[發明專利]一種新型枝杈型含氟季銨鹽型陽離子表面活性劑的制備方法及其用途

無效

• 申請號: 201210383829.5
• 申請日: 2012-10-11
• 公開（公告）號: CN102921345A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 武宏科;史鴻鑫;沈海民
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B01F17/18
• 分類號: B01F17/18;B01F17/22;B01F17/42;C07C235/50;C07C231/12
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

（一）技術領域

本發明涉及一種新型枝杈型含氟季銨鹽型陽離子表面活性劑[N-(4-全氟-(1,3-二甲基-2-異丙基)-1-丁烯氧基)苯甲酰胺基]乙基三甲基碘化銨的制備方法及其用途。

（二）背景技術

含氟表面活性劑由于具有“三高、兩憎”的特性，隨著國際、國內市場的需求日益增大，含氟表面活性劑性能優異，技術含量高，附加值大，引起國內外研究者的極大興趣。其含氟烴基具有拒水拒油[化工新材料，2004,32（8）：46]，廣泛的應用于石油、煤炭、礦冶、機械、紡織、醫藥等工業及農業領域[日用化學品，2011,41（4）：40-43]。

含氟表面活性劑分為：陽離子、陰離子、非離子、兩性等，其中陽離子是重要的品種之一，主要分為胺鹽型和季銨鹽型兩類[氟碳表面活性劑[M].北京，化學工業出版社，2001,6]。其親水基團既可以是季銨鹽陽離子[精細化工，2012,6:554-559]，也可以是胺基[染料與染色,2006,43,(1):?31-33]。憎水基基團除了含氟碳鏈結構外，一般還有普通的碳氫鏈；含氟碳鏈大部分為6-10個碳原子的直鏈。

新型分子結構不斷涌現，同時含氟表面活性劑的應用也漸漸突破了傳統領域。具有雙碳氟鏈、碳氟碳氫雜化雙鏈、雙親水鏈、多親水鏈等新型含氟表面活性劑及含氟表面活性劑合成中間體相繼被報道[Tomokazu?Yoshimura,Langmuir,2006,?22,?4643-4648；R.?Kapla′nek,?Journal?of?Fluorine?Chemistry,2009,130:308–316；Y.X.?Wang,?Journal?of?Fluorine?Chemistry?2011,132:489–494]。

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美國西歐日本等國家和地區相繼開發此類產品美國杜邦、英國ICI、法國Atochem、德國Hoechst和Bayer、瑞士Ciba-Geigy以及日本旭硝子、大金和Neos等公司擁有80％以上的市場。國外相比，我國含氟表面活性劑，無論在生產能力上，還是在合成研究，應用研究上都比較薄弱。

用通過齊聚法得到的含氟烯烴，克服了電解氟化法、調聚法能耗大、價格昂貴等缺點，可以用于制備的枝杈型含氟表面活性劑，具有合成簡單、成本低、性價比高等特點。

（三）發明內容

本發明的目的在于提供一種新型枝杈型含氟季銨鹽型陽離子表面活性劑[N-(4-全氟-(1,3-二甲基-2-異丙基)-1-丁烯氧基)苯甲酰胺基]乙基三甲基碘化銨的制備方法及其用途。

本發明的結構式如下：

?????上述枝杈型含氟季銨鹽型陽離子表面活性劑的制備方法，包括下述步驟：

在枝杈型含氟苯甲酸中加入酰化試劑，反應后除去過量的酰化試劑后，得到含氟苯甲酰氯；進一步與N,N-二甲基乙二胺得到含氟苯甲酰胺；最后用甲基化試劑反應得到相應的含氟季銨鹽型陽離子表面活性劑。

反應方程式為：

本發明化合物（1）是通過全氟烯烴與苯甲酸衍生物在適合的溫度、溶劑、催化劑和一定的物質的量比下反應而制備的。

本發明的實質性特點可以從下述實施例子中得以實現，但這些實施例子僅作為說明，而不是對本發明進行限制。

（四）附圖說明

圖1為實施例的水溶液表面張力和濃度對數曲線

（五）具體實施方法

實例1：4-全氟-(1,3-二甲基-2-異丙基)-1-丁烯氧基苯甲酰氯的制備

在?250?mL?的四口燒瓶中加入?28.4?g?(0.05?mol)?4-全氟-(1,3-二甲基-2-異丙基)-1-丁烯氧基苯甲酸，在室溫下攪拌，緩慢滴加?81.5?g?(50?mL)?SOCl₂，然后慢慢加熱，在?40?℃時有大量泡沫產生，滴加?30?min，當溫度升到?60?℃時，其全部溶解，繼續加熱至回流?71～73?℃，回流反應約?5?h?。反應混合物先蒸出氯化亞砜，再減壓過濾得到的產物為淡黃色液體，得率為80?％。

實例2：N-[2-(二甲氨基)乙基]-4-全氟-(1,3-二甲基-2-異丙基)-1-丁烯氧基苯甲酰胺的制備