一類頭基區(qū)含羥基的陽離子Gemini表面活性劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一類頭基區(qū)含多個羥基的季銨鹽型陽離子Gemini表面活性劑及其制備方法，其結(jié)構(gòu)式如下：m(2OH)-3(OH)-m(2OH)R＝n-CmH2m+1，m＝6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16該類表面活性劑的合成包括N-烷基二乙醇胺的合成和叔胺與含羥基的聯(lián)接鏈的季銨化反應(yīng)。在該表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)中，頭基區(qū)域含有五個羥基，為一種新型季銨鹽陽離子Gemini表面活性劑。羥基的存在可以明顯地改變表面活性劑的自組織性質(zhì)，這種結(jié)構(gòu)的表面活性劑有助于豐富Gemini表面活性劑自組織的相關(guān)知識。
【專利說明】—類頭基區(qū)含羥基的陽離子Gemini表面活性劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一類頭基區(qū)含多個羥基的陽離子Gemini表面活性劑及其合成方法，屬于表面活性劑科學(xué)與應(yīng)用領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]Gemini表面活性劑是將兩個傳統(tǒng)的單頭單尾的表面活性劑在靠近頭基處通過聯(lián)接鏈聯(lián)接而成。與傳統(tǒng)表面活性劑相比，其分子結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，但也因此表現(xiàn)出獨特的性能。相對于傳統(tǒng)表面活性劑，Gemini表面活性劑具有更高的表面活性和更豐富的自組織行為。除此之外，它還具有較強的剝離作用，清除細菌在金屬表面附著生長的培養(yǎng)基，而且通過吸附成膜，阻斷了細菌與金屬表面的通道，表現(xiàn)出優(yōu)異的殺菌、緩蝕性能等。在染料中混入Gemini表面活性劑還可以促進染料的分散和增加織物對染料的吸附量。用Gemini表面活性劑改性的材料可以驅(qū)除地下水中非水液體和吸附深層土壤中的污染物。
[0003]離子表面活性劑的頭基在其吸附和聚集過程中起著重要作用。當把離子表面活性劑的頭基用羥基修飾后，會對表面活性劑的自組織行為產(chǎn)生更加明顯的影響。官能團在表面活性劑分子中的位置也決定著分子間相互作用的方式。當分子中含有多個羥基時，化合物可能也會表現(xiàn)出某些特殊的性能。因此，有必要采用合成方法，綜合考慮分子結(jié)構(gòu)、羥基位置、數(shù)量等多種因素，制備新型含羥基基團的功能性表面活性劑，使這類表面活性劑的聚集體系發(fā)揮更加重要的作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明涉及頭基區(qū)含多個羥基的陽離子Gemini表面活性劑的制備與表面活性的測定。用溴代烷，二乙醇胺和1，3-二溴異丙醇為起始原料，獲得的表面活性劑具有很強的聚集能力。
[0005]頭基區(qū)含多個羥基的陽離子Gemini表面活性劑，結(jié)構(gòu)式如下:m (20H) -3 (OH) -m (20H)的結(jié)構(gòu)式:
【權(quán)利要求】
1.聯(lián)接鏈及頭基均含羥基的陽離子Gemini表面活性劑及其制備方法，其結(jié)構(gòu)式如下:
m(20H) -3 (0H)-m(20H)


2.一種制備權(quán)利要求1所述的頭基區(qū)含多個羥基的陽離子Gemini表面活性劑的方法，其特征在于，溴代烷與二乙醇胺反應(yīng)得到烷基叔胺，得到的N-烷基二乙醇胺再與1，3- 二溴異丙醇反應(yīng)得到目標產(chǎn)物，具體反應(yīng)式如下: m (20H) -3 (OH) -m (20H)的合成路線:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備頭基區(qū)含多個羥基的陽離子Gemini表面活性劑的方法，其特征在于，所述溴代烷，二乙醇胺和1，3-二溴異丙醇均為市售。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備頭基區(qū)含多個羥基的陽離子Gemini表面活性劑的方法，其特征在于，溴代烷和二乙醇胺的摩爾比為1:2~5，長鏈烷基叔胺與1，3-二溴異丙醇摩爾比為2~5:1。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備頭基區(qū)含多個羥基的陽離子Gemini表面活性劑的方法，其特征在于，溴代烷和二乙醇胺的反應(yīng)中，反應(yīng)條件為50~80°C下反應(yīng)24~72小時。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的頭基區(qū)含多個羥基的陽離子Gemini表面活性劑的方法，其特征在于，烷基醇叔胺與1，3-二溴異丙醇的反應(yīng)中，反應(yīng)條件為70~130°C下48~96小時。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聯(lián)接鏈及頭基均含羥基的陽離子Gemini表面活性劑的方法，其特征在于，所用溶劑為無水乙醇，丙酮，N, N-二甲基甲酰胺，乙腈中的任一種或其中任意幾種以任意比例混合的混合溶劑。
【文檔編號】B01F17/18GK103464050SQ201310461001
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】裴曉梅, 許宗會, 宋冰蕾, 崔正剛 申請人:江南大學(xué)