月桂酰胺丙基甜菜碱的合成与应用

概述

月桂酰胺丙基甜菜碱是一种多功能两性表面活性剂，化学式为C₁₆H₃₃NO₂，分子量为271.44 ，性状表现为无色或淡黄色透明液体，性质稳定，对酸碱有一定的稳定性，与阴离子、阳离子和非离子表面活性剂均能良好配伍。相较于其他两性表面活性剂，月桂酰胺丙基甜菜碱对皮肤的刺激性小、性能温和、易于生物降解。此外，它还具有出色的去污、发泡和调理等性能，具有颇佳的增粘效果，应用范围广泛^[1]。

合成方法

将月桂酸与3-二甲胺基丙胺进行酰胺化反应，通过萃取对酰胺化反应中的酰胺化产物进行纯化，将纯化后的酰胺化产物与氯乙酸进行季铵化反应，调节季铵化反应后物料的pH后获得月桂酰胺丙基甜菜碱粗品，将粗品加入至丙酮中进行搅拌清洗，然后过滤，干燥即得月桂酰胺丙基甜菜碱。该方法不仅纯化过程简单，而且能够显著提高月桂酰胺丙基甜菜碱产品的纯度^[2]。

此外，以N,N-二甲基-N′-月桂酰基-1,3-丙二胺和氯乙酸钠为原料也可以合成月桂酰胺丙基甜菜碱。实验发现，当反应温度为70 ℃，反应时间为5 h，氯乙酸钠的酸度为pH=6.0时，起泡性能最强（如下表），产物的活性物质量分数最高，为(30.0±1.6)%。所得产物的起泡，稳泡，增稠性能高，与香波中的其他组分的相容性好^[3]。

应用

月桂酰胺丙基甜菜碱被广泛应用于织物印染助剂与洗涤配方中，是诸多柔软剂、洗涤剂、整理剂配方中的主要成分^[1]。例如，日化洗护工业公开了一种弱酸性沐浴乳，包括如下重量百分比的活性物组分：阴离子表面活性剂2～20%；两性离子表面活性剂1～10%；氨基酸表面活性剂0.5～10%；PEG7甘油椰油酸酯1～15%；丙烯酸酯类共聚物0.5～10%；甲基葡糖醇聚醚20 0.5～10%；PEG120甲基葡糖二油酸酯0.1～1%；丙二醇硬脂酸酯0.1～5%；霍霍巴籽油0～1%；对羟基苯乙酮0～2%；余量的水；防腐剂适量。其中，pH为5.5～7.0；阴离子表面活性剂选自月桂醇聚醚硫酸酯铵，月桂醇聚醚磺基琥珀酸酯二钠中的一种或两种；两性离子表面活性剂选自椰油酰胺丙基甜菜碱，月桂基甜菜碱，月桂酰胺丙基甜菜碱中的一种或几种。所得沐浴乳具有强清洁能力且温和，无需额外调节pH，简化了生产工艺，显著提高了生产效率^[4]。

此外，无机纳米材料制备领域报道了一种利用月桂酰胺丙基甜菜碱制备Cu₂O纳米微球的方法，包括如下步骤：配制月桂酰胺丙基甜菜碱溶液；将醋酸铜溶液滴加到月桂酰胺丙基甜菜碱溶液中后再调节pH，或者先调节月桂酰胺丙基甜菜碱溶液的pH，再滴加醋酸铜溶液，得到混合液；滴加抗坏血酸溶液后搅拌反应，再分离，干燥后得到Cu₂O纳米微球。该微球的构建单元是类针状或球状纳米颗粒，解决了现有的Cu₂O微球的制备方法得到的产品结构单一的技术问题。又因为微球具有介孔或者中空结构，可用做太阳能电池，光学器件，生物传感器及电极负极材料等^[5]。

复配体系性能研究

试验研究阴离子表面活性剂全氟辛酸钠(SPFO)和两性离子表面活性剂月桂酰胺丙基甜菜碱(LAB)复配体系，探究温度、pH、电解质对复配体系表面性能的影响以及复配体系的热稳定性。研究表明：SPFO与LAB复配后具有协同作用，在25℃时，SPFO，LAB，复配SPFO-LAB的表面张力分别为25.45，38.80，20.10 mN·m^-1。在pH=3～11之间，SPFO-LAB复配体系的表面张力随着溶液的pH增大而增大。SPFO-LAB复配体系的表面张力随着电解质(氯化钠和氯化钙)浓度的增大而减小。热重分析和红外光谱结果表明，SPFO，LAB有良好的热稳定性。经过110℃老化30 d后，在T=75℃，c(CaCl₂)=30000 mg· L^-1条件下，复配SPFO-LAB的界面张力仍能达到0.001 mN·m-1的数量级^[6]。

参考文献

[1]张淑芬.月桂酰胺丙基甜菜碱的合成方法:201711147146[P].

[2]郝京诚,张立全,杨宇杰.一种高纯度月桂酰胺丙基甜菜碱的制备方法:CN202210188035.7[P].

[3]方奕文,林培鹏,卢峰.月桂酰胺丙基甜菜碱的合成及其性能[J].精细化工, 2002, 19(10):3.DOI:10.3321/j.issn:1003-5214.2002.10.001.

[4]周晖,周中新,黄弘毅,等.一种弱酸性沐浴乳及其制备方法:CN201911050154.0[P].

[5]殷广明,郑建华,王哲,等.一种利用月桂酰胺丙基甜菜碱制备Cu₂O纳米微球的方法.2018.

[6]Hong Li,Xiang Minghui,Wang Xuechen,等.全氟辛酸钠和月桂酰胺丙基甜菜碱复配体系性能研究[J].科技通报, 2018(012):034.