一種腰果基非離子表面活性劑及其製備方法

2023-10-11 07:03:54 1

專利名稱：一種腰果基非離子表面活性劑及其製備方法
技術領域：
本發明屬於表面活性劑技術領域，特別涉及一種腰果基非離子表面活性劑及其製備方法。
背景技術：
表面活性劑(或界面活性劑)是能顯著降低液體表面張力或二相界面張力的物質。具有表面活性的物質稱為兩親分子，即分子中含親水和親油兩個組成部分，親油部分通常為C7-C21的烷基長鏈，親水部分通常為水溶性基團。一般來說，親水基使分子引入水，親油基使分子離開水引入油，這兩種基團分別位於分子的兩端，造成分子的不對稱，因此表面活性劑分子是一種既親水又親油的分子，具有與陰離子表面活性劑(脂肪酸皂)相反的結構，以至於它也被稱為轉皂化。傳統的表面活性劑大多以石油化工產品為原料，但是隨著石油、煤炭的過度開採，能源、原料的短缺將成為表面活性劑工業發展的瓶頸。另一方面，傳統的石油和化工產業使環境進一步惡化，三廢處理困難。另外，表面活性劑越來越多地應用在藥物、食品、化妝品和各種個人清潔用品中，由此，人們也越來越多的關注表面活性劑的安全性。所以，從資源的易得性、對環境和人體的安全性及相容性、行業發展的可持續性等方面考慮，研究和開發以天然可再生資源為原料，製備低毒、可再生和良好生物降解性的表面活性劑是十分必要。由石油提煉的烯烴為原料製備的壬基酚是一類生產表面活性劑的重要原料和中間體，由壬基酚可以製備聚氧乙烯醚及聚氧乙烯醚衍生物類表面活性劑、季銨鹽型表面活性劑和磺酸型表面活性劑等。但是，壬基酚對於人體具有內分泌幹擾效應，是一種可致癌物，由壬基酚製得的一系列表面活性劑存在汙染嚴重，生物降解性差，安全性能低等缺陷。同時在我國，壬基酚的生產量一直難以滿足國內需求，長期依靠進口，造成以壬基酚為原料的一系列表面活性劑生產成本較高。以精製腰果酚製備的3-間十五烷基酚為原料，針對壬基酚系列表面活性劑存在的問題，期望以3-間十五烷基酚作為壬基酚的替代品進行表面活性劑合成和工藝研究，原料根本來源於天然生物質資源，存在可再生、低成本、環保等優點。作為壬基酚的替代品研究，可解決當前壬基酚系列表面活性劑生產的困境，並為新材料的開發和應用開拓途徑。

發明內容
本發明的目的在於提供一種腰果基非離子表面活性劑及其製備方法。為實現上述目的，本發明採取的技術方案如下
一種腰果基非離子表面活性劑，其通式為
權利要求
1.一種腰果基非離子表面活性劑，其特徵在於其通式為
2.一種製備如權利要求I所述的腰果基非離子表面活性劑的方法，其特徵在於以3-間十五烷基酚、環氧滷代烷烴為原料，以四丁基溴化銨和無水K2CO3為催化劑，以丙酮為溶劑，在4(T70 °C下通過Williamson反應16 28 h，分離提純後得到中間體腰果基環氧烷烴；以DMSO或DMF為溶劑，腰果基環氧烷烴與仲胺在6(T85 1下通過環氧基開環反應4 14h，分離提純後得到腰果基非離子表面活性劑。
3.如權利要求2所述的製備方法，其特徵在於所述環氧滷代烷烴的通式為
4.如權利要求3所述的製備方法，其特徵在於所述仲胺的通式為
5.如權利要求4所述的製備方法，其特徵在於3-間十五烷基酚與環氧滷代烷烴的摩爾比為I : 1飛。
6.如權利要求5所述的製備方法，其特徵在於四丁基溴化銨的摩爾用量為3-間十五烷基酚的廣10%，無水K2CO3的摩爾用量為3-間十五烷基酚的f 3倍。
7.如權利要求6所述的製備方法，其特徵在於丙酮的用量保證3-間十五烷基酚的濃度控制在f 2 mol/L0
8.如權利要求7所述的製備方法，其特徵在於腰果基環氧烷烴與仲胺的摩爾比為I I 2。
9.如權利要求8所述的製備方法，其特徵在於DMS0或DMF的用量保證腰果基環氧烷烴的濃度控制在0. 2 I mol/L0
全文摘要
本發明屬於表面活性劑技術領域，公開了一種腰果基非離子表面活性劑及其製備方法。其通式為，其中a=1或2，b=1、2或3，c=0或1，d=0、1、2、3、4或5。3-間十五烷基酚、環氧滷代烷烴發生反應後，生成腰果基環氧烷烴，該中間體又與仲胺反應，生成非離子表面活性劑。本發明非離子表面活性劑分子中具有一個與苯環相連的疏水烷基鏈和若干個親水的羥基，本發明原料毒性較低、成本低廉，且易於生物降解；製得的表面活性劑保持了非離子表面活性劑固有的性能，通過該化合物分子中的親水部分，可提高其在水中的溶解度。
文檔編號B01F17/42GK102716693SQ20121021252
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月26日 優先權日2012年6月26日
發明者劉國際, 孫曉波, 張娟, 徐麗, 雒廷亮 申請人:鄭州大學