 27 薄層色譜分析 28 產(chǎn)物結(jié)構(gòu)分析 30 性能測試 31 31 31 乳化力 31 32 吸濕性 32 保濕性 33第五章 結(jié)論 35致謝 36參考文獻 37附錄 41附錄一 英文文獻原文復(fù)印件 41附錄二 英文文獻翻譯 42