Page 93 - 201903
P. 93
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