一種磺酸鹽型陰離子雙子表面活性劑及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于表面活性劑技術領域，具體設及一種橫酸鹽型陰離子雙子表面活性劑 及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 表面活性劑是一大類有機化合物，具有能有效降低表面、界面張力的特性。它的應 用設及到洗涂劑、化妝品、S次采油、紡織、印染、防腐、醫(yī)藥等諸多領域，素有"工業(yè)味精"之 稱。雙子表面活性劑是由兩個親水頭基和兩個疏水尾基通過一個間隔基團在其親水頭基或 靠近親水頭基處連接而成的一類新型表面活性劑。與傳統(tǒng)表面活性劑相比，雙子表面活性 劑具有能高效降低水的表面張力、臨界膠束濃度(CMC)低、流變學性質特殊、與其他表面活 性劑良好的協(xié)同效應等優(yōu)良性能。
[0003] 橫酸鹽型陰離子雙子表面活性劑具有制備方法簡單、結構類型多樣、表面性能明 顯優(yōu)于相應的非雙子型表面活性劑等特點。聯(lián)接基團含酸氧鍵的橫酸鹽型陰離子雙子表面 活性劑，既是一種典型的陰離子表面活性劑，同時又具有非離子表面活性劑的性能。從而具 有良好的生物降解性，去污力，起泡性及乳化性能。
[0004] 目前，橫酸鹽型陰離子雙子表面活性劑的研究與制備，已出現(xiàn)相關專利和報道。專 利CN200510022477.0報道了一種新型雙酸雙苯橫酸鹽雙子表面活性劑及其制備方法，制備 過程包括長鏈漠代燒控與雙酪的反應和雙酸化合物與氯橫酸的橫化反應，該方法存在對產 物分離過程中損耗過大，所得產物產率和純度不高等不足之處。因此，進一步尋找其他原料 成本低，所得產物產率和純度較高的制備方法，具有重要的實際應用意義。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種聯(lián)接鏈含酸氧鍵的橫酸鹽型陰離子雙子表面活性劑， 該方法設及的原料易得，反應條件溫和，工藝簡單，所得產物具有較高的產率和純度，并具 有良好的表面活性等物理化學性質。
[0006] -種橫酸鹽型陰離子雙子表面活性劑，具有W下結構式：
[000引其中，R為-C也C也-或-C也C也0-;n=l，2,3,4,5或6，111=6,8，10，12，14，16或18。
[0009] 上述橫酸鹽型陰離子雙子表面活性劑的制備方法，包括W下步驟：
[0010] 1)對苯二酪與漠代燒控發(fā)生取代反應得到4-烷氧基苯酪；
[0011] 2)4-烷氧基苯酪與二漠燒控或二漠代聚二元醇發(fā)生取代反應得到4-烷氧基苯酪 縮水甘油酸；
[0012] 3)4-烷氧基苯酪縮水甘油酸與氯橫酸發(fā)生橫化反應得到所述雙子表面活性劑。
[0013] 根據上述方案，所述漠代燒控為漠代己燒、漠代辛燒、漠代癸燒、漠代十二燒、漠代 十四燒、漠代十六燒或漠代十八燒。
[0014] 根據上述方案，所述二漠燒控為1,2-二漠乙燒、1,4-二漠下燒、1,6-二漠己燒、1， 8-二漠辛燒、1，10-二漠癸燒或1，12-二漠十二燒。
[0015] 根據上述方案，所述二漠代聚二元醇為二漠代聚乙醇、二漠代聚下醇、二漠代聚己 醇、二漠代聚辛醇、二漠代聚癸醇或二漠代聚十二醇。
[0016]根據上述方案，步驟1)所述漠代燒控與對苯二酪的摩爾比為1:(1~6)，反應溫度 為150~160°C，反應時間為4~化。
[0017] 根據上述方案，步驟2)所述二漠燒控和二漠代聚二元醇與4-烷氧基苯酪的摩爾比 為1: (2~10)，反應溫度為80~95°C，反應時間為24~4她。
[0018] 根據上述方案，步驟3)所述4-烷氧基苯酪縮水甘油酸與氯橫酸的摩爾比為1: (2~ 6)，反應溫度為-5~20°C，反應時間為12~24。
[0019] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0020] 本發(fā)明W對苯二酪、漠代燒控、二漠燒控(或二漠代聚二元醇)和氯橫酸為原料，經 兩步取代反應和橫化反應=個步驟制備一類聯(lián)接鏈含酸氧鍵的橫酸鹽型陰離子雙子表面 活性劑，該方法設及的原料易得，制備工藝簡單，反應產物產率和純度較高，并具有很好的 表面活性。
【附圖說明】
[0021 ]圖1:實施例1-6產品在25°C下表面張力隨濃度變化圖。
【具體實施方式】
[0022] 本發(fā)明所述橫酸鹽型陰離子雙子表面活性劑的制備過程如下：
[0023]對苯二酪與漠代燒控發(fā)生取代反應得到4-烷氧基苯酪，漠代燒控與對苯二酪的摩 爾比為1: (1~6)，反應溫度為150~160°C，反應時間為4~化，反應所用溶劑N，N-二甲基甲 酷胺。
[0024] 4-烷氧基苯酪與二漠燒控(或二漠代聚二元醇)發(fā)生取代反應得到4-烷氧基苯酪 縮水甘油酸，二漠燒控(或二漠代聚二元醇)與4-烷氧基苯酪的摩爾比為1: (2~10)，反應溫 度為80~95°C，反應時間為24~4她，反應所用溶劑為無水乙醇。
[0025] 4-烷氧基苯酪縮水甘油酸與氯橫酸發(fā)生橫化反應得到所述雙子表面活性劑，4-燒 氧基苯酪縮水甘油酸與氯橫酸的摩爾比為1: (2~6)，反應溫度為-5~20°C，反應時間為12 ~24h，反應所用溶劑為二氯甲燒。
[0026]制備得到的所述橫酸鹽型陰離子雙子表面活性劑具有W下結構：
[002引 其中，尺=-邸2(：此-，-(：此(：出0-;11 = 1，2,3,4,5,6，111=6,8，10，12，14，16，18，^對苯 二酪、漠代燒控、二漠燒控(或二漠代聚二元醇)和氯橫酸為原料，經兩步取代反應和橫化反 應=個步驟制備一類聯(lián)接鏈含酸氧鍵的橫酸鹽型陰離子雙子表面活性劑，該方法設及的原 料易得，制備工藝簡單，反應產物產率和純度較高，并具有很好的表面活性。
[0029]W下實施例中，所用試劑如無特別說明均為市售化學試劑。
[0030] 實施例1:
[0031] -種聯(lián)接鏈含酸氧鍵的橫酸鹽型陰離子雙子表面活性劑，其中R=-C出CH2-，n= 2， 漠代燒控選用漠代十二燒，制備方法包括W下步驟：
[0032] (1)中間產物4-十二烷氧基苯酪的合成步驟:將對苯二酪與漠代十二燒按摩爾比 5:1進行混合，加入漠代十二燒2.5倍量的K2CO3，WN，N-二甲基甲酯胺為溶劑在150°C下反應 地。反應完畢后倒入200mL5%的KOH水溶液中，過濾，用50mL蒸饋水洗S次，再用30血5% 的稀肥1調節(jié)至PH=7,最后用50mL丙酬洗，得到4-十二烷氧基苯酪白色固體，產率達90 %。
[0033] (2)中間產物4-烷氧基苯酪縮水甘油酸的合成步驟:將所得的4-十二烷氧基苯酪 與1,4-二漠下燒按摩爾比3:1進行混合，加入4-十二烷氧基苯酪等量的乙醇鋼，W無水乙醇 為溶劑在85°C下反應2地。反應完畢后用旋轉蒸發(fā)儀除去無水乙醇溶劑，向剩余產物中加入 NaOH水溶液室溫攬拌30min。攬拌結束后，所得溶液用乙酸乙醋萃取S次。萃取后，合并有機 相，用50mL淡鹽水洗。收集有機相后，加入適量無水硫酸儀干燥并進行過濾。所得濾液用旋 轉蒸發(fā)儀除去乙酸乙醋，剩余產物經減壓蒸饋得4-烷氧基苯酪縮水甘油酸淡黃色液體，產 率 74.31%。
[0034] (3)最終產物雙子表面活性劑的合成步驟:將所得的4-烷氧基苯酪縮水甘油酸與 氯橫酸按摩爾比1:2.2進行混合，W無水二氯甲燒為溶劑在0°C下反應12h。反應完畢后加入 化OH的乙醇溶液調節(jié)至PH= 8,過濾。所得濾液用旋轉蒸發(fā)儀除去溶劑，剩余產物用乙醇重 結晶=次，最后經真空干燥后得到白色粉末狀固體，即為所述雙子表面活性劑，產率為 55.38%。
[0035]本實施例所得雙子表面活性劑，在25°C下采用表面張法測定其不同濃度下表面張 力隨濃度變化曲線，如圖1中e.g.l曲線所示。結果表明，所得雙子表面活性劑的臨界膠束濃 度(CMC)W及臨界膠束濃度時的溶液表面張力（丫OC)均較低。
[0036] 實施例2:
[0037] 一種聯(lián)接鏈含酸氧鍵的橫酸鹽型陰離子雙子表面活性劑，其中R=-C出CH2-，n= 4， 漠代燒控選用漠代己燒，制備方法包括W下步驟：
[0038] (1)中間產物4-六烷氧基苯酪的合成步驟:將對苯二酪與漠代己燒按摩爾比6:1進 行混合，加入漠代己燒3倍量的K2C03，WN，N-二甲基甲酯胺為溶劑在150°C下反應地。反應完 畢后倒入200mL5%的KOH水溶液中，過濾，用50mL蒸饋水洗S次，再用30mL5%的稀肥1調 節(jié)至PH=7，最后用50mL丙酬洗，得到4-六烷氧基苯酪白色固體，產率達87.58%。
[0039] (2)中間產物4-烷氧基苯酪縮水甘油酸的合成步驟:將所得的4-六烷氧基苯酪與 1,8-二漠辛燒按摩爾比5:1進行混合，加入4-六烷氧基苯酪等量的乙醇鋼，W無水乙醇為溶 劑在85°C下反應2甜。反應完畢后用旋轉蒸發(fā)儀除去無水乙醇溶劑，向剩余產物中加入化OH 水溶液室溫攬拌30min。攬拌結束后，所得溶液用乙酸乙醋萃取=次。萃取后，合并有機相， 用50mL淡鹽水洗。收集有機相后，加入適量無水硫酸儀干燥并進行過濾。所得濾液用旋轉蒸 發(fā)儀除去乙酸乙醋，剩余產物經減壓蒸饋得4-烷氧基苯酪縮水甘油酸淡黃色液體，產率 75.65%。
[0040] (3)最終產物雙子表面活性劑的合成步驟:將所得的4-烷氧基苯酪縮水甘油酸與 氯橫酸按摩爾比1:3進行混合，W無水二氯甲燒為溶劑在0°C下反應15h。反應完畢后加入 化OH的乙醇溶液調節(jié)至PH=8,過濾。所得濾液用旋轉蒸發(fā)儀除去溶劑，剩余產物用乙醇重 結晶=次，最后經真空干燥后得到白色粉末狀固體，即為所述雙子表面活性劑，產率為 53.68%。
[0041] 本實施例所得雙子表面活性劑，在25°C下采用表面張法測定其不同濃度下表面張 力隨濃度變化曲線，如圖1中e.g.2曲線所示。結果表明，所得雙子表面活性劑的臨界膠束濃 度(CMC)W及臨界膠束濃度時的溶液表面張力（丫OC)均較低。
[0042] 實施例3:
[0043] -種聯(lián)接鏈含酸氧鍵的橫酸鹽型陰離子雙子表面活性劑，其中R=-C出CH2-，n= 6， 漠代燒控選用漠代癸燒，制備方法包括W下步驟：
[0044] (1)中間產物4-十烷氧基苯酪的合成步驟:將對苯二酪與漠代癸燒按摩爾比4:1進 行混合，加入漠代十二燒2倍量的K2CO3，WN，N-二甲基甲酯胺為溶劑在150°C下反應化。反應 完畢后倒入20〇11115%的1((^水溶液中，過濾，用5〇1111^蒸饋水洗^次，再用3〇11115%的稀肥1 調節(jié)至PH