[發明專利]一種十二烷基甜菜堿的合成方法

有效

• 申請號: 201310500170.1
• 申請日: 2013-10-23
• 公開（公告）號: CN103613509A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 徐花
• 申請（專利權）人: 徐花
• 主分類號: C07C229/12
• 分類號: C07C229/12;C07C227/08
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙) 11316
• 代理人: 滑春生;趙永偉

技術領域

本發明涉及一種十二烷基甜菜堿的合成方法，屬于精細化工領域。

背景技術

十二烷基甜菜堿是一種性能優良的兩性型離子表面活性劑，是兩性表面活性劑中發展較早、用量較大的品種之一。十二烷基甜菜堿能與各種類型染料、表面活性劑及化妝品原料配伍；對次氯酸鈉穩定，不宜在100℃以上長時間加熱，在酸性及堿性條件下均具有優良的穩定性，配伍性良好。十二烷基甜菜堿對皮膚刺激性低，生物降解性好，具有優良的去污殺菌、柔軟性、抗靜電性、耐硬水性和防銹性，廣泛應用于配制香波、泡沫浴、敏感皮膚制劑、兒童清潔劑等領域中，也可用作纖維、織物的柔軟劑和抗靜電劑、鈣皂分散劑、殺菌消毒洗滌劑及橡膠工業的凝膠乳化劑、兔羊毛縮絨劑、滅火泡沫劑等，亦是農藥草甘膦的增效劑。

目前，十二烷基甜菜堿的制備方法主要由兩種：一是從天然甜菜蜜糖中提取；二是化學合成法制備。前者由于原料的限制及生產工藝操作復雜而在推廣應用上有很大的局限性，后者通常采用氯乙酸、三甲胺和強氧化鈉為原料制備，但是產物甜菜堿中混雜著大量的氯化鈉，分離提純比較困難且費時費力，產率比較低，在70～80%之間。

發明內容

本發明針對現有十二烷基甜菜堿合成工藝中存在的分離純化困難、產品純度低、生產成本高的缺點，提供一種節能、環保、產率高、純度高的一種十二烷基甜菜堿的合成方法。

本發明是通過下述技術方案實現的：

（1）二甲基十二烷基胺制備：向裝有電動攪拌器、滴液漏斗和溫度計的反應容器中加入十二烷基胺和乙醇，攪拌溶解；在25～30℃下滴加甲酸，升溫至40℃并在該溫度下滴加甲醛溶液，滴加甲醛完畢后升溫回流，反應至沒有二氧化碳氣體逸出；冷卻至室溫后，滴加1mol/L氫氧化鈉溶液調節反應液pH為8.5～9.0；將物料移入分液漏斗中，加入水分離洗滌，無水硫酸鈉干燥后得二甲基十二烷基胺；

（2）十二烷基甜菜堿制備：向裝有電動攪拌器、滴液漏斗和溫度計的反應容器中加入氯乙酸，在30～40℃條件下攪拌滴加氫氧化鈉溶液，然后滴加步驟1中制得的二甲基十二烷基胺，升溫至75～85℃，攪拌反應2h，得到十二烷基甜菜堿溶液；

（3）十二烷基甜菜堿提純：將步驟2中所得十二烷基甜菜堿溶液用過量的濃鹽酸處理，過濾后得到濾餅，濾餅在乙醇-乙醚混合液中重結晶得烷基甜菜堿的鹽酸鹽，將烷基甜菜堿鹽酸鹽溶于蒸餾水中通過717型強堿性離子交換樹脂，蒸餾脫去水再在乙醇-乙醚中重結晶3次后真空干燥得純的十二烷基甜菜堿。

優選的，上述步驟1中，所述的乙醇、甲酸和甲醛的體積濃度分別為90%、80%、35%，乙醇加入的體積為25ml～40ml。

優選的，上述步驟1中，所述的十二烷基胺、甲酸和甲醛的摩爾比為：1：2～4:6～8。

優選的，上述步驟2中，氯乙酸、氫氧化鈉溶液和二甲基十二烷基胺的摩爾比為：1:1:1，所述的氫氧化鈉的濃度為1.5～2.0mol/L。

優選的，上述步驟3中，乙醇-乙醚混合液中，乙醇和乙醚的體積比為1：20。

本發明所述的十二烷基甜菜堿的合成方法，產物分離比較容易，且產物的純度較高，十二烷基甜菜堿收率可達97.75%，產物純度可以達到99.97%。

具體實施方式

實施例1：（1）二甲基十二烷基胺制備：向裝有電動攪拌器、滴液漏斗和溫度計的反應容器中加入1mol十二烷基胺和30ml?體積分數為90%的乙醇，攪拌溶解；在25～30℃下滴加3mol?體積分數為80%的甲酸，升溫至40℃并在該溫度下滴加7mol?體積分數為35%的甲醛溶液，滴加甲醛完畢后升溫回流，反應至沒有二氧化碳氣體逸出；冷卻至室溫后，滴加1mol/L氫氧化鈉溶液調節反應液pH為8.5～9.0；將物料移入分液漏斗中，加入水分離洗滌，無水硫酸鈉干燥后得二甲基十二烷基胺；（2）十二烷基甜菜堿制備：向裝有電動攪拌器、滴液漏斗和溫度計的反應容器中加入1mol氯乙酸，在30～40℃條件下攪拌滴加1mol濃度為1.8mol/L的氫氧化鈉溶液，然后滴加1mol步驟1中制得的二甲基十二烷基胺，升溫至75～85℃，攪拌反應2h，得到十二烷基甜菜堿溶液；（3）十二烷基甜菜堿提純：將步驟2中所得十二烷基甜菜堿溶液用過量的濃鹽酸處理，過濾后得到濾餅，濾餅在乙醇-乙醚（體積比為1：20）混合液中重結晶得烷基甜菜堿的鹽酸鹽，將烷基甜菜堿鹽酸鹽溶于蒸餾水中通過717型強堿性離子交換樹脂，蒸餾脫去水再在乙醇-乙醚中重結晶3次后真空干燥得純的十二烷基甜菜堿。產物純度為99.97%，收率為97.75%。

實施例2：