[發(fā)明專利]一種陰離子型雙子表面活性劑及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810438784.4
• 申請日: 2018-05-09
• 公開（公告）號: CN108671849A
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 丁鳳美;周翔;王輝;邢志奇
• 申請（專利權(quán)）人: 東華大學(xué)
• 主分類號: B01F17/22
• 分類號: B01F17/22;B01F17/14;B01F17/44
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 劉奇

本發(fā)明提供了一種陰離子型雙子表面活性劑，以酒石酸和脂肪胺為原料，先合成酒石酸酰胺，再在酒石酸酰胺的兩個仲醇上通過醚化反應(yīng)、取代反應(yīng)或酯化反應(yīng)等接上陰離子基團(tuán)，合成酒石酸酰胺陰離子型雙子表面活性劑，該雙子表面活性劑降低水溶液表面張力的能力較強(qiáng)，臨界膠束濃度值為10^?5數(shù)量級。該表面活性劑所用原料易得，酒石酸天然無毒易降解，合成工藝簡單，成本低，產(chǎn)品因含有酰胺基團(tuán)，使用排放后易于生物降解。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及表面活性劑技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種陰離子型雙子表面活性劑及其制備方法。

背景技術(shù)

雙子表面活性劑是具有雙親水基-雙親油基結(jié)構(gòu)的新型表面活性劑，按親水基團(tuán)的種類，雙子表面活性劑可以分為陰離子型、陽離子型、非離子型和兩性型四類。因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，雙子表面活性劑具有較低的臨界膠束濃度和Krafft點(diǎn)、較高的表面活性、優(yōu)良的水溶性及耐鹽性能，是極具應(yīng)用前景的新一代表面活性劑。

近20年來，國內(nèi)外在雙子表面活性劑的合成及性能研究方面已較深入，合成出許多種類的雙子表面活性劑。鑒于環(huán)保、產(chǎn)品生態(tài)安全性等因素，近年合成的雙子表面活性劑主要以糖基類、可分解及可降解型為主。其中，可分解及可降解型雙子表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)中主要含有縮醛基、酯基或酰胺基團(tuán)，這些基團(tuán)的特點(diǎn)是在一定條件下穩(wěn)定，在另外條件下易于分解或降解，在分子結(jié)構(gòu)中引入此類基團(tuán)是開發(fā)可生物降解型表面活性劑的一條途徑。

然而，雖然已開發(fā)的雙子表面活性劑的種類較多，但現(xiàn)有的雙子表面活性劑的性價比有待提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種含酰胺基陰離子型雙子表面活性劑及其制備方法，提高雙子表面活性劑的性能，且在使用排放后能夠快速分解成無毒或低毒易降解物質(zhì)。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種陰離子型雙子表面活性劑，具有式I所示結(jié)構(gòu)：

式I中n＝5～29，R為-SO₃M、-CH₂CH₂CH₂SO₃M、-SO₃OM、-COOM、-CH₂COOM或-PO₃M₂，M為Na⁺、K⁺或NH₄⁺。

優(yōu)選的，所述陰離子型雙子表面活性劑包括

本發(fā)明提供了上述技術(shù)方案所述陰離子型雙子表面活性劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)將酒石酸、氯化亞砜和溶劑混合，進(jìn)行酯化反應(yīng)，得到酒石酸二酯；

(2)將所述酒石酸二酯、溶劑和脂肪胺混合，進(jìn)行酰胺化反應(yīng)，得到酒石酸酰胺；

(3)將所述酒石酸酰胺置于反應(yīng)器內(nèi)，于保護(hù)氣氛下，在冰水浴中逐滴加入陰離子化試劑，直接或在催化劑作用下進(jìn)行反應(yīng)，再用堿中和，得到酒石酸酰胺陰離子型雙子表面活性劑。

優(yōu)選的，所述步驟(1)中氯化亞砜與酒石酸的摩爾比為2～2.5。

優(yōu)選的，所述步驟(1)中酒石酸為左旋酒石酸。

優(yōu)選的，所述步驟(1)和步驟(2)中的溶劑為甲醇或乙醇。

優(yōu)選的，所述步驟(1)中酯化反應(yīng)的溫度為溶劑的沸點(diǎn)，酯化反應(yīng)的時間為4～16h。

優(yōu)選的，所述步驟(2)中酰胺化反應(yīng)的溫度為溶劑的回流溫度，酰胺化反應(yīng)的時間為6～12h。