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由松香合成的表面活性劑

松香酸的化學結構及其主要化學反應松香中主要成份是松香酸，其含量大于90%，它是分子式為C19H29COH的一系列同分異構體，其中主要為樅酸、長葉松酸、新樅酸等。

松香酸屬三環二萜類化合物，主要官能團為共軛雙鍵和羧基，利用這些官能團，松香酸可以發生下列化學化學反應，生成各種改性松香酸及其他衍生物。

1．氫化反應：在一定條件下松香酸中共軛雙鍵可以為H2所飽和，形成氫化松香，由于消除了共軛雙鍵，其穩定性較好。

2．歧化反應：松香酸在270下經Pd-C催化劑作用，一部分脫氫形成去氫樅酸；另一部分吸氫生成二氫、四氫樅酸。三者混合物就是歧化松香。

3．聚合反應：松香酸在酸催化下聚合，生成聚合松香，其中，二聚體含量60-70%。

4．加成反應：松香酸經熱異構后，和馬來酸酐，丙烯酸等發生Dels-Alder反應，生成相應的三元酸和二元酸。

5．酯化反應：一定條件下松香酸和各種醇如甲醇、乙二醇、丙三醇等發生酯化反應，生成相應的松香酯。RCOOH+R′OH → RCOOR′（R：松香酸骨架）

6．氨解反應：松香或歧化松香經氨解反應可以合成松香酰胺、松香腈，后者進一步氫化合成松香胺。

7．還原反應：松香酸或酯在重金屬催化劑作用下，高壓氫化還原可以合成松香醇。

一、由松香合成陰離子表面活性劑

（一）松香酸堿金屬鹽

這是松香酸類最簡單也最早應用的一種表面活性劑，由酸堿中和反應制RCOOH+MOH → RCOOM  R：松香酸骨架，下同M：K+、N+等。

松香酸鈉鹽廣泛用來生產洗衣皂，它能改變肥皂泡沫性能，防止酸敗，增加邊緣透明性。用松香皂、聚硅氧烷及其他非離子表面活性劑配成的一種低泡沫洗滌劑，特別適用于自動洗衣機在高溫（85℃）下洗滌。松香皂溶液與乙二醇、乙酸、水、乙酸乙酯等配成清洗劑，可用于清洗金屬表面。與乙二醇，乙二胺共用可做潤滑劑，也可做顏料分散劑。松香及改性松香皂也可作為混凝土起泡劑制造輕質混凝土構件。

松香酸皂另一個重要用途是做造紙施膠劑，近來這種施膠劑也在不斷發展和改進。如松香經馬來酸酐（或富馬酸）加成，再經甲醛改性，最后制成鉀皂，可做強化施膠劑使用。

歧化松香鈉（鉀）特別適用于烯烴的乳液聚合反應，其中起主要作用的是四氫和去氫松香酸鹽。用它們做乳化劑，可以使丁烯-苯乙烯，丁二烯-苯乙烯-丙烯酸體系進行乳液聚合。

（二）磺酸鹽類表面活性劑

由松香酸酰氯和羥烷基磺酸鈉可以合成下列表面活性劑：

RCOOH+SO2CL2→RCOCl

RCOCL+R＇CH（OH）CH2SO3Na→ RCOOCH（R′）CH2SO3Na   其中R′：烷基

也可以先由松香酸合成相應羥烷基酯，然后用磺酸或硫酸酯化剩余羥基，再以堿中和形成磺酸（硫酸）鹽。

上述幾種表面活性劑其潤濕性、分散性較強，可做為洗滌劑的主要成分。由天然松香也可以合成琥珀酸單酯磺酸鹽類陰離子表面活性劑。

上面合成也可先由松香合成單甘油酯，酯上剩余羥基再與環氧乙烷縮聚，接著與馬來酐反應生成半酯，最后用亞硫酸鈉溶液處理，形成琥珀酸單酯磺酸鹽。

由酚、醛改性松香也可合成類似產品。

上述化合物表面活性較強，可做為乳液泡沫穩定劑，或作為潤濕劑、顏料分散劑用于纖維染整過程，也可做殺蟲劑的乳化劑形成水包油型殺蟲劑乳液。

（三）N-酰基氨基酸類表面活性劑

這類產品最早是先由松香醇合成氯碳酸酯，再與氨基酸反應合成。

近年來，由歧化松香同浴氨酸，肌氨酸以及多酞合成一系列松香酸-N-酰基氨其酸類表面活性劑，如

這些表面活性劑的一些性質如泡沫力，溶解度等都較好，能有效地抵抗重堿，可以在硬水中使用，甚至在有重油垢污存在條件下，仍具有較好的洗滌性能。對頭發、皮膚和眼睛比較溫和，有防止皮膚粗糙，保護頭發光澤之功效。其生物降解性能良好，適用于配制軟性洗滌用品。

由馬來海松酸與氨基酸反應合成的表面活性劑，適于做改良的造紙施膠劑，在硬水中有較好的施膠效果。

馬來松香的銨鹽也是一種陰離子表面活性劑，可用于金屬表面涂覆前的預清洗，以改善金屬外涂層穩定性和耐磨性。

二、由松香合成非離子表面活性劑

由松香合成非離子表面活性劑的研究及應用報道較多，其中典型的是松香酸及其衍生物的聚氧乙烯化合物。

（一）松香酸（醇、酯）聚氧乙烯化合物以及松香多元醇酯類表面活性劑松香酸及松香醇類聚氧乙烯化合物合成

松香酸聚氧乙烯類表面活性劑用途廣泛，它可與磷酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉等配合使用作清洗劑、家用洗滌劑等。同十二烷基苯磺酸鈣等共用，可以作乳劑型接觸殺蟲劑的乳化劑。也可作顏料分散劑在染整過程中提高染料溶解性。促進染色牢度。中性介質中作抗泡沫劑，煉油過程中做原油破乳劑，與SBR復配可增聚合物膜的剝離強度。

利用改性松香也能合成聚氧乙烯醚類產品。如苯酚改性松香與環氧乙烯縮聚可以合成下列產物，它可作為潤濕劑使用。

馬來海松酸乙二醇酯，繼續用環氧乙烷乙氧基化，所得產品可用作油水分離的存乳劑作用。

由松香單甘油酯、苯酚改性松香單甘油酯以及其它含有剩余羥基的松香酯類，也可合成這類產品，它是利用羥基與環氧乙烷縮聚反應。

將松香用各種醇類酯化，所得多元醇酯類產品也可作非離子表面活性劑使用。如馬來海松酸用失水山梨醇聚氧乙烯醚、棕櫚酸聚氧乙烯醚、硬脂酸聚氧乙烯醚等酯化，可以合成馬來海松酸聚氧乙烯類化合物。這種化合物泡沫性能良好，用它配成的洗滌劑去污力較強，對皮膚、眼睛等無刺激性。

由松香酸和環氧氯丙烷經相轉移催化（PTC）反應可以合成松香甘油酯；和縮水甘油反應也是合成單甘油酯的一條途徑，單甘油酯常用的化妝品配方中。

蔗糖和松香酸甲酯進行酯交換反應可以合成相應松香蔗糖酯，這是一種易于生物降解的表面自學成才性劑。

松香醇和環氧氯丙烷等反應可以合成下式所示的羥基醚，該產品適于配制皮膚調理劑，起潤濕作用，防止皮膚粗糙。

將松香酸用下列多元醇酯化，所得產品可用作化妝品乳化劑和軟化劑。

(HO) nR’(OH)nR’醇，含-4羥基（n=1-3），

（二）松香胺聚氧乙烯醚

松香胺和環氧乙烷縮聚形成松香胺聚氧乙烯醚

松香胺聚氧乙烯醚能有效地防止金屬的電解和大氣腐蝕，因此用其配成金屬表面清洗、保護劑，如與R-S-R，R-SO-R等配成抗蝕劑使用。它也可用作為洗滌劑，鉆井液乳化劑、緩蝕劑、石油破乳劑、顏料分散劑使用。作為浮選劑從溶液中浮選分離AsO3-4，CrO2-4-，MnO-4，VO-3等離子。作為絮凝劑，可使很稀（0.045-0.09%）的SBR漿料在15-20分鐘內絮凝98%-99%。

（三）松香酸酰胺、烷醇酰胺及其環氧乙烷加成物

松香酸與各種胺反應可以合成一系列松香酰胺漿

RCOOH+R′NH2  →  RCONHR′

這些胺可以是CH2CH2NH2、（CH2CH2）2NH、（CH2CH2）NHCH2NH2等，所形成的酰胺同烷基苯磺酸等復配可以做緩蝕劑，穩定燃料油的乳化劑；木材、塑料、金屬等表面保護劑。在酸皂中加入這些酰胺可以顯著改變其在硬水中的洗滌力和持久力。也可以由松香胺和有機羧酸反應合成如下式的酰胺化合物，它們特別適于做采油用抗蝕劑。

松香酸基胺反應生產巰基酰胺RCONHCH2CH2SH可以合成洗發香波，該香波可使頭發長期保持柔順光澤。

松香酸酰胺可以進一步與環氧乙烷縮合反應，形成帶聚氧乙烯鏈的表面活性劑，它們可以用于油田廢水處理中做金屬管道緩蝕劑。例如松香酸和二乙烯三胺反應生成相應酰胺，這種酰胺與環氧乙烷反應形成的酰胺聚氧乙烯類化合具有良好表面活性，廣泛用作農藥乳化劑、紡絲浴添加劑、石油添加劑等，其合成反應如下：

松香和各種烷醇胺反應可以合成相應的烷醇酰胺、異丙醇酰胺等。這些烷醇酰胺可用作金屬表面抗蝕劑。亦可做為纖維整理劑、潤滑劑使用。這些烷醇酰胺也可以進一步與環氧乙烷反應形成松香酰胺聚氧乙烯醚，可與聚乙二醇反應。有關反應如下：

乙二胺聚氧乙烯化合物與松香酸反應所得產物可以用于印刷油墨添加劑和偶氨染料合成過程中的乳化劑。同樣可以合成下列物質，它們也是表面活性劑。

A：松香酸基，Y：OH（NHQ）aM（R）（QNH）bH     m=1-5

             R：H，烴聚氧乙烯Q（NH）Ohabc=O-9  n=0-150

由松香胺合成的下列化合物可以地板清潔劑中作乳化劑使用。

由松香胺和葡萄糖酸內酯反應可以合成葡糖酸松香酰胺，它是一種潤濕性很強、生化性能良好的表面活性劑。

RCH2NH2=CO(CHOH)4CCH2O  RCH2NHCO(CH2OH)4CH2OH由松香酸與胺合成下列一些表面活性劑、潤濕劑及乳化性能良好，用于化妝品穩定劑，它們對皮膚、眼睛等無刺激性。

RCOOCH2(OH)CH2NR’CH3R’=—C（CH2OH）3，—CH2CH2OH-（CH2）3OH

CH2CH（OH）CH3CH2（CH（OH）CH2OH，HOCH2HOCH2CH2OCH2CH2

（四）合成含松香的聚硅氧烷聚醚嵌段共聚物

如Me（SiMe2O）a[SiMe（CH2）3o（CH2CH2）2CORO]b[SiMe[SiMe[（Chs2）s3O（CHs2O）mCOR]（OSiMe2）[（CH2）3O（CH2CH2O）nCOR]O]dMe

R：松香基；abc：0-130；d：0，1；1mm：0-6

其合成如下：

RCOCl+SiMe[（CH2）3O（CH2CH2O）mH（OsiMe2）12[OsiMe（CH2）3O（CH2CH2O）nH]Me

Me（SiMe2O）a（SiMe2RO）b（SiMePCOSiMRCOSiMe2）dMe      a，b，c=0-130    d=0-1