一種含烷基酰胺乙基的季銨鹽Gemini表面活性劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及含烷基酰胺乙基的季銨鹽Gemini表面活性劑的制備，具體地說是采 用碳酸二甲酯的方法制備含烷基酰胺乙基的季銨鹽Gemini表面活性劑，屬于有機(jī)化合物 合成技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 與普通表面活性劑相比，季銨鹽Gemini表面活性劑具有更高的表面活性、更低的 臨界膠束濃度、更低的Krafft點(diǎn)、不同尋常的粘彈性質(zhì)、獨(dú)特的流變性能、優(yōu)良的溶解性以 及生物降解性好、毒性低等一系列獨(dú)特性質(zhì)，同時(shí)還具備一些獨(dú)特的性能，如殺菌性、防腐 性、抗靜電性、柔軟性等，一直是人們研宄的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。
[0003] 在季銨鹽Gemini表面活性劑分子結(jié)構(gòu)中的長鏈脂肪烷基中，引入新的極性基 團(tuán)-酰胺鍵可以改善季銨鹽Gemini表面活性劑的水溶性以及生物降解性等，優(yōu)化其性能。
[0004] 到目前為止，季銨鹽Gemini表面活性劑的研宄多以具有較強(qiáng)毒性與腐蝕性的鹵 代烷和二鹵化合物等作為甲基化試劑，不但不利于環(huán)保，而且反離子單一，并會(huì)在產(chǎn)品中有 一定的殘留，使表面活性劑產(chǎn)品不可避免的具有一定的刺激性和毒性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是以合成的含酰胺基脂肪雙叔胺為親油性原料，采用綠色化工原 料-碳酸二甲酯作為甲基化試劑進(jìn)行季銨化反應(yīng)，制備含烷基酰胺乙基的季銨鹽Gemini表 面活性劑。
[0006] 本發(fā)明的含烷基酰胺乙基的季銨鹽Gemini表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)式如下：
[0007]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種含烷基酰胺乙基的季銨鹽Gemini表面活性劑，其特征在于含烷基酰胺乙基季 按鹽Gemini表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)式如下：
其中，R為碳數(shù)為9~20的烷基； η為2和3。
2. -種含烷基酰胺乙基的季銨鹽Gemini表面活性劑的制備方法，其特征在于包括如 下步驟： (1) 由三亞乙基四胺或N，N'-二（2-氨乙基）-1，3_丙二胺和脂肪酸甲酯，在甲苯作 溶劑，氫氧化鈉作催化劑，反應(yīng)溫度為135°C的情況下反應(yīng)，其中三亞乙基四胺或N，N'-二 (2-氨乙基）-1，3_丙二胺、脂肪酸甲酯和氫氧化鈉的摩爾配比為1 : (1.8~2.2) : 0.05， 反應(yīng)完成后，旋蒸除去溶劑，用體積比為I : 1的乙醚和無水乙醇重結(jié)晶，得到N，N'-二 (2-烷基酰胺乙基）-乙二胺或N，f -二（2-烷基酰胺乙基）-1，3-丙二胺，反應(yīng)式如下：
其中，R為碳數(shù)為9~20的烷基； η為2和3 ; (2) Ν，Ν'-二（2-烷基酰胺乙基）-乙二胺或Ν，Ν'-二（2-烷基酰胺乙基）_1，3_丙 二胺、甲醛和甲酸，在異丙醇作溶劑，反應(yīng)溫度為98°C的情況下反應(yīng)，其中Ν，Ν'-二（2-烷 基酰胺乙基）_乙二胺或N，N'-二（2-烷基酰胺乙基）-1，3_丙二胺、甲醛和甲酸的摩爾 配比為1 : 4 : 5,反應(yīng)完成后，旋蒸除去溶劑，5%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至10~12,析 出白色固體，抽濾，干燥，得到含烷基酰胺乙基的雙叔胺，反應(yīng)式如下：
其中，R為碳數(shù)為9~20的烷基； η為2和3 ; (3) 含烷基酰胺乙基的雙叔胺、碳酸二甲酯和溶劑甲醇在初始反應(yīng)壓力為0. 5~2MPa， 反應(yīng)溫度為140°C的情況下反應(yīng)，其中含烷基酰胺乙基的雙叔胺和碳酸二甲酯的摩爾配比 為1 : (6~8)，反應(yīng)完成后，旋蒸除去溶劑，得到含烷基酰胺乙基的季銨鹽Gemini表面活 性劑，反應(yīng)式如下： I
其中，R為碳數(shù)為9~20的烷基； η為2和3。
【專利摘要】一種含烷基酰胺乙基的季銨鹽Gemini表面活性劑的制備方法，屬于有機(jī)化合物合成技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提供的合成含烷基酰胺乙基的季銨鹽Gemini表面活性劑的制備方法，是由三亞乙基四胺或N，N′-二(2-氨乙基)-1，3-丙二胺和脂肪酸甲酯在堿性催化劑作用下制得含烷基酰胺乙基的二胺，再與甲醛和甲酸反應(yīng)，制得雙叔胺，最后與碳酸二甲酯反應(yīng)，生成含烷基酰胺乙基的季銨鹽Gemini表面活性劑，具有產(chǎn)物表面活性優(yōu)異和不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，符合綠色化學(xué)原則，是一種清潔生產(chǎn)工藝。
【IPC分類】B01F17-22, C07C231-12, C07C233-36, B01F17-18
【公開號(hào)】CN104826543
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510261127
【發(fā)明人】劉紅芹, 胡俊, 徐寶財(cái), 周雅文, 張桂菊
【申請(qǐng)人】北京工商大學(xué)
【公開日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年5月21日