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文档简介

山东轻工业学院

老师授课教案

课程名称:精细化学品化学

课程代码:04211118

课程学分:5.5

课程类别:必修课

授课班级:应化04-1、2

授课老师:刘伟、周立国、段洪东

教案

07年9月18日星期二第1、2节

授课时间

第一篇表面活性剂与日用化工(主讲人:刘伟)

第一章绪论

一、有关精细化学品的几个概念一一精细化工、精细化学品、精

细化学品化学

在我国:一般经深度加工的、技术密集度高和附加价值大的化学

品,其多数产品为品种多、更新快、规模小、利润高的化学品叫精细

化学品。

授课二、精细化学品的分类和特点一一具有几大特点

内A、具有特定功能;B、大量采纳复配技术;C、多品种、小批量;

概D、技术密集度高;E、情报密集、信息快;F、附加价值高、利润大。

三、精细化学品在国民经济中的作用

四、精细化学品的发展利前景

其次章表面活性剂化学

第一节表面活性剂基础学问

一、表面活性剂的产生和发展

近代表面活性剂的发展已有100年的历史了。品种达16000种。

表面活性剂的发展经验了4代。第1代:脂肪酸盐系;第2代:烷基

苯系;第3代:醇的衍生物系;第4代:烷基葡萄糖甘(APG)系。

目的使学生了解并驾驭精细化学品的定义、分类、特点;了解表面活

要求性剂的产生和发展的大体过程。

重点精细化学品的定义、特点。

难点精细化学品的特点。

作业1、精细化学品的定义、分类、特点是什么?

布置

本章《精细化学品化学》程铸生主编,华东理工高校出版社

(节)《精细化工产品的合成及应用》程侣柏等编,大连理工高校出版社

参考

教学方法多媒体课堂授课

主要教具黑板、粉笔、多媒体、电脑

备注

授课过程及内容备注

第一章绪论

一、有关精细化学品的几个概念

1、精细化工:精细化学品生产工业的简称,也较精细化学工

业。

2、精细化学品:又称精细化工产品。

3、精细化学品化学:探讨精细化学品的化学。探讨精细化学

品的结构、性质、生产、用途。

二、精细化学品的分类和特点

1、分类:主要是按其性质和用途来划分。

日本:曾经把精细化学品分成35至50多类。

我国:1986年首先由化工部提出一种暂行分类方法,包括11

类产品:农药、染料、涂料(包括油漆、油墨)、颜料、试剂和高

纯物、信息用化学品(包括感光材料、磁性材料等能接受电磁波

的化学品)、食品和饲料添加剂、粘合剂、催化剂和各种助剂、化

工系统生产的药品(原药)和口用化学品、功能高分子材料(包

括功能膜、偏光材料等)。

后来,一些学者提出下列18种分类方法:

⑴医药和兽药⑵农药⑶粘合剂⑷涂料⑸染料和颜料⑹表面

活性剂和合成洗涤剂⑺塑料、合成纤维和橡胶用助剂⑻香料⑼

感光材料(1。)试剂和高纯物⑴)食品和饲料添加剂Q2)石油用化学

品(13)造纸用化学品⑭功能高分子材料(15)化妆品(16)催化剂

⑺生化酶(18)无机精细化学品

2、特点:A、具有特定功能B、大量采纳复配技术

C、多品种、小批量D、技术密集度高

E、附加价值高、利润大

三、精细化学品在国民经济中的作用

四、精细化学品的发展和前景

其次章表面活性剂化学

第一节表面活性剂基础学问

一、表面活性剂的产生和发展

近代表面活性剂的发展已有100年的历史了。品种达16000

种。表面活性剂的发展经验了4代。第1代:脂肪酸盐系;第2

代:烷基苯系;第3代:醇的衍生物系;第4代:烷基葡萄糖昔

(APG)系。早在公元前2500年苏美尔人用油脂与草木灰加热制

造了肥皂。1885年开发了电解食盐制造烧碱的方法,此后以碱皂

化油脂制造肥皂便进入了工业化阶段。第一次世界大战期间的

1917年在德国制备了世界上第一个合成表面活性剂-----种含

短碳链的烷基蔡磺酸盐。我国的表面活性剂工业起始于上世纪50

年头。时至今日,经过近3()年的改革开放,我国的表面活性剂随

着国民经济的发展而快速发展,表面活性剂的产量已居世界其次

位,仅次于美国。据参考资料、我国表面活性剂的总产量已达157

万吨(2002年),品种数达3381种(2003年),生产厂家达2819

家(2003年)。我国工业用表面活性剂在表面活性剂中所占的比

重也越来越高,如1990年工业用表面活性剂所占的比重为28.3%,

到2002年这一比例已上升为57.95%。

授课过程及内容备注

二、表面活性剂的定义和分类

表面活性剂:在浓度很低的状况下,能够显著降低水的表面

张力或水同其他物质的界面张力的物质。

分为4大类:阳离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离

子表面活性剂、两性离子表面活性剂。

三、表面活性剂自身结构特点和溶液内部结构特点

1、自身结构:化学结构具有双亲结构

一头大一头小,一头亲油一头亲水,不对称结构

2、溶液内部结构:内部形成胶束,表面形成单分子膜

形成表面活性剂完整胶束的最低浓度叫表面活性剂的临界胶

束浓度(CMC)。

四、表面活性剂的基本性质和附加性质

(一)基本性质

1、润湿、浸透作用

2、乳化、分散、增溶作用

互不相溶的两种液体,其中一种液体以微小的微粒分散于另一种

液体中,叫乳化。

常见乳化体类型:0/W——水包油,水是连续相(外相),油是分

散相(内相);w/o——油包水。

3、起泡、消泡作用

4、洗涤去污作用

(二)附加性质

1、润滑松软性

2、抗静电性

3、杀菌性

4、匀染性

5、防水防锈性

五、表面活性剂的用途

日化工业、金属工业、造纸、食品、医药、农药、纺织、农

业、建筑、塑料、涂料油漆、选矿、灭火、石油等工业。

表面活性剂的美称一一工业味精。

07年9月21日星期五第1、2节

授课时间

其次节阴离子表面活性剂

一、概述

阴离子表面活性剂是独创最早、历史最长、应用最早、当前来说

也是应用面较广、产量用量较大的一种表面活性剂。

二、磺酸盐型

(一)直链烷基苯磺酸盐——LAS

授课

1、LAS的结构与性能

、的合成原理与生产工艺

要2LAS

⑴烷基苯的制备

⑵烷基苯的磺化:

R—C(,H5+S03(气)/H2soM浓)-------►R—C6H4—S03H

(3)中和

R—C6H4—SO3H+NaOH-------►R—C6H,一SChNa

使学生了解磺酸盐型LAS结构、性质、制备、应用。

11119

要求

LAS的结构、性质、制备工艺。

重点

的结构与性能的关系;磺化过程。

难点LAS

1、LAS中R—基团为何是12?

作业2、S03磺化的优缺点、副产物及除掉方法是什么?

布置

本章《精细化学品化学》程铸生主编,华东理工高校出版社

(节)《精细化工产品的合成及应用》程侣柏等编,大连理工高校出版社

参考

教学方法多媒体课堂授课

主要教具黑板、粉笔、多媒体、电脑

备注

授课过程及内容

其次节阴离子表面活性剂

一、概述

阴离子表面活性剂是独创最早、历史最长、应用最早、当前来说也是应

用面较广、产量用量较大的一种表面活性剂。

二、磺酸盐型

(一)直链烷基苯磺酸盐——LAS

1、LAS的结构与性能

LAS的性能特点:①洗涤性能好;②稳定性好;③成本低;④应用性能

好。

烷基长度以Cl2±2,数目为1(单),结构以直链为好。

苯环的位置以接在C3、C4上为佳。

洗涤性能以对位烷基苯磺酸钠为好。

2、LAS的合成原理与生产工艺

⑴烷基苯的制备

工序1:正构烷燃的制取:尿素络合法;分子筛法。

工序2:氯化过程RH+Ch——►RQ+HC1个

工序3:苯环烷基化过程

⑵烷基苯的磺化:

R—C6H5+S03(气)/H2so4(浓)-----►R—C6H4—S03H

SO3磺化的优缺点:

优点:①反应快速;②无水生成,不产生废酸,无机盐含量少;③硫的

利用率高;④产品色泽好;⑤设备适用性强。

缺点:①放热大;②非均相;③投资大;④反应系统粘度增加,传质传

热不利:⑤限制不当,易发生副反应。

S03磺化现在多采纳多管膜式磺化器。

老化:15min左右,使未反应的SO3与RB接着反应。

水解:加水量为磺酸量的0.5〜1.0%,以分解磺酸酊,终止老化反应,稳

定pH值。

⑶中和

R—CGH4—SO3H+NaOH-------►R—C6H4一SChNa

工艺要求:①限制工艺水加入量,以调整总固体(活性物)含量;②搅

拌,以防局部过热;③温度,40〜50C;@pH:7〜10。

07年9月25日星期二第1、2节

授课时间

(二)直链烷基磺酸盐一一SAS

1、性质与用途

2、制备:①磺氯酰化法②(水一光)磺氧化法

(三)Q一烯基磺酸盐一一AOS

1、性能与用途

2、合成:①。一烯嫌的磺化②中和水解

3、工艺流程

授课(四)依捷帮T(IgeponT)

内容(五)丁基泰磺酸钠

概要(六)(快速)渗透剂T

三、硫酸酯盐型

(一)脂肪醇硫酸钠一一K-12

1、性能与用途

2、脂肪醇的来源

3、脂肪醇的硫酸化

(二)脂肪醇(烷基酚)聚氧乙烯酸硫酸钠一一AES

(三)硫酸化薨麻油

使学生了解磺酸盐型(SAS、AOS>IgeponT等)、硫酸酯盐型阴

目的

离子表面活性剂,驾驭AOS、K-12、AES等的结构、性质、制备、应

要求

用。

AOS、K・12、AES等的结构、性质、制备工艺过程。

重点

AOS的结构、制备反应;K-12的制备工艺过程。

难点

1、a—烯基磺酸盐的结构是什么?

作业2、制备琥珀酸酯磺酸盐的磺化剂及方法是什么?

布置3、硫酸酯盐与磺酸盐的结构与性质比较

本章《精细化学品化学》程铸生主编,华东理工高校出版社

(节)《精细化工产品的合成及应用》程侣柏等编,大连理,高校出版社

参考

教学方法多媒体课堂授课

主要教具黑板、粉笔、多媒体、电脑

备注

授课过程及内容

—(二)直链烷基磺酸盐一SAS

1、性质与用途

2、制备:①磺氯酰化法

主反应:RH+S02+C12--------------->RSO2C1+HC1

卜aOH

।~~>RSO3Na+H2O+NaCl

②(水一光)磺氧化法

(三)。一烯基磺酸盐一一AOS

1、性能与用途

2、合成:

①a一烯煌的硬化

②中和水解

条件:碱性条件下,l=160~170℃,p=10kg/cm2,20min。

3、工艺流程

与生产LAS相像。

a一烯燃的磺化速度是LAS的100倍,放热量比LAS大30%,一般磺

化器难以限制,可采纳(T.O.带二次爱护风)双膜磺化器,以实现等温磺化。

(四)依捷帮T(IgcponT)

(五)丁基蔡磺酸钠

(六)(快速)渗透剂T

三、硫酸酯盐型

(一)脂肪醇硫酸钠一一K-12

1、性能与用途

去污力、泡沫性、乳化性能良好,易漂洗,刺激性小,生物降解性好。

用于重垢、轻垢液洗、餐洗、香波、化妆品中及用作工业乳化剂。

代号:AS(FAS)

结构通式:ROSChNa,R=Cio〜C18,通常C12〜Ci4,直链。

与磺酸盐结构相像,但性质不同:①水溶性更强;②稳定性较差;③对

硬水较敏感。

月桂醇硫酸钠:也叫十二醇硫酸钠或十二烷基硫酸钠,Ci2H25OSO3Na,

代号:K12,发泡力强,乳化性能好。

2、脂肪醇的来源

3.•脂肪醇的硫酸化

硫酸化剂:浓H2s0八发烟硫酸、SOM气)、氯磺酸(CISChH)、氨基磺酸

(H2NSO3H)等。

大规模生产都采纳S03(气)。工艺过程犹如LAS,但不经老化和水解,

要马上中和,因硫酸酯不稳定(不耐强酸)。

(二)脂肪醇(烷基酚)聚氧乙烯酸硫酸钠一一AES

结构通式:RO(CH2CH2O)nSO3Na,R=C10〜C18,直链;n=l〜5,平均为3。

亲水基有二部分组成。

(三)硫酸化爸麻油

07年9月27日星期四第3、4节

授课时间

四、按酸盐型

(-)肥皂:

1、肥皂的性能;①结晶性、②溶解性和硬度、③运用时须pH>7;

硬水也使其活性下降。

2、皂基的制备:

①制皂的原料

②油脂配方:

③皂基的制备工艺:a:皂化、b:盐析、c:碱析、d:整理。

授课

3、洗衣皂的生产

内容

皂基+填料(助剂)->研磨机研磨混合—>闪蒸一抽条

概要

一切块—»打印—»装箱

(二)香皂

(三)雷米帮A

五、磷酸酯盐型

(一)结构

(二)性质特点

1、溶解性;2、表面活性;3、泡沫性;4、CMC等

制备方法:

1、P2O5法;2、POCb法;3、焦磷酸法;4、PC13法

使学生了解并驾驭竣酸盐型、磷酸酯盐型阴离子表面活性剂,熟

目的

识其结构与制备。

要求

重点肥皂的皂基制备过程;磷酸酯盐型阴离子表面活性剂的制备。

难点肥皂的配方及其制备过程。

1、皂基制备的4个阶段是什么?

作业

2、磷酸酯盐的磷酸化剂是什么?

布置

本章《精细化学品化学》程铸生主编,华东理工高校出版社

(节)《精细化工产品的合成及应用》程侣柏等编,大连理工高校出版社

参考

教学方法多媒体课堂授课

主要教具黑板、粉笔、多媒体、电脑

备注

授课过程及内容

四、较酸盐型

(一)肥皂:

1、肥皂的性能;

①结晶性

②溶解性和硬度

③运用时须pH>7;硬水也使其活性下降。

2、皂基的制备:

①制皂的原料

②油脂配方:

③皂基的制备工艺:

a:皂化、b:盐析、c:碱析、d:整理。

3、洗衣皂的生产

皂基+填料:助剂)—►研磨机研磨混合—►闪蒸—►抽条

一切块—>打印—>装箱

(二)香皂

与肥皂不同点:

①油脂不同;

②填料不同(Na2c03换成NaHCCh以降低刺激性;其他如钛白粉、香精、

着色剂等);

③pH值不同。

(三)雷米帮A

LameponARCONHRx(CONHR")nCOONa

本品乳化实力强。可做纺织、印染、工业的洗涤剂、乳化剂、扩散剂、

匀染剂,皮革行业的脱脂剂,化妆品及洗涤卫生用品。

合成:CI7H35COC1+H2NR'(CONHR")nCOOH-------►先缩合,

再中和--------►LameponA

五、磷酸酯盐型

(一)结构

(-)性质特点

1、溶解性:与R的结构、数目、M、一或二盐、n等有关。

2、表面活性:具有良好的去污、乳化、分散、抗静电、平滑、松软作

用。

3、泡沫性:R短,则发泡性差而稳泡性好;R长,则相反。

4-.CMC

制备方法:

1、P2O5法

3R0H+P2O5------------►2ROPO(OH)2+(RO)2Po(OH)

------------►2ROPO(ONa)2+(RO)2Po(ONa)

2、POCI3法

3、焦磷酸法

4、PC13法

07年9月280星期五第1、2节

授课时间

第三节非离子表面活性剂

一、概述

结构与分类:亲水基部分主要是酸键一0一和羟基一0H;分为4

类:聚氧乙烯型、多元醇型、聚酸型、烷醇酰胺型。

性质特点:不电离,有浊点,在酸性、碱性、金属盐溶液中稳定,

抗硬水,可与阴、阳离子表面活性剂复配运用,表面活性好(具有良

好的乳化、涧湿、增溶、洗涤作用),泡沫少,毒性低,刺激性小。

(含醛基或酯基的)非离子表面活性剂在水中的溶解度随温度的

上升而降低,当达到肯定温度时溶液起先变浑浊,这一温度叫非离子

表面活性剂的浊点。

二、聚氧乙烯型

(一)脂肪醇聚氧乙烯酸

代号:AEO(AEO—n或AEOn)

1、性质:与R有关,更与E0有关。

2、制备:

ROH+nEO-------►RO(C2H4O)nH或RO(EO)nH

式中:n有较宽聚合度,如n=8时,实际聚合度n=()〜20。

、用途

3;二)烷基酚聚氧乙烯醛

(三)脂肪(酰)胺聚氧乙烯酸(或叫聚氧乙烯脂肪胺)

(四)脂肪酸聚氧乙烯酯

(五)聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯

(六)聚氧乙烯脂肪酸多元醇酸酯

驾驭非离子表面活性剂的性质特点、浊点的概念,驾驭聚氧乙烯

目的

型(AEO、0P一、聚氧乙烯脂肪胺、脂肪酸聚氧乙烯酯、Tween)非

要求

离子表面活性剂的结构、性质特点、制备、用途。

非离子表面活性剂的性质特点;浊点;(聚氧乙烯脂肪胺、脂彷酸

重点

聚氧乙烯酯、Tween)结构、性质、制备。

难点(聚氧乙烯脂肪胺、脂肪酸聚氧乙烯酯、Tween)结构、性质、制备。

、非离子表面活性剂的性质特点是什么?

作业1

、什么是浊点?

布置2

3、AEO、OP一型非离子表面’活性剂的结构与性质?

本早《精细化学品化学》程铸生主编,华东理工高校出版社

(节)《精细化工产品的合成及应用》程侣柏等编,大连理_L高校出版社

参考

教学方法多媒体课堂授课

主要教具黑板、粉笔、多媒体、电脑

备注

授课过程及内容

~~第三节非离子表面活性剂

一、概述

1、简介

在水中不电离,以中性分子存在并发挥表面活性作用。

2、结构与分类:亲水基部分主要是醛键一O一和羟基一OH;分为4类:

聚氧乙烯型、多元醉型、聚酸型、烷醉酰胺型。

3、性质特点:不电离,有浊点,在酸性、碱性、金属盐溶液中稳定,

抗硬水,可与阴、阳离子表面活性剂复配运用,表面活性好(具有良好的乳

化、润湿、增溶、洗涤作用),泡沫少,毒性低,刺激性小。

(含醛基或酯基的)非离子表面活性剂在水中的溶解度随温度的上升而

降低,当达到肯定温度时溶液起先变浑浊,这一温度叫非离子表面活性剂的

浊点。

4、乙氧基化反应

二、聚氧乙烯型

(一)脂肪醇聚氧乙烯醛

代号:AEO(AEO-n或AEOn)

1、性质:与R有关,更与EO有关。

2、制备:

ROH+nE0-------►RO(C2H4O)nH或RO(EO)nH

式中:n有较宽聚合度,如n=8时,实际聚合度n=0〜20。

3、用途

配制家用及工业洗涤剂,工业乳化剂,纺织匀染剂等。AEO—3可用于

制备AESo

(二)烷基酚聚氧乙烯醛

结构通式:R-C6H4—O(EO)nH,R=Cs.C9、C12

(三)脂肪(酰)胺聚氧乙烯酸(或叫聚氧乙烯脂肪胺)

1、性质:在中性及碱性中稳定,呈非离子态,发挥基本性质;在酸性

中呈阳离子态,发挥附加性质。

2、制备:乙氧基化反应分两步

(四)脂肪酸聚氧乙烯酯

1、性质:乳化性能好,泡沫低,生物降解性好,但稳定性差(在热水

及酸、碱溶液中易水解),且溶解度较酸小。但由于脂肪酸来源广,成本较

低。

2-.制备:①醐化法②酯化法

(五)聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯

代号:Tween;译名:吐温、土温、特温

Tween=Span+nEO,增加了产品的水溶性,

Tween—2():聚氧乙烯(2()EO)失水山梨醇单月桂酸酯

T—40:聚氧乙烯(20EO)失水山梨醇单棕檀]酸酯

T-60:聚氧乙烯(20EO)失水山梨醇单硬脂酸酯

T-80:聚氧乙烯(20EO)失水山梨醇单油酸酯

(六)聚氧乙烯脂肪酸多元醇酸酯

07年9月300星期日第1、2节

授课时间

三、多元醇型

多元醇与高级脂肪酸的反应产物。酯基部分作为疏水基,其余未

反应的含羟基部分作为亲水基(也包括聚乙二醇的酸键)。

基本性质:对热、酸、碱不够稳定,溶解度较酸类为低,大多属

油溶性。

(一)脂肪酸乙二醇酯

(二)丙二醇、丙三醇、聚合甘油的脂肪酸酯

(三)匹元醇脂肪酸酯

(四)脂肪酸聚乙二醇()酯或叫聚乙二醇()脂肪酸酯

(五)脂肪酸失水山梨醇酯或叫失水山梨醇脂肪酸酯、山梨

课醵肝脂肪酸酯

商品名:Span斯潘、司班、司般、司盘、斯般、斯苯等

1、性质与用途:水溶性差,乳化力好,低毒,无刺激,在医药、

食品、化妆品用作乳化剂和分散剂、纺织松软剂、乳化剂、润滑剂。

2、制备:

常见的Span商品有:Span—20、Span―40、Span-60、Span-80。

(六)脂肪酸糖酯

四、烷(基)醇酰胺型

1、性质:①具有肯定的润湿性、渗透性、脱脂力、抗静电性、松

软性;②具有较强的增泡、稳泡性和增粘(稠)性;③无浊点;④水溶性

差;⑤对盐、酸敏感(产生浑浊或胶凝,宜在pH=8〜12之间运用)。

2、用途:常用作各种液洗如洗发香波的增泡剂、稳泡剂、增稠剂、

调理剂,以及纺织、皮革工业的净洗剂。

目的使学生了解并驾驭多元醇型、烷(基)醇酰胺型非离子表面活性剂的

要求结构、性能、制备、用途。

重点6501的意义;Span的代号及意义、结构、性能、制备、用途。

难点Span的结构、性能、制备。

业1、聚氧乙烯型和多元醇型非离子表活剂的亲水基各是什么?

置2、Span与Tween的制备及代号意义?

3、6501及Ninol的制备及代号意义?

本章《精细化学品化学》程铸生主编,华东理工高校出版社

(节)《精细化工产品的合成及应用》程侣柏等编,大连理,高校出版社

参考

教学方法多媒体课堂授课

主要教具黑板、粉笔、多媒体、电脑

备注

授课过程及内容

三、多元醇型

多元醇与高级脂肪酸的反应产物。酯基部分作为疏水基,其余未反应的

含羟基部分作为亲水基(也包括聚乙二醇的酸键)。

基本性质:对热、酸、碱不够稳定,溶解度较酸类为低,大多属油溶性。

(一)脂肪酸乙二醇酯

(二)丙二醇、丙三醇、聚合甘油的脂肪酸酯

RCOOCH29H20HNaOHRCOOCH2

RCOOCH+2CHOH-----------------►3CHOH

RCOOCH2CH2OH200-240℃CH2OH

(三)四元醇脂肪酸酯

(四)脂肪酸聚乙二醵()酯或叫聚乙二醇()脂肪酸酯

1、性质与用途:

通式RCOO(C2H4O)nH

不耐热、酸、碱,溶解度较醒类为小;乳化性能好,低泡,生物降解性

好。

由于脂肪酸来源广,故成本低。

•般不单独运用,而是与其他添加剂掺配用于洗涤剂、乳化剂、松软剂、

纤维油剂、染色助剂、润滑剂。

2、制备:

酯化法:

酸化法:同脂肪酸聚氧乙烯醋

(五)脂肪酸失水山梨醇酯或叫失水山梨醇脂肪酸酯、山梨醇醉脂

肪酸酯

商品名:Span斯潘、司班、司般、司盘、斯般、斯苯等

1、性质与用途:水溶性差,乳化力好,低毒,无刺激,在医药、食晶、

化妆品用作乳化剂和分散剂、纺织松软剂、乳化剂、润滑剂。

2、制备:

葡萄糖加氢得山梨醇,山梨醇在酸性、加热或幅化时,分子内脱水,变

成失水山梨醇(内酸):由于去水位置和数目不同,分别得到1,4-;1,5-;

1,4—,3,6—等五兀、K兀环结构°

常见的Span商品有:Span—20Span―40、Span_60Span-80。

(六)脂肪酸糖酯

四、烷(基)醇酰胺型

/CH2cH20H

RCON(

\CH2cH20H

1、性质:①具有肯定的润湿性、渗透性、脱脂力、抗静电性、松软性;

②具有较强的增泡、稳泡性和增粘(稠)性;③无浊点;④水溶性差;⑤对盐、

酸敏感(产生浑浊或胶凝,宜在pH=8〜12之间运用)。

2、用途:常用作各种液洗如洗发香波的增泡剂、稳泡剂、增稠剂、调

理剂,以及纺织、反革工业的净洗剂。

07年10月90星期二第1、2节

授课时间

五、聚醒型

即嵌段共聚物,是以含一个或一个以上活泼氢的有化合机物为引发

齐I」,加聚环氯乙烷或环氧丙烷等。

引发剂如:单羟基、多羟基、单氨基、多氨基等化合物。

六、氧亿胺型

即氧化烷基叔胺或烷基氧化叔胺。是用烷基叔胺经氧化而得。

工业上常用的一个代表产品是十二烷基氧化胺,就是十二烷基二

甲基氧化胺,代号:OA—12。

授课

CH3

内容

1

概要

结构:C12H25N40N与0之间以配位键结合。

1

CH3

1、其性质为:表面活性好,在酸性介质中显示阳离子表面活性,

在中性及碱性介质中显示非离子表面活性,具有良好的去污力、渗透

力、调理性、发泡性、稳泡性、增稠性,毒性低,刺激性小。

2、用途:主要用于洗发香波、餐洗,及纺织、印染行业。

目的使学生了解并驾驭聚酸型、氧化胺型非离子表面活性剂的结构、

要求性能、制备、用途。

氧化胺型非离子表面活性剂的结构、性能、制备、用途。

重点

聚酸型的结构;0A-12的性质特点。

难点

1、氧化胺OA-12的性质特点及其制备反应?

作业

布置

本章《精细化学品化学》程铸生主编,华东理工高校出版社

(节)《精细化工产品的合成及应用》程侣柏等编,大连理工高校出版社

参考

教学方法多媒体课堂授课

主要教具黑板、粉笔、多媒体、电脑

备注

授课过程及内容

四、聚醒型

即嵌段共聚物,是以含一个或一个以上活泼氢的有化合机物为引发剂,

加聚环氧乙烷或环氧丙烷等。

引发剂如:单羟基、多羟基、单氨基、多氨基等化合物。

加聚次序:①整嵌型:先在引发剂上加成一种环氧化物,再加成另一种

环氧化物。

引发剂——(C2H4O)X(C2H4。)y(C3H(Q)rH

②杂嵌型:在引发剂上先加成一种环氧化物,再加成混合环氧化物。

引发剂——(C2H4O)X(C2H4。)y(C3HH

③全杂型:在引发剂上环氧乙烷与环氧丙烷以不同比例的混合物加成。

六、氧化胺型

即氧化烷基叔胺或烷基氧化叔胺。是用烷基叔胺经氧化而得。

工业上常用的一个代表产品是十二烷基氧化胺,就是十二烷基二甲基氧

化胺,代号:OA—12。

CH3

结构:C12H25NA0N与0之间以配位键结合。

CH3

由于o的电子云密度较高,它很易在酸性介质中与H+结合而显示阳离

子性•

CH3

O+H♦

C12H25N>Cl2H25N十一OH

——

CH3CH3

1、其性质为:表面活性好,在酸性介质中显示阳离子表面活性,在中

性及碱性介质中显示非离子表面活性,具有良好的去污力、渗透力、调理性、

发泡性、稳泡性、增稠性,毒性低,刺激性小。

2、用途:主要用于洗发香波、餐洗,及纺织、印染行业。

3、制备:

①空气氧化法:

C)2H25N(CH3)2+02(空气)-----►OA—12

柠檬酸,EDTA

②双氧水氧化法:C12H25N(CH3)2+H2O2------------->OA—12

6()〜80℃

07年10月11日星期四第3、4节

授课时间

第四节阳离子表面活性剂

一、概述

性质特点:①具有基本性质和附加性质;(如乳化、润湿、分散、

增溶以及松软、抗静电、防腐杀菌等,但不包括洗涤去污)②一般不

与阴离子表面活性剂复配运用;(否则桃、阳离子相吸形成沉淀而失效)

③伯、仲、叔胺的盐当PH>7时会失效。

二、脂肪胺盐型

制备:主要是长碳链烷基胺的制备,然后进行简洁的酸碱中和即可

成胺盐。

①脂肪伯胺的制取;②仲胺的制取;③叔胺的制取。

授课三、季铉盐型

内容性质:。稳定性:在酸性、碱性溶液中稳定,常温下也稳定,但

概要在100C以上会分解为卤代烷与叔胺。②溶解性:它是盐,结晶固体,

R=C8〜Ci4时易溶于水,R=C16〜C18时较难溶。③杀菌性:与Ri,R2,

R3有干脆关系,杀菌力最强的是含茉基的化合物。④碱性:季钱盐碱

性较脂肪胺盐为强,它的水溶液遇碱生成可溶性的季镂碱

2、制备:

①从长链伯、仲、叔胺与烷基化剂反应制备;

②从低级叔胺与卤代烷反应制备:

③叔胺或胺盐与环氧乙(丙)烷反应制备。

四、杂环型1、烷基咪喋咻季筱盐2、烷基毗咤季镂盐等。

五、翁盐型

六、聚合型

目的使学生了解并驾驭阳离子表面活性剂的结构、性能、制备、用途。

要求

重点脂肪(伯、叔)胺盐型和季镂盐型。

难点季钱盐型阳离子表面活性剂的结构、性能、制备。

业1、阳离子表面活性剂的性质特点是什么?

布置2、1227、1231、1631Br等的意义是什么?

3、季钱盐的制备反应如何?

本章《精细化学品化学》程铸生主编,华东理工高校出版社

(节)《精细化工产品的合成及应用》程侣柏等编,大连理,高校出版社

参考

教学方法多媒体课堂授课

主要教具黑板、粉笔、多媒体、电脑

备注

授课过程及内容

~~第四节阳离子表面活性剂

一、概述

性质特点:①具有基本性质和附加性质:(如乳化、润湿、分散、增溶以

及松软、抗静电、防腐杀菌等,但不包括洗涤去污)

②一般不与阴离子表面活性剂复配运用;(否则阴、阳离子相吸形成沉淀

而失效)

③伯、仲、叔胺的盐当pH>7时会失效。

L伯胺盐

I—脂肪胺盐型——仲胺盐

分类:阳离子型一」叔胺盐

「季铉盐

二、脂肪胺盐型

1、结构通式

2、制备:主要是长碳链烷基胺的制备,然后进行简洁的酸碱中和即可成

胺盐。

三、季铁盐型

1、结构与性质

N

结构通式:R一甲一1<3・X

R2x=cr-,BF,r,CH3so4一等

性质:①稳定性:在酸性、碱性溶液中稳定,常温下也稳定,但在100℃

以上会分解为卤代烷与叔胺。②溶解性:它是盐,结晶固体,R=C8〜Cl4时易

溶于水,R=。6〜时较难溶。③杀菌性:与R],R2,R3有干脆关系,杀菌

力最强的是含节基的化合物。④碱性:季镂盐碱性较脂肪胺盐为强,它的水

溶液遇碱生成可溶性的季镂碱。

2、制备:

①从长链伯、仲、叔胺与烷基化剂反应制备:

+

C12H25NH2+3CH3cl---------►IC12H25N(CH3)3]cr

或:RN(CH3)2+CH3cl---------►C12H25N+(CH3)3Cl-

②从低级叔胺与卤代烷反应制备:

RX+(CH3)3N-------------►[RN(CH3)3]X

③叔胺或胺盐与环氧乙(丙)烷反应制备。

四、杂环型

1、烷基咪喋咻季铁盐

2、烷基此咤季钱盐

五、^盐型

1、鳞化物

2、毓化物

3、碘输

六、聚合型

例1、乙烯基毗咤

例2、四乙烯五胺

例3、聚季铁一7

07年10月12H星期五第1、2节

授课时间

第五节两性型表面活性剂

一、概述

两性表面活性剂就是在同一个分子中它的亲水基上同时具有阴离

子和阳离子部分的表面活性剂。

两性表面活性剂的性质:①良好的去污、乳化、分散、润湿、起泡

性;良好的松软、抗静电、杀菌性;②耐硬水、耐无机盐、耐酸减;

③有等电点;等

课等电点:两性离子表面活性剂溶液中,正、负离子离解度相等时

容溶液的pH值。此时整个分子近似电中性,形成内盐。

要二、竣酸盐型

1、氨基酸系:具有良好的水溶性,很好的洗涤性能,并有杀菌、

抗静电作用。它们的毒性比阳离子表面活性剂低,常用于洗发香波、

化妆品中,更适于调理香波和婴幼儿香波。

A:B一氨基丙酸系

B:a一亚氨基乙酸系(即N—烷基甘氨酸系)

2、甜菜碱系

3、咪哩咻系

三、其它

使学生了解并驾驭两性离子表面活性剂的结构、性能、制备、用

目的

途。

要求

两性离子表面活性剂的结构、性能、制备。

重点

咪嗖咻系两性离子表面活性剂的结构、性能、制备。

难点

1、两性表面活性剂的性质特点?

作业2、什么是等电点?

3、酸酸盐型两雇表面活性剂的制备反应?

布置

木章《精细化学品化学》程铸生主编,华东理工高校出版社

(节)《精细化工产品的合成及应用》程侣柏等编,大连理工高校出版社

参考

教学方法多媒体课堂授课

主要教具黑板、粉笔、多媒体、电脑

备注

授课过程及内容

第五节两性表面活性剂

一、概述

两性表面活性剂就是在同一个分子中它的亲水基上同时具有阴离子和

阳离子部分的表面活性剂,也就是在表面活性剂的亲水基上同时带有正、负

两种电荷的表面活性剂。

R—A+—B-

1、两性表面活性剂的性质:

①良好的去污、乳化、分散、润湿、起泡性;良好的松软、抗静电、杀

菌性;②耐硬水、耐无机盐、耐酸碱;③有等电点;④良好的配伍性和配方

的协同效果;⑤低毒、低刺激;⑥良好的生物降解。

等电点:两性离子表面活性剂溶液中,正、负离子离解度相等时溶液的

pH值。此时整个分子近似电中性,形成内盐c

2、分类

「氨基酸系

——竣酸盐型------甜菜碱系

—咪嘎咻系

两性离子型-------硫酸酯盐型

——磺酸盐型

——磷酸酯盐型

二、殁酸盐型

1、氨基酸系

A:4氨基丙酸系

60〜70c

C12H25NH2+CH2=CHCOOCH3-------------►C12H25NHCH2CH2COOCH3

皂化/NaOH

---------------------2H25NHCH2cH2coONa

酸化/H2so4或HQ

-----------------------►C12H25NHCH2CH2COOHBPCi2H25N+H2cH2cH2c00一

B:a—亚氨基乙酸系(即N—烷基甘氨酸系)

2、甜菜碱系

CH3

甜菜碱:CH3—耳+―CH2coO

CH3

3、咪喋咻系

三、其它

1、硫酸酯盐型

2、磺酸盐型

3、磷酸酯盐型

磷酸酯盐型两性表面活性剂较少,最早是从自然界中的大豆、蛋黄中提

取的,属自然产品。它们都是性能优良的乳化剂。蛋黄卵磷脂价高,仅用于

医药。大量的是从大豆中提取的大豆磷脂,用于食品作乳化剂、润湿剂。现

在有了合成产品。

07年10月16S星期二第1、2节

授课时间

第六节特种表面活性剂

一、含氟特种表面活性剂

1、结构:CnF2n+l亲水基,C处长度n-6〜12

2、合成:①电解氧化法②四氯乙烯调聚法等

3、性质:具有“三高”、“二憎”令人刮目相看。“三高”一一高

表面活性、高耐热稳定性、高化学惰性。“二憎”一一既憎水又憎油。

4、用途

二、含硅特种表面活性剂

授课含硅一和表面活性剂是随着有机硅材料的发展而发展起来的,假

内容

如按疏水基来分,可分为硅烷基型(Si—C键)和硅氧烷型(Si—O—C)

概要

两类;假如按亲水基类型来分,可分为阴、阳、非离子三类。

1、性质:表面张力低,表面活性好(具有优良的润湿性、稳泡性、

消泡性),毒性小,刺激性低。

2、合成:①阴离子型;②阳离子型;③非离子型

3、用途

三、其它

如含硼(B)、含硫(S)、含碘⑴、含磷(P)、及高分子表面活性剂、冠

酸等。

使学生了解并初步驾驭含氟、硅等特种表面活性剂的结构、性能、

目的

制备、用途。

要求

含氟特种表面活性剂的性能、制备。

重点

难点含筑特种表面活性剂的制备。

1、含氟特种表面活性剂的特性?

作业2、含氟特种表活剂的碳链长度?

布置3、含氟特种表活剂的电解制备反应(举例)?

本章《精细化学品化学》程铸生主编,华东理工高校出版社

(节)《精细化工产品的合成及应用》程侣柏等编,大连理工高校出版社

参考

教学方法多媒体课堂授课

主要教具黑板、粉笔、多媒体、电脑

备注

授课过程及内容

~~第六节特种表面活性剂

1、结构:CnF2n+l——亲水基,C链长度n=6〜12

2、合成:

①电解氟化法:在低电压、大电流条件下,在氢氟酸介质中进行。

4~15V,0.1-2A中和

C7Hl5coOH----------------------►C7F15COF------------►CTFISCOO-

HF,0~15℃

②四氟乙烯调聚法等。

3、性质:含氟特种表面活性剂的性能与碳氟链有关,具有“三高”、“二

憎”令人刮目相看。“三高”一一高表面活性、高耐热稳定性、高化学惰性。

“二憎”一一既憎水又憎油。

4、用途:

由于性能特别,用途也较广泛,可用于纺织、皮革、造纸、选矿、农药、

化工等工业领域,伶为乳化剂、润湿剂、铺展剂、起泡剂、浮选捕集剂,抗

粘剂、防污剂、除尘剂等。

二、含硅特种表面活性剂

含硅特种表面活性剂是随着有机硅材料的发展而发展起来的。假如按疏

水基来分,可分为硅烷基型(Si—C键)和硅氧烷型(Si—o—C)两类;假如

按亲水基类型来分,可分为阴、阳、非离子三类。目前较常用的主要品种是

硅酷型非离子表面活性剂。

1、性质:

表面张力低,表面活性好(具有优良的润湿性、稳泡性、消泡性),毒性

小,刺激性低。

2、合成:

首先合成具有活性基团的有机硅化合物(这是第一步,主要是在有机硅

厂完成),其次步是接上亲水基团。

①阴离子型:(CH3)3SiCH2cH2coONa

②阳离子型:[(Cl2H25NH2)4Si]4+・4C厂

③非离子型

3、用途:

可在造纸、印染、食品、制药、石油、消防等行业用作消泡剂、润湿剂、

分散剂、乳化剂、松软整理剂、破乳剂、杀菌剂等。

三、其它

如含硼(B)、含硫(S)、含碘(I)、含磷(P)、及高分子表面活性剂、冠酸等。

07年10月18日星期四第3、4节

授课时间

第七节表面活性剂的化学结构与其性质的关系

一、表面活性剂的亲水性与其性质的关系

亲水基的亲水性

表面活性剂的亲水性二------------------

憎水基的憎水性

亲水基部分的分子量

HLB=X20

表面活性剂的分子量

亲水亲油平衡值(HLB值)一一表面活性剂亲水的和亲油的两种

授课

相反基团大小和力气的平衡。

内容

对于HLB值,①它是为选择乳化剂而提出的阅历指标;②HLB具

概要

有(加权)加和性。

1963年,戴维斯(Davies)又提出另一个计算HLB值的方法:

HLB=£(亲水基的基团数)一E(亲油基的基团数)+7

二、憎水基种类与其性质的关系

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