專利名稱：十四酸酰胺表面活性劑及其合成方法
十四酸,安表面活性劑及其合成方法S^領(lǐng)域本發(fā)明屬于表面活性劑及其制^fe術(shù)領(lǐng)域。背景，:本發(fā)明所涉及的十四酸 表面活性劑是一種新型的表面活性劑，其性能與羧酸型 咪P^木兩性表面活性劑相媲美。月旨肪烴基的咪,型兩性表面活性劑具有優(yōu)異的洗滌、潤濕、起泡和分散等性敏",刺激性非常低[31，低毒^毒w，抗靜電[5]，抗謝61，對環(huán)境M1。兩性表面活性劑按其結(jié)構(gòu)分類(1)咪(W木兩性表面活性劑(2)甜 兩性表面活性劑(3) 氨基M^表面活性劑(4)卵磷脂類表面活性劑。其中卵磷脂類表面活性劑為天然的表面活性劑，其余的為AX合成f71。兩性表面活性劑在表面活性劑中是開發(fā)較晚的一類。1937年美國專利才有,隨。1940年美國 杜邦公司開發(fā)了這類化合物，并首7 道了甜 系兩性表面活性劑。1948年德國AdolfSchmilz 研究了氨基^^兩性表面活性劑，并開始應(yīng)用。美國在20慰己80年代，就產(chǎn)生了20多種兩性表 面活性劑商品。20世紀(jì)80年代末期，美國的兩性表面活性劑以5%~6%的年增長雜長，繊超 過了當(dāng)時工業(yè)表面活性劑2%的年平均增長率。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來，發(fā)達(dá)國家的兩性表面活 性劑仍在平穩(wěn)賺，發(fā)達(dá)國家的兩性表面活性齊啲產(chǎn)量，占到表面活性劑總產(chǎn)量的2%-3%，目前 日本兩性表面活性劑的品種數(shù)在200左右[8]。國內(nèi)自20世紀(jì)70年f^開始對兩性表面活性劑開展研究，目前有少量產(chǎn)品投人市場，但品 種和數(shù)翻不多，所以在兩性表面活劑的研究和應(yīng)用方面，我國仍然處于起歩階段。我國兩性表 面活性劑品種中，^量最大的仍非甜M型莫屬，位居其次的是兩性咪唑啉。甜 中酰胺丙 基甜娜型的上升勢頭較快，烷基甜^M萎縮勢。兩性咪P^te我國的發(fā)展并不順利，由20世 紀(jì)80年代的主導(dǎo)地位，下降到20鵬己90年代的從屬地位，并且其對陽離子咪嗨林的比例也在下 降，呈低于50%的弱辨91 。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的是樹共一種醐安型表面活性劑，特另提十四酸醐安表面活性劑及其合成 方法。本發(fā)明在總結(jié)前人研究麟的基礎(chǔ)上，以十四酸，羥乙基乙二胺及氯乙酸為原料，不鄉(xiāng)紐關(guān) 環(huán)過程，創(chuàng)新性鵬用真空-兩性化法直接合成鵬型表面活性劑。 本發(fā)明所述的十四酸翻安表面活性劑，其結(jié)構(gòu)式為C13H27CONHCH2CH2NCH2CH2OH + C13H27COTjTCH2CH2NHCH2COONa CH2COONa CH2CH2OH本發(fā)明戶腿的十四酸m^表面活性劑的合成路線是C13H27COOH+ H2NCH2CH2NHCH2CH2OH-C13H27CONHCH2CH2NHCH2CH2OH + Cl3H27CONCH2CH2NH2-H20 ICH2CH2OHC1CH2C00H'C13H27CONHCH2CH2NCH2CH2OH + Cl3H27CONCH2CH2NHCH2COONaMaOH I ICH2COONa CH2CH2OH具體合成方法如下第一、十四酸mif安表面活性齊忡間體的合成以十四艦羥乙基乙二胺為原料，合成十四酸醐安表面活性劑中間體，具體合戯程如下-在裝有機(jī)械攪拌、鵬計及 艦蒸餾裝置的四口瓶中，加入十四酸和羥乙基乙二胺(摩爾比 為1: 1-1.5)開始加熱M拌，緩漫將反應(yīng)，升至100°C±10°C，開動真空泵調(diào)節(jié)反應(yīng)體系真空度至出水時為止，在3-5小時內(nèi)使反應(yīng)皿逐漸升至15(TC土l(rC，至出水完全。停ihin熱，降溫，得到十四酸翻安表面活性劑中間體，結(jié)構(gòu)式為C13H27CONHCH2CH2NHCH2CH2OH + Cl3H27CONCH2CH2NH2CH2CH2OH 。對于十四酸mjr安表面活性劑中間體的結(jié)構(gòu)，禾傭紅夕卜跟蹤，可從紅外譜圖中觀察到，在1640cm—1和1560 cm"附近出現(xiàn)很強(qiáng)的酰胺特征吸收峰，在3300 cm'1左右出現(xiàn)雙峰，在3100 cm—1 出現(xiàn)單峰，說明中間體為仲mff安和叔醐安的混^J。儀器MCOLET-205紅外光譜儀。第二采用"氯乙酸法"進(jìn)行兩性化得至lj十四酸鵬安表面活性劑 具體合鵬呈如下在竊攪拌、鵬計、回流冷凝器及滴液漏斗的四口瓶中，加入上歩得到的十四酸醐安表面活性劑中間體加熱并攪拌，在溫度5(K9(TC間，4小時內(nèi)低溫滴加氯乙酸溶液，然后逐漸升溫滴加 NaOH溶液，十四酸ffiB安表面活性劑中間體氯乙酸NaOH摩爾比為l:l l,3:2 2.6，然后再反應(yīng) 1-2小時，停止aS,得到黃色澄清液體即為十四酸鵬安表面活性劑。本發(fā)明的優(yōu)點和積極鄉(xiāng)本發(fā)明為鵬兩性表面活性劑，具W^ 的發(fā)泡性、低刺激性，以及艦的配伍、洗滌、潤 濕、滲透性能。本發(fā)明,的十四酸翻安表面活性劑廣泛用于日化行業(yè)凊洗劑；并用作乳化劑、分散劑、以及Xik表面清洗劑等。具體^ 式實施例l:在^W機(jī)ttM拌、鵬計及m蒸餾裝置的四口瓶中，加入十四酸140.9g(0.6md)和羥乙基乙 二胺(摩爾比為1: 1)開始加熱M^半，緩漫將反應(yīng)鵬升至l(XTC，開動真空泵調(diào)節(jié)反應(yīng)體系 真空度至出水時為止，在3小時內(nèi)使反應(yīng)鵬逐漸升至15(TC，至出7jC完全。停止加熱，降溫， 得到十四酸翻安表面活性劑中間體。在竊攪拌、鵬計、回流冷凝器及滴液漏斗的四口瓶中，加入以上得到的十四酸醐安表面 活性劑中間體18.9g(0.06mol)加熱鄉(xiāng)拌，在溫度5(K9(TC間，4小時內(nèi)低溫滴加氯乙酸溶液，然后 逐漸升溫滴加NaOH溶液，十四酸醐安表面活性劑中間體氯乙酸NaOH摩爾比為l: 1: 2， 然后再反應(yīng)1小時，停止反應(yīng)，得至橫色澄清液體即為十四酸醐安表面活性劑。表面張力cr (20°C， 33.62mN.m-1)，儀器DP-AW型表面張力儀。實施例2:在竊機(jī)MM拌、^鵬計及Mffi蒸餾裝置的四口瓶中，力口入十四酸140.9g(0.6md)和羥乙基乙 二胺(摩爾比為l: U)開始加熱ffl拌，緩慢將反應(yīng)^g升至ll(TC，開動真空泵調(diào)節(jié)反應(yīng)體系 真空度至出水時為止，在4小時內(nèi)使SiS，逐漸升至150'C，至出水完全。停止加熱，降溫， 得到十四酸,安表面活性劑中間體。在親攪拌、鵬計、回流冷凝器及滴液漏斗的四口瓶中，加入十四酸醐安表面活性齊忡間 體18.9g(0.06mol)加熱鄉(xiāng)拌，在鵬5(^9(TC間，4小時內(nèi)低溫滴加氯乙酸溶液，然后逐漸升溫滴 加NaOH溶液，十四酸m^表面活性劑中間體氯乙酸NaOH摩爾比為l: U: 2.6，然后再反應(yīng)1,5小時，停ih&應(yīng)，得到黃色澄清液體即為十四酸Sfl安表面活性劑。 實施例3:在翻tiim^半、ia^計及Mffi蒸餾驢的四口瓶中，加入十四酸140.98(0.6!1101)和羥乙基乙二胺(摩爾比為i: 1.2)開始加熱鵬拌，緩侵將反應(yīng)鵬升至i(xrc，開動真魏調(diào)節(jié)反應(yīng)體系 真空度至出水時為止，在5小時內(nèi)使反應(yīng)鵬逐漸升至150'c，至出tK完全。停ibto熱，降溫，得到十四酸,安表面活性劑中間體。在親攪拌、鵬計、回流冷凝器及滴液漏斗的四口瓶中，力口入十四酸^JT安表面活性劑中間 體18.9g(0.06mol加熱M拌，在，5(K90。C間，4小時內(nèi)低溫滴加氯乙酸溶液，然后逐漸升溫滴 加NaOH溶液，十四酸M表面活性劑中間沐氯乙酸NaOH摩爾比為l: 1.2: 2.4，然后再反 應(yīng)1.5小時，停止反應(yīng)，得至橫色澄清液體即為十四酸醐安表面活性劑。[1] MannheimerH.SJohn JM. Surface^avtive agents [P].Brit 853441, I960.[2] Wechsler， Joseph R, Baber, Tomas Q Batlaglini， Geoige T ， et al. Imidazolines[P].US 4189593,1980.[3] Phillips B.M.， Lambie A. J" Thompson M. E. Aliphatic Amidoamines [P].Brit UK Pat Appl.2003867,1979.[4] MannheimerH.S.Cycloimidinedetivatives[P〗.US 2773068， 1956.[5] Sano Y， Miyamoto M， KimuraY, et al. Zwitterions of l-poly(oxyethylene)-2-imidazDline derivatives anti"electrostaticagent for polyamide fiber [J]Polym. Ball. (Berlin),服，6(5,6):343 349. [6] Ploog U， Retzold M> Vphues G. New imidazolines and tfieir derivatives from fatty acids and hydroxyalkylamines[J].Fette, Seif叫Ansrichm.， 1980， 82(2):57 59. [7]蘭云軍，鮑利江李延兩性表面活性劑的類取應(yīng)朋生能和^M搬兄中國皮^003，32(13):2(^24 [8]王軍，葛ft鄒文范兩性表面活性劑的合^S各線艦日用化學(xué):0110)05,35(1):45~48 [9〗梁夢蘭兩性咪鵬表面活性齊啲合成與應(yīng)用.離石油化"198652(5):14~2權(quán)利要求
1、十四酸酰胺表面活性劑，其結(jié)構(gòu)式為
2、權(quán)利要求l戶皿的十四酸,安表面活性劑的合成方法，期寺征在于i^^^S括: 合成路線Ci3H27COOH+ H2NCH2CH2NHCH2CH2OH-C|3H27CONHCH2CH2NHCH2CH2OH+ C13H27CONCH2CH2NH2-H20 ICH2CH2OHC1CH2C00H,Cl3H27CONHCH2CH2NCH2CH2OH + CuH27CONCH2CH2NHCH2COONaNaOH ICH2COONa CH2CH2OH合成過程第一、十四酸Stl安表面活性劑中間體的合成 合成過穩(wěn)在M機(jī)械攪拌、m計及Mffi蒸餾裝置的四口瓶中，按照應(yīng)爾比為l: 1 1.5的比例加入十 四酸和羥乙基乙二胺開始加熱M拌，緩漫將反應(yīng)M升至100°C±10°C，開動真空泵調(diào)節(jié)反應(yīng)體系真空度至出水時為止，在3-5小時內(nèi)使反應(yīng)鵬逐漸升至15(TC土l(TC,至出水完全，停ihJ口熱，降溫，得到十四酸醐安表面活性劑中間體，結(jié)構(gòu)式為 C13H27CONHCH2CH2NHCH2CH2OH + C13H27CONCH2CH2NH2CH2CH2OH ，第二采用"氯乙酸法"進(jìn)行兩性化得到十四酸酉劃安表面活性劑 合成過程在親離、^鵬計、回流冷凝器及滴液漏斗的四口瓶中，力口入上歩得到的十四酸醐安表面 活性劑中間體加熱并攪拌，在溫度50~90"間，4小時內(nèi)低溫滴加氯乙酸溶液，然后逐漸升溫滴加 NaOH溶液，十四酸醐安表面活性劑中間體氯乙酸NaOH摩爾比為l: 1~1.3: 2~2.6，然后再 反應(yīng)l-2小時，停止反應(yīng)，得到黃色澄清液體即為十四酸醐安表面活性劑。
全文摘要
一種十四酸酰胺表面活性劑及其合成方法。本發(fā)明在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上，以十四酸，羥乙基乙二胺及氯乙酸為原料，不經(jīng)過關(guān)環(huán)過程，創(chuàng)新性地采用真空—兩性化法直接合成酰胺型表面活性劑。其結(jié)構(gòu)式如上。本發(fā)明提供的十四酸酰胺表面活性劑，具有較好的發(fā)泡性、低刺激性，以及較好的配伍、洗滌、潤濕、滲透性能?？蓮V泛用于日化行業(yè)清洗劑；并用作乳化劑、分散劑、以及工業(yè)表面清洗劑等。
文檔編號B01F17/22GK101254432SQ20071015074
公開日2008年9月3日 申請日期2007年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月5日
發(fā)明者平 李, 棟 李, 郭建龍 申請人:天津理工大學(xué)