專利名稱：一種羧酸鹽型雙子表面活性劑及合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙子表面活性劑，具體涉及一種羧酸鹽型雙子表面活性劑及其制 備方法。
背景技術(shù)：
陰離子型Gemini表面活性劑特殊的表面性質(zhì)使得它們在日用化工、油田化學(xué)、乳 液聚合和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域呈現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。Gemini表面活性劑作為一種新型的表面 活性劑，是由兩個單鏈單頭基表面活性劑在離子頭基或靠近離子頭基處通過化學(xué)鍵聯(lián)接而 成，該表面活性劑抑制了有序聚集過程中的離子頭基排斥力，極大提高了表面活性。Gemini 型表面活性劑與相應(yīng)的傳統(tǒng)表面活性劑相比，能高效地降低水的表面張力，具有低Krafft 點、特殊的流變性質(zhì)等獨特性能，在工業(yè)和環(huán)境保護(hù)等各個應(yīng)用領(lǐng)域有著廣闊的前景；但 陰離子型Gemini表面活性劑繁瑣的合成步驟、昂貴的原料、苛刻的反應(yīng)條件等都限制了 Gemini表面活性劑的應(yīng)用。如日本的Tomokazu Yoshimura研究小組合成的羧酸鹽型雙子 表面活性劑，該類表面活性劑具有優(yōu)良的降低油水界面張力的能力，特別適用于三次采油。 但Tomokazu Yoshimura研究小組提出的合成方法步驟繁瑣(分四步)，所用原料月桂酰氯、 氫化鋁鋰等價格昂貴，需無水操作，合成條件苛刻，加之氫化鋁鋰還原反應(yīng)的后處理復(fù)雜， 產(chǎn)率較低，阻礙了其工業(yè)化的生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種成本低廉、制備簡單、易于工業(yè)化生產(chǎn)，且具有較好 的水溶性，較高的表面活性，較低的臨界膠束濃度等特點，以解決現(xiàn)有羧酸鹽型雙子表面活 性劑所用原料價格高，合成條件繁瑣苛刻，限制了其工業(yè)化生產(chǎn)問題的羧酸鹽型雙子表面 活性劑及其制備方法。本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的的一種羧酸鹽型雙子表面活性劑，其特征在于該表面活性劑具有以下結(jié)構(gòu)式
權(quán)利要求
一種羧酸鹽型雙子表面活性劑，其特征在于該表面活性劑的結(jié)構(gòu)式為式中n＝10，12，14，16；該羧酸鹽型雙子表面活性劑的制備方法為取摩爾比為1∶2.5～3的N，N’ 雙烷基乙二胺與丁二酸酐，將N，N’ 雙烷基乙二胺與丁二酸酐在四氫呋喃溶劑中混合，回流反應(yīng)24小時后，蒸除四氫呋喃溶劑，提純重結(jié)晶，將所得固體溶于無水乙醇后加入等量氫氧化鈉，蒸除溶劑乙醇，然后真空干燥24h至恒重，即得羧酸鹽型雙子表面活性劑成品；上述的N，N’ 雙烷基乙二胺的制備方法為以溴代烷為親核試劑，以乙醇為溶劑，與乙二胺進(jìn)行親核取代反應(yīng)得到N，N’ 雙烷基乙二胺；其中，溴代烷和乙二胺的摩爾比為2.2～3∶1，溫度為70～90℃，反應(yīng)時間為24～72h；蒸除溶劑、洗滌、重結(jié)晶、真空干燥24h至恒重，所得產(chǎn)物即為中間產(chǎn)物N，N’ 雙烷基乙二胺；所述溴代烷為溴代正癸烷、溴代十二烷、溴代十四烷、溴代十六烷中的任意一種；以長鏈胺、二溴乙烷為原料，以乙醇為溶劑進(jìn)行親核取代反應(yīng)得到N，N’ 雙烷基乙二胺；其中，長鏈胺和二溴乙烷的摩爾比為2.2～2.5∶1，溫度為70～90℃，反應(yīng)時間為24～72h；蒸除溶劑、洗滌、重結(jié)晶、真空干燥24h至恒重，所得產(chǎn)物即為中間產(chǎn)物N，N’ 雙烷基乙二胺；所述長鏈胺為癸胺、十二胺、十四胺、十六胺中的任意一種。FSA00000284177000011.tif
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羧酸鹽型雙子表面活性劑，其特征在于其化學(xué)結(jié)構(gòu)式描述 的合成線路如下
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙子表面活性劑，具體涉及一種羧酸鹽型雙子表面活性劑及其制備方法。該表面活性劑，具有以下結(jié)構(gòu)式制備方法為將摩爾比為1∶2.5～3的N，N’-雙烷基乙二胺與丁二酸酐在溶劑四氫呋喃中混合，回流反應(yīng)24小時，蒸除溶劑，提純重結(jié)晶，加氫氧化鈉處理，真空干燥得到羧酸鹽型雙子表面活性劑。該表面活性劑具有良好的水溶性、較高的表面活性，臨界膠束濃度為0.0223mmol·L-1，合成條件簡單，只需在通常反應(yīng)條件下回流攪拌即可，解決了現(xiàn)有表面活性劑所用的原料昂貴，且合成條件苛刻，還原反應(yīng)的后處理復(fù)雜，產(chǎn)率較低，阻礙工業(yè)化生產(chǎn)的問題。本發(fā)明在制備過程中不需無水無氧操作，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C07C231/12GK101972613SQ20101029222
公開日2011年2月16日 申請日期2010年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月25日
發(fā)明者劉華榮, 梅平, 王艷群, 艾俊哲, 賴璐, 鄭延成, 陳武, 霍松 申請人:長江大學(xué)