【正文】 羥值的計算式中：V0：做空白試驗時，耗用的氫氧化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積（ml）；V1：試樣耗用的氫氧化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積（ml）C：氫氧化鉀標(biāo)準(zhǔn)的濃度（ml/L）；M：試樣的質(zhì)量（g）X：試樣的正酸價或負(fù)堿價，應(yīng)予忽略。將三角瓶浸到油浴中，使試樣液面位于油浴的油面下，于115℃左右恒溫回流1h。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(jìn)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。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。蓖麻油酸與硼酸單聚乙二醇酯的酯化反應(yīng)方程式如下：實驗步驟：將一階段產(chǎn)物硼酸單聚乙二醇酯置于油浴中，并均勻加熱至100℃左右（預(yù)熱反應(yīng)物），依據(jù)化學(xué)計量比，()蓖麻油酸緩慢加入到圓底燒瓶中，同時加入反應(yīng)物質(zhì)量的1%的催化劑（對甲苯磺酸），繼續(xù)升高反應(yīng)溫度到140℃時，用真空泵抽真空，減壓回流反應(yīng)2小時。最后對產(chǎn)物提純，用紅外光譜確定產(chǎn)物結(jié)構(gòu)，對產(chǎn)物的表面活性劑的相關(guān)性能進(jìn)行了測試。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。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(hù)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。本論文研究目的是制備聚乙二醇單蓖麻油酸酯，若在不采取任何措施的情況下，蓖麻油酸和聚乙二醇的反應(yīng)時不可避免的要生成單酯和雙酯混合物，且單酯和雙酯的分離存在很大的困難，因此，避免雙酯生成一直是人們研究和關(guān)注的重點。Gemini 表面活性劑在表面活性劑研究領(lǐng)域引起了越來越多研究者的廣泛關(guān)注，其獨特的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和廣泛的應(yīng)用空間為表面活性劑研究帶來了新的課題，被譽(yù)為是表面活性劑研究領(lǐng)域中“概念性的突破”，有著誘人的應(yīng)用前景。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。隨著精細(xì)化學(xué)品研究領(lǐng)域的不斷深入，對化學(xué)品使用標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，工藝要求也日益嚴(yán)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(jìn)步和科學(xué)發(fā)展。余鼎聲等人也就此進(jìn)行了研究，但大分子量PEG(1500以上)單酯的合成及合成條件的優(yōu)化研究迄今尚未見文獻(xiàn)報道。此法最早是Hartman提出的，早期主要用于制備純的乙二醇混合雙酯。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。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]。目前工業(yè)上生產(chǎn)油酸醇酯的方法主要為油酸與醇類的直接酯化。貯存于干燥的庫房內(nèi)，遠(yuǎn)離火源。無毒，對眼睛和皮膚無明顯刺激，LD5033000～43000mg/kg。聚乙二醇不揮發(fā)。聚乙二醇在正常條件下是很穩(wěn)定的，但在120℃或更高溫度下能與空氣中的氧發(fā)生氧化作用。與硝酸纖維素、松香、酪阮可以混合．但對一般的合成樹脂不溶解，對橡膠也不溶脹。不溶于脂肪烴。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。其毒性小，具有良好的水溶性，分散性，保濕性，抗靜電性等特殊性能，在醫(yī)藥，化妝品，建筑，紡織，油田，交通等多個行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用[37]。蓖麻油及其一些衍生物長脂肪酸碳鏈上的經(jīng)基,促進(jìn)了其與其它組分有良好的共溶性和顏料潤濕性,從而保證了化妝品的均勻混合[36]。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。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]。橄欖油是除蓖麻油之外最接近穩(wěn)定的一種植物油，但蓖麻油的穩(wěn)定性大約是橄欖油的四倍[34]。蓖麻油及其一些衍生物中的羥基可以形成氫鍵而具有高的粘度，從而使化妝品在皮膚上有舒服感覺,保持良好的潤濕性。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。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]。蓖麻油酸的結(jié)構(gòu)式：從結(jié)構(gòu)式中可以看出，蓖麻油酸分子具有雙鏈、羥基、羧基三個官能團(tuán)，它屬于不飽和羥基酸，具有不飽和脂肪酸的一般特性[31]。此外,Gemini表面活性劑在其他領(lǐng)域的應(yīng)用,如用作化合物分離[27]、作為乳液聚合的分散劑[28]、紡織領(lǐng)域的助劑[29]等也受到人們的極大關(guān)注。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(yán)重,耐溫抗鹽性差等問題。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(qiáng)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。抑制金屬腐蝕[225]金屬腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失是巨大的,雙子表面活性劑在抗腐蝕方面也有重要的應(yīng)用。Camilieri及其合作者合成了5種新的帶膚基的陽離子Gemini表面活性劑,它們是一類無毒的固體,易操作,易溶于PH變化范圍大的水溶液。為了避免病毒與細(xì)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。2HCl具有很高的殺菌活性?？咕訹1121]傳統(tǒng)表面活性劑中的季銨鹽,如芐基、十二烷基二甲基溴化銨(BDDAB)是良好的消毒劑。吸附有Gemini表面活性劑的蒙脫土是吸附傳統(tǒng)表面活性劑的15倍,吸附有Gemini表面活性劑的沙子、石灰石是吸附傳統(tǒng)表面活性劑的3倍。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。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。1998年Voort等用Gemini表面活性劑作模板劑制備出高質(zhì)量立方相的。另外, 陰陽離子Gemini表面活性劑具有抗人類免疫缺陷病毒(H IV )的活性,可能是其分子中的疏水部分起到重要作用[13]。這種方法的優(yōu)點是酶不直接與有機(jī)相接觸, 因而不易失活。 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。親水鏈(聚醚)或疏水鏈(脂肪族和芳香族)等。而用來當(dāng)作橋梁的連接基團(tuán)種類繁多,如短烷基鏈或長烷基鏈(20個以上碳原子)。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]。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。Rosen小組[5]采納了“Gemini”的命名,并系統(tǒng)合成和研究了氧乙烯及氧丙烯柔性基團(tuán)連接的Gemini表面活性劑。 Gemini表面活性劑的合成進(jìn)展1971年Bunton等率[6]先合成了一組陽離子型Gemini表面活性劑,不過在當(dāng)時沒有引起人們的重視。( 9)形成的囊泡具有很好的耐溫穩(wěn)定性。( 7)降低水溶液表面張力的傾向遠(yuǎn)大于聚集生成膠團(tuán)的傾向。( 5)具有良好的鈣皂分散性能。( 3)具有很低的K raft點。實驗表明, 在保持每個親水基團(tuán)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。 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。 Gemini表面活性劑的特征Gemini表面活性劑由于其獨特的分子結(jié)構(gòu), 具有比單鏈的單離子頭基組成的普通表面活性劑高得多的表面活性[1]。 Gemini表面活性劑的結(jié)構(gòu)雙子表面活性劑分子中含有兩個疏水基團(tuán)、兩個親水基團(tuán)和一個連接基,連接基可以是親水性的,也可以是疏水性的。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。表面活性劑所起的這些特殊的作用稱為表面活性。在農(nóng)業(yè)上, 用一定分子量的聚乙二醇水溶液作為種子的處理劑可促進(jìn)種子發(fā)芽,聚乙二醇水溶液中的溶解氧會影響種子的發(fā)芽率[4]。其毒性小，具有良好的水溶性、分散性、保濕性、抗靜電性等特殊性能，在醫(yī)藥、化妝品、建筑、紡織等多個行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。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(tuán), 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(xì)化工基本原料[2]。蓖麻油酸是由蓖麻油水解而得。目前國內(nèi)對非離子型 Gemini 表面活性劑的研究還不多，更多的僅僅是參考引用國外的研究成果。聯(lián)接基團(tuán)的存在，使得兩個表面活性劑單體離子有著相當(dāng)緊密的連接，其碳?xì)滏滈g更容易產(chǎn)生強(qiáng)相互作用，即加強(qiáng)了碳?xì)滏溨g的疏水結(jié)合力，而且離子頭基間的排斥傾向由于受制于化學(xué)鍵力而被大大減弱。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。20 世紀(jì) 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。表面活性分子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。 Succinic anhydride。 Ricinoleic acid。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。 AbstractIn this paper, nonionic surfactant(SARAPEG15)was synthesized by using Castor oleic acid, boric acid, succinic anhydride and Polyethylene glycol (600) as main anhydride reaction with ricinoleic acid polyethylene glycol boric acid ester were investigated in the process of catalyst dosage, mole ratio, reaction temperature, reaction time and hydrolysis time on the influence of the reaction results show that the optimal experimental conditions for: polyethylene glycol (peg) and boric acid synthesis of boric acid single polyethylene glycol ester reaction time 2 h, the reaction temperature is 120 ℃?！?表面張力CMC=、γCMC=,乳化815秒，親水親油平衡值HLB=，潤濕時間為71秒；吸濕性甘油遠(yuǎn)遠(yuǎn)比樣品要好得多，而保濕性甘油和樣品相近。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(tuán)結(jié)構(gòu)。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。起止時間： 2013 年 3 月 2013 年 6 月指導(dǎo)教師： 簽字 年 月 日教研主任： 簽字 年 月 日學(xué)院院長： 簽字 年 月 日 摘要本文以蓖麻油酸、硼酸、聚乙二醇（600）和琥珀酸酐為原料，合成了非離子雙子表面活性劑—琥珀酸基蓖麻油酸聚乙二醇酯(SA RAPEG15)。沈陽化工大學(xué)本科畢業(yè)論文題 目：琥珀酸基蓖麻油酸聚乙二醇酯雙子表面活性劑的合成及性能研究 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書應(yīng)用化學(xué)專業(yè)0902 班學(xué)生：黃新華畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：琥珀酸基蓖麻油酸聚乙二醇酯雙子表面活性劑的