1. Vista general

Els tensioactius amfotèrics es refereixen tant a grups hidrofílics catiònics com a grups hidròfobs aniónics de l’estructura molecular, que es poden ionitzar en una solució aquosa i exhibir les característiques dels tensioactius aniónics en una condició mitjana determinada, però en una altra condició mitjana. presenten les característiques dels tensioactius catiònics.

Els tensioactius amfotèrics tipus betaina es refereixen a una classe de compostos l’estructura de la qual és similar a la del producte natural betaina. El nom químic de la betaïna és l'acetat de trimetilamoni. És un producte natural descobert per Scheibler (Scheibler C. 1869, Scheibler C. 1870) i ​​separat del suc de remolatxa. Scheibler va anomenar betaïna beta-in després del seu nom llatí beta vulgaris.

El 1876, Bruhl va adoptar el terme betaina i va suggerir que els compostos amb estructures similars als productes naturals s’anomenessin “betaines“, Que són tensioactius amfotèrics tipus betaina. Els tensioactius amfotèrics tipus betaïna es poden dividir en tipus d’àcid carboxílic, tipus d’àcid sulfònic, tipus de sulfat, tipus de sulfit, tipus de fosfat, tipus de fosfit, tipus d’àcid fosfònic i tipus de fosfonita segons el tipus de grup àcid. . En l'actualitat, les investigacions nacionals sobre tensioactius betaina són molt actives. Entre ells, s’han reportat més productes de tipus àcid carboxílic, àcid sulfònic i fosfat.

La majoria dels centres de càrrega positiva dels tensioactius amfotèrics de tipus betaina es recolzen en àtoms N d’amoni quaternari, mentre que els centres de càrrega negativa es recolzen en grups àcids amb càrrega negativa. La diferència entre tensioactius amfotèrics tipus betaina i altres tensioactius amfotèrics és que, a causa de la presència de nitrogen amoni quaternari a la molècula, no existirà en forma de tensioactius aniónics en solucions alcalines. En diferents intervals de pH, els tensioactius amfotèrics de tipus betaina només existiran en forma de tensioactius zwitterionic o cationic. Per tant, a la zona isoelèctrica, els tensioactius amfotèrics de betaina no són tan propensos a una forta disminució de la solubilitat com altres tensioactius amfotèrics amb nitrogen dèbilment bàsic.

Els tensioactius amfotèrics tipus betaina també són diferents dels tensioactius catiònics. Alguns investigadors (Beckett AH 1963) creuen que s'hauria de classificar com a "tensioactiu amfotèric de la sal d'amoni quaternària"; Moore CD (1960) creu que s'hauria de classificar com a "tensioactiu quaternari de sal d'amoni". A diferència dels tensioactius catiònics com els “tensioactius de sal d’amoni quaternari externs”, els tensioactius amfotèrics tipus betaina es poden utilitzar en combinació amb tensioactius aniónics i no formaran compostos “elèctricament neutres”.

Els tensioactius amfotèrics de tipus betaina són una part important dels tensioactius amfotèrics. Té una excel·lent compatibilitat amb tensioactius aniónics, catiònics i no iònics, té excel·lents efectes sinèrgics i és de naturalesa suau. Té bones propietats antiestàtiques, propietats bactericides, propietats anticorrosives i és fàcilment biodegradable. S'utilitza àmpliament a la indústria química diària. Amb l’aprofundiment de la investigació, es desenvoluparan i aplicaran més tensioactius de tipus betaina.

2. Avanç de la investigació de tensioactius amfotèrics de tipus betaina

Ja el 1869, Liebreich O. va utilitzar trimetilamina per preparar betaina; el 1937, va aparèixer al Regne Unit el primer informe de patents sobre tensioactius amfotèrics i el 1940 DuPont va informar de la primera sèrie de tensioactius amfotèrics de betaïnes (Betaine). Des de llavors, diversos països han començat a investigar i desenvolupar tensioactius amfotèrics, inclosos els compostos de betaina. Amb la creixent aplicació detensioactius betaina, el ritme de la investigació en aquest camp també s’accelera. En els darrers anys s’han desenvolupat molts productes nous.

Xu Jinyun et al. va preparar octadecil betaina amb amina terciària octadecil, àcid cloroacètic i hidròxid de sodi com a matèries primeres i va provar la seva tensió superficial, propietats antiestàtiques, propietats emulsionants i altres propietats d'aplicació. Es va comparar la betaïna base. Zhang Li i altres també han fet algunes investigacions sobre la química de la interfície d’aquest tensioactiu, com ara la tensió superficial, la microemulsió i els paràmetres estructurals.

Chen Zonggang i altres van reaccionar amb àcid esteàric i trietanolamina per generar estearat de trietanolamina i van controlar la proporció dels reactius per convertir el producte principalment en dièster i, després, van reaccionar amb el reactiu de quaternització monocloracetat sòdic per generar èster d’àcid gras de trietanolamina. Aquest tensioactiu es pot utilitzar com a agent suavitzant per a la impressió i el tint. La seva suavitat s’acosta a l’oli d’amino silicona, la seva blancor i humectabilitat són millors que l’oli d’amino silicona i és fàcilment biodegradable. És un producte respectuós amb el medi ambient.

FangYiwen etal. lauroamidopropil betaina sintetitzada amb N, N-dimetil N'-lauroiil-1,3-propanediamina i cloroacetat de sodi com a matèries primeres. El producte té elevades propietats d’espuma, estabilització d’escuma i espessiment. , Bona compatibilitat amb altres components del xampú.

Chen Hongling et al. va sintetitzar dues sulfoimidazolinabetaines utilitzant el 2-bromoetil sulfonat de sodi com a material base hidròfil i l’alquil imidazolina i va provar les seves propietats físiques i químiques. La fórmula estructural és la següent.

Jiang Liubo obté N-lauricamidopropil-N'-β-hidroxipropilamina sulfobetaina eliminant el clorur de sodi de l-cloropropil-2-hidroxisulfonat sòdic i la lauramida dimetilpropilamina mitjançant reacció, cadascun. Té un rendiment suau, una irritació molt baixa, escuma rica i fina i una excel·lent resistència a l’aigua i esterilització.

Nonglanping utilitza dodecanol, epiclorohidrina, cloroetanol i dimetilamina com a matèries primeres i P2O5 com a reactiu de fosforilació, i el nom sintètic és 2- [N- (3-dodeciloxi-2-hidroxi) propil-N, N-dimetilamoni] etilàcid fosfat betaina .

 

Cen Bo et al. es va separar i va purificar la deshidroabietilamina de la amina de la colofònia desproporcionada i, després, va sintetitzar la N-deshidroabietil-N a través de la N, N-dimetil deshidroabietil amina com a matèria primera. La N-dimetil carboximetil betaina i el seu clorur són dos nous tipus de tensioactius amfotèrics de betaïna.

 

Wang Jun et al. va sintetitzar el tensioactiu amfotèric tipus betaina-dodecil dimetil hidroxipropil sulfobetaina amb epiclorhidrina, bisulfit sòdic i dodecil amina terciària com a matèries primeres. Les condicions de reacció es van optimitzar.

 

Henan Dao Chung Chemical Technology Co., Ltd.ha preparat dos nous tensioactius amfotèrics de tipus betaina que contenen estructura de cadena de polioxietilè mitjançant la reacció d’amines terciàries d’alquil polioxietilen dimetil amb àcid cloroacètic o àcid cloroetilsulfúric. Adonar-se de la producció industrialitzada.

 

Els països estrangers segueixen al primer nivell en el camp de l ' tensioactius betaina, i la seva tasca de recerca i desenvolupament mereix una atenció completa i una referència d’estudi. Per exemple, Chew, CH, etc., van sintetitzar un polímer tensioactiu tipus betaina AUDMAA amb clorur d’acrilil 1-piridinedecanol i àcid aminoacètic. La seva concentració crítica de micel·la a 24 ℃ és de 9,42 × 10-3mol / L. L’energia d’activació de la polimerització és de 50,2 kJ / mol. Furuno Takeshi et al. va sintetitzar dos nous agents tensioactius tipus betaïna N, N-hidroxietil-N-etil àcid gras èster betaina i N- (èster d’àcids grassos) etil- amb oli de tarot àcid gras com a matèria primera. Sulfonat de N, N-bis (2-hidroxietil) -3-12-hidroxipropil) amoni.

 

En els darrers anys, hi ha hagut molts desenvolupaments gratificants en les propietats físiques i químiques de tensioactius betaina. Per exemple: YousukeOne, etc. (dodecil, tetradecil, hexadecil, àcid oleic) -dimetil-betaina subjecte, es va estudiar el comportament dielèctric de la solució micel·lar de betaina tensioactiu. No té res a veure amb la concentració de micel·les, i la força de relaxació de la solució tensioactiva anfotèrica canvia proporcionalment a la concentració, que és similar a la betaïna aminoglicolato que té una estructura química de la betaïna però no és un tensioactiu. Els resultats mostren que la superfície de micel·la del tensioactiu amfotèric també té el mateix moment dipolar instantani que la solució de glicina betaina.