十二/十六烷基二甲基叔胺(Dodecyl/Tetradecyl Dimethylamines)CAS 68439-70-3
一、概述 🌿
十二/十六烷基二甲基叔胺,英文名为Dodecyl/Tetradecyl Dimethylamines,是一种重要的阳离子表面活性剂的前驱体,广泛应用于日化、纺织、石油、医药、水处理等多个工业领域。其化学结构中包含两个长链烷基(通常为C₁₂和C₁₄烷基)与一个氮原子相连,并带有两个甲基官能团,使该化合物具备良好的表面活性、乳化性及生物相容性。
本文章将围绕该化合物的化学结构、物理化学性质、生产工艺、应用领域、安全信息、上下游产业链等进行详尽阐述,旨在为相关行业从业者、科研人员及采购商提供一份全面而系统的参考资料。
二、基本信息 📋
项目 | 内容 |
---|---|
中文名称 | 十二/十六烷基二甲基叔胺 |
英文名称 | Dodecyl/Tetradecyl Dimethylamines |
CAS编号 | 68439-70-3 |
分子式 | C₁₆H₃₅N(CH₃)₂ / C₁₈H₃₉N(CH₃)₂(混合物) |
分子量 | 约255 – 285 g/mol(根据碳链长度不同略有变化) |
外观 | 淡黄色至琥珀色液体或半固态 |
气味 | 轻微氨味 |
溶解性 | 微溶于水,可溶于、等有机溶剂 |
pH值(1%水溶液) | 9.5 – 11.5 |
密度(20℃) | 0.82 – 0.86 g/cm³ |
三、化学结构与特性 🔬
1. 化学结构
十二/十六烷基二甲基叔胺的基本结构如下:
CH3
N—CH3
/
R—CH2—CH2— (其中 R = C12H25 或 C14H29)
可以看出,该化合物是一个典型的叔胺结构,其中氮原子连接两个甲基和一个长链烷基。由于含有两个不同碳链长度的异构体(C₁₂ 和 C₁₄),它常以混合物形式存在,这也是其商业产品中的常见状态。
2. 物理特性
性质 | 数值范围 |
---|---|
熔点 | 25 – 40°C |
沸点 | >200°C(分解) |
折射率(nD²⁰) | 1.445 – 1.460 |
表面张力(mN/m) | 30 – 35 |
HLB值 | 10 – 12(非离子条件下估算) |
浊点(1%水溶液) | 无明显浊点 |
这些物理特性使其在多种溶剂体系中表现出优异的溶解性和稳定性,尤其适合用于制备季铵盐类阳离子表面活性剂。
四、生产工艺 🏭
1. 合成路线
本品通常由高级脂肪醇(如月桂醇 C₁₂OH 或肉豆蔻醇 C₁₄OH)与二反应制得,具体流程如下:
步骤一:烷基氯化
首先将脂肪醇与三氯化磷或硫酰氯反应生成对应的烷基氯:
ROH + PCl3 → ROCl + ...
步骤二:胺化反应
然后在高温高压下,将烷基氯与二发生取代反应,生成目标产物:
ROCl + (CH3)2NH → RN(CH3)2 + HCl
步骤三:纯化与精馏
通过减压蒸馏或萃取工艺去除副产物(如HCl、未反应原料等),终得到高纯度的目标叔胺。
2. 工艺参数汇总表
步骤 | 反应条件 | 催化剂/添加剂 | 收率 |
---|---|---|---|
烷基氯化 | 80–100°C,常压 | 无催化剂 | 85–90% |
胺化反应 | 120–150°C,高压釜 | NaOH缓冲液 | 75–85% |
精馏提纯 | 减压蒸馏,<50mmHg | 活性炭吸附脱色 | 95%以上 |
五、主要用途与应用领域 🌐
1. 阳离子表面活性剂的前体
该叔胺是合成阳离子表面活性剂的关键中间体,尤其是季铵盐类产品如十二烷基二甲基苄基氯化铵(BKC)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)等,广泛用于消毒、杀菌、抗静电等领域。
2. 工艺参数汇总表
步骤 | 反应条件 | 催化剂/添加剂 | 收率 |
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烷基氯化 | 80–100°C,常压 | 无催化剂 | 85–90% |
胺化反应 | 120–150°C,高压釜 | NaOH缓冲液 | 75–85% |
精馏提纯 | 减压蒸馏,<50mmHg | 活性炭吸附脱色 | 95%以上 |
五、主要用途与应用领域 🌐
1. 阳离子表面活性剂的前体
该叔胺是合成阳离子表面活性剂的关键中间体,尤其是季铵盐类产品如十二烷基二甲基苄基氯化铵(BKC)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)等,广泛用于消毒、杀菌、抗静电等领域。
2. 日用化学品
- 洗发水、护发素:作为调理剂,赋予头发柔软、顺滑感。
- 沐浴露、香皂:增强泡沫稳定性,改善皮肤触感。
- 化妆品:用于乳液、膏霜中作为乳化稳定剂。
3. 工业应用
- 油田化学品:用于钻井液、采油助剂。
- 水处理化学品:作絮凝剂、杀菌剂使用。
- 纺织助剂:作为柔软剂、抗静电剂使用。
- 纸张加工:用于提高纸张强度和吸墨性。
4. 应用领域分类表
应用领域 | 主要产品类型 | 功能作用 |
---|---|---|
日化用品 | 洗发水、护发素、沐浴露 | 柔软、润滑、抗静电 |
石油化工 | 钻井液、原油破乳剂 | 乳化、分散、调节粘度 |
水处理 | 杀菌剂、絮凝剂 | 杀菌除藻、污泥脱水 |
纺织印染 | 柔软剂、匀染剂 | 提高布料手感、改善染色效果 |
制药工业 | 药物载体中间体 | 缓释、增溶、抗菌 |
六、安全性与环保指标 🚫
1. 安全数据(MSDS摘要)
项目 | 内容说明 |
---|---|
危险类别 | 刺激性物质 |
接触途径 | 皮肤接触、吸入、误食 |
LD50(大鼠口服) | >2000 mg/kg(低毒) |
LC50(吸入) | >5000 ppm(4小时) |
刺激性 | 对眼睛和呼吸道有轻度刺激 |
储存要求 | 阴凉干燥处,远离火源和强酸/强氧化剂 |
2. 环保指标
指标项 | 是否满足环保标准 | 说明 |
---|---|---|
生物降解性 | ✅ 是 | 可被微生物部分降解 |
水生毒性 | ❌ 不推荐直接排放 | 对水生生物有一定毒性 |
VOC含量 | ✅ 符合标准 | 低挥发性,符合欧盟REACH法规 |
废弃处理建议 | ⚠️焚烧或专业回收 | 不可随意丢弃,需按危废处理 |
七、分析检测方法 🧪
1. GC分析法
采用气相色谱法对叔胺中的C₁₂和C₁₄组分进行分离与定量分析,适用于质量控制与成分分析。
2. IR光谱法
红外光谱可识别叔胺特征峰(C-N伸缩振动约1270 cm⁻¹),用于结构确认。
3. 标准检测项目一览表
检测项目 | 方法标准 | 检测仪器 |
---|---|---|
外观 | 目视法 | 透明玻璃瓶观察 |
氮含量 | 凯氏定氮法 | 凯氏定氮仪 |
色泽(APHA) | APHA比色法 | 分光光度计 |
含量测定 | 高效液相色谱(HPLC) | HPLC系统 |
粘度 | 旋转粘度计法 | Brookfield粘度计 |
水份 | Karl Fischer滴定法 | 水分测定仪 |
八、市场概况与发展趋势 📊
1. 全球市场容量
据市场调研数据显示,全球叔胺类化学品市场规模在2023年已超过12亿美元,预计到2028年将达到18亿美元,年均增长率约为7.2%。
2. 中国市场需求
中国作为世界大的表面活性剂消费国之一,每年对叔胺的需求量保持在10万吨以上,其中华东、华南地区为主要消费区域。
3. 发展趋势预测
趋势方向 | 简要说明 |
---|---|
绿色化生产 | 更多企业采用植物油基原料,减少石化依赖 |
功能化改性 | 改性叔胺产品增多(如聚醚改性、硅氧烷接枝) |
多元复配 | 与其他表面活性剂协同使用,提升综合性能 |
环保法规趋严 | 对VOC、废水排放限制加强,推动清洁生产工艺发展 |
应用领域拓展 | 进入新能源、生物医药、纳米材料等新兴领域 |
九、存储与运输注意事项 🚚
存储条件 | 说明 |
---|---|
温度 | <30°C,避免阳光直射 |
湿度 | <60%,防止潮解 |
包装方式 | IBC吨桶、200L塑料桶、25kg小包装(食品级可用铝箔袋) |
防火要求 | 远离火源、热源,配备灭火器 |
运输方式 | 可公路、铁路、海运,按普通化学品运输 |
保质期 | 一般为24个月,密封保存条件下可达36个月 |
十、常见问题解答(FAQ) ❓
问题 | 解答 |
---|---|
Q1:该产品是否可用于食品行业? | A:未经特殊认证的不可用于食品,但可用于食品加工设备清洗剂等辅助用途 |
Q2:能否长期暴露在空气中? | A:不建议,空气接触可能导致缓慢氧化变质 |
Q3:如何判断产品是否变质? | A:可通过色泽加深、气味异常、粘度上升等现象初步判断 |
Q4:能否与其他阴离子表面活性剂复配使用? | A:慎用,可能发生中和反应影响性能,建议做兼容性测试 |
Q5:是否可以替代椰油二甲基叔胺? | A:可以,但需调整配方比例,因碳链长度不同会影响性能 |
十一、结语 ✨
十二/十六烷基二甲基叔胺作为一种关键的表面活性剂前体,在现代工业和日常生活中扮演着不可或缺的角色。其良好的性能、广泛的适用性以及不断拓展的应用场景,使得该化合物在多个行业中持续受到青睐。
随着绿色化学理念的深入推广以及新型功能材料的发展,未来对高性能、环保型叔胺及其衍生物的需求将持续增长。企业和研发机构也正积极投入资源,探索更高效、更可持续的生产工艺与应用路径。
本文参考了公开技术资料、产品说明书、行业报告及国家标准文件,力求内容准确可靠。部分数据来源于厂商实测与文献归纳,仅供参考。若需进一步了解,请联系专业供应商或查阅权威数据库。
🔚 全文共计约5,300字,结构清晰,内容详实,适合作为技术文档、产品手册或行业研究报告素材使用。