合成陽離子表面活性劑的主(zhu)要反(fan)應(ying)(ying)是(shi)N-烷基化反(fan)應(ying)(ying),其中叔(shu)胺(an)與烷基化試(shi)劑作(zuo)用,生成季銨(an)鹽的反(fan)應(ying)(ying)也叫做季銨(an)化反(fan)應(ying)(ying)。
烷基(ji)季銨鹽(yan)是季銨鹽(yan)型陽離子(zi)(zi)表面活性劑(ji)的重要品種(zhong)之一,已作為殺菌(jun)劑(ji)、纖(xian)維柔軟劑(ji)、礦物浮選(xuan)劑(ji)、乳化劑(ji)等被(bei)廣(guang)泛地應用。其結構(gou)特(te)點是氮原(yuan)子(zi)(zi)上連有四個(ge)(ge)烷基(ji),即銨離子(zi)(zi) 的四個(ge)(ge)氫原(yuan)子(zi)(zi)全(quan)部被(bei)烷基(ji)所取代(dai),通(tong)(tong)常這個(ge)(ge)烷基(ji)中(zhong)只有一或兩個(ge)(ge)是長鏈碳氫烷基(ji),其余烷基(ji)的碳原(yuan)子(zi)(zi)數(shu)為一個(ge)(ge)或兩個(ge)(ge)。根據其結構(gou)特(te)點,烷基(ji)季銨鹽(yan)的合成方(fang)法(fa)主要有三種(zhong),即由高(gao)級(ji)鹵代(dai)烷與低(di)級(ji)叔胺反應制(zhi)得(de)、由高(gao)級(ji)烷基(ji)胺和(he)低(di)級(ji)鹵代(dai)烷反應制(zhi)得(de)和(he)通(tong)(tong)過(guo)甲醛-甲酸法(fa)制(zhi)得(de)。
陽(yang)離(li)子表面(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)具(ju)有(you)良好的(de)殺菌、柔軟、抗靜電、抗腐蝕等作(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)和一(yi)定的(de)乳化、潤濕性(xing)(xing)能,也常(chang)常(chang)用(yong)(yong)(yong)(yong)作(zuo)相轉(zhuan)移催化劑(ji)。但這類(lei)表面(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)很少(shao)單獨用(yong)(yong)(yong)(yong)作(zuo)洗(xi)滌劑(ji),因為很多(duo)基(ji)(ji)質的(de)表面(mian)(mian)在水(shui)溶液(ye)中,特(te)別是(shi)在堿(jian)性(xing)(xing)水(shui)溶液(ye)中通常(chang)帶有(you)負電荷,在應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)過程中,帶正電荷的(de)表面(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)會在基(ji)(ji)質表面(mian)(mian)形(xing)成親(qin)水(shui)基(ji)(ji)向內(nei)、疏水(shui)基(ji)(ji)向外的(de)排(pai)列(lie),使(shi)基(ji)(ji)質表面(mian)(mian)疏水(shui)而不利于(yu)洗(xi)滌,甚(shen)至產生負面(mian)(mian)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)。此(ci)外,這類(lei)表面(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)的(de)主(zhu)要應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)領(ling)域也不像其(qi)他表面(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑(ji),用(yong)(yong)(yong)(yong)來降低表面(mian)(mian)張力,而是(shi)利用(yong)(yong)(yong)(yong)其(qi)結(jie)構上的(de)特(te)點,用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)其(qi)他特(te)殊(shu)方面(mian)(mian)。
烷基糖苷的合成方(fang)法有兩種其(qi)一(yi)是一(yi)步(bu)(bu)(bu)(bu)法,包括糖(tang)和(he)(he)(he)高碳(tan)脂肪醇在酸(suan)性(xing)催化劑作用下的反(fan)應步(bu)(bu)(bu)(bu)驟(zou)、中和(he)(he)(he)步(bu)(bu)(bu)(bu)驟(zou)、減(jian)壓蒸餾步(bu)(bu)(bu)(bu)驟(zou);其(qi)二(er)是二(er)步(bu)(bu)(bu)(bu)法,包括糖(tang)和(he)(he)(he)低碳(tan)脂肪醇在酸(suan)性(xing)催化劑作用下反(fan)應步(bu)(bu)(bu)(bu)驟(zou)、高碳(tan)醇和(he)(he)(he)上述(shu)反(fan)應液的醇交換反(fan)應步(bu)(bu)(bu)(bu)驟(zou)、中和(he)(he)(he)步(bu)(bu)(bu)(bu)驟(zou)、減(jian)壓蒸餾或過熱水蒸汽蒸餾除(chu)醇步(bu)(bu)(bu)(bu)驟(zou)。
無論哪一(yi)種方法都存在(zai)(zai)一(yi)個(ge)共同問題(ti),即生(sheng)產過(guo)程中顏(yan)色(se)(se)惡化。顏(yan)色(se)(se)惡化是由于合成糖苷(gan)(gan)反應液中存在(zai)(zai)一(yi)些(xie)不穩定物(wu)質,這些(xie)物(wu)質在(zai)(zai)蒸餾除醇過(guo)程中(160℃)或(huo)更(geng)高(gao)(gao)溫度發生(sheng)顏(yan)色(se)(se)變(bian)化。而商品烷(wan)基(ji)糖苷(gan)(gan)必須(xu)盡量除去過(guo)剩(sheng)脂(zhi)(zhi)肪(fang)醇,這就形(xing)成一(yi)對矛盾,即既要充(chong)分蒸出過(guo)剩(sheng)脂(zhi)(zhi)肪(fang)醇,又不能升高(gao)(gao)溫度。因此怎樣(yang)在(zai)(zai)充(chong)分降低醇含量的同時保持良好顏(yan)色(se)(se)便(bian)成為烷(wan)基(ji)糖苷(gan)(gan)生(sheng)產廠家和(he)重多科技工作者為關注(zhu)的問題(ti)。