孿尾疏水單體的合成方法

2023-06-11 14:47:21

專利名稱：孿尾疏水單體的合成方法
技術領域：
本發明涉及一種化合物的合成方法，具體地說，是涉及一種孿尾疏水單體的合成 方法。
背景技術：
7jc W 7K M 個生 Ma-^ (Hydrophobically Associating Water-soluble Polymer)，包括疏水改性水溶性聚合物(Hydrophobically Modified Water-soluble Polymer)，是指聚合物親水性大分子鏈上帶有少量疏水基團的水溶性聚合物。在水溶性大 分子鏈上引入少量的疏水基團使其水溶液表現出獨特的流變性能。在一定的聚合物濃度之 上，疏水部分締合形成動態的三維網絡結構，從而形成很大的超分子鏈聚集體，增大聚合物 的流體力學體積，顯著地提高溶液的粘度。小分子電解質的加入可增加溶劑的極性，使疏水 締合作用增強，產生明顯的抗鹽性。在高剪切作用下，疏水締合形成的動態物理交聯網絡結 構被破壞，溶液粘度下降，剪切作用降低或消除後大分子鏈間的物理交聯重新形成，粘度又 將恢復，不發生一般高分子量的聚合物在高剪切速率下的不可逆機械降解。正是由於其獨 特的溶液性質，它可能在許多領域得到應用，如三次採油、製藥、太陽能轉換、化妝品、塗料、 水處理及減阻劑等。近年來其相關研究倍受關注。在國內，石油勘探開發研究院油化所的研究人員首先於1995年開始了對疏水締 合水溶性聚合物的研究，結果發現這類聚合物有良好的抗溫、抗鹽和抗剪切能力，但在鹽水 中使用時，需要加入穩定劑。此後，四川大學的黃榮華用丙烯酸正辛酯作疏水單體進行了初 步探索，後來又用自己合成的陽離子型表面活性疏水單體2-甲基丙烯醯氧乙基-二甲基 十二烷基溴化胺(MEDMDA)與AM共聚合得到了疏水締合水溶性聚合物，但所得到的水溶性 聚合物的粘度很低，臨界締合濃度很高。1997年，西南石油學院羅平亞教授從油氣開採工程的實際需要出發，獨立提出了 理想的油氣開採用水溶性聚合物應能在溶液中形成結構的設想，並提出了多種可形成結構 的模型，其中最重要的一種便是疏水締合水溶性聚合物。譚芳等採用氧化-還原體系合成了 AM/AMPS/C16DMAAC共聚物，並考察了不同條件 對共聚物特性粘數和轉化率的影響，通過對溶液性能的評價，可知該三元疏水聚合物具有 良好的增稠性、抗溫、抗鹽性、剪切恢復性，同時也說明了該疏水聚合物在臨界締合濃度以 上，形成以大分子間締合為主的布滿整個體系的立體網狀結構，在三次採油中具有很好的 應用前景。王雲芳等將丙烯醯氯與二丁基胺反應合成了孿尾疏水締合水溶性聚合物，N，N_ 二 丁基丙烯醯胺(DBA)。DBA與丙烯醯胺(AM)經自由基微乳液聚合製備了水溶性疏水締合共 聚物P (AM-DBA)。結果表明，在試驗範圍內P (AM-DBA)比聚丙烯醯胺具有更優異的耐溫耐鹽 性並具有明顯的鹽增稠現象，並解決了疏水締合水溶性聚合物的水溶性與耐溫耐鹽性之間 的矛盾，具有很好的應用前景。由於碳氟鍵與碳氫鍵相比具有短、強、穩定和低極性的特點，因而含氟疏水締合水溶性聚合物具有高熱穩定性、高化學惰性、疏水性更強。王雲芳等人將杜邦公司的商品氟表 面活性劑^)1^1 FSN(含全氟烷基的脂肪醇)與丙烯醯氯在低溫下反應，合成了含氟丙烯酸 酯AFSN。又將AFSN、AM、AA在水溶液中共聚得到了含氟疏水締合水溶性聚合物PAMF-3和 PAMF-5 (混合單體總質量中AFSN分別佔0. 3%和0. 5% )。PAMF共聚物在水溶液中的增粘 性、抗鹽性和耐溫性遠高於超高分子量HPAM。含氟疏水締合水溶性聚合物可望用作耐溫抗 鹽的驅油聚合物。然而由於氟碳疏水聚合物的水溶性較差，加之價格方面的原因，因此氟碳 疏水聚合物的研究目前還處於初始階段。

發明內容
本發明的目的在於提供一種孿尾疏水單體的合成方法，提高合成產物的產率，並 保證孿尾疏水單體的耐溫抗鹽能力及穩定性。為了實現上述目的，本發明採用的技術方案如下孿尾疏水單體的合成方法，其特徵在於，包括以下步驟(1)將二氯甲烷、二正丁 胺、NaOH水溶液加入反應容器中搖勻；(2)將反應容器固定於鐵架臺上，並保證反應液位 於冰浴鍋液面以下；(3)在反應容器上安裝通氮裝置和攪拌器，劇烈攪拌，並通入氮氣；(4) 滴加溶有丙烯醯氯的二氯甲烷溶液並攪拌；( 用分液漏鬥分出有機層，對其進行洗滌、幹 燥、減壓蒸餾，得到黃色油狀液體；(6)加入阻聚劑，減壓蒸餾，得無色油狀液體即為孿尾疏 水單體。所述反應容器為三頸圓底燒瓶。所述通氮裝置安裝於三頸圓底燒瓶的側口上。所述攪拌器安裝於中口上。所述步驟中三頸圓底燒瓶內的溫度為0 10°C。所述步驟中二氯甲烷溶液從三頸圓底燒瓶未安裝任何裝置的側口以恆定的 速度滴入三頸圓底燒瓶。
所述步驟(5)中洗滌方法為用蒸餾水洗滌2次，濃氯化鈉溶液洗滌1、H 所述步驟(5)中使用無水硫酸鎂乾燥有機層。 所述步驟(6)中阻聚劑為氯化亞銅。 本發明的反應原理如下
O
CHa::
C-
-Cl + HN
CH2
= CH-
□
C
/
+ HCi
(CHa)JCHj
本發明具有合成方法簡單易操作，合成效率高的優點，合成產物孿尾疏水單體具
有很高的耐溫抗鹽能力及穩定性，非常適合產業化推廣。


圖1為本發明-實施例中反應溫度為產率的影響曲線圖。圖2為本發明-實施例中反應時間對產率的影響曲線圖。
具體實施例方式下面通過舉例來對本發明作進一步說明。實施例本發明的詳細合成過程為；在三頸圓底燒瓶中加入一定量二氯甲烷，二正丁胺， 6mol/L NaOH水溶液，充分搖勻。將三頸圓底燒瓶固定在鐵架臺上並使得反應液在冰浴鍋液 面以下，在三頸圓底燒瓶中的其中一側口裝上通氮裝置，中口安上攪拌器。劇烈攪拌，通入 氮氣。控制反應溫度在0 10°C。在三頸燒瓶另一側口用恆壓滴液漏鬥慢慢滴加溶有丙烯 醯氯的二氯甲烷溶液，攪拌一定時間。用分液漏鬥分出有機層，用蒸餾水洗滌2次，濃氯化 鈉溶液洗滌1次，用無水硫酸鎂乾燥後，減壓蒸餾蒸出溶劑，得淺黃色油狀液體。加入氯化 亞銅做阻聚劑，在較高的真空度和溫度下減壓蒸餾，得無色油狀液體即為新單體。單體合成的主要衡量指標是產品的產率，它的影響因素包括原料配比、反應溫度、 攪拌方式以及反應時間等，下面來看看各項因素對產率的影響。一.原料配比對產率的影響在反應溫度5°C，反應時間為4h時，原料摩爾配比對合成單體(DC)產率的影響見表一。表一
權利要求
1.孿尾疏水單體的合成方法，其特徵在於，包括以下步驟(1)將二氯甲烷、二正丁胺、NaOH水溶液加入反應容器中搖勻；(2)將反應容器固定於鐵架臺上，並保證反應液位於冰浴鍋液面以下；(3)在反應容器上安裝通氮裝置和攪拌器，劇烈攪拌，並通入氮氣；(4)滴加溶有丙烯醯氯的二氯甲烷溶液並攪拌；(5)用分液漏鬥分出有機層，對其進行洗滌、乾燥、減壓蒸餾，得到黃色油狀液體；(6)加入阻聚劑，減壓蒸餾，得無色油狀液體即為孿尾疏水單體。
2.根據權利要求1所述的孿尾疏水單體的合成方法，其特徵在於，所述反應容器為三 頸圓底燒瓶。
3.根據權利要求2所述的孿尾疏水單體的合成方法，其特徵在於，所述通氮裝置安裝 於三頸圓底燒瓶的側口上。
4.根據權利要求2所述的孿尾疏水單體的合成方法，其特徵在於，所述攪拌器安裝於 中口上。
5.根據權利要求2所述的孿尾疏水單體的合成方法，其特徵在於，所述步驟(4)中三頸 圓底燒瓶內的溫度為0 10°C。
6.根據權利要求2所述的孿尾疏水單體的合成方法，其特徵在於，所述步驟(4)中二氯 甲烷溶液從三頸圓底燒瓶未安裝任何裝置的側口以恆定的速度滴入三頸圓底燒瓶。
7.根據權利要求2所述的孿尾疏水單體的合成方法，其特徵在於，所述步驟(5)中洗滌 方法為用蒸餾水洗滌2次，濃氯化鈉溶液洗滌1次。
8.根據權利要求2所述的孿尾疏水單體的合成方法，其特徵在於，所述步驟(5)中使用 無水硫酸鎂乾燥有機層。
9.根據權利要求2所述的孿尾疏水單體的合成方法，其特徵在於，所述步驟(6)中阻聚 劑為氯化亞銅。
全文摘要
本發明公開了一種孿尾疏水單體的合成方法，包括以下步驟(1)將二氯甲烷、二正丁胺、NaOH水溶液加入反應容器中搖勻；(2)將反應容器固定於鐵架臺上，並保證反應液位於冰浴鍋液面以下；(3)在反應容器上安裝通氮裝置和攪拌器，劇烈攪拌，並通入氮氣；(4)滴加溶有丙烯醯氯的二氯甲烷溶液並攪拌；(5)用分液漏鬥分出有機層，對其進行洗滌、乾燥、減壓蒸餾，得到黃色油狀液體；(6)加入阻聚劑，減壓蒸餾，得無色油狀液體即為孿尾疏水單體。本發明具有合成方法簡單易操作，合成產率高的優點。
文檔編號C07C231/02GK102093242SQ20091021674
公開日2011年6月15日 申請日期2009年12月14日 優先權日2009年12月14日
發明者黃友華 申請人:武侯區巔峰機電科技研發中心