[發明專利]一種不對稱型陽離子表面活性劑及其制備方法

無效

• 申請號: 200910060443.9
• 申請日: 2009-01-07
• 公開（公告）號: CN101766972A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發明（設計）人: 張金枝;伍小憩;鄒其超;柴仕淦
• 申請（專利權）人: 湖北大學;黃石龍駿化工科技有限公司
• 主分類號: B01F17/16
• 分類號: B01F17/16;C11D1/40
• 代理公司: 黃石市三益專利商標事務所 42109
• 代理人: 瞿暉

(一)技術領域：本發明屬于一種Gemini表面活性劑及其制 備方法，具體涉及一種不對稱型陽離子表面活性劑及其制備方 法。

(二)背景技術：Gemini表面活性劑又稱為雙子表面活性劑。 1946年，Frederie等人開發洗滌劑助劑的美國專利USA 524218131首次給予報導，而真正系統開展這類新穎表面活性劑 的研究工作則是從1991年開始，美國Emory大學的Menger等合 成了以剛性基團聯接離子頭基的雙烷烴鏈表面活性劑，并命名為 Gemini表面活性劑。Gemini表面活性劑分子結構中，由于兩個 離子頭基的聯接基團是通過化學鍵連接，由此造成了兩個表面活 性劑單體離子相當緊密的連接，致使其碳氫鏈間更容易產生強相 互作用，既加強了碳氫鏈間的疏水結合力，而且離子頭基間的排 斥傾向受制于化學鍵力而被大大削弱，這就是Gemini表面活性 劑與普通單鏈單頭基表面活性劑相比較，具有高表面活性的根本 原因。這種通過化學鍵聯接方法提高表面活性的方法和以往所用 的物理方法不同，在概念上是一個突破，這種Gemini表面活性 劑是結構新穎的新一代表面活性劑，具有優良的性能。

Gemini表面活性劑的特殊性能

(1)更易吸附在氣/液表面，從而更有效地降低水的表面 張力；

(2)更易聚集生成膠束，因而有更低的臨界膠束濃度；

(3)具有很低的Kraff點和很好的水溶性；

(4)與普通表面活性劑間的復配能產生更大的協同效應：

(5)具有良好的鈣皂分散性能；

(6)在很多場合是優良的潤濕劑。

Gemini表面活性劑的成功合成是表面活性劑研究領域的一 種巨大突破，它開辟了表面活性劑科學研究領域的新途徑，決定 了它在表面活性劑家族的特殊地位，引起了人們極大的興趣。由 于Gemini表面活性劑獨特的結構表現出了獨特的性能，因而有 更加廣泛的應用。Gemini表面活性劑作為一類性能卓越的新型 表面活性劑，具有高的表面活性，好的水溶性和流變性等多種優 點，但美中不足的是，Gemini表面活性劑價格昂貴，大多數還 只是實驗室階段產品，真正離大規模工業化還有一段距離。不能 工業生產，就不具備商業價值和現實意義。因此，優化現有的合 成工藝，降低表面活性劑的生產成本，是一項至關重要的任務。 目前實驗室能合成出的Gemini表面活性劑已有一百多種，從其 結構類型和合成路線來看，大多數合成步驟長、合成條件苛刻， 所用原料昂貴，阻礙了工業化的進程。

(三)發明內容：本發明的目的之一就是提供一種不對稱 型陽離子表面活性劑；

本發明的另一目的就是提供這種不對稱型陽離子表面活性 劑的制備方法。????

本發明的不對稱型陽離子表面活性劑具有更高的表面活 性，由于CMC值低，可作高效增溶劑，用量少，刺激性相對較低。

本發明的制備方法工藝簡單，原料易得，反應條件溫和， 收率較高，成本低廉，易于工業化。

本發明的一種不對稱型陽離子表面活性劑是具有式(1)所 示結構的化合物：

式(1)中，R1、R2分別選自C11～C17烷基中的一種；X 為鹵素；n＝2～6。其中X為CI或Br。

所述的不對稱型陽離子表面活性劑的制備方法，依次由以 下步驟完成：

(1)不對稱型陽離子表面活性劑中間體的合成

取二鹵烷烴，R1基團碳數為11～17的叔胺和溶劑于反應器 中，其中二鹵烷烴與R1基團碳數為11～17的叔胺的摩爾比為 3～4，溶劑體積(mL)與反應原料質量(g)比為5～8；將上述 物質混合均勻后，攪拌下升溫至40～80℃，冷凝回流6-8小時， 待反應液呈粘稠狀時，冷卻至室溫后過濾，濾液減壓蒸出90％溶 劑后用石油醚萃取，剩余粘稠物即為不對稱型陽離子表面活性劑 中間體。

所述的二鹵烷烴為1，2-二溴乙烷、1，3-二溴丙烷、1，4-二 溴丁烷、1，5-二溴戊烷、1，6-二溴己烷、1，4-二氯丁烷、1，5- 二氯戊烷或1，6-二氯己烷中的一種；

所述的R基團碳數為11～17的叔胺為十二烷基二甲基叔 胺、十四烷基二甲基叔胺、十六烷基二甲基叔胺、十八烷基二甲 基叔胺、十二/十四烷基二甲基叔胺或者十六/十八烷基二甲基叔 胺中的一種；

所述的溶劑為乙腈、丙酮或四氫呋喃中的一種；