N’-长链烷基-N, N-二烷基乙脒的合成及性能研究

摘要

CO2开关型表面活性剂是一类籍CO2/N2气氛变化实现“乳化/破乳”的刺激响应型表面活性剂，该表面活性剂绿色环保，可循环使用。开展CO2开关型表面活性剂的合成及应用性能研究意义重大。 本文进行了Scoggins Procedure反应合成具有CO2开关性能的脒类化合物的反应历程研究，确定了Scoggins Procedure反应为连串反应，中间产物N’-长链烷基-N,N-二甲基乙脒(DMAA)与甲醇进一步反应可生成N-长链烷基乙亚胺酸甲酯(OMAI)。研究发现，当N,N-二甲基乙酰胺二甲基缩醛(NNDADA)∶伯胺(PA)=1.2∶1，反应温度约68℃，反应时间10min时，Scoggins Procedure反应有利于烷基乙脒的生成，并合成了N’-(十二、十四、十六、十八)烷基-N,N-二甲基乙脒(C12-18DMAA)；通过延长反应时间，提高反应温度和调整溶剂量，可高选择性地合成N-(十二、十四、十六、十八)烷基乙亚胺酸甲酯(C12-18-OMAI)。在此基础上，进行了以OMAI为原料的N’-长链烷基-N,N-二乙基乙脒(DEAA)的合成及结构确证，并考察了反应时间，溶剂含量等对DEAA产率的影响；对所获的长链烷基脒进行了性能考察，证明了N’-长链烷基-N,N-二乙基乙脒(DEAA)的CO2/N2开关性能，及良好的乳化循环使用性能；考察了温度对具有不同疏水链段的N’-长链烷基-N,N二甲基乙脒的质子化和N’-长链烷基-N,N二甲基乙脒碳酸氢盐(C12~18-DMAAB)去质子化速率的影响，并比较其乳化能力。结果表明，C18-DMAAB的乳化能力最强，此外，建立了N’-长链烷基-N,N二甲基乙脒的高效液相色谱分析方法。

目录

声明

第1章 文献综述

1.1 研究背景及意义

1.2 开关型表面活性剂的种类

1.2.1 pH响应开关型表面活性剂

1.2.2 光响应开关型表面活性剂

1.2.3 温度响应开关型表面活性剂

1.2.4 氧化/还原开关型表面活性剂

1.2.5 双重响应开关型表面活性剂

1.2.6 CO2/N2开关型表面活性剂

1.3 CO2/N2开关型表面活性剂的种类

1.3.1 胍基CO2开关型表面活性剂

1.3.2 咪唑基CO2开关型表面活性剂

1.3.3 叔胺基CO2开关型表面活性剂

1.3.4 脒基CO2开关型表面活性剂

1.4 脒基CO2开关型表面活性剂的合成

1.4.1 羰胺缩合法

1.4.2 酰氯法

1.4.3 亚胺酯法

1.4.4 酰胺缩醛法

1.5 脒基CO2开关型表面活性剂的检测

1.6 CO2开关型表面活性剂的应用

1.6.1 乳液聚合和破乳

1.6.2 稠油集输

1.6.3 泡沫排水

1.6.4 Cds纳米量子点

1.6.5 囊泡调控

1.7 CO2开关型表面活性剂的性能研究

1.7.1 电导率测定

1.7.2 表面张力测定

1.7.3 乳液类型与颗粒尺寸测定

1.7.4 乳液稳定性分析

1.8 论文工作的提出

第2章 N’-长链烷基-N, N-二甲基乙脒的合成与反应历程研究

2.1 引言

2.2 实验部分

2.2.1 主要试剂

2.2.2 主要仪器

2.2.3 实验方法

2.3结果与讨论

2.3.1 酰胺缩醛反应历程

2.3.2 酰胺缩醛反应合成二甲基乙脒的影响因素

2.3.3 N’-长链烷基-N, N-二甲基乙脒的合成

2.4 小结

第3章 N’-长链烷基-N, N-二乙基乙脒的合成研究

3.1 前言

3.2 实验部分

3.2.1 主要试剂

3.2.2 主要仪器

3.2.3 实验方法

3.3 结果与讨论

3.3.1 酰胺缩醛反应合成亚胺酯的影响因素

3.3.2 N-长链烷基乙亚胺酸甲酯的合成与纯化

3.3.3 亚胺酯反应合成二乙基乙脒的影响因素

3.3.4 N’-长链烷基-N，N-二乙基乙脒的合成

3.4 小结

第4章 N’-长链烷基-N, N-二烷基乙脒的性能研究

4.1 引言

4.2 实验部分

4.2.1 主要试剂

4.2.2 主要仪器

4.2.3 实验方法

4.3.结果与讨论

4.3.1 N’-长链烷基-N,N-二甲基乙脒性能分析

4.3.2 N’-长链烷基-N,N-二乙基乙脒性能分析

4.3.3 N’-长链烷基-N, N-二甲基乙脒液相定量分析方法

4.4 小结

第5章 结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢