1. Tinjauan

Surfaktan amfoterik mengacu pada gugus hidrofilik kationik dan gugus hidrofobik anionik dalam struktur molekul, yang dapat terionisasi dalam larutan air dan menunjukkan karakteristik surfaktan anionik dalam kondisi medium tertentu, tetapi dalam kondisi sedang lain Ini adalah kelas surfaktan yang menunjukkan karakteristik surfaktan kationik.

Surfaktan amfoter tipe betaine mengacu pada kelas senyawa yang strukturnya mirip dengan betaine produk alami. Nama kimia betaine adalah trimethylammonium acetate. Ini adalah produk alami yang ditemukan oleh Scheibler (Scheibler C. 1869, Scheibler C. 1870) dan dipisahkan dari jus bit. Scheibler menamai betaine beta-in setelah nama Latinnya beta vulgaris.

Pada tahun 1876, Bruhl mengadopsi istilah betaine dan menyarankan agar senyawa dengan struktur yang mirip dengan produk alami diberi nama “betaines“, Yang merupakan surfaktan amfoter tipe betaine. Surfaktan amfoter tipe betain dapat dibedakan menjadi tipe asam karboksilat, tipe asam sulfonat, tipe sulfat, tipe sulfit, tipe fosfat, tipe fosfit, tipe asam fosfonat dan tipe fosfonit sesuai dengan tipe golongan asamnya. . Saat ini, penelitian domestik tentang surfaktan betaine sangat aktif. Diantaranya, jenis asam karboksilat, jenis asam sulfonat, dan jenis produk fosfat telah dilaporkan lebih banyak.

Sebagian besar pusat muatan positif dari surfaktan amfoter tipe betain didukung pada atom amonium N kuaterner, sedangkan pusat muatan negatif didukung pada gugus asam bermuatan negatif. Perbedaan antara surfaktan amfoter tipe betain dan surfaktan amfoter lainnya adalah karena adanya nitrogen amonium kuaterner dalam molekul, maka tidak akan ada dalam bentuk surfaktan anionik dalam larutan alkali. Pada rentang pH yang berbeda, surfaktan amfoter tipe betain hanya akan ada dalam bentuk surfaktan zwitterionik atau kationik. Oleh karena itu, di zona isoelektrik, surfaktan amfoter betaine tidak rentan terhadap penurunan kelarutan yang tajam seperti surfaktan amfoter lainnya dengan nitrogen basa lemah.

Surfaktan amfoter tipe betaine juga berbeda dengan surfaktan kationik. Beberapa peneliti (Beckett AH 1963) percaya bahwa itu harus diklasifikasikan sebagai "surfaktan amonium garam kuaterner amonium"; Moore CD (1960) percaya bahwa itu harus diklasifikasikan sebagai "surfaktan garam amonium kuaterner". Tidak seperti surfaktan kationik seperti “surfaktan garam amonium kuaterner eksternal”, surfaktan amonium tipe betaine dapat digunakan dalam kombinasi dengan surfaktan anionik dan tidak akan membentuk senyawa “netral secara elektrik”.

Surfaktan amfoter tipe betaine adalah bagian penting dari surfaktan amfoter. Ia memiliki kompatibilitas yang sangat baik dengan surfaktan anionik, kationik dan nonionik, memiliki efek sinergis yang sangat baik, dan sifatnya ringan. Ia memiliki sifat antistatis yang baik, sifat bakterisidal, sifat anti korosi, dan mudah terurai secara hayati. Ini banyak digunakan dalam industri kimia sehari-hari. Dengan pendalaman penelitian, lebih banyak surfaktan jenis betaine akan dikembangkan dan diterapkan.

2. Kemajuan penelitian surfaktan amfoter tipe betain

Sejak tahun 1869, Liebreich O. menggunakan trimetilamina untuk membuat betain; pada tahun 1937, laporan paten pertama dari surfaktan amfoter muncul di Britania Raya, dan pada tahun 1940 DuPont melaporkan surfaktan amfoter betaine series (Betaine) pertama. Sejak saat itu, berbagai negara mulai meneliti dan mengembangkan surfaktan amfoter termasuk senyawa betaine. Dengan meningkatnya aplikasisurfaktan betaine, laju penelitian di bidang ini juga semakin cepat. Dalam beberapa tahun terakhir, banyak produk baru telah dikembangkan.

Xu Jinyun dkk. menyiapkan oktadekil betain dengan oktadekil amina tersier, asam kloroasetat, dan natrium hidroksida sebagai bahan baku, dan diuji tegangan permukaan, sifat antistatis, sifat pengemulsi, dan sifat aplikasi lainnya. Basis betaine dibandingkan. Zhang Li dan lainnya juga telah melakukan beberapa penelitian tentang kimia antarmuka surfaktan ini, seperti tegangan permukaan, mikroemulsi dan parameter struktur.

Chen Zonggang dan yang lainnya bereaksi dengan asam stearat dan trietanolamina untuk menghasilkan trietanolamina stearat, dan mengontrol rasio reaktan untuk membuat produk terutama diester, dan kemudian bereaksi dengan pereaksi kuaternisasi natrium monochloroacetate untuk menghasilkan ester asam lemak trietanolamina Betaine. Surfaktan ini dapat digunakan sebagai bahan pelembut untuk pencetakan dan pewarnaan. Kelembutannya mirip dengan minyak silikon amino, warna putih dan keterbasahannya lebih baik daripada minyak silikon amino, dan mudah terurai secara hayati. Ini adalah produk yang ramah lingkungan.

FangYiwen dkk. lauroamidopropil betain disintesis dengan N, N-dimetil N'-lauroyl-1,3-propanediamin dan natrium kloroasetat sebagai bahan baku. Produk ini memiliki sifat berbusa, stabilisasi busa, dan penebalan yang tinggi. , Kompatibilitas yang baik dengan komponen lain dalam sampo.

Chen Hongling dkk. mensintesis dua sulfoimidazolinbetaines menggunakan natrium 2-bromoetil sulfonat sebagai bahan dasar hidrofilik dan alkil imidazolin serta diuji sifat fisik dan kimianya. Rumus strukturnya adalah sebagai berikut.

Jiang Liubo memperoleh N-lauricamidopropyl-N'-β-hydroxypropylamine sulfobetaine dengan menghilangkan natrium klorida dari natrium l-chloropropyl-2-hydroxysulfonate dan lauramide dimethylpropylamine melalui reaksi, masing-masing Indikator teknis pada dasarnya sejalan dengan produk bermerek yang diimpor. Ini memiliki kinerja ringan, iritasi sangat rendah, busa kaya dan halus, dan tahan air dan sterilisasi yang sangat baik.

Nonglanping menggunakan dodecanol, epichlorohydrin, chloroethanol dan dimethylamine sebagai bahan baku, dan P2O5 sebagai reagen fosforilasi, dan nama sintetiknya adalah 2- [N- (3-dodecyloxy-2-hydroxy) propyl -N, N-Dimethylammonium] ethyl acid phosphate betaine .

 

Cen Bo dkk. memisahkan dan memurnikan dehydroabietylamine dari amina rosin yang tidak proporsional, dan kemudian disintesis N-dehydroabietyl-N melalui N, N-dimethyl dehydroabietyl amine sebagai bahan baku. N-dimetil karboksimetil betain dan klorida adalah dua jenis surfaktan amfoter betain baru.

 

Wang Jun dkk. mensintesis surfaktan amfoter tipe betain-dodesil dimetil hidroksipropil sulfobetain dengan epiklorohidrin, natrium bisulfit dan dodesil amina tersier sebagai bahan baku, Kondisi reaksi dioptimalkan.

 

Henan Dao Chung Chemical Technology Co., Ltd. telah menyiapkan dua surfaktan amfoter tipe betain baru yang mengandung struktur rantai polioksietilen dengan mereaksikan amina tersier alkil polioksietilen dimetil dengan asam kloroasetat atau asam kloroetil sulfat. Sadarilah produksi industri.

 

Negara asing masih menjadi yang terdepan di bidang surfaktan betaine, dan penelitian serta pengembangannya memerlukan perhatian dan referensi studi penuh. Misalnya, Chew, CH, dll. Mensintesis AUDMAA polimer surfaktan tipe betain dengan akrilil klorida 1-piridinaetanol dan asam aminoasetat. Konsentrasi misel kritisnya pada 24 ℃ adalah 9,42 × 10-3mol / L. Energi aktivasi polimerisasi adalah 50,2kJ / mol. Furuno Takeshi dkk. mensintesis dua surfaktan baru tipe betain N, N-hidroksietil-N-etil asam lemak ester betain dan N- (ester asam lemak) etil- dengan asam lemak minyak tarot sebagai bahan baku. N, N-bis (2-hidroksietil) -3-12-hidroksipropil) amonium sulfonat.

 

Dalam beberapa tahun terakhir, terdapat banyak perkembangan yang memuaskan dalam sifat fisik dan kimiawi surfaktan betaine. Misalnya: YousukeOne, dll. (Dodecyl, tetradecyl, hexadecyl, asam oleat) -dimetil betain, perilaku dielektrik larutan misel surfaktan betain dipelajari. Ini tidak ada hubungannya dengan konsentrasi misel, dan kekuatan relaksasi larutan surfaktan amfoter berubah secara proporsional dengan konsentrasi, yang mirip dengan aminoglikolato betaine yang memiliki struktur kimia betain tetapi bukan surfaktan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa permukaan misel surfaktan amfoter juga memiliki momen dipol seketika yang sama dengan larutan glisin betain.