專利名稱：一種烷基苯磺酸鹽Gemini表面活性劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有良好表/界面活性的烷基苯磺酸鹽Gemini表面活性劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
Gemini表面活性劑的出現(xiàn)，為表面活性劑的發(fā)展開拓了廣闊的前景。與傳統(tǒng)單鏈表面活性劑相比，Gemini表面活性劑具有極低的CMC、很強的降低表面張力的能力、奇異的聚集形態(tài)、特殊的相行為及流變性質(zhì)等，可以說是表面活性劑領(lǐng)域的一場重大變革。原因在于Gemini表面活性劑分子中含有兩個極性頭和兩條疏水鏈，在其極性頭處由一個聯(lián)接基團(spacer)通過化學鍵連接構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)如圖所示。這種結(jié)構(gòu)一方面增強了碳氫鏈的疏水作用，使疏水基團自水溶液中逃逸而相互聚集成膠束的趨勢增大；另一方面，受化學鍵的限制，極性頭間的靜電斥力被大大削弱。熱力學統(tǒng)計表明，單鏈表面活性劑在界面緊密排列時頭基間距為0. 8nm, C-C化學鍵的鍵長為0. 14nm，所以采用烷烴鏈聯(lián)接親水頭基，可以降低頭基間斥力，進而減少頭基所占面積，增大表面活性劑界面吸附量。目前，它已成為當今生命科學、藥物科學、材料科學等眾多重要領(lǐng)域所共同關(guān)注的熱點之一。中國專利185079由雙烷基聯(lián)苯與氯磺酸混合，常溫反應(yīng)他，再經(jīng)水解、中和制得雙烷基聯(lián)苯二磺酸鈉。中國專利101104794以二甲苯、二苯醚、二苯乙烷等用發(fā)煙硫酸磺化等工藝制得雙烷基雙磺酸鹽雙苯Gemini型含硫陰離子表面活性劑。美國專利3951823介紹了一種由單烷烴/芳烴磺酸和烯烴磺酸經(jīng)多步反應(yīng)制得 Gemini型表面活性劑的方法。美國專利6043391公開了一種利用SO3與烯烴磺化，用磺化所得磺酸直接與芳烴混合合成陰離子型Gemini表面活性劑的方法，使用強酸作為催化劑或加入水作為助催化劑在150°C反應(yīng)4小時，反應(yīng)過程存在水解、高溫脫水等步驟，工藝復雜且能耗高、成本高。Gemini表面活性劑針相比于傳統(tǒng)單鏈表活性劑具有更低的臨界膠束濃度和更強的降低表面張力的能力，但是其高昂的價格以及復雜的合成工藝限制了其在工業(yè)上的大規(guī)模推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有優(yōu)良表/界面活性的烷基苯磺酸鹽Gemini表面活性劑，其反應(yīng)成熟簡單、原料來源廣泛、易于工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明所述的為式(IA)所示的烷基苯磺酸鹽Gemini表面活性劑，
權(quán)利要求
1.一種烷基苯磺酸鹽Gemini表面活性劑的制備方法，其特征在于采用如下步驟1)取代反應(yīng)將苯酚與二鹵代烷烴在相轉(zhuǎn)移催化劑的作用下發(fā)生取代醚化反應(yīng)，生成雙醚；苯酚與二鹵代烷的摩爾比為1 3，于65 70°C下反應(yīng)6小時，所述二鹵代烷為首尾二溴代烷烴，所述二溴代烷烴的C原子數(shù)大于2 ；所述相轉(zhuǎn)移催化劑為四丁基溴化銨；2)付氏烷基化將雙醚與烷基鹵代物，在路易斯酸催化劑的作用下，生成雙烷基苯醚； 雙醚與烷基鹵代物的摩爾比為1 2，于80°C、0.3MI^下反應(yīng)；雙烷基苯醚，結(jié)構(gòu)如式(III) 所示
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的烷基苯磺酸鹽Gemini表面活性劑的制備方法，其特征在于 所述路易斯酸催化劑為三氯化鋁、濃硫酸或氫氟酸，所述烷基商代物為烷基溴代物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的烷基苯磺酸鹽Gemini表面活性劑的制備方法，其特征在于 雙烷基苯醚式(III)，Y為(CH2)n，其具體結(jié)構(gòu)如(IV)所示
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的烷基苯磺酸鹽Gemini表面活性劑的制備方法，其特征在于 雙烷基苯醚式(III)，所述η = 3-6的正整數(shù)；m= 10-12的正整數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的烷基苯磺酸鹽Gemini表面活性劑的制備方法，其特征在于 雙烷基苯醚式(III)，所述η = 3或6，m= 10或12，具體結(jié)構(gòu)如下
6.一種根據(jù)烷基苯磺酸鹽Gemini表面活性劑的制備方法制備的烷基苯磺酸鹽Gemini 表面活性劑，其特征在于其通式如(I)所示
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的烷基苯磺酸鹽Gemini表面活性劑，其特征在于所述R位于氧原子的對位，且R為CmH2m+1烷基，m代表碳原子數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所示的烷基苯磺酸鹽Gemini表面活性劑，其特征在于Y為(CH2)n， X = Na，其具體結(jié)構(gòu)如式(II)所示
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的烷基苯磺酸鹽Gemini表面活性劑，其特征在于所述n= 3_6 的正整數(shù)；m= 10-12的正整數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的烷基苯磺酸鹽Gemini表面活性劑，其特征在于所述η= 3 或6，m = 10或12，具體結(jié)構(gòu)如下
全文摘要
本發(fā)明涉及一種烷基苯磺酸鹽Gemini表面活性劑及其制備方法；取代反應(yīng)將苯酚與二鹵代烷烴在相轉(zhuǎn)移催化劑的作用下發(fā)生取代醚化反應(yīng)，生成雙醚；苯酚與二鹵代烷的摩爾比為1∶3，于65～70℃下反應(yīng)6小時，所述二鹵代烷為首尾二溴代烷烴，二溴代烷烴的C原子數(shù)大于2；相轉(zhuǎn)移催化劑為四丁基溴化銨；付氏烷基化將雙醚與烷基鹵代物，在路易斯酸催化劑的作用下，生成雙烷基苯醚；雙醚與烷基鹵代物的摩爾比為1∶2，于80℃、0.3MPa下反應(yīng)；磺化反應(yīng)以二氯甲烷為溶劑，在0℃下，雙烷基苯醚與氯磺酸的按摩爾比1∶4發(fā)生磺化反應(yīng)；成鹽反應(yīng)加入堿，生成目標產(chǎn)物；具有很高的界面活性，很低的臨界膠束濃度。
文檔編號C07C303/32GK102452966SQ201010522209
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月22日
發(fā)明者張群, 朱友益 申請人:中國石油天然氣股份有限公司