一種新型雙長(zhǎng)鏈酯基季銨鹽及其合成工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種新型雙長(zhǎng)鏈酯基季銨鹽及其合成工藝。其合成步驟如下：鹵代羧酸的酯化反應(yīng)：將鹵代羧酸或鹵代乙酰鹵和長(zhǎng)碳鏈醇按一定比例混合，在無(wú)溶劑條件下，反應(yīng)得到α鹵代羧酸酯；鹵代羧酸酯與四甲基二胺的季胺化反應(yīng)：將上述得到的所述鹵代羧酸酯反應(yīng)中間體與四甲基二胺以一定比例混合，加入適量溶劑，在一定條件下反應(yīng)得到談黃色透明液體，冷卻析出白色固體物質(zhì)，經(jīng)過(guò)濾真空干燥得到新型雙長(zhǎng)鏈酯基“雙子座”季銨鹽成品。本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明制得的季銨鹽生物降解性強(qiáng)、親水性強(qiáng)；本發(fā)明的烷基化試劑α鹵代羧酸酯能使季銨化反應(yīng)高產(chǎn)、后處理工藝簡(jiǎn)潔，綠色環(huán)保；本發(fā)明第一步酯化反應(yīng)可在無(wú)溶劑條件下進(jìn)行，減少了三廢排放。
【專利說(shuō)明】-種新型雙長(zhǎng)鏈醒基季鎮(zhèn)鹽及其合成工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及表面活性劑【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種新型雙長(zhǎng)鏈醋基"雙子座"季饋鹽 及其合成工藝。

【背景技術(shù)】
[0002] 四級(jí)饋鹽又稱季饋鹽，英文名quaternary-N。為饋離子中的四個(gè)氨原子都被姪基 取代而生成的化合物，通式R4NX，其中四個(gè)姪基R可W相同，也可不同。X多是團(tuán)素負(fù)離子 (F、C1、化、I)，也可是酸根（如服04、RC00等）。得益于季饋鹽獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特征其在多個(gè)方 面有廣泛的用途。
[0003] 殺菌、消毒劑；包括；農(nóng)業(yè)殺菌劑、公共場(chǎng)所殺菌消毒、循環(huán)水殺菌滅藻劑、水產(chǎn)養(yǎng) 殖殺菌消毒劑、醫(yī)療殺菌消毒劑、畜禽舍消毒劑、赤潮殺滅劑、藍(lán)藻殺滅劑等殺菌消毒領(lǐng)域。 特別是Gemini季饋鹽殺菌效果突出，綜合成本低。
[0004] 柔軟、抗靜電劑；主要用于紡織印染行業(yè)，此類柔軟劑且有優(yōu)異的柔軟、抗靜電、殺 菌、抗黃變性能。用量少，效果好，配制方便，配伍性好，具有極高的性價(jià)比。
[0005] 絮凝劑、破乳劑；廣泛用于水處理行業(yè)，作為一種無(wú)機(jī)絮凝劑增效劑用的季饋鹽。
[0006] 鉆井液、VES壓裂液、減阻劑、增稠劑；Gemini粘彈性表面活性劑主要用于石油化 工行業(yè)，是一種新型的研究開(kāi)發(fā)趨勢(shì)。
[0007] 陰離子增效劑；超支化Gemini季饋鹽打破了傳統(tǒng)陰離子不能與陽(yáng)離子兼容的理 論學(xué)說(shuō)。該類產(chǎn)品不但能與陰離子兼溶，并且還具有協(xié)同增效的作用，廣泛用于陰離子增效 劑。
[0008] 雙長(zhǎng)鏈醋基"雙子座"季饋鹽是醋基季饋鹽中性能較為優(yōu)異的一種，目前正處于開(kāi) 發(fā)階段，得益于"雙子座"季饋鹽的突出效果，其應(yīng)用前景廣闊。但是傳統(tǒng)的雙長(zhǎng)鏈醋基"雙 子座"季饋鹽的合成工藝過(guò)程中季饋化反應(yīng)過(guò)程條件苛刻，產(chǎn)物分離提純困難，產(chǎn)率較低， 不適用工業(yè)化大生產(chǎn)。特別是其工藝過(guò)程中還涉及使用到硫酸二甲醋，團(tuán)甲焼等大毒性焼 基化試劑會(huì)給產(chǎn)品和環(huán)境帶來(lái)較大的風(fēng)險(xiǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的是提供一種不含APE0、甲酵；易生物降解；綠色環(huán)保；用量少；效果 好；配制方便；綜合成本低；具有極高的性價(jià)比的新型雙長(zhǎng)鏈醋基"雙子座"季饋鹽及其合 成工藝。
[0010] 為了解決【背景技術(shù)】所存在的問(wèn)題，本發(fā)明是采用W下技術(shù)方案：一種新型雙長(zhǎng)鏈 醋基"雙子座"季饋鹽及其合成工藝，其為具有如下所示結(jié)構(gòu)的化合物：
[0011]

【權(quán)利要求】
1. 一種新型雙長(zhǎng)鏈酯基季銨鹽，其特征在于，其為具有如下所示結(jié)構(gòu)的化合物：
式中 η = 0、1、2 或 4 ;m = 12、14、16 或 18 ;X_ 為 Cl_、Br_ 或 Γ。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型雙長(zhǎng)鏈酯基季銨鹽的合成工藝， 其特征在于，其合成步驟如下： (1) 鹵代羧酸的酯化反應(yīng)：將鹵代羧酸或鹵代乙酰鹵和相應(yīng)的長(zhǎng)碳鏈的醇以摩爾比為 I : 1?1 : 1.2的比例混合，在無(wú)溶劑或所述長(zhǎng)鏈醇本身即作反應(yīng)物又作為溶劑，反應(yīng)溫 度為100?180°C條件下，加催化劑進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為2h?8h，得到無(wú)色透明液體α 齒代竣fe醋； (2) 鹵代羧酸酯與四甲基二胺的季胺化反應(yīng)：將上述得到的所述鹵代羧酸酯反應(yīng)中間 體與四甲基二胺以摩爾比為2?2.5 : 1的比例混合，向反應(yīng)體系中加入適量溶劑，在反應(yīng) 溫度為20?KKTC反應(yīng)條件下反應(yīng)5h?24h，得到淡黃色透明液體，冷卻析出白色固體物 質(zhì)，經(jīng)過(guò)濾真空干燥得到白色固體產(chǎn)物，即新型雙長(zhǎng)鏈酯基"雙子座"季銨鹽成品。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型雙長(zhǎng)鏈酯基季銨鹽的合成工藝，其特征在于，所述 步驟（1)中反應(yīng)催化劑至少為對(duì)甲苯磺酸、甲磺酸，三氟甲磺酸，氨基磺酸、三氟甲磺酸稀 土鹽（RE(OTf) 3)中的一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型雙長(zhǎng)鏈酯基季銨鹽的合成工藝，，其特征在于，所述 步驟（1)中的長(zhǎng)碳鏈的醇為硬脂醇、棕櫚醇、月桂醇、肉豆蘧醇或油醇。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型雙長(zhǎng)鏈酯基季銨鹽的合成工藝，其特征在于，所述 步驟（1)中的鹵代羧酸或鹵代乙酰鹵可以為氯乙酸、溴乙酸或氯代酰氯。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型雙長(zhǎng)鏈酯基季銨鹽的合成工藝，其特征在于，所述 步驟（2)中的溶劑至少為丙酮、甲乙酮、甲醇、乙醇中的一種。
【文檔編號(hào)】C07C227/08GK104262182SQ201410419799
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月22日
【發(fā)明者】荊豐偉, 金瑞, 劉建文 申請(qǐng)人:江蘇萬(wàn)淇生物科技有限公司