含松香基三元菲環結構的氧化叔胺及其製備方法

2023-05-11 14:14:01 1

專利名稱：含松香基三元菲環結構的氧化叔胺及其製備方法
技術領域：
本發明屬於表面活性劑的製備領域，具體是一種含松香基三元菲環結構的氧化叔胺及其製備方法。
背景技術：
氧化胺(amine oxide，簡稱0A)，是氧與叔胺分子中的氮原子直接化合的氧化物，又稱為氧化叔胺或叔胺氧化物。氧化胺分子中的氧，帶有較多的負電荷，能與氫質子結合，是一種弱鹼，但鹼性要比母體叔胺弱。氧化胺的弱鹼性使其在中性和鹼性溶液中顯出非離子特性，在酸性介質中呈陽離子性，是一種多功能兩性表面活性劑。該類化合物具有良好的增稠、抗靜電、柔軟、增泡、穩泡和去汙性能；刺激性低，可有效地降低洗滌劑中的陰離子表面活性劑的刺激性，還具有殺菌、鈣皂分散、易生物降解等特點。它的系列產品如N-椰子基嗎啉氧化物、脂肪族(開鏈)胺氧化物、月桂基二烷基氧化胺、芳香胺氧化物、吡啶一氧化物等。氧化胺(OA)是由相應的叔胺氧化製得，該類化合物具有極佳的發泡、穩泡、增稠、調理及抗靜電性能，它們用途廣泛，可用於香波、餐具、洗滌劑、紡織印染、油墨、化妝品、造紙製漿工業等。氧化胺與非離子表面活性劑配伍性好，發泡力強，對皮膚無刺激性，安全，無毒，對毛髮具有調理、抗靜電性，同時具有增稠和殺菌性能，可提高化妝品質量。叔胺的氧化物還可以用於表面改性製備納米級的超細粉體。目前，我們查到一些關於氧化叔胺的公開文獻，如下所示:1.專利號:96101463.6，發明名稱:製備單長鏈氧化胺表面活性劑的方法，其方法包括:A.在水中溶解小於約2.5% (按 胺的重量計)的碳酸氫鹽；B.加入具有如下通式的叔胺:其中，R1和R2是C1-C4烷基或羥烷基，R3是C8-C18烷基或鏈烯基；C.氧化所說的胺形成相應的具有如下通式的單長鏈氧化胺:其中，&、1 2和&如上定義；從而，所說的單長鏈氧化胺的亞硝酸鹽的含量低於約3ppm，亞硝胺的含量低於約500ppb，單長鏈氧化胺的有效含量大於約30% (按胺的重量計)，其中所說的方法基本上沒有任何相改進溶劑。其不足之處在於:該專利為製備含單長鏈烷基氧化胺表面活性劑及產品為工業應用做出的相應改進，產物不含手性烷基鏈，在室溫下均為自由流動的水溶液，產率較低，且產品為增泡型表面活性劑，其針對工業應用做出的處理相對繁瑣，並沒有對其性質做具體的說明。2.專利號:98108245.9，發明名稱:氧化叔胺的製備方法，本發明提供製備N —亞硝基二甲基胺含量小於約250ppb的自由流動的固體氧化叔胺的方法。該方法包括加熱叔胺、極性羥烷基溶劑、有機酸和過氧化氫水溶液的混合物，接著分離溶劑和水，優選用共沸分離。得到的氧化叔胺不用漂白即具有良好的顏色，不用進一步純化即可使用。其不足之處在於:產品為必須至少有2個烷基的碳原子數大於或等於8個碳原子的叔胺氧化物固體，且所選用烷基鏈沒有手性，不適合用於手性試劑，同時也並沒有對其性質做具體的說明。3.專利號=99813671.9，發明名稱:製備具有低亞硝酸鹽、亞硝胺和低的殘留過氧化物水平的單一長鏈氧化胺表面活性劑的方法，當在控制的溫度條件下、在存在濃度低於約2.5%的碳酸氫鹽(以胺的重量計)並且不存在相調節溶劑的條件下氧化時，可以製得活性水平大於約30%(以胺的重量計)並且具有低含量的硝酸鹽和亞硝胺水平以及低殘留量的過氧化氫的單-長鏈氧化胺表面活性劑。其不足之處在於:該專利為製備含單一單長鏈烷基氧化胺表面活性劑，產物不含手性烷基鏈，產物在室溫下均為自由流動的水溶液，產率較低，且產品為增泡型表面活性劑，用於要求強起泡性能的洗滌配伍劑。天然表面活性劑較合成表面活性劑的去汙力、滲透力、分散力、乳化力和起泡力小，但毒性低，而且生物降解性好。隨著生活水平的提高，人們對各類與人體接觸的配方(如食品、藥品、化妝品、個人衛生用品等)中表面活性劑的毒副作用給予越來越多的關注，因此在選擇表面活性劑時，首先以保護皮膚、毛髮的正常、健康狀態，對人體產生儘可能小的毒副作用為前提，其次才考慮發揮表面活性劑的最佳主功效和輔助功效。正是為了適應這種需要，安全、溫和、有效的天然表面活性劑引起當代人的極大關注。

發明內容
本發明的目的在於解決上述技術問題，提供一種含松香基三元菲環結構的氧化叔胺及其製備方法，是在叔胺的氮原子上引入具有手性的松香基三元菲環結構基團，使產品具有很好的良好抗電解質能力，在硬水中仍有較好的效果，且具有良好的潤溼、乳化作用性能，以及手性試劑特徵；該製備方法簡便可行、得率高。為實現上述目的，本發明提供以下技術方案:一種含松香基三元菲環結構的氧化叔胺，它的結構通式如下:
權利要求
1.種含松香基三元菲環結構的氧化叔胺，其特徵在於，它的結構通式如下:
2.據權利要求1所述的含松香基三元菲環結構的氧化叔胺，其特徵在於:所述松香基三環二萜結構為具有手性的脫氫松香三元菲環結構。
3.據權利要求2所述的含松香基三元菲環結構的氧化叔胺，其特徵在於:所述脫氫 松香三環菲結構為脫氫揪基
4.種如權利要求f 3中任一項所述的含松香基三元菲環結構的氧化叔胺的製備方法，其特徵在於，包括以下步驟: 溶解:按叔胺:醇溶液或水:催化劑=Ig: Γδπι : 0.01 0.015g的比例，將叔胺、醇溶液或水、催化劑混合，加熱到5(T60°C攪拌溶解，得叔胺的醇溶液或水溶液；所述叔胺為N, N-CrC2雙烷基脫氫揪胺、N, N-CrC2雙烷基脫氫揪醯胺中的任一種； 氧化反應:按叔胺:雙氧水=1: Γ1.5的摩爾比，將叔胺的醇溶液或水溶液與雙氧水混合，於65 80°C下反應12 25h，再加入亞硫酸氫鹽與過量的雙氧水反應0.5 Ih ； 分離、乾燥:將反應產物旋蒸、真空乾燥後，即得含松香基三元菲環結構的氧化叔胺。
5.據權利要求4所述的含松香基三元菲環結構的氧化叔胺的製備方法，其特徵在於:所述N，N— C1I2雙烷基脫氫揪醯胺的製備方法，包括以下步驟: 溶解、反應1:將脫氫揪酸溶解於無水二氯甲烷，然後加入草醯氯，脫氫揪酸:草醯氯=Imol: 1.5mol，2(T3(rC下反應，將生成的CO2氣體導入氫氧化鈉溶液中，反應:T3.5h，得脫氫揪酸醯氯； 反應II原料製備:將縛酸劑加入脫氫揪酸醯氯中，得反應物a ;將二甲胺鹽酸鹽或二乙胺與二氯甲烷混合，得反應物b ; 反應I1:按脫氫揪酸醯氯:二甲胺鹽酸鹽或二乙胺=1: 4的摩爾質量比，將反應物a與反應物b混合反應，反應溫度2(T30°C，反應時間f 3h，冷卻出料； 將反應產物分離、真空乾燥後即可。
6.據權利要求5中任一項所述的含松香基三元菲環結構的氧化叔胺的製備方法，其特徵在於:所述脫氫揪酸與二氯甲烷的比例為Ig: f5ml ;氫氧化鈉溶液重量百分比濃度為10°/Γ20% ;所述脫氫揪酸醯氯和縛酸劑的加入量比例為Ig: 3 5ml，所述縛酸劑為吡啶或三乙胺溶液；所述二甲胺鹽酸鹽或二乙胺與二氯甲烷的混合比例為Ig: flOml。
7.據權利要求5或6所述的含松香基三元菲環結構的氧化叔胺的製備方法，其特徵在於:所述分離、真空乾燥的步驟:是步驟(3)的反應產物旋蒸、洗滌後出現分層，下層水層用甲苯萃取，將萃取液與上層油層合併後再旋蒸，於65 75°C真空乾燥後即可。
8.據權利要求4所述的含松香基三元菲環結構的氧化叔胺的製備方法，其特徵在於:所述醇溶液為叔丁醇或異丙醇，所述催化劑為EDTA。
9.據權利要求4所述的含松香基三元菲環結構的氧化叔胺的製備方法，其特徵在於:所述亞硫酸氫鹽為亞硫酸氫鈉。
10.據權利要求4所述的含松香基三元菲環結構的氧化叔胺的製備方法，其特徵在於:所述旋蒸溫度為45飛(TC，旋蒸時間:T4h ;所述真空乾燥溫度為65 75°C，真空乾燥時間2.5 3.5h。
全文摘要
本發明公開了一種含松香基三元菲環結構的氧化叔胺及其製備方法，其製備步驟如下(1)溶解將叔胺、醇溶液或水、催化劑混合，加熱到50~60℃攪拌溶解，得叔胺的醇溶液或水溶液；(2)氧化反應按叔胺∶雙氧水=1∶1~1.5的摩爾比，將叔胺的醇溶液與雙氧水混合，於65~80℃下反應12~25h，再加入硫酸氫鹽與過量的雙氧水反應0.5~1h；(3)分離、乾燥將反應產物旋蒸，真空乾燥後，即得松香基三元菲環結構的氧化叔胺。本發明產品具有很好的良好抗電解質能力和良好的消泡能力，在硬水中仍有較好的效果，且具有良好的潤溼、乳化作用性能；該製備方法簡便可行、得率高。
文檔編號C07C291/04GK103086927SQ20121051754
公開日2013年5月8日 申請日期2012年12月6日 優先權日2012年12月6日
發明者刁開盛, 丁玉秋, 劉紹剛, 雷福厚 申請人:廣西民族大學