烷基二甲基-2-乙基銨及其制備方法

烷基二甲基-2-乙基銨及其制備方法簡(jiǎn)介烷基二甲基-2-乙基銨是一種季銨鹽類化合物，化學(xué)式為C7H18N^+，有著極強(qiáng)的表面活性劑、分散劑、抗靜電等性質(zhì)。因此，其在許多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用，例如紡織、印染、肥料、洗滌劑、醫(yī)藥、農(nóng)藥等行業(yè)。本文將介紹烷基二甲基-2-乙基銨的制備方法，涵蓋了常規(guī)合成法、改進(jìn)合成法、綠色合成法等多種方法，并進(jìn)行簡(jiǎn)要分析比較，以期為相關(guān)行業(yè)的生產(chǎn)、研發(fā)、應(yīng)用人員提供參考。常規(guī)合成法烷基二甲基-2-乙基銨的制備方法有很多種，其中最常用的是通過(guò)季銨鹽化學(xué)反應(yīng)合成。簡(jiǎn)要步驟如下：取等量甲基苯和日油，加入到四氯化碳中，然后翻倒電解質(zhì)溶液（如氫氧化鋁），磨合至板條狀后倒在分離漏斗中，傾置一段時(shí)間后分離上層液，蒸除四氯化碳得淡黃色粗品。將上述粗品溶于丙酮中，倒入二氯甲烷中，加入適當(dāng)氧化鉀，加水調(diào)節(jié)酸堿度后進(jìn)行旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，得到一種棕色非晶體，即為烷基二甲基-2-乙基銨。該方法操作簡(jiǎn)便，適用于大規(guī)模生產(chǎn)，并且成本較低，但有毒有害物質(zhì)產(chǎn)生，對(duì)環(huán)境污染大。改進(jìn)合成法改進(jìn)合成法是在常規(guī)合成法的基礎(chǔ)上，改善反應(yīng)條件、縮短反應(yīng)時(shí)間等，以提高反應(yīng)效率和產(chǎn)率?，F(xiàn)將兩種常見(jiàn)的改進(jìn)法簡(jiǎn)要介紹：中間體法此法基于間接合成原理，將丙烯和甲基對(duì)甲苯磺酸鈉不同比例的混合溶液先與三氯化鐵反應(yīng)生成甲基乙烯基亞鐵（以上述書(shū)寫(xiě)方式表示），亞鐵經(jīng)飽和取代反應(yīng)得到烷基二甲基-2-乙基銨，并回收甲苯磺酸鈉。整個(gè)合成流程如下圖所示：Me-Ph-SO3Na+FeCl3→MeCH=CH-FeCl4+Ph-SO3NaMeCH=CH-FeCl4+H2N-(CH2)2-N(CH3)2→Me(CH2)2-N(CH3)2+FeCl3+Ph-SO3Na活性劑法此法是將催化劑（如H3PO4、H2SO4等）和表面活性劑（如：十二烷基苯磺酸鈉等）混合，反應(yīng)生成具有相關(guān)官能基的活性烴類化合物，再與甲二苯基胺為代表的堿性物質(zhì)反應(yīng)制得烷基二甲基-2-乙基銨。本法反應(yīng)溫度低、產(chǎn)量高、產(chǎn)物純度較高，但需要使用較多的催化劑和表面活性劑。綠色合成法綠色合成法是一種注重環(huán)境保護(hù)、降低危害物質(zhì)使用、提高反應(yīng)效率和產(chǎn)品純度及產(chǎn)率的新興合成方法。常用的綠色合成方法包括：超聲波合成、氧化亞鐵法、微波合成功法等。超聲波合成法超聲波技術(shù)是以高頻聲波的振動(dòng)產(chǎn)生“空泡”和“液流”，通過(guò)超聲波振動(dòng)使反應(yīng)物和溶劑分子強(qiáng)烈撞擊、振動(dòng)攪拌，從而提高反應(yīng)速度和效率，并可避免副反應(yīng)的產(chǎn)生。在綠色合成中，超聲波技術(shù)被廣泛用于生物化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和無(wú)機(jī)化學(xué)的合成反應(yīng)。超聲波合成法制備烷基二甲基-2-乙基銨需要的反應(yīng)條件，比如反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度都可以被調(diào)控。氧化亞鐵法氧化亞鐵法使用FeSO4、H2SO4、NaNO2或Na2SO3等再生資源作為還原劑，與季銨鹽反應(yīng)生成烷基二甲基-2-乙基銨。此方法對(duì)環(huán)境污染小，產(chǎn)物純度高，可以大規(guī)模生產(chǎn)。微波合成功法微波加熱和超聲波技術(shù)有相似的特性：提高反應(yīng)速度、提高反應(yīng)效率、產(chǎn)物純度高。微波加熱具有快速加熱、省時(shí)省能、連續(xù)操作等特點(diǎn)，在合成過(guò)程中是有很大優(yōu)勢(shì)的。結(jié)語(yǔ)烷基二甲基-2-乙基銨作為一種非常重要的化學(xué)實(shí)體，其制備方法多樣，各有特點(diǎn)。本文所介紹的方法只是其中的幾種，由于篇幅