新型季銨化合物結構設計及綠色合成

《新型季銨化合物結構設計及綠色合成》是依託北京工商大學，由徐寶財擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：新型季銨化合物結構設計及綠色合成
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：徐寶財
• 依託單位：北京工商大學

項目摘要

該項目中，提出了改造季銨陽離子表面活性劑的反離子部分，合成新型季銨化合物，以降低毒副作用，並保留其優良性能的新思路。並以該思路為指導，設計、合成六個系列30餘個預計有表面活性的未知季銨化合物，研究其結構與性能的關係，希望能為季銨化合物的結構改造及合成方法研究開闢一條新途徑，發現性能更好的新一代季銨陽離子表面活性劑。到目前為止，有關季銨化合物的結構改造已有非常多的報導，然而，幾乎所有的結構改造都將目標集中在脂肪胺部分，甲基化試劑則多使用氯甲烷、溴甲烷及硫酸二甲酯等。我們提出的改造季銨化合物反離子的新思路，是依據綠色化學的主體思想，以綠色化工原料碳酸二甲酯為原料，代替這些有毒副作用的甲基化試劑，合成環境友好、安全性高的季銨化合物。本項目有助於研究季銨化合物的綠色合成方法，豐富陽離子表面活性劑的理論，為新型季銨表面活性劑研究提供新的思路和理論支持，研究成果有望獲得自主智慧財產權。

結題摘要

季銨陽離子表面活性劑除具有一些其它表面活性劑所不可替代的特殊性能，因此套用非常廣泛。到目前為止，有關季銨化合物的結構改造已有非常多的報導，然而，幾乎所有的結構改造都將目標集中在脂肪胺部分；而且在季銨化合物的合成中，甲基化試劑則多使用毒性和腐蝕性較強的氯甲烷、溴甲烷及硫酸二甲酯等，使用這些甲基化試劑合成的化合物，其反離子分別為氯離子、溴離子或硫酸單甲基酯負離子，這些反離子對產品的安全性是有影響的。該項目中，提出了改造季銨陽離子表面活性劑的反離子部分，合成新型季銨化合物，以降低毒副作用，並保留其優良性能的新思路。並以該思路為指導，設計合成了30餘個具有新型反離子的系列季銨化合物，通過IR、MS、HPLC-MS 、GC-MS、1H NMR等分析手段對合成的化合物進行了結構表征。對部分季銨化合物的表界面性能、發泡性能、殺菌性能和乳化性能等進行了測定和分析，研究其結構與性能的關係，發現性能更好的新一代季銨陽離子表面活性劑。該項目提出的改造季銨化合物反離子的新思路，是依據綠色化學的主體思想，以綠色化工原料碳酸二甲酯為原料，代替這些有毒副作用的甲基化試劑，合成環境友好、安全性高的季銨化合物。本項目成果有助於研究季銨化合物的綠色合成方法，豐富陽離子表面活性劑的理論，希望能為季銨化合物的結構改造及合成方法研究開闢一條新途徑。