一种含硒非离子界面乳化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种含硒非离子界面乳化剂及其制备方法和应用，属于精细化学品技术领域。该含硒非离子界面乳化剂为脂肪酸苄基硒亚砜烷基酯，化学式为C6H5CH2Se(O)(CH2)mSe(O)(CH2)mOC(O)(CH2)nCH3，其中m为2至4的整数，n为11至17的整数。本发明专利技术所得含硒非离子界面乳化剂的制备方法简单，合成条件温和，无特殊设备要求，能耗较低，原料易得，该方法所得非离子界面活性剂不含有1,4‑二氧己环；该含硒非离子界面乳化剂的亲水基是不含有羟基、聚氧乙烯基和糖基的硒亚砜基团；本发明专利技术所得含硒非离子界面乳化剂不具备明显的气/液活性但具有明显的液/液界面活性。

Selenium containing non-ionic interfacial emulsifier and preparation method and application thereof

The invention discloses a selenium containing nonionic interfacial emulsifier, a preparation method and application thereof, and belongs to the technical field of fine chemicals. The selenium nonionic interfacial emulsifier is the fatty acid benzyl selenium sulfoxide alkyl ester, the chemical formula is C6H5CH2Se (O) (CH2) mSe (O) (CH2) mOC (O) (CH2) nCH3, of which m is 2 to 4 integers, n is 11 to 17 integers. The preparation method of the non ionic interfacial emulsifier is simple, the synthetic condition is mild, the special equipment is not required, the energy consumption is low, and the raw material is easy to be obtained. The non ionic interfacial active agent obtained by this method does not contain 1,4 two oxo ring, and the hydrophilic base of the selenium nonionic interfacial emulsifier contains no hydroxyl, polyoxyethylene base and the hydrophilic base. The selenium containing non-ionic interfacial emulsifier has no obvious gas / liquid activity but has obvious liquid / liquid interface activity.

【技术实现步骤摘要】
一种含硒非离子界面乳化剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种含硒非离子界面乳化剂的制造方法和应用，属于精细化学品工业

技术介绍
非离子界面乳化剂是工农业生产和日用化学工业中常用的一大类乳化剂，其分子结构特征是其亲水基团为多羟基、聚氧乙烯醚基和糖基。其中，聚氧乙烯醚基为亲水基的非离子界面乳化剂均含有1,4-二氧己环。正常使用后，非离子界面乳化剂通常以乳化的形式存在于废水中，常规方法难以消除非离子界面乳化剂的乳化性质。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种含硒非离子界面乳化剂及其制备方法和应用，该含硒非离子界面乳化剂为脂肪酸苄基硒亚砜烷基酯，该含硒非离子界面乳化剂的制备方法简单，合成条件温和，无特殊设备要求，能耗较低，原料易得。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种含硒非离子界面乳化剂，该含硒非离子界面乳化剂为脂肪酸苄基硒亚砜烷基酯，该含硒非离子界面乳化剂的亲水基是不含有羟基、聚氧乙烯基和糖基的硒亚砜基团，其结构特征用如下通式(1)表示C6H5CH2Se(O)(CH2)mSe(O)(CH2)mOC(O)(CH2)nCH3(1)式(1)中m为2至4的整数，n为11至17的整数。所述的含硒非离子界面乳化剂的制备方法，步骤如下：（1）在惰性气体保护下，取C6H5CH2Se(CH2)mSe(CH2)mOH溶于溶剂，加入溶于溶剂I的三乙胺和4-二甲胺基吡啶，在冰水浴条件下滴加溶于溶剂的ClC(O)(CH2)nCH3溶液，并在冰水浴下反应14-16小时后，用二氯甲烷萃取得到有机相，脱水并挥干溶剂后，上硅胶柱以乙酸乙酯、石油醚和甲醇的混合溶剂洗脱得到脂肪酸苄基硒醚烷基酯C6H5CH2Se(CH2)mSe(CH2)mOC(O)(CH2)nCH3；（2）在惰性气体保护下，取步骤（1）制得的脂肪酸苄基硒醚烷基酯溶于溶剂II，在冰水浴条件下滴加氧化剂，并在冰水浴下反应16-18小时后，除去溶剂，用石油醚洗涤多次，真空干燥得到含硒非离子界面乳化剂脂肪酸苄基硒亚砜烷基酯。所述步骤（1）中C6H5CH2Se(CH2)mSe(CH2)mOH为m为2至4的整数同时含有苄基、两个硒醚结构的醇。所述步骤（1）中溶剂I为四氢呋喃和二氯甲烷以体积比1:1至1:9范围内任意比例的混合物。所述步骤（1）ClC(O)(CH2)nCH3中n为11至17的整数。所述步骤（1）中C6H5CH2Se(O)(CH2)mSe(O)(CH2)mOH、三乙胺、4-二甲胺基吡啶的摩尔比为1:2.0~2.6:0.02~0.04，C6H5CH2Se(CH2)mSe(CH2)mOH与ClC(O)(CH2)nCH3的摩尔比为1:1~1:1.4。所述步骤（2）中溶剂II石油醚、氯仿或四氯化碳中的一种或几种与水的任意比例混合物。所述步骤（2）中氧化剂为双氧水或者过氧化叔丁醇。所述步骤（2）中脂肪酸苄基硒醚烷基酯与氧化剂的摩尔比为1:2至1:2.8。所述乙酸乙酯、石油醚和甲醇的混合溶剂中乙酸乙酯、石油醚和甲醇体积比为1:10:0.1。本专利技术优选的技术方案如下：在氮气气体保护下，取C6H5CH2Se(CH2)mSe(CH2)mOH溶于二氯甲烷，加入溶于四氢呋喃和二氯甲烷以体积比1:1至1:9范围内任意比例的混合物的按照C6H5CH2Se(CH2)mSe(CH2)mOH:三乙胺:4-二甲胺基吡啶摩尔比1:2.0:0.02至1:2.6:0.04范围三乙胺和4-二甲胺基吡啶，在冰水浴条件下按照C6H5CH2Se(CH2)mSe(CH2)mOH:直链烷烃酰氯摩尔比1:1至1:1.4范围滴加溶于二氯甲烷的直链烷烃酰氯溶液，并在冰水浴下反应15小时后，，用二氯甲烷萃取得到有机相，脱水并挥干溶剂后，上硅胶柱以乙酸乙酯、石油醚和甲醇混合溶剂洗脱得到脂肪酸苄基硒醚烷基酯，收率为89.3%至92.5%。在氮气气体保护下，取脂肪酸苄基硒醚烷基酯溶于石油醚、氯仿或四氯化碳中的一种或几种与水的任意比例混合物，在冰水浴条件下按照苄基硒基烷基硒基烷基酯:双氧水或者苄基硒基烷基硒基烷基酯:过氧化叔丁醇摩尔比1:2至1:2.8范围滴加双氧水或者过氧化叔丁醇，并在冰水浴下反应16-18小时后，除去溶剂，用石油醚洗涤多次，真空干燥得到含硒非离子界面乳化剂脂肪酸苄基硒亚砜烷基酯，收率为72.3%至76.5%。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术所得式(1)所示含硒非离子界面乳化剂的制备方法简单，合成条件温和，无特殊设备要求，能耗较低，原料易得，该方法所得非离子界面活性剂的亲水基是两个硒亚砜基团的组合但不含有羟基、聚氧乙烯基和糖基，所得非离子界面活性剂中不含有1,4-二氧己环。(2)本专利技术所得式(1)所示含硒非离子界面乳化剂不具备明显的气/液活性但具有明显的液/液界面活性。(3)本专利技术所得式(1)所示含硒非离子界面乳化剂具有独特的抗硬水和耐受无机盐的能力，具有出众的低发泡、稳泡性能。(4)本专利技术所得式(1)所示含硒非离子界面乳化剂的乳化性质具有独特的还原关闭特性，可以被亚硫酸钠、水合肼还原，其还原产物不具有任何表界面活性，且不溶于水或者烷烃油剂。(5)本专利技术所得式(1)所示含硒非离子界面乳化剂具有氧化还原开关响应性质，式(1)所示含硒非离子界面乳化剂的还原产物可以被双氧水或者过氧化叔丁醇氧化再生为式(1)所示含硒非离子界面乳化剂，其液液界面乳化性质和泡沫性质都完全恢复。(6)本专利技术所得式(1)所示含硒非离子界面乳化剂的还原产物可以被过氧化叔丁醇氧化再生后所得的含硒非离子界面乳化剂，其液液界面乳化性质与式(1)所示含硒非离子界面乳化剂相比具有更优越的乳化性能。(7)本专利技术所得式(1)所示含硒非离子界面乳化剂可以被回收循环再利用。(8)本专利技术所得式(1)所示含硒非离子界面乳化剂的皮肤刺激性、细胞毒性、水生生物急性毒性均较低。附图说明图1是C6H5CH2Se(CH2)3Se(CH2)3OC(O)(CH2)11CH3的氢核磁共振图谱。图2是C6H5CH2Se(CH2)3Se(CH2)3OC(O)(CH2)11CH3的正离子模式电喷雾质谱图谱。图3是C6H5CH2Se(CH2)3Se(CH2)3OC(O)(CH2)11CH3的红外图谱。具体实施方式下面结合具体实施例，对本专利技术做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本专利技术而非用于限制本专利技术的范围，该领域的技术熟练人员可以根据上述专利技术的内容作出一些非本质的改进和调整。实施例1本实施例将C6H5CH2Se(CH2)2Se(CH2)2OH的制备方法如下：取4.0g二苄基二硒醚(0.012mol)在氮气保护下溶于35mL四氢呋喃，在冰水浴条件下滴加2.2g硼氢化钠(0.048mol)的冰水溶液，并在冰水浴下反应30分钟后，再向上述体系中按照氯溴烷烃:二苄基二硒醚摩尔比1:2.1滴加预先用四氢呋喃溶解的一溴二氯乙烷(或者一溴三氯丙烷，或者一溴四氯丁烷)，冰水浴反应0.5小时后，用二氯甲烷萃取得到有机相，脱水并挥干溶剂后，上硅胶柱以乙酸乙酯和石油醚体积比为1:10的混合溶剂洗脱得到C6H5CH2Se(CH2)2Cl黄色液体，C6H5CH2Se(CH2)2Cl收率为92%。取6.36g硒粉(0.04mol)在氮气保护下与52g水混合冰水浴冷却；另取6.67g本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含硒非离子界面乳化剂，其特征在于该含硒非离子界面乳化剂为脂肪酸苄基硒亚砜烷基酯，该含硒非离子界面乳化剂的亲水基是不含有羟基、聚氧乙烯基和糖基的硒亚砜基团，其结构特征用如下通式(1)表示 C6H5CH2Se(O)(CH2)mSe(O)(CH2)mOC(O)(CH2)nCH3  (1)式(1)中m为2至4的整数，n为11至17的整数。

【技术特征摘要】
1.一种含硒非离子界面乳化剂，其特征在于该含硒非离子界面乳化剂为脂肪酸苄基硒亚砜烷基酯，该含硒非离子界面乳化剂的亲水基是不含有羟基、聚氧乙烯基和糖基的硒亚砜基团，其结构特征用如下通式(1)表示C6H5CH2Se(O)(CH2)mSe(O)(CH2)mOC(O)(CH2)nCH3(1)式(1)中m为2至4的整数，n为11至17的整数。2.权利要求1所述的含硒非离子界面乳化剂的制备方法，其特征在于步骤如下：（1）在惰性气体保护下，取C6H5CH2Se(CH2)mSe(CH2)mOH溶于二氯甲烷中，加入溶于溶剂I的三乙胺和4-二甲胺基吡啶，在冰水浴条件下滴加溶于二氯甲烷的ClC(O)(CH2)nCH3溶液，并在冰水浴下反应14-16小时后，用二氯甲烷萃取得到有机相，脱水并挥干溶剂后，上硅胶柱以乙酸乙酯、石油醚和甲醇的混合溶剂洗脱得到脂肪酸苄基硒醚烷基酯C6H5CH2Se(CH2)mSe(CH2)mOC(O)(CH2)nCH3；（2）在惰性气体保护下，取步骤（1）制得的脂肪酸苄基硒醚烷基酯溶于溶剂II，在冰水浴条件下滴加氧化剂，并在冰水浴下反应16-18小时后，除去溶剂，用石油醚洗涤多次，真空干燥得到含硒非离子界面乳化剂脂肪酸苄基硒亚砜烷基酯。3.根据权利要求2所述的含硒非离子界面乳化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中C6H5CH2Se(CH2)mSe(CH2)mOH为m为2至4的整数同...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘雪锋，吕湘亮，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32