一種油酸基Gemini表面活性劑的製備方法
2023-05-12 05:05:46 1
一種油酸基Gemini表面活性劑的製備方法
【專利摘要】本發明涉及一種油酸基Gemini表面活性劑的製備方法。現有的Gemini型表面活性劑性能優異，但是其合成步驟複雜，原料價格昂貴。本發明取質量份數為29～36份的油酸單乙醇醯胺，溶解於40ml四氫呋喃、乙醚和乙腈等摩爾比的混合溶劑中加入三口燒瓶中，在氮氣保護下，再加入16～22份的三氯氧磷，5～7份三乙胺，5～7份乙二醇，28～38份的十六烷基二甲基叔胺，嚴格控制溫度在0℃並攪拌反應4h。升溫到65℃，繼續反應12～72h，即獲得油酸基Gemini表面活性劑。該方法製備的表面活性劑不僅具有傳統Gemini表面活性劑的優良性能，還因其製備過程簡單、原料廉價的特點而具有良好的市場應用性。
【專利說明】—種油酸基Gem i n i表面活性劑的製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種油酸基Gemini表面活性劑的製備方法，特別涉及一種基於天然油脂的油酸基Gemini表面活性劑的製備方法。
【背景技術】
[0002]表面活性劑在化工領域應用十分廣泛，被稱之為「工業味精」。近幾十年來，人們一直在探索合成具有高表面活性的新型表面活性劑。Gemini表面活性劑是一種新型的表面活性劑，其獨特的分子結構和優異的性能引起了人們的研究熱潮(杜丹華，王全傑.Gemini表面活性劑的研究進展及應用.皮革與化工，2011，27(1): 18.)。與傳統表面活性劑相比，Gemini表面活性劑的分子內至少含有兩個親水基和兩個親油基，這種獨特的結構特點，賦予Gemini型表面活性劑具有一般表面活性劑所不可比擬的優點(Menger F.M.，KeiperJ.S..Gemini surfactants.Angewandte Chemie (International ed.1n English).2000，39:1906-1920; Groswasser A.B.Zana R.，Talmon Y.，Sphere-to-CylinderTransition in Aqueous Micellar Solution of a Dimeric (Gemini) Surfactant.Journal of Physical Chemistry B.2000， 104(17):4005-4009; Zana R..Dimericand oligomeric surfactants.Behavior at interfaces and in aqueous solution: areview.Advances in colloid and interface science.2002，97:205-253.)，例如具有更高的表面活性，能更有利地降低水的表面張力，具有更低的Krafft點，水溶性好，與其它表面活性劑混合表現出良好的協同效應，它還具有極好的溶解性、潤溼性、發泡性、抗菌性分散性等(劉晶.Gemini表面活性劑的研究現狀及其前景.精細與專用化學品，2006，14: 9.)。儘管Gemini型表面活性劑性能優異，但是其合成步驟複雜，原料價格昂貴，(ZhangQ.，Gao Z.N.，Xu F., etc..Surface Tension and Aggregation Properties of NovelCationic Gemini Surfactants with Diethylammonium Headgroups and a DiamidoSpacer.Langmuir.2012，28，11979-11987; David A.，Jaeger, Wang Y.P.，etc..Pyrophosphate-Based Gemini Surfactant.2002，(18):9259-9266.)生產成本較高等使其應用及市場推廣受到了一定程度的限制，難以實現大規模工業化生產。因此，釆用價格低廉的原料簡化其製備工藝已成為研究Gemini表面活性劑首要任務之一。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供了一種油酸基Gemini表面活性劑的製備方法，按此方法製備的表面活性劑cmc較低，乳化性能好，潤溼能力和發泡能力較強，該方法是一種成本較低，合成步驟簡單且性能優良的油酸基Gemini表面活性劑的製備方法。
[0004]為達到上述目的，本發明採用的製備方法是:
取質量份數為29?36份的油酸單乙醇醯胺，溶解於40ml四氫呋喃、乙醚和乙腈等摩爾比的混合溶劑中加入三口燒瓶中，在氮氣保護下，再加入16?22份的三氯氧磷，5?7份三乙胺，5?7份乙二醇，28?38份的十六烷基二甲基叔胺，嚴格控制溫度在0°C並攪拌反應4h。升溫到65°C，繼續反應12?72h，即獲得油酸基Gemini表面活性劑。
[0005]本發明中油酸單乙醇醯胺的-OH先與POCl3進行磷酸化反應引入親水基團磷酸酯基；之後磷酸酯基與乙二醇反應，由於磷酸酯基與乙二醇反應速度極快，生成的中間產物不穩定，因此在加入乙二醇的同時加入叔胺以避免中間產物分解。這種方法製備的表面活性劑不僅具有傳統Gemini表面活性劑的優良性能，還因其製備過程簡單、原料廉價的特點而具有良好的市場應用性。
【具體實施方式】
[0006]綠色皮革化學品的生產要求儘可能地採用對環境友好的農林產品作為原料。油酸作為一種可再生的天然資源，具有來源廣泛，價格低廉的優點，是天然油脂中含一個雙鍵的不飽和脂肪酸，以甘油酯的形式存在於各種油脂中，目前提取製備方法成熟，而且價格低廉常量產量較大(劉剛，吾滿江，艾力，等.油酸及其衍生物的應用.新疆師範大學學報.2004，23(1):32.)。為此，本發明是基於價廉易得、可再生、易降解、無汙染的油酸，以油酸單乙醇醯胺為原料(馮樹波，楊配賢，李鴻雁，等.脂肪酸單乙醇醯胺合成工藝研究.化學反應與工藝.2010，26(1):83-87.)，經過磷酸化、季銨化反應(Alami E.Q.，Holmberg k..Heterogemini surfactants.Advances in Colloid and InterfaceScience.2003, 100-102:13-46.)，生產一種成本低廉，合成步驟簡單且性能優良的油酸基Gemini表面活性劑。
[0007]實施例1，取質量份數為29份的油酸單乙醇醯胺，溶解於40ml四氫呋喃、乙醚和乙腈等摩爾比的混合溶劑中加入三口燒瓶中，在氮氣保護下，再加入18份的三氯氧磷，5份三乙胺，6份乙二醇，30份的十六烷基二甲基叔胺，嚴格控制溫度在0°C並攪拌反應4h。升溫到65°C，繼續反應12h，即獲得油酸基Gemini表面活性劑。
[0008]實施例2，取質量份數為30份的油酸單乙醇醯胺，溶解於40ml四氫呋喃、乙醚和乙腈等摩爾比的混合溶劑中加入三口燒瓶中，在氮氣保護下，再加入20份的三氯氧磷，5份三乙胺，5份乙二醇，28份的十六烷基二甲基叔胺，嚴格控制溫度在0°C並攪拌反應4h。升溫到65°C，繼續反應48h，即獲得油酸基Gemini表面活性劑。
[0009]實施例3，取質量份數為36份的油酸單乙醇醯胺，溶解於40ml四氫呋喃、乙醚和乙腈等摩爾比的混合溶劑中加入三口燒瓶中，在氮氣保護下，再加入20份的三氯氧磷，7份三乙胺，6份乙二醇，34份的十六烷基二甲基叔胺，嚴格控制溫度在0°C並攪拌反應4h。升溫到65°C，繼續反應72h，即獲得油酸基Gemini表面活性劑。
[0010]實施例4，取質量份數為34份的油酸單乙醇醯胺，溶解於40ml四氫呋喃、乙醚和乙腈等摩爾比的混合溶劑中加入三口燒瓶中，在氮氣保護下，再加入18份的三氯氧磷，5份三乙胺，6份乙二醇，35份的十六烷基二甲基叔胺，嚴格控制溫度在0°C並攪拌反應4h。升溫到65°C，繼續反應30h，即獲得油酸基Gemini表面活性劑。
[0011 ] 實施例5，取質量份數為30份的油酸單乙醇醯胺，溶解於40ml四氫呋喃、乙醚和乙腈等摩爾比的混合溶劑中加入三口燒瓶中，在氮氣保護下，再加入21份的三氯氧磷，6份三乙胺，6份乙二醇，30份的十六烷基二甲基叔胺，嚴格控制溫度在0°C並攪拌反應4h。升溫到65°C，繼續反應36h，即獲得油酸基Gemini表面活性劑。
[0012]按照本發明的製備方法製備的Gemini表面活性劑性能優良，合成原料廉價，合成路線簡單，改善了現有Gemini表面活性劑所採用原料價格高，合成與精製過程複雜，市場推廣困難的局面。
【權利要求】
1.一種油酸基Gemini表面活性劑的製備方法,其特徵在於:取質量份數為29?36份的油酸單乙醇醯胺，溶解於40ml四氫呋喃、乙醚和乙腈等摩爾比的混合溶劑中加入三口燒瓶中，在氮氣保護下，再加入16?22份的三氯氧磷，5?7份三乙胺，5?7份乙二醇，28?38份的十六烷基二甲基叔胺，嚴格控制溫度在0°C並攪拌反應4h ;升溫到65°C，繼續反應12?72h，即獲得油酸基Gemini表面活性劑。
2.根據權利要求1所述的一種油酸基Gemini表面活性劑的製備方法，其特徵在於:取質量份數為29份的油酸單乙醇醯胺，溶解於40ml四氫呋喃、乙醚和乙腈等摩爾比的混合溶劑中加入三口燒瓶中，在氮氣保護下，再加入18份的三氯氧磷，5份三乙胺，6份乙二醇，30份的十六烷基二甲基叔胺，嚴格控制溫度在0°C並攪拌反應4h ;升溫到65°C，繼續反應12h，即獲得油酸基Gemini表面活性劑。
3.根據權利要求1所述的一種油酸基Gemini表面活性劑的製備方法，其特徵在於:取質量份數為30份的油酸單乙醇醯胺，溶解於40ml四氫呋喃、乙醚和乙腈等摩爾比的混合溶劑中加入三口燒瓶中，在氮氣保護下，再加入20份的三氯氧磷，5份三乙胺，5份乙二醇，28份的十六烷基二甲基叔胺，嚴格控制溫度在0°C並攪拌反應4h ;升溫到65°C，繼續反應48h，即獲得油酸基Gemini表面活性劑。
4.根據權利要求1所述的一種油酸基Gemini表面活性劑的製備方法，其特徵在於:取質量份數為32份的油酸單乙醇醯胺，溶解於40ml四氫呋喃、乙醚和乙腈等摩爾比的混合溶劑中加入三口燒瓶中，在氮氣保護下，再加入20份的三氯氧磷，7份三乙胺，6份乙二醇，34份的十六烷基二甲基叔胺，嚴格控制溫度在0°C並攪拌反應4h ;升溫到65°C，繼續反應72h，即獲得油酸基Gemini表面活性劑。
5.根據權利要求1所述的一種油酸基Gemini表面活性劑的製備方法，其特徵在於:取質量份數為34份的油酸單乙醇醯胺，溶解於40ml四氫呋喃、乙醚和乙腈等摩爾比的混合溶劑中加入三口燒瓶中，在氮氣保護下，再加入18份的三氯氧磷，5份三乙胺，6份乙二醇，35份的十六烷基二甲基叔胺，嚴格控制溫度在0°C並攪拌反應4h ;升溫到65°C，繼續反應30h，即獲得油酸基Gemini表面活性劑。
6.根據權利要求1所述的一種油酸基Gemini表面活性劑的製備方法，其特徵在於:取質量份數為36份的油酸單乙醇醯胺，溶解於40ml四氫呋喃、乙醚和乙腈等摩爾比的混合溶劑中加入三口燒瓶中，在氮氣保護下，再加入21份的三氯氧磷，6份三乙胺，6份乙二醇，30份的十六烷基二甲基叔胺，嚴格控制溫度在0°C並攪拌反應4h ;升溫到65°C，繼續反應36h，即獲得油酸基Gemini表面活性劑。
【文檔編號】B01F17/14GK103521125SQ201310509555
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月25日 優先權日:2013年10月25日
【發明者】馬建中, 高建靜, 呂斌, 範倩倩 申請人:陝西科技大學