脂肪酰胺的化學(xué)反應(yīng)
脂肪酰胺的化學(xué)反應(yīng)
盡管脂肪酰胺在一般處理?xiàng)l件下穩(wěn)定性很高，但是通過酰胺基團(tuán)的化學(xué)反應(yīng)它還是很容易轉(zhuǎn)化為不同的衍生物。利用這些反應(yīng)可以制備很多種類的表面活性劑、塑性材料、樹脂。
與甲醛的反應(yīng)
脂肪酰胺與甲醛反應(yīng)，生成很多衍生物，其中很多在工業(yè)上有廣泛的用途。圖11示意出了其中部分較簡(jiǎn)單的反應(yīng)
圖11
脂肪酰胺與甲醛的反應(yīng)
在脂肪酰胺與甲醛反應(yīng)中的關(guān)鍵中間體是N-羥甲基酰胺：
2RCONH2 + CH2O → RCONHCH2OH
在如有象硼酸，氫氧化鈉，碳酸鉀一類的催化劑存在的條件下，將酰胺與甲醛水溶液加熱或多聚甲醛一起加熱，就可以制備這些化合物。以苯或醇可以用作溶劑。在105-110℃條件下，反應(yīng)可能發(fā)生，而不需用催化劑．（9，63A）。
N-羥甲基脂肪酰胺自身可以作為高熔點(diǎn)物料而被分離出來。（N-羥甲基硬脂酰胺熔點(diǎn)高達(dá)115℃）。它們有很多有用的性能，可作為織物防水劑（15，65，72，77），聚乙烯爽滑劑（56），壓敏磁帶的背面涂膠成分之一（61）。
更常見的是，N-羥甲基化合物不單獨(dú)被分離出來，而是進(jìn)一步繼續(xù)反應(yīng)成衍生物。有時(shí)這些衍生物由脂肪酰胺經(jīng)一步反應(yīng)即可制備。其中大家所熟知的衍生物有以甲基硬脂酰胺吡啶氯化物為基礎(chǔ)的防水劑（２甲４氯），或其他相關(guān)衍生物（37，67B）。以鹽酸或其他酸為催化劑，在己烷，苯，或率乙烯溶劑中，酰胺與甲醛，吡啶在50-100度條件下反應(yīng)，就可以制備這一類的化合物：
RCONH2 + CH2O + N
+ HCl →
〔RCONHCH2-N
〕+Cl - +H2O
三乙基，三丁基胺可以代替吡啶。
生成的吡啶化合物具有水溶性，在水中象肥皂液一樣。它從溶液中附著在纖維上。干燥后，處理過的織物被加熱幾分鐘，到130-150℃，趕出吡啶使該化合物分解。在織物上的蠟狀防水劑殘留物就可能主要包含甲撐雙硬脂酰胺，其結(jié)構(gòu)式為C17H35CONHCH2NHCOC17H35。
甲撐雙酰胺也可以由酰胺與甲醛在無(wú)機(jī)酸存在的條件下直接反應(yīng)生成：
2RCONH2 + CH2O 無(wú)機(jī)酸 RCONHCH2NHCOR + H2O
或者用脂肪酸處理N-羥甲基衍生物。雙酰胺具有熔點(diǎn)高（135-170℃）和酰胺的穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。它們可作為塑性材料（25，64B），金屬拉絲潤(rùn)滑劑（26，26A，54A），防銹劑（44），以及粉末冶金的粘合劑（54A），用途很廣。
在多數(shù)情況下，甲撐雙酰胺是作為脂肪酰胺與甲醛在酸性條件下反應(yīng)生成的副產(chǎn)物。
很多其他的功能基團(tuán)可以加成到N-羥甲基酰胺上，如圖11所示。這些基團(tuán)有：
Cl 氯基
OCOR′ ?；?/span>
OR′ 醚基
SR′ 烷基硫
RCONHCH2 OCH2CH2OH 羥代一氧基
OCH2CH2N（CH2CH2OH）2 三乙醇胺基
NHCOCH=CH2 丙烯酰氨基
PO（OH）2 亞磷酸基
SO3Na 磺酸鈉基
SCH2COOH 乙酸基巰基
由于接下來丙烯基團(tuán)可以發(fā)生聚合，則丙烯酰胺的衍生物很引人注目。例如，在80℃的苯中，以α，α′-偶氮二異丁腈為催化劑，該聚合反應(yīng)即可進(jìn)行。**酰胺的衍生物的均聚物疏水性非常強(qiáng)，可以作很好的防水劑。用乙烯醋酸酯，苯乙烯，或丙烯酸酯（8，9）一類的單體，就可以制備出共聚物 。N-羥甲基脂肪酰胺也可以與蜜胺甲醛樹脂或其他樹脂相反應(yīng)。這類反應(yīng)用于生產(chǎn)棉織品的長(zhǎng)效防水涂飾劑。
磺酸鹽衍生物是由Oda IGEPON，HO1/81和Luwipal R.名下的前I.G.Farbenindustrie（公司）*早提供的離子型表面活性劑。他們可能通過N-羥甲基酰胺來制備，但更方便的方法是，在210℃條件下，將固體酰胺與無(wú)水甲醛和亞硫酸鈉直接反應(yīng)而取得。
RCONH2 + CH2O.NaHSO3 RCONHCH2SO3Na + H2O
該反應(yīng)在有無(wú)水硫酸鈉作催化劑的條件下發(fā)生的（43，71）。
*后，N-羥甲基脂肪酰胺能與含氧基，硫基，和硝基的化合物縮合：
------尿素和硫尿
------羥甲基尿素
------2，3-二羥基丙酸硫醇酯
------芳基氯代硫酰
盡管通過這些縮合得到的表面活性劑很有用，但他們沒有明確的化學(xué)特征。該聚合反應(yīng)一般是在較高溫度下，常常在有溶劑和硫酸一類的催化劑存在的條件下進(jìn)行的。
所有這些化合物都通過N-羥基酰胺途徑制得。當(dāng)脂肪酰胺在140-150℃溫度下以苯磺酸為催化劑與過量無(wú)水甲醛（1.5-3摩爾）反應(yīng)時(shí)，就得到環(huán)狀的雜氧二嗪?！。ǎ叮常粒?/span>
CH2
2R-CO-NH2 +3CH2O R-CO-N O
+ H2O
H2C CH2
N-CO-R
3，5二?；臍浠?，3，5-雜氧二嗪
與乙烯氧化物的反應(yīng)
脂肪酰胺與2-50摩爾的氧化乙烯反應(yīng)，得到兩個(gè)系列的非離子型表面活性劑：
（CH2CH2O）xH
（a） 
RCON
（CH2CH2O）yH
（b） RCONH（CH2CH2O）xH
反應(yīng)主要產(chǎn)物為二取代物（a）。在有如堿金屬氫氧化物，碳酸鹽，甲基氧化物催化劑，或脂肪酸皂存在情況下，該乙氧基化反應(yīng)就可以實(shí)現(xiàn)。壓力需升至200psa，溫度需升至200℃以上。低級(jí)的醇可以用作溶劑。必須隔離水，以防止生成副產(chǎn)物聚乙二醇，HO(CH2 CH2 O)X H。
根據(jù)酰胺脂肪鏈的飽和程度，以及氧化乙烯基團(tuán)聚合量的大小，乙氧基脂肪酰的狀態(tài)由一般的液態(tài)變到柔軟的膏狀，直至高熔點(diǎn)的蠟狀。他們都是高活性的非離子型表面活化劑。氧化乙烯基團(tuán)的聚合量越大，在極性溶劑中的溶解性越好。
氧化乙烯脂肪酰胺熱穩(wěn)定性好，抗酸堿引起的水解，而且不受鈣，鎂或其它多價(jià)金屬離子的影響（63A）。
這一類化合物用作棉織物的乳化劑，棉織物的柔軟劑，潤(rùn)濕劑（46），抗靜電劑（22，38，46A），鋼鐵酸洗緩蝕劑（4），以及石油水浮法回收的表面活化劑（13）。
其它反應(yīng)
脂肪酰胺與很多其它的有機(jī)化合物的反應(yīng)見附圖12。在這些反應(yīng)中，那些與活潑的含氯化合物---含氯醚，酰氯（66），以及其它類似的化合物的反應(yīng)大概是*重要的。
附圖12
脂肪酰胺與有機(jī)化合物的反應(yīng)
*后，附圖13表示出了脂肪酰胺與無(wú)機(jī)試劑的反應(yīng)。有時(shí)將脂肪酰胺與硫，，硫酸反應(yīng)磺化生產(chǎn)非離子型表面
活性劑。然而，更普遍的是，用多種不同的替代酰胺反應(yīng)磺化。
附圖13
脂肪酰胺與無(wú)機(jī)化合物的反應(yīng)
*后，附圖13表示出了脂肪酰胺與無(wú)機(jī)試劑的反應(yīng)。有時(shí)將脂肪酰胺與硫、硫酸反應(yīng)磺化生產(chǎn)非離子
型表面活性劑。然而，更普遍的是，用多種不同的替代酰胺反應(yīng)磺化。
附圖13
脂肪酰胺與無(wú)機(jī)化合物的反應(yīng)
除了在附圖11，12，13中所總結(jié)的酰胺基團(tuán)的化學(xué)反應(yīng)特征外，脂肪鏈自身有時(shí)也能參與反應(yīng)。例如，不飽和酰胺可以形成環(huán)氧化，被磺化，或者被氧化（50）。同樣，酰胺一位甲撐基團(tuán)可與其他反應(yīng)物縮合。