[發(fā)明專利]不對稱琥珀酸酯型Gemini表面活性劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510269301.9
• 申請日: 2015-05-25
• 公開（公告）號: CN104998582B
• 公開（公告）日: 2017-03-08
• 發(fā)明（設計）人: 呂斌;王泓棣;馬建中;高建靜
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: B01F17/22
• 分類號: B01F17/22;B01F17/28;B01F17/10;C07C303/32;C07C309/17
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司61114
• 代理人: 李罡

技術領域

????本發(fā)明涉及一種表面活性劑的制備方法，具體涉及一種不對稱琥珀酸酯型Gemini表面活性劑及其制備方法。

背景技術

Gemini表面活性劑含有兩個親水基和兩個疏水鏈，與傳統(tǒng)的單頭（親水基）單尾（疏水基）表面活性劑相比，表現(xiàn)出更加優(yōu)良的性能，是一種新型高效的表面活性劑。與傳統(tǒng)的表面活性劑相比，Gemini表面活性劑表現(xiàn)出更加優(yōu)良的性能：更易吸附在氣/液表面，從而更有效地降低水溶液的表面張力；更易聚集生成膠束；Gemini表面活性劑降低水溶液表面張力的傾向遠大于聚集生成膠團的傾向，降低水溶液表面張力的效率是相當突出的；具有很低的Krafft點；對水溶液表面張力的降低能力和降低效率而言，Gemini表面活性劑與傳統(tǒng)表面活性劑尤其是和非離子表面活性劑的復配能產(chǎn)生更大的協(xié)同效應。

不對稱?gemini?表面活性劑（又稱為雜雙子表面活性劑）結構中包含不同長度的烷烴主鏈、不同化學結構的頭基和多種多樣的聯(lián)接鏈，這也就意味著它們在分子結構上的可調(diào)控因素比對稱結構的?gemini?表面活性劑還要豐富。不對稱?Gemini?表面活性劑通過聯(lián)接基團將兩個兩親結構緊密聯(lián)接在一起，相比對稱結構的表面活性劑而言，由于親水頭基水化層的作用導致了不對稱?Gemini?表面活性劑分子在界面緊密排列，疏水鏈之間的疏水作用增強，所以此類表面活性劑具有較高的表面活性，而且當親水頭基不同時，親水頭基間的靜電排斥力會被大大削弱，從而促進了不對稱?Gemini?表面活性劑分子在溶液界面的吸附和在體相中的聚集。此外，如果是疏水鏈不對稱，則烷烴鏈間的范德華力會發(fā)生變化，表面活性劑分子的疏水效應會大大增強，從而影響膠束化作用，這便使不對稱?Gemini?表面活性劑具有更加優(yōu)良的性能。但不對稱Gemini表面活性劑合成路線較為復雜，生產(chǎn)成本較高也使其應用及市場推廣受到了一定程度的限制，難以實現(xiàn)大規(guī)工業(yè)化生產(chǎn)。因此，采用價格低廉的原料簡化其制備工藝已成為研究不對稱Gemini表面活性劑首要任務之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種不對稱琥珀酸酯型Gemini表面活性劑及其制備方法，制得的表面活性劑性能優(yōu)良且合成步驟簡單。

本發(fā)明所采用的技術方案是：

不對稱琥珀酸酯型Gemini表面活性劑的制備方法，其特征在于：

由以下步驟實現(xiàn)：

取24.3～32.7質量份的脂肪酸單乙醇酰胺與25.74～31.46質量份的十二醇琥珀酸單酯，加入到三口燒瓶中，加入0.5～1.5質量份的硼酸為催化劑，升溫至90～120℃，反應4.5～6.5h；

降溫至85℃，加入亞硫酸氫鈉，反應2～3h；

加入氯乙酸，反應2～3小時，反應過程中調(diào)節(jié)pH至7～8；

用無水乙醇進行洗滌，過濾，烘干，制得不對稱琥珀酸酯型Gemini表面活性劑。

如所述的不對稱琥珀酸酯型Gemini表面活性劑的制備方法制得的表面活性劑。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明中，脂肪酸單乙醇酰胺的-OH先與十二醇琥珀酸單酯進行酯化反應形成兩條疏水鏈，之后酰胺鍵與氯乙酸進行叔胺化反應引入親水基團，后進行磺化反應，聯(lián)入親水基團磺酸基。且本發(fā)明基于價廉易得、可再生、易降解、無污染的天然脂肪酸為原料，具有來源廣泛，價格低廉的優(yōu)點。本方法制備的表面活性劑不僅具有傳統(tǒng)Gemini表面活性劑的優(yōu)良性能，還因其制備過程簡單、原料廉價的特點而具有良好的市場應用性。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發(fā)明進行詳細的說明。

本發(fā)明涉及的不對稱琥珀酸酯型Gemini表面活性劑的制備方法，令脂肪酸單乙醇酰胺的-OH先與十二醇琥珀酸單酯進行酯化反應形成兩條疏水鏈，之后酰胺鍵與氯乙酸進行叔胺化反應引入親水基團，后進行磺化反應，聯(lián)入親水基團磺酸基，其反應方程式為：

注：R₁、R₂、R₃、R為烷基長碳鏈。

具體由以下步驟實現(xiàn)：

取24.3～32.7質量份的脂肪酸單乙醇酰胺與25.74～31.46質量份的十二醇琥珀酸單酯，加入到三口燒瓶中，加入0.5～1.5質量份的硼酸為催化劑，升溫至90～120℃，反應4.5～6.5h；

降溫至85℃，加入亞硫酸氫鈉，反應2～3h；

加入氯乙酸，反應2～3小時，反應過程中調(diào)節(jié)pH至7～8；

用無水乙醇進行洗滌，過濾，烘干，制得不對稱琥珀酸酯型Gemini表面活性劑。

實施例1：