椰子油酸二乙醇酰胺的合成

椰子油酸二乙醇酰胺的合成 作者：什洪波 ⑧ g 摘要：椰子油酸二乙醇酰胺的性质与用途。通过酯 交换和酰胺化缩合两点反应合成，并确定最佳的反 应条件。 椰子油酸=：乙醇酰胺是一种脂肪酸烷醇酰胺 早在 1937年，由 WolfKritefievsky取得了合成脂肪酸 烷醇酰胺的专利。此后经许多人对合成方法进行 改进 和完善，国外将这类产 品统称为尼纳 尔 (Nino1)。目前世界上生产椰子油酸二乙醇酰胺比 较著名的有美国的 witco、CAF等；德国的 Huels公 司；日本的川研精细化学品公司等。在我国的上海 自许多企业已形成了较大规模的生产，而且在原料 消耗，产率和质量等方面都有了新突破。 椰子油酸二乙醇酰胺基聚氧乙烯脂肪酰胺中 最简单的品种，但也是最重要的品种，它几乎占脂 肪酰睦非离子表面活性剂的80％。其结构式为：C H∞一CON一(CH2CH20H)2，产品为黄色或棕揭色粘 稠液体，PH值(1％水溶液)9一Il，易溶于水。 椰子油酸二乙醇酰胺是以椰子油为合成原料， 是一种非离子表面活性剂，具有良好的渗透、起泡、 润湿、抗静电等性能，是优良的泡沫稳定剂、洗涤 剂、乳化剂、增稠剂，润湿剂，也是液体洗涤剂的重 要组分之一．被大量使用，它还可以作为金属表面 的清洗剂和防锈剂．还是雨纶等合成纤维纺丝油剂 的组分之一：其与肥皂一起使用时，耐硬水性好。 目前椰 1r油酸二乙醇胺的合成方法有两种，即 一 步法与两步法。由于一步合成后得到的副产物 较多．所以我们通过两步法合成，其合成原理如下： (1)椰子油酸乙酯的合成 利用碱作催化割，使椰子油与乙醇在碱性条件 下进行脂交换反应，制得椰子油酸乙酯，其反应方 程式为： R—∞o C oH R_I涮巾 +3C2HsOH 3Rco％ +{H0H R-- COOOI2 C。HzOH (2)椰子油酸二乙醇酰胺的合成 用以制备好的椰子油酸乙酯与二乙醇酰胺在 氢氧化钠作催化剂的条件下，进行酰胺化缩合反 应，制得椰子油酸二乙醇酰胺，其反应方程式为： RO00 + HNC(C2I~OH)2#N=a=aH RCON ( }I4OH)2+ H5OH 2 合成工艺 2．1椰子油酸乙酯的合成 向装有搅拌器、温度计、冷凝管和油水分离器 的三颈瓶中加入椰子油 100g、95％乙醇650ml、85％ 氢氧化钾 10g，开动搅拌器，在 8&C下加热回流反应 4．5h。分离反应混合物，得甘油层和乙酯层。蒸馏 甘油层可制得甘油。将乙酯层用热水洗涤 4—5 次，以除去皂化物和甘油等，即可得较纯的椰子油 酸乙酯。反应过程中回收乙醇约40Oral。 2．2椰子油酸二乙醇酰胺的合成 先将氢氧化钠 1．5g溶解于 210g的二乙醇胺 中。将该溶液加入装有搅拌器、温度计，回流冷凝 管和油水分离器的三颈瓶中，再加入 320g椰子油酸 乙酯。在 90 下反应 3h，停止加热，在 50 再反应 lh．即得椰子油酸二乙醇酰胺。该产品外观为棕黄 色粘稠液体，纯度为90％，PH值(1％水溶液)9 6— 10．6 3 试验结果 3．1椰子油酸乙酯合成条件试验 固定精椰子油加入量 600g，反应温度80~C(回 一 ⋯一⋯一 ⋯一 一 二金 维普资讯 http://www.cqvip.com 2000年 第 2期 (总 59期) 北京 日化 流温度)，采用正交试验法，选取 3因素 3水平，按 ko(33)表进行试验，结果见表 1。 试验结果可知，合成椰子油酸乙酯的最佳反应 条件是：精制椰子油600g、95％乙醇 650ml、氢氧化 钾 log，反应时问4 5h，反应温度8o 。 3．2酰胺化缩合反应条件试验 固定椰子油乙酯加入量为 320g、--K,醇胺加入 量为210g，选取 3因素3水平，按1 (3 )正交表进行 试验，结果见表2。 试验结果可以判断，酰胺缩合反应的最佳酰胺 化缩合反应条件试验结果。 表 2 最佳酰胺化缩合反应 条件试验结果 编号 氢氧化钠(g) 反应温度(℃) 反应时间(h) 椰子油酸二乙醇酰胺(g) l 1 8o 2．5 382 2 1 90 3 440 3 1 100 3．5 429 4 1．5 8o 3 445 5 1．5 9O 3．5 472 6 1．5 l00 2．5 434 7 2 80 3．5 371 8 2 90 2．5 鲫O 9 2 l00 3 398 I／3 417．0 399．3 402．0 Ⅱ／3 450．3 434．0 427 7 Ⅲ／3 386．3 420．3 424．0 极差 R 64．0 34．7 25．7 4 讨论 (1)在合成椰子油酸己酯时，为r既使酯交换反应很快达到平衡，同时又减少皂化副反应，必须使用适当 的氢氧化钾。若用量不足会延长反应时间，用量过大会生成大量的皂化物，增加副产物，不利用观察反应和 制得较纯的椰子油酸乙酯。 (2)在酰胺化缩合时，搅拌的速度不宜过快，而且要先将氢氧化钠加热溶解于二乙醇胺中，最佳反应条件 为：椰子油酸乙酯32og、二乙醇胺2】眙、氢氧化钠 】．5 反应温度 90"C，反应时间3h。 表 1 椰子油酸乙酯最佳合成 条件试验结果 编号 乙醇(m1) 氢氧化钾(g) 反应时间(h) 椰子油酸乙酯(g) l 550 8 4 45l 1 550 8 4 45l 2 550 10 4．5 462 3 550 l2 5 469 4 600 8 4．5 481 、 5 600 lO 5 502 6 600 l2 4 473 维普资讯 http://www.cqvip.com 表面活性荆的发展趋势 翻译：昊胡 7 65O 8 5 485 8 65O lO 4 5o7 9 65O l2 4．5 520 工／3 460．7 472．3 477．0 Ⅱ／3 485．3 490．3 487．7 Ⅲ／3 5o4 487．3 485．3 极差R 43．3 l8 i0．7 然后再加人到三颈瓶中与椰子油酸己酯反应。 若直接将氢氧化钠、二乙醇胺和椰子油酸乙酯混在 一 起．则反应不能进行。 (3)在合成椰子油酸乙酯时，搅拌应较快。当反 应到十几分钟时，瓶内的反应物颜色将突然变浅，然 后逐渐加深。在洗涤椰子油酸乙酯混合物时，会产 生大量气泡，故不应剧烈震荡，否则难于分离出椰子 油酸乙酯。洗涤后的椰子油酸乙酯呈乳白色液体。 (4)在酰胺化缩合反应会出现突然缩合的现象。 在 肿℃反应3h后，应在 50℃老化 lh，这样有利于提 高椰子油酸二乙醇胺的转化率。最后在油水分离器 中町收集到少量的乙醇。 ③ 。 表面活性剂对人体护理品配方来说是十分重要 的 而且，其具有很太的空间得以改善。那些含有表 面活性剂的产品要满足普通消费者的期望，其发展 已日趋复杂化。尽管连续发生公司的兼并事件，但 供应商们仍继续专注于研究改善产品的温和性和功 能性的方法，目的是用更好的性能和更低的成本创 造出更多元化的产品。 对于产品的原料，其关键的性质包括：良好的起 泡性、低浓度下的丰富的乳化行为、良好的皮肤配伍 性 快速的生物降解性、降低水生生物毒性和减少浪 费及能量消耗。 表面活性剂在各类个人护理品中的应用在文献 技专利中多有报道，这对于消费者来说不再陌生，而 是日渐熟悉，这是由于它们在商品的商标上被注明 的缘故。表面活性剂使用在香波、调理剂、皮肤清洁 参 考 文 献 1 李宗石，刘平芹，徐明新。表面活性剂合成 与工艺(第二版)。中国轻化工出版社 1995．7：220 — 224 2 俞福良主审。日用化工原料手册。中国轻 工业出版社。1991：65 3 化学工业部科学技术情报研究所编。化工 产品手册，有机化工原料(上册1。工业出版社。 1989：529—530 4 邬曼君译。脂肪酸甲酯的生产和应用，精细 化工。1987 )：39 1 乃 剂／洗液的配方中，目的是以帮助载体分散活性物 质。 传统使用的表面活性剂多以几种混合使用，这 用于改善产品的制造、装卸、贮存期限和成本效益。 而制造这些表面活性剂，可使用石油化工产品和一 些天然原料，但是它们的可利用性却是有限的。 一 烯烃磺酸盐是线型烷基磺赣盐的普遍替代品。 皮肤清洁用品趋向于含有温和的甜菜碱成分。 阳离子表面活性剂与皂类表面活性剂成功的结合能 够赋予产品以调理性、温和性和洗净效果。这些体 。最与天然皂类相比较的优点包括有与皮肤相近的 PH值和在硬水中良好的稳定性，这使得其赦推荐用 于皮肤科及无皂要求的使用中。对于彩妆和身体洗 液而言，阴离子型表面活性剂／两性表面活性剂混合 物是最理想的，而且，剃须膏中若含有非离子型表面 栊 镭镭 一 一 爨 世 一 掣 一 、 美一 一 鲞fI最 世 氩一 ， 一 世 一 研一 维普资讯 http://www.cqvip.com