[發(fā)明專利]一種低聚甘油酯/醚衍生物及其合成方法

有效

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• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN105753660B
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發(fā)明（設計）人: 王建華
• 申請（專利權）人: 重慶市化工研究院
• 主分類號: C07C41/03
• 分類號: C07C41/03;C07C43/11;C07C67/29;C07C69/30;C08G65/28
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務所(普通合伙)32231
• 代理人: 翁斌

技術領域

本發(fā)明涉及表面活性劑技術領域，具體涉及一種低聚甘油酯/醚及其合成方法，該低聚甘油酯/醚衍生物是一種具有兩個親水基的低聚物型非離子表面活性劑。

背景技術

在當前涂料及其它工業(yè)領域水性化的大趨勢下，水性助劑成為當下國內外眾多化工企業(yè)研發(fā)的熱點。另一方面，由于大多數(shù)助劑最終仍要排放到環(huán)境中去，具有較好生物可降解性的助劑新品種逐步成為一種趨勢，兼具高性能和環(huán)境友好性的新型水性助劑備受市場熱捧。

甘油酯衍生物是一類環(huán)境友好型的化工材料，可以采用自然界存在的動植物油脂進行改性制備，也可以采用其它具有類似結構的原料進行制備，進而得到與天然甘油酯衍生物近似生物降解性的化工新材料。

目前市場上甘油酯衍生物類表面活性劑主要用于食品、醫(yī)藥、化妝品等領域，很少用于其它工業(yè)領域，如涂料行業(yè)。合成的甘油酯衍生物主要指低聚甘油酯，常見的方法主要有以下兩種：第一種是采用甘油-三甘油酯酯交換法，如公開號為CN104531365A的中國專利申請公開了一種采用甘油和氫化油在堿性催化劑作用下制備聚甘油酯的方法；第二種是采用聚甘油與脂肪酸酯化的方法，如公開號為CN103664593A中國專利申請公開了一種具有特別的低聚甘油分布的聚甘油酯，其中一個實施例就是采用首先合成低聚甘油，再與硬脂酸和棕櫚酸在堿性催化劑作用下合成該聚甘油酯產物的方法。此外，還有一種一種比較不常見合成方法，例如是公開號為CN101796173A中國專利申請中所公開的采用C6-C22的羧酸與碳酸甘油酯在堿性催化劑作用下反應以制備羧酸聚甘油酯，同時提到可采用其它碳酸酯，如碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯與碳酸甘油酯復配以制備新型的混合聚酯。

上述公開專利信息中提到的聚甘油酯，雖然合成方法不同，但都具有聚甘油典型的骨架基團，見式(I)：

式中(I)，n≥1，一般情況下不大于20；R₁表示脂肪酰基；R₂表示H或脂肪酰基或其它基團。

從式(I)中可以看出，每個分子結構中含有不低于2個的羥基，仲羥基均未被取代(采用甘油-三甘油酯酯交換法可能有部分仲羥基連接的脂肪酰基未被取代)，聚甘油鏈段主要采用伯羥基與伯羥基脫水醚化的方式連接。

采用前述方法制得的聚甘油酯主要起到乳化、分散等作用，應用領域也受到限制，很難在除食品、醫(yī)藥、化妝品之外的工業(yè)領域起到重要作用。

發(fā)明內容

為克服現(xiàn)有技術的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種低聚甘油酯/醚，是一種具有兩個親水基的低聚物型非離子表面活性劑。

本發(fā)明還提供了一種低聚甘油酯/醚及其衍生物的合成方法，通過采用一種單甘油酯或醚和至少一種縮水甘油酯或醚在酸性催化劑作用下進行加成反應。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案如下：

一種低聚甘油酯/醚的衍生物，其化學結構式為式(II)：

其中，n、x、y以及R₁、R_n+1、R_n+2滿足以下關系為n＝0～8，該甘油酯/醚衍生物平均聚合度等于n+2；x+y為0～100的任意自然數(shù)，x，y≥0；R₁至R_n+1、R_n+2表示為至少兩種碳原子數(shù)為4～18的烷基酰基或碳原子數(shù)為1～18的烷基基團。

進一步的方案中，當n＝0時，式(II)表示為一種不對稱二聚甘油酯/醚或乙氧基化物的結構式，R_n+1、R_n+2分別為R₁和R₂。

進一步的方案中，本發(fā)明所述的R₁和R₂兩個基團中的一個基團為新癸酰基，另一個基團為碳原子數(shù)為5～18的叔碳酰基或異丙基、正丁基、環(huán)己基、辛基、癸基、C₁₂-C₁₄烷基中的一種。

進一步的方案中本發(fā)明所述的R₁和R₂均為結構相同的新癸酰基或為同分異構體的新癸酰基。

進一步的方案中，當x＝y(tǒng)＝0時，表示為未加成的低聚甘油酯/醚，其化學結構式為式(III)：

進一步的方案中，本發(fā)明所述的R₁至R_n+1、R_n+2至少有一種是碳原子數(shù)為4～18的烷基酰基。