[發明專利]3-氯-2-羥丙基二甲基脫氫樅基氯化銨及其制備方法

無效

• 申請號: 201210299988.7
• 申請日: 2012-08-22
• 公開（公告）號: CN102807495A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 宋湛謙;裴立軍;蔡照勝;商士斌;宋杰
• 申請（專利權）人: 中國林業科學研究院林產化學工業研究所
• 主分類號: C07C215/40
• 分類號: C07C215/40;C07C213/04;B01F17/38;B01F17/18
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 唐循文

技術領域

本發明涉及一種林產化工領域表面活性劑的制備方法，特別涉及一種新型的含脫氫樅胺結構的陽離子表面活性劑的制備方法。

背景技術

松香是一種具有可再生性的天然資源，經過歧化后生成的歧化松香的主要成分是脫氫樅酸。而脫氫樅酸可經酰胺化、分子內脫水轉化為脫氫樅胺，或通過直接氫化還原得到含松香結構的醇等松香衍生物。利用這些松香衍生物可用于合成一系列性質類似于脂肪酸、脂肪醇和脂肪胺類表面活性劑而又獨具特色的產品，如利用脫氫樅酸合成脫氫樅酸酯磺酸鹽，利用含松香結構的醇類化合物或脫氫樅胺合成脫氫松香醇聚氧乙烯醚或脫氫樅胺聚氧乙烯醚等。這些以松香為原料制備得到的表面活性劑產品，更加符合綠色、環保的發展要求，而且具有優良的應用性能，可以作為乳化劑、緩蝕劑、破乳劑、洗滌劑、顏料分散劑、絮凝劑和浮選劑等應用于多種精細化學品的生產。其中脫氫樅胺作為典型松香衍生物之一，不但保持了松香固有的良好生物降解性和環境友好性，而且其結構中存在的氨基使其具有更好的反應性能和應用性能。

通過脫氫樅胺與環氧乙烷和硫酸二烷基脂反應，可以生成以季銨結構和聚氧乙稀鏈作為親水基的陽離子型表面活性劑；N,N-二甲基脫氫樅胺則可以通過與鹵代烴反應，直接使脫氫樅胺結構中的胺基轉化為季銨結構。在一定的反應條件下通過脫氫樅胺與環氧氯丙烷反應生成N-（3-氯-2-羥丙基）脫氫樅胺，然后再通過N-（3-氯-2-羥丙基）脫氫樅胺與三甲基胺反應可以生成3-脫氫樅基-2-羥丙基三甲基氯化銨；也可以通過N-（3-氯-2-羥丙基）脫氫樅胺與吡啶反應生成含吡啶和脫氫樅胺結構的陽離子表面活性劑。這些具有脫氫樅胺結構的陽離子表面活性劑一般都具有較好的抗靜電、乳化、柔軟和殺菌抑菌等眾多應用功能。但是現有制備含脫氫樅胺結構陽離子表面活性劑的方法中也存在較多的不足，王延（日用化學工業，1997,（4）:16-17）對脫氫樅胺改性合成了一系列N-脫氫樅基陽離子型表面活性劑，但脫氫樅胺轉化率不高；蔣福賓等（精細化工，2007,24（11）：1074-1079）合成了兩種含脫氫樅基的雙季銨鹽陽離子表面活性劑，產品中季銨鹽的含量較高，但脫氫樅胺轉化率不高，表面活性劑產品水溶性較差。

發明內容

解決的技術問題：為了解決現有制備含脫氫樅胺結構季銨鹽技術中存在的脫氫樅胺轉化率低、產品中季銨鹽含量不高、產品水溶性不是非常好的問題，本發明根據脫氫樅胺的特點，提出了一種3-氯-2-羥丙基二甲基脫氫樅基氯化銨的制備方法。本發明提供的用于3-氯-2-羥丙基二甲基脫氫樅基氯化銨的制備方法，具有工藝簡單、原料轉化率高，產物水溶性好的優點。

技術方案：3-氯-2-羥丙基二甲基脫氫樅基氯化銨，分子結構式如下所示：

一種3-氯-2-羥丙基二甲基脫氫樅基氯化銨的制備方法，通過Leuckart-Clarke反應，向脫氫樅胺中順序加入甲酸和甲醛，制備得到N,N-二甲基脫氫樅胺；利用N,N-二甲基脫氫樅胺與鹽酸反應得到N,N-二甲基脫氫樅胺鹽酸鹽，利用復合溶劑溶解N,N-二甲基脫氫樅胺鹽酸鹽后與環氧氯丙烷反應，得到含有3-氯-2-羥丙基二甲基脫氫樅基氯化銨的混合物料；含有3-氯-2-羥丙基二甲基脫氫樅基氯化銨的混合物料，經減壓蒸餾脫除復合溶劑，得到3-氯-2-羥丙基二甲基脫氫樅基氯化銨粗產物；3-氯-2-羥丙基二甲基脫氫樅基氯化銨粗產物經由乙醇和乙酸乙酯按體積比（1.0~10）：（1.0~10）構成的復合溶劑重結晶、過濾或離心分離、真空干燥得到3-氯-2-羥丙基二甲基脫氫樅基氯化銨產品。

制備中間產物N,N-二甲基脫氫樅胺時，甲酸與脫氫樅胺的物質的量比為1.0~5.0:1.0，甲醛與脫氫樅胺物質的量比為1.0~4.0:1.0，滴加甲酸和甲醛時，溫度控制在40℃以下；甲醛滴完后，反應溫度為40~80℃，反應時間為1~28h。

所述N,N-二甲基脫氫樅胺與HCl物質的量比為1.0:2.0~5.0。

溶解N,N-二甲基脫氫樅胺鹽酸鹽的復合溶劑由乙醇和水按體積比為1~3:1構成；環氧氯丙烷與N,N-二甲基脫氫樅胺鹽酸鹽物質的量比為1~4:1，反應的溫度為30~80℃，反應時間為1~68h。

含有3-氯-2-羥丙基二甲基脫氫樅基氯化銨的混合物料經減壓蒸餾脫除復合溶劑后，再向其加入溶劑乙酸乙酯使粗產品3-氯-2-羥丙基二甲基脫氫樅基氯化銨析出。