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文檔簡介
山東輕工業學院
教師授課教案
課程名稱:精細化學品化學
課程代碼:04211118
課程學分:5.5
課程類別:必修課
授課班級:應化04—1、2
授課教師:劉偉、周立國、段洪東
教案
07年9月18日星期二第
1、2節
授課時間
第一篇表面活性劑與日用化工(主講人:劉偉)
第一章緒論
一、有關精細化學品的幾個概念——精細化工、精細化學品、精
細化學品化學
在我國:一般經深度加工的、技術密集度高和附加價值大的化學品,
其多數產品為品種多、更新快、規模小、利潤高的化學品叫精細化學
品。
二、精細化學品的分類和特點一具有幾大特點
授課
A、具有特定功能;B、大量采用復配技術;C、多品種、小批量;
內容
D、技術密集度高;E、情報密集、信息快;F、附加價值高、利潤大。
概要
三、精細化學品在國民經濟中的作用
四、精細化學品的發展和前景
第二章表面活性劑化學
第一節表面活性劑基礎知識
一、表面活性劑的產生和發展
近代表面活性劑的發展已有100年的歷史了。品種達16000種。
表面活性劑的發展經歷了4代。第1代:脂肪酸鹽系;第2代:烷基苯系;
第3代:醇的衍生物系;第4代:烷基葡萄糖昔(APG)系.
目的使學生了解并掌握精細化學品的定義、分類、特點;了解表面活
要求性劑的產生和發展的大體過程.
重點精細化學品的定義、特點。
難點精細化學品的特點。
作業工、精細化學品的定義、分類、特點是什么?
布置
本章《精細化學品化學》程鑄生主編,華東理工大學出版社
《精細化工產品的合成及應用》程侶柏等編,大連理工大學出版社
參考
書
教學方法多媒體課堂授課
主要教具黑板、粉筆、多媒體、電腦
備注
授課過程及內容備注
第一章緒論
'—、看關精細化學品的幾個概念
1、精細化工:精細化學品生產工業的簡稱,也較精細化學工
業。
2、精細化學品:又稱精細化工產品。
3、精細化學品化學:研究精細化學品的化學。研究精細化學
品的結構、性質、生產、用途。
二、精細化學品的分類和特點
1、分類:主要是按其性質和用途來劃分。
日本:曾經把精細化學品分成35至50多類。
我國:1986年首先由化工部提出一種暫行分類方法,包括
H類產品:農藥、染料、涂料(包括油漆、油墨)、顏料、試劑和
高純物、信息用化學品(包括感光材料、磁性材料等能接受電磁
波的化學品)、食品和飼料添加劑、粘合劑、催化劑和各種助劑、
化工系統生產的藥品(原藥)和日用化學品、功能高分子材料(包
括功能膜、偏光材料等)。
后來,一些學者提出下列18種分類方法:
⑴醫藥和獸藥⑵農藥(3)粘合劑(4)涂料⑸染料和顏料⑹表面
活性劑和合成洗滌劑⑺塑料、合成纖維和橡膠用助劑⑻香料
⑼感光材料(10)試劑和高純物(11)食品和飼料添加劑婚石油用
化學品餌造紙用化學品觸功能高分子材料?化妝品的催化
劑初生化酶婚無機精細化學品
2、特點:A、具有特定功能B、大量采用復配技術
C、多品種、小批量D、技術密集度高
E、附加價值高、利潤大
三、精細化學品在國民經濟中的作用
四、精細化學品的發展和前景
第二章表面活性劑化學
第一節表面活性劑基礎知識
一、表面活性劑的產生和發展
近代表面活性劑的發展已有100年的歷史了。品種達1600
0種。表面活性劑的發展經歷了4代。第1代:脂肪酸鹽系;第
2代:烷基苯系;第3代:醇的衍生物系;第4代:烷基葡萄糖昔
(APG)系。早在公元前2500年蘇美爾人用油脂與草木灰加熱制
造了肥皂。1885年開發了電解食鹽制造燒堿的方法,此后以堿皂
化油脂制造肥皂便進入了工業化階段。第一次世界大戰期間的
1917年在德國制備了世界上第一個合成表面活性劑一一一種含
短碳鏈的烷基秦磺酸鹽。我國的表面活性劑工業起始于上世紀50
年代。時至今日,經過近30年的改革開放,我國的表面活性劑
隨著國民經濟的發展而迅速發展,表面活性劑的產量已居世界第
二位,僅次于美國.據參考資料,我國表面活性劑的總產量已達157
萬噸(2002年),品種數達3381種(2003年),生產廠家達2819
家(2003年)。我國工業用表面活性劑在表面活性劑中所占的比
重也越來越高,如1990年工業用表面活性劑所占的比重為28.3%,
到2002年這一比例已上升為57.95%.
07年9月20日星期四第3、
4節
授課時間
二、表面活性劑的定義和分類--在濃度很低的情況下,能夠顯
著降低水的表面張力或水同其他物質的界面張力的物質。分為4大類。
三、表面活性劑自身結構特點和溶液內部結構特點
自身結構特點:雙親結構;溶液內部結構特點:
溶液內部:形成膠束,表面形成單分子膜。
四、表面活性劑基本性質和附加性質
授課
(一)基本性質:1、潤濕、浸透作用;2、乳化、分散、增溶作
內容
用;3、起泡、消泡作用;4、洗滌去污作用
概要
(二)附加性質1、潤滑柔軟性;2、抗靜電性;3、殺菌性;4、勻染
性;5、防水防銹性
五、表面活性劑的用途
可用在日化工業、金屬工業、造紙、食品、醫藥、農藥、紡織、
農業、建筑、塑料、涂料、油漆、選礦、滅火、石油等行業。
有“工業味精”之美稱。
目的使學生了解并掌握表面活性劑的結構特點、性質、用途.
要求
重點表面活性劑的結構特點、性質、用途。
難點表面活性劑溶液內部的結構特點.
1、表面活性劑的定義及分類?
2、表面活性劑結構特點是什么?
作業
3、什么是臨界膠束濃度?
布置
4、表面活性劑的性質是什么?
5、Y-C曲線是何形狀?為什么?
本章《精細化學品化學》程鑄生主編,華東理工大學出版社
(節)《精細化工產品的合成及應用》程侶柏等編,大連理工大學出版社
參考
書
教學方法多媒體課堂授課
主要教具黑板、粉筆、多媒體、電腦
備注
授課過程及內容備注
二、表面活性劑的定義和分類
表面活性劑:在濃度很低的情況下,能夠顯著降低水的表面張
力或水同其他物質的界面張力的物質。
分為4大類:陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、非離
子表面活性劑、兩性離子表面活性劑。
三、表面活性劑自身結構特點和溶液內部結構特點
1、自身結構:化學結構具有雙親結構
一頭大一頭小,一頭親油一頭親水,不對稱結構
2、溶液內部結構:內部形成膠束,表面形成單分子膜
形成表面活性劑完整膠束的最低濃度叫表面活性劑的臨界膠
束濃度(CMC)。
四、表面活性劑的基本性質和附加性質
(一)基本性質
1、潤濕、浸透作用
2、乳化、分散、增溶作用
互不相溶的兩種液體,其中一種液體以極小的微粒分散于另一種
液體中,叫乳化。
常見乳化體類型:0/W——水包油,水是連續相(外相),油是分
散相(內相);W/0——油包水.
3、起泡、消泡作用
4、洗滌去污作用
(二)附加性質
1、潤滑柔軟性
2、抗靜電性
3、殺菌性
07年9月21日星期五第1、2
-F+-
授課時間
第二節陰離子表面活性劑
一、概述
陰離子表面活性劑是發明最早、歷史最長、應用最早、當前來說
也是應用面較廣、產量用量較大的一種表面活性劑。
二、磺酸鹽型
(一)直鏈烷基苯磺酸鹽——LAS
授課1、LAS的結構與性能
內容2、LAS的合成原理與生產工藝
概要⑴烷基苯的制備
⑵烷基苯的磺化:
R—C6H5+S03(氣)/H2SO4(濃)R—C
6H4---S03H
⑶中和
R—C6H4—SO3H+NaOH>R-C6H4—SO3Na
目的使學生了解磺酸鹽型LAS結構、性質、制備、應用。
要求
重點LAS的結構、性質、制備工藝。
難點LAS的結構與性能的關系;磺化過程。
1、LAS中R-基團為何是12?
作業
2、Sd磺化的優缺點、副產物及除掉方法是什么?
布置
本章《精細化學品化學》程鑄生主編,華東理工大學出版社
(節)《精細化工產品的合成及應用》程侶柏等編,大連理工大學出版社
參考
書
教學方法多媒體課堂授課
主要教具黑板、粉筆、多媒體、電腦
備注
授課過程及內容
第二節陰離子表面活性劑
一、概述
陰離子表面活性劑是發明最早、歷史最長、應用最早、當前來說也是應
用面較廣、產量用量較大的一種表面活性劑。
二、磺酸鹽型
(一)直鏈烷基苯磺酸鹽一-LAS
1、LAS的結構與性能
LAS的性能特點:①洗滌性能好;②穩定性好;③成本低;④應用性能好。
烷基長度以。2±2,數目為1(單),結構以直鏈為好.
苯環的位置以接在C3、C4上為佳。
洗滌性能以對位烷基苯磺酸鈉為好。
2、LAS的合成原理與生產工藝
⑴烷基苯的制備
工序L正構烷燒的制取:尿素絡合法;分子篩法。
---A小
工序2:氯化過程RH+Cl2RC1?+HCI
工序3:苯環烷基化過程
⑵烷基苯的磺化:
R—C6H5+S03(氣)/H2SCD4(海R-C6H4—SO3H
Sd磺化的優缺點:
優點:①反應迅速;②無水生成,不產生廢酸,無機鹽含量少;③硫的利
用率高;④產品色澤好;⑤設備適用性強。
缺點:①放熱大;②非均相;③投資大;④反應系統粘度增加,傳質傳
熱不利;⑤控制不當,易發生副反應。
Sd磺化現在多采用多管膜式磺化器。
07年9月25日星期二第1、
2節
授課時間
(二)直鏈烷基磺酸鹽SAS
1、性質與用途
2、制備:①磺氯酰化法②(水一光)磺氧化法
(三)a—烯基磺酸鹽一-AOS
1、性能與用途
2、合成:①a-烯羥的磺化②中和水解
3、工藝流程
授課(四)依捷幫T(IgeponT)
內容(五)丁基蔡磺酸鈉
概要(六)(快速)滲透劑T
三、硫酸酯鹽型
(一)脂肪醇硫酸鈉--K-12
1、性能與用途
2、脂肪醇的來源
3、脂肪醇的硫酸化
(二)脂肪醇(烷基酚)聚氧乙烯酸硫酸鈉--AES
(三)硫酸化篦麻油
使學生了解磺酸鹽型(SAS、AOS、IgeponT等)、硫酸酯鹽型
目的
陰離子表面活性劑,掌握AOS、K—12、AES等的結構、性質、制備、
要求
應用。
重點AOS、K-12,AES等的結構、性質、制備工藝過程。
難點AOS的結構、制備反應;K-12的制備工藝過程.
1、a-烯基磺酸鹽的結構是什么?
作業
2、制備琥珀酸酯磺酸鹽的磺化劑及方法是什么?
布置
3、硫酸酯鹽與磺酸鹽的結構與性質比較
本章《精細化學品化學》程鑄生主編,華東理工大學出版社
(節)《精細化工產品的合成及應用》程侶柏等編,大連理工大學出版社
參考
書
教學方法多媒體課堂授課
主要教具黑板、粉筆、多媒體、電腦
備注
授課過程及內容
(二)直鏈烷基磺酸鹽——SAS
工、性質與用途
2、制備:①磺氯酰化法
主反應:RH+S02+cLRSO2cl+HCI
NaOH
RSO3Na+H20+
NaCl
②(水一光)磺氧化法
(三)a—烯基磺酸鹽——AOS
L性能與用途
2、合成:
①a—烯燃的磺化
②中和水解
條件:堿性條件下,t=160T7OC。,p=1Okg/cm2,20mino
3、工藝流程
與生產LAS相似.
a—烯燃的磺化速度是LAS的100倍,放熱量比LAS大30%,一般磺
化器難以控制,可采用(T。O.帶二次保護風)雙膜磺化器,以實現等
溫磺化.
(四)依捷幫T(IgeponT)
(五)丁基蔡磺酸鈉
(六)(快速)滲透劑T
三、硫酸酯鹽型
(一)脂肪醇硫酸鈉K-12
07年9月27日星期四
第3、4節
授課時間
四、粉酸鹽型
(一)肥皂:
1、肥皂的性能;①結晶性、②溶解性和硬度、③使用時須pH>7;
硬水也使其活性下降。
2、皂基的制備:
①制皂的原料
②油脂配方:
③皂基的制備工藝:a:皂化、b:鹽析、c:堿析、d:整理。
授課3、洗衣皂的生產
內容皂基+填料(助前)研磨機研磨箱合f閃蒸
--?--?--?
概要抽條切塊打印裝箱
(二)香皂
(三)雷米幫A
五、磷酸酯鹽型
(一)結構
(二w生質特點
L溶解性;2、表面活性;3、泡沫性;4、CMC等
制備方法:
LP2O5法;2、POCh法;3、焦磷酸法;4、PC13法
目的使學生了解并掌握竣酸鹽型、磷酸酯鹽型陰離子表面活性劑,熟悉
要求其結構與制備。
重點肥皂的皂基制備過程;磷酸酯鹽型陰離子表面活性劑的制備。
難點肥皂的配方及其制備過程。
1、皂基制備的4個階段是什么?
作業
2、磷酸酯鹽的磷酸化劑是什么?
布置
本章《精細化學品化學》程鑄生主編,華東理工大學出版社
(節)《精細化工產品的合成及應用》程侶柏等編,大連理工大學出版社
參考
書
教學方法多媒體課堂授課
主要教具黑板、粉筆、多媒體、電腦
備注
授課過程及內容
四、羚酸鹽型
(一)肥皂:
1、肥皂的性能;
①結晶性
②溶解性和硬度
③使用時須pH>7;硬水也使其活性下降.
2、皂基的制備:
①制皂的原料
②油脂配方:
③皂基的制備工藝:
a:皂化、b:鹽析、c:堿析、d:整理。
3、洗衣皂的生產
皂基+填料(助劑)—“研磨機研磨混合一》閃蒸f抽條
--?--?--?
切塊打印裝箱
(二)香皂
與肥皂不同點:
①油脂不同;
②填料不同(Na2cd換成NaHC6以降低刺激性;其他如鈦白粉、香
精、著色劑等);
③pH值不同。
(三)雷米幫A
LameponARCONHRz(CONHR")nCOONa
本品乳化能力強。可做紡織、印染、工業的洗滌劑、乳化劑、擴散劑、
勻染劑皮革行業的脫脂劑,化妝品及洗滌衛生用品。
合成:Cl7H35coe1+H2NR'(CONHR"'InCOOH先縮
07年9月28日星期五第
工、2節
授課時間
第三節非離子表面活性劑
一、概述
結構與分類:親水基部分主要是酸鍵一0—和羥基—0H;分為4類:
聚氧乙烯型、多元醇型、聚酸型、烷醇酰胺型。
性質特點:不電離,有濁點,在酸性、堿性、金屬鹽溶液中穩定,
抗硬水,可與陰、陽離子表面活性劑復配使用,表面活性好(具有良好的
乳化、潤濕、增溶、洗滌作用),泡沫少,毒性低,刺激性小。
(含酸基或酯基的)非離子表面活性劑在水中的溶解度隨溫度的升
高而降低,當達到一定溫度時溶液開始變渾濁,這一溫度叫非離子表面
授課活性劑的濁點.
二、聚氧乙烯型
內容(一)脂肪醇聚氧乙烯酸
代號AE0(AE0—n或AEOn)
概要L性質與R有關,更與E0有關。
2、制備:
R0H+nf?―?RO(C2H4。)木或RO(EO)nH
式中:n有較寬聚合度,如n=8時,實際聚合度n=0-20o
3、用途
(二)烷基酚聚氧乙烯酸
(三)脂肪(酰)胺聚氧乙烯醴(或叫聚氧乙烯脂肪胺)
(四)脂肪酸聚氧乙烯酯
(五)聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯
(六)聚氧乙烯脂肪酸多元醇酸酯
掌握非離子表面活性劑的性質特點、濁點的概念,掌握聚氧乙烯型
目的
(AEO、0P—、聚氧乙烯脂肪胺、脂肪酸聚氧乙烯酯、Tween)非離
要求
子表面活性劑的結構、性質特點、制備、用途。
非離子表面活性劑的性質特點;濁點;(聚氧乙烯脂肪胺、脂肪酸聚
重點
氧乙烯酯、Tween)結構、性質、制備。
難點(聚氧乙烯脂肪胺、脂肪酸聚氧乙烯酯、Tween)結構、性質、制備
1、非離子表面活性劑的性質特點是什么?
作業
2、什么是濁點?
布置
3、AEO、0P-型非離子表面活性劑的結構與性質?
本章《精細化學品化學》程鑄生主編,華東理工大學出版社
(節)《精細化工產品的合成及應用》程侶柏等編,大連理工大學出版社
參考
書
教學方法多媒體課堂授課
主要教具黑板、粉筆、多媒體、電腦
備注
授課過程及內容
第三節非離子表面活性劑
一、概述
1、簡介
在水中不電離以中性分子存在并發揮表面活性作用。
2、結構與分類:親水基部分主要是醛鍵一0—和羥基一0H;分為4類:
聚氧乙烯型、多元醇型、聚酸型、烷醇酰胺型。
3、性質特點:不電離,有濁點,在酸性、堿性、金屬鹽溶液中穩定,
抗硬水,可與陰、陽離子表面活性劑復配使用,表面活性好(具有良好的乳化、
潤濕、增溶、洗滌作用),泡沫少,毒性低,刺激性小.
(含酸基或酯基的)非離子表面活性劑在水中的溶解度隨溫度的升高而降
低,當達到一定溫度時溶液開始變渾濁,這一溫度叫非離子表面活性劑的濁
點。
4、乙氧基化反應
二、聚氧乙烯型
(一)脂肪醇聚氧乙烯酸
代號:AEO(AEO—n或AEOn)
1、性質與R有關,更與E0有關.
2、制備:
ROH+nE_0~RO(C2H4O)nH或RO(EO)nH
式中:有較寬聚合度,如時,實際聚合度
nn=8n=0?20o
3、用途
配制家用及工業洗滌劑,工業乳化劑,紡織勻染劑等.AEO-3可用于制備
AESo
(二)烷基酚聚氧乙烯酸
結構通式:
R—CfiH4—0(EO'lnH,R=C?,5、Cv
07年9月30日星期日第1、2
-Hy
授課時間
三、多元醇型
多元醇與高級脂肪酸的反應產物。酯基部分作為疏水基,其余未
反應的含羥基部分作為親水基(也包括聚乙二醇的酸鍵)。
基本性質:對熱、酸、堿不夠穩定,溶解度較酸類為低,大多屬油
溶性。
(一)脂肪酸乙二醇酯
(二)丙二醇、丙三醇、聚合甘油的脂肪酸酯
(三)四元醇脂肪酸酯
(四)脂肪酸聚乙二醇()酯或叫聚乙二醇()脂肪酸酯
(五)脂肪酸失水山梨醇酯或叫失水山梨醇脂肪酸酯、山梨醇
酊脂肪酸酯
授課
商品名:Span斯潘、司班、司般、司盤、斯般、斯苯等
內谷
1、性質與用途:水溶性差,乳化力好,低毒,無刺激,在醫藥、
概要
食品、化妝品用作乳化劑和分散劑、紡織柔軟劑、乳化劑、潤滑劑.
2、制備:
常見的Span商品有:Span-20、Span-40、Span-60、Sp
an——80.
(六)脂肪酸糖酯
四、烷(基)醇酰胺型
1、性質:①具有一定的潤濕性、滲透性、脫脂力、抗靜電性、柔軟
性;②具有較強的增泡、穩泡性和增粘(稠)性;③無濁點;④水溶性
差;⑤對鹽、酸敏感(產生渾濁或膠凝,宜在pH=8-12之間使用)。
2、用途:常用作各種液洗如洗發香波的增泡劑、穩泡劑、增稠劑、
調理劑,以及紡織、皮革工業的凈洗劑。
目的使學生了解并掌握多元醇型、烷(基)醇酰胺型非離子表面活性劑的
要求結構、性能、制備、用途。
重點6501的意義;Span的代號及意義、結構、性能、制備、用途。
難點Span的結構、性能、制備
1、聚氧乙烯型和多元醇型非離子表活劑的親水基各是什么?
作業
2、Span與Tween的制備及代號意義?
布置
3、6501及Nin01的制備及代號意義?
本章
《精細化學品化學》程鑄生主編,華東理工大學出版社
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參考《精細化工產品的合成及應用》程侶柏等編,大連理工大學出版社
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主要教具黑板、粉筆、多媒體、電腦
備注
授課過程及內容
三、多元醇型
多元醇與高級脂肪酸的反應產物。酯基部分作為疏水基,其余未反應的含
羥基部分作為親水基(也包括聚乙二醇的酸鍵).
基本性質:對熱、酸、堿不夠穩定,溶解度較酸類為低,大多屬油溶性。
(一)脂肪酸乙二醇酯
(-)丙二醇、丙三醇、聚合甘油的脂肪酸酯
RCOOCH2|CH2OHNaOHIRCOOCH2
RCOOCH+2CHOH3CHOH
III
RCOOCH2CH2OH200?240C°CH2OH
(三)四元醇脂肪酸酯
(四)脂肪酸聚乙二醇()酯或叫聚乙二醇0脂肪酸酯
1、性質與用途:
通式RCOO(C2H4O)nH
不耐熱、酸、堿,溶解度較酸類為小;乳化性能好低泡生物降解性好。
由于脂肪酸來源廣,故成本低。
一般不單獨使用,而是與其他添加劑摻配用于洗滌劑、乳化劑、柔軟劑、
纖維油劑、染色助劑、潤滑劑。
2、制備:
酯化法:
酸化法:同脂肪酸聚氧乙烯酯
(五)脂肪酸失水山梨醇酯或叫失水山梨醇脂肪酸酯、山梨醇醉
脂肪酸酯
商品名:Span斯潘、司班、司般、司盤、斯般、斯苯等
1、性質與用途:水溶性差,乳化力好,低毒,無刺激,在醫藥、食品、
化妝品用作乳化劑和分散劑、紡織柔軟劑、乳化劑、潤滑劑
07年10月9日星期二第L2
-Hy
授課時間
五、聚酸型
即嵌段共聚物,是以含一個或一個以上活潑氫的有化合機物為引發
齊(加聚環氧乙烷或環氧丙烷等。
引發劑如:單羥基、多羥基、單氨基、多氨基等化合物.
六、氧化胺型
即氧化烷基叔胺或烷基氧化叔胺。是用烷基叔胺經氧化而得。
工業上常用的一個代表產品是十二烷基氧化胺,就是十二烷基二
授課甲基氧化胺,代號OA-12.
內容
CH3
概要
N*0N與。之間以配位鍵結合.
結構:C12H25
CH3
1、其性質為:表面活性好,在酸性介質中顯示陽離子表面活性,在
中性及堿性介質中顯示非離子表面活性具有良好的去污力、滲透力、
調理性、發泡性、穩泡性、增稠性,毒性低,刺激性小。
2、用途:主要用于洗發香波、餐洗,及紡織、印染行業。
目的使學生了解并掌握聚酸型、氧化胺型非離子表面活性劑的結構、
要求性能、制備、用途。
重點氧化胺型非離子表面活性劑的結構、性能、制備、用途。
聚酸型的結構QA-12的性質特點.
難點
作業工、氧化胺。A-12的性質特點及其制備反應?
布置
本章《精細化學品化學》程鑄生主編,華東理工大學出版社
(節)《精細化工產品的合成及應用》程侶柏等編,大連理工大學出版社
參考
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教學方法多媒體課堂授課
主要教具黑板、粉筆、多媒體、電腦
備注
授課過程及內容
四、聚酸型
即嵌段共聚物,是以含一個或一個以上活潑氫的有化合機物為引發劑,
加聚環氧乙烷或環氧丙烷等。
引發劑如:單羥基、多羥基、單氨基、多氨基等化合物.
加聚次序:①整嵌型:先在引發劑上加成一種環氧化物,再加成另一種環
氧化物。
引發劑——(C2H4。)X(C2H4O)y(C3H6。),H
②雜嵌型:在引發劑上先加成一種環氧化物,再加成混合環氧化物。
引發劑——(C2H4。)X(C2H4O)y(C3H6。)rH
③全雜型:在引發劑上環氧乙烷與環氧丙烷以不同比例的混合物加成。
六、氧化胺型
即氧化烷基叔胺或烷基氧化叔胺。是用烷基叔胺經氧化而得.
工業上常用的一個代表產品是十二烷基氧化胺,就是十二烷基二甲基氧
化胺代號:0A-12.
CH3
I*
結構:Cl2H25,*ON與。之間以配位鍵結合.
CH3
由于0的電子云密度較高,它很易在酸性介質中與H+結合而顯示陽離
子性:
CH3CH3
I__I_
CI2H25N*O+H*?Cl2H25LOH
CH3cH3
07年10月11日星期四第3、
4節
授課時間
第四節陽離子表面活性劑
一、概述
性質特點:①具有基本性質和附加性質;(如乳化、潤濕、分散、增
溶以及柔軟、抗靜電、防腐殺菌等,但不包括洗滌去污)②一般不與陰
離子表面活性劑復配使用;(否則陰、陽離子相吸形成沉淀而失效)③
伯、仲、叔胺的鹽當pH〉7時會失效。
二、脂肪胺鹽型
制備:主要是長碳鏈烷基胺的制備,然后進行簡單的酸堿中和即可成
胺鹽.
①脂肪伯胺的制取;②仲胺的制取;③叔胺的制取.
授課三、季鐵鹽型
內容性質:①穩定性:在酸性、堿性溶液中穩定,常溫下也穩定,但在
概要100C。以上會分解為鹵代烷與叔胺。②溶解性:它是鹽,結晶固體,R
=C8?以時易溶于水,R=?時較難溶.③殺菌性:與Ri,R2,
R3有直接關系,殺菌力最強的是含羊基的化合物.④堿性:季鏤鹽堿性較
脂肪胺鹽為強,它的水溶液遇堿生成可溶性的季錢堿
2、制備:
①從長鏈伯、仲、叔胺與烷基化劑反應制備;
②從低級叔胺與鹵代烷反應制備;
③叔胺或胺鹽與環氧乙(丙)烷反應制備。
四、雜環型1、烷基咪詠琳季錢鹽2、烷基叱咤季鐵鹽等。
五、翁鹽型
六、聚合型
目的使學生了解并掌握陽離子表面活性劑的結構、性能、制備、用途。
要求
重點脂肪(伯、叔)胺鹽型和季皴鹽型。
難點季皴鹽型陽離子表面活性劑的結構、性能、制備。
1、陽離子表面活性劑的性質特點是什么?
作業
2、1227、1231、1631Br等的意義是什么?
布置
3、季鏤鹽的制備反應如何?
本章《精細化學品化學》程鑄生主編,華東理工大學出版社
(節)《精細化工產品的合成及應用》程侶柏等編,大連理工大學出版社
參考
書
教學方法多媒體課堂授課
主要教具黑板、粉筆、多媒體、電腦
備注
授課過程及內容
第四節陽離子表面活性劑
一、概述
性質特點:①具有基本性質和附加性質;(如乳化、潤濕、分散、增溶以
及柔軟、抗靜電、防腐殺菌等,但不包括洗滌去污)
②一般不與陰離子表面活性劑復配使用乂否則陰、陽離子相吸形成沉淀
而失效)
③伯、仲、叔胺的鹽當pH>7時會失效。
一伯胺鹽
一脂肪胺鹽型仲胺鹽
分類:陽離子型一叔胺鹽
一季鏤鹽
二、脂肪胺鹽型
1、結構通式
2、制備:主要是長碳鏈烷基胺的制備,然后進行簡單的酸堿中和即可成胺
m士卜io
三、季鐵鹽型
1、結構與性質
處
+
結構通式:R-N-R3X
R2X—=C1一,Br一,廠,CH3sO,一等
性質:①穩定性:在酸性、堿性溶液中穩定,常溫下也穩定,但在100C°
以上會分解為鹵代烷與叔胺。②溶解性:它是鹽,結晶固體,R=C8?C14時
易溶于水,R=C16?C"時較難溶.③殺菌性:與七,Rz,Rs有直接關系,殺
菌力最強的是含芳基的化合物。④堿性:季鏤鹽堿性較脂肪胺鹽為強,它的水
溶液遇堿生成可溶性的季鋰堿9
07年10月12B星期五第1、2
授課時間節
第五節兩性型表面活性劑
一、概述
兩性表面活性劑就是在同一個分子中它的親水基上同時具有陰離
子和陽離子部分的表面活性劑.
兩性表面活性劑的性質:①良好的去污、乳化、分散、潤濕、起泡
性;良好的柔軟、抗靜電、殺菌性②耐硬水、耐無機鹽、耐酸堿;③
有等電點;等
等電點:兩性離子表面活性劑溶液中,正、負離子離解度相等時溶
授課
液的pH值。此時整個分子近似電中性,形成內鹽。
內容
二、竣酸鹽型
概要
L氨基酸系:具有良好的水溶性,很好的洗滌性能,并有殺菌、抗
靜電作用.它們的毒性比陽離子表面活性劑低,常用于洗發香波、化妝
品中,更適于調理香波和嬰幼兒香波。
A:即氨基丙酸系
B:a-亞氨基乙酸系(即N-烷基甘氨酸系)
2、甜菜堿系
3、咪詠琳系
三、其它
使學生了解并掌握兩性離子表面活性劑的結構、性能、制備、用
目的
途。
要求
重點兩性離子表面活性劑的結構、性能、制備。
難點咪唾琳系兩性離子表面活性劑的結構、性能、制備。
1、兩性表面活性劑的性質特點?
作業
2、什么是等電點?
布置
3、竣酸鹽型兩性表面活性劑的制備反應?
本章《精細化學品化學》程鑄生主編,華東理工大學出版社
(節)《精細化工產品的合成及應用》程侶柏等編,大連理工大學出版社
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主要教具黑板、粉筆、多媒體、電腦
備注
授課過程及內容
第五節兩性表面活性劑
一、概述
兩性表面活性劑就是在同一個分子中它的親水基上同時具有陰離子和
陽離子部分的表面活性劑,也就是在表面活性劑的親水基上同時帶有正、負
兩種電荷的表面活性劑。
R-A+-B-
1、兩性表面活性劑的性質:
①良好的去污、乳化、分散、潤濕、起泡性;良好的柔軟、抗靜電、殺
菌性;②耐硬水、耐無機鹽、耐酸堿;③有等電點④良好的配伍性和配方的
協同效果⑤低毒、低刺激;⑥良好的生物降解.
等電點:兩性離子表面活性劑溶液中,正、負離子離解度相等時溶液的
PH值。此時整個分子近似電中性,形成內鹽.
2、分類
一氨基酸系
一竣酸鹽型甜菜堿系
一咪建琳系
兩性離子型硫酸酯鹽型
磺酸鹽型
磷酸酯鹽型
二、竣酸鹽型
工、氨基酸系
A:P—氨基丙酸系
60~70C°
C12H25NH2+CH2=CHCOOCH3C12H25NHCH2CH2COOCH
07年10月16日星期二第L
2節
授課時間
第六節特種表面活性劑
一、含氟特種表面活性劑
1、結構CRn+i——親水基,C鏈長度n=6?12
2、合成:①電解氟化法②四氟乙烯調聚法等
3、性質:具有“三高”、“二憎”令人刮目相看?!叭摺薄弑?/p>
面活性、高耐熱穩定性、高化學惰性?!岸鳌薄仍魉衷饔?。
4、用途
二、含硅特種表面活性劑
授課
含硅特種表面活性劑是隨著有機硅材料的發展而發展起來的,如果
內谷
按疏水基來分,可分為硅烷基型(Si—C鍵)和硅氧烷型(Si-0-C)
概要
兩類;如果按親水基類型來分,可分為陰、陽、非離子三類。
1、性質:表面張力低,表面活性好(具有優良的潤濕性、穩泡性、
消泡性),毒性小,刺激性低。
2、合成:①陰離子型②陽離子型;③非離子型
3、用途
三、其它
如含硼(B)、含硫(S)、含碘(I)、含磷(P)、及高分子表面活性
劑、冠酸等。
使學生了解并初步掌握含氟、硅等特種表面活性劑的結構、性能、
目的
制備、用途。
要求
重點含氟特種表面活性劑的性能、制備。
難點含氟特種表面活性劑的制備。
1、含氟特種表面活性劑的特性?
作業
2、含氟特種表活劑的碳鏈長度?
布置
3、含氟特種表活劑的電解制備反應(舉例)?
本章《精細化學品化學》程鑄生主編,華東理工大學出版社
(節)《精細化工產品的合成及應用》程侶柏等編,大連理工大學出版社
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授課過程及內容
第六節特種表面活性劑
1、結構:CnF2n+1——親水基,C鏈長度n=6?12
2、合成:
①電解氟化法:在低電壓、大電流條件下,在氫氟酸介質中進行。
4~15V,0o1~2A中和
C7H15C00HC7F15coF?C7F
isCOO-
HF,0~15C°
②四氟乙烯調聚法等。
3、性質:含氟特種表面活性劑的性能與碳氟鏈有關具有“三高”、“二
憎”令人刮目相看?!叭摺薄弑砻婊钚?、高耐熱穩定性、高化學惰性。
“二憎,,一既憎水又憎油.
4、用途:
由于性能特殊,用途也較廣泛,可用于紡織、皮革、造紙、選礦、農藥、
化工等工業領域,作為乳化劑、潤濕劑、鋪展劑、起泡劑、浮選捕集劑,抗
粘劑、防污劑、除塵劑等。
二、含硅特種表面活性劑
含硅特種表面活性劑是隨著有機硅材料的發展而發展起來的。如果按疏
水基來分,可分為硅烷基型(Si—C鍵)和硅氧烷型(Si—0—C)兩類;如果按
親水基類型來分,可分為陰、陽、非離子三類。目前較常用的主要品種是硅酸
型非離子表面活性劑。
1、性質:
表面張力低,表面活性好(具有優良的潤濕性、穩泡性、消泡性),毒性
小,刺激性低。
2、合成:
07年10月18日星期四第3、
4節
授課時間
第七節表面活性劑的化學結構與其性質的關系
—、表面活性劑的親水性與其性質的關系
親水基的親水性
表面活性劑的親水性=
憎水基的憎水性
親水基部分的分子量
HLB=x20
表面活性劑的分子量
親水親油平衡值(HLB值)——表面活性劑親水的和親油的兩種
授課
相反基團大小和力量的平衡。
內容
對于HLB值,①它是為選擇乳化劑而提出的經驗指標;②HLB具有
概要
(加權)加和性。
1963年,戴維斯(Davies)又提出另一個計算HLB值的方法:
HLB=W(親水基的基團數)一W(親油基的基團數)+7
二、憎水基種類與其性質的關系
憎水能力:脂肪煌>環烷燒〉脂肪烯煌〉脂肪芳香燃〉芳香燃
三、表面活性劑的分子結構(分子形狀)與其性質的關系
L親水基的相對位置
2、憎水基的結構
四、分子大?。ǚ肿恿浚┑挠绊?/p>
使學生了解并掌握表面活性劑的化學結構與其性質的關系;熟悉
目的
HLB的含義;較熟練掌握HLB的計算與應用。
要求
表面活性劑的化學結構與其性質的關系;HLB值得計算;表面活性
重點
劑的HLB值與其用途的對應關系.
難點HLB值的計算、應用;表面活性劑的HLB值與其用途的對應關系。
1、HLB值的含義及其計算?
作業
2、HLB值與表面活性劑性質的關系?
布置
3、表面活性劑的化學結構與其性質的關系?
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授課過程及內容
第七節表面活性劑的化學結構與其性質的關系
—、表面活性劑的親水性與其性質的關系
表面活性劑的親水性,就是親水基的親水能力.
親水基的親水性
表面活性劑的親水性=
憎水基的憎水性
親水親油平衡值(HLB)--表面活性劑親水的和親油的兩種相反基團大
小和力量的平衡。
個
1增溶
劑
13以上透明溶液用■-t5洗滌劑
乳化作用
(0/W)
10~13半透明至透明分散東10潤
濕劑
加水后的性質:8~10穩定乳狀分散體I
6~8不穩定乳狀分散體乳化(W/O)
3~6分散得不好
HLB=1~4不分散一0消泡劑
HLB值有格里芬(Griffin)法和戴維斯(Davies)法。
格里芬(Griffin)法(聚氧乙烯型非離子表面活性劑)
親水基部分的分子量
07年1。月19日星期五第
1、2節
授課時間
第三章日用化學品化學
第一節合成洗滌劑
洗衣粉=表面活性劑+助劑
復配的原因:①單用活性物其性能不一定全面;②單用活性物成
本高,經濟上不合理;③從商品品種上,不能滿足多品種多用途。因
此,需要復配。
一、洗滌助劑
1、無機鹽助劑:①磷酸鹽;②硅酸鈉;③純堿;④硫酸鈉;⑤過氧酸
鹽;⑥新型助劑;
授課2、有機助劑:⑦抗再沉積劑;⑧料漿調理劑;⑨熒光增白劑;⑩酶
內容制劑;
Q香料、色素等。
概要
第二節餐洗
屬于液體洗滌劑,主要用來洗滌餐具、瓜果、蔬菜等。因此,應符合
食品衛生標準。
家用手洗餐洗劑配方:重量%
AES(70%)11.0
LAS(60%)25.0
65012.5
乙醇3,0
香精、防腐劑、水余量
使學生了解并初步掌握洗衣粉、餐具洗滌劑的配方特點、所用原
目的
料種類及其作用。
要求
配方特點、原料種類及作用。
重點
難點配方構成。
作業1、合洗中原料的種類及其作用?
布置
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