一類含三嗪環的螯合性表面活性劑及其製備方法
2023-05-09 02:46:46
專利名稱：一類含三嗪環的螯合性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合成領域，具體涉及一類含三嗪環的螯合性表面活性劑及其製備方法。
背景技術：
螯合性表面活性劑是一類集表面活性和金屬離子螯合性能於一身的新型功能型表面活性劑，具有優良的物理化學性能和良好的環境兼容性 ，堪稱「綠色」功能型表面活性齊U，是當今表面活性劑工業的研究熱點之一。這類表面活性劑廣泛應用於個人護理、家用及工業清洗劑、工業助劑等領域。國內的螯合性表面活性劑以EDTA衍生物為主流，化學結構為N-長鏈醯基乙二胺多酸鹽或N-長鏈烷基乙二胺多酸鹽。主要合成思路是用長鏈滷代烷、長鏈醯氯及長鏈羧酸與二元胺反應生成N-長鏈醯基乙二胺或N-長鏈烷基乙二胺中間體，此中間體與滷代羧酸反應，再經中和得到目標產物。已公開的國內專利中除含有上述的EDTA衍生物類螯合性表面活性劑外，還有以下幾類具有特殊結構的螯合性表面活性劑公開號為CN1683321A的專利，發明者以碳酸銨或碳酸氫銨替代氨水或液氨作為氨源與順丁烯二酸酐、鹼金屬氫氧化物在水相中反應生產亞氨基二琥珀酸鹽，再以烷基醯氯或烷基醯溴與亞氨基二琥珀酸鹽反應生成烷基醯胺基二琥珀酸鹽，該類合物具有強螯合性能及良好的表面活性，並且在自然條件下易於降解。專利公開號為CN101683601A的專利以脂肪伯胺和馬來酸酐為主要原料，將一個疏水長碳鏈引入亞氨基而琥珀酸鹽的N原子上，一步合成烷基亞氨基二琥珀酸鹽，使整個分子具有優良的表面活性和螯合能力。這兩類螯合性表面活性劑分子中只含兩個羧酸根，其螯合性能還有提升的空間。專利公開號為CN101961620A的專利先用松香與聚乙二醇酯化生成松香聚乙二醇酯，其中的共軛雙鍵與馬來酸酐或富馬酸經D-A加成，再經鹼中和得到松香基螯合性表面活性劑。其具有金屬離子螯合性能(鈣螯合值為10 30)和很強的表面活性，原料廉價易得，可生物降解。然而此合成工藝中的酯化(230 280°C)與加成(180 220°C)反應溫度均較高，能耗較大,生產成本高。三聚氯氰(2，4，6-三氯-1，3，5_均三嗪)是一種重要的化工原料，已經廣泛應用於螢光增白劑、阻燃劑、潤滑油添加劑等領域。三聚氯氰分子中三個氯原子的活性差異較大，可利用其與含有羥基、氨基等基團物質之間的親核取代反應，向三嗪環上分步引入不同的功能基團。目前，尚未發現以三聚氯氰為原料製備螯合性表面活性劑的相關報導，此類表面活性劑可擴充螯合性表面活性劑產品的種類。
發明內容
為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在於提供一類含三嗪環的螯合性表面活性劑及其製備方法，此類表面活性劑的螯合性能更加優良，且製備過程中的能耗較低。
為了達到上述目的，本發明採取的技術方案為一類含三嗪環的螯合性表面活性劑，其分子結構表示如下
權利要求
1.一類含三嗪環的螯合性表面活性劑，其特徵在於，其分子結構表示如下
2.根據權利要求I所述的一類含三嗪環的螯合性表面活性劑，其特徵在於，其製備方法包括以下步驟 1)長鏈脂肪胺取代氯反應 向四口燒瓶中加入18. 45份質量份數三聚氯氰和20份質量份數冰水，持續攪拌，滴加分散於20份質量份數溶劑的13. 57 28. 30份質量份數長鏈脂肪胺，保持溫度0 5°C，用質量濃度10%的縛酸劑溶液調節體系酸鹼度，使之穩定在pH6. 5 7. 5，加完反應物後繼續反應2. 0 5. Oh,得到混合物A ； 長鏈脂肪胺為辛胺、十二胺、十四胺、十六胺或十八胺，溶劑為丙酮、四氫呋喃或氯仿，縛酸劑為氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸鉀或氫氧化鉀， 2)氨基雙羧酸鈉取代氯反應 將混合物A升溫至30 50°C，在攪拌條件下滴加206. 9 215. 4份質量份數的質量濃度10%氨基雙羧酸鈉溶液，用質量濃度10%的縛酸劑溶液調節體系酸鹼度，使之穩定在pH6. 5 8. 0，加完反應物後繼續反應2. 5 4. 5h，將體系升溫至65 90°C，在攪拌下滴加206. 9 215. 4份質量份數的質量濃度10%氨基雙羧酸鈉溶液，用質量濃度10%的縛酸劑溶液調節體系酸鹼度，使之穩定在PH6. 5 8. 0，加完反應物後繼續反應3. 0 5. Oh,冷卻至室溫，得到混合物B ; 縛酸劑為氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸鉀或氫氧化鉀，氨基雙羧酸鈉為2-氨基戊二酸二鈉、3-氨基戊二酸二鈉或2-氨基己二酸二鈉， 3)產物粗提純 將混合物B過濾，將濾液於真空度0. IMPa、溫度55°C減壓濃縮，於真空度0. IMPa、溫度40°C真空乾燥4小時，得到固體C，用無水乙醇溶解固體C，靜置，除去析出鹽分，最後常壓蒸餾除去乙醇即得淡黃色粉末狀粗產品D。
3.根據權利要求I和2所述的一類含三嗪環的螯合性表面活性劑，其特徵在於，6-辛烷氨基_2，4- 二(3』 -羧基-羧丙氨基)-I, 3，5-均三嗪四鈉螯合性表面活性劑，其分子結構表示如下
4.根據權利要求I和2所述的一類含三嗪環的螯合性表面活性劑，其特徵在於，6-十二烷氨基_2，4- 二(2』 -羧甲基-羧乙氨基)-I, 3，5-均三嗪四鈉螯合性表面活性劑，其分子結構表示如下
5.根據權利要求I和2所述的一類含三嗪環的螯合性表面活性劑，其特徵在於，6-十四烷氨基_2，4- 二(4』 -羧基-羧丁氨基)-I, 3，5-均三嗪四鈉螯合性表面活性劑，其分子結構表示如下
6.根據權利要求I和2所述的一類含三嗪環的螯合性表面活性劑，其特徵在於，6-十六烷氨基_2，4- 二(3』 -羧基-羧丙氨基)-I, 3，5-均三嗪四鈉螯合性表面活性劑，其分子結構表示如下
7.根據權利要求I和2所述的一類含三嗪環的螯合性表面活性劑，其特徵在於，6-十八烷氨基_2，4- 二(2』 -羧甲基-羧乙氨基)-I, 3，5-均三嗪四鈉螯合性表面活性劑，其分子結構表示如下
全文摘要
一類含三嗪環的螯合性表面活性劑，其分子結構表示為其製備方法是先進行長鏈脂肪胺取代氯反應，向燒瓶中加入三聚氯氰和冰水，滴加分散於溶劑的長鏈脂肪胺，用縛酸劑溶液調節酸鹼度，得到混合物A；再進行氨基雙羧酸鈉取代氯反應，將混合物A滴加氨基雙羧酸鈉溶液，用縛酸劑溶液調節酸鹼度，再滴加氨基雙羧酸鈉溶液，用縛酸劑溶液調節酸鹼度，冷卻至室溫，得到混合物B；最後進行產物粗提純，將混合物B過濾，減壓濃縮，真空乾燥，得到固體C，用無水乙醇溶解固體C，靜置，除去析出鹽分，最後常壓蒸餾除去乙醇即得淡黃色粉末狀粗產品D，此類表面活性劑的螯合性能更加優良，且製備過程中的能耗較低。
文檔編號B01F17/28GK102764610SQ20121023105
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月5日 優先權日2012年7月5日
發明者張輝, 強西懷, 薛強 申請人:陝西科技大學