癸基二甲基叔胺(Decyl Dimethylamine):化学性质、应用与市场分析
一、概述
癸基二甲基叔胺,英文名为 Decyl Dimethylamine,简称 DDMA,是一种重要的有机叔胺化合物。其分子式为 C₁₂H₂₇N,CAS编号为 1120-24-7,广泛应用于表面活性剂、日化产品、纺织助剂、石油开采等领域。
作为一类典型的长链烷基叔胺,癸基二甲基叔胺具有良好的亲水-疏水平衡特性,在工业生产中常作为阳离子表面活性剂的前驱体使用。它不仅具备优异的乳化、润湿和抗静电性能,还可通过季铵化反应生成相应的季铵盐,进一步提升其在多个领域的功能性表现。
本文将从化学结构、物理化学性质、合成方法、主要用途、产品参数、安全信息及市场现状等方面对癸基二甲基叔胺进行全面解析。
二、分子结构与命名
属性 | 内容 |
---|---|
化学名称 | 癸基二甲基叔胺 / Decyl Dimethylamine |
英文别名 | N,N-Dimethyl-1-decanamine;Dimethyldodecylamine |
分子式 | C₁₂H₂₇N |
分子量 | 185.35 g/mol |
结构简式 | CH₃(CH₂)₉NH(CH₃)₂ |
官能团 | 叔胺(–N(CH₃)₂) |
🧪 小贴士:该化合物属于脂肪族叔胺类,由一个癸基(10个碳的直链烷基)与两个甲基连接于氮原子上构成。
三、物理化学性质
癸基二甲基叔胺因其独特的分子结构,展现出一系列优异的理化特性,适合多种工业应用场景。
性质类别 | 描述内容 |
---|---|
外观 | 无色至淡黄色透明液体或低熔点固体(视温度而定) |
气味 | 具有轻微胺类气味 |
熔点 | 约 -10°C 至 5°C |
沸点 | 约 220–230°C(常压) |
密度 | 约 0.82–0.85 g/cm³ |
溶解性 | 微溶于水,溶于多数有机溶剂如、、氯仿等 |
pH值(1%水溶液) | 10.5–11.5 |
闪点 | 约 93°C |
黏度(25°C) | 3–6 mPa·s |
表面张力(0.1%水溶液) | 约 30–35 mN/m |
⚠️ 注意:由于其弱碱性,操作时应避免接触强酸及其他腐蚀性物质。
四、合成工艺与制备方法
癸基二甲基叔胺通常通过烷基卤与二的亲核取代反应(通常称为“曼尼希反应”或“烷基化反应”)来制备。
基本反应式:
CH₃(CH₂)₉Br + (CH₃)₂NH → CH₃(CH₂)₉N(CH₃)₂ + HBr
工艺流程简述:
- 原料准备:癸基溴(Decyl Bromide)与二(Dimethylamine)。
- 反应条件控制:在催化剂存在下,于惰性气体保护环境中进行加热反应。
- 产物提取与纯化:通过减压蒸馏去除副产物和未反应物,获得高纯度癸基二甲基叔胺。
合成路线 | 优点 | 缺点 |
---|---|---|
脂肪族烷基卤与二反应 | 工艺成熟、成本较低 | 易产生副产物,需精细分馏 |
高级伯醇催化氨化法 | 绿色环保、适于连续生产 | 技术要求高,设备投资大 |
五、主要用途与应用领域
癸基二甲基叔胺的应用范围极为广泛,尤其在表面活性剂行业具有不可替代的地位。
5.1 表面活性剂中间体
癸基二甲基叔胺是合成阳离子表面活性剂的重要中间体,尤其是季铵盐类产品的前体。
应用实例:
- 癸基二甲基苄基氯化铵(DBBC)——常见杀菌剂
- 癸基二甲基羟乙基氯化铵——用于洗发水、护发素中的调理剂
5.2 日用化学品
在个人护理产品中,如香波、沐浴露、护发素中,癸基二甲基叔胺及其衍生物提供良好的柔顺性和抗静电效果。
5.3 纺织工业
作为柔软剂、抗静电剂使用,改善纤维手感和加工性能。
5.4 石油化工
在油田化学品中,用于提高采油效率,调节钻井液性能,防止粘土膨胀。
5.4 石油化工
在油田化学品中,用于提高采油效率,调节钻井液性能,防止粘土膨胀。
5.5 杀菌消毒剂
经季铵化处理后,可获得广谱抗菌剂,广泛用于医疗、食品加工、公共场所清洁等领域。
应用领域 | 功能作用 | 使用形式 |
---|---|---|
日化产品 | 柔软、抗静电、调理 | 洗发水、护发素 |
纺织助剂 | 柔软整理、防静电 | 织物后处理 |
石油开采 | 润滑、稳定钻井液 | 钻井液添加剂 |
消毒杀菌 | 广谱抗菌 | 消毒液、湿巾 |
表面活性剂合成 | 中间体 | 季铵盐合成原料 |
六、产品规格与检测标准
不同厂家生产的癸基二甲基叔胺产品可能略有差异,以下为常见的工业级产品技术指标:
指标项目 | 指标要求 |
---|---|
外观 | 无色至浅黄色透明液体 |
含量(GC) | ≥95.0% |
氨值(mgKOH/g) | 290–310 |
游离胺含量 | ≤1.0% |
色度(APHA) | ≤50 |
水份 | ≤0.5% |
重金属(以Pb计) | ≤10 ppm |
灼烧残渣 | ≤0.1% |
🧬 实验室常用气相色谱法(GC)和滴定法测定其纯度及胺值。
七、储存与运输安全
癸基二甲基叔胺属于易燃液体,操作与储存需遵循相关危险化学品管理规定。
安全信息 | 内容 |
---|---|
危险类别 | 第3类易燃液体 |
UN编号 | 1993 |
包装等级 | III类包装 |
储存温度 | 常温避光保存,建议低于30°C |
运输方式 | 密闭容器,通风良好,远离火源 |
安全防护 | 戴橡胶手套、护目镜,必要时佩戴呼吸器 |
🔒 MSDS提示:接触皮肤可引起刺激,吸入蒸汽可能影响呼吸道系统,操作区域应保持通风,并配备喷淋装置。
八、环境与生态影响
癸基二甲基叔胺在正常使用条件下对环境影响较小,但其降解过程仍需关注。
影响项 | 说明 |
---|---|
生物降解性 | 可部分降解,属于中等生物可降解物质 |
对水生生物毒性 | 在高浓度下可能对鱼类及水藻产生一定毒性 |
土壤吸附性 | 强吸附性,不易迁移 |
VOC排放 | 属于低挥发性有机物 |
🌱 推荐使用后废水应经过污水处理站处理后再排放。
九、市场现状与发展趋势
随着全球表面活性剂市场的持续增长,癸基二甲基叔胺作为关键中间体,市场需求稳步上升。
9.1 全球市场概况
数据维度 | 数据内容 |
---|---|
市场规模(2024年) | 约2亿美元 |
年增长率 | 4.2%(预计2025–2030) |
主要消费地区 | 中国、印度、美国、欧洲 |
核心应用市场 | 日化、纺织、石油 |
9.2 中国企业分布(部分)
企业名称 | 所在地 | 产能(吨/年) |
---|---|---|
江苏某精细化工有限公司 | 南通 | 1000 |
浙江某新材料科技有限公司 | 杭州 | 800 |
山东某表面活性剂集团 | 青岛 | 1200 |
📈 趋势预测:未来五年内,随着绿色表面活性剂发展和护肤品消费升级,癸基二甲基叔胺的需求将进一步增长。
十、结语
癸基二甲基叔胺作为一种基础且功能强大的有机胺类化合物,凭借其优良的表面活性、化学稳定性及多功能衍生能力,在多个工业领域发挥着重要作用。随着技术进步和环保要求的提升,其生产工艺也在不断优化,朝着更加高效、绿色的方向发展。
对于从事日化、纺织、石油、医药等相关行业的技术人员与采购人员来说,深入了解癸基二甲基叔胺的理化特性、应用方向及市场动态,有助于更好地选择与应用此类高性能化学品。
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