十二烷基芐基聚氧乙烯醚的分子設(shè)計(jì)、合成及構(gòu)效關(guān)系研究

1、十二烷基芐基聚氧乙烯醚的分子設(shè)計(jì)、合成及構(gòu)效關(guān)系研究壬基酚聚氧乙烯醴（NPEOn滑經(jīng)是全球第二大用量的非離子型表面活性劑,具有非常優(yōu)秀的乳化、增溶、潤(rùn)濕和洗滌等性能,原先在民用和工業(yè)清洗以及精細(xì)化工等領(lǐng)域中均有廣泛應(yīng)用。NPEOn勺生物降解性差和環(huán)境毒性高等原因?qū)е缕湓谌蚍秶鷥?nèi)被禁用或限用，所以開發(fā)NPEO酌綠色替代化學(xué)品已成為表面活性劑及相關(guān)應(yīng)用行業(yè)亟待解決的難題。然而,目前的研究仍停留在利用已有表面活性劑品種的部分性能替代NPEOn嘗試,仍舊缺乏結(jié)構(gòu)和性能全方位的替代研究。本文通過分子設(shè)計(jì),以芐氧片段替代酚氧片段,合成了一類分子結(jié)構(gòu)與NPEOiW度相似的新型非離子表面活性劑十二烷基葦基聚

2、氧乙烯醴（DBEOn）,并研究了其構(gòu)效關(guān)系。進(jìn)一步與NPEOifc較，考察DBEO是否具有優(yōu)良的生物降解性,是否保持甚至優(yōu)于NPEO優(yōu)秀的表面活性和應(yīng)用性能。為了結(jié)構(gòu)鑒定和構(gòu)效關(guān)系研究，本文以正十二烷基苯（DB）經(jīng)氯甲基化反應(yīng)及威廉森醚化反應(yīng)制備了烷基和乙氧基（EO）數(shù)均為單分布的正十二烷基芐基聚氧乙烯醚（DBEOn）。DB首先經(jīng)過氯甲基化反應(yīng)得到正十二烷基葦氯（DBCl）,DBCl經(jīng)過多步交替的基團(tuán)活化和威廉森醴化反應(yīng)得到不同EO數(shù)的DBEOn（n另J為2,4,6,8,10和12）。測(cè)定了DBEOiS列的表面活性以及應(yīng)用性能并研究其構(gòu)效關(guān)系，同時(shí)檢測(cè)了DBEOn（歹中代表性品種DBEO的初級(jí)

3、生物降解性。生物降解實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，DBEO阱七天的初級(jí)生物降解度接近100%徹底克服了NPEOnf易生物降解的弊端。實(shí)驗(yàn)結(jié)果還表明，隨著n增力口,DBEOn的濁點(diǎn)（CP）升高，臨界膠束濃度（cmc）增大,cmc/c20減小，飽和吸附量（rm）增大，飽和吸附面積（Am）減小，增溶、孚L化和潤(rùn)濕性能均降低。將DBEO系歹U與NPEOn(歹U中代表性品種TX-10比較,DBEO8fTX-10具有相近的CP和cmc,但具有更好對(duì)苯的增溶性能,及其對(duì)非極性油,極性油脂以及硅油更優(yōu)秀的乳化性能，因此DBEO晌望在許多應(yīng)用領(lǐng)域成為TX-10的環(huán)境友好型有效替代品。為了探索工業(yè)化生產(chǎn)可行性,本文以工業(yè)直鏈?zhǔn)?/p>

4、烷基苯(LB)經(jīng)氯甲基化反應(yīng)、水解反應(yīng)及乙氧基化反應(yīng)制備了烷基和EO數(shù)均為多分布的直鏈?zhǔn)榛S基聚氧乙烯醚(LBEOn)。LB首先經(jīng)過氯甲基化反應(yīng)得到直鏈?zhǔn)榛斅?LBCl),LBCl經(jīng)過兩步法水解反應(yīng)得到直鏈?zhǔn)榛S醇(LBA),LBA再與環(huán)氧乙烷進(jìn)行乙氧基化反應(yīng)得到LBEO9測(cè)試了LBEO9勺表面活性以及應(yīng)用性能并與TX-10比較，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明LBEO9勺濁點(diǎn)較低,cmc和口cmc較小，丫cmucmc/c20和Am®大，對(duì)苯的增溶性能更佳,對(duì)非極性油和極性油脂的乳化性能更好,對(duì)硅油的乳化性能略差。與DBEO系歹U相比，LBEO9與TX-10的濁點(diǎn)、丫cmGncmc.Am增

5、溶、孚L化、潤(rùn)濕等性能更接近,更具有替代TX-10的潛能。為了簡(jiǎn)化水解工藝,本文又探索了DBCl分別在堿性和酸性條件下的一步法水解反應(yīng)，采用混合溶劑法、超聲-微波輔助法、乳液法、水熱法、相轉(zhuǎn)移催化法等多種方法對(duì)DBCl的堿性法水解反應(yīng)進(jìn)行初步嘗試。在此基礎(chǔ)上將相轉(zhuǎn)移催化與水熱條件耦合獲得了成功,優(yōu)化的工藝條件為:相轉(zhuǎn)移催化劑十二烷基二甲基芐基氯化銨(1227)的摩爾分?jǐn)?shù)為5.6%,在130下堿性水熱反應(yīng)16h,正十二烷基葦醇(DBA)的產(chǎn)率達(dá)到93.6%。水熱輔助相轉(zhuǎn)移催化條件使DBCl的一步法水解反應(yīng)獲得成功的原因在于相轉(zhuǎn)移催化劑1227的分子結(jié)構(gòu)單元與反應(yīng)原料和產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)相近，提高了相轉(zhuǎn)移催化劑對(duì)原料DBCl和產(chǎn)物DBA勺親