Page 85 - 精细化工2019年第12期

第 12 期 郭 睿，等: 氟化季铵盐表面活性剂的合成及其表面活性 ·2413·

将 100 mL 的三口圆底烧瓶连接球形冷凝管、 为核磁试剂。图 2 中 δ160.34 处为羰基 C 的吸收峰，
恒压滴液漏斗，加入 NDAET（2.76 g，0.015 mol） δ115.06~112.16 处为三氟甲基中碳的吸收峰，由于
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和异丙醇（20 mL），搅拌均匀。缓慢滴加溴代十二 19 F 对 C 的耦合，三氟甲基中的 F 使 C 裂分成四重
烷（4.11 g，0.0165 mol）至反应瓶中，缓慢升温至 峰。δ53.60 处属于亚氨基所连的亚甲基碳的吸收峰，
80 ℃，反应 8 h。反应结束后进行减压蒸馏，用乙 δ40.81 处为甲基碳的吸收峰，δ33.37 属于叔胺所连
酸乙酯重结晶，放入真空干燥箱中，在 50 ℃下烘 的亚甲基碳的吸收峰。说明 N,N-二甲基乙二胺与三
至恒重得到淡黄色粉末状固体 NDAET-12。熔程为 氟乙酸乙酯成功发生酰化反应。
123~128 ℃。

2 结果与讨论

2.1 NDAET 与 NDAET-12 的结构表征
2.1.1 FTIR 分析
图 1 为三氟乙酸乙酯、N,N-二甲基乙二胺、溴
代十二烷、NDAET、NDAET-12 的 FTIR 谱图。其
–1
中，1686 cm 处为 NDAET 中—C==O 的伸缩振动
–1
吸收峰；1740 cm 处为三氟乙酸乙酯中—C==O 的

伸缩振动峰。这是由于，氮原子上共用电子对与羰 图 2 NDAET 的核磁共振碳谱图
基的 p-共轭效应大于氮原子的吸电子效应，因此， Fig. 2 13 CNMR spectrum of NDAET
NDAET 中—C==O 的伸缩振动吸收峰出现红移现
1
2.1.3 HNMR 分析
象。与 N，N-二甲基乙二胺的 FTIR 相比，NDAET NDAET 及 NDAET-12 的 HNMR 谱图见图 3，
1
–1
的 FTIR 中 3110 cm 处有 N—H 伸缩振动吸收峰，
以 DMSO-d 6 为核磁试剂。由图 3a 可见，δ7.63 处宽
–1
1205、1130 cm 处为 C—F 伸缩振动吸收峰，初步
峰为仲酰胺 H-1 质子信号，δ2.89 处为亚甲基 H-2
说明三氟乙酸乙酯和 N,N-二甲基乙二胺发生了酰化
质子信号，δ2.43 处为亚甲基 H-3 质子信号，δ2.19
–1
反应。NDAET-12 的 FTIR 中，2923、2858 cm 处 处为甲基 H-4、H-5 质子信号。采用重氢交换法，在
为—CH 2—的 C—H 伸缩振动吸收峰；2708 和 985 cm –1 样品核磁管中加 1 滴 D 2 O，摇匀后搁置数分钟再进
–1
处为季铵盐的振动吸收峰；770 cm 处为—(CH 2) n—
行核磁共振氢谱测试，得到图 3b。与图 3a 相比，δ7.63
–1
的面内摇摆振动吸收峰；565 cm 处 C—Br 伸缩振 处仲酰胺 H-1 质子信号消失，说明三氟乙酸乙酯和
动吸收峰消失。初步说明 NDAET 与溴代十二烷发 N,N- 二甲基 乙二胺成功发生酰化反应 [16] 。将
生了季铵化反应 [14-15] 。 NDAET-12 经过提纯后，以 DMSO-d 6 为试剂，对

NDAET-12 进行核磁共振氢谱测试，得到图 3c；与
图 3a 相比，δ3.52 处为亚甲基 H-6 质子信号，δ3.38
处为亚甲基 H-7 质子信号，δ3.10 处为亚甲基 H-10
质子信号，δ2.83 处为甲基 H-8、H-9 质子信号，δ1.78
处为亚甲基 H-11 质子信号，δ1.24 处为亚甲基 H-12
质子信号，δ0.86 处为甲基 H-13 质子信号。说明
NDAET 与溴代十二烷成功发生季铵化反应 [17] 。

图 1 三氟乙酸乙酯、N,N-二甲基乙二胺、NDAET、溴
代十二烷和 NDAET-12 的红外光谱图
Fig. 1 FTIR spectra of ethyl trifluoroacetate,
N,N-dimethylethylenediamine, NDAET ，
1-bromodecane and NDAET-12

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2.1.2 CNMR 分析
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图 2 为 NDAET 的 CNMR 谱图，以 DMSO-d 6