合成陽離子表面活性劑的(de)主要(yao)反應(ying)(ying)是(shi)N-烷基化反應(ying)(ying),其中叔胺與(yu)烷基化試劑作用,生成(cheng)季銨鹽的(de)反應(ying)(ying)也(ye)叫做(zuo)季銨化反應(ying)(ying)。
烷(wan)(wan)(wan)基(ji)(ji)季銨(an)鹽(yan)是(shi)(shi)季銨(an)鹽(yan)型陽(yang)離子表面活(huo)性劑的重要(yao)(yao)品(pin)種(zhong)(zhong)之(zhi)一(yi),已作(zuo)為(wei)殺菌(jun)劑、纖(xian)維柔軟劑、礦物浮選(xuan)劑、乳化劑等被廣泛(fan)地應用。其(qi)結構特點(dian)是(shi)(shi)氮原子上連(lian)有四(si)個烷(wan)(wan)(wan)基(ji)(ji),即銨(an)離子 的四(si)個氫原子全(quan)部(bu)被烷(wan)(wan)(wan)基(ji)(ji)所(suo)取代(dai),通常這(zhe)個烷(wan)(wan)(wan)基(ji)(ji)中只(zhi)有一(yi)或兩個是(shi)(shi)長鏈碳氫烷(wan)(wan)(wan)基(ji)(ji),其(qi)余烷(wan)(wan)(wan)基(ji)(ji)的碳原子數為(wei)一(yi)個或兩個。根據(ju)其(qi)結構特點(dian),烷(wan)(wan)(wan)基(ji)(ji)季銨(an)鹽(yan)的合成(cheng)方法(fa)主要(yao)(yao)有三種(zhong)(zhong),即由高級(ji)鹵(lu)代(dai)烷(wan)(wan)(wan)與低級(ji)叔胺(an)反應制得(de)(de)、由高級(ji)烷(wan)(wan)(wan)基(ji)(ji)胺(an)和低級(ji)鹵(lu)代(dai)烷(wan)(wan)(wan)反應制得(de)(de)和通過甲醛-甲酸法(fa)制得(de)(de)。
陽(yang)離子(zi)表(biao)(biao)面(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)具有良好的(de)(de)殺菌、柔(rou)軟、抗(kang)靜(jing)電(dian)、抗(kang)腐蝕等(deng)作(zuo)用(yong)(yong)和一(yi)定(ding)的(de)(de)乳化、潤濕性(xing)(xing)(xing)能,也常(chang)常(chang)用(yong)(yong)作(zuo)相轉(zhuan)移(yi)催(cui)化劑(ji)。但這類表(biao)(biao)面(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)很少單獨用(yong)(yong)作(zuo)洗滌(di)劑(ji),因為很多基(ji)質(zhi)的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)在(zai)水溶液(ye)中,特(te)別是在(zai)堿性(xing)(xing)(xing)水溶液(ye)中通常(chang)帶有負電(dian)荷,在(zai)應用(yong)(yong)過程中,帶正(zheng)電(dian)荷的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)會在(zai)基(ji)質(zhi)表(biao)(biao)面(mian)形成(cheng)親水基(ji)向(xiang)內、疏水基(ji)向(xiang)外的(de)(de)排列,使基(ji)質(zhi)表(biao)(biao)面(mian)疏水而不利于(yu)洗滌(di),甚至產生負面(mian)作(zuo)用(yong)(yong)。此外,這類表(biao)(biao)面(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)的(de)(de)主要應用(yong)(yong)領域也不像其他(ta)表(biao)(biao)面(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)劑(ji),用(yong)(yong)來降低表(biao)(biao)面(mian)張(zhang)力,而是利用(yong)(yong)其結構上的(de)(de)特(te)點,用(yong)(yong)于(yu)其他(ta)特(te)殊(shu)方面(mian)。
烷基糖苷的(de)(de)合(he)成方法有兩(liang)種其(qi)一是(shi)一步(bu)(bu)法,包括糖(tang)和(he)高碳(tan)(tan)脂(zhi)肪醇(chun)在酸(suan)性(xing)催化(hua)劑(ji)作(zuo)用(yong)下的(de)(de)反應步(bu)(bu)驟(zou)(zou)、中(zhong)和(he)步(bu)(bu)驟(zou)(zou)、減壓(ya)蒸餾步(bu)(bu)驟(zou)(zou);其(qi)二是(shi)二步(bu)(bu)法,包括糖(tang)和(he)低碳(tan)(tan)脂(zhi)肪醇(chun)在酸(suan)性(xing)催化(hua)劑(ji)作(zuo)用(yong)下反應步(bu)(bu)驟(zou)(zou)、高碳(tan)(tan)醇(chun)和(he)上述反應液的(de)(de)醇(chun)交換反應步(bu)(bu)驟(zou)(zou)、中(zhong)和(he)步(bu)(bu)驟(zou)(zou)、減壓(ya)蒸餾或過熱水蒸汽(qi)蒸餾除醇(chun)步(bu)(bu)驟(zou)(zou)。
無論哪一種方法都存在(zai)一個共同問(wen)題,即生(sheng)產過(guo)程中(zhong)顏(yan)色惡化(hua)(hua)。顏(yan)色惡化(hua)(hua)是(shi)由于合成糖(tang)苷反應液(ye)中(zhong)存在(zai)一些不穩定物質(zhi),這(zhe)些物質(zhi)在(zai)蒸(zheng)餾除醇過(guo)程中(zhong)(160℃)或更(geng)高溫度(du)(du)發生(sheng)顏(yan)色變(bian)化(hua)(hua)。而商(shang)品烷基糖(tang)苷必須盡量除去過(guo)剩(sheng)脂肪醇,這(zhe)就形成一對矛盾,即既要充分蒸(zheng)出過(guo)剩(sheng)脂肪醇,又不能升高溫度(du)(du)。因此怎樣在(zai)充分降低醇含(han)量的(de)同時保(bao)持良好顏(yan)色便成為烷基糖(tang)苷生(sheng)產廠家和重多(duo)科技(ji)工作(zuo)者為關(guan)注的(de)問(wen)題。