一種長鏈磺酸型甜菜鹼表面活性劑及其製備方法

2023-05-23 19:47:01 1

專利名稱：一種長鏈磺酸型甜菜鹼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，特別提供了一種長鏈磺酸型甜菜鹼表面活性劑及 其製備方法，通過該方法得到的長鏈羧基甜菜鹼表面活性劑不含有機鹽、無機鹽雜質。
背景技術：
表面活性劑素有"工業味精"之稱，廣泛應用於日用化學工業，與人類生活密切相 關，甜菜鹼表面活性劑結構獨特，性能優良，作用非常溫和、對皮膚刺激性很小，已被 廣泛應用於皮革處理、個人清潔劑、食品添加劑等諸多領域，在整個表面活性劑工業中 佔有舉足重要的地位。
磺酸型甜菜鹼表面活性劑與相應的羧酸型甜菜鹼表面活性劑相比，具有耐溫、抗鹽 性好，等電點範圍寬等優點，為其在更廣闊的範圍內應用提供了可能。
目前，甜菜鹼純品的合成極其複雜，大多採用離子交換樹脂法、反相色譜柱法等， 這些方法的共同缺點是純化工藝複雜，溶劑消耗量巨大，不易回收，易導致環境汙染等 問題。

發明內容
本發明的目的在於提供一種長鏈磺酸型甜菜鹼表面活性劑及其純品的製備方法。本 發明所提供的長鏈磺酸型甜菜鹼簡稱AnBm-3S (其中n表示原料脂肪酸中所含的碳原子 個數，m醯胺基團與季銨鹽基團之間的聯接基中所含碳原子個數，3S表示季銨鹽基團與 羧基負離子集團之間的聯接基中所含碳原子個數為3)，其結構如I所示。
S H
RC—N—(CH2)m—N—CH2CH2CH2S03-
RCOOH為飽和羧酸時，簡稱AnBm-3S RCOOH為不飽和羧酸時，簡稱AnuBm-3S 其中m = 2、 3、 4、 5; 16-nS31 R，、 R2 = Me、 Et
本發明長鏈羧基甜菜鹼表面活性劑及其純品的製備方法具體步驟如下
(1 )長鏈脂肪醯氯的製備leq (mol equation)的長鏈酸類原料，加入l~5eq的S0C12， 加入適量的溶劑(或不加溶劑直接加熱熔融)，20-90'C滷化反應4 12h,停止反應，蒸出 過量的SOCl2及CH2C12，得到棕色液體即為長鏈脂肪醯氯。(2) iV， W-二甲基-iV '-長鏈烷基醯胺的製備將長鏈脂肪醯氯與二元胺(iV， iV-二 甲基乙二胺、見iV-二甲基丙二胺)按l: x(0.8Sx^5.0)投料比(摩爾比)進行投料， 以冰水浴冷卻，乙腈作溶劑反應2 10h，得到微黃色固體粗產物，粗產物經進一步純化後
得到見w-二甲基-;v'-長鏈烷基醯胺。
(3) 長鏈烷基醯胺基羧基甜菜鹼的製備取leq的上述叔胺中間體及1.2eq的1,3-丙烷磺化內酯，加入適量的乙酸乙酯，冷凝回流反應4 12h，反應結束冷卻析出固體，抽 慮後得到固體粗產物，經進一步純化、乾燥後，得到精製產物。
本發明的優點利用上述方法可製備高純度的長鏈羧基甜菜鹼，它不含有機鹽、無 機鹽等雜質。
具體實施方式
實施例1
A18Br3S的合成
(1) 硬脂醯氯的製備取O.lmol (28.5g)硬脂酸置於反應瓶中，油浴加熱至90。C， 滴力口0.2mo1 (23.8g)的S0C12，冷凝回流，滷化反應5h，停止反應，蒸出過量的S0C12， 得到棕色液體即為硬脂醯氯。
(2) 見jV-二甲基-jV'-硬脂醯胺的製備將0.105mo1 (10.7g) 7V, JV-二甲基丙二胺 置於反應瓶中，加入200ml乙腈，滴加O.hnol (30.4g)硬脂醯氯，以冰水浴冷卻反應5h, 得到微黃色固體粗產物，粗產物經丙酮洗滌後得到W, 7V-二甲基-7V'-硬脂醯胺(A18B3).
(3) 長鏈垸基醯胺基羧基甜菜鹼的製備取O.lmol (36.9g)上述叔胺中間體AwB3 及0.12 mol (14.6g) 1, 3-丙烷磺化內酯加入反應瓶，加入200ml乙酸乙酯，冷凝回流反 應10h，反應結束冷卻析出固體，抽慮後得到固體粗產物，粗產物經乙酸乙酯、乙醚洗滌， 乾燥後，得到A^B3-3S純品。
實施例2 A22UB3-3的合成
(1) 芥醯氯的製備取O.lmol G3.8g)芥酸(順-正二十二碳-13-烯酸)置於反應瓶 中，油浴加熱至40。C,加入100mlCH2Cl2,滴加0.2 mol (23.8g)的S0C12，冷凝回流， 滷化反應5h，停止反應，蒸出過量的SOCl2，得到棕色液體即為芥醯氯。
(2) iV， iV-二甲基-iV'-芥醯胺的製備將0.105 mol (10.7g)見iV-二甲基丙二胺置 於反應瓶中，加入200ml乙腈，滴加O.lmol (35.7g)芥醯氯，以冰水浴冷卻反應5h,得
到微黃色固體粗產物，粗產物經丙酮洗滌後得到iV,jV-二甲基-W-長鏈垸基醯胺(A22uB3)。(3)長鏈烷基醯胺基羧基甜菜鹼的製備取O.lmol (36.9g)上述叔胺中間體A22UB3 及0.12mo1 G4.6g) 1,3-丙烷磺化內酯，加入200ml乙酸乙酯，冷凝回流反應10h，反應 結束冷卻析出固體，抽慮後得到固體粗產物，粗產物經乙酸乙酯、乙醚洗滌，乾燥後，
得到A22uBr3S純品。
權利要求
1、一種長鏈磺酸型甜菜鹼表面活性劑(分子結構式如I所示)的製備方法，其特徵是由長鏈脂肪酸出發首先經滷化反應得到長鏈脂肪醯氯，然後長鏈脂肪醯氯再與二元胺發生醯胺化反應，生成一種叔胺中間體(AnBm)，最後該中間體與季銨化試劑1，3-丙烷磺化內酯反應，生成長鏈磺酸型甜菜鹼表面活性劑，RCOOH為飽和羧酸時，簡稱AnBm-3SRCOOH為不飽和羧酸時，簡稱AnuBm-3S其中m＝2、3、4、5；16≤n≤31R1、R2＝Me、Et其中RCOOH為16≤n≤31的脂肪酸，n為RCOOH中所含碳原子數；m＝2、3、4、5；R1、R2＝Me、Et。
2、 如權利要求1中所述的製備方法，其特徵在於以長鏈脂肪酸為起始原料，即 165n531，其中n為RCOOH中所含碳原子數。
3、 如權利要求1中所述的製備方法，其特徵在於長鏈脂肪酸的滷化反應採用的滷 化試劑為SOCl2、 PC13或POCl3 。
4、 如權利要求1中所述的製備方法，其特徵在於長鏈脂肪酸的醯胺化反應釆用 的二元胺的化學通式為H2N(CH2VNRaR2，其中111 = 2、 3、 4、 5， &、 R2 = Me、 Et 。
5、 如權利要求如1所述的製備方法，其特徵在於釆用的季銨化試劑為1, 3-丙烷 磺化內酯，反應結束經乙醚、乙酸乙酯等弱極性溶劑洗滌後便可得到不含有機鹽、無 機鹽雜質的純品長鏈羧基甜菜鹼表面活性劑。
6、 如權利要求如1所述的製備方法，其特徵在於formula see original document page 2相應的長鏈磺酸型甜菜鹼純品該方法合成及純化釆用如上工藝。
全文摘要
本發明涉及一種長鏈磺酸型甜菜鹼表面活性劑(分子結構式如I所示)及其製備方法，屬於表面活性劑技術領域。其特徵是從長鏈脂肪酸出發依次經滷化、醯胺化、季銨化三步反應得到相應的長鏈羧基甜菜鹼。該方法突出的優點是通過簡單的分離純化手段即可製得不含無機鹽、有機鹽的純品甜菜鹼表面活性劑，該甜菜鹼與相應羧酸型甜菜鹼表面活性劑相比，具有耐溫、抗鹽性好，等電點範圍寬等優點，為其在更廣闊的範圍內應用提供了可能。
文檔編號B01F17/06GK101618301SQ20081004542
公開日2010年1月6日 申請日期2008年6月30日 優先權日2008年6月30日
發明者馮玉軍, 楚宗霖 申請人:中國科學院成都有機化學有限公司