特殊类型的表面活性剂杜可杰PPT学习教案

1、会计学1 特殊类型的表面活性剂杜可杰特殊类型的表面活性剂杜可杰 第1页/共53页 图5-1 氟原子在碳-碳上的立体效应 第2页/共53页 第3页/共53页 5.1.1.4 临界胶束浓度 碳氟表面活性剂临界胶束浓度比结构相似的碳氢表面活 性剂低10100倍 活性剂名称C6C8C10 脂肪酸钾1.680.390.095 全氟羧酸0.0540.00560.00048 表8-1 脂肪酸钾和全氟羧酸的临界胶束浓度（mol/L） 第4页/共53页 第5页/共53页 第6页/共53页 第7页/共53页 C7H15COCl+16HF C7F15COF+HCl+15H2 C8H17SO2Cl+18HF C8F1

2、7SO2F+HCl+17H2 5.1.4.1 电解氟化法 是较早用于合成疏水疏油碳氟链的方法 将无水氟化氢和碳氢有机化合物在Simons电解槽中电解氟 化，控制极间电压在46V，此时应无有氟气体产生 这种方法生产的一般是含8个碳原子的羧酰氟和磺酰氟 第8页/共53页 CnF2n+1COF H2O 水解 CnF2n+1COOHCnF2n+1COO - 中和 OH - H2NC3H6N(CH3)2 酰化 CnF2n+1CONHC3H6N(CH3)2 RX季铵化 CnF2n+1COORCnF2n+1CH2OH ROH LiAlH4 CH2CH2 O CnF2n+1CH2O(CH2CH2O)mH 酯化

3、还原 m氧乙基化 CnF2n+1CONHC3H6N(CH3)2.X R + - A B C 第9页/共53页 CnF2n+1SO2F H2NC3H6N(C2H5)2 CnF2n+1SO2NHC3H6N(C2H5)2 - CnF2n+1SO2NH C3H6N(C2H5)2.X R + CnF2n+1SO2NHR ClCH2CH2OH CnF2n+1SO2NC2H4OH R 水解 OH - 季铵化 RX RNH2 CnF2n+1SO3 - 酯化缩合 氧乙基化 CH2CH2 O m CnF2n+1SO2N(C2H4O)mC2H4OH R A B C 酰化 第10页/共53页 CF3+ CF2CF2

4、CF3CF2CF2 + CF3CF2CF2 CF2 CF2CF3CF2CF2CF2CF2 + CF3CF2CF2+ CF3I ICF3CF2CF2CF3 CF3(CF2CF2)n+CF3ICF3(CF2CF2)nI +CF3 CF3 CF3CF3 2 CF3I + hv ICF3+ 第11页/共53页 IF5 2I2 5FI CF2CF2 IF CF3CF2I 五氟碘乙 烷 CF3CF2I nCF2=CF2 CF3CF2(CF2CF2)nI 全氟碘化物 式中，产物全氟碘化物分子式的n为015，是直链型全氟碘化物 第12页/共53页 KF + I2 IF + KI CF3CF=CF2 + IF

5、(CF3)2CFI （调聚剂） CH3CN (CF3)2CFI + nCF2CF2 (CF3)2CF(CF2CF2)nI Rf(CF2CF2)nI Rf(CF2CF2)nCH2CH2I H2SO4.SO3 Rf(CF2CF2)n-1CF2COF SO2Cl2 Rf(CF2CF2)nSO2Cl CH2CH2 第13页/共53页 Rf(CF2CF2)nCH2CH2I H2SO4.SO3 RfCH2CH2OH P2O5.NH3 RfCH2CH2O(CH2CH2O)nH (RfCH2CH2O)1.5P(ONH4)1.5 O RfCH2CH2SH CH2 CHCONHCH2CH2SO3M RfCH2CH

6、2SCH2CH2CONHCH2CH2SO3M CH2 CHCOOCH2CH2N(CH3)2 CH3I RfC2H4SCH2CH2COOC2H4N(CH3)3.I- + CH2CH2 O n NaHS NaI + _ 非离子表面活性剂 阴离子表面活性剂 阴离子表面活性剂 阳离子表面活性剂 第14页/共53页 CH3OH nCF2CF2 H(CF2CF2)nCH2OH CH3CH2 OH nCF2CF2 H(CF2CF2)nCH(CH3)OH H(CF2CF2)nCH2OH CH2CH2 O n 氧化 H(CF2CF2)nCH2O(CH2CH2O)nH H(CF2CF2)nCOOH SO2Cl2

7、H(CF2CF2)nCOCl 酰化 第15页/共53页 (CF3)2COKF (CF3)2CFO-K+ I2 + n , CF2 CF2(CF3)2CFO(CF2CF2)nI + KI CF2 CF2+ SO3 CF2CF2 O SO2 nCF2 CF2 ICl+KF(IF) I(CF2CF2)nOCF2CF2SO2FKCl+ 第16页/共53页 第17页/共53页 表8-2 齐聚物的组成 碳原子数结构式沸点（） 比例（%） 89515 1013765 1216717610 1.四氟乙烯聚合产品 四氟乙烯在氟离子催化下发生齐聚反应制得的产品有 90%左右是含812个碳原子的全氟烯烃，这种小分子

8、量的 化合物叫做齐聚物或寡聚物 C C C2F5 CF3 CF3C2F5 CC CF3 C2F5 C2F5 CF3 CF CF3 CC CF3 C2F5 C2F5 CF2 CF CF3 C2F5 CC CF3 C2F5 C2F5 CF3 C CF3 C2F5 第18页/共53页 F CF3 CF3 CF CF2CFCF3 CF2CFCF3 CF3 CF3 CFCF2 CFCF3 CF3 CF3 CFCFCFCF3 CF2 CF3 CF3 CCFCF3 CF CF3 CF3 CFCFCF CF3 CF3 CF3 CF CF3 CF3 CFCF CF3 CF3 CF3 C CF CF3 CF3 C

9、FCF CF3 CF3 CF3 C C CF3 CF3 CFCF2 CF3 CF3 CF3 C F _ CF3 CF3 CF F _ F _ (b.p 110 ） (b.p 114 ） 第19页/共53页 C9F18 HO HSO3Cl C9F17OC9F17OSO2ClC9F17OSO2Na NaOH CH3NHCH2COONa H2N(CH2)3N(CH3)2 C9F17OSO2NH(CH2)3N(CH3)2 CH3I HOCOOH C9F17OCOOH SO2Cl2 C9F17OCOCl HO(CH2CH2O)nH 阴离子表面活性剂 C9F17OSO2NCH2COONa CH3 阴离子表

10、面活性剂 C9F17OSO2NH(CH2)3N(CH3)3I 阳离子表现活性剂 C9F17OCO(CH2CH2O)nH 非离子表面活性剂 第20页/共53页 CF3CF2CF2O(CFCF2O)nCFCONH(CH2)3N(CH3)3 I CF3CF3 (n+2)CF3CFCF2 O F CF3CF2CF2O(CFCF2O)nCFCOF CF3CF3 CF3CF2CF2O(CFCF2O)nCFCOO NH4 CF3CF3 CF3CF2CF2O(CFCF2O)nCFCOO(CH2CH2O)nR CF3CF3 第21页/共53页 SiCH2 Si (CH3)3Si(CH2)3COOH C6H5(C

11、H3)2Si(CH2)2COOH 第22页/共53页 SiCH2O (CH3)3SiO3Si(CH2)3NH(CH2)2NH2 第23页/共53页 RO(CH2CH2O)pH CF3COOH Si C2H5O CH3 CH3 OSi OC2H5 CH3 CH3 n + 催化 酯交换反应 烷氧基聚硅氧烷 C2H5OH Si C2H5O CH3 CH3 OSi CH3 CH3 n(OCH2CH2)p OR + 第24页/共53页 NH3 CH3 SiO n CH3 O(CH2CH2O)pR CH3 SiO n CH3 NH2+HO(CH2CH2O)pR 置换反应 氨基或含氢聚硅氧烷 HO(CH2C

12、H2O)pRSi(CH2)3OCH2CHCH2 O Si (CH2)3OCH2 CH OH CH2O(CH2CH2O)pR + 第25页/共53页 CH2 O CH2 +p KOH Si CH3 H3C(CH2)3OH CH3 Si CH3 H3C (CH2)3 CH3 O(CH2CH2O)pH (CH3)3SiOSi CH3 n CH3 HOSi CH3 CH3 +CH2CH3CHCH2O(CH2CH2O)p (CH3)3SiOSi CH3 n CH3 OSi CH3 CH3 CH2CH3CH2CH2O(CH2CH2O)p 第26页/共53页 (CH3O)3Si(CH2)3Cl C18H37

13、N(CH3)2 CH3 (CH3O)3-Si(CH2)3-N C18H37 CH3 Cl SiCl4C12H25NH24+(C12H25NH2)4Si 4 Cl4 2 C18H37N(CH3)2 (RO)2SiCl2 (C18H37N)2Si(OR)2 Cl CH3 CH3 +2 2 第27页/共53页 CH2CHCH2N(CH3)2 CH3Cl + SiHSiCH2CH2CH2N(CH3)2 SiCH2CH2CH2N(CH3)3Cl (CH3)3SiOSi CH3 n CH3 CH2CH2CH2N(CH3)3Cl 第28页/共53页 R3SiCnH2nX+ 缩合 HX H CH COOC2H

14、5 COOC2H5 R3SiCnH2nCH COOC2H5 COOC2H5 R3SiCnH2nCOOHR3SiCnH2nCOO Na NaOH 水解脱羧 C2H5OH CO2 中和 第29页/共53页 (CH3)3SiOSiO CH3 CH3 m SiO CH3 Si(CH3)3 (CH2)3OCH2CHCH2 O NaHSO3 + (CH3)3SiOSiO CH3 CH3 m SiO CH3 Si(CH3)3 (CH2)3OCH2CHCH2SO3Na OH NaHSO3 + (CH3)3SiO2Si CH3 (CH2)3OCH2CHCH2 O (CH3)3SiO2Si CH3 (CH2)3O

15、CH2CHCH2SO3Na OH 第30页/共53页 第31页/共53页 第32页/共53页 第33页/共53页 凝聚作用 分散作用 第34页/共53页 天然型半合成型合成型 阴离子型 藻酸钠 果胶酸钠 咕吨胶 羟甲基纤维素（CMC） 羧甲基淀粉（CMS） 甲基丙烯酸接枝淀粉 甲基丙烯酸共聚物 马来酸共聚物 阳离子型壳聚酸阳离子淀粉 乙烯吡啶共聚物 聚乙烯吡咯烷酮 聚乙烯亚胺 非离子型 玉米淀粉 各种淀粉 甲基纤维素（MC） 乙基纤维素（EC） 羟基纤维素（HEC） 聚氧乙烯-聚氧丙烯 聚乙烯醇（PVA） 聚乙烯醚 聚丙烯酰胺 烷基酚-甲醛缩合物的环氧乙烷加成物 表5-5 高分子表面活性剂分类

16、表 第35页/共53页 第36页/共53页 N CHCH2CH CH2 N C12H25.Br HC CH2 COOH CH COOH CH2CH CH2 N CHCH2 N CH COOH CH2CH CH2 N C12H25.Br +聚合 EtBr C12H25Br 第37页/共53页 CH2 OH R ( )n CH2 O(CH2CH2O)mH R ( )n CH2 O(CH2CH2O)mSO3Na R ( )n 硫酸化 CH2CH2 O m CH2 CH CNCH2 CH CONH2 (PAM) 聚合 CH CH2 CONH2 ()n 聚丙烯酰胺 第38页/共53页 CH CH2 CO

17、NH2 ()n HCHO CH CH2 CONHCH2OH ()n NaSO3 CH CH2 CONHCH2SO3Na ()n CH CH2 CONHCH2NH2.X ()n R RNH2 HX 第39页/共53页 OO OO R OO OO NNR1R2 OO OO NNO O n-C14H29 第40页/共53页 C14H29 N H N H N H N H CuSO4 22 SO4 2 + + C14H29 N H N H N H N H Cu + +K oo o oo o KMnO4MnO4 oo o oo o 第41页/共53页 RNH2+ ClOOH 2 ClOOH 3 NHOOH

18、R 2 NR O OH OOH 3 2 成环 O O O NR m ClOOCl n OH OHR + R O O O O O O n 第42页/共53页 m O O N O O O NN R N N N R ClCl + HO(CH2CH2O)nH HOOOH n +CHCH2 R RO OOOHC OH R R n O O O O R R m 第43页/共53页 RCHCH2OH OH R CHCH2 ClCH2COOH RCHCH2OCH2COOH OCH2COOH RCHCH2OCH2COOH OCH2COOH LiAlH4 COCl2 RCHCH2OCH2CH2OH OCH2COOH

19、 RCHCH2OCH2COCl OCH2COCl LiAlH4 CH2OCH2CH2OH CH2OCH2CH2OH CH2OCH2CH2NH2 CH2OCH2CH2NH2 O O O O OO R N O O N OO R H H 第44页/共53页 RCHOHOCH2CH2OCH2CH2OH HO(EO)2H RCHO(EO)2H2 HO(EO)2H + R CH O O O O O O O 第45页/共53页 C17H35CONH2+HCHOC17H35CONHCH2OH Cell OHC17H35CONHCH2OHCH2HNCOC17H35Cell O+ NH4Cl PH 7.0 8.0 110 第46页/共53页 C17H35CONHClCell OH +COC17H35Cell OHCl + N C12H25NH NH2H ClCH2CHCH2 O C12H25NH CH2HCHCH2 O Aversin 1160 第47页/共53页 CH2 CH2 HNC18H37NCO +