一種磺酸鹽型陰離子雙子表面活性劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于表面活性劑技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種橫酸鹽型陰離子雙子表面活性劑 及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 表面活性劑是一大類有機(jī)化合物，具有能有效降低表面、界面張力的特性。它的應(yīng) 用設(shè)及到洗涂劑、化妝品、S次采油、紡織、印染、防腐、醫(yī)藥等諸多領(lǐng)域，素有"工業(yè)味精"之 稱。雙子表面活性劑是由兩個親水頭基和兩個疏水尾基通過一個間隔基團(tuán)在其親水頭基或 靠近親水頭基處連接而成的一類新型表面活性劑。與傳統(tǒng)表面活性劑相比，雙子表面活性 劑具有能高效降低水的表面張力、臨界膠束濃度(CMC)低、流變學(xué)性質(zhì)特殊、與其他表面活 性劑良好的協(xié)同效應(yīng)等優(yōu)良性能。
[0003] 橫酸鹽型陰離子雙子表面活性劑具有制備方法簡單、結(jié)構(gòu)類型多樣、表面性能明 顯優(yōu)于相應(yīng)的非雙子型表面活性劑等特點(diǎn)。聯(lián)接基團(tuán)含酸氧鍵的橫酸鹽型陰離子雙子表面 活性劑，既是一種典型的陰離子表面活性劑，同時又具有非離子表面活性劑的性能。從而具 有良好的生物降解性，去污力，起泡性及乳化性能。
[0004] 目前，橫酸鹽型陰離子雙子表面活性劑的研究與制備，已出現(xiàn)相關(guān)專利和報道。專 利CN200510022477.0報道了一種新型雙酸雙苯橫酸鹽雙子表面活性劑及其制備方法，制備 過程包括長鏈漠代燒控與雙酪的反應(yīng)和雙酸化合物與氯橫酸的橫化反應(yīng)，該方法存在對產(chǎn) 物分離過程中損耗過大，所得產(chǎn)物產(chǎn)率和純度不高等不足之處。因此，進(jìn)一步尋找其他原料 成本低，所得產(chǎn)物產(chǎn)率和純度較高的制備方法，具有重要的實(shí)際應(yīng)用意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種聯(lián)接鏈含酸氧鍵的橫酸鹽型陰離子雙子表面活性劑， 該方法設(shè)及的原料易得，反應(yīng)條件溫和，工藝簡單，所得產(chǎn)物具有較高的產(chǎn)率和純度，并具 有良好的表面活性等物理化學(xué)性質(zhì)。
[0006] -種橫酸鹽型陰離子雙子表面活性劑，具有W下結(jié)構(gòu)式：
[000引其中，R為-C也C也-或-C也C也0-;n=l，2,3,4,5或6，111=6,8，10，12，14，16或18。
[0009] 上述橫酸鹽型陰離子雙子表面活性劑的制備方法，包括W下步驟：
[0010] 1)對苯二酪與漠代燒控發(fā)生取代反應(yīng)得到4-烷氧基苯酪；
[0011] 2)4-烷氧基苯酪與二漠燒控或二漠代聚二元醇發(fā)生取代反應(yīng)得到4-烷氧基苯酪 縮水甘油酸；
[0012] 3)4-烷氧基苯酪縮水甘油酸與氯橫酸發(fā)生橫化反應(yīng)得到所述雙子表面活性劑。
[0013] 根據(jù)上述方案，所述漠代燒控為漠代己燒、漠代辛燒、漠代癸燒、漠代十二燒、漠代 十四燒、漠代十六燒或漠代十八燒。
[0014] 根據(jù)上述方案，所述二漠燒控為1,2-二漠乙燒、1,4-二漠下燒、1,6-二漠己燒、1， 8-二漠辛燒、1，10-二漠癸燒或1，12-二漠十二燒。
[0015] 根據(jù)上述方案，所述二漠代聚二元醇為二漠代聚乙醇、二漠代聚下醇、二漠代聚己 醇、二漠代聚辛醇、二漠代聚癸醇或二漠代聚十二醇。
[0016]根據(jù)上述方案，步驟1)所述漠代燒控與對苯二酪的摩爾比為1:(1~6)，反應(yīng)溫度 為150~160°C，反應(yīng)時間為4~化。
[0017] 根據(jù)上述方案，步驟2)所述二漠燒控和二漠代聚二元醇與4-烷氧基苯酪的摩爾比 為1: (2~10)，反應(yīng)溫度為80~95°C，反應(yīng)時間為24~4她。
[0018] 根據(jù)上述方案，步驟3)所述4-烷氧基苯酪縮水甘油酸與氯橫酸的摩爾比為1: (2~ 6)，反應(yīng)溫度為-5~20°C，反應(yīng)時間為12~24。
[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0020] 本發(fā)明W對苯二酪、漠代燒控、二漠燒控(或二漠代聚二元醇)和氯橫酸為原料，經(jīng) 兩步取代反應(yīng)和橫化反應(yīng)=個步驟制備一類聯(lián)接鏈含酸氧鍵的橫酸鹽型陰離子雙子表面 活性劑，該方法設(shè)及的原料易得，制備工藝簡單，反應(yīng)產(chǎn)物產(chǎn)率和純度較高，并具有很好的 表面活性。
【附圖說明】
[0021 ]圖1:實(shí)施例1-6產(chǎn)品在25°C下表面張力隨濃度變化圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 本發(fā)明所述橫酸鹽型陰離子雙子表面活性劑的制備過程如下：
[0023]對苯二酪與漠代燒控發(fā)生取代反應(yīng)得到4-烷氧基苯酪，漠代燒控與對苯二酪的摩 爾比為1: (1~6)，反應(yīng)溫度為150~160°C，反應(yīng)時間為4~化，反應(yīng)所用溶劑N，N-二甲基甲 酷胺。
[0024] 4-烷氧基苯酪與二漠燒控(或二漠代聚二元醇)發(fā)生取代反應(yīng)得到4-烷氧基苯酪 縮水甘油酸，二漠燒控(或二漠代聚二元醇)與4-烷氧基苯酪的摩爾比為1: (2~10)，反應(yīng)溫 度為80~95°C，反應(yīng)時間為24~4她，反應(yīng)所用溶劑為無水乙醇。
[0025] 4-烷氧基苯酪縮水甘油酸與氯橫酸發(fā)生橫化反應(yīng)得到所述雙子表面活性劑，4-燒 氧基苯酪縮水甘油酸與氯橫酸的摩爾比為1: (2~6)，反應(yīng)溫度為-5~20°C，反應(yīng)時間為12 ~24h，反應(yīng)所用溶劑為二氯甲燒。
[0026]制備得到的所述橫酸鹽型陰離子雙子表面活性劑具有W下結(jié)構(gòu)：
[002引 其中，尺=-邸2(：此-，-(：此(：出0-;11 = 1，2,3,4,5,6，111=6,8，10，12，14，16，18，^對苯 二酪、漠代燒控、二漠燒控(或二漠代聚二元醇)和氯橫酸為原料，經(jīng)兩步取代反應(yīng)和橫化反 應(yīng)=個步驟制備一類聯(lián)接鏈含酸氧鍵的橫酸鹽型陰離子雙子表面活性劑，該方法設(shè)及的原 料易得，制備工藝簡單，反應(yīng)產(chǎn)物產(chǎn)率和純度較高，并具有很好的表面活性。
[0029]W下實(shí)施例中，所用試劑如無特別說明均為市售化學(xué)試劑。
[0030] 實(shí)施例1:
[0031] -種聯(lián)接鏈含酸氧鍵的橫酸鹽型陰離子雙子表面活性劑，其中R=-C出CH2-，n= 2， 漠代燒控選用漠代十二燒，制備方法包括W下步驟：
[0032] (1)中間產(chǎn)物4-十二烷氧基苯酪的合成步驟:將對苯二酪與漠代十二燒按摩爾比 5:1進(jìn)行混合，加入漠代十二燒2.5倍量的K2CO3，WN，N-二甲基甲酯胺為溶劑在150°C下反應(yīng) 地。反應(yīng)完畢后倒入200mL5%的KOH水溶液中，過濾，用50mL蒸饋水洗S次，再用30血5% 的稀肥1調(diào)節(jié)至PH=7,最后用50mL丙酬洗，得到4-十二烷氧基苯酪白色固體，產(chǎn)率達(dá)90 %。
[0033] (2)中間產(chǎn)物4-烷氧基苯酪縮水甘油酸的合成步驟:將所得的4-十二烷氧基苯酪 與1,4-二漠下燒按摩爾比3:1進(jìn)行混合，加入4-十二烷氧基苯酪等量的乙醇鋼，W無水乙醇 為溶劑在85°C下反應(yīng)2地。反應(yīng)完畢后用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去無水乙醇溶劑，向剩余產(chǎn)物中加入 NaOH水溶液室溫攬拌30min。攬拌結(jié)束后，所得溶液用乙酸乙醋萃取S次。萃取后，合并有機(jī) 相，用50mL淡鹽水洗。收集有機(jī)相后，加入適量無水硫酸儀干燥并進(jìn)行過濾。所得濾液用旋 轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去乙酸乙醋，剩余產(chǎn)物經(jīng)減壓蒸饋得4-烷氧基苯酪縮水甘油酸淡黃色液體，產(chǎn) 率 74.31%。
[0034] (3)最終產(chǎn)物雙子表面活性劑的合成步驟:將所得的4-烷氧基苯酪縮水甘油酸與 氯橫酸按摩爾比1:2.2進(jìn)行混合，W無水二氯甲燒為溶劑在0°C下反應(yīng)12h。反應(yīng)完畢后加入 化OH的乙醇溶液調(diào)節(jié)至PH= 8,過濾。所得濾液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去溶劑，剩余產(chǎn)物用乙醇重 結(jié)晶=次，最后經(jīng)真空干燥后得到白色粉末狀固體，即為所述雙子表面活性劑，產(chǎn)率為 55.38%。
[0035]本實(shí)施例所得雙子表面活性劑，在25°C下采用表面張法測定其不同濃度下表面張 力隨濃度變化曲線，如圖1中e.g.l曲線所示。結(jié)果表明，所得雙子表面活性劑的臨界膠束濃 度(CMC)W及臨界膠束濃度時的溶液表面張力（丫OC)均較低。
[0036] 實(shí)施例2:
[0037] 一種聯(lián)接鏈含酸氧鍵的橫酸鹽型陰離子雙子表面活性劑，其中R=-C出CH2-，n= 4， 漠代燒控選用漠代己燒，制備方法包括W下步驟：
[0038] (1)中間產(chǎn)物4-六烷氧基苯酪的合成步驟:將對苯二酪與漠代己燒按摩爾比6:1進(jìn) 行混合，加入漠代己燒3倍量的K2C03，WN，N-二甲基甲酯胺為溶劑在150°C下反應(yīng)地。反應(yīng)完 畢后倒入200mL5%的KOH水溶液中，過濾，用50mL蒸饋水洗S次，再用30mL5%的稀肥1調(diào) 節(jié)至PH=7，最后用50mL丙酬洗，得到4-六烷氧基苯酪白色固體，產(chǎn)率達(dá)87.58%。
[0039] (2)中間產(chǎn)物4-烷氧基苯酪縮水甘油酸的合成步驟:將所得的4-六烷氧基苯酪與 1,8-二漠辛燒按摩爾比5:1進(jìn)行混合，加入4-六烷氧基苯酪等量的乙醇鋼，W無水乙醇為溶 劑在85°C下反應(yīng)2甜。反應(yīng)完畢后用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去無水乙醇溶劑，向剩余產(chǎn)物中加入化OH 水溶液室溫攬拌30min。攬拌結(jié)束后，所得溶液用乙酸乙醋萃取=次。萃取后，合并有機(jī)相， 用50mL淡鹽水洗。收集有機(jī)相后，加入適量無水硫酸儀干燥并進(jìn)行過濾。所得濾液用旋轉(zhuǎn)蒸 發(fā)儀除去乙酸乙醋，剩余產(chǎn)物經(jīng)減壓蒸饋得4-烷氧基苯酪縮水甘油酸淡黃色液體，產(chǎn)率 75.65%。
[0040] (3)最終產(chǎn)物雙子表面活性劑的合成步驟:將所得的4-烷氧基苯酪縮水甘油酸與 氯橫酸按摩爾比1:3進(jìn)行混合，W無水二氯甲燒為溶劑在0°C下反應(yīng)15h。反應(yīng)完畢后加入 化OH的乙醇溶液調(diào)節(jié)至PH=8,過濾。所得濾液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去溶劑，剩余產(chǎn)物用乙醇重 結(jié)晶=次，最后經(jīng)真空干燥后得到白色粉末狀固體，即為所述雙子表面活性劑，產(chǎn)率為 53.68%。
[0041] 本實(shí)施例所得雙子表面活性劑，在25°C下采用表面張法測定其不同濃度下表面張 力隨濃度變化曲線，如圖1中e.g.2曲線所示。結(jié)果表明，所得雙子表面活性劑的臨界膠束濃 度(CMC)W及臨界膠束濃度時的溶液表面張力（丫OC)均較低。
[0042] 實(shí)施例3:
[0043] -種聯(lián)接鏈含酸氧鍵的橫酸鹽型陰離子雙子表面活性劑，其中R=-C出CH2-，n= 6， 漠代燒控選用漠代癸燒，制備方法包括W下步驟：
[0044] (1)中間產(chǎn)物4-十烷氧基苯酪的合成步驟:將對苯二酪與漠代癸燒按摩爾比4:1進(jìn) 行混合，加入漠代十二燒2倍量的K2CO3，WN，N-二甲基甲酯胺為溶劑在150°C下反應(yīng)化。反應(yīng) 完畢后倒入20〇11115%的1((^水溶液中，過濾，用5〇1111^蒸饋水洗^次，再用3〇11115%的稀肥1 調(diào)節(jié)至PH