[發(fā)明專(zhuān)利]一種N-甲基二烯丙基丙磺酸鹽的合成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410198689.3
• 申請(qǐng)日: 2014-05-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105085330B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-11-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊超;魯嬌;陳楠;張志智;尹澤群;劉全杰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
• 主分類(lèi)號(hào): C07C309/14
• 分類(lèi)號(hào): C07C309/14;C07C303/32
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• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)一種N?甲基二烯丙基丙磺酸鹽（MAPS）的合成方法，包括如下內(nèi)容：首先稱取摩爾比為2:1～9:1的N?甲基二烯丙基胺（MA）和1，3?丙磺酸內(nèi)酯（PS），并向N?甲基二烯丙基胺中加入1，3?丙磺酸內(nèi)酯；然后在10℃～60℃的溫度下反應(yīng)0.5?4h；最后經(jīng)過(guò)濾、抽提、干燥制得N?甲基二烯丙基丙磺酸鹽。該方法具有無(wú)需使用溶劑、反應(yīng)時(shí)間短、產(chǎn)品收率高、適于工業(yè)應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種N-甲基二烯丙基丙磺酸鹽的合成方法。

背景技術(shù)

N-甲基二烯丙基丙磺酸鹽（MAPS）是一種烯丙基胺類(lèi)衍生物單體，其分子式為：C₁₀H₁₉NO₃S，分子量為：233，分子結(jié)構(gòu)式如下：

MAPS是一種白色粉末狀固體，易溶于水，微溶于大部分有機(jī)溶劑。MAPS作為一種新型水溶性兩性單體，因其化學(xué)和熱穩(wěn)定性好、水化能力強(qiáng)且含有不易受溶液pH值影響、對(duì)鹽不敏感的等數(shù)目的季銨陽(yáng)離子和磺酸鹽陰離子而倍受關(guān)注。與僅含有一種電荷的水溶性陰離子型或陽(yáng)離子型聚合物相比， MAPS的性能較為獨(dú)特。在分子間和分子鏈內(nèi)作用力性質(zhì)方面，只含有一種電荷的聚電解質(zhì)，靜電作用力僅為靜電斥力；而對(duì)于兩性聚合物，靜電作用既可為斥力，也可為引力，取決于分子鏈中正負(fù)電荷的相對(duì)數(shù)目。在溶液性質(zhì)方面，大分子凈電荷為零或分子鏈上正負(fù)電荷基團(tuán)數(shù)目相等的兩性聚合物，其鹽水溶液的粘度不但不降低，反而增高，呈現(xiàn)出十分明顯的“反聚電解質(zhì)效應(yīng)”(antipolyelectrolyte effect)。這種獨(dú)特的性質(zhì)賦予兩性聚合物獨(dú)特的功能。目前，鑒于油田鉆井中地層溫度高以及礦化度高的特點(diǎn)，要使鉆井過(guò)程中達(dá)到井壁穩(wěn)定，安全鉆進(jìn)的效果，聚合物必須具有很好的增粘能力和很強(qiáng)的耐溫、抗鹽及抗剪切能力。顯然，MAPS兩性聚合物可以滿足這樣的要求。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種N-甲基二烯丙基丙磺酸鹽的合成方法。該方法具有無(wú)需使用溶劑、反應(yīng)時(shí)間短、產(chǎn)品收率高、適于工業(yè)應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn)。

一種N-甲基二烯丙基丙磺酸鹽（MAPS）的合成方法，包括如下內(nèi)容：首先分別稱取摩爾比為2:1～9:1的N-甲基二烯丙基胺（MA）和1，3-丙磺酸內(nèi)酯（PS），并向N-甲基二烯丙基胺中加入1，3-丙磺酸內(nèi)酯；然后在10℃～60℃的溫度下反應(yīng)0.5-4h；最后經(jīng)過(guò)濾、抽提、干燥制得N-甲基二烯丙基丙磺酸鹽。

本發(fā)明方法中所述的N-甲基二烯丙基胺（MA）和1，3-丙磺酸內(nèi)酯（PS）的摩爾比為2.5:1～8:1。1，3-丙磺酸內(nèi)酯可以滴加到N-甲基二烯丙基胺中，也可以直接一次性加入到N-甲基二烯丙基胺中，優(yōu)選直接一次性加入方式。采用直接一次性加入時(shí)N-甲基二烯丙基胺（MA）和1，3-丙磺酸內(nèi)酯（PS）摩爾比為5.2:1～7.8:1。采用滴加方式時(shí)N-甲基二烯丙基胺（MA）和1，3-丙磺酸內(nèi)酯（PS）摩爾比優(yōu)選為2.5:1～5:1，滴加前可以將1，3-丙磺酸內(nèi)酯加熱熔化。

本發(fā)明方法中優(yōu)選在20～55℃的溫度下反應(yīng)1～3h。

本發(fā)明方法中抽提溶劑選用甲醇或乙醇，優(yōu)選乙醇，抽提時(shí)間為1～3h。干燥溫度為30～50℃，干燥時(shí)間為10～20h。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明N-甲基二烯丙基丙磺酸鹽（MAPS）的合成方法具有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）本發(fā)明方法將1，3-丙磺酸內(nèi)酯加入到過(guò)量的N-甲基二烯丙基胺中，過(guò)量的N-甲基二烯丙基胺不僅可以作為原料參與反應(yīng)，而且也能夠起到溶劑的作用，避免了常規(guī)方法中使用有毒的丙酮為溶劑，是一種綠色的合成方法；

（2）本發(fā)明方法通過(guò)控制1，3-丙磺酸內(nèi)酯和N-甲基二烯丙基胺的摩爾比及投料方式，解決了1，3-丙磺酸內(nèi)酯和N-甲基二烯丙基胺按照常規(guī)方法直接進(jìn)行反應(yīng)時(shí)（一般為等摩爾比反應(yīng)），不能得到單體MAPS的問(wèn)題；