[發(fā)明專利]一種磷酸酯基季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑及其合成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610171064.7
• 申請(qǐng)日: 2016-03-24
• 公開（公告）號(hào): CN105771789B
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝妃軍;成曉玲;余培榮;梁子欽;宋志航;楊培濱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東椰氏實(shí)業(yè)股份有限公司;廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C07F9/11
• 分類號(hào): C07F9/11;C07F9/12;B01F17/18;B01F17/20
• 代理公司: 惠州市超越知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)44349
• 代理人: 魯慧波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及陽(yáng)離子表面活性劑領(lǐng)域，具體涉及一種磷酸酯基季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑及其合成方法。

背景技術(shù)

磷酸酯類表面活性劑是分子結(jié)構(gòu)中含磷酸酯基或磷酸酯鹽基團(tuán)的表面活性劑的統(tǒng)稱，是一類具有優(yōu)良性能，被廣泛應(yīng)用的表面活性劑。其優(yōu)良性能主要包括良好的乳化性、抗靜電性、生態(tài)毒性低以及生物降解性好等。

季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑是發(fā)展速度快、應(yīng)用范圍廣泛、性能優(yōu)良的一種表面活性劑，一直以來都是表面活性劑領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑由于親水基帶正電荷，對(duì)細(xì)胞壁帶有負(fù)電荷的細(xì)菌具有較強(qiáng)的吸附作用，滲透擴(kuò)散作用進(jìn)入細(xì)胞膜，再進(jìn)一步穿入細(xì)胞內(nèi)部，使細(xì)胞內(nèi)酶鈍化，蛋白質(zhì)改性，從而殺死細(xì)菌起到殺菌作用。另外，季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑還可以作為柔軟劑、分散劑、潤(rùn)濕劑和乳化劑等。

目前，磷酸酯基類表面活性劑的研究還主要是陰離子型和非離子型，但有關(guān)含有磷酸酯基結(jié)構(gòu)的季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑的報(bào)道很少，究其原因可能在于合成工藝還有待研究和完善，產(chǎn)物提純困難、復(fù)雜等問題，因此，有必要對(duì)含有磷酸酯基結(jié)構(gòu)的季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑的合成方法進(jìn)行研究。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種磷酸酯基季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑，其結(jié)構(gòu)上含有磷酸酯基和季銨鹽基團(tuán)。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供上述磷酸酯基季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑的合成方法。

一種磷酸酯基季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑，化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下所示：

；

其中，n=8、10、12、14；R為乙基或苯基；X為Cl或Br。

一種磷酸酯基季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑的合成方法，包括如下步驟：

（a）在惰性氣氛的反應(yīng)釜中加入氯磷酸二酯、有機(jī)溶劑A和縛酸劑，置于冰水浴中，攪拌，加入N-甲基二乙醇胺，反應(yīng)時(shí)間為3～6h，當(dāng)測(cè)得游離胺的含量少于0.2%時(shí)，結(jié)束反應(yīng)，減壓蒸餾除掉有機(jī)溶劑，抽濾，得到磷酸酯基叔胺；

（b）向反應(yīng)釜中加入磷酸酯基叔胺、鹵代烷和有機(jī)溶劑B，攪拌，升溫至70～100℃，回流反應(yīng)20～45h，停止反應(yīng)，減壓蒸餾除去有機(jī)溶劑B，再用乙醚進(jìn)行重結(jié)晶，最后得到所述磷酸酯基季銨鹽陽(yáng)。

進(jìn)一步的，所述步驟（1）中的氯磷酸二酯為氯磷酸二乙酯、氯磷酸二苯酯中的一種。

進(jìn)一步的，所述步驟（1）中的有機(jī)溶劑A為甲苯、二甲苯、二氯甲烷、四氫呋喃中的至少一種。

進(jìn)一步的，所述步驟（1）中的縛酸劑為三乙胺、吡啶、碳酸鈉、碳酸鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀中的至少一種。

進(jìn)一步的，所述步驟（1）中的氯磷酸二酯與N-甲基二乙醇胺的摩爾比為2.0～2.1：1。

進(jìn)一步的，所述步驟（2）中的鹵代烷為1-氯代辛烷、1-溴代辛烷、1-氯代癸烷、1-溴代癸烷、1-溴代十二烷、1-溴代十四烷中的一種。

進(jìn)一步的，所述步驟（2）中的磷酸酯基叔胺與鹵代烷的摩爾比為1：1～1.2。

進(jìn)一步的，所述步驟（2）中的有機(jī)溶劑B為乙醇、異丙醇、丙酮中的至少一種。

本發(fā)明具有如下有益效果：

（1）本發(fā)明采用兩步合成，合成工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)品分離提純?nèi)菀祝褂玫挠袡C(jī)溶劑可回收再利用。

（2）本發(fā)明合成的產(chǎn)品具有很高的表面活性，生物降解性好，生態(tài)毒性低、鈣皂分散力優(yōu)良。

（3）本發(fā)明合成的產(chǎn)品乳化性能好，能單獨(dú)作為乳化劑使用，也可與具有特殊應(yīng)用性能的化學(xué)品進(jìn)行復(fù)配，同時(shí)本產(chǎn)品還具有良好的殺菌作用。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。實(shí)施例僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，不是對(duì)本發(fā)明的限定。

實(shí)施例1

以合成化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下的磷酸酯季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑為例，具體合成方法為：

（1）向充氮?dú)獾姆磻?yīng)釜中加入34.5g氯磷酸二乙酯、100mL甲苯和6.67g三乙胺，置于冰水浴中，攪拌，加入11.92gN-甲基二乙醇胺、反應(yīng)3～6h，測(cè)得游離胺的含量少于0.2%，結(jié)束反應(yīng)，減壓蒸餾除掉有機(jī)溶劑，抽濾，得到目標(biāo)產(chǎn)物磷酸酯基叔胺。

（2）向反應(yīng)釜中加入19.6g磷酸酯基叔胺、9.7g1-溴代辛烷和60mL乙醇，攪拌，升溫至78℃，回流反應(yīng)30h，停止反應(yīng)，減壓蒸餾除去有機(jī)溶劑，再用乙醚進(jìn)行重結(jié)晶，最后得到所述的磷酸酯基季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑。

實(shí)施例2

以合成化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下的磷酸酯季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑為例，具體合成方法為：