发明名称 一种耐高温表面活性剂及其合成方法
摘要 一种耐高温表面活性剂及其合成方法,属于表面活性剂技术领域。表面活性剂结构式为:CH<sub>3</sub>(CH<sub>2</sub>)<sub>7</sub>CH=CH(CH<sub>2</sub>)<sub>12</sub>NH(CH<sub>2</sub>)<sub>2</sub>N<sup>+</sup>(CH<sub>3</sub>)<sub>2</sub>CH<sub>2</sub>COO<sup>-</sup>。合成方法为:芥酸与N,N-二甲基乙二胺反应,生成分子中含有亚氨基的芥酸酰胺,这种芥酸酰胺用氢化铝锂还原得到分子中含有亚氨基的叔胺,接下来用甲酸与这种叔胺反应来保护分子中存在的亚氨基,亚氨基被保护后,叔胺与氯乙酸钠发生反应,生成产物季铵盐,接下来用盐酸将分子中保护的亚氨基脱保护,最终得到分子中含有亚氨基的季铵盐即本发明中的表面活性剂。本发明的优点在于:首次合成了具有耐高温性能的表面活性剂,为它在更广泛范围内的使用提供了可能。
申请公布号 CN100478061C 申请公布日期 2009.04.15
申请号 CN200610165436.1 申请日期 2006.12.20
申请人 北京科技大学 发明人 肖军平;范慧俐;周庆祥
分类号 B01F17/00(2006.01)I 主分类号 B01F17/00(2006.01)I
代理机构 北京华谊知识产权代理有限公司 代理人 刘月娥
主权项 1.一种结构式为CH<sub>3</sub>(CH<sub>2</sub>)<sub>7</sub>CH=CH(CH<sub>2</sub>)<sub>12</sub>NH(CH<sub>2</sub>)<sub>2</sub>N<sup>+</sup>(CH<sub>3</sub>)<sub>2</sub>CH<sub>2</sub>COO<sup>-</sup>的表面活性剂的合成方法,其特征在于:合成工艺步骤为:a将芥酸滴加到N,N-二甲基乙二胺中,芥酸与N,N-二甲基乙二胺物质的量的比为1∶1.1~1.4,升温到140~155℃反应5~7小时;反应停止后冷却得到棕黄色的蜡状固体;在固体中加四氢呋喃,抽滤,将滤液浓缩得到产物酰胺A C<sub>21</sub>H<sub>41</sub>CONHCH<sub>2</sub>CH<sub>2</sub>N(CH<sub>3</sub>)<sub>2</sub>;C<sub>21</sub>H<sub>41</sub>COOH+NH<sub>2</sub>CH<sub>2</sub>CH<sub>2</sub>N(CH<sub>3</sub>)<sub>2</sub>→C<sub>21</sub>H<sub>41</sub>CONHCH<sub>2</sub>CH<sub>2</sub>N(CH<sub>3</sub>)<sub>2</sub>                                      Ab、将物质的量的比为2~4∶1的氢化铝锂与a步的产物A,分别溶解在无水四氢呋喃中,将产物A的四氢呋喃溶液滴加到氢化铝锂四氢呋喃溶液中,滴毕,升温回流反应30~37小时,然后停止加热,加水分解剩余的氢化铝锂;抽滤除去白色固体,用乙醇浸洗白色固体,合并洗液;再用乙醚萃取抽滤得到的滤液;将乙醇洗液和乙醚萃取液合并,浓缩得到产物二胺B C<sub>22</sub>H<sub>43</sub>NHCH<sub>2</sub>CH<sub>2</sub>N(CH<sub>3</sub>)<sub>2</sub>;<img file="C2006101654360002C1.GIF" wi="1627" he="137" />c、将体积比为2~4∶1的甲酸和乙酸加入到盛有产物B的圆底烧瓶内,B与甲酸的物质的量的比为1∶2~4,搅拌均匀,在室温下静置1.5~3小时;静置完后调节溶液pH值至8~9,溶液静置分层;用乙醚萃取有机层,然后除去乙醚,得到产物CC<sub>22</sub>H<sub>43</sub>N(CHO)CH<sub>2</sub>CH<sub>2</sub>N(CH<sub>3</sub>)<sub>2</sub>;<img file="C2006101654360002C2.GIF" wi="1599" he="226" />d、取氯乙酸钠溶解在乙醇中,将该氯乙酸钠的乙醇溶液滴加到盛有产物C和1~3克碳酸氢钠的圆底烧瓶中搅拌,产物C与氯乙酸钠物质的量的比为1∶1.2~1.5,加热至100-110℃反应5~7小时;反应完毕后冷至室温,抽滤除去反应液中的白色固体盐;浓缩滤液得到产物D  C<sub>22</sub>H<sub>43</sub>N(CHO)CH<sub>2</sub>CH<sub>2</sub>N<sup>+</sup>(CH<sub>3</sub>)<sub>2</sub>CH<sub>2</sub>COO<sup>-</sup>;<img file="C2006101654360002C3.GIF" wi="1779" he="237" />e、将用水和四氢呋喃配制的浓度为0.4~0.6mol/L的稀盐酸加入到产物D中,加热回流1.5~2.5小时;然后调节溶液pH值至8~9,将溶液浓缩,浓缩后加乙醇,将其中的白色沉淀抽滤,得到乙醇溶液,浓缩,得到最终产物表面活性剂分子中含有亚氨基的甜菜碱E C<sub>22</sub>H<sub>43</sub>NHCH<sub>2</sub>CH<sub>2</sub>N<sup>+</sup>(CH<sub>3</sub>)<sub>2</sub>CH<sub>2</sub>COO<sup>-</sup><img file="C2006101654360002C4.GIF" wi="1827" he="273" />
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