一、產(chǎn)品簡介
N-椰油基-1,3-丙二胺，英文名 N-Cocoalkyl 1,3-Propanediamines，CAS編號為 61791-63-7，是一種重要的有機胺類表面活性劑中間體。該化合物以天然來源的椰子油脂肪酸為基礎(chǔ)，結(jié)合1,3-丙二胺結(jié)構(gòu)，具有良好的生物降解性能和溫和的皮膚刺激性，在日化、工業(yè)清洗、石油開采、農(nóng)業(yè)化學(xué)品等多個領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用。
作為一種兩性離子型或陽離子型表面活性劑前驅(qū)體，其分子結(jié)構(gòu)中既含有長鏈?zhǔn)杷鶊F(tuán)（來自椰油基），又含有兩個氨基官能團(tuán)，這賦予了它優(yōu)異的乳化、分散、潤濕和緩蝕等綜合性能。
二、化學(xué)性質(zhì)與結(jié)構(gòu)特征
化學(xué)名稱：
N-椰油基-1,3-丙二胺
N-Cocoalkyl-1,3-propanediamine
分子式：
C??H??N?（典型平均結(jié)構(gòu)）
注：實際分子組成可能因椰油基碳鏈長度分布略有不同而變化。
分子量：
約283.5 g/mol（根據(jù)碳鏈長度的不同，范圍在270~300之間）
結(jié)構(gòu)簡式：
CH3(CH2)10CH2–NH–CH2CH2CH2–NH2其中，左側(cè)為椰油基殘基（通常為C12~C14混合直鏈烷基），中間為連接氮原子的亞甲基鏈，末端為游離的伯胺基團(tuán)。
三、物理與化學(xué)參數(shù)表
| 物理/化學(xué)參數(shù) | 數(shù)值/描述 |
|---|---|
| 外觀 | 淺黃色至棕色粘稠液體或半固體 |
| 密度（25°C） | 約 0.88 – 0.92 g/cm3 |
| pH值（1%水溶液） | 9.5 – 11.0（呈弱堿性） |
| 沸點 | 分解前約 250°C |
| 熔點 | -10°C ~ 15°C |
| 溶解性 | 微溶于冷水，易溶于熱水、、異丙醇 |
| 閃點 | > 100°C |
| 穩(wěn)定性 | 在中性至弱堿性條件下穩(wěn)定；強酸或強堿下易分解 |
| 表面張力（0.1%水溶液） | 28 – 32 mN/m（顯著降低水的表面張力） |
四、合成路徑與生產(chǎn)工藝
N-椰油基-1,3-丙二胺通常通過以下兩種路線合成：
路線一：還原胺化法
- 原料準(zhǔn)備：椰子油脂肪酸甲酯（Methyl Cocoate）與1,3-丙二胺反應(yīng)。
- 縮合反應(yīng)：在高溫、催化劑存在下生成酰胺中間體。
- 還原反應(yīng)：使用氫氣和金屬催化劑（如鎳）將酰胺還原為胺。
- 純化處理：經(jīng)蒸餾、過濾得到成品。
路線二：直接烷基化法
- 親核取代反應(yīng)：1,3-丙二胺中的一個氨基與椰油基氯代烷發(fā)生親核取代。
- 二次修飾：保留一個自由氨基，另一端接入長鏈烷基。
- 精制：去除副產(chǎn)物及未反應(yīng)物。
優(yōu)點：
- 原料來源于可再生植物油脂，環(huán)保；
- 工藝成熟，適合大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)。
五、功能特點與作用機制
1. 雙官能團(tuán)特性
N-椰油基-1,3-丙二胺分子中含有兩個氨基，分別呈現(xiàn)不同的反應(yīng)活性：
- 一個氨基已與椰油基結(jié)合，形成穩(wěn)定的仲胺；
- 另一個氨基保持自由狀態(tài)，可用于進(jìn)一步衍生反應(yīng)（如季銨化、磺酸化等）。
這種雙官能團(tuán)結(jié)構(gòu)使其成為多功能表面活性劑中間體，適用于多種改性反應(yīng)。
2. 表面活性
由于其分子結(jié)構(gòu)兼具疏水鏈段與親水氨基，可有效降低液體表面張力，表現(xiàn)出優(yōu)良的潤濕性和發(fā)泡性能。
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2. 表面活性
由于其分子結(jié)構(gòu)兼具疏水鏈段與親水氨基，可有效降低液體表面張力，表現(xiàn)出優(yōu)良的潤濕性和發(fā)泡性能。
3. 緩蝕性能
在金屬加工液、冷卻液、油田化學(xué)品中，該化合物能在金屬表面形成保護(hù)膜，抑制腐蝕反應(yīng)的發(fā)生。
4. 抗靜電與柔軟性能
用于紡織助劑時，其陽離子特性可改善纖維之間的摩擦系數(shù)，增強織物柔軟手感，并具備抗靜電效果。
六、主要應(yīng)用領(lǐng)域
1. 日用化工品
| 應(yīng)用場景 | 功能說明 |
|---|---|
| 洗發(fā)水 | 提供調(diào)理、增強泡沫穩(wěn)定性 |
| 沐浴露 | 改善皮膚親和性，減少刺激感 |
| 柔順劑 | 提升衣物柔軟度，防止靜電堆積 |
典型案例：作為季銨鹽陽離子表面活性劑的前體，廣泛用于“氨基酸型”洗護(hù)產(chǎn)品中。
2. 工業(yè)清洗劑
| 場景 | 功能說明 |
|---|---|
| 金屬清洗 | 增強去污能力，同時提供防腐保護(hù) |
| 玻璃清潔劑 | 快速潤濕、不留水痕 |
| 工廠設(shè)備清洗 | 防止清洗過程中金屬表面氧化 |
3. 油田化學(xué)品
| 類別 | 功能說明 |
|---|---|
| 緩蝕劑 | 抑制鉆井液對管材的腐蝕 |
| 殺菌劑中間體 | 用于合成高效殺菌劑 |
| 泥漿添加劑 | 提高泥漿潤滑性，降低摩阻 |
4. 農(nóng)藥制劑
N-椰油基-1,3-丙二胺可作為農(nóng)藥乳化劑、分散劑，提升農(nóng)藥的有效利用率并延長藥效時間。
5. 合成其他衍生物的基礎(chǔ)原料
- 季銨鹽：如椰油丙二胺二季銨鹽（用于消毒劑）
- 磺酸鹽：引入磺酸基團(tuán)提高水溶性
- 氧化胺：用于制造甜菜堿型兩性表面活性劑
七、市場概況與發(fā)展趨勢
全球市場規(guī)模
據(jù)不完全統(tǒng)計，截至2024年，全球N-椰油基-1,3-丙二胺及相關(guān)衍生物市場規(guī)模約為 8億美元，預(yù)計2025~2030年間將以 年均增長率為6.2% 的速度持續(xù)擴大。
主要生產(chǎn)企業(yè)（部分）
| 企業(yè)名稱 | 國家/地區(qū) | 優(yōu)勢產(chǎn)品方向 |
|---|---|---|
| BASF | 德國 | 表面活性劑、精細(xì)化學(xué)品 |
| Clariant | 瑞士 | 綠色化學(xué)、環(huán)保配方 |
| Eastman Chemical | 美國 | 工業(yè)清洗劑中間體 |
| 廣東江門謙信化工 | 中國 | 植物基表面活性劑供應(yīng)商 |
| 南京威爾藥業(yè)集團(tuán) | 中國 | 醫(yī)藥級、食品級胺類衍生物 |
發(fā)展趨勢
| 趨勢方向 | 描述 |
|---|---|
| 生物可降解 | 推動綠色化學(xué)發(fā)展，符合REACH法規(guī)要求 |
| 功能復(fù)合化 | 多用途開發(fā)，滿足多行業(yè)需求 |
| 替代傳統(tǒng)石化產(chǎn)品 | 減少對石油基原料依賴，降低成本 |
| 微膠囊化技術(shù) | 提高儲存穩(wěn)定性，拓展應(yīng)用形式 |
| 定制化生產(chǎn) | 根據(jù)客戶需求調(diào)整碳鏈長度、純度、pH值等指標(biāo) |
八、安全性與環(huán)境影響
毒理學(xué)數(shù)據(jù)（參考）
| 項目 | 數(shù)據(jù)/結(jié)論 |
|---|---|
| 急性毒性（大鼠口服） | LD?? > 2000 mg/kg，低毒 |
| 皮膚刺激性 | 無明顯刺激 |
| 眼部刺激性 | 輕微刺激，沖洗后可恢復(fù) |
| 致敏性 | 極低 |
| 生物降解率（28天） | > 80%，易于自然分解 |
環(huán)境行為
N-椰油基-1,3-丙二胺因其天然來源和結(jié)構(gòu)特性，在環(huán)境中可被微生物有效降解，不會造成持久性污染，符合現(xiàn)代環(huán)保理念。
九、相關(guān)文獻(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)引用（部分）
| 文獻(xiàn)/標(biāo)準(zhǔn)編號 | 名稱 |
|---|---|
| GB/T 21845-2008 | 化學(xué)品 表面活性劑的生態(tài)毒理學(xué)試驗方法 |
| ISO 14593:1999 | 水質(zhì) —— 有機胺類物質(zhì)的測定 |
| REACH Regulation (EC) No 1907/2006 | 歐盟化學(xué)品注冊、評估、授權(quán)和限制法規(guī) |
| OECD Guideline 301B | 快速生物降解測試方法（好氧條件下的密封瓶試驗） |
十、結(jié)語
N-椰油基-1,3-丙二胺作為一種源自天然的高性能表面活性劑中間體，憑借其優(yōu)異的多功能性、環(huán)境友好性和廣泛的適用性，正逐步替代傳統(tǒng)石化類產(chǎn)品，在多個高端應(yīng)用領(lǐng)域占據(jù)重要地位。隨著消費者對綠色安全產(chǎn)品的關(guān)注度日益提升，以及各國環(huán)保政策的不斷收緊，該化合物的發(fā)展前景十分廣闊。
未來，圍繞N-椰油基-1,3-丙二胺的功能延伸研發(fā)、低成本綠色工藝優(yōu)化、以及與其他功能性材料的協(xié)同增效研究，將成為推動該行業(yè)持續(xù)創(chuàng)新的關(guān)鍵方向。
關(guān)鍵詞總結(jié)：
N-椰油基-1,3-丙二胺、N-Cocoalkyl 1,3-Propanediamines、CAS號61791-63-7、表面活性劑、環(huán)?；瘜W(xué)品、綠色化工、陽離子中間體、工業(yè)清洗、日化應(yīng)用
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