專利名稱：一種長鏈磺酸型甜菜堿表面活性劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于表面活性劑技術(shù)領(lǐng)域，特別提供了一種長鏈磺酸型甜菜堿表面活性劑及 其制備方法，通過該方法得到的長鏈羧基甜菜堿表面活性劑不含有機(jī)鹽、無機(jī)鹽雜質(zhì)。
背景技術(shù)：
表面活性劑素有"工業(yè)味精"之稱，廣泛應(yīng)用于日用化學(xué)工業(yè)，與人類生活密切相 關(guān)，甜菜堿表面活性劑結(jié)構(gòu)獨(dú)特，性能優(yōu)良，作用非常溫和、對(duì)皮膚刺激性很小，已被 廣泛應(yīng)用于皮革處理、個(gè)人清潔劑、食品添加劑等諸多領(lǐng)域，在整個(gè)表面活性劑工業(yè)中 占有舉足重要的地位。
磺酸型甜菜堿表面活性劑與相應(yīng)的羧酸型甜菜堿表面活性劑相比，具有耐溫、抗鹽 性好，等電點(diǎn)范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，為其在更廣闊的范圍內(nèi)應(yīng)用提供了可能。
目前，甜菜堿純品的合成極其復(fù)雜，大多采用離子交換樹脂法、反相色譜柱法等， 這些方法的共同缺點(diǎn)是純化工藝復(fù)雜，溶劑消耗量巨大，不易回收，易導(dǎo)致環(huán)境污染等 問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種長鏈磺酸型甜菜堿表面活性劑及其純品的制備方法。本 發(fā)明所提供的長鏈磺酸型甜菜堿簡稱AnBm-3S (其中n表示原料脂肪酸中所含的碳原子 個(gè)數(shù)，m酰胺基團(tuán)與季銨鹽基團(tuán)之間的聯(lián)接基中所含碳原子個(gè)數(shù)，3S表示季銨鹽基團(tuán)與 羧基負(fù)離子集團(tuán)之間的聯(lián)接基中所含碳原子個(gè)數(shù)為3)，其結(jié)構(gòu)如I所示。
S H
RC—N—(CH2)m—N—CH2CH2CH2S03-
RCOOH為飽和羧酸時(shí)，簡稱AnBm-3S RCOOH為不飽和羧酸時(shí)，簡稱AnuBm-3S 其中m = 2、 3、 4、 5; 16-nS31 R，、 R2 = Me、 Et
本發(fā)明長鏈羧基甜菜堿表面活性劑及其純品的制備方法具體步驟如下
(1 )長鏈脂肪酰氯的制備leq (mol equation)的長鏈酸類原料，加入l~5eq的S0C12， 加入適量的溶劑(或不加溶劑直接加熱熔融)，20-90'C鹵化反應(yīng)4 12h,停止反應(yīng)，蒸出 過量的SOCl2及CH2C12，得到棕色液體即為長鏈脂肪酰氯。(2) iV， W-二甲基-iV '-長鏈烷基酰胺的制備將長鏈脂肪酰氯與二元胺(iV， iV-二 甲基乙二胺、見iV-二甲基丙二胺)按l: x(0.8Sx^5.0)投料比(摩爾比)進(jìn)行投料， 以冰水浴冷卻，乙腈作溶劑反應(yīng)2 10h，得到微黃色固體粗產(chǎn)物，粗產(chǎn)物經(jīng)進(jìn)一步純化后
得到見w-二甲基-;v'-長鏈烷基酰胺。
(3) 長鏈烷基酰胺基羧基甜菜堿的制備取leq的上述叔胺中間體及1.2eq的1,3-丙烷磺化內(nèi)酯，加入適量的乙酸乙酯，冷凝回流反應(yīng)4 12h，反應(yīng)結(jié)束冷卻析出固體，抽 慮后得到固體粗產(chǎn)物，經(jīng)進(jìn)一步純化、干燥后，得到精制產(chǎn)物。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)利用上述方法可制備高純度的長鏈羧基甜菜堿，它不含有機(jī)鹽、無 機(jī)鹽等雜質(zhì)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
A18Br3S的合成
(1) 硬脂酰氯的制備取O.lmol (28.5g)硬脂酸置于反應(yīng)瓶中，油浴加熱至90。C， 滴力口0.2mo1 (23.8g)的S0C12，冷凝回流，鹵化反應(yīng)5h，停止反應(yīng)，蒸出過量的S0C12， 得到棕色液體即為硬脂酰氯。
(2) 見jV-二甲基-jV'-硬脂酰胺的制備將0.105mo1 (10.7g) 7V, JV-二甲基丙二胺 置于反應(yīng)瓶中，加入200ml乙腈，滴加O.hnol (30.4g)硬脂酰氯，以冰水浴冷卻反應(yīng)5h, 得到微黃色固體粗產(chǎn)物，粗產(chǎn)物經(jīng)丙酮洗滌后得到W, 7V-二甲基-7V'-硬脂酰胺(A18B3).
(3) 長鏈垸基酰胺基羧基甜菜堿的制備取O.lmol (36.9g)上述叔胺中間體AwB3 及0.12 mol (14.6g) 1, 3-丙烷磺化內(nèi)酯加入反應(yīng)瓶，加入200ml乙酸乙酯，冷凝回流反 應(yīng)10h，反應(yīng)結(jié)束冷卻析出固體，抽慮后得到固體粗產(chǎn)物，粗產(chǎn)物經(jīng)乙酸乙酯、乙醚洗滌， 干燥后，得到A^B3-3S純品。
實(shí)施例2 A22UB3-3的合成
(1) 芥酰氯的制備取O.lmol G3.8g)芥酸(順-正二十二碳-13-烯酸)置于反應(yīng)瓶 中，油浴加熱至40。C,加入100mlCH2Cl2,滴加0.2 mol (23.8g)的S0C12，冷凝回流， 鹵化反應(yīng)5h，停止反應(yīng)，蒸出過量的SOCl2，得到棕色液體即為芥酰氯。
(2) iV， iV-二甲基-iV'-芥酰胺的制備將0.105 mol (10.7g)見iV-二甲基丙二胺置 于反應(yīng)瓶中，加入200ml乙腈，滴加O.lmol (35.7g)芥酰氯，以冰水浴冷卻反應(yīng)5h,得
到微黃色固體粗產(chǎn)物，粗產(chǎn)物經(jīng)丙酮洗滌后得到iV,jV-二甲基-W-長鏈垸基酰胺(A22uB3)。(3)長鏈烷基酰胺基羧基甜菜堿的制備取O.lmol (36.9g)上述叔胺中間體A22UB3 及0.12mo1 G4.6g) 1,3-丙烷磺化內(nèi)酯，加入200ml乙酸乙酯，冷凝回流反應(yīng)10h，反應(yīng) 結(jié)束冷卻析出固體，抽慮后得到固體粗產(chǎn)物，粗產(chǎn)物經(jīng)乙酸乙酯、乙醚洗滌，干燥后，
得到A22uBr3S純品。
權(quán)利要求
1、一種長鏈磺酸型甜菜堿表面活性劑(分子結(jié)構(gòu)式如I所示)的制備方法，其特征是由長鏈脂肪酸出發(fā)首先經(jīng)鹵化反應(yīng)得到長鏈脂肪酰氯，然后長鏈脂肪酰氯再與二元胺發(fā)生酰胺化反應(yīng)，生成一種叔胺中間體(AnBm)，最后該中間體與季銨化試劑1，3-丙烷磺化內(nèi)酯反應(yīng)，生成長鏈磺酸型甜菜堿表面活性劑，RCOOH為飽和羧酸時(shí)，簡稱AnBm-3SRCOOH為不飽和羧酸時(shí)，簡稱AnuBm-3S其中m＝2、3、4、5；16≤n≤31R1、R2＝Me、Et其中RCOOH為16≤n≤31的脂肪酸，n為RCOOH中所含碳原子數(shù)；m＝2、3、4、5；R1、R2＝Me、Et。
2、 如權(quán)利要求1中所述的制備方法，其特征在于以長鏈脂肪酸為起始原料，即 165n531，其中n為RCOOH中所含碳原子數(shù)。
3、 如權(quán)利要求1中所述的制備方法，其特征在于長鏈脂肪酸的鹵化反應(yīng)采用的鹵 化試劑為SOCl2、 PC13或POCl3 。
4、 如權(quán)利要求1中所述的制備方法，其特征在于長鏈脂肪酸的酰胺化反應(yīng)釆用 的二元胺的化學(xué)通式為H2N(CH2VNRaR2，其中111 = 2、 3、 4、 5， &、 R2 = Me、 Et 。
5、 如權(quán)利要求如1所述的制備方法，其特征在于釆用的季銨化試劑為1, 3-丙烷 磺化內(nèi)酯，反應(yīng)結(jié)束經(jīng)乙醚、乙酸乙酯等弱極性溶劑洗滌后便可得到不含有機(jī)鹽、無 機(jī)鹽雜質(zhì)的純品長鏈羧基甜菜堿表面活性劑。
6、 如權(quán)利要求如1所述的制備方法，其特征在于<formula>formula see original document page 2</formula>相應(yīng)的長鏈磺酸型甜菜堿純品該方法合成及純化釆用如上工藝。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種長鏈磺酸型甜菜堿表面活性劑(分子結(jié)構(gòu)式如I所示)及其制備方法，屬于表面活性劑技術(shù)領(lǐng)域。其特征是從長鏈脂肪酸出發(fā)依次經(jīng)鹵化、酰胺化、季銨化三步反應(yīng)得到相應(yīng)的長鏈羧基甜菜堿。該方法突出的優(yōu)點(diǎn)是通過簡單的分離純化手段即可制得不含無機(jī)鹽、有機(jī)鹽的純品甜菜堿表面活性劑，該甜菜堿與相應(yīng)羧酸型甜菜堿表面活性劑相比，具有耐溫、抗鹽性好，等電點(diǎn)范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，為其在更廣闊的范圍內(nèi)應(yīng)用提供了可能。
文檔編號(hào)B01F17/06GK101618301SQ20081004542
公開日2010年1月6日 申請(qǐng)日期2008年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月30日
發(fā)明者馮玉軍, 楚宗霖 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院成都有機(jī)化學(xué)有限公司