一种环己烯酯基双子阳离子表面活性剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种环己烯酯基双子阳离子表面活性剂及其制备方法，采用4‑环己烯基‑1,2‑二甲酸二(二甲氨基乙基)酯与溴代十六烷反应获得环己烯酯基双子阳离子表面活性剂。本发明专利技术表面活性剂具有良好的表面活性、乳化性能以及低温适应性，在碳钢酸腐蚀防护方面，表现出良好的缓蚀防护性能。

Cyclohexene ester Gemini cationic surfactant and preparation method thereof

The invention discloses a cyclohexene ester based Gemini cationic surfactant and a preparation method, and a cyclohexene ester based Gemini cationic surfactant is obtained by the reaction of 4 cyclohexenyl 1,2 two formic acid two (two methylamino ethyl) ester and brominated sixteen alkane. The surface active agent of the invention has good surface activity, emulsification and low temperature adaptability, and has good corrosion inhibition and protection performance in the corrosion protection of carbon steel acid.

【技术实现步骤摘要】
一种环己烯酯基双子阳离子表面活性剂及其制备方法
本专利技术涉及一种环己烯酯基双子阳离子表面活性剂及其制备方法，属于精细化学品领域。
技术介绍
表面活性剂的长期使用已给环境带来了很大影响，分子中的碳-碳化学键降解较困难，苯环具有特殊的稳定性(比如烷基苯磺酸钠)，降解尤为困难。而疏水碳链较长的(比如：十六、十八碳)表面活性剂一般具有较高Krafft点，在低温下溶解性差，影响其使用。减少表面活性剂对环境影响的另一途径是开发表面活性更高的表面活性剂。双子表面活性剂，相对于传统表面活性剂，由于其具有独特的结构往往表现出优异的性能，已成为表面活性剂领域研究的热点。分子中含有弱化学键，例如酯键，在自然界易于降解。酯基表面活性剂已成为环境友好型表面活性剂的重要品种，制备环境友好的表面活性剂已受到业界的广泛关注。参考文献：[1]王正武,李干佐,张笑一,等.表面活性剂降解研究进展[J].日用化学工业,2001,31(5):32-36.[2]陈凤生,刘学民,胡增荣,等.含酰胺基双子阳离子表面活性剂的合成与性能研究[J].日用化学工业,2008,38(5):285-288.[3]余鹏鸣,张威,王丰收,等.阳离子Gemini表面活性剂研究进展[J].印染助剂,2015,32(9):6-12.[4]杨建洲,林里,付志刚,等.生物可降解型阳离子酯类表面活性剂的研究[J].日用化学工业,2005,35(1):9-11.
技术实现思路
本专利技术为解决表面活性剂在环境中降解困难、长链烷基表面活性剂Kraff点高使用温度受到限制的问题，旨在提供一种环己烯酯基双子阳离子表面活性剂及其制备方法。本专利技术环己烯酯基双子阳离子表面活性剂的分子结构中含有酯基，可提高表面活性剂在环境中的降解性能，该表面活性剂Krafft点低于0℃，具有良好的表面活性、乳化性能、温度适应性，此外还表现出良好的碳钢腐蚀的缓蚀性能。本专利技术环己烯酯基双子阳离子表面活性剂，其结构式为：本专利技术环己烯酯基双子阳离子表面活性剂的制备方法，是将4-环己烯基-1,2-二甲酸二(二甲氨基乙基)酯溶于有机溶剂中，加入溴代十六烷，在一定温度下搅拌反应，反应结束后，冷却结晶，过滤，干燥后得到目标产物。溶剂经蒸馏回收可以循环使用。其中，4-环己烯基-1,2-二甲酸二(二甲氨基乙基)酯与溴代十六烷的摩尔比为1:(2～4)，优选为1:3。本反应在室温至溶剂回流温度之间进行均可，优选为回流温度下进行；反应时间为24～72h，优选为36～48h。所述有机溶剂为极性溶剂，选自甲醇、乙醇、异丙醇、乙腈、丙酮、丁酮等中的一种或几种的混合，优选为乙醇、丙酮或乙腈。本专利技术制备过程如下所示：本专利技术采用的原料4-环己烯基-1,2-二甲酸二(二甲氨基乙基)酯，可采用4-环己烯基-1,2-二甲酸二甲酯与二甲基氨基乙醇在催化剂存在下经酯交换反应获得，也可以采用其他常规的制备方法。本专利技术表面活性剂具有良好的表面活性、乳化性能以及低温适应性，在碳钢酸腐蚀防护方面，表现出良好的缓蚀防护性能。附图说明图1为环己烯酯基双子阳离子表面活性剂的红外光谱图。图2为环己烯酯基双子阳离子表面活性剂的氢核磁共振图。图3为环己烯酯基双子阳离子表面活性剂的质谱图。具体实施方式为了进一步理解本专利技术，下面结合具体的实施例对本专利技术优选实施方案进行描述。但是应当理解，这种描述只是为进一步说明本专利技术的特点和优点，而不是对本专利技术权利的限制。实施例1：向0.5mol4-环己烯基-1,2-二甲酸二甲酯中加入1.5mol二甲基氨基乙醇和30％甲醇钠1.5g，120℃搅拌反应12h，减压除去生成的甲醇以及过量的二甲基氨基乙醇，冷却，加入冰醋酸酸1g中和，加50g水溶解，乙酸乙酯(150g×2)萃取，合并有机相，无水硫酸镁干燥、过滤、蒸馏除去溶剂，得4-环己烯基-1,2-二甲酸二(二甲氨基乙基)酯0.36mol，收率72％。实施例2：向0.1mol4-环己烯基-1,2-二甲酸二(二甲氨基乙基)酯中加入丙酮50mL、溴代十六烷0.3mol，搅拌回流反应36h，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥后得到目标产物0.052mol，收率52％。实施例3：向0.1mol4-环己烯基-1,2-二甲酸二(二甲氨基乙基)酯中加入乙腈50mL、溴代十六烷0.3mol，搅拌回流反应48h，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥后得目标产物0.058mol，收率58％。实施例4：向0.1mol4-环己烯基-1,2-二甲酸二(二甲氨基乙基)酯中加入丙酮50mL、溴代十六烷0.25mol，40℃搅拌反应72h，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥后得目标产物0.053mol，收率53％。实施例5：向0.1mol4-环己烯基-1,2-二甲酸二(二甲氨基乙基)酯中加入异丙醇30mL、溴代十六烷0.3mol，40℃搅拌反应72h，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥后得目标产物0.049mol，收率49％。实施例6：向0.1mol4-环己烯基-1,2-二甲酸二(二甲氨基乙基)酯中加入蒸馏回收的丙酮50mL、溴代十六烷0.3mol，搅拌回流反应36h，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥后得目标产物0.052mol，收率52％。实施例7：用浊点法测量环己烯酯基双子阳离子表面活性剂的Krafft点，其Krafft点小于0℃，通过电导法测得环己烯酯基双子阳离子表面活性剂的CMC值为1.13×10-4mol/L，采用滴体积法测量环己烯酯基双子阳离子表面活性剂的γCMC值为37.57mN/m。实施例8：按下述方法测试其乳化性能：测试用移液管分别吸取40mL，1.0×10-3m/L的环己烯酯基双子阳离子表面活性剂溶液于100mL的具塞量筒中，再移取40mL环己烷放入同一具塞量筒中，盖上盖子，上下猛烈振动五次，静置1min，再次振动五次，静置1min，如此重复五次。然后用秒表计时，至水相分出10mL时，记录其乳化时间为519s。实施例9：按下述方法测试其对碳钢的缓蚀效率：30℃下，1.0mol/LHCl溶液中，环己烯酯基双子阳离子表面活性剂的浓度为1×10-5mol/L，测得缓蚀效率(ηW)为91.53％。缓蚀效率(ηW)按下式计算：其中，Wcorr和分别是不含和含有缓蚀剂时，碳钢片的失重值。以上实施例的说明，只是用于帮助理解本专利技术的方法及其核心思想，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以对本专利技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本专利技术的权利要求的保护范围内。对所公开实施例的以上说明，使本领域的专业技术人员能够实现或使用本专利技术。对于这些实施例的多种修改，对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本专利技术的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本专利技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环己烯酯基双子阳离子表面活性剂，其特征在于其结构式为：

【技术特征摘要】
1.一种环己烯酯基双子阳离子表面活性剂，其特征在于其结构式为：2.一种权利要求1所述的环己烯酯基双子阳离子表面活性剂的制备方法，其特征在于：是将4-环己烯基-1,2-二甲酸二(二甲氨基乙基)酯溶于有机溶剂中，加入溴代十六烷，在一定温度下搅拌反应，反应结束后，冷却结晶，过滤，干燥后得到目标产物。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：4-环己烯基-1,2-二甲酸二(二甲氨基乙基)酯与溴代十六烷的摩尔比为1:(2～4)。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：4...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘忠稳，张振伟，张庭兰，李阳阳，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34