1. მიმოხილვა

ამფოტერული სურფაქტანტები მოიხსენიებენ როგორც კატიონულ ჰიდროფილურ ჯგუფებს, ისე ანიონურ ჰიდროფობიურ ჯგუფებს მოლეკულურ სტრუქტურაში, რომლებიც შეიძლება იონიზირდეს წყალხსნარში და გამოავლინონ ანიონური სურფაქტანტების მახასიათებლები გარკვეულ საშუალო პირობებში, მაგრამ სხვა საშუალო პირობებში ეს არის ზედაპირული ნივთიერებების კლასი ავლენენ კათიონური სურფაქტანტების მახასიათებლებს.

ბეტაინის ტიპის ამფოტერული სურფაქტანტები აღნიშნავენ იმ ნაერთების კლასს, რომელთა სტრუქტურა მსგავსია ნატურალური პროდუქტის ბეტაინისა. ბეტაინის ქიმიური სახელია ტრიმეთილამონიუმის აცეტატი. ეს არის ბუნებრივი პროდუქტი, რომელიც აღმოჩენილია შეიბლერის (Scheibler C. 1869, Scheibler C. 1870) მიერ და გამოყოფილია ჭარხლის წვენიდან. შეიბლერმა ბეტაინს beta-in დაარქვა ლათინური სახელით beta vulgaris.

1876 ​​წელს ბრიულმა მიიღო ტერმინი ბეტაინი და შესთავაზა, რომ ნატურალური პროდუქტების მსგავსი სტრუქტურის მქონე ნაერთებს დაერქმიათ „ბეტაინები”, რომლებიც ბეტაინის ტიპის ამფოტერული ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებებია. ბეტაინის ტიპის ამფოტერული ზედაპირული აქტივები შეიძლება დაიყოს კარბოქსილის მჟავას ტიპის, სულფონის მჟავას ტიპის, სულფატის ტიპის, სულფიტის ტიპის, ფოსფატის ტიპის, ფოსფიტის ტიპის, ფოსფონის მჟავას ტიპისა და ფოსფონიტის ტიპის მიხედვით, მჟავა ჯგუფის ტიპის მიხედვით. . დღესდღეობით, ბეტაინის ზედაპირულ აქტივობებზე საშინაო გამოკვლევები ძალიან აქტიურია. მათ შორის, კარბოქსილის მჟავას ტიპის, სულფონის მჟავას ტიპის და ფოსფატის ტიპის პროდუქტები უფრო დაფიქსირდა.

ბეტაინის ტიპის ამფოტერული სურფაქტანტების დადებითი მუხტის ცენტრების უმეტესობა მხარდაჭერილია მეოთხეული ამონიუმის N ატომებზე, ხოლო უარყოფითი მუხტის ცენტრები მხარდაჭერილია უარყოფითად დამუხტული მჟავების ჯგუფებზე. განსხვავება ბეტაინის ტიპის ამფოტერულ ზედაპირულ და სხვა ამფოტერულ სურფაქტანტებს შორის არის ის, რომ მოლეკულაში მეოთხეული ამონიუმის აზოტის არსებობის გამო, ტუტე ხსნარებში იგი არ იარსებებს ანიონური ზედაპირული ნივთიერებების სახით. PH- ის სხვადასხვა დიაპაზონში, ბეტაინის ტიპის ამფოტერული სურფაქტანტები მხოლოდ ზვიტერიონული ან კატიონური სურფაქტანტების სახით იარსებებს. ამიტომ, იზოელექტრულ ზონაში, ბეტაინის ამფოტერული ზედაპირული აქტივები არ არიან ხსნადობის მკვეთრი შემცირებისადმი მიდრეკილი, ისევე როგორც სხვა ამფოტერული ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები, სუსტად ძირითადი აზოტით.

ბეტაინის ტიპის ამფოტერული სურფაქტანტები ასევე განსხვავდება კათიონური ზემოქმედებისგან. ზოგიერთი მკვლევარი (Beckett AH 1963) მიიჩნევს, რომ იგი უნდა კლასიფიცირდეს როგორც ”მეოთხეული ამონიუმის მარილი ამფოტერული სურფაქტანტი”; მურის CD (1960) მიიჩნევს, რომ იგი უნდა კლასიფიცირდეს როგორც ”მეოთხეული ამონიუმის მარილის ზედაპირულად აქტიური საშუალება”. კათიონური ზედაპირული აქტივებისგან განსხვავებით, როგორიცაა "გარე მეოთხეული ამონიუმის მარილის ზედაპირული აქტივები", ბეტაინის ტიპის ამფოტერული ზედაპირული აქტივები შეიძლება გამოყენებულ იქნას ანიონურ ზედაპირულ აქტიურ ნივთიერებებთან ერთად და არ შექმნან "ელექტრონულად ნეიტრალური" ნაერთები.

ბეტაინის ტიპის ამფოტერული სურფაქტანტები ამფოტერული სურფაქტანტების მნიშვნელოვანი ნაწილია. მას აქვს შესანიშნავი თავსებადობა ანიონულ, კატიონურ და არაიონურ ზედაპირულ აქტიურ ნივთიერებებთან, აქვს შესანიშნავი სინერგიული მოქმედება და ზომიერი ხასიათისაა. მას აქვს კარგი ანტისტატიკური თვისებები, ბაქტერიციდული თვისებები, ანტიკოროზიული თვისებები და ადვილად ბიოდეგრადირებადია. იგი ფართოდ გამოიყენება ყოველდღიურ ქიმიურ მრეწველობაში. კვლევის გაღრმავების შედეგად შემუშავდება და გამოყენებული იქნება მეტი ბეტაინის ტიპის ზედაპირული აქტივობა.

2. ბეტაინის ტიპის ამფოტერული ზედაპირული აქტივების კვლევის პროგრესი

ჯერ კიდევ 1869 წელს ლიბრეიხი ო.-მ გამოიყენა ტრიმეთილამინი ბეტაინის მოსამზადებლად; 1937 წელს დიდ ბრიტანეთში გამოჩნდა ამფოტერული ზედაპირული აქტივების პირველი პატენტის ანგარიში, ხოლო 1940 წელს DuPont– მა გამოაქვეყნა პირველი ბეტაინის სერია (Betaine) ამფოტერული ზედაპირული აქტივები. მას შემდეგ, სხვადასხვა ქვეყნებმა დაიწყეს ამფოტერული ზედაპირული აქტივების კვლევა და განვითარება, მათ შორის ბეტაინის ნაერთები. მზარდი გამოყენებისასბეტაინის ზედაპირული აქტივები, დაჩქარებულია ამ სფეროში კვლევის ტემპიც. ბოლო წლებში მრავალი ახალი პროდუქტი შეიქმნა.

ხუ ჯინიუნი და სხვები. მოამზადა ოქტადეცილ ბეტაინი ოქტადეცილის მესამეული ამინით, ქლორმჟავას მჟავით და ნატრიუმის ჰიდროქსიდით, როგორც ნედლეული და შეამოწმა მისი ზედაპირული დაძაბულობა, ანტისტატიკური თვისებები, ემულსიფიკაციის თვისებები და სხვა გამოყენების თვისებები. შედარებულია ბაზის ბეტაინი. ჟანგ ლიმ და სხვებმა ასევე შეისწავლეს ამ ზედაპირული აქტივის ინტერფეისის ქიმიის საკითხები, როგორიცაა ზედაპირული დაძაბულობა, მიკროემულსია და სტრუქტურული პარამეტრები.

ჩენ ზონგანგმა და სხვებმა მოახდინეს რეაქცია სტეარინის მჟავით და ტრიეთანოლამინით ტრიეთანოლამინის სტეარატის წარმოქმნით და აკონტროლეს რეაქტორების თანაფარდობა, რომ პროდუქტი ძირითადად დიესტერი გახდეს, შემდეგ კი რეაგირება მოახდინეს მეოთხედი რეაგენტთან ნატრიუმის მონოქლოროასეტატთან და წარმოქმნეს ტრიეთანოლამინის ცხიმოვანი მჟავა ესტა ბეტაინი. ეს ზედაპირული აქტივი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც დარბილების საშუალება დაბეჭდვისა და საღებავისთვის. მისი რბილობა ახლოსაა ამინოსილიკონის ზეთთან, მისი სითეთრე და ტენიანობა უკეთესია ვიდრე ამინოსილიკონის ზეთი და ის ადვილად იშლება ბიოდეგრადირებად. ეს არის ეკოლოგიურად სუფთა პროდუქტი.

FangYiwen etal. სინთეზირებული ლაუროამიდოპროპილ ბეტაინი N, N- დიმეთილ N'- ლაუროილ-1,3-პროპანედიამინთან და ნატრიუმის ქლოროაცეტატთან, როგორც ნედლეული. პროდუქტს აქვს მაღალი ქაფის, ქაფის სტაბილიზაციისა და გასქელებადი თვისებები. კარგი შამპუნის სხვა კომპონენტებთან შესაბამისობა.

ჩენ ჰონლინგი და სხვები. სინთეზირებულია ორი სულფოიმიდაზოლინიბეტაინები ნატრიუმის 2-ბრომოეთილ სულფონატის გამოყენებით, როგორც ჰიდროფილური ბაზის მასალა და ალკილ იმიდაზოლინი და შეამოწმეს მათი ფიზიკური და ქიმიური თვისებები. სტრუქტურული ფორმულა შემდეგია.

Jiang Liubo იღებს N-lauricamidopropyl-N'-β- ჰიდროქსიპროპილამინ სულფობეტაინს ნატრიუმის ქლორიდის მოცილებით ნატრიუმის l- ქლოროპროპილ-2-ჰიდროქსისულფონატიდან და lauramide dimethylpropylamine რეაქციით, თითოეული ტექნიკური მაჩვენებლები ძირითადად შეესაბამება იმპორტირებულ ბრენდის პროდუქტებს. მას აქვს მსუბუქი მოქმედება, ძალიან დაბალი გაღიზიანება, მდიდარი და წვრილი ქაფი, წყლის შესანიშნავი გამძლეობა და სტერილიზაცია.

ნონგლანპინგი ნედლეულად იყენებს დოდეკანოლს, ეპიქლოროჰიდრინს, ქლოროეთანოლს და დიმეთილამინს და P2O5- ს, როგორც ფოსფორილაციის რეაგენტს, ხოლო სინთეზური სახელია 2- [N- (3-დოდეცილოქსი-2-ჰიდროქსი) პროპილ -N, N-Dimethylammonium] ეთილმჟავა ფოსფატი ბეტაინი .

 

სინ ბო და სხვ. გამოიყო და გაიწმინდა დეჰიდროაბიცეტამინი არაპროპორციული როზინის ამინისგან და შემდეგ მოხდა სინთეზირება N- დეჰიდროაბიცეტელ- N- ის მეშვეობით N, N- დიმეთილდეჰიდროაბიციელამინის, როგორც ნედლეულის. N- დიმეთილ კარბოქსიმეთილ ბეტაინი და მისი ქლორიდი არის ორი ახალი ტიპის ბეტაინის ამფოტერული ზედაპირული აქტიური ნივთიერებები.

 

ვანგ ჯუნი და სხვები. ნედლეულად სინთეზირებულია ბეტაინის ტიპის ამფოტერული სურფაქტანტი-დოდეცილ დიმეთილჰიდროქსიპროპილ სულფობეტაინი ეპიქლოროჰიდრინით, ნატრიუმის ბისულფიტით და მესამეული დოდეცილამინით, რეაქციის პირობები ოპტიმიზირებულია.

 

შპს Henan Dao Chung Chemical Technology Co.- მ მოამზადა ორი ახალი ბეტაინის ტიპის ამფოტერული სურფაქტანტი, რომელიც შეიცავს პოლიოქსიეთილენის ჯაჭვის სტრუქტურას, ალკილის პოლიოქსიეთილენ დიმეთილ მესამეული ამინის რეაქციით ქლორომჟავას ან ქლოროეთილ გოგირდმჟავას. ინდუსტრიული წარმოების რეალიზება.

 

უცხო ქვეყნები კვლავ წამყვან დონეზე არიან ბეტაინის ზედაპირული აქტივებიდა მათი კვლევისა და განვითარების სამუშაოები იმსახურებს სრულ ყურადღებას და სასწავლო მითითებას. მაგალითად, Chew, CH და ა.შ. სინთეზირებულია ბეტაინის ტიპის ზედაპირულად აქტიური პოლიმერი AUDMAA აკრილოილ ქლორიდით 1-პირინიდნეკანოლით და ამინოძმარმჟავით. მისი მიცელის კრიტიკული კონცენტრაცია 24 ℃ არის 9,42 × 10-3 მოლი / ლ. პოლიმერიზაციის აქტივაციის ენერგია 50.2 კჯ / მოლი. ფურუნო ტაკეში და სხვ. სინთეზირებულია ორი ახალი ბეტაინის ტიპის სურფაქტანტი N, N- ჰიდროქსიეთილ- N- ეთილის ცხიმოვანი მჟავა ესტერი ბეტაინი და N- (ცხიმოვანი მჟავა ესტერი) ეთილ- ტაროს ზეთოვანი ცხიმოვანი მჟავით, როგორც ნედლეული. N, N-bis (2-ჰიდროქსიეთილ) -3-12-ჰიდროქსიპროპილ) ამონიუმის სულფონატი.

 

ბოლო წლების განმავლობაში ბევრი სასიხარულო მოვლენაა ფიზიკური და ქიმიური თვისებების მხრივ ბეტაინის ზედაპირული აქტივები. მაგალითად: YousukeOne და ა.შ. (დოდეცილი, ტეტრადეცილი, ჰექსადეცილი, ოლეინის მჟავა) -დიმეთილ ბეტაინის საგანი, შესწავლილია ბეტაინის სურფაქტანტის მიცელარული ხსნარის დიელექტრიკული ქცევა. მას არაფერი აქვს საერთო მიცელების კონცენტრაციასთან და ამფოტერული ზედაპირულად აქტიური ხსნარის მოდუნების სიძლიერე პროპორციულად იცვლება კონცენტრაციის მიმართ, რომელიც მსგავსია ამინოგლიკოლატო ბეტაინისა, რომელსაც აქვს ბეტაინის ქიმიური სტრუქტურა, მაგრამ არ არის ზედაპირულად აქტიური ნივთიერება. შედეგები აჩვენებს, რომ ამფოტერული სურფაქტანტის მიცელულ ზედაპირს აქვს იგივე მყისიერი დიპოლური მომენტი, როგორც გლიცინის ბეტაინის ხსნარი.