專利名稱：(對－苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)晶體的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種晶體的制備方法，尤其涉及一種(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)晶體的制備方法。
背景技術(shù)：
(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)(p-Phenylenedimethylene)bis(dodecyldimethylammonium)Dibromide)(H25C12N+(CH3)2H2CC6H4CH2(H3C)2N+C12H25·2Br-)是具有剛性連接基團的Gemini表面活性劑，化學結(jié)構(gòu)式為 該化合物于1993年由Menger(Menger F.M.and Littau C.A.J.Am.Chem.Soc.1993，115，10083)首先合成出來，并研究了它在氣液界面上吸附單分子層的分子取向。Rosen分別與Song(Rosen M.J.and Song L.D.J.ColloidInterface Sci.1996，179，261)和Mathias(Mathias J.H.；Rosen M.J.andDavenport L.Langmuir 2001，17，6148-6154)等又研究了它在NaCl溶液中的動態(tài)吸附行為和膠束的聚集數(shù)。(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)作為表面活性劑，主要應用在洗滌、紡織、石油、建筑、涂料、農(nóng)藥、醫(yī)藥和食品等精細化工的領(lǐng)域，近十余年來開始在納米、介孔、超分子自組裝材料方面拓展應用范圍。
1965年I.W.Ruderman等人通過實驗指出，長碳鏈酯晶體對軟X射線有很強的衍射能力和很高的波長分辨率，且晶面間距可隨組成酯的碳鏈增大而加大，可以制成晶面間距2d≈9nm的晶體，其可以代替色膜晶體或衍射光柵作為單色器應用在軟X射線光譜的分析中，因此是一類新型的性能優(yōu)異的軟X射線分光晶體(Ruderman I.W.，Ness K.J.Analyzer Crystals for X-raySpectroscopy in the Region 25～100.Appl.Phys.Letters，1965，7(1)17)。雖然這類晶體的結(jié)晶性差、溶液不穩(wěn)定、自發(fā)成核傾向大等因素給單晶體生長帶來很大的困難，但這類晶體中的好幾種晶體如馬來酸氫十八酯(OHM)、已二酸十八酯(OAO)、丁二酸氫十八酯(OHS)和對苯二甲酸十八酯(OTO)相繼被研制出來，其優(yōu)異的衍射性能顯示出良好的應用前景(Gmelin K.Determination of Solubility of Some Organic Crystals in Organic Solvents.J.Crysal of Growth，1976，35236；Bohm G.，Ulmer K.Solution Growth of OrganicAnalyzer Crystals for Ultrasoft X-ray Spectroscopy.J.Crystal of Growth，1971，10175；Arber J.M.，Norman P.，Urch D.S.，Bloor D.Crystal for Soft X-raySpectroscopy，J.Crystal of Growth，1987，84145)。現(xiàn)有技術(shù)中(關(guān)鐵堂，林景臻，林樹坤.馬來酸氫十八酯晶體生長.人工晶體學報，1982，21(1)12；FamP.Z.，F(xiàn)ill E E.，Guan Tietang.A Soft X-ray Octadecyl Hydrogen Maleate CrystalSpectrograph.Rer.Sci.Lnstrum，1996，67(3)786；Guan Tietang，Lin Shukun，Ling Jingzhen，et al.Growth of an Ultrosoft X-ray Spectroscopy Organic CrystalDioctadecyl Adipate(OAO).J.Phys.DAppl.Phys.，1993，26B188；高紹康，林景臻，關(guān)鐵堂.軟X射線分光晶體琥珀酸氫十八酯(OHS)的研究.人工晶體學報，1993，22(3)288)報道了長碳鏈酯晶體，其先后培養(yǎng)出OHM、OHS、OAO等晶體，其中OHM晶體已廣泛應用于軟X射線光譜分析中。馬來酸氫十六酯(潘建國，關(guān)鐵堂.軟X射線分光晶體馬來酸氫十六酯.人工晶體學報，1999，28(2)164)是這類長碳鏈酯的新晶體，它的晶面間距2d＝5.85nm，適用于分析波長0.5nm到5.5nm的軟X射線光譜，由于分子結(jié)構(gòu)的原因，它具有比其它長碳鏈酯具有更好的結(jié)晶性，易于獲得單晶體，因而是一種很有發(fā)展前途的軟X射線分光晶體，實驗結(jié)果顯示，馬來酸氫十六酯(HHM)具有最顯著的特點是比其它長碳鏈酯有更好的結(jié)晶性，比較容易獲得光學質(zhì)量的單晶體，加上它有良好的衍射性能，因而它很有可能是繼晶體馬來酸氫十八酯(OHM)(關(guān)鐵堂，林景臻，林樹坤.馬來酸氫十八酯晶體生長.人工晶體學報，1982，21(1)12；Fam P.Z.，F(xiàn)ill E.E.，Guan Tietang.A Soft X-ray Octadecyl HydrogenMaleate Crystal Spectrograph.Rer.Sci.Lnstrum，1996，67(3)786)之后成為在軟X射線光譜分析中得到廣泛應用的第2個長碳鏈酯晶體。圖1為軟X射線分光晶體馬來酸氫十六酯的XRD圖譜。
但目前為止，還沒有見(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)晶體的相關(guān)報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是由于現(xiàn)有技術(shù)中還沒有相關(guān)的(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)晶體，提供一種(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)晶體的制備方法，本發(fā)明的制備方法包括如下步驟1)將(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)用含有水和無水乙醇的溶劑配制成0.2～3.0mmol.L-1的溶液，其中，該水的電導率為1.0～18.2MΩ，該溶劑中水與無水乙醇的體積比為1∶0～1∶0.5；2)在40℃～100℃保溫0.5分鐘～3小時；3)冷卻至10℃～35℃；4)用干燥劑脫水或自然蒸發(fā)5分鐘～3周。
在本發(fā)明的一較佳實施例中，步驟1)中該水的電導率為10～18.2MΩ；將(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)用含有水和無水乙醇的溶劑配制成0.3～2.0mmol.L-1的溶液。
步驟2)中較佳地在50～80℃保溫0.5分鐘～3小時。
步驟2)所述的保溫可以是直接加熱保溫，還可以是在水浴中保溫。
步驟3)中的冷卻較佳地是自然冷卻或緩慢冷卻，并較佳地冷卻至18℃～32℃，更佳地冷卻至20℃～28℃。
步驟4)中所述的干燥劑是變色硅膠和/或無水氯化鈣。
本發(fā)明的制備方法制得的(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)晶體為單斜晶系，空間群為P2(3)，晶胞參數(shù)為a＝0.8529(13)nm，b＝0.6361(7)nm，c＝2.5583(31)nm，β＝93.828(146)，V＝1.3848nm3。本發(fā)明的(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)晶體的2d值為5.1043(30)nm，其對應的晶面也是最強的衍射面，衍射強度11894cps(每秒脈沖數(shù))，半峰寬0.148°。
由于該(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)晶體具有極高的衍射強度與極窄的半峰寬，可用作X射線分光晶體。


圖1為軟X射線分光晶體馬來酸氫十六酯的XRD圖譜；圖2為本發(fā)明實施例1生長的(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)晶體外形圖(尺寸1.8×3.2mm)；圖3為本發(fā)明實施例2生長的(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)晶體的偏光顯微鏡放大圖(40倍)；圖4為本發(fā)明實施例3生長的(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)晶體的偏光顯微鏡放大圖(40倍)；圖5為本發(fā)明實施例4生長的(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)晶體的偏光顯微鏡放大圖(40倍)；圖6為本發(fā)明實施例5生長的(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)晶體的偏光顯微鏡放大圖(40倍)；圖7為本發(fā)明實施例6生長的(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)晶體的偏光顯微鏡放大圖(放大40倍)；圖8為本發(fā)明實施例7生長的(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)晶體的偏光顯微鏡放大圖(放大40倍)；
圖9為本發(fā)明實施例8生長的(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)晶體的偏光顯微鏡放大圖(放大40倍)；圖10為本發(fā)明實施例9生長的(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)晶體的偏光顯微鏡放大圖(放大40倍)；圖11為本發(fā)明實施例10生長的(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)晶體的偏光顯微鏡放大圖(放大40倍)；圖12為本發(fā)明的制備方法制得的(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)晶體的X射線衍射圖譜。
具體實施例方式
按照文獻(Menger F.M.and Littau C.A.Gemini SurfactantA New Classof Self-Assembling Molecules.J.Am.Chem.Soc.1993，115，10083)制備(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)，具體步驟如下1)稱取對二溴芐2.00g(7.6mmol)，溶解于50mL熱丙酮中，轉(zhuǎn)移至100mL圓底燒瓶中；2)稱取97％的N，N-二甲基十二烷基胺3.58g(16.2mmol)，用3mL丙酮稀釋后加入燒瓶，再添加25mL熱丙酮，攪拌；3)反應8小時后，停止攪拌，將產(chǎn)物減壓抽濾；4)用丙酮-氯仿混合溶劑重結(jié)晶3次；5)將所得結(jié)晶在60℃左右真空烘箱干燥10小時左右，得到純品(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)稱重為4.5g。
理論產(chǎn)量(2.00/263.964)×690.76＝5.23g；實際產(chǎn)量4.47g；產(chǎn)率(4.47/5.23)×100％＝85.5％。
實施例1將制得的(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)以電導率14MΩ的水配制成0.6mmol.L-1的溶液，在60℃水浴中保溫60分鐘，緩慢冷卻至25℃，自然蒸發(fā)3周，得到(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)晶體，該晶體的外形如圖2所示，經(jīng)偏光顯微鏡和錐光測試確定為雙軸。
實施例2將制得的(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)用含有電導率為10MΩ的水與分析純的無水乙醇的溶劑(水與無水乙醇的體積比為1∶0.5)配制成0.9mmol.L-1的溶液，在45℃水浴中保溫3小時，自然冷卻至23℃，用變色硅膠脫水1天，得到(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)晶體，該晶體的偏光顯微鏡放大圖如圖3所示，經(jīng)偏光顯微鏡和錐光測試確定為雙軸。
實施例3將制得的(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)以電導率1MΩ的水配制成2.0mmol.L-1的溶液，直接加熱至沸騰保溫0.5分鐘，再緩慢冷卻至18℃，用變色硅膠脫水3小時，得到(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)晶體，該晶體的偏光顯微鏡放大圖如圖4所示，經(jīng)偏光顯微鏡和錐光測試確定為雙軸。
實施例4將制得的(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)以電導率18.2MΩ的水配制成0.8mmol.L-1的溶液，直接加熱70℃保溫20分鐘，緩慢降溫至32℃，用無水氯化鈣脫水1天，得到(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)晶體，該晶體的偏光顯微鏡放大圖如圖5所示，經(jīng)偏光顯微鏡和錐光測試確定為雙軸。
實施例5將制得的(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)以電導率14MΩ的水配制成0.2mmol.L-1的溶液，直接加熱至沸騰保溫1分鐘，緩慢降溫至28℃，用無水氯化鈣脫水10天，得到(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)晶體，該晶體的偏光顯微鏡放大圖如圖6所示，經(jīng)偏光顯微鏡和錐光測試確定為雙軸。
實施例6
將制得的(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)以電導率10MΩ的水配制成0.3mmol.L-1的溶液，在65℃水浴中保溫20分鐘，自然冷卻至10℃，用變色硅膠脫水10天，得到(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)晶體，該晶體的偏光顯微鏡放大圖如圖7所示，經(jīng)偏光顯微鏡和錐光測試確定為雙軸。
實施例7將制得的(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)以電導率18.2MΩ的水配制成0.8mmol.L-1的溶液，在45℃水浴中保溫3小時，緩慢冷卻至35℃，恒溫自然蒸發(fā)一天1天，得到(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)晶體，該晶體的偏光顯微鏡放大圖如圖8所示，經(jīng)偏光顯微鏡和錐光測試確定為雙軸。
實施例8將制得的(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)以電導率1MΩ的水配制成3.0mmol.L-1的溶液，加熱至沸騰保溫0.5分鐘，自然冷卻至21℃，自然蒸發(fā)半小時，得到(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)晶體，該晶體的偏光顯微鏡放大圖如圖9所示，經(jīng)偏光顯微鏡和錐光測試確定為雙軸。
實施例9將制得的(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)以電導率18.2MΩ的水配制成1.0mmol.L-1的溶液，在50℃水浴中保溫90分鐘，自然冷卻至28℃，用無水氯化鈣脫水，半小時得到(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)晶體，該晶體的偏光顯微鏡放大圖如圖10所示，經(jīng)偏光顯微鏡和錐光測試確定為雙軸。
實施例10將制得的(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)以電導率14MΩ的水配制成0.6mmol.L-1的溶液，在60℃水浴中保溫60分鐘，緩慢冷卻至25℃，自然蒸發(fā)3周左右，得到(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)晶體，該晶體的偏光顯微鏡放大圖如圖11所示，經(jīng)偏光顯微鏡和錐光測試確定為雙軸。
XRD法測定晶胞參數(shù)將實施例1～10得到的(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)晶體進行X射線衍射分析，得到圖12所示的XRD圖譜。該晶體為單斜晶系，空間群為P2(3)，晶胞參數(shù)為a＝0.8529(13)nm，b＝0.6361(7)nm，c＝2.5583(31)nm，β＝93.828(146)，V＝1.3848nm3。本發(fā)明的(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)晶體的2d值為5.1043(30)nm，其對應的晶面也是最強的衍射面，衍射強度11894cps(每秒脈沖數(shù))，半峰寬0.148°
權(quán)利要求
1.一種(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)晶體的制備方法，該方法包括如下步驟1)將(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)用含有水和無水乙醇的溶劑配制成0.2～3.0mmol.L-1的溶液，其中，該水的電導率為1.0～18.2MΩ，該溶劑中水與無水乙醇的體積比為1∶0～1∶0.5；2)在40℃～100℃保溫0.5分鐘～3小時；3)冷卻至10℃～35℃；4)用干燥劑脫水或自然蒸發(fā)5分鐘～3周。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟1)中該水的電導率為10～18.2MΩ。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟1)中將(對-苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)用含有水和無水乙醇的溶劑配制成0.3～2.0mmol.L-1的溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的制備方法，其特征在于步驟2)中在50～80℃保溫0.5分鐘～3小時。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于步驟2)中所述的保溫是直接加熱保溫。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于步驟2)中所述的保溫是在水浴中保溫。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的制備方法，其特征在于步驟3)中的冷卻是自然冷卻或緩慢冷卻。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的制備方法，其特征在于步驟3)中冷卻至18℃～32℃。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于步驟3)中冷卻至20℃～28℃。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的制備方法，其特征在于步驟4)中所述的干燥劑是變色硅膠和/或無水氯化鈣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種(對－苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)晶體的制備方法，該方法包括如下步驟1)將(對－苯二甲基)雙(十二烷基二甲基溴化胺)用含有水和無水乙醇的溶劑配制成0.2～3.0mmol.L
文檔編號C07C209/82GK1948270SQ200610118078
公開日2007年4月18日 申請日期2006年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月8日
發(fā)明者劉洪來, 周敏, 胡英 申請人:華東理工大學