專利名稱：：一種含三嗪環(huán)的Gemini表面活性劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種Gemini表面活性劑，具體地說(shuō)，本發(fā)明是涉及一種含三嗪環(huán)的陰離子型Gemini表面活性劑。
背景技術(shù)：
：Gemini(孿聯(lián))表面活性劑是由兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同(或相近)的表面活性劑單體的親水頭基(或近親水頭基)通過(guò)聯(lián)接基團(tuán)(spacergroup)采用化學(xué)鍵聯(lián)接在一起的一種表面活性劑。與普通表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)不同，Gemini表面活性劑分子中至少含有兩個(gè)親水基團(tuán)和兩個(gè)疏水基團(tuán)。從Gemini表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)可知，Gemini表面活性劑的活性成份間緊密接觸，而且不破壞其頭基的親水特征，從而使得這類表面活性劑呈現(xiàn)出極高的表面活性。該表面活性劑既增強(qiáng)了碳?xì)滏湹氖杷饔?，也通過(guò)聯(lián)接基團(tuán)調(diào)整了親水基團(tuán)的距離，改變了單元分子的幾何形狀，使得膠束表面電荷密度、水化程度及膠東形狀發(fā)生了變化，具有了更低的臨界膠束濃度(cmc)，更低的Krafft點(diǎn)，更好的潤(rùn)濕性和良好的鈣皂分散力，能更有效地降低表面張力，與其他表面活性劑有良好的復(fù)配協(xié)同作用，從而在造紙、選礦、洗煤、釆油、污水處理、食品加工等行業(yè)具有廣闊的應(yīng)用前景。與傳統(tǒng)的表面活性劑相比，Gemini表面活性劑具有如下特性1)、具有相當(dāng)?shù)偷呐R界膠束濃度。2)、Gemini表面活性劑更容易吸附在兩相界面上，遠(yuǎn)比普通表面活性劑高效。3)、Gemini表面活性劑的親油基團(tuán)在界面上排列得更加緊湊(當(dāng)2個(gè)親水基團(tuán)之間的連接基團(tuán)只有4個(gè)碳原子(或更少)時(shí)尤為明顯)，這就使得其在界面上產(chǎn)生了一層自黏性薄膜，它在氣/液界面意味著能有效降低表面張力，形成更穩(wěn)定的泡沫；在液/液界面意味著可形成穩(wěn)定的乳狀液；在固/液界面意味著更穩(wěn)定的固體分散。4)、Gemini表面活性劑與其它表面活性劑之間更有可能進(jìn)行協(xié)同作用。對(duì)于離子型Gemini表面活性劑而言，其離子頭基團(tuán)帶有兩倍的電荷，使得固體小顆粒能穩(wěn)定地分散并懸浮在水中，以及和其它類型表面活性劑之間可能存在更強(qiáng)的相互作用(由于一種表面活性劑與其它表面活性劑的協(xié)同作用在很大程度上取決于兩種表面活性劑的親水基團(tuán)間相互作用的強(qiáng)度)。國(guó)外對(duì)Gemini型表面活性劑的研究始于20世紀(jì)70年代。1971年，Bunton等首次合成了一族雙陽(yáng)離子頭基雙烷烴鏈表面活性劑，測(cè)定了它們的臨界膠團(tuán)濃度(cmc),并將其用作有機(jī)反應(yīng)催化劑(J.Org.Chem.，1971，36(16):2346),從此揭開(kāi)了此類表面活性劑系統(tǒng)研究工作的序幕。Menger等于1991年制備出以苯二甲基為連接基的季銨鹽型表面活性劑，并將其命名為Gemini型表面活性劑(J.Am.Chem.Soc.,1991,113:1451)。隨后，各類Gemini表面活性劑就開(kāi)始不斷涌現(xiàn)。Zhu等釆用二元醇二環(huán)氧甘油醚與長(zhǎng)鏈脂肪醇反應(yīng)，再與溴乙酸反應(yīng)，制備出了一種陰離子型Gemini表面活性劑(J.ColloidInterfaceSci.，1993，158:40)。Masuyama等以二元醇二環(huán)氧甘油醚為原料，與高級(jí)醇酯化后，再與丙垸磺化內(nèi)酯反應(yīng)，制備出帶雙鍵的Gemini表面活性劑，該表面活性劑可被臭氧分解，屬環(huán)保型和生物降解型產(chǎn)品(Langmuir,2000,16:368)。Menger等以糖苷為原料，合成了綠色環(huán)保的陽(yáng)離子Gemini表面活性劑(J.Am.Chem.Soc.,2001，123:875)。Julian等合成了一種光敏型Gemini表面活性劑，在光照條件下會(huì)發(fā)生顏色變化，具有一些特殊的用途(Langmuir,2002，18:7837)。國(guó)內(nèi)對(duì)Gemini表面活性劑的研究起步較晚，但許多學(xué)者已經(jīng)認(rèn)識(shí)到其的研究?jī)r(jià)值，正在加大對(duì)其的研究力度，近年來(lái)，不斷有新的Gemini表面活性劑見(jiàn)諸報(bào)道。比如，CN1803270A公開(kāi)了一種N1,N1，N5,N5-四乙基-N1，N5-二烷基-3-氧代戊烷-1，5-二溴化銨的新型Gemini表面活性劑及其合成方法；CN1817430A公開(kāi)了一種以雙酚A、長(zhǎng)鏈烷基溴和氯磺酸為主要原料制備新型雙瞇雙苯磺酸鹽雙子表面活性劑的制備方法；CN1966137A公開(kāi)了一種含吡啶基的陽(yáng)離子型Gemini表面活性劑的制備方法，且該Gemini表面活性劑能用于清洗、殺菌和相轉(zhuǎn)移催化等領(lǐng)域；CN101007246A公開(kāi)了一種新型的陽(yáng)離子Gemini表面活性劑制備方法，該方法以四氫呋喃為溶劑，叔胺與對(duì)芐基烯丙基鹵化物反應(yīng)制備陽(yáng)離子Gemini表面活性劑，且該表面活性劑與傳統(tǒng)的陽(yáng)離子表面活性劑N，N'-二甲基芐基十六烷基氯化銨相比，具有更低的臨界膠束濃度和較低的表面張力。李晨等以壬基酚、1,4-二溴丁烷和氯磺酸為主要原料，通過(guò)三步反應(yīng)合成出了磺酸型陰離子Gemini表面活性劑(應(yīng)用化工，2007,36(5):425-427，456)。雖然Gemini表面活性劑作為新一代的表面活性劑具有許多優(yōu)良性能，并已有少數(shù)幾個(gè)品種實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)，但是目前Gemini表面活性劑均存在合成步驟長(zhǎng)、使用原料昂貴等缺點(diǎn)，要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)以及取代傳統(tǒng)表面活性劑還存在一定的困難。而且，由于現(xiàn)有Gemini表面活性劑的油溶性基團(tuán)多為碳-氫基團(tuán)，其表面活性及其它性能尚有不盡如人意之處。因此，研發(fā)新型的Gemini表面活性劑成為本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種新型的Gemini表面活性劑及其合成方法，該表面活性劑具有以三嗪環(huán)為連接基的分子結(jié)構(gòu)，原料易得，制備方法簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件易于控制。本發(fā)明的新型Gemini表面活性劑具有通式(I)表示的結(jié)構(gòu)<formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage6</formula>其中n表示7~13的奇數(shù)；R表示<formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage6</formula>本發(fā)明中通式(I)表示的Gemini表面活性劑的合成方法是將三聚氯氰與通式(II)表示的直鏈烷胺反應(yīng)，得到通式(III)表示的化合物，CH3(CH2)nNH2ni、CH3(CH2)nNH^\l(in)、ci其中.n表示7~13的奇數(shù)。通式(III)表示的化合物再與氨基乙磺酸鈉反應(yīng)，得到通式(IV)表示的化合物，CH3(CH2)nNH\-NN^~CI(IV)Na03SCH2CH2NH其中:.n表示7~13的奇數(shù)。通式(IV)表示的化合物接著與通式(V)表示的化合物反應(yīng)，即得到通式(I)表示的Gemini表面活性劑，NH2RNH2(V)其中R表示—(CH2)m—(m=2~6)其具體的反應(yīng)過(guò)程為中的一種,N-CI-.CI、、N+CH3(CH2)nNH2-N-CH3(CH2)nNH-'CIN+HCI<formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage8</formula>本發(fā)明中含三嗪環(huán)的Gemini表面活性劑的具體制備方法是1)以甲苯為溶劑，將三聚氯氰在05。C下與等摩爾的通式(II)表示的直鏈烷胺反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中用堿調(diào)節(jié)控制體系的PH=8~9,至反應(yīng)終止，停止反應(yīng)，過(guò)濾、洗滌、干燥，得到通式(III)表示的化合物。2)將一定摩爾量的通式(III)表示的化合物用丙酮溶解，然后加入等摩爾的氨基乙磺酸鈉的水溶液，在406(TC反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中用堿調(diào)節(jié)控制體系的pH=8~9,至反應(yīng)終止，停止反應(yīng)，減壓蒸僧除去丙酮和水，得到通式(IV)表示的化合物。3)在反應(yīng)器中加入一定摩爾量的通式(V)表示的化合物的水溶液，升溫至70110'C,然后滴加通式(IV)表示的化合物的水溶液，通式(V)表示的化合物與通式(IV)表示的化合物的摩爾比為1:2,用堿調(diào)控pH-89,至反應(yīng)終止，得到通式(I)表示的化合物。本發(fā)明采用薄層色譜(TLC)法對(duì)每一步合成過(guò)程進(jìn)行追蹤，以確定反應(yīng)的終點(diǎn)。其中，第1)步反應(yīng)是以甲苯丙酮=1:1(V/V)為展開(kāi)劑，對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行薄層層析，至三聚氯氰的斑點(diǎn)消失即可停止反應(yīng)。第2)步反應(yīng)是以丙酮甲苯水=6:1:0.5(V/V)為展開(kāi)劑，對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行薄層層析，至通式(III)表示化合物的斑點(diǎn)消失即可停止反應(yīng)。第3)步反應(yīng)是以甲醇甲苯=6:1(V/V)為展開(kāi)劑，對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行薄層層析，至通式(IV)表示化合物的斑點(diǎn)消失即可停止反應(yīng)。本發(fā)明首次設(shè)計(jì)出了以三嗪環(huán)為連接基團(tuán)的Gemini表面活性劑，并提出了該表面活性劑的合成方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果1、三聚氯氰結(jié)構(gòu)中的均三嗪環(huán)具有較高的穩(wěn)定性，三個(gè)氯原子受C=N不飽和雙鍵的影響，活性增強(qiáng)，容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。同時(shí)，三個(gè)氯原子的反應(yīng)活性具有較大的差別，一般情況下，第一個(gè)氯原子在05X:即可反應(yīng)，第二個(gè)氯原子在4045t:可以反應(yīng)，而第三個(gè)氯原子則需要在95。C左右才能反應(yīng)。通過(guò)控制反應(yīng)條件，三聚氯氰可以分階段地與含-0H、-NH2、-SH或者-NHR等基團(tuán)的化合物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。因此，可以通過(guò)對(duì)反應(yīng)工藝條件(原料配比、溫度、時(shí)間、pH值等)的控制，使反應(yīng)的選擇性達(dá)到99%以上，得到較純的Gemini表面活性劑。2、本發(fā)明的目標(biāo)產(chǎn)物表面活性優(yōu)良，其臨界表面張力遠(yuǎn)小于普通表面活性劑，臨界膠東濃度比普通表面活性劑低2~3個(gè)數(shù)量級(jí)。例如，實(shí)施例1的Gemini表面活性劑的臨界膠束濃度為0.15誦ol/L，是十二烷基磺酸鈉(9.8隱ol/L)的1/65，在臨界膠束濃度下的表面張力為29.31mN/m,比十二烷基磺酸鈉(39.OmN/m)低9.69mN/m;實(shí)施例4的Gemini表面活性劑的臨界膠東濃度為0.35隨ol/L,是十二烷基磺酸鈉的1/28,在臨界膠束濃度下的表面張力為37.20mN/m,比十二烷基磺酸鈉低1.8mN/m。與普通表面活性劑相比，其表面活性大大提高。圖1是2，4_二氯-6-正辛胺基-1，3，5-均三嗪的IR譜圖2是2，4-二氯-6-正辛胺基-1，3,5-均三嗪的^NMR譜圖3是2-氯-4-磺乙基氨基-6-正辛胺基-1,3，5-均三嗪的IR譜圖4是2-氯-4-磺乙基氨基-6-正辛胺基-1,3,5-均三嗪的^NMR譜圖5是表面活性劑(I)的共軛酸的IR譜圖；圖6是表面活性劑(I)的共軛酸的'HNMR譜圖；圖7是表面活性劑(IV)的共軛酸的IR譜圖；圖8是表面活性劑(IV)的共軛酸的^NMR譜圖。具體實(shí)施方式實(shí)施例1下式表示的表面活性劑(I)的合成CH3(CH2)7NHNH(CH2)7CH3^>=NN《N、^^NH—CH2CH2_NH~~<^yNNaOsSCHzCHzNIT^\NHCH2CH2S03Na1、2，4-二氯-6-正辛胺基-1，3，5-均三嗪的合成向250mL四口瓶中加入100mL甲苯，以冰洛維持溫度在0~5'C之間，加入18.45g三聚氯氰，攪拌使之溶解，緩慢滴加溶有15.48g正辛胺的50mL甲苯溶液，反應(yīng)過(guò)程中維持pH值為7-8。采用薄層色譜(TLC)法對(duì)反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行追蹤，以甲苯丙酮=1:1(V/V)為展開(kāi)劑，對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行薄層層析，當(dāng)三聚氯氰的斑點(diǎn)基本消失時(shí)，即可認(rèn)為反應(yīng)已至終點(diǎn)，反應(yīng)結(jié)束。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液移至分液漏斗靜置分層，分離出的有機(jī)層分別用0.lmol/L鹽酸溶液、0.lmol/L碳酸氫鈉溶液和飽和氯化鈉水溶液洗滌后，以無(wú)水硫酸鈉干燥，濃縮，冷卻后析出白色固體，得到2,4-二氯-6-正辛胺基-1,3，5-均三嗪26.88g,熔點(diǎn)5556。C,收率約為97%。采用紅外光譜(IR)和核磁共振氫譜(力麗R)進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征，其IR譜圖見(jiàn)圖1，'HNMR譜圖見(jiàn)圖2。2、2-氯-4-磺乙基氨基-6-正辛胺基-1,3,5-均三嗪的合成取2，4-二氯-6-正辛胺基-1,3，5-均三噪15.24g溶于100mL丙酮中，加入250mL四口瓶中，升溫至4550。C,緩慢滴加溶有7.35g氨基乙磺酸鈉的水溶液50mL,反應(yīng)過(guò)程中維持pH值為8-9。以丙酮甲苯水=6:1:0.5(V/V)為展開(kāi)劑進(jìn)行薄層層析，當(dāng)2，4-二氯-6-正辛胺基-l，3，5-均三嗪的斑點(diǎn)基本消失時(shí)，即可認(rèn)為反應(yīng)結(jié)束。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液濃縮，冷卻后抽濾，以熱丙酮洗滌濾餅，得到2-氯-4-磺乙基氨基-6-正辛胺基-1，3，5-均三嗪18.98g,收率約為98%。采用IR和^NMR進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征，其IR譜圖見(jiàn)圖3，'HNMR譜圖見(jiàn)圖4。3、Gemini表面活性劑(I)的合成向反應(yīng)器中加入0.90g乙二胺和20mL水，升溫至80-ll(TC，緩慢滴加溶有9.69g2-氯-4-磺乙基氨基-6-正辛胺基-l，3，5-均三嗪的水溶液50mL，恒溫反應(yīng)一定時(shí)間。以甲醇甲苯=6:1(V/V)為展開(kāi)劑進(jìn)行薄層層析，當(dāng)2-氯-4-磺乙基氨基-6-正辛胺基-l，3,5-均三嗪的斑點(diǎn)基本消失時(shí)，即可認(rèn)為反應(yīng)結(jié)束，Gemini表面活性劑(I)的收率約為91%。向反應(yīng)液中逐滴加入濃鹽酸，以析出絮狀沉淀，將沉淀物過(guò)濾、水洗、真空干燥，得到Gemini表面活性劑(I)的共軛酸，采用IR和巾NMR對(duì)Gemini表面活性劑(I)的共軛酸進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征，其IR譜圖見(jiàn)圖5，'HNMR譜圖見(jiàn)圖6。實(shí)施例2下式表示的表面活性劑(II)的合成CH3(CH2)7NH、NH(CH2)7CH3^=NN《N、》NH-(CH2)3—NH"yNNa03SCH2CH2Nhr"\NHCH2CH2S03Na1、2，4-二氯-6-JE辛胺基-1，3,5-均三嗪的合成同實(shí)施例1。2、2-氯-4-磺乙基氨基-6-正辛胺基-l，3，5-均三嗪的合成同實(shí)施例1。3、Gemini表面活性劑(II)的合成向反應(yīng)器中加入l.11g丙二胺和50mL水，升溫至80-ll(TC，緩慢滴加溶有9.69g2-氯-4-磺乙基氨基-6-正辛胺基-1，3,5-均三嗪的水溶液50mL,恒溫反應(yīng)一定時(shí)間。以甲醇甲苯=6:1(V/V)為展開(kāi)劑進(jìn)行薄層層析，當(dāng)2-氯-4-磺乙基氨基-6-正辛胺基-l,3,5-均三嗪的斑點(diǎn)基本消失時(shí)，即可認(rèn)為反應(yīng)結(jié)東，得到Gemini表面活性劑(II)。實(shí)施例3下式表示的表面活性劑(III)的合成1、2,4-二氯-6-正辛胺基-l，3,5-均三嗪的合成同實(shí)施例1。2、2-氯-4-磺乙基氨基-6-正辛胺基-1,3,5-均三嗪的合成同實(shí)施例1。3、Gemini表面活性劑(III)的合成向反應(yīng)器中加入1.74g己二胺和50raL水，升溫至80-110"C，緩慢滴加溶有9.69g2-氯-4-磺乙基氨基-6-正辛胺基-l，3，5-均三噪的水溶液50mL,恒溫反應(yīng)一定時(shí)間。以甲醇甲苯=6:1(V/V)為展開(kāi)劑進(jìn)行薄層層析，當(dāng)2-氯-4-磺乙基氨基-6-正辛胺基-1,3，5-均三嗪的斑點(diǎn)基本消失時(shí)，即可認(rèn)為反應(yīng)結(jié)束，得到Gemini表面活性劑(III)。實(shí)施例4下式表示的表面活性劑(IV)的合成:CH3(CH2)7NHNH(CH2)7CH3=NNa03SCH2CH2NITN、\N=N-z、NHCH2CH2S03Na1、2,4-二氯-6-正辛胺基-l，3，5-均三嗪的合成同實(shí)施例1。2、2-氯-4-磺乙基氨基-6-正辛胺基-l，3，5-均三嗪的合成同實(shí)施例1。3、Gemini表面活性劑(IV)的合成<formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage13</formula>向反應(yīng)器中加入1.63g對(duì)苯二胺和50mL水，氣氣保護(hù)下加熱使之溶解，然后升溫至80~110°C,緩慢滴加溶有9.69g2-氯-4-磺乙基氨基-6-正辛胺基-1，3，5-均三嗪的水溶液50mL,恒溫反應(yīng)一定時(shí)間。以甲醇甲苯=6:1(V/V)為展開(kāi)劑進(jìn)行薄層層析，當(dāng)2-氯-4-磺乙基氨基-6-正辛胺基-1，3，5-均三嗪的斑點(diǎn)基本消失時(shí)，即可認(rèn)為反應(yīng)結(jié)束，得到Gemini表面活性劑(IV)，收率約為90%。向反應(yīng)液中逐滴加入濃鹽酸，以析出絮狀沉淀，將沉淀物過(guò)濾、水洗、真空干燥，得到Gemini表面活性劑(IV)的共軛酸，釆用IR和'HNMR對(duì)Gemini表面活性劑(IV)的共軛酸進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征，其IR譜圖見(jiàn)圖7，'HNMR譜圖見(jiàn)圖8。實(shí)施例5下式表示的表面活性劑(V)的合成CH3(CH2)7NHf1NH(CH2>7CH3Na03SCH2CH2NH\NHCH2CH2S03Na<formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage13</formula>1、2，4-二氯-6-正辛胺基-1,3，5-均三嗪的合成同實(shí)施例1。2、2-氯-4-磺乙基氨基-6-正辛胺基-l，3，5-均三嗪的合成同實(shí)施例l。3、Gemini表面活性劑(V)的合成向反應(yīng)器中加入1.63g間苯二胺和50mL水，氮?dú)獗Ｗo(hù)下加熱使之溶解，然后升溫至80~110°C,緩慢滴加溶有9.69g2-氯-4-磺乙基氨基-6-正辛胺基-1，3，5-均三嗪的水溶液50mL，恒溫反應(yīng)一定時(shí)間。以甲醇甲苯=6:1(V/V)為展開(kāi)劑進(jìn)行薄層層析，當(dāng)2-氯-4-磺乙基氨基-6-正辛胺基-1，3,5-均三嗪的斑點(diǎn)基本消失時(shí)，即可認(rèn)為反應(yīng)結(jié)東，得到Gemini表面活性劑(V)。實(shí)施例6下式表示的表面活性劑(VI)的合成CH3(CH2)12NH、NH(CH2)12CH3~"^=NN《1\》NH-(CH2)「NH—<NNa03SCH2CH2Nl"r、NHCH2CH2S03Na1、2，4-二氯-6-十二胺基-l,3,5-均三嗪的合成向250mL四口瓶中加入100mL甲苯，以冰浴維持溫度在0~5。C之間，加入18.45g三聚氯氰，攪拌使之溶解，緩慢滴加溶有22.24g十二胺的50mL甲苯溶液，反應(yīng)過(guò)程中維持pH值為7-8。以甲苯丙酮=1:1(V/V)為展開(kāi)劑，對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行薄層層析，當(dāng)三聚氯氰的斑點(diǎn)基本消失時(shí)，即可認(rèn)為反應(yīng)已至終點(diǎn)，反應(yīng)結(jié)東。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液移至分液漏斗靜置分層，分離出的有機(jī)層分別用0.lmol/L鹽酸溶液、G.lmol/L碳酸氫鈉溶液和飽和氯化鈉水溶液洗滌后，以無(wú)水硫酸鈉干燥，濃縮，冷卻后析出白色固體，得到2,4-二氯-6-十二胺基-l，3，5-均三嗪，熔點(diǎn)64~67°C。2、2-氯-4-磺乙基氨基-6-十二胺基-1，3，5-均三嗪的合成取2，4-二氯-6-十二胺基-1,3,5-均三嗪18.33g溶于lOOmL丙酮中，加入250mL四口瓶中，升溫至45-5(TC,緩慢滴加溶有7.35g氨基乙磺酸鈉的水溶液50mL,反應(yīng)過(guò)程中維持pH值為8~9。以丙酮甲苯水=6:1:0.5(V/V)為展開(kāi)劑進(jìn)行薄層層析，當(dāng)2，4-;氯-6-十二胺基-1，3，5-均三嗪的斑點(diǎn)基本消失時(shí)，即可認(rèn)為反應(yīng)結(jié)束。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液濃縮，冷卻后抽濾，以熱丙酮洗滌濾餅，得到2-氯-4-磺乙基氨基-6-十二胺基-1，3，5-均三嗪。3、Gemini表面活性劑(VI)的合成向反應(yīng)器中加入l.llg丙二胺和50mL水，升溫至8011(TC,緩慢滴加溶有8.33g2-氯-4-磺乙基氨基-6-十二胺基-l,3，5-均三嗪的水溶液50mL,恒溫反應(yīng)一定時(shí)間。以甲醇甲苯=6:1(V/V)為展開(kāi)劑進(jìn)行薄層層析，當(dāng)2-氯-4-磺乙基氨基_6-十二胺基-1,3,5-均三嗪的斑點(diǎn)基本消失時(shí)，即可認(rèn)為反應(yīng)結(jié)東，得到Gemini表面活性劑(VI)。實(shí)施例7下式表示的表面活性劑(VII)的合成CH3<CH2)12NH\廣，NH(CH2)12CH3>=N/V/\N《N\、h剛NH",NNa03SCH2CH2NH\NHCH2CH2S03Na1、2，4-二氯-6-十二胺基-1,3,5-均三嗪的合成同實(shí)施例6。2、2-氯-4-磺乙基氨基-6-十二胺基-1,3,5-均三嗪的合成同實(shí)施例6。3、Gemini表面活性劑(VII)的合成向反應(yīng)器中加入1.63g間苯二胺和50mL水，氮?dú)獗Ｗo(hù)下加熱使之溶解，然后升溫至80~110°C,緩慢滴加溶有8.33g2-氯-4-磺乙基氨基-6-十二胺基-1，3,5-均三嗪的水溶液50mL,恒溫反應(yīng)一定時(shí)間。以甲醇甲苯=6:1(V/V)為展開(kāi)劑進(jìn)行薄層層析，當(dāng)2-氯-4-磺乙基氨基-6-十二胺基-1,3,5-均三嗪的斑點(diǎn)基本消失時(shí)，即可認(rèn)為反應(yīng)結(jié)東，得到Gemini表面活性劑(VII)。實(shí)施例8下式表示的表面活性劑(VIII)的合成CH3(CH2)13NHNH(CH2)13CH3^>=NN《N、》NH_(CH2)6—NH",NNaOsSCHsCHzNhT"\NHCH2CH2S03Na1、2，4-二氯-6-十四胺基-1,3,5-均三嗪的合成向250mL四口瓶中加入lOOmL甲苯，以冰洛維持溫度在0-5。C之間，加入18.45g三聚氯氰，攪拌使之溶解，緩慢滴加溶有25.61g十四胺的50mL甲苯溶液，反應(yīng)過(guò)程中維持pH值為7~8。以甲苯丙酮=1:1(V/V)為展開(kāi)劑，對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行薄層層析，當(dāng)三聚氯氰的斑點(diǎn)基本消失時(shí)，即可認(rèn)為反應(yīng)已至終點(diǎn)，反應(yīng)結(jié)束。反應(yīng)結(jié)東后，將反應(yīng)液移至分液漏斗靜置分層，分離出的有機(jī)層分別用0.lmol/L鹽酸溶液、0.lmol/L碳酸氫鈉溶液和飽和氯化鈉水溶液洗滌后，以無(wú)水硫酸鈉干燥，濃縮，冷卻后析出白色固體，得到2,4-二氯-6-十四胺基-l,3,5-均三嗪。2、2-氯-4-磺乙基氨基-6-十四胺基-1,3,5-均三嗪的合成取2,4-二氯-6-十四胺基-1，3,5-均三嗪19.87g溶于lOOmL丙酮中，加入250mL四口瓶中，升溫至455(TC,緩慢滴加溶有7.35g氨基乙磺酸鈉的水溶液50mL，反應(yīng)過(guò)程中維持pH值為8~9。以丙酮甲苯水=6:1:0.5(V/V)為展開(kāi)劑進(jìn)行薄層層析，當(dāng)2，4-二氯-6-十四胺基-l，3，5-均三嗪的斑點(diǎn)基本消失時(shí)，即可認(rèn)為反應(yīng)結(jié)束。反應(yīng)結(jié)東后，將反應(yīng)液濃縮，冷卻后抽濾，以熱丙酮洗滌濾餅，得到2-氯-4-磺乙基氨基-6-十四胺基-1,3,5-均三嗪。3、Gemini表面活性劑(VH1)的合成向反應(yīng)器中加入1.74g己二胺和50mL水，升溫至80110。C,緩慢滴加溶有11.80g2-氯-4-磺乙基氨基-6-十四胺基-1，3，5-均三嗪的水溶液50mL，恒溫反應(yīng)一定時(shí)間。以甲醇甲苯=6:1(V/V)為展開(kāi)劑進(jìn)行薄層層析，當(dāng)2-氯-4-磺乙基氨基-6-十四胺基-1,3，5-均三嗪的斑點(diǎn)基本消失時(shí)，即可認(rèn)為反應(yīng)結(jié)東，得到Gemini表面活性劑(VHI)。實(shí)施例9Gemini表面活性劑表面活性的測(cè)定采用拉環(huán)法測(cè)定Gemini表面活性劑水溶液的表面張力和正庚烷-水界面張力，并與普通表面活性劑(十二烷基磺酸鈉，記為A)的表面活性性能對(duì)比，對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表l。表1表面張力和界面張力測(cè)試結(jié)果<table>complextableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>權(quán)利要求1、一種含三嗪環(huán)的Gemini表面活性劑，具有通式(I)表示的結(jié)構(gòu)其中n表示7～13的奇數(shù)；R表示-(CH2)m-(m＝2～6)、id="icf0002"file="A2008100554050002C2.tif"wi="38"he="17"top="80"left="96"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>中的一種。2、權(quán)利要求1所述含三嗪環(huán)的Gemini表面活性劑的合成方法，包括以下步〗1)、將三聚氯氰與通式(II)表示的直鏈烷胺反應(yīng)，得到通式(III)表示的化合物，CH3(CH2)nNH2<formula>seeoriginaldocumentpage2</formula>2)、通式(III)表示的化合物再與氨基乙磺酸鈉反應(yīng)，得到通式(IV)表示的化合物，<formula>seeoriginaldocumentpage2</formula>3)、通式(IV)表示的化合物接著與通式(V)表示的化合物反應(yīng)，得到通式(I)表示的Gemini表面活性劑，NH2RNH2(V)其中n表示7~13的奇數(shù)；R表示一(CH。m—(m=2~6)、AA、V^/—中的一種。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的含三嗪環(huán)的Gemini表面活性劑的的合成方法，具體包括以下步驟1)以甲苯為溶劑，將三聚氯氰在0-5。C下與等摩爾的通式(II)表示的直鏈烷胺反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中用堿調(diào)節(jié)控制體系的PH=8~9,至反應(yīng)終止，停止反應(yīng)，過(guò)濾、洗滌、干燥，得到通式(III)表示的化合物；2)將一定摩爾量的通式(III)表示的化合物用丙酮溶解，然后加入等摩爾的氨基乙磺酸鈉的水溶液，在406(TC反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中用堿調(diào)節(jié)控制體系的pH=8~9,至反應(yīng)終止，停止反應(yīng)，減壓蒸餾除去丙酮和水，得到通式(IV)表示的化合物；3)在反應(yīng)器中加入一定摩爾量的通式(V)表示的化合物的水溶液，升溫至7011(TC，然后滴加通式(IV)表示的化合物的水溶液，通式(V)表示的化合物與通式(IV)表示的化合物的摩爾比為1:2,用堿調(diào)控pH-8-9，至反應(yīng)終止，得到通式(I)表示的化合物。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的含三嗪環(huán)的Gemini表面活性劑的的合成方法，其特征是所述的反應(yīng)終止是通過(guò)薄層色譜法追蹤進(jìn)行確定的。5、根據(jù)權(quán)利要求3所述的含三嗪環(huán)的Gemini表面活性劑的的合成方法，其特征是步驟1)中的反應(yīng)終止是以甲苯:丙酮=1:1為展開(kāi)劑，對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行薄層層析追蹤，至三聚氯氰斑點(diǎn)消失即為反應(yīng)終止。6、根據(jù)權(quán)利要求3所述的含三嗪環(huán)的Gemini表面活性劑的的合成方法，其特征是步驟2)中的反應(yīng)終止是以丙酮甲苯水=6:1:0.5為展開(kāi)劑，對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行薄層層析追蹤，通式(III)表示化合物斑點(diǎn)消失即為反應(yīng)終止。7、根據(jù)權(quán)利要求3所述的含三嗪環(huán)的Gemini表面活性劑的的合成方法，其特征是步驟3)中的反應(yīng)終止是以甲醇甲苯=6:1為展開(kāi)劑，對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行薄層層析追蹤，通式(IV)表示化合物斑點(diǎn)消失即為反應(yīng)終止。全文摘要通式(I)表示的Gemini表面活性劑，該表面活性劑具有以三嗪環(huán)為連接基的分子結(jié)構(gòu)，具有較高的穩(wěn)定性，而且其臨界表面張力遠(yuǎn)小于普通表面活性劑，臨界膠束濃度比普通表面活性劑低2～3個(gè)數(shù)量級(jí)，表面活性優(yōu)良。文檔編號(hào)B01F17/00GK101343254SQ20081005540公開(kāi)日2009年1月14日申請(qǐng)日期2008年7月9日優(yōu)先權(quán)日2008年7月9日發(fā)明者曹端林,朱海林,歆李,王建龍,王文生,胡志勇,趙素粉,郭建峰申請(qǐng)人:中北大學(xué)