文献汇总

表面活性剂的化学催化作用

研究背景：胶束催化是促进油-水两相反应物进行有机反应的有效手段,借助表面活性剂的作用,油相反应物以微胶束(增溶于胶束中)的形式分散于水介质中,扩大了油相反应物与水相中进攻试剂的接触界面,而且在静电效应和局部浓集效应等作用下,会显著加速油-水两相间的反应速率,不但可使反应条件变得更加温和,而且还能有效地避免副反应的发生,提高有机合成的效率.目前胶束催化已用于多种有机合成。

研究现状

聚苯乙烯的氯甲基化：（2006年）

胶理

束

催

化

的

作

用

机,

考察了表面活性剂结构对催化作用的影响规律.结果表明,表面活性剂胶束溶液可增溶聚苯乙烯的四氯化碳溶液,随着四氯化碳在胶束中的增溶,聚苯乙烯可转移至表面活性剂的胶束中;胶束催化是实现聚苯乙烯的氯甲基化的有效途经,仅用3·35 g/L的十六甲基三甲基溴化铵(CTAB),于65℃, 5 h内即可使聚苯乙烯大分子链中的苯环氯甲基化程度达到37%;聚苯乙烯与甲醛、氯化氢的反应过程由亲电取代和亲核取代串联而成,阳离子表面活性剂比阴离子表面活性剂的催化作用更加有效,说明亲核取代是慢步骤;阳离子表面活性剂疏水链越长,对聚苯乙烯的增溶效果越好,催化作用越强. 所用仪器：用紫外分光光度法测定了离子型表面活性剂胶束溶液对聚苯乙烯四氯化碳溶液的增溶性能;用胶束催化法实现了聚苯乙烯的氯甲基化,用红外光谱法和佛尔哈德法表征了氯甲基化聚苯乙烯的化学结构与组成;通过比较阴、阳离子表面活性剂及结构不同的阳离子表面活性剂的催化效果,

有机电解质在胶束催化聚苯乙烯氯甲基化反应中的作用（2006）

在实施聚苯乙烯氯甲基化反应的胶束催化体系中加入四丁基溴化铵((Bu)4NBr,TBAB),研究了有机电解质TBAB对胶束催化反应的影响规律.实验结果表明,在非离子表面活性剂NP-10及阴离子表面活性剂SDS的胶束催化体系中,TBAB的加入使聚苯乙烯氯甲基化反应的速率明显增大,前者尤为突出;而在阳离子表面活性剂CTAB的胶束催化体系中,TBAB的加入几乎对反应速率无促进作用.这种结果一方面归因于加入电解质TBAB会降低SDS的临界胶束浓度,从而增强对聚苯乙烯四氯化碳溶液的增溶能力;更主要的原因是TBAB的丁基与表面活性剂碳氢链间的疏水相互作用会使季铵离子(Bu)4N+嵌入SDS的胶束之中,结合到NP-10的胶束表面,使SDS胶束的阴离子头基对亲核取代反应(控制步骤)的禁阻作用得以减缓,使NP-10的胶束表面携带了正电荷,显著促进亲核取代反应的进行,而对于CTAB的胶束,由于静电排斥作用,季铵离子(Bu)4N+不能接近CTAB的胶束,故TBAB的加入对聚苯乙烯氯甲基化反应不产生作用.

分析方法：瑞士Perkin-Elmer1700型傅立叶红外光谱仪;上 海尤尼柯公司UV-2602分光光度计;湖南长沙仪器厂

WGR-1氧弹式量热计;天津奥特公司AS20500ADT（佛尔哈德法测定样品中的氯含量） 超声波浴槽;承德仪器厂JZHY-180型界面张力仪.（测定临界胶束浓度）

使用紫外分光光度法[12]测定聚苯乙烯增溶量,并绘制聚苯乙烯增溶量-表面活性剂浓度关系曲线

胶束催化2-氯乙基苯的氯甲基化（2009）

采用胶束催化,在油水两相体系中,进行了2-氯乙基苯的氯甲基化反应.

通过比较阴离子、阳离子和非离子三种类型表面活性剂的催化效果,探索了2-氯乙基苯氯甲基化反应的机理及胶束催化的作用机理.研究结果表明,胶束催化是实现2-氯乙基苯氯甲基化的有效途径,且阳离子表面活性剂胶束催化的效果最为显著,阳离子表面活性剂的疏水链越长,其催化性能越好;在水相中加入无机电解质,能显著促进胶束催化作用.

在有机合成中常遇到非均相有机反应，这类反应的通常速度很慢，收率低，反应不完全的缺点。但如果用水溶性无机盐，用极性小的有机溶剂溶解有机物，并加入少量（0.05mol以下）的季铵盐或季磷盐，反应则很容易进行，这类能促使提高反应速度并在两相间转移负离子的鎓盐，称为相转移催化剂。一般存在相转移催化的反应，都存在水溶液和有机溶剂两相，离子型反应物往往可溶于水相，不溶于有机相，而有机底物则可溶于有机溶剂之中。不存在相转移催化剂时，两相相互隔离，几个反应物无法接触，反应进行得很慢。相转移催化剂的存在，可以与水相中的离子所结合（通常情况），并利用自身对有机溶剂的亲和性，将水相中的反应物转移到有机相中，促使

反应发生。

在水相反应中加入表面活性剂，使其在水中形成的胶束一方面可以起到增溶的作用，另一方面可发挥它的疏水效应。此外，胶束中的疏水作用对一些敏感的试剂可以起到保护的作用。

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