系列p-烷基异丙苯磺酸盐的合成及表征

论文摘要

本文以不同碳数的脂肪酸、异丙苯等为原料,经Friedel-Crafts酰基化反应、格氏反应、还原反应、磺化及中和5步反应,精细合成出结构明确的9种烷基链碳数不同及苯环在烷基链不同位置的系列p-烷基异丙苯磺酸盐表面活性剂,用FT-IR、ESI-MS、13C NMR和1H NMR表征了中间体和最终产物的结构,并测定了中间体的沸点及折光率。采用滴体积法测定了9种表面活性剂水溶液25℃时的表面张力,从而确定其cmc和γcmc,研究了结构对其表面性质的影响。研究结果表明,随着苯环向烷基链的中间移动,cmc增大,γcmc减小;随着烷基链碳数的增加,cmc减小,γcmc减小。采用旋滴法测定了9种表面活性剂水溶液与不同碳数的正构烷烃的界面张力,确定其nmin,并以C16-3S、C16-5S、C16-7S为例,考察了不同表面活性剂浓度、盐浓度和碱浓度对界面张力的影响。结果表明,C12-1S、C12-3S、C14-3S、C14-5S、C14-7S的nmin均小于7,C12-5S、C16-3S、C16-5S、C16-7S的nmin分别为8、8、8、11;随着表面活性剂浓度的增加,界面张力先下降,达到一最低值后回升;C16-3S、C16-5S、C16-7S均有一最佳盐度,并在最佳盐度下的界面张力最低,可降到10-3mN/m数量级,随着苯环向烷基链的中间移动,最佳盐度有所增加;C16-3S最佳碱度值为0.2%,C16-5S和C16-7S的最佳碱度值均为0.4%,C16-7S在最佳碱度值下的界面张力最小。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 前言
• 第一章 文献综述
• 1.1 表面活性剂驱的发展
• 1.2 表面活性剂的驱油机理
• 1.2.1 降低油水界面张力机理
• 1.2.2 乳化机理
• 1.2.3 聚并形成油带机理
• 1.2.4 润湿反转机理
• 1.2.5 改变原油的流变性机理
• 1.3 驱油用表面活性剂的一些性能
• 1.3.1 界面张力
• 1.3.2 界面黏度
• 1.3.3 驱油体系和原油的相态行为
• 1.4 驱油表面活性剂及其研究方向
• 1.4.1 驱油表面活性剂
• 1.4.2 驱油表面活性剂的发展方向
• 1.5 表面活性剂结构与性能的关系
• 1.5.1 表面活性剂的亲油基对性能的影响
• 1.5.2 表面活性剂的亲水基对性能的影响
• 1.6 本课题研究目的
• 第二章 系列 p-烷基异丙苯磺酸盐的合成
• 2.1 实验药品
• 2.2 实验仪器
• 2.3 芳基烷酮的合成
• 2.3.1 实验原理
• 2.3.2 芳基烷酮的合成
• 2.4 格氏试剂的合成
• 2.4.1 实验原理
• 2.4.2 格氏试剂的合成
• 2.5 芳基烷基叔醇的合成
• 2.5.1 实验原理
• 2.5.2 芳基烷基叔醇的合成
• 2.6 芳基烷烃的合成
• 2.6.1 实验原理
• 2.6.2 芳基烷烃的制备
• 2.7 烷基芳基磺酸钠的合成
• 2.7.1 实验原理
• 2.7.2 烷基芳基磺酸钠的合成
• 2.8 提纯
• 第三章 合成实验结果与讨论
• 3.1 实验药品与仪器
• 3.2 中间体的物理性质
• 3.3 芳基烷酮的结构表征
• 3.3.1 芳基烷酮的FT-IR 分析
• 1H NMR 分析'>3.3.2 芳基烷酮的¹H NMR 分析
• 13C NMR 分析'>3.3.3 芳基烷酮的¹³C NMR 分析
• 3.4 芳基烷基叔醇的结构表征
• 3.4.1 芳基烷基叔醇的FT-IR 分析
• 1H NMR 分析'>3.4.2 芳基烷基叔醇的¹H NMR 分析
• 13C NMR 分析'>3.4.3 芳基烷基叔醇的¹³C NMR 分析
• 3.5 芳基烷烃的结构表征
• 3.5.1 芳基烷烃的FT-IR 分析
• 1H NMR 分析'>3.5.2 芳基烷烃的¹H NMR 分析
• 13C NMR 分析'>3.5.3 芳基烷烃的¹³C NMR 分析
• 3.6 烷基苯磺酸盐的ESI-MS 分析
• 第四章 p-烷基异丙苯磺酸盐的结构与性能研究
• 4.1 p-烷基异丙苯磺酸盐表面性能研究
• 4.1.1 实验药品与仪器
• 4.1.2 实验方法
• 4.1.3 p-烷基异丙苯磺酸盐结构与表面性能研究
• 4.2 p-烷基异丙苯磺酸盐界面性能研究
• 4.2.1 实验药品与仪器
• 4.2.2 实验方法
• 4.2.3 p-烷基异丙苯磺酸盐与烷烃的界面性能研究
• 结论
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢
• 详细摘要