1. Información general

Los tensioactivos anfóteros se refieren tanto a grupos hidrófilos catiónicos como a grupos hidrófobos aniónicos en la estructura molecular, que pueden ionizarse en una solución acuosa y exhiben las características de los tensioactivos aniónicos en una determinada condición de medio, pero en otra condición de medio Es una clase de tensioactivos que exhiben las características de los tensioactivos catiónicos.

Los tensioactivos anfóteros de tipo betaína se refieren a una clase de compuestos cuya estructura es similar a la del producto natural betaína. El nombre químico de la betaína es acetato de trimetilamonio. Es un producto natural descubierto por Scheibler (Scheibler C. 1869, Scheibler C. 1870) y separado del jugo de remolacha. Scheibler nombró betaína beta-in después de su nombre latino beta vulgaris.

En 1876, Bruhl adoptó el término betaína y sugirió que los compuestos con estructuras similares a los productos naturales se denominaran “betaínas“, Que son tensioactivos anfóteros de tipo betaína. Los tensioactivos anfóteros de tipo betaína se pueden dividir en tipo ácido carboxílico, tipo ácido sulfónico, tipo sulfato, tipo sulfito, tipo fosfato, tipo fosfito, tipo ácido fosfónico y tipo fosfonito según el tipo de grupo ácido. . En la actualidad, las investigaciones nacionales sobre tensioactivos de betaína son muy activas. Entre ellos, se han reportado más productos de tipo ácido carboxílico, tipo ácido sulfónico y tipo fosfato.

La mayoría de los centros de carga positiva de los tensioactivos anfóteros de tipo betaína se apoyan en átomos de N de amonio cuaternario, mientras que los centros de carga negativa se apoyan en grupos ácidos cargados negativamente. La diferencia entre los tensioactivos anfóteros de tipo betaína y otros tensioactivos anfóteros es que, debido a la presencia de nitrógeno de amonio cuaternario en la molécula, no existirá en forma de tensioactivos aniónicos en soluciones alcalinas. En diferentes intervalos de pH, los tensioactivos anfóteros de tipo betaína solo existirán en forma de tensioactivos de ion híbrido o catiónicos. Por tanto, en la zona isoeléctrica, los tensioactivos anfóteros de betaína no son tan propensos a una disminución brusca de la solubilidad como otros tensioactivos anfóteros con nitrógeno débilmente básico.

Los tensioactivos anfóteros de tipo betaína también son diferentes de los tensioactivos catiónicos. Algunos investigadores (Beckett AH 1963) creen que debería clasificarse como un "tensioactivo anfótero de sal de amonio cuaternario"; Moore CD (1960) cree que debería clasificarse como un "tensioactivo de sal de amonio cuaternario". A diferencia de los tensioactivos catiónicos tales como "tensioactivos de sal de amonio cuaternario externo", los tensioactivos anfóteros de tipo betaína se pueden usar en combinación con tensioactivos aniónicos y no formarán compuestos "eléctricamente neutros".

Los tensioactivos anfóteros de tipo betaína son una parte importante de los tensioactivos anfóteros. Tiene una excelente compatibilidad con tensioactivos aniónicos, catiónicos y no iónicos, tiene excelentes efectos sinérgicos y es de naturaleza suave. Tiene buenas propiedades antiestáticas, propiedades bactericidas, propiedades anticorrosivas y es fácilmente biodegradable. Es ampliamente utilizado en la industria química diaria. Con la profundización de la investigación, se desarrollarán y aplicarán más tensioactivos de tipo betaína.

2. Progreso de la investigación de los tensioactivos anfóteros de tipo betaína

Ya en 1869, Liebreich O. usó trimetilamina para preparar betaína; en 1937, apareció el primer informe de patente de tensioactivos anfóteros en el Reino Unido, y en 1940 DuPont informó sobre los primeros tensioactivos anfóteros de la serie betaína (Betaína). Desde entonces, varios países han comenzado a investigar y desarrollar tensioactivos anfóteros, incluidos compuestos de betaína. Con la creciente aplicación detensioactivos de betaína, el ritmo de la investigación en este campo también se está acelerando. En los últimos años se han desarrollado muchos productos nuevos.

Xu Jinyun y col. preparó octadecil betaína con octadecil amina terciaria, ácido cloroacético e hidróxido de sodio como materias primas, y probó su tensión superficial, propiedades antiestáticas, propiedades emulsionantes y otras propiedades de aplicación. Se comparó la betaína base. Zhang Li y otros también han realizado algunas investigaciones sobre la química de la interfaz de este tensioactivo, como la tensión superficial, la microemulsión y los parámetros estructurales.

Chen Zonggang y otros reaccionaron con ácido esteárico y trietanolamina para generar estearato de trietanolamina y controlaron la proporción de los reactivos para hacer el producto principalmente un diéster, y luego reaccionaron con el reactivo de cuaternización monocloroacetato de sodio para generar el éster de ácido graso de trietanolamina Betaína. Este tensioactivo se puede utilizar como agente suavizante para estampar y teñir. Su suavidad está cerca del aceite de amino silicona, su blancura y humectabilidad son mejores que el aceite de amino silicona y es fácilmente biodegradable. Es un producto ecológico.

FangYiwen et al. sintetizó lauroamidopropil betaína con N, N-dimetil N'-lauroil-1,3-propanodiamina y cloroacetato de sodio como materias primas. El producto tiene propiedades de alta formación de espuma, estabilización de espuma y espesante. , Buena compatibilidad con otros componentes del champú.

Chen Hongling y col. sintetizó dos sulfoimidazolinabetaínas utilizando 2-bromoetil sulfonato de sodio como material base hidrófilo y alquil imidazolina y probaron sus propiedades físicas y químicas. La fórmula estructural es la siguiente.

Jiang Liubo obtiene N-lauricamidopropil-N'-β-hidroxipropilamina sulfobetaína mediante la eliminación del cloruro de sodio del l-cloropropil-2-hidroxisulfonato de sodio y lauramida dimetilpropilamina a través de la reacción, cada uno de los indicadores técnicos está básicamente en línea con los productos de marca importados. Tiene un rendimiento suave, muy baja irritación, espuma rica y fina, y excelente resistencia al agua y esterilización.

Nonglanping utiliza dodecanol, epiclorhidrina, cloroetanol y dimetilamina como materias primas, y P2O5 como reactivo de fosforilación, y el nombre sintético es 2- [N- (3-dodeciloxi-2-hidroxi) propil-N, N-dimetilamonio] etil fosfato ácido betaína .

 

Cen Bo y col. se separó y purificó la deshidroabietilamina de la amina de colofonia desproporcionada, y luego se sintetizó N-deshidroabietil-N a través de N, N-dimetil deshidroabietil amina como materia prima. La N-dimetilcarboximetilbetaína y su cloruro son dos nuevos tipos de tensioactivos anfóteros de betaína.

 

Wang Jun y col. sintetizó el tensioactivo anfótero de tipo betaína-dodecil dimetil hidroxipropil sulfobetaína con epiclorhidrina, bisulfito de sodio y dodecil amina terciaria como materias primas. Las condiciones de reacción se optimizaron.

 

Henan Dao Chung Chemical Technology Co., Ltd. ha preparado dos nuevos tensioactivos anfóteros de tipo betaína que contienen una estructura de cadena de polioxietileno mediante la reacción de alquil polioxietilen dimetil amina terciaria con ácido cloroacético o ácido cloroetil sulfúrico. Realizar producción industrializada.

 

Los países extranjeros todavía se encuentran a la cabeza en el campo de tensioactivos de betaína, y su trabajo de investigación y desarrollo merece una atención completa y referencia de estudio. Por ejemplo, Chew, CH, etc. sintetizaron un polímero tensioactivo de tipo betaína AUDMAA con cloruro de acriloílo 1-piridindecanol y ácido aminoacético. Su concentración micelar crítica a 24 ℃ es 9.42 × 10-3mol / L. La energía de activación de la polimerización es 50,2 kJ / mol. Furuno Takeshi y col. sintetizó dos nuevos tensioactivos de tipo betaína N, N-hidroxietil-N-etil éster de ácido graso betaína y N- (éster de ácido graso) etil- con ácido graso de aceite de tarot como materia prima. Sulfonato de N, N-bis (2-hidroxietil) -3-12-hidroxipropil) amonio.

 

En los últimos años, ha habido muchos avances gratificantes en las propiedades físicas y químicas de tensioactivos de betaína. Por ejemplo: YousukeOne, etc. (dodecilo, tetradecilo, hexadecilo, ácido oleico) -dimetil betaína sujeto, se estudió el comportamiento dieléctrico de la solución micelar de tensioactivo betaína. No tiene nada que ver con la concentración de micelas, y la fuerza de relajación de la solución de tensioactivo anfótero cambia proporcionalmente a la concentración, que es similar a la aminoglycolato betaína que tiene una estructura química de betaína pero no es un tensioactivo. Los resultados muestran que la superficie de la micela del tensioactivo anfótero también tiene el mismo momento dipolar instantáneo que la solución de glicina betaína.