酯基有机硅季铵盐柔软整理剂的合成与表征

以硬脂酸和N-甲基二乙醇胺(MDEA)为原料进行酯化反应得到中间体硬脂酸甲基二乙醇胺酯,再与γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷季铵化反应制备二烷基酯基甲基二甲氧基硅烷季铵盐。通过单因素和正交实验,考察了反应温度、反应时间、反应物摩尔比及催化剂用量等对酯化反应的影响。酯化反应优化工艺条件:反应温度为180℃,反应时间为8 h,反应物摩尔比n(硬脂酸)∶n(MDEA)=1.6∶1.0,次磷酸催化剂质量分数为0.9%,转化率达98%;二甲基亚砜作为季铵化反应的溶剂。通过溴酚蓝显色反应以及红外光谱、1HNMR、ESI-MS分析中间体和产物的结构。测定了目标产物在298 K下的表面活性以及柔软性能,临界胶束质量浓度CMC为0.197 g/L,γCMC为24.25 mN/m,柔软性能优于同类市售产品。     

十八烷基季铵盐硅烷的合成及应用

以γ-氯丙基三甲氧基硅烷和N,N-二甲基十八胺为原料,KI为催化剂,甲醇和二甲基亚砜为混合溶剂,通过季铵化反应,成功合成了二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵,分析了季铵化反应过程中催化剂用量、溶剂用量、溶剂配比以及反应时间对该反应的影响。实验结果表明,以相对十八烷基二甲基叔胺的摩尔用量为0.20的碘化钾做催化剂,80%甲醇和20%二甲基亚砜为混合溶剂,溶剂用量为反应原料总质量分数的40%时,70℃反应45 h,反应效率最佳,可以得到产物收率大于90%的二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵。     

γ-氯丙基甲基二氯硅烷的合成研究

以γ-氯丙烯和甲基二氯硅烷为原料,氯铂酸为催化剂合成γ-氯丙基甲基二氯硅烷。通过正交实验法和单因素法探索了温度控制、催化剂用量、原料配比、反应时间等因素对γ-氯丙基甲基二氯硅烷收率的影响。结果表明:在反应温度100℃,n(氯铂酸)∶n(甲基二氯硅烷)=1∶20000,n(甲基二氯硅烷)∶n(氯丙烯)=1∶0.9的工艺条件下,单独使用氯铂酸的异丙醇溶液为催化剂,2h之内γ-氯丙基甲基二氯硅烷的收率达到50%以上。     

含酯基Gemini季铵盐柔软剂的合成工艺研究

以2-二甲氨基乙醇、硬脂酸为原料,合成了二甲基硬脂酸乙酯基叔胺,再与由十八烷基二甲基叔胺(DMA18)和环氧氯丙烷(ECH)为原料合成的中间体氯化铵反应,合成了一种含酯基的Gemini季铵盐柔软剂。通过单因素实验和正交实验考察了反应的影响因素。确定二甲基硬脂酸乙酯基叔胺的优化工艺条件为:n(2-二甲氨基乙醇)∶n(硬脂酸)=1.15∶1,反应温度100～110℃,m(甲苯)∶m(2-二甲氨基乙醇)=1.3∶1,反应时间7h,w(次磷酸)=1.0%,收率达96.6%以上;中间体氯化铵的优化工艺条件为:n(ECH)∶n(DMA18)=0.95:1,w(异丙醇)=50%,反应温度40～50℃,反应时间60min,收率达90.9%以上;含酯基Gemini季铵盐柔软剂的优化工艺条件为:n(中间体氯化铵)∶n(二甲基硬脂酸乙酯基叔胺)=1∶1.1;反应温度100℃;反应时间10h,收率达95.3%以上。该合成工艺已在河南省道纯化工技术有限公司成功进行了500L中试。     

γ-氯丙基三甲氧基硅烷的季铵化反应

以y-氯丙基三甲氧基硅烷和十二烷基二甲基叔胺为原料,合成了3-(三甲氧基硅烷基)丙基二甲基十二烷基氯化铵。考察了溶剂类型及其用量、催化剂类型及其用量、反应物配比对该季铵化反应的影响。得到最佳合成条件为:n (硅烷):n(叔胺)为1.1:1,以质量分数为30%的正丙醇为溶剂,1%碘化钾为催化剂,通入氮气,磁力搅拌下回流反应16h,有机硅季铵盐的转化率可达93.02%。     

γ-叔丁基过氧丙基三甲氧基硅烷的制备及表征

以过氧化氢叔丁醇和3-氯丙基三甲氧基硅烷为原料,以三氯化铁为催化剂在甲苯溶剂中首次了合成γ-叔丁基过氧丙基三甲氧基硅烷。利用红外吸收光谱、¹H核磁共振谱以及质谱对产物表征,确定其结构。通过研究催化剂种类、反应物配比、反应时间以及反应温度等因素对合成反应的影响,探讨出实验最佳方案为:反应时间8h,反应温度40℃,n(过氧化氢叔丁醇):n(3-氯丙基三甲氧基硅烷)=1.2:1,催化剂用量为3-氯丙基三甲氧基硅烷质量的1.5%。在此条件下,产物产率最高为42%。     

三甲氧基硅烷季铵盐的合成工艺研究

有机硅季铵盐是一种阳离子可聚合表面活性剂,同时也是一种优良的抗菌整理剂.本文以γ-氯丙基三甲氧基硅烷,12/14叔胺为原料,碘化钾为催化剂,采用一步反应直接合成了三甲氧基硅烷季铵盐,并考察了催化剂用量、原料配比、反应时间以及温度、溶剂对反应的影响.考察得知最佳的反应条件为:用乙醇作溶剂,反应温度控制在80 ℃,通氮气保护反应39 h,叔胺∶硅烷∶催化剂为1∶1∶0.01.此条件下产物的收率可达92%.     

多羰基配位钌氯化物催化合成γ-氯丙基三甲氧基硅烷

以三甲氧基硅烷与γ-氯丙烯为原料,以自制多羰基配位钌的氯化物为催化剂合成了γ-氯丙基三甲氧基硅烷。考察了溶剂环境、催化剂用量、反应温度、加料方式、物料配比及反应时间等对反应产物的影响。较佳的反应条件为:在无溶剂环境下,温度为75~95℃,钌催化剂用量为40×10-6,三甲氧基硅烷与γ-氯丙烯的量之比为1. 05~1. 15∶1,采用γ-氯丙烯滴入三甲氧基硅烷的加料方式,保温2 h。此条件下,γ-氯丙基三甲氧基硅烷的收率达96%。     

聚硅氧烷季铵盐抗菌柔软整理剂的合成

以α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(WS-62M)、N-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(SG-Si900)和3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CHPTA)为原料,合成了聚硅氧烷季铵盐抗菌柔软整理剂,用其整理的织物具有较好的抗菌性和柔软的手感。合成氨基硅油的最佳条件为:n(WS-62M)∶n(SG-Si900)=1·33,三乙胺质量分数1·55%(相对于WS-62M和SG-Si900的总质量),反应温度120℃,反应时间10h,在0·01MPa下抽真空0·51h;合成聚硅氧烷季铵盐的最佳条件为:m(异丙醇)/m(RASI CHPTA)=1∶1,n(NaOH)∶n(CHPTA)=1∶1,反应温度80℃,反应时间3h。     

反应性氨基硅油

陕西科技大学的周建华等人以α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(WS-62M)和N-β-氨乙基-γ氨丙基三甲氧基硅烷(SG-Si900)为原料、胺为催化剂，通过酯交换反应，合成了反应性氨基硅油；其最佳工艺条件为：n(WS-62M)：n(SG-Si900)=4：3，胺的用量为原料总质量的1．55％，反应温度120℃，反应时间10h，     

γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的合成

对γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的合成工艺进行了研究。以无水甲醇作溶剂,在组合催化剂存在下,烯丙基缩水甘油醚和三甲氧基硅烷发生硅氢加成反应制得γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。讨论了影响反应的主要因素,得出了最佳合成工艺条件:组合催化剂用量为200μL/mol三甲氧基硅烷、n(烯丙基缩水甘油醚):n(三甲氧基氢硅)=1.2:1、反应温度80℃、反应时间3h。在此条件下,γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的收率可达92.6%。     

γ-氯丙基三甲氧基硅烷季铵盐的合成工艺研究

以γ-氯丙基三甲氧基硅烷、12/14叔胺为原料，碘化钾为催化剂，采用一步反应直接合成出三甲氧基硅烷季铵盐；考察了催化剂用量、原料配比、反应时间以及温度对反应的影响。确定的最佳反应条件为：用乙醇作溶剂，反应温度80℃，在氯气保护下反应39h，叔胺、硅烷、催化剂的量之比为1：1：0.01。     

甲基丙烯酰胺丙基二甲基胺的合成

以甲基丙烯酸甲酯和N,N-二甲基丙二胺为原料,二丁基二月桂酸锡为催化剂,对苯二酚为阻聚剂合成了甲基丙烯酰胺丙基二甲基胺(DMAPMA)。确定了合成的最佳工艺为:n(甲基丙烯酸甲酯)∶n(N,N-二甲基丙二胺)=3∶1,催化剂用量为反应液总质量的2.0%,阻聚剂用量为反应液总质量的0.1%,反应温度为体系回流温度,反应时间为3h,在此条件下,产率达96%以上,二丁基二月桂酸锡可重复使用。     

负载型对甲苯磺酸催化合成乙二醇硬脂酸单酯

探讨了以负载型对甲苯磺酸为催化剂合成乙二醇硬脂酸单酯的工艺。研究了醇酸摩尔比、催化剂用量、带水剂用量、反应时间等因素对硬脂酸转化率的影响。结果表明,合成乙二醇硬脂酸酯优化条件是:n(乙二醇)∶n(硬脂酸)=3.5∶1,催化剂用量为硬脂酸的物质的量的2.8%,带水剂甲苯的用量为硬酯酸质量的30%,反应时间150min,在此条件下,酸的转化率可达97.82%。     

绿色合成3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷的研究

采用氰酸钾和3-氯丙基三甲氧基硅烷为原料,以氰化法合成3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷.确定了最佳工艺条件:反应温度105℃,催化剂用量1％,投料比n KOCN︰n3-氯丙基三甲氧基硅烷=2.5,保温时间4 h,保护试剂为己内酰胺,最佳用量n己内酰胺︰n3-氯丙基三甲氧基硅烷=1.6,溶剂为N-甲基甲酰胺,添加量为45％...     

固体超强碱催化合成蔗糖硬脂酸酯

利用固体超强碱催化剂合成蔗糖硬脂酸酯,考察了反应时间、反应温度、原料配比以及催化剂用量对蔗糖硬脂酸酯产率的影响,得出最佳合成条件为：硬脂酸甲酯：蔗糖(摩尔比)=2∶1；催化剂用量为原料总量的6％；反应时间8 h；反应温度130～140℃。     

硫脲法制备γ-巯丙基三甲氧基硅烷

以硫脲和3-氯丙基三甲氧基硅烷为原料、石油醚为溶剂、KI为催化剂、乙二胺为中和剂,制得γ-巯丙基三甲氧基硅烷。原料配比为,m(硫脲)∶m(3-氯丙基三甲氧基硅烷)∶m(碘化钾)∶m(乙二胺)=480∶800∶10∶115,在反应温度110℃、反应时间15 h条件下,考查了原料预处理、改进蒸馏方式和蒸馏温度控制等对产品收率和纯度的影响。结果表明:把硫脲烘烤、使用油泵抽真空、运用简单蒸馏法、蒸馏釜温控制在130~148℃、顶温控制在126~134℃,所得产品收率77.3%,纯度98.73%。     

月桂酸酯季铵盐阳离子表面活性剂的合成与表征

以十二烷基二甲基叔胺、环氧氯丙烷为原料,合成了中间体DMAC〔(2,3-环氧丙基)十二烷基二甲基氯化铵〕,再与月桂酸反应,生成月桂酸酯季铵盐阳离子表面活性剂HDAC〔(2-羟基-3-月桂酰氧基丙基)十二烷基二甲基氯化铵〕。通过正交实验确定了最佳合成条件:以异丙醇为溶剂,n(DMAC)∶n(LAC)=1∶1.2,反应时间6 h,反应温度50℃,产率大于90%,Krafft点-4.52℃。通过元素分析、傅立叶变换红外光谱、飞行时间质谱(TOF-MS)、1HNMR,确证了目的产物的结构。测定产物的临界胶束浓度CMC为8.91×10-4mol/L,γCMC为34.12 mN/m。表明所合成的月桂酸酯季铵盐阳离子表面活性剂具有较高的表面活性。     

研发动态

γ-氨丙基三硅氧烷中国日用化学工业研究院的张国栋等人以γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷(SG-Si902)、六甲基二硅氧烷(MM)为原料,四甲基氢氧化铵为催化剂,合成了γ-氨丙基三硅氧烷。最佳反应条件为:n(SG-Si902)∶n(MM)=1∶5,催化剂的摩尔分数为0·45%,反应时间为2h。产物收率为42·     

糖苷基季铵盐表面活性剂的合成及表面性能研究

以葡萄糖和3-氯-1,2-丙二醇为原料合成中间体3-氯-2-羟丙基糖苷,在Na OH碱性条件下与十二/十四烷基二甲基叔胺反应合成糖苷基季铵盐,通过单因素试验确定了最佳工艺。对于糖苷化反应∶n(葡萄糖)∶n(3-氯-1,2-丙二醇)=1∶4,反应时间5 h,反应温度95℃;对于季铵化工艺:n(3-氯-2-羟丙基糖苷)∶n(十二/十四烷基二甲基叔胺)=1.3∶1,反应温度90℃,反应时间4 h。通过傅里叶变换红外(FT-IR)光谱表征产物结构,测定最终产物的表面性能,能得到活性剂的临界胶束浓度(CMC)为1.68×10-3mol/L,最低表面张力(γCMC)为27.6 m N/m。