N-十二烷基-N-甲基葡萄糖酰胺的合成与性能研究

摘要

本论文以无水葡萄糖、甲胺和月桂酸甲酯等为原料合成制备了新型绿色表面活性剂N-十二烷基-N-甲基葡萄糖酰胺(MEGA—12),并对其物化性能和与十二烷基硫酸钠(SDS)的复配性能进行了研究。
　　 经过两步合成了MEGA-12,并对各步反应的工艺条件进行了优化。第一步葡萄糖与甲胺在Raney-Ni催化下经加氢还原胺化,得葡萄糖甲胺中间体。优化后的工艺条件为:n(葡萄糖):n(甲胺)=1:1.4,m(葡萄糖):m(95％乙醇)=45:100,Raney-Ni催化剂为葡萄糖质量的10％,氢气压力0.8MPa,反应温度65℃,时间3h。此条件下的葡萄糖转化率可达到100％,通过测定产物的胺值计算得葡萄糖甲胺含量大于99％。第二步以甲醇钠为催化剂,使葡萄糖甲胺与月桂酸甲酯酰胺化合成目标产物MEGA-12,优化的工艺条件为:n(葡萄糖甲胺):n(月桂酸甲酯)=1:1.05,n(甲醇钠):n(葡萄糖甲胺)=7:100,体系甲醇溶剂质量分数60％,反应时间4h(回流状态下)。此条件下的葡萄糖甲胺转化率为94.12％。用IR和1H-NMR对合成的中间体及目标产物进行了结构表征。
　　 对MEGA-12进行了表面活性以及初级生物降解性能的测试,结果表明其cmc为141.26mg/L,γcmc为27.52 mN/m；润湿力、乳化力与起泡稳泡性能均比同条件下烷基多苷(APG12/14)的表现优越；去污力与APG12/14相当；初级生物降解度在8天内即可达到98.4％,满足绿色表面活性剂的要求。
　　 对SDS与MEGA-12的复配溶液性能研究发现:加入少量的SDS就可以增加MEGA-12的溶解性和改善MEGA-12溶液的稳定性,使其在室温下不易凝胶而保持溶液透明,同时可以降低MEGA-12的Krafft点10℃左右,这对MEGA-12在实际的配方应用中具有重要意义；对复配体系的表面活性测试结果表明:复配后,体系的表面张力及临界胶束浓度变化不大,但稍有改善；而泡沫性能和润湿性能随着SDS加入量的增加而不断增强。

目录

文摘

英文文摘

主要创新点

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 烷基葡萄糖酰胺的合成

1.2.1 简介

1.2.2 烷基葡萄糖胺的合成

1.2.3 烷基葡萄糖酰胺的合成

1.3 烷基葡萄糖酰胺的应用

1.3.1 烷基葡萄糖酰胺在洗涤剂和化妆品中的应用

1.3.2 烷基葡萄糖酰胺在制药工业中的应用

1.3.3 烷基葡萄糖酰胺在食品工业中的应用

1.3.4 烷基葡萄糖酰胺在农业与环境工程中的应用

1.3.5 烷基葡萄糖酰胺在其他领域中的应用

1.4 课题的选择及研究内容

1.4.1 选题意义

1.4.2 研究内容

参考文献

第二章 N-十二烷基-N-甲基葡萄糖酰胺的合成

2.1 引言

2.2 葡萄糖甲胺的合成与工艺优化

2.2.1 实验试剂及仪器

2.2.2 合成方法

2.2.3 分析方法

2.2.4 结果与讨论

2.2 ,5葡萄糖甲胺熔点测定及结构表征

2.3 N-十二烷基-N-甲基葡萄糖酰胺的合成与工艺优化

2.3.1 实验试剂及仪器

2.3.2 合成路线

2.3.3 分析与纯化方法

2.3.4 实验结果与讨论

2.3.5 N-十二烷基-N-甲基葡萄糖酰胺熔点测定及结构表征

2.4 本章小结

参考文献

第三章 N-十二烷基-N-甲基葡萄糖酰胺的物化性能

3.1 引言

3.2 实验部分

3.2.1 实验试剂及仪器

3.2.2 性能测定方法

3.3 结果及讨论

3.3.1 MEGA-12的表面活性

3.3.2 MEGA-12的润湿性能

3.3.3 MEGA-12的泡沫性能

3.3.4 MEGA-12的乳化性能

3.3.5 MEGA-12的去污力测定

3.3.6 MEGA-12的初级生物降解性能

3.4 本章小结

参考文献

第四章 N-十二烷基-N-甲基葡萄糖酰胺与十二烷基硫酸钠复配性能的研究

4.1 引言

4.2 实验部分

4.2.1 实验试剂及仪器

4.2.2 实验方法

4.3 实验结果及讨论

4.3.1 复配体系溶解及溶液的稳定性

4.3.2 复配体系的Krafft点

4.3.3 复配溶液的表面活性

4.3.4 复配溶液的泡沫性能

4.3.5 复配溶液的润湿性能

4.4 本章小结

参考文献

第五章 总结论

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢