專利名稱：復合表面活性劑體系的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通過控制諸如清洗能力、發(fā)泡性、對硬水穩(wěn)定性和表面張力等界面性質而表現(xiàn)出優(yōu)越的性能的混合表面活性劑體系。
現(xiàn)有技術已知，包括陰離子、陽離子、非離子和兩性表面活性劑的所有表面活性劑在低于臨界膠束濃度(critical micelle concentration，以下簡稱′cmc′)下以單個分子存在，對于各種不同的化合物，當達到cmc時這些單個分子形成膠束，表現(xiàn)出獨特的表面活性。
然而，由于一種表面活性劑所表現(xiàn)出的表面活性不可能在每一方面都優(yōu)越，所以為攻克這一難題，正在進行著各方面的研究工作。首先，對具有相同電離度的混合表面活性劑進行了研究；然后對混合的離子表面活性劑和非離子表面活性劑進行了大量的研究。但是，因為已知當具有不同離子性的表面活性劑被混合在一起時，這些化合物會發(fā)生中和反應，它們不溶于水因而生成沉淀。所以到目前為止，對具有不同離子性的混合表面活性劑的研究幾乎沒有。
如果將陰離子和陽離子表面活性劑同時溶解在水溶液中，它們通常以三種形態(tài)存在。第一，陰離子表面活性劑和陽離子表面活性劑獨立地以自由單體的形態(tài)存在；第二，陰離子表面活性劑和陽離子表面活性劑形成復合體(complex)，生成沉淀；第三，陰離子表面活性劑和陽離子表面活性劑形成混合膠束并且溶解在水溶液中。通過將陰離子和陽離子表面活性劑結合而形成的復合體被稱作假非離子復合表面活性劑(pseudo-nonionic complexsurfacetant)，已知由于此中性復合體比非離子表面活性劑含有更多的親水基，所以此中性復合體其對水的溶解度可增加。因此陰離子和陽離子表面活性劑的結構和濃度極大地影響表面活性劑的這三種形態(tài)。為防止在混合陰離子和陽離子表面活性劑，形成混合的表面活性劑體系的情況下可能會生成沉淀、改進相穩(wěn)定性和物理性質，已知的是混合非離子表面活性劑。更具體地，已經報道過在其內加有氧化胺、環(huán)氧乙烷基或環(huán)氧丙烷基為親水基的非離子表面活性劑的情況下，能得到各種表面活性作用(例如，溶解度、清洗能力、乳化能力、分散能力、降低表面張力的能力和低cmc等)的優(yōu)越的性能并且還能改進混合表面活性劑的相穩(wěn)定性(Surfactant science series vol.46，mixedsurfactant systems.)。
近來，已公布通過以特定的比例混合陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑和非離子表面活性劑以提高產物作用為目的的專利。
美國專利5,798,329中公開了一種配制表現(xiàn)出優(yōu)越的性能的濃縮的或普通的洗滌劑的方法。這些優(yōu)越的性能是指優(yōu)越的發(fā)泡性、滿意的清洗能力和抗菌能力。為提高清洗能力，該法使用約1-40wt％的一種或多種選自烷基醚羧酸鹽或烷基醚硫酸鹽的陰離子表面活性劑；約3-50wt％的一種或多種選自醇烷氧基化物、烷基酚乙氧基化物、烷基聚苷、氧化胺和烷醇酰胺的非離子表面活性劑和約1-25wt％的選自一種或多種具有季銨化合物的化合物的陽離子表面活性劑。該法中使用的陽離子表面活性劑是通常使用的季銨化合物，非離子表面活性劑是當前市場上普通的表面活性劑。
美國專利4,576,729公開了一種通過以2∶4∶1至3.5∶5∶1的比例混合非離子、陰離子和陽離子表面活性劑制備具有優(yōu)越相穩(wěn)定性的液態(tài)洗滌劑的方法。
美國專利5,230,823描述了一種用于凝膠型的洗碗用洗滌劑的混合陰離子和非離子表面活性劑的方法。根據(jù)該法，在組合物中包括一種作為發(fā)泡增效劑的特定型的季銨表面活性劑。
然而，這些方法盡管聲稱它們的清洗能力優(yōu)越，但是它們并沒有提及其它的物理性質，例如對硬水的穩(wěn)定性、發(fā)泡性和表面張力等。而且，上述方法中使用的非離子表面活性劑并非為提高特定性能而制備的化合物，而只是結合普通使用的化合物得到一種功能性的混合比例的方法。
此外，韓國專利申請公開文本2000-10944公開了一種用于洗滌的洗滌劑組合物，該組合物包括含有為提高織物清洗能力而與聚胺污垢分散劑結合的包含C12-14烷基的二甲基羥乙基季銨表面活性劑。然而，該法中使用的季銨表面活性劑限定烷基的長度為12-14個碳原子，該法中公開的是陽離子表面活性劑的功能是清洗合成織物(例如聚酯)時，改進聚胺的功能，以簡單地改進污垢去除能力，其中還描述了包括此陽離子表面活性劑的洗滌劑組合物。
此外，美國專利6,022,844闡明往常規(guī)的洗滌劑配方(prescription)中加入一種陽離子表面活性劑以改進去油能力，并且同時保持長久的香味和防止?jié)B色。然而，這種方法只描述混合約0.1-3％的陽離子表面活性劑，并不使用用于控制物理性質的新穎化合物。
發(fā)明概述本發(fā)明是在考慮了現(xiàn)有技術中的問題而得到的。本發(fā)明的目的是提供一種具有新結構的能提高陰離子表面活性劑或陰離子和陽離子表面活性劑混合體系的物理性質的化合物。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種使用該化合物比只使用陰離子表面活性劑表現(xiàn)出優(yōu)越的性能的混合表面活性劑體系。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種具有如清洗能力、初始發(fā)泡性、對硬水的穩(wěn)定性、表面張力、cmc、潤濕能力和泡沫穩(wěn)定性等優(yōu)越表面活性的表面活性劑體系。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種包括比常規(guī)產品性能優(yōu)越的表面活性劑體系的固態(tài)、液態(tài)、凝膠或膏型洗滌劑組合物。
為達到這些目的，本發(fā)明提供一種表面活性劑體系，該體系包括a)陰離子活性劑；b)由下列化學式1表示的陽離子化合物；c)非離子表面活性劑[化學式1] 其中R1、R2、R3和R4獨立地或同時地為C1-C20飽和或不飽和鏈基、苯甲基、羥乙基或與1-20個環(huán)氧乙烷基或環(huán)氧丙烷基連接的(added)羥乙基；X是鹵原子、硫酸根或乙酸根。
本發(fā)明還提供了一種表面活性劑體系，該體系包括a)陰離子活性劑；和b)由下列化學式2表示的陽離子化合物[化學式2] 其中R1、R2、R3和R5獨立地或同時地為C1-C20飽和或不飽和鏈基、苯甲基、羥乙基或與1-20個環(huán)氧乙烷基或環(huán)氧丙烷基連接的羥乙基；R4是含有1-20個碳原子的烷基、與1-10個環(huán)氧乙烷基或環(huán)氧丙烷基連接的烷基或與至少一個羥基連接的烷基；n是1-20之間的整數(shù)；X是鹵原子、硫酸根或乙酸根。
本發(fā)明也提供一種表面活性劑體系，該系統(tǒng)包括a)陰離子活性劑；和b)由下列化學式4表示的化合物[化學式4] 其中R1、R2、R3和R4獨立地或同時地為C1-C20飽和或不飽和鏈基、苯甲基、羥乙基或與1-20個環(huán)氧乙烷基或環(huán)氧丙烷基連接的羥乙基；R5是含有1-20個碳原子的烷基、與1-20個環(huán)氧乙烷基或環(huán)氧丙烷基連接的烷基、與至少一個羥基連接的烷基、含有至少一個雙鍵的烷基或包括至少一個醚基的烷基；A1和A2獨立地或同時地為含有1-20個碳原子的飽和的或不飽和的鏈基、苯甲基、羥乙基、與1-20個環(huán)氧乙烷基或環(huán)氧丙烷基連接的羥乙基或氧陰離子(O-)；n是0-20之間的整數(shù)；X是鹵原子、硫酸根、甲酯硫酸根或乙酸根。
本發(fā)明也提供一種表面活性劑體系，該體系包括a)陰離子活性劑；b)由上述化學式4表示的化合物；c)非離子表面活性劑、陽離子表面活性劑或其混合物。
本發(fā)明還提供了一種包括上述表面活性劑體系的固態(tài)、液態(tài)、凝膠或膏型洗滌劑組合物。
優(yōu)選實施方案詳述下文中將詳細解釋本發(fā)明。
為解決現(xiàn)有技術的問題以及從各方面顯示出優(yōu)越性能(例如清洗能力、發(fā)泡性、對硬水的穩(wěn)定性、表面張力、cmc、潤濕能力和泡沫穩(wěn)定性等)，本發(fā)明的發(fā)明者將多個親水基連接到以合適濃度生成的中性復合體，以便無沉淀生成而提高對水的溶解度，從而防止沉淀，因此開發(fā)出一種由上述化學式1、2或4表示的能控制陰離子表面活性劑物理性質的化合物。
因此本發(fā)明提供一種包括特定比例的由上述化學式1、2或4表示的化合物的表面活性劑體系，以便提高常規(guī)陰離子表面活性劑的物理性質并因此表現(xiàn)出優(yōu)越的性能。
根據(jù)本發(fā)明，使用上述化學式1、2或4的化合物來控制所需的物理性質；即使混合少量的該化合物，也可得到優(yōu)越的性能。而且，為進一步提高去污能力，本發(fā)明制備了一種Gemini結構的如化學式4的陽離子化合物，并應用此化合物為添加劑，提高或控制所需的物理性質。
R.Zana(Journal of Colloid and Interface Science，1998，199，169)和R.Rosen(Journal of Colloid and Interface Sicence，1996，179，261；Journal of Colloid andInterface Science，1996，179，454)已報道過與本發(fā)明中使用的陽離子化合物類似的結構，但是上述文獻中報道的化合物是作為一種新的陽離子表面活性劑合成的，其中只測量了其獨特的物理性質，而并沒有進行有關表現(xiàn)出優(yōu)越表面活性的，即本發(fā)明的目的混合有陰離子表面活性劑的表面活性劑體系的研究。而且，由于上述文獻中報道的化合物分子中含有小的親水基，因此當與如本發(fā)明的陰離子表面活性劑混合時，它們容易生成沉淀。
為解決上述文獻中化合物的問題，本發(fā)明使用在其分子中引入羥基的化學式1的化合物或在其分子中引入一種或多種陽離子基團和羥基的化學式2的化合物，以便改進所生成的中性復合體的溶解度，因此顯示出優(yōu)越的表面活性。
此外，本發(fā)明使用在其分子中引入一種或多種陽離子基團或氧化胺基團和親水基，即羥基、環(huán)氧乙烷基(EO)或環(huán)氧丙烷基(PO)的化合物，以改進生成的中性復合體的溶解度，由此顯示出優(yōu)越的表面活性。
更具體地，在本發(fā)明中，由上述化學式1、2或4表示的化合物提高了只有陰離子表面活性劑或陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑，陽離子表面活性劑或其混合物的清洗能力，在保持初始泡沫的同時，降低泡沫穩(wěn)定性，改進對硬水的穩(wěn)定性以及降低表面張力和cmc。
將在下文中更詳細地解釋本發(fā)明表面活性劑體系。
本發(fā)明的表面活性劑體系包括特定比例的陰離子表面活性劑、上述化學式1的陽離子化合物和非離子表面活性劑。
在本發(fā)明的表面活性劑體系中，陰離子表面活性劑、化學式1的陽離子化合物和非離子表面活性劑的混合比例優(yōu)選為1∶0.001∶0.001-1∶1∶1。如果陰離子表面活性劑和化學式1的陽離子化合物的摩爾比小于1∶0.001，伴隨著混合陽離子化合物，混合表面活性劑體系的物理性質出現(xiàn)微小(little)變化；如果摩爾比大于1∶1，不經濟。
在本發(fā)明的表面活性劑體系中，化學式1的陽離子化合物是在其結構中包括至少一種親水基的季銨化合物。當與水中的陰離子表面活性劑結合時，由上述結構的化學式1表示的陽離子化合物增加了生成的中性化合物的溶解度，顯示出優(yōu)越的性能。
通過在堿性條件下將與本發(fā)明目的相應結構的叔胺和鹵代烷加熱反應發(fā)生季銨化作用可制備化學式1的陽離子化合物。
所得到的化學式1的陽離子化合物可制備成包括一種季銨基作為代表性的陽離子基團的單型化合物或制備成其中環(huán)氧乙烷基加到單型化合物的羥基上作為非離子型親水基的化合物。
此外，本發(fā)明的表面活性劑體系包括特定比例的陰離子表面活性劑和化學式2的陽離子化合物。
在本發(fā)明的表面活性劑體系中，陰離子表面活性劑和化學式2的陽離子化合物的混合比例優(yōu)選為1∶0.0001-1∶0.5。如果陰離子表面活性劑和上述化學式2的陽離子化合物的摩爾比小于1∶0.0001，伴隨著混合該陽離子化合物，混合表面活性劑體系的物理性質有微小變化；如果摩爾比大于1∶0.5，不經濟。
在本發(fā)明的表面活性劑體系中，化學式2的陽離子化合物是結構中包括至少一種陽離子基團和親水基的季銨形式。當與水中的陰離子表面活性劑結合時，由上述結構的化學式2表示的陽離子化合物增加了生成的中性化合物的溶解度，顯示出優(yōu)越的性能。
在本發(fā)明中，為顯示出更優(yōu)越的性能而與陰離子表面活性劑混合的化學式2的陽離子化合物可通過下列兩種方法制備。
第一，化學式1的陽離子化合物的制備方法如下i)在堿性條件下將仲胺和下列化學式3表示的連接劑(linker)反應制備叔胺；然后ii)將叔胺與各種鹵代烷反應發(fā)生季銨化作用。
第二，化學式1的陽離子化合物的制備方法如下i)在堿性條件下將仲胺與各種鹵代烷反應制備叔胺；ii)將化學式3表示的連接劑結合到步驟i)中得到的叔胺上發(fā)生季銨化作用。
X-(CH2)n-X其中n是1-20之間的整數(shù)；X是鹵原子、硫酸根或乙酸根。
在堿性條件下加熱與本發(fā)明目的相應的具有各種烷基的仲胺制備叔胺，然后將其和功能為連接劑的化學式3的化合物發(fā)生季銨化反應，例如下述流程1所示。 其中R是C1-C20飽和或不飽和鏈基、苯甲基、羥乙基或與1-20個環(huán)氧乙烷基或環(huán)氧丙烷基連接的羥乙基；n是1-20之間的整數(shù)；X是鹵原子、硫酸根或乙酸根。
或者，在堿性條件下將與本發(fā)明目的相應的仲胺和化學式3的化合物反應合成叔胺，然后將其和各種烷基反應發(fā)生季銨化作用，例如下述流程2所示。 其中R是C1-C20飽和或不飽和鏈基、苯甲基、羥乙基或與1-20個環(huán)氧乙烷基或環(huán)氧丙烷基連接的羥乙基；n是1-20之間的整數(shù)；X是鹵原子、硫酸根或乙酸根。
在化學式2的陽離子化合物中，可通過上述流程1或2的反應途徑制備雙型化合物(bis-form)。
此外，一個分子中包含3個或多個陽離子基團的陽離子化合物的制備方法有將等摩爾的仲胺和表氯醇(epichlorohydrin)在醇(alcohol)溶劑中反應合成出中間體，然后聚合此中間體。可通過控制聚合的時間和溫度控制陽離子化合物的聚合度。此種低聚物型(oligomer-type)的陽離子化合物的合成途徑如下列流程3所示。 在本發(fā)明中，根據(jù)所需的化合物通過選擇合適的方法很容易合成陽離子化合物。合成的化合物可通過NMR和MASS分析來確定。
化學式1的陽離子化合物優(yōu)選地選自1，6-[2-(N-二甲基氨基)羥乙基]己烷、1，6-[2-(N，N-乙基甲基氨基)羥乙基(ethanol)]己烷、1，6-[2-(N，N-丁基甲基氨基)羥乙基]己烷、1，6-[2-(N，N-甲基辛基氨基)羥乙基]己烷、1，6-[2-(N，N-十二烷基甲基氨基)羥乙基]己烷、1，8-[2-(N-二甲基氨基)羥乙基]辛烷、1，8-[2-(N，N-乙基甲基氨基)羥乙基]辛烷、1，8-[2-(N，N-丁基甲基氨基)羥乙基]辛烷、1，8-[2-(N，N-甲基辛基氨基)羥乙基]辛烷、1，8-[2-(N，N-十二烷基甲基氨基)羥乙基]辛烷、1，6-[2-(N-二甲基氨基)羥乙基(EO)2]己烷、1，6-[2-(N，N-乙基甲基氨基)羥乙基(EO)2]己烷、1，6-[2-(N，N-甲基辛基氨基)羥乙基(EO)2]己烷、1，6-[2-(N，N-甲基辛基氨基)羥乙基(EO)2]己烷、1，6-[2-(N，N-十二烷基甲基氨基)羥乙基(EO)2]己烷、1，6-[2-(N-二甲基氨基)羥乙基(EO)4]己烷、1，6-[2-(N，N-乙基甲基氨基)羥乙基(EO)4]己烷、1，6-[2-(N，N-丁基甲基氨基)羥乙基(EO)4]己烷、1，6-[2-(N，N-甲基辛基氨基)羥乙基(EO)4]己烷、1，6-[2-(N，N-十二烷基甲基氨基)羥乙基(EO)4]己烷、1，8-[2-(N-二甲基氨基)羥乙基(EO)2]辛烷、1，8-[2-(N，N-乙基甲基氨基)羥乙基(EO)2]辛烷、1，8-[2-(N，N-丁基甲基氨基)羥乙基(EO)2]辛烷、1，8-[2-(N，N-甲基辛基氨基)羥乙基(EO)2]辛烷、1，8-[2-(N，N-十二烷基甲基氨基)羥乙基(EO)2]辛烷、1，8-[2-(N-二甲基氨基)羥乙基(EO)4]辛烷、1，8-[2-(N，N-乙基甲基氨基)羥乙基(EO)4]辛烷、1，8-[2-(N，N-丁基甲基氨基)羥乙基(EO)4]辛烷、1，8-[2-(N，N-甲基辛基氨基)羥乙基(EO)4]辛烷、1，8-[2-(N，N-十二烷基甲基氨基)羥乙基(EO)4]辛烷、1，6-[2-(N-二甲基氨基)羥乙基(PO)2]己烷、1，6-[2-(N，N-乙基甲基氨基)羥乙基(PO)2]己烷、1，6-[2-(N，N-甲基辛基氨基)羥乙基(PO)2]己烷、1，6-[2-(N，N-十二烷基甲基氨基)羥乙基(PO)2]己烷、1，6-[2-(N-二甲基氨基)羥乙基(PO)4]己烷、1，6-[2-(N，N-乙基甲基氨基)羥乙基(PO)4]己烷、1，6-[2-(N，N-丁基甲基氨基)羥乙基(PO)4]己烷、1，6-[2-(N，N-甲基辛基氨基)羥乙基(PO)4]己烷、1，6-[2-(N，N-十二烷基甲基氨基)羥乙基(PO)4]己烷、1，8-[2-(N-二甲基氨基)羥乙基(PO)2]辛烷、1，8-[2-(N，N-丁基甲基氨基)羥乙基(PO)2]辛烷、1，8-[2-(N，N-丁基甲基氨基)羥乙基(PO)2]辛烷、1，8-[2-(N，N-甲基辛基氨基)羥乙基(PO)2]辛烷、1，8-[2-(N，N-十二烷基甲基氨基)羥乙基(PO)2]辛烷、1，8-[2-(N-二甲基氨基)羥乙基(PO)4]辛烷、1，8-[2-(N，N-乙基甲基氨基)羥乙基(PO)4]辛烷、1，8-[2-(N，N-丁基甲基氨基)羥乙基(PO)4]辛烷、1，8-[2-(N，N-甲基辛基氨基)羥乙基(PO)4]辛烷和1，8-[2-(N，N-十二烷基甲基氨基)羥乙基(PO)4]辛烷。
此外，本發(fā)明的表面活性劑體系包括陰離子表面活性劑和上述化學式4的化合物。
陰離子表面活性劑和化學式4的化合物的混合比例優(yōu)選為摩爾比1∶0.0001-1∶1.0。如果陰離子表面活性劑和上述化學式4的化合物的摩爾比小于1∶0.0001，伴隨著混合此非離子化合物，混合表面活性劑體系的物理性質發(fā)生微小變化；如果摩爾比大于1∶1.0，不經濟。
而且，本發(fā)明的表面活性劑體系除了包括陰離子表面活性劑和化學式4的化合物的混合體系之外，還包括非離子表面活性劑、陽離子表面活性劑或其混合物，形成一個表現(xiàn)出更優(yōu)越的性能的混合表面活性劑體系。
在陰離子表面活性劑、化學式4的化合物和非離子表面活性劑的混合體系的情況下，其混合比率優(yōu)選為摩爾比1∶0.0001∶0.0001-1∶1.0∶0.5。
而且，在陰離子表面活性劑、化學式4的化合物和陽離子表面活性劑的混合體系的情況下，其混合比率優(yōu)選為摩爾比1∶0.0001∶0.0001-1∶1.0∶0.5。
而且，在陰離子表面活性劑、化學式4的化合物、非離子表面活性劑和陽離子表面活性劑的混合體系的情況下，其混合比率優(yōu)選為摩爾比1∶0.0001∶0.0001∶0.0001-1∶1.0∶0.5∶0.5。
此外，在本發(fā)明的表面活性劑體系中，化學式4的化合物在分子結構中包括陽離子基團或陰離子基團，該化合物包括至少一個親水基。上述結構的化學式4的化合物，如果與陰離子表面活性劑結合，將提高生成的混合物在水中的溶解度，并表現(xiàn)出優(yōu)越的性能。
在化學式4中，當A1和A2為氧陰離子時，氮陽離子和氧陰離子的電荷互相抵消，顯示出非離子化合物的特征。而且，在化學式1中，當A1和A2獨立地或同時地為C1-C20飽和或不飽和鏈基、苯甲基、羥乙基或與1-20個環(huán)氧乙烷基或環(huán)氧丙烷基連接的羥乙基時，化合物表現(xiàn)出陽離子化合物的特征。
在化學式4的化合物中，當氧陰離子被結合到A1和A2時，更具體地是當化合物是包括氧化胺基團的非離子化合物時，其制備方法如下。
首先，上述化學式4的非離子化合物的制備方法如下a)在堿性條件下將仲胺和下列化學式5的連接劑反應制備叔胺；b)將制備的叔胺與過氧化氫(H2O2)反應。 其中，n是1-20之間的整數(shù)；X是鹵原子；R5是氫原子、含有1-20個碳原子的烷基或包括至少一個雙鍵、羥基或醚基的烯丙基(allyl)。
將與本發(fā)明目的相應的仲胺和上述化學式4的化合物反應在堿性條件下合成叔胺，然后將其與過氧化氫反應制備氧化胺，例如下述流程4所示。 其中，R是C1-C20飽和或不飽和鏈基、苯甲基、羥乙基或與1-20個環(huán)氧乙烷基或環(huán)氧丙烷基連接的羥乙基；n是1-20之間的整數(shù)；X′是鹵原子；R5是氫原子、含有1-20個碳原子的烷基或包括至少一個雙鍵、羥基或醚基的烷基。
在化學式4的非離子化合物中，雙型化合物可通過流程4的途徑制備。
而且，分子中包含3個或多個氧化胺基團的化學式4的化合物的制備方法如下。
將等摩爾的伯胺和表氯醇在醇中反應合成出中間體仲胺，然后聚合此中間體生成叔胺，最后將其與過氧化氫反應。當合成叔胺時，可通過控制聚合的時間和溫度控制陽離子化合物的聚合度。此種低聚物型的非離子化合物的合成途徑如下列流程5所示。 其中R1、n和X如上所定義。
本發(fā)明可根據(jù)所需的化合物選擇合適的合成方法，以容易合成非離子化合物。合成的化合物可通過NMR和MASS分析來確定。
在由上述方法制備的化學式4的化合物中，非離子化合物優(yōu)選地選自N，N，N-二甲基月桂基氧化胺、N，N，N-乙基甲基月桂基氧化胺、N，N，N-二甲基十二烷基氧化胺、N，N，N-丁基甲基月桂基氧化胺、N，N，N-二甲基十六烷基氧化胺、N，N，N-二丁基月桂基氧化胺、N，N，N-(2-羥乙基月桂基甲基)氧化胺、N，N，N-(雙(2-羥乙基月桂基))氧化胺、N，N，N-(2-羥乙基月桂基丁基)氧化胺、N，N，N-(2-羥基(EO)5乙基月桂基甲基)氧化胺、N，N，N-(2-羥乙基(PO)5月桂基甲基)氧化胺、N，N，N-(2-羥乙基(EO)5(PO)5月桂基甲基)氧化胺、N，N，N-(2-羥乙基(EO)10月桂基甲基)氧化胺、N，N，N-(2-羥乙基(EO)15月桂基甲基)氧化胺、1，6-(N，N-丁基甲基氨基辛基)己烷、1，6-(N，N-丁基甲基氨基辛基)二丙基醚、1，6-(N，N-丁基甲基氨基辛基)-3-羥基己烷、1，6-(N，N-丁基甲基氨基辛基)丁烷、1，6-(N，N-丁基甲基氨基辛基)辛烷、1，6-(N，N-丁基甲基氨基氧基)-2-羥基丙烷、1，6-[2-(N-甲基氨基辛基)羥乙基]己烷、1，6-[2-(N-甲基氨基辛基)羥乙基(EO)5]己烷、1，6-[2-(N-甲基氨基辛基)羥乙基(PO)5]己烷、1，6-[2-(N-甲基氨基辛基)羥乙基(EO)5(PO)5]己烷、1，6-[2-(N-甲基氨基辛基)羥乙基(EO)10]己烷、1，6-[2-(N-甲基氨基辛基)羥乙基]二丙基醚、1，6-[2-(N-甲基氨基辛基)羥乙基]-2-羥基丙烷、1，6-[2-(N-甲基氨基辛基)羥乙基]丁烷、1，6-[2-(N-甲基氨基辛基)羥乙基]辛烷及其混合物。
此外，在本發(fā)明的表面活性劑體系中，當化學式4的化合物中A1和A2獨立地或同時地為C1-C20飽和或不飽和鏈基、苯甲基、羥乙基或與1-20個環(huán)氧乙烷基或環(huán)氧丙烷基連接的羥乙基時，化合物包括陽離子基團。
在化學式4的化合物中，包括陽離子基團的化學式4的化合物其制備方法與上述流程3-5的方法類似，可使用下列的兩種方法。
第一，化學式4的陽離子化合物的制備方法如下a)在堿性條件下將仲胺與C1-C20飽和或不飽和鏈基、苯甲基、羥乙基或與1-20個環(huán)氧乙烷基或環(huán)氧丙烷基連接的羥乙基的化合物反應以制備叔胺；然后b)將下列化學式5的化合物加入到生成的胺中發(fā)生季銨化作用。 其中n是1-20之間的整數(shù)；X′是鹵原子；R5是氫原子、含有1-20個碳原子的烷基或包括至少一個雙鍵、羥基或醚基的烷基。
或者，化學式4的陽離子化合物的制備方法如下a)在堿性條件下將仲胺與化學式5的化合物反應制備叔胺；b)將包括C1-C20飽和或不飽和鏈基、苯甲基、羥乙基或與1-20個環(huán)氧乙烷基或環(huán)氧丙烷基連接的羥乙基的化合物結合到生成的叔胺上發(fā)生季銨化作用。
第一，加熱時，在堿性條件下將與本發(fā)明目的相應的仲胺和包含C1-C20飽和或不飽和鏈基、苯甲基、羥乙基或與1-20個環(huán)氧乙烷基或環(huán)氧丙烷基連接的羥乙基的化合物反應制備叔胺，然后將其與上述化學式4的連接劑反應發(fā)生季銨化作用，例如下述流程6所示。 其中R是C1-C20飽和或不飽和鏈基、苯甲基、羥乙基或與1-20個環(huán)氧乙烷基或環(huán)氧丙烷基連接的羥乙基；n是1-20之間的整數(shù)；X是鹵原子、硫酸根或乙酸根；X′是鹵原子；R5是氫原子、含有1-20個碳原子的烷基或包括至少一個雙鍵、羥基或醚基的烷基。
或者，在堿性條件下將與本發(fā)明目的相應的仲胺和上述化學式5的化合物反應合成叔胺，然后將其和C1-C20飽和或不飽和鏈基、苯甲基、羥乙基或與1-20個環(huán)氧乙烷基或環(huán)氧丙烷基連接的羥乙基的化合物反應發(fā)生季銨化作用，例如下述流程7所示。 其中R是C1-C20飽和或不飽和鏈基、苯甲基、羥乙基或與1-20個環(huán)氧乙烷基或環(huán)氧丙烷基連接的羥乙基；n是1-20之間的整數(shù)；X是鹵原子、硫酸根或乙酸根；X′是鹵原子；R5是氫原子、含有1-20個碳原子的烷基或包括至少一個雙鍵、羥基或醚基的烷基。
在化學式4的陽離子化合物中，雙型化合物可通過上述流程6或7的途徑制備。
此外，分子中包含3個或多個陽離子基團的陽離子化合物的制備方法有將等摩爾的仲胺和表氯醇在醇溶劑中反應合成出中間體，然后聚合此中間體?？赏ㄟ^控制聚合的時間和溫度控制陽離子化合物的聚合度。此種低聚物型的陽離子化合物的合成途徑如下列流程8所示。 其中R1和R2如上所定義，n是1-20之間的整數(shù)。
在本發(fā)明中，根據(jù)所需的化合物通過選擇合適的方法很容易合成陽離子化合物。合成的化合物可通過NMR和MASS分析來確定。
包括陽離子基團的化學式3的化合物優(yōu)選地選自二甲基辛基乙氧基銨、二甲基癸基乙氧基銨、二甲基月桂基乙氧基銨、二甲基辛基羥乙基(EO)5銨、二甲基癸基羥乙基(EO)5銨、二甲基月桂基羥乙基(EO)5銨、二甲基辛基羥乙基(EO)10銨、二甲基癸基羥乙基(EO)10銨、二甲基月桂基羥乙基(EO)10銨、二甲基辛基羥乙基(EO)15銨、二甲基癸基羥乙基(EO)15銨、二甲基月桂基羥乙基(EO)15銨、三甲基辛基銨、三癸基月桂基銨、三甲基月桂基銨、1，6-[2-(N-二甲基氨基)羥乙基]己烷、1，6-[2-(N，N-乙基甲基氨基)羥乙基]己烷、1，6-[2-(N，N-丁基甲基氨基)羥乙基]己烷、1，6-[2-(N，N-甲基辛基氨基)羥乙基]己烷、1，6-[2-(N，N-十二烷基甲基氨基)羥乙基]己烷、1，8-[2-(N-二甲基氨基)羥乙基]辛烷、1，8-[2-(N，N-乙基甲基氨基)羥乙基]辛烷、1，8-[2-(N，N-丁基甲基氨基)羥乙基]辛烷、1，8-[2-(N，N-甲基辛基氨基)羥乙基]辛烷、1，8-[2-(N，N-十二烷基甲基氨基)羥乙基]辛烷、1，6-[2-(N-二甲基氨基)羥乙基(EO)2]己烷、1，6-[2-(N，N-乙基甲基氨基)羥乙基(EO)2]己烷、1，6-[2-(N，N-丁基甲基氨基)羥乙基(EO)2]己烷、1，6-[2-(N，N-甲基辛基氨基)羥乙基(EO)2]己烷、1，6-[2-(N，N-十二烷基甲基氨基)羥乙基(EO)2]己烷、1，6-[2-(N-二甲基氨基)羥乙基(EO)4]己烷、1，6-[2-(N，N-乙基甲基氨基)羥乙基(EO)4]己烷、1，6-[2-(N，N-丁基甲基氨基)羥乙基(EO)4]己烷、1，6-[2-(N，N-甲基辛基氨基)羥乙基(EO)4]己烷、1，6-[2-(N，N-十二烷基甲基氨基)羥乙基(EO)4]己烷、1，8-[2-(N-二甲基氨基)羥乙基(EO)2]辛烷、1，8-[2-(N，N-乙基甲基氨基)羥乙基(EO)2]辛烷、1，8-[2-(N，N-丁基甲基氨基)羥乙基(EO)2]辛烷、1，8-[2-(N，N-甲基辛基氨基)羥乙基(EO)2]辛烷、1，8-[2-(N，N-乙基甲基氨基)羥乙基(EO)4]辛烷、1，8-[p2-(N，N-丁基甲基氨基)羥乙基(EO)4]辛烷、1，8-[2-(N，N-甲基辛基氨基)羥乙基(EO)4]辛烷、1，8-[2-(N，N-十二烷基甲基氨基)羥乙基(EO)4]辛烷、1，6-[2-(N-二甲基氨基)羥乙基(PO)2]己烷、1，6-[2-(N，N-乙基甲基氨基)羥乙基(PO)2]己烷、1，6-[2-(N，N-丁基甲基氨基)羥乙基(PO)2]己烷、1，6-[2-(N，N-甲基辛基氨基)羥乙基(PO)2]己烷、1，6-[2-(N，N-十二烷基甲基氨基)羥乙基(PO)2]己烷、1，6-[2-(N-二甲基氨基)羥乙基(PO)4]己烷、1，6-[2-(N，N-乙基甲基氨基)羥乙基(PO)4]己烷、1，6-[2-(N，N-丁基甲基氨基)羥乙基(PO)4]己烷、1，6-[2-(N，N-甲基辛基氨基)羥乙基(PO)4]己烷、1，6-[2-(N，N-十二烷基甲基氨基)羥乙基(PO)4]己烷、1，8-[2-(N-二甲基氨基)羥乙基(PO)2]辛烷、1，8-[2-(N，N-丁基甲基氨基)羥乙基(PO)2]辛烷、1，8-[2-(N，N-甲基辛基氨基)羥乙基(PO)2]辛烷、1，8-[2-(N，N-十二烷基甲基氨基)羥乙基(PO)2]辛烷、1，8-[2-(N-二甲基氨基)羥乙基(PO)4]辛烷、1，8-[2-(N，N-乙基甲基氨基)羥乙基(PO)4]辛烷、1，8-[2-(N，N-丁基甲基氨基)羥乙基(PO)4]辛烷、1，8-[2-(N，N-甲基辛基氨基)羥乙基(PO)4]辛烷和1，8-[2-(N，N-十二烷基甲基氨基)羥乙基(PO)4]辛烷及其混合物。
此外，本發(fā)明的表面活性劑體系使用作為陰離子表面活性劑的，能與化學式1、2或4化合物混合并得到具有優(yōu)越相穩(wěn)定性的混合體系的化合物。為此，可應用通用的陰離子表面活性劑化合物，更具體地，可使用羧酸鹽化合物，例如皂、高級醇或烷基醚硫酸酯鹽(alkyl ether sulfated)、磺酸化烯烴堿金屬鹽(olefin-sulfonated alkali salt)、包括烷基苯磺酸鹽的磺酸鹽以及由高級醇的磷酸化生成的磷酸鹽。實例包括月桂基磺酸鈉(SLS)、月桂基醚磺酸鈉(SLES)、線性烷基苯磺酸鹽(LAS)、單烷基磷酸鹽(MAP)、酰基羥乙磺酸鹽(SCI)、烷基甘油基醚磺酸鹽(AGES)、酰基谷氨酸鹽、?；；撬猁}和脂肪酸金屬鹽等，優(yōu)選使用SLS、SLES、LAS或SCI。
而且，本發(fā)明的表面活性劑體系使用作為非離子表面活性劑的能與陰離子表面活性劑和化學式1、2或4的化合物混合并表現(xiàn)出優(yōu)越相穩(wěn)定性的化合物。本發(fā)明的表面活性劑體系中，非離子表面活性劑優(yōu)選地選自醇乙氧基化物(alcohol ethoxylates)、烷基酚(phenol)乙氧基化物、烷基聚苷、氧化胺、烷醇酰胺及其混合物。
而且，本發(fā)明的表面活性劑體系使用作為陽離子表面活性劑的，能與陰離子表面活性劑和化學式1、2或4的化合物混合并表現(xiàn)出優(yōu)越相穩(wěn)定性的化合物。作為本發(fā)明使用的陽離子表面活性劑，可使用常用的陽離子表面活性劑。例如，選自胺鹽型的化合物、包括季銨的化合物、單烷基二甲基胺衍生物、二烷基單甲基胺衍生物、咪唑啉衍生物、Gemini型季銨化合物、低聚型及其混合物。
在上述條件制備的混合體系中，陰離子表面活性劑(例如SLS)的物理性質的變化可通過測量克拉夫特點(Krafft point)、泡沫性質(foam property)(初始泡沫性質(initial foam)和泡沫維持性(foam-maintaining property))、表面張力和對硬水的穩(wěn)定性來確定。
通過混合化學式1、2或4的化合物和陰離子表面活性劑，在0℃或更低的冷卻條件下，當表面活性劑被分離出來時，本發(fā)明的表面活性劑體系改進了克拉夫特點，這表明表面活性劑體系的相穩(wěn)定性在低溫下非常優(yōu)越。
更具體地，即使混合比率低，包括非離子基團的化學式4的化合物也顯示出優(yōu)越的相穩(wěn)定性。因此，陰離子表面活性劑在低溫下分離的缺點可通過混合化學式4的非離子化合物和陰離子表面活性劑得到彌補，這有助于冬日里維持包括此表面活性劑的產品的相穩(wěn)定性。
而且，作為測試發(fā)泡性(初始發(fā)泡性和泡沫穩(wěn)定性)的結果，混合體系的初始發(fā)泡性表現(xiàn)出與陰離子表面活性劑相同；不管混合比率多大，泡沫長時間穩(wěn)定；盡管初始發(fā)泡量優(yōu)越，泡沫隨著時間推移逐漸減少。對于包括洗碗用洗滌劑、香波、車身清潔劑和洗衣用洗滌劑的產品，這意味著可通過選擇和應用非離子化合物到配方中以控制產品的發(fā)泡性。
至于表面張力的變化，表面張力隨著非離子化合物的混合比率增加而降低，即使在很低的濃度下，也可得到穩(wěn)定的表面張力，從中可預測混合體系比陰離子表面活性劑(SLS)的cmc低。這樣低的表面張力和cmc意味著即使少量也表現(xiàn)出優(yōu)越的清洗能力。
與只使用陰離子表面活性劑相比，混合體系的對硬水的穩(wěn)定性增加約2倍。因此該混合體系可應用到要求用包括大量金屬正離子的水清洗的產品，例如洗碗用洗滌劑和洗衣用洗滌劑。而且，對硬水穩(wěn)定性的增加意味著陰離子表面活性劑和非離子化合物形成了混合膠束。因為陰離子表面活性劑和非離子化合物更好地形成了混合膠束，所以混合表面活性劑的物理性質得到充分的改變。
此外，使用往其內加入平均2-15摩爾的環(huán)氧乙烷基(EO)或環(huán)氧丙烷基(PO)的仲胺制備的非離子化合物能形成含有非離子表面活性劑或陰離子表面活性劑和陽離子表面活性劑的混合物的混合體系以改變物理性質。
而且，在0℃或更低的冷卻條件下，當表面活性劑被分離出來時，通過混合化學式3的陽離子化合物和陰離子表面活性劑，本發(fā)明的表面活性劑體系改進了克拉夫特點，這表明表面活性劑體系的相穩(wěn)定性在低溫下非常優(yōu)越。
對克拉夫特點而言，本發(fā)明的混合體系在大多數(shù)樣品條件下顯示出為0℃或更低，這表明通過改變陽離子化合物的烷基長度和混合比率很難影響克拉夫特點。因此，陰離子表面活性劑在低溫下分離的劣勢可通過混合陽離子添加劑和陰離子表面活性劑得到彌補，這有助于冬日里維持包括此表面活性劑的產品的相穩(wěn)定性。
此外，在包括陽離子化合物的混合體系的情況下，發(fā)泡性(初始發(fā)泡性和泡沫穩(wěn)定性)測試的結果表明當陽離子化合物的烷基變得更長，當混合比率為2/0.75或更大，混合體系的初始發(fā)泡性變差，泡沫穩(wěn)定性變低。這是用于鼓式(drum)洗衣機中的洗碗用洗滌劑和洗衣用洗滌劑所需要的性質。對于這種洗滌劑，象陰離子表面活性劑一樣，大量泡沫會在一開始產生并且泡沫在使用過程中很容易破碎。更具體地，就使用引入烷基為十二烷基的陽離子化合物的混合體系而言，生成很少泡沫。從這些結果中，可知陽離子化合物可用作包括陰離子表面活性劑為主要化合物的的產品的配方(例如用作低發(fā)泡的洗衣用洗滌劑等)中的消泡劑(antifoaming agent)。
至于表面張力的變化，在混合比率為2/0.1或更高的情況下，表面張力隨著陽離子化合物的混合比率增加而降低，即使在很低的濃度下，也可得到穩(wěn)定的表面張力，從中可預測混合體系比陰離子表面活性劑(SLS)的cmc低。這樣低的表面張力和cmc意味著即使少量陽離子化合物也表現(xiàn)出優(yōu)越的清洗性質。
在含有丁基或更高的烷基的陽離子化合物的情況下或在與陰離子表面活性劑的混合比率為2/0.5或更高的情況下，混合體系表現(xiàn)出改進的對硬水穩(wěn)定性。更具體地，在陽離子化合物包括丁基的情況下，與只使用陰離子表面活性劑相比，混合體系表現(xiàn)出對硬水的穩(wěn)定性增加約4倍。因此，它可應用于要求用包括大量金屬正離子的水清洗的產品，例如洗碗用洗滌劑或洗衣用洗滌劑。而且，對硬水穩(wěn)定性的增加表明陰離子表面活性劑的離子性和陽離子化合物結合形成復合體。當陰離子表面活性劑和陽離子化合物強烈結合時，少量陽離子化合物就能充分地改變陰離子表面活性劑的物理性質。
為比較化學式4的陽離子化合物改變陰離子表面活性劑的物理性質的能力，制備包括相同長度烷基和羥乙基的季銨化合物，在相同條件下評價其物理性質。結果是與對照例相比，即使在低的混合比率下，本發(fā)明的陽離子化合物也顯示出降低的克拉夫特點、改進的泡沫控制能力、降低的表面張力和改進的對硬水的穩(wěn)定性。從這些結果中可知當分子中陽離子基團增加時，改變陰離子表面活性劑物理性質的能力得到改進。
此外，當使用其中有平均2摩爾的環(huán)氧乙烷基(EO)和4摩爾的環(huán)氧丙烷基(PO)加入到羥基上的仲胺制備化學式2或4的陽離子化合物時，改變陰離子表面活性劑物理性質的能力也得到改進。
如所解釋的，在其中混合有上述化學式1、2或4的化合物和陰離子表面活性劑的本發(fā)明的混合表面活性劑體系具有優(yōu)越的表面活性。因此，如果包含在固態(tài)、液態(tài)、凝膠或膏型洗滌劑，例如香波、皮膚清洗劑、肥皂、洗碗用洗滌劑、房屋洗滌劑、工業(yè)洗滌劑、牙膏、粉末洗滌劑等和添加劑配方中時，可提供性能比常規(guī)產品優(yōu)越的產品。
下文將結合實施例更詳細地解釋本發(fā)明。這些實施例將闡述本發(fā)明，但本發(fā)明并不局限于這些實施例。1-1-1.合成單型季銨陽離子化合物5種包括和陰離子表面活性劑一起改變混合體系中陰離子表面活性劑的物理性質的季銨基為代表性的陽離子基團的單型化合物和2種其中有環(huán)氧乙烷基(EO)被加入到單型化合物的羥基上作為非離子親水基的化合物的合成方法如下。合成N-(二甲基十二烷基氨基)乙醇[流程9] 往三口燒瓶中加入異丙醇(IPA；40g)、氯代十二烷(153g；0.75mol)和2-(二甲基氨基)乙醇(44.6g；0.5mol)，加入作為催化劑的碘化鈉，然后將混合物回流。測量胺的量以確定反應。將反應器的溫度升高到120℃，5小時后反應進行超過95％。將反應產物與丙酮混合，然后冷卻結晶。重結晶后，立即在真空中干燥過濾得到的產物。
分子量293g/mol產率67％，白色固體溶解度非常強的吸濕性(hygroscopicity)，不溶于丙酮中質譜(FAB+，m/e)551，258[M-Cl]+，2651H NMR(溶劑；D2O，ppm)0.8620[3H]，1.2832[18H]，1.6276[2H]，3.1601[6H]，3.3645[2H]，3.4859[2H]，4.0124[2H]元素分析C16H36ONCl理論值C65.38％，H12.35％，N4.77％計算值C64.00％，H12.80％，N5.60％[合成實施例2]合成N-(二甲基辛基氨基)乙醇往三口燒瓶中加入IPA(18.7g)、氯代辛烷(66.9g；0.45mol)和2-(二甲基氨基)乙醇(26.74g；0.3mol)，將反應器加熱回流混合物。測量胺的量以確定反應。將反應器的溫度升高到110℃，6小時后反應進行超過95％。將反應產物與丙酮混合，然后冷卻結晶。過濾重結晶得到的產物并立即在真空中干燥。
分子量238g/mol產率42％，白色固體溶解度非常強的吸濕性，不溶于丙酮中質譜(FAB+，m/e)439，202[M-Cl]，200[合成實施例3]合成N-(丁基二甲基氨基)乙醇往三口燒瓶中加入IPA(29g)、1-氯丁烷(70g；0.75mol)和2-(二甲基氨基)乙醇(44.6g；0.5mol)，加入作為催化劑的碘化鈉(1.4g)，將反應器加熱回流混合物。測量胺的量以確定反應，反應連續(xù)進行21小時。將反應產物與丙酮混合，然后冷卻結晶。過濾重結晶得到的產物并立即在真空中干燥。
分子量182g/mol產率85％，白色固體溶解度非常強的吸濕性，不溶于丙酮中質譜(FAB+，m/e)327，146[M-Cl]+1H NMR(溶劑；D2O，ppm)0.9657[3H]，1.3837[2H]，1.7449[2H]，3.1427[6H]，3.3831[2H]，3.4904[2H]，4.0445[2H]元素分析C8H20ONCl理論值C52.88％，H11.09％，N7.71％計算值C52.20％，H11.70％，N7.30％合成N-(二甲基乙基氨基)乙醇往三口燒瓶中加入IPA(40g)、碘代乙烷(117g；0.75mol)和2-(二甲基氨基)乙醇(44.6g；0.5mol)，加入作為催化劑的碘化鈉(2g)，將反應器加熱回流混合物。將反應產物倒入正己烷中，然后冷卻結晶，過濾重結晶得到的產物并立即在真空中干燥。
分子量245g/mol產率110g(90％)，黃色固體溶解度非常強的吸濕性，溶于丙酮中，不溶于正己烷質譜(FAB+，m/e)363，118[M-I]+1H NMR(溶劑；D2O，ppm)1.3763[3H]，3.1266[6H]，3.4672[2H+2H]，4.0457[2H]元素分析C6H16ONI理論值C29.4％，H6.6％，N5.7％計算值C28.8％，H6.9％，N5.2％[合成實施例5]合成N-(三甲基氨基)乙醇往三口燒瓶中加入IPA(37g)、碘代甲烷(142g；1.0mol)和2-(二甲基氨基)乙醇(44.6g；0.5mol)，然后混合完成反應。此時，同時加入反應物，發(fā)生放熱反應完成反應。將反應產物倒入丙酮中，然后冷卻結晶，過濾重結晶得到的產物并立即在真空中干燥。
分子量231g/mol產率76％，白色固體溶解度非常強的吸濕性，不溶于丙酮中質譜(FAB+，m/e)335，154，104[M-I]+1H NMR(溶劑；D2O，ppm)3.1876[9H]，3.5024[2H]，4.0540[2H]元素分析C5H14ONI理論值C25.99％，H6.11％，N6.11％計算值C26.19％，H6.27％，N5.64％1.1.2合成其中非離子基團(EO)被結合到單型陽離子化合物的化合物[合成實施例6]合成N-(二甲基十二烷基氨基)乙醇(EO)2 往三口燒瓶中加入IPA(47.6g)、氯代十二烷(91.8g；0.45mol)和2-(二甲基氨基)乙醇(EO)2(79g；0.3mol)，加入作為催化劑的碘化鈉(1.7g)。將反應器的溫度升高到110℃，7小時后反應進行超過95％。用含有硅膠的柱色譜分離和提純產物。
分子量382g/mol產率26％，透明的油溶解度非常強吸濕性，溶于丙酮中質譜(FAB+，m/e)478[EO＝5]，434[EO＝4]，390[EO＝3]，346[EO＝2]，302[EO＝1]，258[EO＝0][合成實施例7]合成N-(二甲基十二烷基氨基)乙醇(EO)4往三口燒瓶中加入IPA(47.6g)、氯代十二烷(92g；0.45mol)和2-(二甲基氨基)乙醇(EO)4(143.7g；0.3mol)，加入作為催化劑的碘化鈉(2.4g)，然后將反應器的溫度升高到110℃，反應進行12小時。用含有硅膠的柱色譜分離和提純產物。
分子量507g/mol產率21％，淺棕色油溶解度非常強的吸濕性，溶于丙酮中質譜(FAB+，m/e)610[EO＝8]，566[EO＝7]，522[EO＝6]，478[EO＝5]，434[EO＝4]，390[EO＝3]，346[EO＝2]，302[EO＝1]1-2.當混合SLS與單型季銨型(合成實施例1-5)的陽離子化合物和其中非離子基團被結合到單型化合物(合成實施例6-7)的陽離子化合物時，對混合體系中SLS物理性質的變化的研究[實施例1-7]將月桂基磺酸鈉(SLS；Sigma試劑；分子量288g/mol)、上述合成實施例6-12中制備的陽離子化合物和烷醇酰胺以1∶1∶0.001的比率混合。將混合體系的濃度控制為2％的水溶液，將SLS和陽離子化合物的混合比率控制為摩爾比1∶1，因此能顯著地顯示物理性質的變化(表1)。
測量克拉夫特點和發(fā)泡性的試樣條件 為測量實施例1-7的混合體系中物理性質的變化，測量克拉夫特點、初始發(fā)泡性、泡沫穩(wěn)定性、對硬水的穩(wěn)定性、cmc和表面張力的變化。
1)測量克拉夫特點在克拉夫特點的試驗中，當升高溫度時，上次試驗中渾濁的溶液再次變透明，測量此時的溫度。結果顯示當渾濁開始在較低的溫度時，溶液也在較低的溫度變透明，因此溶液保持更穩(wěn)定的狀態(tài)。實施例1、2、6和7的試樣表明混合時并未測試到渾濁，但是實施例3-5的試樣卻測試到了渾濁。試驗結果如下表2所示。測量混合體系中克拉夫特點變化的結果
如表2所示，與只使用SLS相比，實施例3-5改進克拉夫特點至0℃以下。這表明在多數(shù)液體洗滌劑的水溶液相中，即使在低溫下，表面活性劑不從溶液中分離出來，因此它能保持穩(wěn)定的相。
2)測量混合體系中初始發(fā)泡性和泡沫穩(wěn)定性制備測量初始發(fā)泡性和泡沫穩(wěn)定性的試樣的條件與用于測量克拉夫特點試樣的條件相同(表14)。然而，實施例1、2、6和7的試樣表明混合時并未測試到渾濁，但是實施例3-5的試樣卻測試到了渾濁。用半微量(semi-micro)TK方法進行測量，每三次取平均值。測量發(fā)泡性的結果如表3所示。初始發(fā)泡性和泡沫穩(wěn)定性的結果(單位ml)
如表3所示，實施例3-5顯示與只有SLS的初始發(fā)泡性幾乎在同一個水平上。然而，在測量泡沫穩(wěn)定性的試驗中，實施例3-5的混合體系顯示泡沫2分鐘后就消失了。而且，當陽離子化合物的烷基變長，泡沫穩(wěn)定性降低。
從結果中可知，本發(fā)明的實施例3-5的混合體系保持陰離子表面活性劑的初始發(fā)泡性，同時生成的泡沫很快就消失，陽離子化合物具有抑制泡沫維持能力的優(yōu)越的性能。
3)評價對硬水的穩(wěn)定性將11.69g CaCl2·2H2O溶解在1升水中制備10,000ppm的硬水，然后緩慢地將其添加到0.5％的水溶液試樣中，使用直到出現(xiàn)渾濁時所添加硬水的量評價對硬水的穩(wěn)定性。結果如表4所示。實施例1、2、6和7的試樣表明混合時并未測試到渾濁。對硬水穩(wěn)定性的結果
如表4所示，與只使用SLS相比，實施例3顯示出2倍的改進性能。實施例4和5對硬水的穩(wěn)定性與只使用SLS的非常相似。
4)測量混合體系中表面張力和cmc的變化使用Kruss公司的處理器張力計K12(processor tensiometer K12)測量實施例1-7的混合體系中表面張力和cmc的變化。通過以1∶1摩爾比混合SLS和陽離子化合物制備將要測量其表面張力的試樣，其中水為去離子水，將測量容器浸入清洗溶液中約3小時，用水和丙酮沖洗，在烘箱中干燥，然后使用。測量表面張力和cmc的結果如表5所示。測量表面張力和cmc變化的結果
從表5可知，混合有SLS和陽離子化合物的實施例1-7的混合體系比SLS的表面張力降低13-44％。更具體地，實施例1、2、6和7的混合體系顯示cmc變窄(thinner)10到100倍的結果。這表明即使少量也能表現(xiàn)出優(yōu)越的表面活性。
2-1.分子中包括兩個陽離子基團的雙型陽離子化合物2-1-1.合成陽離子化合物根據(jù)連接劑長度和烷基長度，選擇如流程1-3或6-7的合適合成途徑制備所需的陽離子化合物。合成1，6-[2-(N-甲基氨基)羥乙基]己烷將45g 2-(甲基氨基)乙醇(0.6mol)、46.5g 1，6-二氯己烷(0.3mol)和48g碳酸鈉混合在40g IPA中，然后將混合物回流25小時。將產物過濾，減壓蒸餾，然后真空干燥以提純。
分子量232g/mol相態(tài)油相1H NMR(CDCl3，δppm)1.07[4H]，1.28[4H]，2.20[6H]，2.37[4H]，2.47[4H]，3.41[4H]質譜(FAB+)m/e233[M+H]+[合成實施例9]合成1，6-[2-(N，N-二甲基氨基)羥乙基]己烷(用流程1)將23.2g 1，6-[2-(N-甲基氨基)羥乙基]己烷(0.1mol)，42.6g碘甲烷(0.3mol)和5g碘化鈉混合在20g IPA中，反應在室溫下進行2小時。將產物過濾，減壓蒸餾，然后真空干燥，用丙酮重結晶提純。
分子量262g/mol相態(tài)黃色粉末(吸水性)1H NMR(D2O，δppm)1.20[4H]，1.83[4H]，3.16[12H]，3.38-3.55[8H]，4.06[4H]質譜(FAB+)m/e 389[M2++I-]+，297，261，247，217[合成實施例10]合成1，6-[2-(N，N-乙基甲基氨基)羥乙基]己烷(用流程1)將15.11g 1，6-[2-(N-甲基氨基)羥乙基]己烷(0.065mol)、30.5g碘乙烷(0.195mol)和3g碘化鈉混合在20g IPA中，將混合物回流9小時。然后將產物過濾，減壓蒸餾，真空干燥，用丙酮重結晶提純。
分子量290g/mol相態(tài)黃色粉末(吸水性)1H NMR(D2O，δppm)1.35[4H]，1.45[4H]，2.97[10H]，3.37[10H]，3.47[8H]，4.04[4H]質譜(FAB+)m/e 417[M2++I-]+[合成實施例11]合成1，6-[2-(N，N-丁基甲基氨基)羥乙基]己烷(用流程2)將20.5g 2-(N，N-丁基甲基氨基)乙醇(0.156mol)、12.1g 1，6-二氯己烷(0.078mol)、33g碳酸鈉和5g碘化鈉混合在11g IPA中。然后將混合物回流14小時。然后將產物過濾，減壓蒸餾，真空干燥，用丙酮重結晶提純。
分子量346g/mol相態(tài)油相1H NMR(D2O，δppm)1.00[6H]，1.41[8H]，1.75[8H]，3.10[6H]，3.34-3.51[12H]，4.04[4H]質譜(FAB+)m/e 381[M2++Cl-]+9[合成實施例12]合成1，6-[2-(N，N-甲基辛基氨基)羥乙基]己烷(用流程2)將18.76g 2-(N，N-甲基辛基氨基)乙醇(0.1mol)、7.8g 1，6-二氯己烷(0.05mol)、2.2g碳酸鈉和2.5g碘化鈉混合在6gIPA中。然后將混合物回流22小時。然后將產物過濾，減壓蒸餾，真空干燥以提純。
分子量458g/mol
相態(tài)油相1H NMR(D2O，δppm)0.89[6H]，1.31[24H]，1.77[8H]，3.10[6H]，3.36[8H]，4.49[4H]，4.04[4H]質譜(FAB+)m/e 493[M2++Cl-]+[合成實施例13]合成1，6-[2-(N，N-十二烷基甲基氨基)羥乙基]己烷(用流程2)將18.69g 2-(N，N-十二烷基甲基氨基)乙醇(0.077mol)、6g 1，6-二氯己烷(0.39mol)和3g碘化鈉混合在10gIPA中。然后將混合物回流20小時。然后將產物過濾，減壓蒸餾，真空干燥以提純。
分子量570g/mol相態(tài)油相1H NMR(D2O，δppm)0.94[6H]，1.20[40H]，1.82[8H]，3.20[6H]，3.59[8H]，3.69[4H]，4.09[4H]質譜(FAB+)m/e 605[M2++Cl-]+[實驗2]2-2.測量陰離子表面活性劑和陽離子化合物的混合體系中陰離子表面活性劑性能的變化使用月桂基磺酸鈉(SLS；Aldrich Company試劑；純度99％或更高)作為測量物理性質的陰離子表面活性劑。
此外，在下列化學式2a的陽離子化合物中含有n值為6的化合物作為陽離子化合物(表6)。
(其中R是含有1-12個碳原子的烷基，n＝6)[表6]陽離子化合物的種類和分子量(n＝6)
將下列實驗中使用的玻璃浸入清洗溶液(KOH+IPA+水)中超過4小時，然后用蒸餾水和丙酮清洗，干燥，然后使用。測定使用去離子水。
關于陰離子表面活性劑的物理性質的變化，測量克拉夫特點、初始發(fā)泡性、泡沫穩(wěn)定性、對硬水的穩(wěn)定性和表面張力等的變化。
2-2-1.測量陽離子化合物物理性質1)試樣條件將1g各合成實施例14-18的陽離子化合物溶于99g水中制備濃度為1wt％的用于測量的試樣。含有1個碳原子、2個碳原子和4個碳原子的烷基的試樣是透明的，但是含有8個和12個碳原子的烷基的試樣是渾濁的。當烷基的碳原子數(shù)為8時，溶液在0.1wt％下是透明的，當烷基的碳原子數(shù)為12時，溶液在0.01wt％下是透明的。
2)測量陽離子化合物的克拉夫特點在冷卻透明陽離子化合物溶液過程中，當渾濁開始出現(xiàn)時，測量此時溫度(降低溫度的條件)。此外，在升高渾濁的陽離子化合物溶液過程中，當溶液透明時，測量此時溫度(升高溫度的條件)。
SLS顯示的結果顯示當降低溫度時，渾濁在2-3℃開始出現(xiàn)，當升高溫度時，溶液在14℃再次變得透明。同時，當降低溫度時，本發(fā)明的陽離子化合物即使在0℃沒有出現(xiàn)渾濁。對0℃沒有出現(xiàn)渾濁的情況，則沒有對升高溫度的情況進行試驗。
3)測量發(fā)泡性(初始發(fā)泡性和泡沫穩(wěn)定性)使用半微量TK法進行發(fā)泡性相關的試驗，結果如表7所示。試驗重復三次，取三次的平均值。試驗中使用濃度為1％溶液，在合成實施例18的情況下，使用渾濁溶液進行測量。測量陽離子化合物發(fā)泡性的結果(單位ml)
如表7所示，合成實施例14-16中含有短烷基鏈的陽離子化合物不生成泡沫，合成實施例18生成初始發(fā)泡性為213ml和5分鐘后發(fā)泡性為105ml的比較弱的泡沫。
4)測量表面張力使用Kruss公司的張力計K12測量合成實施例14-18的陽離子化合物的表面張力。使用環(huán)法(ring method)，測量5次后，取平均值。分別制備各陽離子化合物的重量比為1％、0.1％、0.01％和0.001％的溶液用于試驗。表面張力的結果如表8所示。測量陽離子化合物表面張力的結果(單位mN/m)
如表8所示，合成實施例18在測量試樣的濃度范圍內顯示出比較低的表面張力，其它的陽離子化合物顯示出高表面張力值。
5)測量對硬水的穩(wěn)定性將11.69g CaCl2·2H2O溶解在1升水中制備的10,000ppm用于實驗的硬水。使用0.5％(重量比)陽離子化合物和100ml試樣，通過添加硬水直到出現(xiàn)珠狀(pearl)物質來測量對硬水的穩(wěn)定性。重復試驗三次，取平均值。由于陽離子化合物不帶有負電荷，因此沒有沉淀生成在硬水中。然而，C12顯示在0.5％時是渾濁的，因此沒有測量其對硬水的穩(wěn)定性。
2-2-2.測量陰離子表面活性劑(SLS)和合成實施例14的陽離子化合物(R＝C1/n＝6)的混合體系中SLS物理性質的變化[實施例8-13]制備試樣溶液，其中陰離子表面活性劑(SLS)和合成實施例14的陽離子化合物的摩爾比如表9中所示，所有制備的試樣溶液都是透明的。加入非離子表面活性劑烷醇酰胺使得與SLS的摩爾比為1∶0.001。用于測量混合體系的試樣 1)測量克拉夫特點測量實施例8-13(SLS和陽離子化合物的混合體系)的克拉夫特點，結果如表10所示。測量混合體系的克拉夫特點(單位℃)
如表10所示，所有試樣的克拉夫特點都降低至0℃或更低。然而，在混合比率為2/0.01的實施例13的情況下，溶液在-0.5℃時變的不透明；當升高溫度時，在13℃時又重新透明，這表明與SLS相比，低溫時溶解度(穩(wěn)定性)得到改進。在0℃或更低時保持透明的試樣情況下，沒有對升高溫度時克拉夫特點進行測量。
2)測量發(fā)泡性(初始發(fā)泡性和泡沫穩(wěn)定性)結果發(fā)泡性的測量如表11所示。測量混合體系發(fā)泡性的結果(單位ml)
如表11所示，當陽離子化合物的混合比率變得低時，初始發(fā)泡性和泡沫穩(wěn)定性趨向于與SLS更為相同。在實施例8、9和10中，初始發(fā)泡性降低，泡沫容易破碎。對其它混合比率而言，當陽離子化合物的混合比率升高，初始發(fā)泡性和泡沫穩(wěn)定性略微降低，而沒有表現(xiàn)出顯著的差異。
3)測量表面張力測量表面張力的結果如表12所示。測量混合體系表面張力變化的結果(室溫)
如表12所示，實施例13顯示出幾乎與SLS相同的表面張力值，但是當陽離子化合物的混合比率增加時，表面張力結束降低。表面張力降低以及低濃度時幾乎沒有變化的結果意味著cmc低，這表明只有少量的化合物就能顯示出優(yōu)越的清洗性能。
4)測量混合體系對硬水的穩(wěn)定性測量混合體系對硬水的穩(wěn)定性的結果如表13所示。測量混合體系對硬水穩(wěn)定性的變化
如表13所示，當陽離子化合物混合比率增加時，所加的硬水量增加。然而實施例8和13對硬水穩(wěn)定性的差異約為2倍。
2-2-3.測量SLS和合成實施例15的陽離子化合物(R＝C2/n＝6)的混合體系中SLS物理性質的變化將陰離子表面活性劑和合成實施例15(R＝C2/n＝6)的陽離子化合物按表14中所示的摩爾比混合制備用于測量的混合體系試樣。所有制備的試樣溶液是透明的。此時，加入非離子表面活性劑乙氧基化的脂肪醇使得SLS的摩爾比為1∶1。 測量實施例14-19的物理性質1)測量混合體系克拉夫特點的變化如測量混合體系克拉夫特點變化的結果所示，混合體系的克拉夫特點趨向于降低(表15)。在降低溫度的條件下，混合比率2/0.25或更高的試樣顯示出0℃或更低的結果；與SLS相比，混合比率為2/0.25或更低的試樣顯示出克拉夫特點降低。
2)測量混合體系的初始發(fā)泡性和泡沫穩(wěn)定性的變化測量混合體系的初始發(fā)泡性和泡沫穩(wěn)定性的變化的結果如表16所示。測量初始發(fā)泡性和泡沫穩(wěn)定性的變化
如表15所示，與SLS相比，直到混合比率為2/0.5，初始發(fā)泡性和泡沫穩(wěn)定性才發(fā)生顯著的變化，但是混合比率為2/0.75或更高的實施例14和15顯示出泡沫穩(wěn)定性顯著降低的結果。這些混合體系被認為可用作在洗衣過程中需要泡沫能容易破碎同時保持初始發(fā)泡的性質的用于鼓式洗衣機的洗衣用洗滌劑或自動洗碗用洗滌劑等。
3)測量混合體系表面張力的變化測量混合體系表面張力的結果如表17所示。測量混合體系表面張力的變化
如表17所示，實施例19(混合比率2/0.01)顯示出幾乎與SLS相同的趨勢，但是陽離子化合物的混合比率增加時，表面張力和cmc降低。這些結果意味著即使少量添加劑，混合體系也能顯示出優(yōu)越的清洗性能。
4)測量混合體系對硬水穩(wěn)定性的變化測量對硬水穩(wěn)定性的變化的結果如表18所示。測量混合體系對硬水穩(wěn)定性的變化
如表18所示，當陽離子化合物混合比率增加時，對硬水的穩(wěn)定性增加，與實施例8-13(烷基的碳原子數(shù)為C1)的結果相比，在同樣的混合比率下，對硬水的穩(wěn)定性通常增加。更具體地，混合比率為2/0.5或更高的實施例14-16顯示出顯著對硬水穩(wěn)定性。
2-2-4.測量陰離子表面活性劑(SLS)和合成實施例16的陽離子化合物(R＝C4/n＝6)的混合體系中SLS物理性質的變化[實施例20-25]用于測量物理性質的試樣混合條件如表19所示。作為制備混合體系的結果，在1％的水溶液中，所有試樣顯示為透明相。加入非離子表面活性劑烷醇酰胺使得SLS的摩爾率變成1∶0.001。
1)測量混合體系克拉夫特點的變化測量實施例20-25的克拉夫特點，結果如表20所示。測量混合體系克拉夫特點的變化
如表20所示，如實施例25，即使混合少量的陽離子化合物，克拉夫特點能降至0℃或更低。這意味著即使低溫下，混合體系在水中也保持穩(wěn)定性。
2)測量混合體系發(fā)泡性能的變化測量發(fā)泡性的結果如表21所示。測量混合體系發(fā)泡性能的變化
如表21所示，陽離子化合物的混合比率為2/0.75或更高的實施例20和21的試樣顯示出降低的初始發(fā)泡性和顯示出2分鐘后泡沫迅速減少的現(xiàn)象。因此，含有4個碳原子的陽離子化合物被認為具有優(yōu)越的降低短鏈烷基的陽離子化合物的泡沫穩(wěn)定性的性能。
3)測量混合體系的表面張力變化[表22]測量混合體系表面張力變化的結果
如表22所示，盡管陽離子化合物混合比率為2/0.01的實施例25顯示出幾乎與SLS相同的表面張力值，但是混合比率為2/0.1或更高的實施例22-24顯示以1％的溶液為基礎時，當陽離子化合物的混合比率增加時，表面張力降低的結果。此外，從顯示出不變的表面張力值為0.01％的結果可知混合系統(tǒng)比SLS的cmc低。這表明本發(fā)明的混合體系能具有低濃度下優(yōu)越的清洗能力。
4)測量混合體系對硬水的穩(wěn)定性的變化測量對硬水穩(wěn)定性變化的結果如表23所示。測量混合體系對硬水穩(wěn)定性的變化
如表23所示，盡管陽離子化合物混合比率為2/0.25或更低的實施例23-25沒有表現(xiàn)出比SLS具有對硬水顯著的改進穩(wěn)定性，但是混合比率為2/0.5或更高的實施例20-22顯示出顯著改進的結果。根據(jù)這些結果，認為本發(fā)明的混合體系可應用于在更硬的硬水條件下需要優(yōu)越的清洗能力和相穩(wěn)定性的產品上。
2-2-5.測量陰離子表面活性劑(SLS)和合成實施例17的陽離子化合物(R＝C5/n＝6)的混合體系中SLS物理性質的變化[實施例26-31]制備用于測量的試樣的條件如表24所示。混合比率分別為2/0.75和2/1.0的實施例26和27顯示出渾濁，在濃度0.001％的水溶液條件下變澄清。加入非離子表面活性劑乙氧基化脂肪醇使得與SLS的摩爾比為1∶1。
1)測量混合體系的克拉夫特點測量結果如表25所示。然而因為混合比率為2/1.0和2/0.75的實施例26和27在1％的水溶液中是渾濁的，所以使用0.001％的水溶液測量其克拉夫特點。測量結果是所有試樣的克拉夫特點都降至0℃或更低。
2)測量混合體系發(fā)泡性能的變化測量結果如表26所示?；旌嫌刑荚訑?shù)為8的陽離子化合物的混合體系的初始發(fā)泡性和泡沫穩(wěn)定性并沒有與SLS有顯著的差異，這與上述試驗相反。然而，生成的泡沫輕輕地攪拌就易消失。因此，可知盡管混合體系中生成的泡沫容易減少，但是在測試條件下5分鐘后泡沫并未消失。測量混合體系發(fā)泡性能變化的結果
3)測量混合體系表面張力的變化測量結果如表27所示。由于表面張力在1％的水溶液和0.01％的水溶液中變化不大，所以使用濃度為0.001％的水溶液測量表面張力。結果是，當陽離子化合物的混合比率增加時，在濃度為1％的水溶液中表面張力降低，在濃度為0.001％的水溶液中表面張力略微增加。因此，可知混合體系的cmc在0.01-0.001％之間。測量混合體系表面張力變化的結果
4)測量混合體系對硬水穩(wěn)定性的變化測量結果如表28所示。對濃度為1％的顯示出渾濁的試樣，沒有測量其對硬水的穩(wěn)定性。測量結果為，在混合比率為2/0.5時，對硬水的穩(wěn)定性顯著地增加。測量混合體系對硬水穩(wěn)定性的變化
2-2-6.測量陰離子表面活性劑(SLS)和合成實施例18的陽離子化合物(R＝C12/n＝6)的混合體系中SLS物理性質的變化[實施例32-37]如表29所示的條件下制備測量的試樣?；旌媳嚷史謩e為2/0.5或更高的實施例32-34顯示出渾濁。實施例34的試樣在0.01％的水溶液中變澄清。其它的試樣在0.001％的水溶液中變澄清。加入非離子表面活性劑烷醇酰胺使得與SLS的摩爾比為1∶0.001。
1)測量混合體系的克拉夫特點的變化測量混合體系實施例32-37的克拉夫特點的變化，結果如表30所示。實施例32和33使用0.001％溶液，實施例34使用0.01％溶液。測量混合體系克拉夫特點變化的結果
如表30所示，所有試樣顯示出當混合有陽離子化合物時，克拉夫特點降至0℃或更低的結果。
2)測量混合體系發(fā)泡性能的變化測量發(fā)泡性的結果如表31所示。測量混合體系發(fā)泡性能變化的結果
如表31所示，實施例32和33幾乎不產生泡沫。根據(jù)這些結果，可認為含有12個碳原子的陽離子化合物可用作消沫劑。
3)測量混合體系表面張力的變化測量表面張力的結果如表32所示。測量混合體系表面張力變化的結果
結果是，當陽離子化合物的混合比率增加時，在1％的濃度時表面張力降低，當濃度降低時，表面張力略微增加。然而在1％的水溶液中，當陽離子化合物的混合比率增加時，表面張力降低。
4)測量混合體系對硬水穩(wěn)定性的變化測量對硬水穩(wěn)定性的結果如表33所示。測量混合體系對硬水穩(wěn)定性的變化
結果是，由于陽離子化合物的混合比率為2/0.5或更高的實施例32-34在1％的水溶液顯示出渾濁，沒有測量這些混合體系對硬水穩(wěn)定性，實施例35-37顯示出略微改進的對硬水穩(wěn)定性。
3-1.合成分子中包括氧化胺基團的非離子化合物使用諸如上述流程4或5的合成途徑制備所需要的非離子化合物。合成N-二甲基月桂基氧化胺將27.3g過氧化氫(0.24mol；30wt％溶液)在室溫下逐滴地加入42.7g N-二甲基月桂基胺(0.2mol)中，升溫至40℃，然后繼續(xù)反應17小時。反應完成后，將產物減壓蒸餾，然后在真空中干燥以提純。
分子量229g/mol相態(tài)黃色油相1H NMR(CDCl3，δppm)0.81(3H)，1.19(18H)，1.80(2H)，3.11(6H)，3.18(2H)質譜(FAB+)m/e 230[M+H]+，212[合成實施例20]合成N-(2-羥乙基月桂基甲基)胺將150.22g 2-(甲氨基)乙醇(2mol)溶解在175g異丙醇(IPA)中，加入408g 1-氯癸烷(2mol)和318g碳酸鈉(3mol)，然后繼續(xù)反應25小時。反應完成后，將產物過濾，減壓蒸餾，然后在真空中干燥以提純。
分子量243g/mol相態(tài)黃色油1H NMR(CDCl3，δppm)0.86(3H)，1.26(20H)，2.18(3H)，2.39(2H)，2.52(2H)，3.42(2H)質譜(FAB+)m/e 244[M+H]+[合成實施例21]
合成N-(2-羥乙基月桂基甲基)氧化胺將30.64g N-(2-羥乙基月桂基甲基)胺和21.5g過氧化氫(0.189mol)在室溫下逐滴地加入10.5g甲醇中，然后升溫使混合物回流31小時。然后將產物過濾，減壓蒸餾，然后在真空中干燥以提純。
分子量259g/mol相態(tài)黃色溶液1H NMR(CDCl3，δppm)0.81(3H)，1.23(18H)，1.69(2H)，3.14(3H)，3.29(4H)，4.07(2H)質譜(FAB+)m/e 260[M+H]+[合成實施例22]合成1，6-(N，N-丁基甲基氨基)己烷將96g 2-(N，N-丁基甲基)胺(1.1mol)，77.53g 1，6-二氯己烷(0.5mol)和133g碳酸鈉混合在92g IPA中，反應在70℃下繼續(xù)36小時。然后將產物干燥，過濾，減壓蒸餾，然后在真空中干燥以提純。
分子量256g/mol相態(tài)油相1H NMR(CDCl3，δppm)0.91(6H)，1.29(8H)，1.42(8H)，2.20(6H)，2.32(8H)質譜(FAB+)m/e 257[M+H]+[合成實施例23]合成1，6-(N，N-丁基甲基氨氧基)己烷將21.88g 1，6-(N，N-丁基甲基氨基)己烷(0.086mol)溶解在14g甲醇中，緩慢的加入24g過氧化氫(0.215mol；30wt％溶液)。反應繼續(xù)回流18小時，然后將產物減壓蒸餾，然后在真空中干燥以提純。
分子量288g/mol相態(tài)黃色油相1H NMR(CDCl3，δppm)0.97(6H)，1.39(8H)，1.77(8H)，3.18(6H)，3.32(8H)質譜(FAB+)m/e 289[M+H]+，170[實驗5]3-2.評價陰離子表面活性劑和包括氧化胺基團的非離子化合物的混合體系中陰離子表面活性劑性能的變化使用月桂基磺酸鈉(SLS；Aldrich Company試劑；純度99％或更高)作為測量物理性質的陰離子表面活性劑。使用的SLS的克拉夫特點為2℃(降低溫度時)和14℃(升高溫度時)；初始發(fā)泡性為233ml；保持泡沫5分鐘幾乎不變；濃度1％時表面張力為35.92mN/m，濃度0.1％時為25.19mN/m，濃度0.01％時為57.18mN/m。此外，當測量對硬水的穩(wěn)定性時，硬水的濃度為310ppm。
用于評價其物理性質的非離子化合物的種類和分子量如表34所示。非離子化合物的種類和分子量(g/mol)
將下列實驗中使用的玻璃浸入清洗溶液(KOH+IPA+水)中超過4小時，然后用蒸餾水和丙酮清洗，干燥，然后使用。為評價性質的變化，使用去離子水。
對于陰離子表面活性劑的物理性質的變化，測量克拉夫特點、初始發(fā)泡性、泡沫穩(wěn)定性、對硬水的穩(wěn)定性和表面張力等的變化。
3-2-1.測量非離子化合物的物理性質1)測量試樣條件將合成實施例19、21和23的非離子化合物分別溶于99g水中制備濃度為1wt％的用于測量的試樣。所有試樣顯示出透明的相態(tài)。
2)測量非離子化合物的克拉夫特點當冷卻透明的合成實施例19、21和23的非離子化合物溶液時，測量溶液變渾濁時的溫度(降低溫度的條件)。而且，當升高渾濁的溶液的溫度時，測量溶液變透明時的溫度(升高溫度的條件)。
降低溫度的條件下，SLS在2-3℃時顯示出渾濁，升高溫度的條件下，SLS在14℃時又變透明。同時，本發(fā)明的合成實施例19、21和23在降低溫度條件下，0℃時沒有顯示出渾濁。對0℃沒有出現(xiàn)渾濁的情況，則沒有對升高溫度的情況進行試驗。
3)測量發(fā)泡性(初始發(fā)泡性和泡沫穩(wěn)定性)使用半微量TK法測量合成實施例19、21和23的發(fā)泡性，結果如表35所示。試驗重復三次取平均值。試驗中使用濃度為1％水溶液。
如表35所示，合成實施例21顯示出顯著的發(fā)泡性和泡沫穩(wěn)定性，而合成實施例19具有相對優(yōu)越的產生泡沫的能力，但是泡沫迅速消失，顯示出泡沫的低穩(wěn)定性。合成實施例23不產生泡沫。從這些結果中可知，合成實施例19和23被認為可用于需要產生的泡沫迅速破碎的低泡沫洗衣用洗滌劑等，合成實施例21可用于需要優(yōu)越發(fā)泡性能的洗碗用洗滌劑。
4)測量表面張力使用環(huán)法通過Kruss公司的張力計K12測量合成實施例19、21和23的非離子化合物的表面張力。分別制備濃度1％、0.1％和0.01％的用于實驗的合成實施例19、21和23的非離子化合物試樣溶液。結果如表36所示。測量非離子化合物表面張力的結果(單位mN/m)
如表36所示，合成實施例19和21在測量試樣濃度范圍內顯示出相對低的表面張力，但是合成實施例23顯示出高的表面張力。
5)測量對硬水的穩(wěn)定性將11.69g CaCl2·2H2O溶解在1升水中制備的10,000ppm用于實驗的硬水。對合成實施例19、21和23的非離子化合物而言，使用濃度為0.5％(重量比)的100ml各試樣，通過添加硬水直到出現(xiàn)珠狀物質來測量對硬水的穩(wěn)定性。重復試驗三次，取平均值。結果是，由于各非離子化合物含有少量的負電荷，因此沒有沉淀出化合物。
3-3-2.測量陰離子表面活性劑(SLS)和合成實施例19的非離子化合物的混合體系中SLS物理性質的變化[實驗38-43]用表37所示的陰離子表面活性劑(SLS)和合成實施例19的非離子化合物的摩爾比制備試樣溶液。加入陽離子表面活性劑季銨鹽使得與SLS的摩爾比為1∶0.001。用于測量混合體系的試樣 測量實施例38-43的物理性質1)測量克拉夫特點測量實施例38-43(SLS和非離子化合物的混合體系)的克拉夫特點，結果如表38所示。測量混合體系克拉夫特點
如表38所示，非離子添加劑的混合比率為1/0.25或更高的實施例38-41顯示出0℃或更低的降低的克拉夫特點。與只使用SLS相比，即使在低溫下實施例38-41顯示出穩(wěn)定的相。此外，當降低溫度時實施例42和43的溶液在0-3℃下變得不透明，當升高溫度時，它們在19℃下重新變得透明。
2)測量發(fā)泡性(初始發(fā)泡性和泡沫穩(wěn)定性)測量實施例38-43的發(fā)泡性，結果如表39所示。測量混合體系發(fā)泡性的結果(單位ml)
如表39所示，當非離子化合物的混合比率較低時，如實施例43，初始發(fā)泡性和泡沫穩(wěn)定性趨向于與SLS相同。而且，盡管當非離子添加劑的混合比率降低時，初始發(fā)泡性增加，如果能非常穩(wěn)定地保持形成的泡沫，它表現(xiàn)出優(yōu)越的泡沫穩(wěn)定性。根據(jù)這些結果，這些混合體系被認為可用于需要足夠發(fā)泡性的產品，例如香波和皮膚清洗劑等。
3)測量表面張力測量表面張力的結果如表40所示。測量混合體系表面張力變化的結果(室溫)
如表40所示，實施例43顯示出幾乎與SLS相同的表面張力值，但是當非離子化合物的混合比率增加時，表面張力趨向于降低。表面張力降低和在低濃度下保持不變的結果意味著cmc低，這表明即使少量的化合物也能顯示出優(yōu)越的清洗能力。
4)測量混合體系對硬水穩(wěn)定性的變化測量混合體系對硬水穩(wěn)定性變化的結果如表41所示。測量混合體系的對硬水穩(wěn)定性的變化
如表41所示，當非離子化合物的混合比率增加時，所添加的硬水量增加。SLS和非離子化合物的混合體系顯示出對硬水的穩(wěn)定性約是只使用SLS的2倍。
3-2-3.測量陰離子表面活性劑(SLS)和合成實施例23的非離子化合物的混合體系中SLS物理性質的變化[實驗44-49]用表42中所示的陰離子表面活性劑(SLS)和合成實施例23的非離子化合物的摩爾比制備試樣溶液，所有的制備的溶液是透明的。加入陽離子表面活性劑季銨鹽使得與SLS的摩爾比為1∶0.001。用于測量混合體系的試樣 測量實施例44-49的物理性質1)測量克拉夫特點測量SLS和非離子化合物的混合體系的克拉夫特點，結果如表43所示。測量混合體系的克拉夫特點(單位℃)
如表43所示，非離子化合物的混合比率為1/0.25或更高的實施例44-47顯示出0℃或更低的降低的克拉夫特點。當降低溫度時，實施例48和49的溶液在0-1℃下變得不透明，當升高溫度時，它們在11-13℃下重新變得透明?？芍旌象w系具有比SLS優(yōu)越的對低溫的穩(wěn)定性。
2)測量發(fā)泡性(初始發(fā)泡性和泡沫穩(wěn)定性)測量實施例44-49的發(fā)泡性，結果如表44所示。測量混合體系發(fā)泡性的結果(單位ml)
如表44所示，當非離子化合物的混合比率較低時，初始發(fā)泡性和泡沫穩(wěn)定性趨向于與SLS相同。而且，當非離子化合物的混合比率降低時，初始發(fā)泡性增加，隨著時間推移，泡沫逐漸減少。這些物理性質可應用于需要優(yōu)越漂洗能力的洗碗用洗滌劑和洗衣用洗滌劑。
3)測量表面張力測量表面張力的結果如表45所示。測量混合體系的表面張力變化的結果(室溫)
如表45所示，實施例48和49顯示出幾乎與SLS相同的表面張力值，但是當非離子化合物的混合比率增加時，表面張力降低。表面張力降低和即使在低濃度下保持不變的結果意味著cmc低，這表明即使少量的化合物也能顯示出優(yōu)越的清洗能力。
4)測量混合體系對硬水穩(wěn)定性測量混合體系對硬水穩(wěn)定性變化的結果如表46所示。測量混合體系對硬水的穩(wěn)定性
結果是，當非離子化合物的混合比率增加時，對硬水的穩(wěn)定性增加了約2倍多。
如所解釋的，本發(fā)明的混合表面活性劑體系包括含有至少一種增加陰離子表面活性劑清洗能力、控制初始發(fā)泡性和泡沫穩(wěn)定性、增加對硬水的穩(wěn)定性和低表面張力和cmc的非離子基團或陽離子基團的化合物，因此該混合體系能夠有效地用于固態(tài)、液態(tài)、凝膠(gel)和膏狀洗滌劑等，這些洗滌劑例如為洗衣用洗滌劑、香波、漂洗劑、洗碗用洗滌劑、染發(fā)劑、織物柔軟劑和肥皂等。
權利要求
1.一種表面活性劑體系，其包括a)陰離子活性劑；b)由下列化學式1表示的陽離子化合物；c)非離子表面活性劑[化學式1] 其中R1、R2、R3和R4獨立地或同時地為C1-C20飽和或不飽和鏈基、苯甲基、羥乙基或與1-20個環(huán)氧乙烷基或環(huán)氧丙烷基連接的羥乙基；X是鹵原子、硫酸根或乙酸根。
2.根據(jù)權利要求1的表面活性劑體系，其中a)陰離子表面活性劑、b)陽離子化合物和c)非離子表面活性劑的混合比率為摩爾比1∶0.001∶0.001-1∶1∶1。
3.根據(jù)權利要求1的表面活性劑體系，其中陽離子化合物是通過包括在堿性條件下將叔胺與鹵代烷加熱反應發(fā)生季銨化作用的步驟的方法而制備的。
4.一種表面活性劑體系，其包括a)陰離子活性劑；和b)由下列化學式2表示的陽離子化合物[化學式2] 其中R1、R2、R3和R5獨立地或同時地為C1-C20飽和或不飽和鏈基、苯甲基、羥乙基或與1-20個環(huán)氧乙烷基或環(huán)氧丙烷基連接的羥乙基；R4是C1-C20烷基、與1-10個環(huán)氧乙烷基或環(huán)氧丙烷基連接的烷基或與一個或多個羥基連接的烷基；n是1-20之間的整數(shù)；X是鹵原子、硫酸根或乙酸根。
5.根據(jù)權利要求4的表面活性劑體系，其中a)陰離子表面活性劑和b)陽離子化合物的混合比率為摩爾比1∶0.0001-1∶0.5。
6.根據(jù)權利要求4的表面活性劑體系，其中陽離子化合物選自1，6-[2-(N-二甲基氨基)羥乙基]己烷，1，6-[2-(N，N-乙基甲基氨基)羥乙基]己烷，1，6-[2-(N，N-丁基甲基氨基)羥乙基]己烷，1，6-[2-(N，N-甲基辛基氨基)羥乙基]己烷，1，6-[2-(N，N-十二烷基甲基氨基)羥乙基]己烷，1，8-[2-(N-二甲基氨基)羥乙基]辛烷，1，8-[2-(N，N-乙基甲基氨基)羥乙基]辛烷，1，8-[2-(N，N-丁基甲基氨基)羥乙基]辛烷，1，8-[2-(N，N-甲基辛基氨基)羥乙基]辛烷，1，8-[2-(N，N-十二烷基甲基氨基)羥乙基]辛烷，1，6-[2-(N-二甲基氨基)羥乙基(EO)2]己烷，1，6-[2-(N，N-乙基甲基氨基)羥乙基(EO)2]己烷，1，6-[2-(N，N-丁基甲基氨基)羥乙基(EO)2]己烷，1，6-[2-(N，N-甲基辛基氨基)羥乙基(EO)2]己烷，1，6-[2-(N，N-十二烷基甲基氨基)羥乙基(EO)2]己烷，1，6-[2-(N-二甲基氨基)羥乙基(EO)4]己烷，1，6-[2-(N，N-乙基甲基氨基)羥乙基(EO)4]己烷，1，6-[2-(N，N-丁基甲基氨基)羥乙基(EO)4]己烷，1，6-[2-(N，N-甲基辛基氨基)羥乙基(EO)4]己烷，1，6-[2-(N，N-十二烷基甲基氨基)羥乙基(EO)4]己烷，1，8-[2-(N-二甲基氨基)羥乙基(EO)2]辛烷，1，7-[2-(N，N-乙基甲基氨基)羥乙基(EO)2]辛烷，1，8-[2-(N，N-丁基甲基氨基)羥乙基(EO)2]辛烷，1，8-[2-(N，N-甲基辛基氨基)羥乙基(EO)2]辛烷，1，8-[2-(N，N-十二烷基甲基氨基)羥乙基(EO)2]辛烷，1，8-[2-(N-二甲基氨基)羥乙基(EO)4]辛烷，1，8-[2-(N，N-乙基甲基氨基)羥乙基(EO)4]辛烷，1，8-[2-(N，N-丁基甲基氨基)羥乙基(EO)4]辛烷，1，8-[2-(N，N-甲基辛基氨基)羥乙基(EO)4]辛烷，1，8-[2-(N，N-十二烷基甲基氨基)羥乙基(EO)4]辛烷，1，6-[2-(N-二甲基氨基)羥乙基(PO)2]己烷，1，6-[2-(N，N-乙基甲基氨基)羥乙基(PO)2]己烷，1，6-[2-(N，N-丁基甲基氨基)羥乙基(PO)2]己烷，1，6-[2-(N，N-甲基辛基氨基)羥乙基(PO)2]己烷，1，6-[2-(N，N-十二烷基甲基氨基)羥乙基(PO)2]己烷，1，6-[2-(N-二甲基氨基)羥乙基(PO)4]己烷，1，6-[2-(N，N-乙基甲基氨基)羥乙基(PO)4]己烷，1，6-[2-(N，N-丁基甲基氨基)羥乙基(PO)4]己烷，1，6-[2-(N，N-甲基辛基氨基)羥乙基(PO)4]己烷，1，6-[2-(N，N-十二烷基甲基氨基)羥乙基(PO)4]己烷，1，8-[2-(N-二甲基氨基)羥乙基(PO)2]辛烷，1，8-[2-(N，N-乙基甲基氨基)羥乙基(PO)2]辛烷，1，8-[2-(N，N-丁基甲基氨基)羥乙基(PO)2]辛烷，1，8-[2-(N，N-甲基辛基氨基)羥乙基(PO)2]辛烷，1，8-[2-(N，N-十二烷基甲基氨基)羥乙基(PO)2]辛烷，1，8-[2-(N-二甲基氨基)羥乙基(PO)4]辛烷，1，8-[2-(N，N-乙基甲基氨基)羥乙基(PO)4]辛烷，1，8-[2-(N，N-丁基甲基氨基)羥乙基(PO)4]辛烷，1，8-[2-(N，N-甲基辛基氨基)羥乙基(PO)4]辛烷和1，8-[2-(N，N-十二烷基甲基氨基)羥乙基(PO)4]辛烷及其混合物。
7.根據(jù)權利要求4的表面活性劑體系，其中陽離子化合物包括一種或多種分子中包括一種或多種羥乙基的季銨鹽和一種或多種包括其中2-10摩爾環(huán)氧乙烷基(EO)或環(huán)氧丙烷基(PO)連接到羥基上的官能團的季銨鹽。
8.根據(jù)權利要求4的表面活性劑體系，其中陽離子化合物是通過包括下列步驟的方法而制備的i)在堿性條件下將仲胺和鹵代烷反應制備叔胺；和ii)將由下列化學式3表示的連接劑結合到步驟i)中生成的叔胺上發(fā)生季銨化作用[化學式3]X-(CH2)n-X其中n是1-20之間的整數(shù)；X是鹵原子、硫酸根或乙酸根。
9.根據(jù)權利要求8的表面活性劑體系，其中陽離子化合物是通過包括下列步驟的方法而制備的i)在堿性條件下將由化學式3表示的連接劑結合到仲胺上制備叔胺；ii)將鹵代烷結合到步驟i)中生成的叔胺上發(fā)生季銨化作用。10.根據(jù)權利要求1或4的表面活性劑體系，其中陰離子表面活性劑選自月桂基磺酸鈉(SLS)、月桂醚磺酸鈉(SLES)、線性烷基苯磺酸鹽(LAS)、單烷基磷酸鹽(MAP)、?；u乙磺酸鹽(SCI)、烷基甘油基醚磺酸鹽(AGES)、?；劝彼猁}、?；；撬猁}和脂肪酸金屬鹽及其混合物。
11.根據(jù)權利要求1的表面活性劑體系，其中非離子表面活性劑選自乙氧基化脂肪醇、乙氧基化脂肪酸、乙氧基化烷基苯酚、烷醇酰胺(脂肪酸烷醇酰胺)、乙氧基化脂肪酸烷醇酰胺、脂肪氧化胺、脂肪酰氨基氧化胺、甘油基脂肪酸酯、脫水山梨醇、乙氧基化脫水山梨醇酯、烷基聚苷、環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷共聚物、乙氧基化-丙氧化脂肪醇及其混合物。
12.一種表面活性劑體系，其包括a)陰離子活性劑；和b)由下列化學式4表示的化合物[化學式4] 其中R1、R2、R3和R4獨立地或同時地為C1-C20飽和或不飽和鏈基、苯甲基、羥乙基或與1-20個環(huán)氧乙烷基或環(huán)氧丙烷基連接的羥乙基；R5是C1-C20烷基、與1-20個環(huán)氧乙烷基或環(huán)氧丙烷基連接的烷基、與一個或多個羥基連接的烷基、含有至少一個雙鍵的烷基或包括至少一個醚基的烷基；A1和A2獨立地或同時地為C1-C20飽和或不飽和鏈基、苯甲基、羥乙基、與1-20個環(huán)氧乙烷基或環(huán)氧丙烷基連接的羥乙基或氧陰離子(O-)；n是0-20之間的整數(shù)；X是鹵原子、硫酸根、甲酯硫酸根或乙酸根。
13.根據(jù)權利要求12的表面活性劑體系，其中a)陰離子表面活性劑和b)化學式4的化合物的混合比率為摩爾比1∶0.0001-1∶1.0。
14.一種表面活性劑體系，其包括a)陰離子活性劑；b)由下列化學式4表示的化合物；c)非離子表面活性劑、陽離子表面活性劑或其混合物[化學式4] 其中R1、R2、R3和R4獨立地或同時地為C1-C20飽和或不飽和鏈基、苯甲基、羥乙基或與1-20個環(huán)氧乙烷基或環(huán)氧丙烷基連接的羥乙基；R5是C1-C20烷基、與1-20個環(huán)氧乙烷基或環(huán)氧丙烷基連接的烷基、與一個或多個羥基連接的烷基、含有至少一個雙鍵的烷基或包括至少一個醚基的烷基；A1和A2獨立地或同時地C1-C20飽和或不飽和鏈基、苯甲基、羥乙基、與1-20個環(huán)氧乙烷基或環(huán)氧丙烷基連接的羥乙基或氧陰離子(O-)；n是0-20之間的整數(shù)；X是鹵原子、硫酸根、甲酯硫酸根或乙酸根。
15.根據(jù)權利要求14的表面活性劑體系，其中a)陰離子表面活性劑、b)化學式4的化合物和c)非離子表面活性劑的混合比率為摩爾比1∶0.0001∶0.0001-1∶1.0∶0.5。
16.根據(jù)權利要求14的表面活性劑體系，其中a)陰離子表面活性劑、b)化學式4的化合物和c)陽離子表面活性劑的混合比率為摩爾比1∶0.0001∶0.0001-1∶1.0∶0.5。
17.根據(jù)權利要求14的表面活性劑體系，其中a)陰離子表面活性劑、b)化學式4的化合物和c)非離子表面活性劑和陽離子表面活性劑的混合物的混合比率為摩爾比1∶0.0001∶0.0001-1∶1.0∶0.5。
18.根據(jù)權利要求12或14的表面活性劑體系，其中化學式4的化合物是非離子化合物，其選自N，N，N-二甲基月桂基氧化胺，N，N，N-乙基甲基月桂基氧化胺，N，N，N-二甲基十二烷基氧化胺，N，N，N-丁基甲基月桂基氧化胺，N，N，N-二甲基十六烷基氧化胺，N，N，N-二丁基月桂基氧化胺，N，N，N-(2-羥乙基月桂基甲基)氧化胺，N，N，N-(二(2-羥乙基月桂基))氧化胺，N，N，N-(2-羥乙基月桂基丁基)氧化胺，N，N，N-(2-羥基(EO)5乙基月桂基甲基)氧化胺，N，N，N-(2-羥乙基(PO)5月桂基甲基)氧化胺，N，N，N-(2-羥乙基(EO)5(PO)5月桂基甲基)氧化胺，N，N，N-(2-羥乙基(EO)10月桂基甲基)氧化胺，N，N，N-(2-羥乙基(EO)15月桂基甲基)氧化胺，1，6-(N，N-丁基甲基氨基辛基)己烷，1，6-(N，N-丁基甲基氨基辛基)二丙基醚，1，6-(N，N-丁基甲基氨基辛基)-3-羥基己烷，1，6-(N，N-丁基甲基氨基辛基)丁烷，1，6-(N，N-丁基甲基氨基辛基)辛烷，1，6-(N，N-丁基甲基氨基氧基)-2-羥基丙烷，1，6-[2-(N-甲基氨基辛基)羥乙基]己烷，1，6-[2-(N-甲基氨基辛基)羥乙基(EO)5]己烷，1，6-[2-(N-甲基氨基辛基)羥乙基(PO)5]己烷，1，6-[2-(N-甲基氨基辛基)羥乙基(EO)5(PO)5]己烷，1，6-[2-(N-甲基氨基辛基)羥乙基(EO)10]己烷，1，6-[2-(N-甲基氨基辛基)羥乙基]二丙基醚，1，6-[2-(N-甲基氨基辛基)羥乙基]-2-羥基丙烷，1，6-[2-(N-甲基氨基辛基)羥乙基]丁烷，1，6-[2-(N-甲基氨基辛基)羥乙基]辛烷及其混合物。
19.根據(jù)權利要求18的表面活性劑體系，其中非離子化合物是通過叔胺和過氧化物反應制備的。
20.根據(jù)權利要求18的表面活性劑體系，其中非離子化合物是通過將由下列化學式5表示的連接劑結合到仲胺上生成叔胺，然后將該叔胺與過氧化氫反應而制備的[化學式51] 其中，n是1-20之間的整數(shù)；X是鹵原子；R5是氫或烷基或包括至少一個雙鍵、羥基或醚基的烯丙基。
21.根據(jù)權利要求12或14的表面活性劑體系，其中化學式4的化合物是陽離子化合物，其選自二甲基辛基乙氧基銨、二甲基癸基乙氧基銨、二甲基月桂基乙氧基銨、二甲基辛基羥乙基(EO)5銨、二甲基癸基羥乙基(EO)5銨、二甲基月桂基羥乙基(EO)5銨、二甲基辛基羥乙基(EO)10銨、二甲基癸基羥乙基(EO)10銨、二甲基月桂基羥乙基(EO)10銨、二甲基辛基羥乙基(EO)15銨、二甲基癸基羥乙基(EO)15銨、二甲基月桂基羥乙基(EO)15銨、三甲基辛基銨、三癸基月桂基銨、三甲基月桂基銨、1，6-[2-(N-二甲基氨基)羥乙基]己烷、1，6-[2-(N，N-乙基甲基氨基)羥乙基]己烷、1，6-[2-(N，N-丁基甲基氨基)羥乙基]己烷、1，6-[2-(N，N-甲基辛基氨基)羥乙基]己烷、1，6-[2-(N，N-十二烷基甲基氨基)羥乙基]己烷、1，8-[2-(N-二甲基氨基)羥乙基]辛烷、1，8-[2-(N，N-乙基甲基氨基)羥乙基]辛烷、1，8-[2-(N，N-丁基甲基氨基)羥乙基]辛烷、1，8-[2-(N，N-甲基辛基氨基)羥乙基]辛烷、1，8-[2-(N，N-十二烷基甲基氨基)羥乙基]辛烷、1，6-[2-(N-二甲基氨基)羥乙基(EO)2]己烷、1，6-[2-(N，N-乙基甲基氨基)羥乙基(EO)2]己烷、1，6-[2-(N，N-丁基甲基氨基)羥乙基(EO)2]己烷、1，6-[2-(N，N-甲基辛基氨基)羥乙基(EO)2]己烷、1，6-[2-(N，N-十二烷基甲基氨基)羥乙基(EO)2]己烷、1，6-[2-(N-二甲基氨基)羥乙基(EO)4]己烷、1，6-[2-(N，N-乙基甲基氨基)羥乙基(EO)4]己烷、1，6-[2-(N，N-丁基甲基氨基)羥乙基(EO)4]己烷、1，6-[2-(N，N-甲基辛基氨基)羥乙基(EO)4]己烷、1，6-[2-(N，N-十二烷基甲基氨基)羥乙基(EO)4]己烷、1，8-[2-(N-二甲基氨基)羥乙基(EO)2]辛烷、1，8-[2-(N，N-乙基甲基氨基)羥乙基(EO)2]辛烷、1，8-[2-(N，N-丁基甲基氨基)羥乙基(EO)2]辛烷、1，8-[2-(N，N-甲基辛基氨基)羥乙基(EO)2]辛烷、1，8-[2-(N，N-乙基甲基氨基)羥乙基(EO)4]辛烷、1，8-[p2-(N，N-丁基甲基氨基)羥乙基(EO)4]辛烷、1，8-[2-(N，N-甲基辛基氨基)羥乙基(EO)4]辛烷、1，8-[2-(N，N-十二烷基甲基氨基)羥乙基(EO)4]辛烷、1，6-[2-(N-二甲基氨基)羥乙基(PO)2]己烷、1，6-[2-(N，N-乙基甲基氨基)羥乙基(PO)2]己烷、1，6-[2-(N，N-丁基甲基氨基)羥乙基(PO)2]己烷、1，6-[2-(N，N-甲基辛基氨基)羥乙基(PO)2]己烷、1，6-[2-(N，N-十二烷基甲基氨基)羥乙基(PO)2]己烷、1，6-[2-(N-二甲基氨基)羥乙基(PO)4]己烷、1，6-[2-(N，N-乙基甲基氨基)羥乙基(PO)4]己烷、1，6-[2-(N，N-丁基甲基氨基)羥乙基(PO)4]己烷、1，6-[2-(N，N-甲基辛基氨基)羥乙基(PO)4]己烷、1，6-[2-(N，N-十二烷基甲基氨基)羥乙基(PO)4]己烷、1，8-[2-(N-二甲基氨基)羥乙基(PO)2]辛烷、1，8-[2-(N，N-丁基甲基氨基)羥乙基(PO)2]辛烷、1，8-[2-(N，N-甲基辛基氨基)羥乙基(PO)2]辛烷、1，8-[2-(N，N-十二烷基甲基氨基)羥乙基(PO)2]辛烷、1，8-[2-(N-二甲基氨基)羥乙基(PO)4]辛烷、1，8-[2-(N，N-乙基甲基氨基)羥乙基(PO)4]辛烷、1，8-[2-(N，N-丁基甲基氨基)羥乙基(PO)4]辛烷、1，8-[2-(N，N-甲基辛基氨基)羥乙基(PO)4]辛烷和1，8-[2-(N，N-十二烷基甲基氨基)羥乙基(PO)4]辛烷及其混合物。
22.根據(jù)權利要求21的表面活性劑體系，其中陽離子化合物是通過包括下列步驟的方法制備的i)在堿性條件下將仲胺和由下列化學式5表示的化合物反應制備叔胺；ii)將叔胺結合到包括C1-C20飽和或不飽和鏈基、苯甲基、羥乙基或與1-20個環(huán)氧乙烷基或環(huán)氧丙烷基連接的羥乙基的化合物上發(fā)生季銨化作用[化學式5] 其中，n是1-20之間的整數(shù)；X是鹵原子；R5是氫或烷基或包括至少一個雙鍵、羥基或醚基的烯丙基。
23.根據(jù)權利要求21的表面活性劑體系，其中陽離子化合物是通過包括下列步驟的方法而制備的i)將包括C1-C20飽和或不飽和鏈基、苯甲基、羥乙基或與1-20個環(huán)氧乙烷基或環(huán)氧丙烷基連接的羥乙基的化合物結合到仲胺上制備叔胺；ii)將叔胺結合到化學式4的化合物上發(fā)生季銨化作用。
24.根據(jù)權利要求12或14的表面活性劑體系，其中陰離子表面活性劑選自月桂基磺酸鈉(SLS)、月桂基醚磺酸鈉(SLES)、線性烷基苯磺酸鹽(LAS)、單烷基磷酸鹽(MAP)、酰基羥乙磺酸鹽(SCI)、烷基甘油基醚磺酸鹽(AGES)、酰基谷氨酸鹽、?；；撬猁}和脂肪酸金屬鹽及其混合物。
25.根據(jù)權利要求14的表面活性劑體系，其中非離子表面活性劑選自醇烷氧基化物、烷基酚乙氧基化物、烷基聚苷、氧化胺和烷醇酰胺及其混合物。
26.根據(jù)權利要求14的表面活性劑體系，其中陽離子表面活性劑選自胺鹽型的化合物、包括季銨的化合物、單烷基二甲基胺衍生物、二烷基單甲基胺衍生物、咪唑啉衍生物、Gemini型季銨化合物、低聚季銨型陽離子表面活性劑及其混合物。
27.一種固態(tài)、液態(tài)、凝膠或膏型洗滌劑組合物，包括權利要求1的表面活性劑體系。
28.一種固態(tài)、液態(tài)、凝膠或膏型洗滌劑組合物，包括權利要求4的表面活性劑體系。
29.一種固態(tài)、液態(tài)、凝膠或膏型洗滌劑組合物，包括權利要求12或14的表面活性劑體系。
全文摘要
本發(fā)明涉及混合表面活性劑體系，更具體地涉及包括陰離子表面活性劑和含有至少一種非離子基團或陽離子基團的化合物，因此增加了陰離子表面活性劑清洗能力、增加了對硬水的穩(wěn)定性、降低了表面張力和cmc、通過非離子表面活性劑和可一起加入的陽離子表面活性劑的混合比率能控制初始發(fā)泡性和泡沫穩(wěn)定性并因此對固態(tài)、液態(tài)、凝膠或膏型洗滌劑非常有用的混合表面活性劑體系。
文檔編號C11D1/86GK1564861SQ02819677
公開日2005年1月12日 申請日期2002年8月2日 優(yōu)先權日2001年8月3日
發(fā)明者高基煥, 金泰成, 尹汝京 申請人:Lg生活健康株式會社