Катионлы өслек актив матдә

Катионлы өслек актив матдәләр, нигездә, азотлы органик амин туындылары. Аларның молекулаларындагы азот атомы электроннар парын гына үз эченә алганлыктан, ул кислота молекулаларындагы водород белән водород бәйләнешләре аша кушыла ала, бу амино төркеменең уңай заряд йөртүенә китерә. Шуңа күрә алар бары тик кислоталы мохиттә генә яхшы өслек активлыгы күрсәтәләр; селтеле мохиттә алар утырмага һәм өслек активлыгын югалтуга омтылалар. Азотлы катионлы өслек актив матдәләрдән тыш, күкерт, фосфор һәм мышьяк кебек элементларны үз эченә алган катионлы өслек актив матдәләрнең аз өлеше дә бар.

1. Үсеш статусы

Катионлы өслек актив матдәләр сәнәгатьтә күптән киң кулланылмаган, һәм аларга ихтыяҗ елдан-ел тиз арта бара. Ләкин, аларның төп кулланылышы фунгицидлар, җепсел йомшарткычлар һәм антистатик матдәләр кебек махсус кулланылышта булганлыктан, аларның кулланылышы анионлы һәм ион булмаган өслек актив матдәләр белән чагыштырганда чагыштырмача азрак.

Катионлы өслек актив матдәләр, гадәттә, эмульсияләү, дымландыру, юу, стерилизацияләү, йомшарту, антистатик һәм коррозиягә каршы тору кебек яхшы үзлекләргә ия. Аларның махсус үзлекләре һәм кулланылышы аркасында, алар яхшы үсеш потенциалына ия. Сәнәгать һәм гражданлык кулланылышлары киңәю белән, аларның төрләре һәм ихтыяҗы арта барачак.

2. Классификация

Коммерция өчен кыйммәтле катионлы өслек актив матдәләрнең күбесе органик азот кушылмаларының чыгарылмалары булып тора, анда уңай заряд азот атомнары белән йөри. Шулай ук ​​фосфор, күкерт, йод һәм мышьяк кебек атомнар белән йөри торган катионлы өслек актив матдәләрнең яңа төрләре дә бар. Катионлы өслек актив матдәләрнең химик структурасы буенча, аларны, нигездә, дүрт категориягә бүлеп була: амин тозы тибы, дүртенчел аммоний тозы тибы һәм гетероциклик тибы.

Aшахта тозы төре

Амин тозы тибындагы катионлы өслек актив матдәләр - беренчел амин тозы, икенчел амин тозы һәм өченчел амин тозы өслек актив матдәләренең гомуми термины. Аларның үзлекләре бик охшаш, һәм күп продуктлар беренчел аминнар һәм икенчел аминнар катнашмасы булып тора. Бу төр өслек актив матдә, нигездә, майлы аминнар һәм органик булмаган кислоталар белән барлыкка килгән тозлардан тора һәм бары тик кислоталы эремәләрдә генә эри. Селте шартларында амин тозлары селтеләр белән җиңел реакциягә кереп, ирекле аминнар барлыкка китерә, бу аларның эрүчәнлеген киметә, шулай итеп аларның куллану даирәсен билгеле бер дәрәҗәдә чикли.

Дүртенчел аммоний тозы төре

Дүртенчел аммоний тозы тибындагы катионлы өслек актив матдәләр - катионлы өслек актив матдәләрнең иң мөһим төре, аларның үзлекләре һәм әзерләү ысуллары амин тозы тибындагы өслек актив матдәләрдән аерылып тора. Мондый өслек актив матдәләр кислоталы һәм селте эремәләрендә эри ала, берничә искиткеч үзлеккә ия һәм башка төр өслек актив матдәләр белән яхшы туры килә. Шуңа күрә аларның куллану даирәләре чагыштырмача киң.

Hэтероциклик төр

Катионлы өслек актив матдәләр молекулаларындагы гетероциклик боҗралар, нигездә, азотлы боҗралар, мәсәлән, морфолин боҗрасы, пиридин боҗрасы, имидазол боҗрасы, пиперазин боҗрасы һәм хинолин боҗрасы.

3. Синтез

Катионлы өслек актив матдәләрне синтезлауның төп реакциясе - N-алкиллаштыру реакциясе. Алар арасында өченчел аминнарның алкиллаштыручы агентлар белән реакциягә кереп, дүртенчел аммоний тозлары барлыкка китерү реакциясе шулай ук ​​дүртенчелләштерү реакциясе дип атала.

Алкил дүртенчел аммоний тозы

Алкил дүртенчел аммоний тозлары дүртенчел аммоний тозлары тибындагы катионлы өслек актив матдәләрнең мөһим төрләренең берсе булып тора һәм фунгицидлар, җепсел йомшарткычлар, минераль флотация агентлары, эмульгаторлар һ.б. буларак киң кулланыла. Аларның структура үзенчәлеге шунда ки, азот атомы дүрт алкил төркеме белән бәйләнгән, ягъни аммоний ионының барлык дүрт водород атомы да алкил төркемнәре белән алыштырыла. Гадәттә, бу алкил төркемнәренең берсе яки икесе генә озын чылбырлы углеводород алкил төркемнәре, ә калган алкил төркемнәре бер яки ике углерод атомына ия. Структура үзенчәлекләре буенча, алкил дүртенчел аммоний тозлары өчен, нигездә, өч синтез ысулы бар: югарырак алкилгалогенидларның түбән өченчел аминнар белән реакциясе белән әзерләнә, югарырак алкил аминнарның түбән алкилгалогенидлар белән реакциясе белән әзерләнә һәм формальдегид-формик кислота ысулы белән әзерләнә.

Гетероатомнарны үз эченә алган дүртенчел аммоний тозлары

Монда гетероатомнарны үз эченә алган дүртенчел аммоний тозлары дип атала торганнар, гадәттә, гидрофоб углеводород чылбырларында O, N һәм S кебек гетероатомнарны үз эченә алган дүртенчел аммоний тозларын, ягъни липофиль төркемнәрендә амид бәйләнешләрен, эфир бәйләнешләрен, эфир бәйләнешләрен яки тиоэфир бәйләнешләрен үз эченә алган өслек актив матдәләрне аңлата. Гидрофиль дүртенчел аммоний катион төркеме һәм алкил гидрофоб төркеме турыдан-туры бәйләнгән түгел, ә амид, эфир, эфир яки тиоэфир кебек төркемнәр аша бәйләнгәнлектән, кайбер кешеләр мондый дүртенчел аммоний тозларын туры булмаган бәйләнешле катион өслек актив матдәләр дип тә атыйлар.

Бензол боҗраларын үз эченә алган дүртенчел аммоний тозлары

Бу төр өслек актив матдә, нигездә, бактерицид, күбекләндергеч, чылатучы һәм буяуны фиксацияләүче агент буларак кулланыла. Синтез процессында ароматик боҗраларны кертүнең төп ысулы - бензилхлоридны алкиллаштыручы реагент буларак куллану, ул өченчел аминнар белән реакциягә керә. Бензилхлорид толуолның ян чылбырлы хлорлаштыру реакциясе белән әзерләнә. Бензол боҗрасында хлорлаштырудан саклану өчен, бу реакция эмаль чәйнектә яки пыяла белән капланган манара реакторында үткәрелергә тиеш.

Гетероцикллы дүртенчел аммоний тозлары

Кватернар аммоний тозы молекулаларында булган гетероциклик боҗралар, нигездә, морфолин боҗрасы, пиперазин боҗрасы, пиридин боҗрасы, хинолин боҗрасы һәм имидазол боҗрасы һ.б.

Aшахта тозы төре

Амин тозы тибындагы катионлы өслек актив матдәләр, нигездә, өч төп категориягә керә: озын чылбырлы алкил беренчел амин тозлары, икенчел амин тозлары һәм өченчел амин тозлары.

4. Кушымта

Катионлы өслек актив матдәләр стерилизацияләү, йомшарту кебек яхшы функцияләргә ия.антистатик, һәм коррозиягә каршы үзлекләргә, шулай ук ​​кайбер эмульгатор һәм дымландыру үзлекләренә ия. Алар шулай ук ​​еш кына фаза күчерү катализаторлары буларак кулланыла. Ләкин бу төр өслек актив матдәләр сирәк кенә югыч матдә буларак аерым кулланыла. Чөнки күп кенә субстратларның сулы эретмәләрдә, бигрәк тә селте сулы эретмәләрдә, өслеге гадәттә тискәре зарядка ия. Куллану вакытында уңай зарядлы өслек актив матдә субстрат өслегендә гидрофиль төркемнәр эчкә, ә гидрофоб төркемнәр тышка урнаша, бу субстрат өслеген гидрофоб итә, бу юарга уңай түгел һәм хәтта тискәре йогынты ясарга мөмкин. Моннан тыш, бу төр өслек актив матдәләрнең төп куллану өлкәләре өслек киеренкелеген киметү өчен кулланыла торган башка өслек актив матдәләрдән аерылып тора. Киресенчә, алар үзләренең структураль үзенчәлекләрен башка махсус кушымталар өчен кулланалар.