專(zhuān)利名稱(chēng)：一種制備3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明所涉及的一種制備3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨的方法是林產(chǎn)化工領(lǐng)域表 面活性劑化學(xué)方面的一種新型的制備含松香胺結(jié)構(gòu)的陽(yáng)離子表面活性劑方法。
背景技術(shù)：
松香是一種具有可再生性的天然資源，作為一種化工原料，它還具有來(lái)源豐富、價(jià)格便宜 的特點(diǎn)。松香的主要成分是由揪酸、長(zhǎng)葉樅酸和新樅酸等組成的含三員菲環(huán)結(jié)構(gòu)的樹(shù)脂酸。 由于樹(shù)脂酸中不但存在羧基，而且還存在不飽和碳碳雙鍵，這使樹(shù)脂酸可經(jīng)化學(xué)改性轉(zhuǎn)化為 松香胺、松香醇等松香衍生物。利用這些松香衍生物可以合成一系列與脂肪酸、脂肪胺、脂 肪醇類(lèi)表面活性劑結(jié)構(gòu)相似而又獨(dú)具特色的產(chǎn)品,如利用松香酸合成松香酸酯磺酸鹽，利用松 香胺或松香醇合成松香胺聚氧乙烯醚或松香醇聚氧乙烯醚等。這些以松香為原料制備得到的 表面活性劑產(chǎn)品，不但具有良好的生態(tài)性能和符合"綠色"表面活性劑和"原料綠色化"的 要求，而且具有優(yōu)良的應(yīng)用性能，可以作為乳化劑、洗滌劑、緩蝕劑、破乳劑、顏料分散劑、 絮凝劑和浮選劑等應(yīng)用于多種精細(xì)化學(xué)品的生產(chǎn)。其中松香胺作為松香經(jīng)化學(xué)改性生成的典 型松香衍生物之一，不但保持了松香固有的良好生物降解性和環(huán)境友善性，而且其結(jié)構(gòu)中存 在的氨基使其具有更好的反應(yīng)性能和應(yīng)用性能。
以松香胺為原料可制備包括陰離子型表面活性劑、非離子型表面活性劑、陽(yáng)離子型表面 活性劑和兩性表面活性劑在內(nèi)的4種類(lèi)型的表面活性劑。
松香胺通過(guò)與氯磺酸反應(yīng)后再用堿中和可以直接得到具有磺酸鹽結(jié)構(gòu)的陰離子表面活性 劑；通過(guò)松香胺與環(huán)氧乙烷反應(yīng)生成具有醇胺結(jié)構(gòu)的松香衍生物后，再與氯磺酸、三氧化硫、 發(fā)煙硫酸等反應(yīng)可以生成分子結(jié)構(gòu)中既有硫酸酯結(jié)構(gòu)也有聚氧乙烯及類(lèi)似醇胺結(jié)構(gòu)的陰離子 表面活性劑；通過(guò)具有醇胺結(jié)構(gòu)的松香衍生物與馬來(lái)酸反應(yīng)形成相應(yīng)的馬來(lái)酸單酯后，再用 堿中和可以得到羧酸鹽型陰離子表面活性劑；通過(guò)亞硫酸氫鈉對(duì)含松香胺結(jié)構(gòu)和聚氧乙烯結(jié) 構(gòu)的馬來(lái)酸酯衍生物雙鍵的加成反應(yīng)，可以得到具有松香胺聚氧乙烯結(jié)構(gòu)的琥珀酸單酯磺酸 鹽。這些具有松香胺結(jié)構(gòu)的陰離子表面活性劑具有優(yōu)良的乳化、分散、洗滌、潤(rùn)濕和增溶性
能,尤其是它們的溫和性比目前大多數(shù)陰離子表面活或兩性表面活性劑都優(yōu)越,安全性能也非 常高。它們可廣泛應(yīng)用于洗漆、化妝品等日化行業(yè)及石油開(kāi)采、烯烴單體乳液聚合、金屬清 洗、紡織印染、感光材料等工業(yè)領(lǐng)域。
松香胺通過(guò)與環(huán)氧乙垸的加成反應(yīng)，可以生成具有松香胺和聚氧乙烯鏈結(jié)構(gòu)的非離子表 面活性劑N-聚氧乙烯松香胺或N， N-二聚氧乙烯松香胺，并且這種類(lèi)型的非離子表面活性劑可 以通過(guò)控制其聚氧乙烯鏈的鏈節(jié)數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)它們的親水親油性能。N-聚氧乙烯松香胺或N, N-二 聚氧乙烯松香胺可和稀硝酸及稀氫氟酸復(fù)配成可用作金屬表面清洗的水溶液，這種水溶液不 但能夠清潔金屬表面，且可在清洗后的金屬表面形成具有保護(hù)和防腐功能的膜。N-聚氧乙烯 松香胺或N,N-二聚氧乙烯松香胺還具有柔軟功能，可用作皮革工業(yè)的染色助劑和柔軟劑。松 香胺還可以通過(guò)與葡萄糖酸內(nèi)酯反應(yīng)生成有酰胺和多元醇結(jié)構(gòu)的非離子表面活性劑，這種表面活性劑由于所使用的原料都具有天然生物降解性而日漸受到人們重視。松香胺通過(guò)與環(huán)氧 氯丙烷反應(yīng)后再與二乙醇胺或二垸基胺反應(yīng)可以生成具有松香胺和二乙醇胺或N, N-雙垸基取 代結(jié)構(gòu)的非離子表面活性劑。以松香胺為原料制備得到的非離子表面活性劑一般潤(rùn)濕性能和 乳化性能極好，并且毒性較小，對(duì)皮膚和眼睛無(wú)刺激作用，復(fù)配能力強(qiáng)，可以用作清潔劑、 乳化劑、泡沫劑、緩蝕劑和助染劑。
松香胺通過(guò)與甲醛和甲酸作用生成N,N-二甲基松香胺后，再與氯乙酸反應(yīng)可以生成具有 類(lèi)似于甜菜堿結(jié)構(gòu)的兩性表面活性劑；松香胺也可以直接通過(guò)與鹵代羧酸作用生成具有氨基 酸結(jié)構(gòu)的兩性表面活性劑。含松香胺結(jié)構(gòu)的兩性表面活性劑具有一定的抗硬水能力，泡沫比 較豐富，潤(rùn)濕力較強(qiáng)，乳化性能和去污性能都比較好，而且都具有一定的抗菌性。
松香胺通過(guò)與環(huán)氧乙烷和硫酸二烷基酯反應(yīng)，可以生成以季銨結(jié)構(gòu)和聚氧乙烯鏈作為親 水基的陽(yáng)離子型表面活性劑；N,N-二甲基松香胺則可以通過(guò)與鹵代烴反應(yīng)，直接使松香胺結(jié) 構(gòu)中的胺基轉(zhuǎn)化為季銨結(jié)構(gòu)。松香胺在一定的反應(yīng)條件下通過(guò)與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)生成具有N-(3-氯-2-羥丙基)松香胺，然后再通過(guò)N- (3-氯-2-羥丙基)松香胺與三甲基胺反應(yīng)可以生成 3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨，也可以通過(guò)N- G-氯-2-羥丙基)松香胺與吡啶反應(yīng)生成 含吡啶和松香胺結(jié)構(gòu)的陽(yáng)離子表面活性劑。這些具有松香胺結(jié)構(gòu)的陽(yáng)離子表面活性劑一般都 具有較好的抗靜電、乳化、柔軟和殺菌抑菌等眾多應(yīng)用性能。但是現(xiàn)有制備含松香胺結(jié)構(gòu)陽(yáng) 離子表面活性劑的方法中也存在較多的不足，其中比較典型的主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面(1) 反應(yīng)的步驟比較多，工藝較為復(fù)雜；(2)松香胺的轉(zhuǎn)化率不高；(3)產(chǎn)品中季銨鹽的含量不 高；(4)產(chǎn)品中因存在較多的未反應(yīng)的松香胺而使產(chǎn)品的水溶性不是非常好。因此從更好地
開(kāi)發(fā)松香胺的應(yīng)用價(jià)值和降低含松香胺結(jié)構(gòu)的陽(yáng)離子表面活性劑的生產(chǎn)成本方面考慮，在本
發(fā)明中提出了通過(guò)松香胺在固體催化劑存在下直接與3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨或環(huán)氧丙基 三甲基氯化銨反應(yīng)，從而向松香胺中引進(jìn)含羥丙基結(jié)構(gòu)的季銨基團(tuán)，并一步制取3-松香胺基 -2-羥丙基三甲基氯化銨。
在3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨的研制過(guò)程中，接觸了很多有關(guān)松香及松香胺化學(xué) 改性和利用方面的技術(shù)資料，其中具有一定參考價(jià)值的主要包括《松香醇聚氧乙烯醚琥珀酸 單酯磺酸鹽的表面活性》(南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2004， VoL26，No.4)、《松香改性表面活性劑的 研究進(jìn)展》(化工進(jìn)展，2002， VoL21,No.4)、《松香改性非離子表面活性劑研究進(jìn)展》(曰用 化學(xué)品科學(xué)，2006， VoL29,No.5)、《松香基琥珀酸雙酯磺酸鈉的合成及性質(zhì)》(化學(xué)研究與應(yīng) 用，2005,Vol.l4,No.4)、《Synthesis and Properties of Rosin2based Polyglucoside》(林產(chǎn)化學(xué)與 工業(yè)，2006， Vol.26, No.l)、《松香基雙季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑的合成與性能》(精細(xì)化 I,2003,Vol.20,No.9)、《松香聚甘油酯非離子表面活性劑的合成與性能》(石油化工，2004， Vol.33, No.3)、《松香聚氧乙烯表面活性劑的合成與性能研究》(精細(xì)化工，1999， VoL16，No.3)、《松香聚乙二醇檸檬酸酯表面活性劑的合成及性能研究》(化學(xué)世界,2001， Vol.42， No.ll)、《松香類(lèi)表面活性劑的合成及其應(yīng)用》(皮革化工,2006， Vol.23,No.2)、 ((Preparation and Properties of Dimeric Fatty Ac id /Polyethylene Glycol Polyester Terminated with Rosin Acid》(林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè),2006， Vol.26,No.2)、《松香為原料表面活性劑的合成及發(fā)展趨勢(shì)》(林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)，1993， VoL13，No.1)、《松香系列表面活性劑的合成和應(yīng)用》(日用 化學(xué)工業(yè),2004,Vol.34,No.2)、《松香酰甘氨酸表面活性劑的新合成法》(化學(xué)世界，2007， Vol.48, No.5)、《含松香骨架甜菜堿類(lèi)兩性表面活性劑的合成》(日用化學(xué)工業(yè)，2007， VoU7,No.3)、《去氫樅酸基新型甜菜堿類(lèi)兩性表面活性劑的合成》(現(xiàn)代化工，2004， Vol.24,No.4)、《丙烯酸改性松香聚氧乙烯醚磺酸鈉的合成》(日用化學(xué)工業(yè)，1999， Vol.29,No.4 )、 《Preparation of cationic compounds as surfactants》 (JP 06009521 A2, 1994-01-18)、《Study on the Synthesis of 3-Chloro- 2-Hydroxypropyl Trialkylammonium Halide》 (沈陽(yáng)化工學(xué)院學(xué)報(bào),2001, Vol 15, No. 1)、《Improved preparation of aqueous solution of 3-halo陽(yáng)2-hydroxypropyltrialkylammonium halide》(JP 04145054 A2, 1992-05-19)、 (Preparation of 3-chloro-2-hydroxypropyl trimethyl ammonium chloride as intermediate for carnitine》(JP 03232845 A2,1991-10-16)。

發(fā)明內(nèi)容
一種制備3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨的方法的發(fā)明，主要是為了解決現(xiàn)有含松香 胺結(jié)構(gòu)的季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑制備方法和工藝中存在的反應(yīng)步驟比較多、工藝較為復(fù) 雜、松香胺的轉(zhuǎn)化率不高、產(chǎn)品中季銨鹽的含量不高、產(chǎn)品中因存在較多的未反應(yīng)的松香胺 而使產(chǎn)品的水溶性不是非常好并影響到產(chǎn)品的應(yīng)用性能等方面的問(wèn)題。
通過(guò)在載有縛酸劑的固體催化劑存在下，直接向松香胺分子中的氨基上引入帶羥丙基結(jié) 構(gòu)的的季銨基團(tuán)，得到在農(nóng)藥乳化、染料分散、金屬表面清洗與保護(hù)、農(nóng)產(chǎn)品加工與保護(hù)等 多個(gè)領(lǐng)域可有廣泛應(yīng)用并具有優(yōu)良抑菌殺菌和抗靜電性能的陽(yáng)離子表面活性劑3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨。生成的3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨產(chǎn)品，不但具有良好的水溶 性，而且制備成本也顯著降低、產(chǎn)品質(zhì)量好。發(fā)明中所涉及的一種制備3-松香胺基-2-羥丙基 三甲基氯化銨的方法，其特點(diǎn)表現(xiàn)為通過(guò)一步反應(yīng)法直接制備3-松香胺基-2-羥丙基三甲基 氯化銨，使反應(yīng)的操作更為簡(jiǎn)單；通過(guò)載有縛酸劑的固體催化劑的使用，使松香胺的轉(zhuǎn)化率 得到提高；含3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨的反應(yīng)物料容易與催化劑和副產(chǎn)品分離；產(chǎn) 品中3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨的含量高；產(chǎn)品能夠在廣泛pH范圍內(nèi)溶于水。3-松 香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨與其它類(lèi)型的含松香胺結(jié)構(gòu)的季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑相 似，都是可生物降解的生態(tài)友好型陽(yáng)離子表面活性劑，在它們的分子結(jié)構(gòu)中由于提供親油性 能的基團(tuán)為松香結(jié)構(gòu)，使其可兼有天然性和環(huán)境友善性及生物表面活性劑的性能，因而適用 范圍也更加廣泛；同時(shí)由于三員菲環(huán)結(jié)構(gòu)中的碳碳不飽和雙鍵在一定條件下可自聚成膜，這 使通過(guò)發(fā)明中所涉方法制備的3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨可用于金屬的保護(hù)。另外3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨結(jié)構(gòu)中由于存在含羥丙基的季銨鹽結(jié)構(gòu)和三元菲環(huán)結(jié)構(gòu)，使 其可表現(xiàn)出特別的乳化穩(wěn)定特性。
通過(guò)發(fā)明中的方法，可以實(shí)現(xiàn)松香胺經(jīng)一步反應(yīng)轉(zhuǎn)化為3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化 銨產(chǎn)品，且產(chǎn)品中3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨的含量高于90%。


圖1為發(fā)明中涉及的3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨的結(jié)構(gòu)式圖。具體實(shí)施方法
發(fā)明中涉及的一種制備3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨的方法，其過(guò)程主要包括以下 幾個(gè)部分(1)松香胺溶于由1，2-二氯乙垸、二氯甲垸、乙酸乙酯、氯仿、N，N-二甲基甲酰 胺、乙腈構(gòu)成的復(fù)合溶劑，并形成均勻溶液；(2)向松香胺溶液中加入載有復(fù)合縛酸劑的固 體催化劑；(3)向含固體催化劑的松香胺溶液中加入由環(huán)氧丙基三甲基氯化銨和3-氯-2-羥 丙基三甲基氯化銨構(gòu)成的季銨化試劑，反應(yīng)一定時(shí)間后得到含3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯 化銨的混合物料；(4)含3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨的混合物料經(jīng)離心或過(guò)濾，得到 含3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨的溶液；(5)含3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨的溶 液經(jīng)常壓或減壓脫除溶劑，得到含3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨的粗產(chǎn)物；(6)含3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨的粗產(chǎn)物用由氯仿、乙酸乙酯、乙醚、二氧六環(huán)、四氫呋喃 構(gòu)成的復(fù)合溶劑重結(jié)晶；(7)重結(jié)晶后的物料經(jīng)冷卻、結(jié)晶、離心或過(guò)濾得到3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨濕物料;(8) 3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨濕物料經(jīng)真空干燥，即 可得到3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨產(chǎn)品。
發(fā)明中涉及的一種制備3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨的方法，其相關(guān)工藝參數(shù)如 下(1)溶解松香胺的復(fù)合溶劑由1,2-二氯乙烷、二氯甲烷、乙酸乙酯、氯仿、N，N-二甲基
甲酰胺、乙腈按質(zhì)量比為0. 01 10: 0. 01 17: 0. 001 12: 0. 01 10: 0 20: 0 12構(gòu)成;
(2)固體催化劑的載體由100 500目的氧化鋁、200 500目的硅膠、100 500目的活性炭 按質(zhì)量比0.01 10: 0.001 18: 0 12構(gòu)成；(3)縛酸劑由碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鈣、碳酸 氫鈉、碳酸氫鉀、氫氧化鉀、氫氧化鈉、三乙胺、三丙胺、三丁胺按質(zhì)量比0.1 10: 0.01 12: 0.01 10: 0. 001 16: 0 18: 0 10: 0 10: 0 8: 0 5: 0 7構(gòu)成；(4)載有縛酸 劑的固體催化劑由縛酸劑、固體載體按質(zhì)量比0.01 10: 0.01 100構(gòu)成；(5)季銨化試劑
由環(huán)氧丙基三甲基氯化銨和3_氯-2-羥丙基三甲基氯化銨按質(zhì)量比0.001 50: 0.01 50構(gòu) 成；(6)松香胺與季銨化試劑反應(yīng)的溫度為10 15(TC; (7)松香胺與季銨化試劑反應(yīng)的時(shí) 間為1 50小時(shí)；(8)松香胺與固體催化劑的質(zhì)量比為0.05 50; (9)松香胺與季銨化試劑 的質(zhì)量比為0.1 5.0; (10)松香胺與季銨化試劑反應(yīng)時(shí)，復(fù)合溶劑與松香胺的質(zhì)量比為 1.0 25.0; (11)重結(jié)晶時(shí)的復(fù)合溶劑由氯仿、乙酸乙酯、乙醚、二氧六環(huán)、四氫呋喃按質(zhì) 量比0.01 10: 0.001 12: 0. 1 10: 0. 001 16: 0. 001 18構(gòu)成;(12)重結(jié)晶時(shí)，復(fù)合 溶劑與含3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨的粗產(chǎn)物的質(zhì)量比為1. 0 20. 0; (13) 3-松香胺 基-2-羥丙基三甲基氯化銨濕物料在進(jìn)行真空干燥時(shí)的真空度為0.01 0.1MPa、溫度為 10~120°C; (14)真空干燥的時(shí)間為1. 0~48.0小時(shí)；(15)真空干燥后的產(chǎn)品中3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨質(zhì)量百分含量大于90%。 實(shí)施例h
100克松香胺用400克由1,2-二氯乙垸、二氯甲烷、乙酸乙酯、氯仿、N,N-二甲基甲酰
胺、乙腈按質(zhì)量比為2: 8: 3: 5: 10: 2構(gòu)成的復(fù)合溶劑溶解形成均勻溶液，再加入100克
由環(huán)氧丙基三甲基氯化銨與3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨按質(zhì)量比10: 13構(gòu)成的季銨化試劑， 并攪拌形成混合物料；向混合物料中加入50克載有縛酸劑的固體催化劑，其中固體催化劑的載體由100目的氧化鋁、300目的硅膠、150目的活性炭按質(zhì)量比h 2: 3構(gòu)成，固體催化劑 中所含的縛酸劑由碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鈣、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、氫氧化鉀、氫氧化鈉、 三乙胺、三丙胺、三丁胺按質(zhì)量比2: 3: 5: 2: h 7: 1: 3: 2: 2構(gòu)成；攪拌并使物料在 30。C下反應(yīng)12小時(shí)后，再對(duì)物料進(jìn)行抽濾，得到澄清的含3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化 銨的溶液；對(duì)含3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨的溶液進(jìn)行旋蒸并充分除去反應(yīng)用的復(fù)合 溶劑后，得到含3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨的粗產(chǎn)物；將含3-松香胺基-2-羥丙基三甲
基氯化銨的粗產(chǎn)物用由氯仿、乙酸乙酯、乙醚、二氧六環(huán)、四氫呋喃按質(zhì)量比3: 2: 1: 5:
7構(gòu)成的復(fù)合溶劑重結(jié)晶，重結(jié)晶時(shí)復(fù)合溶劑與含3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨的粗產(chǎn) 物的質(zhì)量比為3.0;重結(jié)晶后的物料經(jīng)冷卻、結(jié)晶、離心或過(guò)濾得到3-松香胺基-2-羥丙基三 甲基氯化銨的濕物料；3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨濕物料再在真空度為0.03MPa、干 燥溫度為3(TC的條件下干燥12小時(shí)，即得到3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨質(zhì)量百分含 量為91%的產(chǎn)品。 實(shí)施例2:
100克松香胺用800克由1，2-二氯乙垸、二氯甲烷、乙酸乙酯、氯仿、N,N-二甲基甲酰
胺、乙腈按質(zhì)量比為5: 10: 7: 5: 10: 6構(gòu)成的復(fù)合溶劑溶解形成均勻溶液，再加入300克
由環(huán)氧丙基三甲基氯化銨與3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨按質(zhì)量比1: 13構(gòu)成的季銨化試劑， 并攪拌形成混合物料；向混合物料中加入150克載有縛酸劑的固體催化劑，其中固體催化劑 的載體由300目的氧化鋁、300目的硅膠、250目的活性炭按質(zhì)量比2: 7: 9構(gòu)成，固體催化
劑中所含的縛酸劑由碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鈣、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、氫氧化鉀、氫氧化鈉、
三乙胺、三丙胺、三丁胺按質(zhì)量比5: 6: 5: 8: 9: 5: 5: 4: 2: 3構(gòu)成；攪拌并使物料在
7(TC下反應(yīng)24小時(shí)后，再對(duì)物料進(jìn)行抽濾，得到澄清的含3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化 銨的溶液；對(duì)含3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨的溶液進(jìn)行旋蒸并充分除去反應(yīng)用的復(fù) 合溶劑后，得到含3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨的粗產(chǎn)物；將含3-松香胺基-2-羥丙基
三甲基氯化銨的粗產(chǎn)物用由氯仿、乙酸乙酯、乙醚、二氧六環(huán)、四氫呋喃按質(zhì)量比5: 6: 5:
8: 9構(gòu)成的復(fù)合溶劑重結(jié)晶，重結(jié)晶時(shí)復(fù)合溶劑與含3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨的 粗產(chǎn)物的質(zhì)量比為10.0;重結(jié)晶后的物料經(jīng)冷卻、結(jié)晶、離心或過(guò)濾得到3-松香胺基-2-羥 丙基三甲基氯化銨的濕物料；3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨濕物料再在真空度為 0. 06MPa、干燥溫度為7(TC的條件下干燥20小時(shí)，即得到3_松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化 銨質(zhì)量百分含量為93%的產(chǎn)品。 實(shí)施例3:
IOO克松香胺用1200克由1,2-二氯乙烷、二氯甲垸、乙酸乙酯、氯仿、N，N-二甲基甲酰
胺、乙腈按質(zhì)量比為8: 3: 9: 5: 12: 3構(gòu)成的復(fù)合溶劑溶解形成均勻溶液，再加入50克由
環(huán)氧丙基三甲基氯化銨與3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨按質(zhì)量比15: 7構(gòu)成的季銨化試劑， 并攪拌形成混合物料；向混合物料中加入80克載有縛酸劑的固體催化劑，其中固體催化劑的 載體由500目的氧化鋁、400目的硅膠、400目的活性炭按質(zhì)量比10: 7: 2構(gòu)成，固體催化 劑中所含的縛酸劑由碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鈣、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、氫氧化鉀、氫氧化鈉、三乙胺、三丙胺、三丁胺按質(zhì)量比10: 3: 7: 16: 1: 9: 2: 1: 1: 7構(gòu)成；攪拌并使物料在
9(TC下反應(yīng)8小時(shí)后，再對(duì)物料進(jìn)行抽濾，得到澄清的含3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化 銨的溶液；對(duì)含3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨的溶液進(jìn)行旋蒸并充分除去反應(yīng)用的復(fù) 合溶劑后，得到含3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨的粗產(chǎn)物；將含3-松香胺基-2-羥丙基 三甲基氯化銨的粗產(chǎn)物用由氯仿、乙酸乙酯、乙醚、二氧六環(huán)、四氫呋喃按質(zhì)量比10: 2: 1: 12: 7構(gòu)成的復(fù)合溶劑重結(jié)晶，重結(jié)晶時(shí)復(fù)合溶劑與含3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨的 粗產(chǎn)物的質(zhì)量比為15.0;重結(jié)晶后的物料經(jīng)冷卻、結(jié)晶、離心或過(guò)濾得到3-松香胺基-2-羥 丙基三甲基氯化銨濕物料;3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨濕物料再在真空度為0. 08MPa、 干燥溫度為9(TC條件下干燥7小時(shí)，即得到3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨質(zhì)量百分含 量為95%的產(chǎn)品。 實(shí)施例4:
100克松香胺用2000克由1,2-二氯乙烷、二氯甲垸、乙酸乙酯、氯仿、N，N-二甲基甲酰
胺、乙腈按質(zhì)量比為10: 9: 3: 5: 16: 7構(gòu)成的復(fù)合溶劑溶解形成均勻溶液，再加入150克
由環(huán)氧丙基三甲基氯化銨與3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨按質(zhì)量比15: 1構(gòu)成的季銨化試劑， 并攪拌形成混合物料；向混合物料中加入160克載有縛酸劑的固體催化劑，其中固體催化劑 的載體由450目的氧化鋁、300目的硅膠、300目的活性炭按質(zhì)量比10: 2: 7構(gòu)成，固體催 化劑中所含的縛酸劑由碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鈣、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、氫氧化鉀、氫氧化
鈉、三乙胺、三丙胺、三丁胺按質(zhì)量比10: 7: 3: 16: 5: 7: 2: 5: 3: 7構(gòu)成；攪拌并使物
料在11(TC下反應(yīng)M小時(shí)后，再對(duì)物料進(jìn)行抽濾，得到澄清的含3-松香胺基-2-羥丙基三甲 基氯化銨的溶液；對(duì)含3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨的溶液進(jìn)行旋蒸并充分除去反應(yīng) 用的復(fù)合溶劑后，得到含3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨的粗產(chǎn)物；將含3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨的粗產(chǎn)物用由氯仿、乙酸乙酯、乙醚、二氧六環(huán)、四氫呋喃按質(zhì)量比10:
7: 1: 7: 12構(gòu)成的復(fù)合溶劑重結(jié)晶，重結(jié)晶時(shí)復(fù)合溶劑與含3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯
化銨的粗產(chǎn)物的質(zhì)量比為20;重結(jié)晶后的物料經(jīng)冷卻、結(jié)晶、離心或過(guò)濾得到3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨濕物料；3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨濕物料再在真空度為 0.10MPa、干燥溫度為7(TC條件下干燥6小時(shí)，即得到3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨質(zhì) 量百分含量為97%的產(chǎn)品。 實(shí)施例5:
IOO克松香胺用1600克由1,2-二氯乙烷、二氯甲垸、乙酸乙酯、氯仿、N，N-二甲基甲酰
胺、乙腈按質(zhì)量比為9: 10: 5: 3: 16: 12構(gòu)成的復(fù)合溶劑溶解形成均勻溶液，再加入240 克由環(huán)氧丙基三甲基氯化銨與3_氯-2-羥丙基三甲基氯化銨按質(zhì)量比1:1構(gòu)成的季銨化試劑，
并攪拌形成混合物料；向混合物料中加入90克載有縛酸劑的固體催化劑，其中固體催化劑的 載體由400目的氧化鋁、500目的硅膠、500目的活性炭按質(zhì)量比10: 8: 2構(gòu)成，固體催化 劑中所含的縛酸劑由碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鈣、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、氫氧化鉀、氫氧化鈉、
三乙胺、三丙胺、三丁胺按質(zhì)量比10: 12: 10: 16: 18: 10: 10: 8: 5: 7構(gòu)成；攪拌并使
物料在6(TC下反應(yīng)48小時(shí)后，再對(duì)物料進(jìn)行抽濾，得到澄清的含3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨的溶液；對(duì)含3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨的溶液進(jìn)行旋蒸并充分除去反應(yīng) 用的復(fù)合溶劑后，得到含3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨的粗產(chǎn)物；將含3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨的粗產(chǎn)物用由氯仿、乙酸乙酯、乙醚、二氧六環(huán)、四氫呋喃按質(zhì)量比10: 1: 9: 8: 18構(gòu)成的復(fù)合溶劑重結(jié)晶，重結(jié)晶時(shí)復(fù)合溶劑與含3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯 化銨的粗產(chǎn)物的質(zhì)量比為8;重結(jié)晶后的物料經(jīng)冷卻、結(jié)晶、離心或過(guò)濾得到3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨濕物料；3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨濕物料再在真空度為 0.10MPa、干燥溫度為9(TC條件干燥12小時(shí)，即得到3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨質(zhì) 量百分含量為95. 7%的產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1、一種制備3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨的方法，其特征在于在復(fù)合溶劑中，以載有復(fù)合縛酸劑的固體催化劑直接催化松香胺與由環(huán)氧丙基三甲基氯化銨和3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨構(gòu)成的季銨化試劑間的反應(yīng)，得到含有3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨的混合物料；含有3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨的混合物料，經(jīng)過(guò)濾或離心分離、常壓或減壓條件下脫除溶劑，得到3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨粗產(chǎn)物；3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨粗產(chǎn)物經(jīng)復(fù)合溶劑重結(jié)晶、真空干燥得到3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨產(chǎn)品。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨的方法，其特征在于 3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨具有如下結(jié)構(gòu)
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨的方法，其特征在于: 制備3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨時(shí)所用的催化劑是將復(fù)合縛酸劑負(fù)載于固體載體上 構(gòu)成的固體催化劑，并且復(fù)合縛酸劑和載體是按質(zhì)量比為0.01 10: 0.01 100。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨的方法，其特征在于: 松香胺與季銨化試劑反應(yīng)時(shí)所用的復(fù)合溶劑由1，2-二氯乙垸、二氯甲烷、乙酸乙酯、氯仿、N, N-二甲基甲酰胺、乙腈按質(zhì)量比為0. ()1 10: 0, 0卜17: 0.00卜12: 0. (U l():(卜20:0 12構(gòu)成，復(fù)合溶劑與松香胺的質(zhì)量比為1. 0 25. 0。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨的方法，其特征在于 用于3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨粗產(chǎn)物重結(jié)晶的復(fù)合溶劑是由氯仿、乙酸乙酯、乙 醚、二氧六環(huán)、四氫呋喃按質(zhì)量比O. 01 10: 0.00卜12: 0. 1 10: 0. 001 16: 0. 0()1 18 構(gòu)成；重結(jié)品處理3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨粗產(chǎn)物時(shí)，復(fù)合溶劑與含3-松香胺基 -2-羥丙基三甲基氯化銨的粗產(chǎn)物的質(zhì)量比為1. 0 20. 0。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨的方法，其特征在于 制備3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨時(shí)所用的季銨化試劑是由環(huán)氧丙基三甲基氯化銨、 3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨按質(zhì)量比0. Q01 5(): 0. 01 50構(gòu)成。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨的方法，其特征在于 制備3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化釹時(shí)，松香胺與季銨化試劑反應(yīng)的溫度為10 15(TC、 松香胺與季銨化試劑反應(yīng)的時(shí)間為1 50小時(shí)、松香胺與固體催化劑的質(zhì)量比為0.05 50、 松香胺與季銨化試劑的質(zhì)量比為0. 1 5. 0。
8、 根據(jù)權(quán)利要求3所述固體催化劑，其特征在于復(fù)合縛酸劑由碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鈣、 碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、氫氧化鉀、氫氧化鈉、三乙胺、三丙胺、三丁胺按質(zhì)量比().1 1():0.()卜12: 0. 0卜10: 0. 001 16: 0 18: 0 10:(卜10: 0 8: 0 5: 0 7構(gòu)成;固體催化劑的載體由.10() 50()目的氧化鋁、200 500目的硅膠、100 500目的活性炭按質(zhì)量比 O.O卜IO: 0. 00卜18: 0 12構(gòu)成。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備3-松香胺基-2-羥丙基王甲基氯化銨的方法，其特征在于 真空干燥時(shí)的真空度為O.O卜().1Mpa、溫度為1(K120。C。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨的方法，其特征在 于3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨在產(chǎn)品中的質(zhì)量百分含量大于90%。
全文摘要
一種制備3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨的方法是林產(chǎn)化工領(lǐng)域表面活性劑化學(xué)方面的一種制備含松香胺結(jié)構(gòu)的陽(yáng)離子活性劑方法。方法通過(guò)在10～150℃下，以由碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鈣、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、氫氧化鉀、氫氧化鈉、三乙胺、三丙胺和三丁胺復(fù)配的縛酸劑負(fù)載于由氧化鋁、硅膠和活性炭組成的載體上構(gòu)成的固體物作催化劑，直接催化松香胺與由環(huán)氧丙基三甲基氯化銨和3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨構(gòu)成的季銨化試劑反應(yīng)1～50小時(shí)，再經(jīng)離心或過(guò)濾、常壓或減壓脫溶、復(fù)合溶劑重結(jié)晶，得到3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨濕物料；濕物料經(jīng)在0.01～0.1MPa真空度、10～120℃下干燥1.0～48.0小時(shí)，即得質(zhì)量百分含量大于90％的3-松香胺基-2-羥丙基三甲基氯化銨產(chǎn)品。
文檔編號(hào)C07C215/40GK101486657SQ20091000184
公開(kāi)日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2009年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月5日
發(fā)明者朱雪梅, 楊春生, 蔡照勝, 麗 裴, 顧桂香 申請(qǐng)人:鹽城工學(xué)院