.jpg)
一、产品基本识别
- 化学名称：N-月桂酰基-N,N-二甲基-β-丙基甜菜碱（Lauramido Propyl Betaine，简称 LAB、C₁₂-APB、月桂酰胺甜菜碱）
- CAS号：61789-40-0（典型工业品）
- 类别：两性离子表面活性剂（季铵阳离子＋羧酸根阴离子）
广泛用于洗发/沐浴/洗护（日化）及油田泡沫压裂/排水采气（工业级）作为发泡、增稠、乳化、降低刺激性之助剂。
二、主要合成原料
原料 | 规格要求 | 作用 |
|---|---|---|
月桂酸（十二碳酸，C₁₂H₂₄O₂） | 纯度 ≥98%，碘值低（少不饱和脂肪酸） | 提供疏水长链，决定表活碳链长度 |
N,N-二甲基-1,3-丙二胺（DMAPA / DMPA） | 纯度 ≥99%，水分 ≤0.5% | 引入叔胺基团，后续季铵化 |
3-氯丙酸钠 / 3-溴丙酸钠（或 3-氯丙醇＋NaOH原位生成钠盐） | 工业品，控制卤素残留 | 提供羟丙基骨架并引入羧酸根基团（甜菜碱闭环） |
氢氧化钠（NaOH） | 工业级 30%～50% 液碱或固体 | 中和氯丙酸生成氯丙酸钠（若采用两步法） |
去离子水 | 电导率 ≤10μS/cm | 配制活性物及调节固含量（通常成品 30%～35% 活性物） |
三、合成路线
一：酰胺化反应
C₁₁H₂₃COOH ＋ H₂N-CH₂-CH₂-CH₂-N(CH₃)₂
→ C₁₁H₂₃CONH-CH₂-CH₂-CH₂-N(CH₃)₂ ＋ H₂O
月桂酰氯或直接脱水催化酯-胺交换（常用：催化量 P₂O₅ 或 Ti催化剂，180～220℃）- 反应类型：脂肪酸与二甲基丙二胺的酰胺化
- 控制：过量 DMAPA遏制未反应酸，反应终点测酸值。
- 产物：月桂酰胺丙基二甲基胺
二：季铵化/闭环（引入甜菜碱基）
C₁₁H₂₃CONH-CH₂-CH₂-CH₂-N(CH₃)₂ ＋ Cl-CH₂-CH₂-COONa
→ C₁₁H₂₃CONH-CH₂-CH₂-CH₂-N⁺(CH₃)₂-CH₂-CH₂-COO⁻ ＋ NaCl
加热 60～80℃，数小时，pH 调控至 6.5～7.5- 反应类型：叔胺与卤代丙酸钠的亲核取代（Menschutkin 反应）
- 生成内盐（Zwitterion），即月桂酰胺丙基甜菜碱。
- 成品通常稀释至活性物 30%～35%，补加少量防腐剂（如卡松，日化级）或调 pH。
四、反应条件与控制要点
参数 | 典型条件 | 目的 |
|---|---|---|
酰胺化温度 | 180～220℃ | 促进脱水，控制真空脱除水 |
酰胺化时间 | 2～4 h（至酸值＜2 mg KOH/g） | 确保反应完全 |
季铵化温度 | 60～80℃（水相介质） | 避免高温导致甜菜碱分解 |
季铵化时间 | 2～6 h | 至游离胺含量＜0.5%～1.0%（关键质控） |
成品 pH | 6.0～8.0（通常 6.5～7.5） | 保证储存稳定、低刺激 |
活性物含量 | 30%～35%（w/w） | 行业主流规格；可浓缩至 40%+ 特种品 |
五、关键质量指标
项目 | 要求 |
|---|---|
活性物含量 | 30%～35% ±1% |
游离胺（以 LAPA 计） | ≤0.5%～1.0% |
NaCl 含量 | 5%～8% |
pH（10% 水溶液，25℃） | 6.5～7.5 |
外观（25℃） | 淡黄色至无色透明液体 |
生物降解性 | 易生物降解 |
六、与椰油酰胺丙基甜菜碱的关系
- LAB（月桂酰胺丙基甜菜碱）：原料用纯月桂酸（C12），碳链单一，性能更均一，泡沫细腻。
- CAPB（椰油酰胺丙基甜菜碱）：原料用混合椰子脂肪酸，成本略低，泡沫量略大，是日化主流。
- 油田高温起泡剂中有时用 CAPB 或改性甜菜碱，LAB 少见但原理相通。
七、安全与环保
- 反应过程无强酸强碱高温裂解，属温和有机合成。
- 未反应游离胺有刺激性，须控制 ≤1%。
- 成品易生物降解，符合绿色表活要求。