1. بررسی اجمالی

سورفاکتانتهای آمفوتریک به هر دو گروه آبدوست کاتیونی و گروههای آبگریز آنیونی در ساختار مولکولی اشاره دارند ، که می توانند در یک محلول آبی یونیزه شوند و ویژگیهای سورفکتانتهای آنیونی را در یک شرایط متوسط ​​خاص نشان دهند ، اما در یک شرایط متوسط ​​دیگر این یک دسته از سورفاکتانتها است که ویژگی های سورفاکتانت های کاتیونی را به نمایش می گذارند.

سورفاکتانت های آمفوتریک نوع بتائین به دسته ای از ترکیبات اشاره دارد که ساختار آنها شبیه به محصول طبیعی بتائین است. نام شیمیایی بتائین تری متیل آمونیوم استات است. این یک محصول طبیعی است که توسط Scheibler (Scheibler C. 1869، Scheibler C. 1870) کشف و از آب چغندر جدا شده است. شیبلر نام بتائین را بتا در نام لاتین خود beta vulgaris گذاشت.

در سال 1876 ، برول اصطلاح بتائین را پذیرفت و پیشنهاد كرد كه تركیباتی با ساختار مشابه محصولات طبیعی نامگذاری شود "بتاین"، که سورفاکتانت های آمفوتریک از نوع بتائین هستند. سورفاکتانت های آمفوتریک نوع بتائین را می توان با توجه به نوع گروه اسیدی به انواع اسید کربوکسیلیک ، نوع اسید سولفونیک ، نوع سولفات ، نوع سولفیت ، نوع فسفات ، نوع فسفیت ، نوع اسید فسفونیک و نوع فسفونیت تقسیم کرد. . در حال حاضر ، تحقیقات داخلی در مورد سورفاکتانت های بتائین بسیار فعال است. در این میان ، انواع اسید کربوکسیلیک ، نوع اسید سولفونیک و نوع فسفات بیشتر گزارش شده است.

اکثر مراکز بار مثبت سورفاکتانتهای آمفوتریک نوع بتائین در اتمهای آمونیوم N چهارم پشتیبانی می شوند ، در حالی که مراکز بار منفی در گروههای اسیدی با بار منفی پشتیبانی می شوند. تفاوت بین سورفاکتانتهای آمفوتریک نوع بتائین و سایر سورفاکتانتهای آمفوتریک این است که به دلیل وجود نیتروژن آمونیوم کواترنر در مولکول ، به صورت سورفکتانتهای آنیونی در محلولهای قلیایی وجود نخواهد داشت. در محدوده های مختلف pH ، سورفاکتانت های آمفوتریک نوع بتائین فقط به صورت سورفاکتانت های زوتریونی یا کاتیونی وجود خواهند داشت. بنابراین ، در منطقه ایزوالکتریک ، سورفاکتانتهای آمفوتریک بتائین مانند سایر سورفکتانتهای آمفوتریک با نیتروژن پایه ضعیف ، مستعد کاهش شدید حلالیت نیستند.

سورفاکتانت های آمفوتریک نوع بتین نیز با سورفاکتانت های کاتیونی متفاوت هستند. برخی از محققان (بکت AH 1963) معتقدند که باید آن را به عنوان "سورفاکتانت آمفوتریک نمک آمونیوم کواترنر" طبقه بندی کرد. مور CD (1960) معتقد است که باید آن را به عنوان "سورفاکتانت نمک آمونیوم کواترنر" طبقه بندی کرد. برخلاف سورفاکتانتهای کاتیونی مانند "سورفاکتانتهای نمکی آمونیوم کواترنر خارجی" ، سورفاکتانتهای آمفوتریک نوع بتائین را می توان در ترکیب با سورفاکتانتهای آنیونی استفاده کرد و ترکیبات "خنثی از نظر الکتریکی" ایجاد نمی کنند.

سورفاکتانت های آمفوتریک نوع بتاین قسمت مهمی از سورفاکتانت های آمفوتریک هستند. این سازگاری عالی با سورفاکتانت های آنیونی ، کاتیونی و غیر یونی دارد ، دارای اثرات هم افزایی عالی است و ماهیت آن ملایم است. این خاصیت ضد استاتیک ، خاصیت ضد باکتری ، ضد خوردگی دارد و به راحتی قابل تجزیه زیست است. در صنعت شیمی روزانه به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد. با تعمیق تحقیقات ، سورفکتانتهای نوع بتائین بیشتری تولید و مورد استفاده قرار می گیرند.

2. پیشرفت تحقیقات سورفاکتانتهای آمفوتریک نوع بتائین

در اوایل سال 1869 ، Liebreich O. از تری متیل آمین برای تهیه بتائین استفاده کرد. در سال 1937 ، اولین گزارش ثبت اختراع سورفکتانتهای آمفوتریک در انگلستان ظاهر شد و در سال 1940 DuPont گزارش اولین سورفاکتانتهای آمفوتریک سری بتائین (بتائین) را گزارش داد. از آن زمان ، کشورهای مختلف شروع به تحقیق و توسعه سورفاکتانت های آمفوتریک از جمله ترکیبات بتائین کرده اند. با افزایش کاربردسورفاکتانت های بتائین، سرعت تحقیق در این زمینه نیز در حال تسریع است. در سال های اخیر ، محصولات جدید بسیاری تولید شده است.

خو جینیون و دیگران اکتادسیل بتائین با آمین سوم اکتادسیل ، اسید کلرواستیک و هیدروکسید سدیم به عنوان مواد اولیه تهیه کرده و کشش سطحی ، خواص ضد استاتیکی ، خواص امولسیون و سایر خصوصیات کاربردی آن را آزمایش کرد. پایه بتائین مقایسه شد. ژانگ لی و دیگران نیز تحقیقاتی در مورد شیمی رابط این سورفاکتانت مانند کشش سطحی ، میکروامولسیون و پارامترهای ساختاری انجام داده اند.

چن زونگگانگ و دیگران با تولید اسید استئاریک و تری اتانول آمین واکنش نشان داده و استئارات تری اتانول آمین تولید می کنند و نسبت واکنش دهنده ها را کنترل می کنند تا محصول به طور عمده دیاستر ساخته شود و سپس با واکنش کواترنیزاسیون مونوکلرو استات سدیم برای تولید استر اسید چرب تری اتانول آمین بتائین واکنش نشان می دهند. از این سورفکتانت می توان به عنوان یک ماده نرم کننده برای چاپ و رنگرزی استفاده کرد. نرمی آن نزدیک به روغن آمینو سیلیکون است ، سفیدی و ترش بودن آن از روغن آمینو سیلیکون بهتر است و به راحتی قابل تجزیه زیست است. این یک محصول سازگار با محیط زیست است.

FangYiwen etal. lauroamidopropyl betaine سنتز شده با N ، N-dimethyl N'-lauroyl-1،3-propanediamine و chloroacetate سدیم به عنوان مواد اولیه. این محصول دارای خاصیت کف ، تثبیت کننده و ضخیم کننده کف است. ، سازگاری خوب با سایر اجزای موجود در شامپو.

چن هونگلینگ و دیگران سنتز دو سولفویمیدازولینبتاین با استفاده از سدیم 2-بروموئیل سولفونات به عنوان ماده پایه آب دوست و آلکیل ایمیدازولین و خواص فیزیکی و شیمیایی آنها را آزمایش کرد. فرمول ساختاری به شرح زیر است.

جیانگ لیوبو با حذف کلرید سدیم از سدیم L-کلروپروپیل-2-هیدروکسی سولفونات و لورامید دی متیل پروپیلامین از طریق واکنش ، کلرید سدیم N-lauricamidopropyl-N'-β-hydroxypropylamine sulfobetaine را بدست می آورد ، شاخص های فنی در واقع با محصولات وارداتی با نام تجاری مطابقت دارد این عملکرد خفیف ، تحریک بسیار کم ، کف غنی و ریز و مقاومت در برابر آب و عقیم سازی عالی دارد.

نونگلانپینگ از دودکانول ، اپی کلرو هیدرین ، کلرو اتانول و دی متیل آمین به عنوان مواد اولیه و P2O5 به عنوان معرف فسفریلاسیون استفاده می کند و نام مصنوعی آن 2- [N- (3-دودسیلوکسی-2-هیدروکسی) پروپیل -N ، N-دی متیل آمونیم] اتیل اسید فسفات بتائین است. .

 

سین بو و همکاران دهیدروآبی اتلامین را از آمین نامتناسب روزین جدا و خالص کرده و سپس N-dehydroabietyl-N را از طریق N ، N-dimethyl dehydroabietl آمین به عنوان ماده اولیه سنتز کرد. N-dimethyl کربوکسی متیل بتائین و کلرید آن دو نوع جدید از سورفاکتانتهای آمفوترک بتائین هستند.

 

وانگ جون و دیگران نوع بتائین سورفکتانت آمفتری -دودسیل دی متیل هیدروکسی پروپیل سولفوبتائین با اپی کلرهیدرین ، بی سولفیت سدیم و دودسیل آمین سوم را به عنوان مواد اولیه سنتز کرد ، شرایط واکنش بهینه شد.

 

Henan Dao Chung Chemical Technology Co. ، Ltd. با واکنش آلین پلی آلوکسی اتیلن دی متیل آمین سوم با کلرواستیک اسید یا اسید سولفوریک کلرو اتیل ، دو سورفاکتانت آمفوترک نوع بتائین از نوع آمفوتریک جدید را آماده کرده است. تولید صنعتی را تحقق بخشید.

 

کشورهای خارجی هنوز در سطح پیشرو در زمینه سورفاکتانت های بتائین، و کار تحقیق و توسعه آنها سزاوار توجه و مرجع مطالعه است. به عنوان مثال ، Chew ، CH و غیره یک پلیمر سورفاکتانت نوع بتائین AUDMAA را با اکریلوئید کلرید 1-پیریدین دکانول و اسید آمینه تولید کرد. غلظت مهم میسل آن در 24 ℃ 10/2 × 42/9 میلی مول در لیتر است. انرژی فعال سازی پلیمریزاسیون 50.2kJ / mol است. Furuno Takeshi و همکاران دو سورفاکتانت جدید نوع بتائین N ، N-hydroxyethyl-N-ethyl اسید چرب استر بتائین و N- (استر اسید چرب) اتیل- با اسید چرب روغن تاروت به عنوان ماده اولیه سنتز کرد. N ، N-bis (2-هیدروکسی اتیل) -3-12-هیدروکسی پروپیل) سولفونات آمونیوم.

 

در سالهای اخیر ، تحولات خوشایند بسیاری در خصوص خصوصیات فیزیکی و شیمیایی ایجاد شده است سورفاکتانت های بتائین. به عنوان مثال: YousukeOne و غیره (دودسیل ، تترادسیل ، هگزادسیل ، اسید اولئیک) - دی متیل بتائین ، رفتار دی الکتریک محلول مایسل سورفاکتانت بتائین مورد مطالعه قرار گرفت. این هیچ ارتباطی با غلظت میسل ها ندارد و قدرت شل شدن محلول سورفکتانت آمفوتریک متناسب با غلظت تغییر می کند ، که شبیه آمینوگلیکولاتو بتائین است که دارای ساختار شیمیایی بتائین است اما سورفاکتانت نیست. نتایج نشان می دهد که سطح میسل سورفکتانت آمفوتریک نیز همان لحظه دو قطبی آنی را دارد که محلول گلیسین بتائین است.