專利名稱：一種含三唑環(huán)的季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑及其合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含三唑環(huán)的季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑及其合成方法。
背景技術(shù)：
季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑是一類帶有季銨鹽陽(yáng)離子親水端與長(zhǎng)鏈烷烴或芳香烴的憎水端的分子。它一般由叔胺或吡啶與鹵代烴、硫酸二甲酯等烴基化試劑反應(yīng)制得。它水溶性好，耐酸堿，有較好的抗纖維靜電作用，大多數(shù)具有殺菌作用，有相轉(zhuǎn)移能力，使其在纖維柔順劑、消毒劑、發(fā)質(zhì)調(diào)理劑、勻染固色劑等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。三唑環(huán)是一種由三個(gè)氮原子與兩個(gè)碳原子組成的五元雜環(huán)。它具有較高的化學(xué)極性、出色的生物活性、良好的與金屬離子的配位能力、較強(qiáng)的金屬表面吸附能力等。較高的化學(xué)極性使它可用于提高藥物分子的水溶性與提升聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度；出色的生物活性，使它可用于構(gòu)成抗菌、抗病毒藥物；良好的配位能力，使它大量用于過(guò)渡金屬離子配體的構(gòu)造；較強(qiáng)的金屬表面吸附能力使它可用于構(gòu)成金屬表面抗腐蝕劑。三唑環(huán)由于自身具有較強(qiáng)的極性，在接入長(zhǎng)鏈烷烴后也可成為表面活性劑。但目前這方面的報(bào)道很少,如Chebabe et al.合成了含有一個(gè)三唑環(huán)的表面活性劑(Physical & Chemical News, 2004, 19，120)以及含兩個(gè)1，2，4-三唑環(huán)的遠(yuǎn)螯型表面活性劑(Synthetic Communications, 2004， 34， 4189; Corrosion Science, 2004， 46， 2701)另夕卜， Abramzon et al.也合成了類似的表面活性劑(Zhurnal Prikladnoi Khimii, 1996，69， 2026)。如果能結(jié)合季銨鹽型陽(yáng)離子與三唑環(huán)的性能用于制備新型表面活性劑，將會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)對(duì)陽(yáng)離子型表面活性劑的應(yīng)用方面的發(fā)展。然而，目前這方面的工作報(bào)道極少。 Qiu et al.報(bào)道了含1，2，4-三唑環(huán)與兩個(gè)季銨陽(yáng)離子的表面活性劑(Colloid Polymer Science, 2005, 283, 1343； Chinese Chemical Letters, 2003, 14, 653·)。 Fatma et al.報(bào)道了含1，2，4-三唑環(huán)與一個(gè)季銨陽(yáng)離子的表面活性劑，并將它用于鉬電極的抗腐蝕 (Journal of Dispersion Science and Technology, 2010, 31, 1362)。然而，這些工作所用的三唑環(huán)都是1，2，4-三唑環(huán)，僅含一個(gè)三唑環(huán)與廣2個(gè)陽(yáng)離子數(shù)量，而且合成步驟都較為繁瑣。近幾年，新興的疊氮-炔基點(diǎn)擊化學(xué)(Azide-alkyne Click chemistry)極大地加速了藥物化學(xué)、高分子化學(xué)等領(lǐng)域的發(fā)展。它具有一系列特點(diǎn)區(qū)域選擇性地生成 1，2，3-三唑環(huán)，生成產(chǎn)率高，副產(chǎn)物無(wú)害，反應(yīng)條件簡(jiǎn)單，原料和反應(yīng)試劑易得，合成反應(yīng)快速等。本發(fā)明將采用極性非質(zhì)子溶劑中的季銨化反應(yīng)與疊氮-炔基點(diǎn)擊化學(xué)，高效、快速、大量的合成帶有一個(gè)或多個(gè)1，2，3-三唑環(huán)與一個(gè)或多個(gè)季銨鹽陽(yáng)離子的表面活性劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種含三唑環(huán)的季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑及其合成方法。
含三唑環(huán)的季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑含有一個(gè)或多個(gè)如下的結(jié)構(gòu)單元
其中 R1 = CH3 或 CH2CH3 ,
權(quán)利要求
1. 一種含三唑環(huán)的季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑，其特征在于分子中含有一個(gè)或多個(gè)如下的結(jié)構(gòu)單元
2.—種含三唑環(huán)的季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑的合成方法，其特征在于它的步驟如下1)在反應(yīng)器中依次加入含1摩爾活性叔胺基團(tuán)的胺類化合物、ο.Γιο摩爾第一溶劑以及1.05 2摩爾的含炔基與鹵素的化合物，于0 °(Γ50 °(下反應(yīng)廣48小時(shí)，經(jīng)沉淀，得到產(chǎn)物；2)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將步驟1)所得產(chǎn)物與1.05 2摩爾的含疊氮基與長(zhǎng)鏈烷烴或芳烴的化合物溶于0. 5 50摩爾第二溶劑中，再加入0. 005、. 1摩爾的銅催化劑與0. 005、. 1摩爾的胺類配體，在0 °(T40 °C反應(yīng)10分鐘14小時(shí)，經(jīng)沉淀、分離、干燥得到含三唑環(huán)的季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種含三唑環(huán)的季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑的合成方法， 其特征在于所述的含活性叔胺基團(tuán)的胺類化合物選自三甲胺、三乙胺、N，N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯、二異丙基甲基胺、二異丙基乙基胺、四甲基乙二胺、四乙基乙二胺、四甲基丙二胺、四甲基丁二胺、五甲基二亞乙基三胺、六甲基三亞乙基四胺、4，4’ -(對(duì)二甲氨基)二苯基甲烷或4，4’-二(N，N-二甲氨基)二苯甲酮。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種含三唑環(huán)的季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑的合成方法，其特征在于所述的第一溶劑選自甲苯、苯、氯仿、二氯甲烷、四氫呋喃、二噁烷、己烷、乙醚、乙酸乙酯、乙腈、N，N- 二甲基甲酰胺、N, N- 二甲基乙酰胺、二甲亞砜或N-甲基吡咯烷酮。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種含三唑環(huán)的季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑的合成方法，其特征在于所述的含炔基與鹵素的化合物選自丙炔溴、丙炔氯、丙炔碘、氯乙酸丙炔酯、溴乙酸丙炔酯、溴乙酸1-丁炔酯、溴乙酸丙炔酰胺或氯乙酸ι-丁炔酰胺。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種含三唑環(huán)的季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑的合成方法，其特征在于所述的含疊氮基與長(zhǎng)鏈烷烴或芳烴的化合物選自疊氮代十八、烷疊氮代十六烷、 疊氮代十二烷、疊氮代癸烷、疊氮代壬烷、疊氮代辛烷、十八酸疊氮乙醇酯、十六酸疊氮乙醇酯、十二酸疊氮乙醇酯、癸酸疊氮乙醇酯、壬酸疊氮乙醇酯、辛酸疊氮乙醇酯、疊氮代苯或芐基疊氮。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種含三唑環(huán)的季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑的合成方法，其特征在于所述的第二溶劑選自N，N- 二甲基甲酰胺、N, N- 二甲基乙酰胺、二甲亞砜或N-甲基吡咯烷酮。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種含三唑環(huán)的季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑的合成方法，其特征在于所述的銅催化劑選自溴化亞銅、碘化亞銅或五水合硫酸銅。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種含三唑環(huán)的季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑的合成方法，其特征在于所述的胺類配體選自三乙胺，四甲基乙二胺、五甲基二亞乙基三胺、六甲基三亞乙基四胺或抗壞血酸鈉。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含三唑環(huán)的季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑及其合成方法。它的步驟如下1)在反應(yīng)器中依次加入含活性叔胺基團(tuán)的胺類化合物、第一溶劑以及含炔基與鹵素的化合物，反應(yīng)后，經(jīng)沉淀，得到產(chǎn)物；2)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將步驟1)所得產(chǎn)物與含疊氮基與長(zhǎng)鏈烷烴或芳烴的化合物溶于第二溶劑中，再加入銅催化劑與胺類配體，反應(yīng)后，經(jīng)沉淀、分離、干燥得到目標(biāo)產(chǎn)物。本發(fā)明的含三唑環(huán)的季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑，可以用作抗菌材料、相轉(zhuǎn)移劑、金屬抗腐蝕劑、過(guò)渡金屬離子配體以及表面活性劑。
文檔編號(hào)C07D249/04GK102335568SQ20111020656
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者李斯培, 韓金, 高燕琴, 高超 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)