專利名稱：一種α-烷基甜菜堿兩性表面活性劑的制備方法
一種cc-垸基甜菜堿兩性表面活性劑的制備方法技術(shù)領(lǐng)域一種CC-烷基甜菜堿兩性表面活性劑的制備方法，屬于表面活性劑技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
本發(fā)明敘述的a-烷基甜菜堿兩性表面活性劑具有獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu)，在與其 它類型表面活性劑復(fù)配時(shí)產(chǎn)生不可替代的協(xié)合性或復(fù)配性，有極佳的協(xié)同增效 作用而且具有良好的抗靜電性、殺菌性、防腐性、易于生物降解等優(yōu)良特性， 在化纖油劑、護(hù)膚品和化妝品中的應(yīng)用非常廣泛。其結(jié)構(gòu)式如下CH3(CH2)nCHCOO—R々-R2 R3目前市場上用長鏈垸基二甲基叔胺或長鏈酰胺丙基二甲基叔胺與氯乙酸反 應(yīng)制備甜菜堿型兩性離子表面活性劑，但成本較高，且高刺激性副產(chǎn)物多限制 了其應(yīng)用。根據(jù)專利CN 1803269A，在壓熱反應(yīng)釜內(nèi)以oc-鹵代脂肪羧酸和低級(jí)叔胺為 原料，30 9(TC的條件下，恒溫反應(yīng)數(shù)小時(shí)將得到ct-烷基甜菜堿兩性表面活性 劑，合成工藝流程簡單，反應(yīng)式如下予3<formula>formula see original document page 3</formula>R3但是此合成過程伴隨著oc-鹵代脂肪羧酸水解的副反應(yīng)，反應(yīng)過程中主副反 應(yīng)相互競爭進(jìn)行，在恒溫條件下生成大量的a-羥基脂肪羧酸，副產(chǎn)物的存在不 但影響a-烷基甜菜堿的收率，而且由于c(-羥基脂肪羧酸的副作用影響產(chǎn)品的應(yīng) 用。在氨解反應(yīng)過程中，發(fā)生的副反應(yīng)如下RCHCOO一 "011^ R HCOO-X OH發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種a-烷基甜菜堿兩性表面活性劑的制備方法，采用以a-鹵代脂肪羧酸和過量的低級(jí)叔胺在壓熱反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行氨解反應(yīng)合成cc-烷基甜菜堿，在反應(yīng)過程中不斷調(diào)節(jié)體系的溫度。新工藝的核心就在于通過程序升溫操作，增加cc-鹵代脂肪羧酸氨解反應(yīng)的速率，減小a-鹵代脂肪羧酸水解副反 應(yīng)的速率，從而減少了副產(chǎn)物a-羥基脂肪羧酸的生成，大大提高了c(-烷基甜菜 堿的收率。本發(fā)明的技術(shù)方案 一種ct-烷基甜菜堿兩性表面活性劑的制備方法，以oc-鹵代脂肪羧酸和低級(jí)叔胺為原料反應(yīng)合成得到cc-烷基甜菜堿兩性表面活性劑， 反應(yīng)過程中不斷調(diào)節(jié)體系的溫度，通過程序升溫操作制備《-烷基甜菜堿兩性表 面活性劑；在帶有攪拌和控溫系統(tǒng)的壓熱反應(yīng)釜內(nèi)，把液態(tài)叔胺通入釜內(nèi)配成叔胺水溶液，保持體系溫度在15 20 °C，在20 30min內(nèi)緩慢滴加與叔胺等摩爾量的熔融狀的a-鹵代脂肪羧酸，攪拌混合充分反應(yīng)，cc-鹵代脂肪羧酸與叔胺發(fā)生中和反應(yīng)生成a-鹵代脂肪羧酸鹽，再加入過量的叔胺，體系升溫至60 8(TC反應(yīng)6 10h后，繼續(xù)升溫至100 12(TC反應(yīng)2 5h， a-烷基甜菜堿的收率為85 92%;原料低級(jí)叔胺和a-鹵代脂肪羧酸總的摩爾比為3 6 : 1。所述的a-鹵代脂肪羧酸用下面的通式表示RCHCOOH式中R為CnHh+i ，其中n = 0 38; X為Cl、 Br或I。所述的低級(jí)叔胺用下面的通式表示R3 IR廣N—R2式中，RP R2， R3為飽和或不飽和、直鏈或支鏈的烴基，即具有通式CnH2n±1， 其中11 = 1，2或3。本發(fā)明的有益效果制備a-烷基甜菜堿兩性表面活性劑，通過程序升溫操 作，合成過程首先在較低的溫度下進(jìn)行氨解反應(yīng)，防止a-鹵代脂肪羧酸發(fā)生水 解副反應(yīng)。當(dāng)氨解反應(yīng)在較低的溫度下達(dá)到平衡時(shí)，提高反應(yīng)溫度，促進(jìn)氨解 反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，此時(shí)cc-鹵代脂肪羧酸才開始進(jìn)行水解反應(yīng)，從而提高cc-烷基甜 菜堿的收率。減少副產(chǎn)物ct-羥基脂肪羧酸的生成，大大提高a-烷基甜菜堿兩性 表面活性劑的收率，此制備方法產(chǎn)品收率高，副產(chǎn)物少，工藝簡單，生產(chǎn)成本 低，操作方便。1、 合成工藝簡單，生產(chǎn)成本低，將帶來豐厚的經(jīng)濟(jì)效益。2、 通過程序升溫操作，將大大提高a-烷基甜菜堿的收率。3、減少了產(chǎn)品中油脂酸"-羥基脂肪羧酸)的含量，降低了產(chǎn)品提純的成本。具體實(shí)施方法下面對(duì)本發(fā)明進(jìn)行實(shí)施例的描述，具體實(shí)施例如下 實(shí)施例1 -丁基甜菜堿的合成在裝有溫度計(jì)和磁力攪拌的壓熱反應(yīng)器中，加入含0.25mol三乙胺的水溶 液，恒溫于20。C,在20min內(nèi)滴加0.25mola-氯代己酸，攪拌充分反應(yīng)，再通 入0.50mol三乙胺。體系升溫至60 。C反應(yīng)7 h后，繼續(xù)升溫至100 。C反應(yīng)2.5 h， ct-丁基甜菜堿的收率達(dá)到91.6%。實(shí)施例2 -癸基甜菜堿的合成在壓熱反應(yīng)釜中加入300 g水，將0.85 mol三甲胺通入水中，于20°C,在 20 min內(nèi)緩慢滴加0.85 mol熔融的a-氯代十二酸，攪拌混合均勻，再通入1.70 mol 三甲胺。反應(yīng)升溫至70。C反應(yīng)8小時(shí)后，升溫至100。C繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)，利用 HPLC外標(biāo)法定量分析，cc-癸基甜菜堿的收率達(dá)88.4%， 《-羥基十二酸的收率 11,5%。實(shí)施例3 ct-十六烷基甜菜堿的合成在帶有攪拌和控溫系統(tǒng)的壓熱反應(yīng)釜內(nèi)，把0.32 mol液態(tài)三甲胺通入釜內(nèi) 水中配成叔胺水溶液，保持體系在18 。C條件下，25 min內(nèi)緩慢滴加熔融的0.32 mola-溴代十八酸，再通入0.96mol三甲胺，體系升溫至70 。C反應(yīng)8 h后，繼 續(xù)升溫至110 °C反應(yīng)4 h， a-烷基甜菜堿的收率達(dá)到86.6%。產(chǎn)物用鹽酸調(diào)節(jié)pH 2 3后再用乙醚萃??；將乙醚層在熱水浴中揮發(fā)乙醚后得到的殘余物用三氟化硼 /甲醇溶液進(jìn)行甲酯化，再次用乙醚萃取后進(jìn)行GC-MS分析產(chǎn)物中無原料a-溴代 十八酸，ct-溴代十八酸反應(yīng)完全。實(shí)施例4 a-二十九烷基甜菜堿的合成在帶有攪拌和控溫系統(tǒng)的壓熱反應(yīng)釜內(nèi)，把0.15 mol液態(tài)三甲胺通入釜內(nèi) 水中配成胺水溶液，保持體系在20 t條件下，30 min內(nèi)緩慢滴加0.15 mol熔融 的cc-碘代蜂花酸(a-碘代三十一酸)，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆?，再通?.60mol的三 甲胺，體系升溫至80'C反應(yīng)10h后，繼續(xù)升溫至120 "C反應(yīng)5h， ct-二十九烷 基甜菜堿的收率達(dá)到85.33%。
權(quán)利要求
1. 一種α-烷基甜菜堿兩性表面活性劑的制備方法，其特征是以α-鹵代脂肪羧酸和低級(jí)叔胺為原料反應(yīng)合成得到α-烷基甜菜堿兩性表面活性劑，反應(yīng)過程中不斷調(diào)節(jié)體系的溫度，通過程序升溫操作制備α-烷基甜菜堿兩性表面活性劑；在帶有攪拌和控溫系統(tǒng)的壓熱反應(yīng)釜內(nèi)，把液態(tài)叔胺通入釜內(nèi)配成叔胺水溶液，保持體系溫度在15～20℃，在20～30min內(nèi)緩慢滴加與叔胺等摩爾量的熔融狀的α-鹵代脂肪羧酸，攪拌混合充分反應(yīng)，再加入過量的叔胺，體系升溫至60～80℃反應(yīng)6～10h后，繼續(xù)升溫至100～120℃反應(yīng)2～5h，α-烷基甜菜堿的收率為85～92％；原料低級(jí)叔胺和α-鹵代脂肪羧酸總的摩爾比為3～6∶1。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的ct-烷基甜菜堿兩性表面活性劑的制備方法，其特征是所述的a-鹵代脂肪羧酸用下面的通式表示RCHCOOH式中R為CnH^w ，其中n = 0 38; X為Cl、 Br或I。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的cc-烷基甜菜堿兩性表面活性劑的制備方法，其特征是所述的低級(jí)叔胺用下面的通式表示R丄一N—R2式中，Rp R2， R3為飽和或不飽和、直鏈或支鏈的烴基，即具有通式CnH: 其中！1 = 1,2或3。
全文摘要
一種α-烷基甜菜堿兩性表面活性劑的制備方法，屬于表面活性劑技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明以α-鹵代脂肪羧酸和低級(jí)叔胺為原料反應(yīng)合成得到α-烷基甜菜堿兩性表面活性劑，反應(yīng)過程中不斷調(diào)節(jié)體系的溫度，通過程序升溫操作制備α-烷基甜菜堿兩性表面活性劑。本發(fā)明通過程序升溫操作，減少副產(chǎn)物α-羥基脂肪羧酸的生成，大大提高α-烷基甜菜堿兩性表面活性劑的收率，此制備方法產(chǎn)品收率高，副產(chǎn)物少，工藝簡單，生產(chǎn)成本低，操作方便。
文檔編號(hào)B01F17/18GK101249399SQ20081002018
公開日2008年8月27日 申請日期2008年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月27日
發(fā)明者夏詠梅, 云 方, 蔣良宇 申請人:江南大學(xué)