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1、精品分类号分类号 学士学位论文Gemini 表面活性剂中间产物的合成与表征表面活性剂中间产物的合成与表征作作 者者 单单 位位 化学与化学工程系 指指 导导 老老 师师 作作 者者 姓姓 名名 专专 业、班业、班 级级 化学专业 07 级化本 提提 交交 时时 间间 二一一年六月 精品Gemini 表面活性剂中间产物的合成与表征表面活性剂中间产物的合成与表征（化学与化学工程系 2007 级化学专业）指导教师摘摘 要要：凡是在低温浓度下，吸附于体系的两相界面上，改变界面性质。并显著降低界面张力，并通过界面状态，从而产生润湿，起泡，乳化，增容作用的物质称为表面活性剂。双子表面活性剂（Gemini
2、surfactant） ，是一类带有两个亲水基，两个疏水链和一个联接基团的化合物。本论文包含文献综述和实验两部分内容。综述首先论述了表面活性剂的概念，分子结构，性能，分类及其用途，通过对普通表面活性剂的研究发现，普通表面活性剂依然存在一些缺陷，研究一种新型的表面活性剂迫在眉睫。双子表面活性剂是今几年的热点话题，所以综述的第二个方面有详细叙述了双子表面活性剂的结构、特点，分类及其合成的方法。最后对磺酸盐型双子表面活性剂做以细致的介绍，本文合成的就是磺酸盐型的双子表面活性剂。实验部分写了硬酯酰氯的合成与分离，中间产物的合成与分离，通过实验比较得出了硬酯酰氯与中间产物合成的最佳条件，并计算出了产率，
3、从而证明了本实验方案的可行性与先进性。关键词关键词：表面活性 表面张力 连接基 Gemini 表面活性剂 临界胶束浓度精品Gemini surfactant, the synthesis and characterization of middle product( Chemistry ,Grade 2007, Department of Chemical and Chemical Engineering )Advisor Abstract：All in the low temperature, concentration of the system of adsorption on two
4、phase interface, change the interface properties. And significantly reduce the interfacial tension, and through the interface state, thus produce wetting, sparkling, emulsification, compatibilizers material called surfactant. Gemini surfactants (Gemini surfactant), is a kind of water-based with two
5、close, two hydrophobic chains and a spacer play compounds.This dissertation contains literature review and experimental two partsReview first discusses the concept of surfactant, molecular structure, performance, classification and use, through to the ordinary surface active agent, the study found t
6、hat ordinary surfactant still has some flaws, a new type of surfactants is imminent. Gemini surfactants is today several years of hot topics, so the reviews of the second aspect have detailed describe Gemini surfactants structure, characteristics, classification and synthesis method. Finally to sulf
7、onic acid salt type Gemini surfactants do with meticulous, this paper introduces the synthesis of alkyl sulfonate is the type of Gemini surfactant.The second part is part of the experiment. The experiment has written a hard ester synthesis of carbonyl chlorides and separation, among the synthesis an
8、d separation, product experiments are obtained carbonyl chlorides and hard ester synthesis product among the best conditions, and calculated the production rate, so as to prove the feasibility of the experiment scheme and advanced.Keywords: surface active surface tension connection base Gemini surfa
9、ctant critical micelle concentration目录目录精品第第 1 1 章章 综述综述1 11.1 普通表面活性剂 1 1.1.1 表面活性和表面活性剂.1 1.1.2 表面活性剂分子结构及对其性能的影响.2 1.1.3 表面活性剂的功能及其用途.2 1.1.4 工业常用的表面活性剂.3 1.1.5 普通表面活性剂的缺陷.3 1.1.6 表面活性剂的发展.4 1.1.7 发展背景及现状.4 1.2 双子表面活性剂 6 1.2.1 双子表面活性剂结构与特点.6 1.2.2 双子表面活性剂的分类.6 1.3 磺酸盐型 GEMINI表面活性剂 7 1.4 其他新型表面活性剂
10、及其发展状况 8 1.5 选题的意义及目的 .112 2 GEMINIGEMINI 表面活性剂的合成与分离表面活性剂的合成与分离 12122.1 实验试剂及仪器 .12 2.1.1 实验试剂 .12 2.1.2 实验仪器12 2.2 磺酸盐型 GEMINI表面活性剂的合成与分离 .13 2.2.1.合成 .13 2.2.2 分离15 2.2.3 实验结果与讨论15 2.3 中间产物的合成 .16 2.3.1 实验原理16 2.3.2 实验步骤17 2.3.3 数据处理17 2.4 目标产物的合成 .17 2.4.1 实验原理及合成路线17 2.4.2 实验步骤18 2.4.3 实验预测18总结
11、总结1919参考文献参考文献2020致谢致谢2323精品第第 1 章章 综述综述1.1 普通表面活性剂普通表面活性剂1.1.1 表面活性和表面活性剂表面活性和表面活性剂如果一种物质能够降低另一种物质的表面张力，就说这种物质对另一种物质具有表面活性根据大量实验结果发现，纯液体的表面张力是一定的，而对于溶液，其表面张力会随着浓度而改变，这种变化大致分为三种：第一种情形是表面张力随溶质浓度的增大而升高，且往往大致近于直线， 这类物质为无机盐及多羟基有机物，如 NaCl、KNO3、NaOH 和 蔗糖，甘油醇等溶液1。第二种情形是表面张力随溶质浓度的增加而降低，浓度稀时下降较快，浓度高时下降较慢，属于这
12、类的物质有：醇类，酸类，酮类，醛类，脂类等大部分极性有机物2第三种情形是一开始表面张力急剧下降，但到一定浓度后却几乎不再变化（c 线） ，此类物质主要是长链极性有机物（包括离子型化合物）如肥皂。洗衣粉和油酸钠等水溶液3-4。就降低表面张力这一特性而言，能使溶剂的表面张力降低的物质称为表面活性剂，从这个定义来讲，第二，第三类物质为表面活性剂，二第一类为非表面活性物质。但第二类，第三类物质又具有不同的特点，两类物质的区别在于第三类物质在水溶液中分子能发生缔合而生成胶团，而第一类物质没有，正因为第三类物质的这种特性，使它具有润湿，乳化，气泡，以及洗涤作用而被称为表面活性剂4。综上所述：凡是在低温浓度
13、下，吸附于体系的两相界面上，改变界面性质。并显著降低界面张力，并通过界面状态，从而产生润湿，起泡，乳化，增容作用的物质称为表面活性剂。表面活性剂是一类具有一定功能特性的化合物5，是一类专用化学品，通常不直接与消费者见面，而是作为最终制品或某种商品中的一个重要组分加以应用。例如：洗涤剂，润湿剂，渗透剂，消泡剂，浮选机等，目的主要是为了精品提高表面活性剂的功能1-21.1.2 表面活性剂分子结构表面活性剂分子结构及对其性能及对其性能的影响的影响表面活性剂之所以能降低表面张力，主要是由分子结构所决定，表面活性剂的特点是其分子具有不对称性，它包含对水有亲和性的极性集团和对油有亲和性的非极性基团-烃基，
14、这样在一个分子中既有亲油基又有亲水基，即够成表面活性剂分子的两亲性，分子结构如图所示6虽然表面活性剂分子具有两亲性，但亲水性，亲油性随着表面活性剂分子组成和结构不同而不同，有的亲油亲水性平衡，有得不平衡，如果亲油基过短，会造成没有表面活性，但如果烃链过长（大于 20）亲油性过强，而不溶于水，则表面活性也很差，故烃链在 C12C18范围内才是性能较好的表面活性剂7。亲水基的结构与性能的影响。表面活性剂分子亲水基的种类很多，包括极性和离子性的各种不同基团8。例如羧基，硫酸基，磺酸基，磷酸基，氨基，膦基，季氨基，嘧啶基，酰胺基，亚砜基和聚氧乙烯基等。亲水基可以位于疏水基链末端，也可移向中间任意位置，
15、可大可小，也可以有几个亲水基9。不同亲水基对表面活性剂性能的影响主要在溶解性，化学稳定性，生物降解性，安全性（毒性） ，刺激性等方面。1.1.3 表面活性剂的功能及其用途表面活性剂的功能及其用途表面活性剂的功能。表面活性剂最基本的功能有两个，第一个是在表面吸附，形成吸附膜，第二个是在溶液内部自聚，形成多种类型的分子有序组合体10。表面活性剂在表面吸附的结果是降低了表面张力，改变了表面化学性质，从而具有起泡，消泡，乳化，破乳，分散，絮凝，润湿，铺展，渗透，润滑，抗静电以及杀菌等功能。疏水链亲水基精品表面活性剂在溶液内部自聚形成了多种分子有序组合体，如胶团，反胶团，囊泡，液晶等，从而便显出増溶作用
16、11。表面活性剂的用途。表面活性剂用途广泛，是当今最重要的化学工业助剂，被称为“工业味精”其用途主要分为两大类：一类是工业清洗，例如胶团工具的清洗，印刷设备的清洗，贮油罐核污染的清洗，食品的清洗等。另一类是利用表面活性剂的派生性质作为工业助剂使用，应用于润滑，柔软，催化，杀菌，抗静电，增塑，消泡，去味，增稠，降凝，防锈，防水，驱油，防结块，浮选，相转移，电子工业，仿生材料，聚合，基因工程，生物技术等方面12。1.1.4 工业常用的表面活性剂工业常用的表面活性剂食品工业中的表面活性剂。表面活性剂具有亲水和亲油双重型的化学物质，它能大幅度降低体系的表面张力，所以表面活性剂可作为乳化剂，润湿剂，分散剂，粘度调节剂，消泡剂，杀菌剂等广泛应用于食品工业13。首先表面活性剂作为乳化剂能改善乳化体中各种构成相互之间的表面张力，使
