Які хороші властивості катіонних поверхнево-активних речовин?

2020-09-08 23:49:40

Основною реакцією в синтезі катіонних поверхнево-активних речовин є N-алкілування, при якому третинний амін реагує з реагентом алкілування з утворенням четвертинної амонієвої солі, що також називається реакцією кватернізації.

Алкіл четвертинна амонієва сіль є одним із важливих різновидів четвертинної амонійної катіонної поверхнево-активної речовини, яка широко використовується як бактерицид, пом’якшувач волокон, мінеральний флотаційний агент, емульгатор тощо. Його структура характеризується чотирма алкільними групами, приєднаними до атома азоту, тобто всі чотири атоми водню іона амонію заміщені алкільними групами. Як правило, лише одна або дві алкільні групи є довголанцюговими вуглеводневими алкільними групами, а число атомів вуглецю в решті алкільних груп дорівнює одному або двом. Відповідно до їх структурних характеристик існує три основні методи синтезу алкілчетвертинних амонієвих солей, а саме реакція вищих галогеналканів і нижчих третинних амінів, реакція вищих алкіламінів і нижчих галогеналканів і отримання алкілчетвертинних амонієвих солей методом формальдегіду мурашиної кислоти.

Катіонні поверхнево-активні речовини мають хороші бактерицидні, пом'якшувальні, антистатичні, антикорозійні, емульгуючі та змочувальні властивості, і часто використовуються як каталізатори фазового переносу. Однак такі поверхнево-активні речовини рідко використовуються лише як миючі засоби, оскільки поверхня багатьох субстратів зазвичай негативно заряджена у водних розчинах, особливо у лужних водних розчинах. У процесі нанесення позитивно заряджені поверхнево-активні речовини утворюють гідрофільні групи на поверхні матриці, а гідрофобні групи розташовуються назовні, що робить поверхню підкладки гідрофобною та не сприяє миттю, і навіть має негативні наслідки. Крім того, основні сфери застосування цього типу поверхнево-активних речовин не схожі на інші поверхнево-активні речовини, які використовуються для зменшення поверхневого натягу, але використовують їх структурні характеристики для інших особливих аспектів.

Існує два способи синтезу алкілглікозидів. Перший – це одностадійний процес, що включає етапи реакції цукру та високовуглецевого жирного спирту під дією кислотного каталізатора, етап нейтралізації та етап вакуумної дистиляції; інший є двостадійним методом, включаючи стадію реакції цукру та низьковуглецевого жирного спирту під дією кислотного каталізатора, стадію реакції обміну спирту високовуглецевого спирту та вищевказаного реакційного розчину, стадію нейтралізації, вакуумну дистиляцію або перегріту воду. Видалення спирту дистиляцією з водяною парою.

Незалежно від методу, існує спільна проблема, а саме погіршення кольору в процесі виробництва. Погіршення кольору відбувається через наявність деяких нестабільних речовин у реакційному розчині синтетичного глікозиду, які змінюють колір під час процесу дистиляції (160 ℃) або вище температури. Комерційний алкілполіглікозид повинен максимально видалити надлишок жирного спирту, що утворює пару суперечностей, тобто надлишок жирного спирту повинен повністю випаруватися без підвищення температури. Тому питання про те, як повністю зменшити вміст алкоголю та зберегти гарний колір, стало проблемою виробників алкіл-поліглікозидів і наукових і технічних працівників.