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第 3 期                 金礼俊,等: N,N-双棕榈酰基对苯二胺二乙基磺酸钠的合成及性能                                  ·439·


                                                                                –1
            温使样品溶解至澄清透明,室温下静置 30 min,放                         吸收峰;1442.75 cm 为 N—C 的弯曲振动特征吸收
                                                                            –1
            入冰箱(4 ℃)24 h,观察溶液状态的变化。                            峰;2918.82 cm 为亚甲基—CH 2 —的伸缩振动吸收
                                                                        –1
            1.5    DS16-P-16 的表&界面活性检测                         峰;742 cm 为亚甲基—CH 2 —的面内弯曲振动吸收
                                                                          –1
            1.5.1    DS16-P-16 表面活性测定                          峰;1202 cm 为磺酸基中—S==O 的反对称伸缩振
                                                       –2
                                               –1
                 用蒸馏水配制浓度分别为 1×10 、5×10 、     动吸收峰;1176.19、1042.75、603.14 和 535.09 cm                      –1
                                 –3
                         –3
                  –2
                                                 –4
                                        –4
                                                        –5
            1×10 、5×10 、1×10 、5×10 、1×10 、5×10 、               为磺酸根离子的特征吸收峰;3301.73、1601.15 和
                                                                                                   –1
                                                                        –1
                  –5
            1×10  mol/L 的 DS16-P-16 溶液,在 25 ℃下使用全              1512.90 cm 为苯环的特征峰;797.18 cm 为苯环的
            自动表面张力仪分别测定不同浓度(c,  mol/L)                         取代物特征峰。FTIR 图谱证明了磺酸盐中间体中 N
            DS16-P-16 溶液的表面张力(γ,  mN/m),绘制 γ-lgc               —H 键、N—C 键、磺酸基—SO 3 、亚甲基、苯环、
            曲线。                                                苯环取代物的存在。
            1.5.2    DS16-P-16 界面活性测定                              由于中间体的分子结构是完全对称的,故只讨
                                                                                       1
                 采用旋滴界面张力仪测定原油与不同质量浓度                          论其结构的一半。中间体的 HNMR 数据(600 MHz,
            DS16-P-16 溶液在不同温度下的油/水界面张力,实                       D 2 O),:7.74~7.76(m,4H,—C 6 H 4 —),2.23(m,
                                                     –5
            验时转速为 5100  r/min,测量范围 1×10 ~1×                    4H,—CH 2 —CH 2 —SO 3 Na),1.65(d,1H,—NH
              –2
            10  mN/m,测试温度为 30~50 ℃。                            —)。由 HNMR 数据可知,各种类型氢原子的化学
                                                                      1
            1.6    DS16-P-16 泡沫性能测定                            位移与理论值相吻合,证明所合成的化合物为中间
                 在 25 ℃下用蒸馏水配制质量分数为 0.1%的                      体对苯二胺 N,N-二乙基磺酸钠。综合红外光谱和核
            DS16-P-16 水溶液,量取 10 mL 至 50 mL 具塞量筒                磁氢谱表征结果,证明所合成产物为中间体对苯二
            中,在恒温水浴锅中恒温 5 min 后上下剧烈振荡 20                       胺 N,N-二乙基磺酸钠。
            次,放回水浴锅并立即按下秒表计时器,记录初始                                 目标产物 DS16-P-16 的红外光谱如图 2 所示。
            泡沫高度(H 1 ,cm)和 5 min 后泡沫高度(H 2 ,cm),
            稳泡性计算公式如下:
                          稳泡性/%=H 2 /H 1 ×100
            1.7    DS16-P-16 乳化性能测试
                 在 25 ℃下配制质量分数为 0.1%的表面活性剂
            水溶液,量取 20 mL 溶液置于 50 mL 具塞量筒中,
            再加入 20  mL 石蜡油,反复振荡 20 次,记录分出
            5 mL 水相的时间(s)。

            2    结果与讨论

            2.1    结构表征                                            图 2    双子表面活性剂 DS16-P-16 的红外光谱
                                                                Fig. 2    FTIR spectrum of Gemini surfactant DS16-P-16
                 中间体对苯二胺 N,N-二乙基磺酸钠的红外光
            谱如图 1 所示。                                                                       –1
                                                                   图 2 中,2916.51、2849.64cm 分别为饱和碳链
                                                               —CH 3 和—CH 2 —的特征吸收峰、对称伸缩振动和面
                                                               内弯曲振动吸收峰;1198.00、1055.40、643.38 cm          –1
                                                               为磺酸基的特征吸收峰;1415.30 cm              –1  是羰基—
                                                                                              –1
                                                               C==O 的对称伸缩振动;1560.29 cm 是酰胺基—CO
                                                               —N—的伸缩振动吸收峰;3366.22、1560.29  cm             –1
                                                                                        –1
                                                               为苯环的特征峰;778.88 cm 为苯环的取代物特征
                                                               峰。对比图 1 中间体的红外图谱,目标产物的红外
                                                               光谱图中在 N—C 键和磺酸基—SO 3 的基础上多了
                                                               饱和碳链—CH 3 、羰基—C==O、酰胺基—CO—N,

              图 1    中间体对苯二胺 N,N-二乙基磺酸钠的红外光谱                  与目标产物结构一致。
            Fig. 1    FTIR spectrum of the intermediate p-phenylenediamine   由于最终产物的分子结构是完全对称的,故只
                   N,N-diethylsulfonate                                                        1
                                                               讨论其 结构 的一半 。最 终产物的                HNMR 数据
                                  –1
                 图 1 中,3375.47 cm 为 N—H 的伸缩振动特征                (600 MHz,D 2 O),:6.59~6.67(m,4H,—C 6 H 4
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