十八烷基伯胺Octadecylamine CAS124-30-1
十八烷基伯胺(Octadecylamine)
一、概述
名称与基本信息
十八烷基伯胺,英文名 Octadecylamine,简称 ODA,是一种长链脂肪伯胺,化学结构为 CH₃(CH₂)₁₇NH₂。它广泛应用于化工、材料科学、日化、医药和农业等多个领域。
中文名称 | 十八烷基伯胺 |
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英文名称 | Octadecylamine |
分子式 | C₁₈H₃₉N |
分子量 | 271.50 g/mol |
CAS编号 | 124-30-1 |
EINECS号 | 204-697-4 |
外观 | 白色至浅黄色蜡状固体或结晶 |
二、理化性质
十八烷基伯胺属于饱和直链一级胺类化合物,具有典型的脂肪胺特性。其物理和化学性质决定了其在多个工业领域的广泛应用。
基本理化参数
参数项 | 数值/描述 |
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熔点 | 58~62 ℃ |
沸点(常压) | 345~350 ℃ |
密度(20℃) | 0.82~0.84 g/cm³ |
折射率(20℃) | 1.456~1.461 |
溶解性 | 不溶于水,可溶于、苯等有机溶剂 |
pH(1%水溶液) | 10.5~11.5 |
闪点 | >110 ℃ |
稳定性 | 在空气中稳定,避免强酸、强氧化物接触 |
结构特性
十八烷基伯胺的分子结构由一个长链的十八碳烷基(疏水端)和一个氨基官能团(亲水端)组成,因此它具有两亲性特征,是一种优良的表面活性剂前体。
三、合成方法
工业制备途径
1. 脂肪腈氢化法
以十八碳腈(Stearonitrile)为原料,在催化剂(如镍、钴、钯)存在下加氢还原得到十八烷基伯胺。
反应式:
C₁₈H₃₅CN + 2H₂ → C₁₈H₃₉NH₂
优点:产品纯度高,工艺成熟。
缺点:能耗较高,需高压氢气环境。
2. 脂肪卤代物氨解法
使用十八烷基溴或氯作为起始原料,在适当温度下与氨或胺盐发生取代反应。
反应式:
C₁₈H₃₇Br + NH₃ → C₁₈H₃₇NH₂ + HBr
优点:反应温和,设备要求低。
缺点:副产物多,分离提纯难度大。
3. 生物合成法(新兴技术)
近年来,随着绿色化学的发展,利用酶催化或微生物发酵法合成十八烷基伯胺的研究逐渐增多,但目前仍处于实验室阶段。
四、应用领域
十八烷基伯胺由于其良好的表面活性、润滑性和反应活性,被广泛用于以下行业:
1. 表面活性剂及乳化剂
作为一种阳离子型表面活性剂的前体,十八烷基伯胺可进一步季铵化生成各种阳离子表面活性剂,如十八烷基三甲基氯化铵(OTAC),用于洗发水、柔软剂、消毒剂等产品中。
1. 表面活性剂及乳化剂
作为一种阳离子型表面活性剂的前体,十八烷基伯胺可进一步季铵化生成各种阳离子表面活性剂,如十八烷基三甲基氯化铵(OTAC),用于洗发水、柔软剂、消毒剂等产品中。
应用方向 | 功能特点 |
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洗涤用品 | 提供抗菌、柔顺效果 |
化妆品 | 改善皮肤触感,增强保湿性 |
工业清洗剂 | 提高去污能力,降低界面张力 |
2. 材料加工助剂
在塑料、橡胶等材料中,十八烷基伯胺可用作内润滑剂、抗静电剂和脱模剂。
应用示例 | 功能说明 |
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PVC加工 | 减少摩擦热,提高流动性 |
聚烯烃成型 | 改善制品外观,防止粘连 |
橡胶制品 | 提升脱模效率,延长模具寿命 |
3. 医药中间体
十八烷基伯胺是多种药物和生物活性分子的合成中间体,尤其在脂质体药物载体、局部麻醉剂和抗菌肽等领域有重要应用。
相关药物类别 | 示例代表 |
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阳离子脂质体 | 用于mRNA疫苗递送系统 |
局部麻醉剂 | 如丁卡因衍生物 |
抗菌剂 | 季铵盐型杀菌剂前体 |
4. 农业化学品
在农药制剂中,十八烷基伯胺可作为分散剂、润湿剂和增效剂,有助于提高药效和减少环境污染。
使用形式 | 功能说明 |
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乳油制剂 | 提高乳化稳定性 |
可湿性粉剂 | 增强润湿性和铺展性 |
缓释肥料 | 控制养分释放速率 |
5. 防腐与防腐蚀剂
十八烷基伯胺可用于金属表面处理,形成保护膜,防止腐蚀。
应用对象 | 效果描述 |
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钢铁、铜合金 | 形成单分子层防护膜 |
油田管道 | 抑制CO₂/H₂S引起的腐蚀 |
润滑油添加剂 | 提高抗氧化、防锈性能 |
6. 其他新兴应用
- 纳米材料修饰:用于功能化碳纳米管、石墨烯的表面改性。
- 染料工业:作为染料固色剂和缓染剂。
- 油田化学品:用于钻井液体系中的泡沫控制和润湿反转。
五、安全与环保
1. 安全信息
项目 | 内容说明 |
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毒性等级 | 低毒,LD₅₀(大鼠经口)>2000 mg/kg |
刺激性 | 对眼睛、呼吸道有轻度刺激 |
操作建议 | 佩戴手套、护目镜,通风良好 |
储存条件 | 干燥、阴凉处密封保存 |
泄漏处理 | 吸附后焚烧或回收处理 |
2. 环保影响
虽然十八烷基伯胺本身降解性较差,但在环境中不易积累,且对水生生物毒性较低。建议采用封闭循环系统或废水处理后再排放。
六、市场与供应链分析
1. 主要生产厂商
国家/地区 | 主要企业 |
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中国 | 南京钟山化工、浙江皇马科技、辽阳石化 |
美国 | AkzoNobel、Air Products |
德国 | BASF、Clariant |
日本 | Kao Corporation、Mitsubishi Chemical |
2. 市场规模与趋势
根据2023年全球化工市场报告,十八烷基伯胺市场规模约为 3.6亿美元,预计到2030年将增长至 5.1亿美元,年均增长率约 4.8%。
推动因素包括:
- 新能源材料的发展(如电池电解液添加剂)
- 医药行业的持续扩张
- 表面活性剂需求上升
七、相关产品与衍生物
衍生物列表
衍生物名称 | 用途举例 |
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十八烷基三甲基氯化铵(OTAC) | 阳离子表面活性剂,杀菌剂 |
十八烷基酰胺丙基二甲基胺(APA) | 柔软剂、调理剂 |
十八烷基异氰酸酯 | 聚氨酯合成中间体 |
十八烷基胍盐 | 高效杀菌剂 |
十八烷基磷酸酯 | 抗静电剂,润滑油添加剂 |
八、储存与运输
储存建议
- 温度应控制在 < 30°C;
- 远离火源、强酸、氧化剂;
- 储存容器应密闭,避免吸湿;
- 推荐使用不锈钢或聚乙烯材质储罐。
运输要求
- 属于非危险化学品,常规运输;
- 建议使用纸袋、桶装包装;
- 防潮防晒,注意搬运过程中防挤压。
九、常见问题解答(FAQ)
问题 | 答复 |
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Q: 十八烷基伯胺能否溶于水? | A: 几乎不溶于水,但可溶于、、氯仿等有机溶剂。 |
Q: 是否可以作为食品添加剂使用? | A: 不推荐用于直接食品接触领域,建议参考各国食品安全法规。 |
Q: 与酸反应会生成什么? | A: 与无机酸反应生成相应的铵盐,如与盐酸反应生成十八烷基胺盐酸盐。 |
Q: 是否易燃? | A: 属于可燃物质,但闪点较高,不具备极易燃性。 |
Q: 有哪些替代品? | A: 十六烷基伯胺(Hexadecylamine)、月桂基伯胺(Laurylamine)等。 |
十、结语 🌿
十八烷基伯胺作为一种多功能有机胺化合物,凭借其优异的化学稳定性和广泛的适用性,已成为现代工业中不可或缺的重要原料之一。无论是在材料科学、日用化学品还是生物医药领域,其价值正在不断被挖掘和拓展。随着绿色环保理念的深入和高性能材料的发展,未来十八烷基伯胺的应用前景将更加广阔。
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📘 本文内容仅供参考,实际使用请结合具体工况、法规标准进行评估。