新型格爾伯特醇表面活性劑的膠束催化性能研究.pdf

1、格爾伯特醇是一類在第二個(gè)碳上連有支鏈的脂肪飽和伯醇的總稱，常見(jiàn)的有2-己基癸醇和2-辛基十二醇。它因具有低粘度、良好的生物降解能力、低色澤和優(yōu)異的熱穩(wěn)定性等特殊性能而被廣泛用于化妝品、表面活性劑、潤(rùn)滑油和生物制藥等領(lǐng)域。然而，格爾伯特醇類非離子表面活性劑在膠束催化領(lǐng)域的研究未曾報(bào)道。
　　傳統(tǒng)的有機(jī)合成一般是在有機(jī)溶劑中進(jìn)行的，這經(jīng)常面臨溶劑的處理和環(huán)境污染問(wèn)題。有效的解決辦法是采用無(wú)毒無(wú)害溶劑，水無(wú)疑是最佳的選擇。然而，大部分有

2、機(jī)物在水中溶解度低，這直接阻礙了反應(yīng)的進(jìn)行。膠束催化是通過(guò)添加表面活性劑，增加有機(jī)物在水中局部濃度，從而提高反應(yīng)速率，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)在水中的進(jìn)行。針對(duì)目前商業(yè)化的表面活性劑難以有效催化三唑、四唑合成和醇氧化的不足，本文基于格爾伯特醇的優(yōu)良特性，設(shè)計(jì)合成了新型格爾伯特醇類非離子表面活性劑，然后系統(tǒng)的研究了該表面活性劑對(duì)三唑、四唑合成以及醇氧化的膠束催化性能。
　　(1)以格爾伯特醇為疏水鏈、以丁二酸酐或癸二酰氯為連接分子和以聚乙二醇為親水

3、鏈設(shè)計(jì)并合成了新型格爾伯特醇類非離子表面活性劑。用動(dòng)態(tài)光散射儀(DLS)對(duì)溶液膠束進(jìn)行了研究，結(jié)果表明這些膠束平均粒徑一般在1～400nm范圍內(nèi)，屬于納米膠束，并且隨著親水鏈的增長(zhǎng)，膠束粒徑逐漸減小。根據(jù)GB/T5559-1993標(biāo)準(zhǔn)法測(cè)定了該類表面活性劑的濁點(diǎn)，同時(shí)，根據(jù)格里芬比值法對(duì)表面活性劑HLB值進(jìn)行了計(jì)算。為了后續(xù)膠束催化實(shí)驗(yàn)，對(duì)部分表面活性劑進(jìn)行了放大化合成，建立了100g級(jí)規(guī)模制備工藝。
　　(2)研究了格爾伯特醇類

4、非離子表面活性劑對(duì)一鍋法合成三唑化合物的膠束催化性能。三唑化合物具有很好的生物活性，傳統(tǒng)的合成方法通常使用有機(jī)疊氮/有機(jī)溶劑體系，它們的缺點(diǎn)是需要事先制備危險(xiǎn)的有機(jī)疊氮和使用大量的有機(jī)溶劑。本文先研究了溶液膠束中烷基鹵疊氮化效率，發(fā)現(xiàn)大部分芐基鹵、脂肪鹵都以很高的產(chǎn)率轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的疊氮。然后實(shí)現(xiàn)了鹵代烴、疊氮化鈉、炔、催化劑和配體一鍋法、室溫、水相合成三唑化合物。研究表明:表面活性劑的類型、疏水基團(tuán)的結(jié)構(gòu)和膠束粒徑對(duì)反應(yīng)有著重要的影響。在

5、最佳的條件下，大部分烷基鹵、α-鹵代羰基化合物和炔底物都能很好的適用于這個(gè)溶液膠束體系。
　　(3)研究了格爾伯特醇表面活性劑對(duì)四唑合成的膠束催化性能。傳統(tǒng)的四唑合成方法具有使用難處理有機(jī)溶劑或高溫的缺陷，通過(guò)添加催化量的格爾伯特醇表面活性劑，實(shí)現(xiàn)了室溫水相中合成四唑化合物，此反應(yīng)后處理過(guò)程簡(jiǎn)單且無(wú)需使用柱層析提純。通過(guò)系統(tǒng)考察表面活性劑的類型和用量、膠束粒徑以及路易斯酸對(duì)反應(yīng)的影響，確定了最佳的反應(yīng)條件。研究表明:除了富電子芳基

6、腈和脂肪腈，大部分雜環(huán)腈和缺電子芳基腈都能適用于此體系。
　　(4)研究了格爾伯特醇表面活性劑對(duì)2-碘酰苯甲酸(IBX)氧化醇的膠束催化性能。IBX的溶解性差，一般只能在二甲基亞砜等難處理有機(jī)溶劑中具有較好的氧化效果，且易于受表面活性劑羥基影響抑制氧化反應(yīng)的發(fā)生。由于表面活性劑的羥基與IBX發(fā)生作用，這使得氧化劑的活性變低，從而降低氧化效率。針對(duì)此問(wèn)題，采用單甲氧基聚乙二醇作為親水鏈，設(shè)計(jì)合成了甲氧基封端新型非離子格爾伯特醇表面活