本发明专利技术提供一种烯丙基型阳离子单体及其制备方法，涉及有机化学、水处理、高分子材料和油田化学提高石油采收率领域，该烯丙基型阳离子单体的分子式为：(CH2＝CH‑CH2N
An Allyl Cationic Monomer and Its Preparation Method
The invention provides an allyl cationic monomer and a preparation method thereof, which relates to the fields of organic chemistry, water treatment, macromolecule materials and oilfield chemistry for enhancing oil recovery. The molecular formula of the allyl cationic monomer is: (CH2=CH_CH2N).
【技术实现步骤摘要】
一种烯丙基型阳离子单体及其制备方法
本专利技术涉及有机化学、水处理、高分子材料和油田化学提高石油采收率领域，具体涉及一种烯丙基型阳离子单体及其制备方法。
技术介绍
随着石油开采的不断深入，油井含水量逐渐增大，给低渗、特低渗油井的二次和三次开发增加了难度。为了攻克高含水量和低渗透的难题，石油工作者开发出一种新型开采技术——水力压裂技术。水力压裂技术是利用地面高压泵，通过井筒将高黏度液体注入油层，在油层底部形成高压，当压力突破油层岩石的破裂压力时，油层产生裂缝；继续向油层挤注，裂缝会向油层内部持续扩张的技术。该技术是目前低渗特、低渗、油井增产、注水井增注的最有效措施之一。离子型聚合物分子链上含有的部分疏水链段会使分子内及分子间发生疏水缔和作用，特别是分子间缔和作用可增大其流体力学体积，进而增大体系黏度，显著提高该离子型聚合物的流变性能，并明显改善其压裂效果。为了保证我国经济的可持续发展，探索能用于低渗或超低渗油藏的新型聚合物，具有重要的经济和社会意义。而合成得到新型的功能单体是制备这些新型聚合物的重要前提。现有技术中，还没有一种高黏度液体物质能够有效调控亲水－亲脂平衡，满足更多应用领域的特殊需求。
技术实现思路
本专利技术提供一种烯丙基型阳离子单体及其制备方法，以解决现有技术没有一种高黏度液体物质能够有效调控亲水－亲脂平衡、满足更多应用领域的特殊需求的技术问题。为解决上述问题，本专利技术采用的技术方案如下：一种烯丙基型阳离子单体，该烯丙基型阳离子单体的分子式为：(CH2＝CH-CH2N+(CH3)2(CmH2m+1)Cl-，m＝8,10,12,14,16,18)，制备该烯丙基型阳离子单体时，所用原料配比按重量计为如下所示：N，N-二甲基烷基胺((CnH2n+1)-N(CH3)2,n＝8,10,12,14,16,18)50份烯丙基氯10～50份催化剂0.1～15份溶剂10～200份。作为优选地，所述催化剂为四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基碘化铵、四甲基溴化铵、十六烷基三乙基溴化铵、十六烷基三乙基溴化铵、聚乙二醇400，聚乙二醇200,18-冠-6，15-冠-5中的至少一种。作为优选地，所述溶剂为四氢呋喃、N，N-二甲基甲酰胺、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、叔丁醇、丙酮、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、乙醚、乙酸乙酯、乙腈、吡啶或/和水中的至少一种。一种烯丙基型阳离子单体的制备方法，包括如下制备步骤：将N，N-二甲基烷基胺((CnH2n+1)-N(CH3)2,n＝8,10,12,14,16,18)、溶剂、催化剂加入装有回流冷凝装置的三口圆底烧瓶中，在室温下搅拌反应1h，然后升温至30～150℃，加入烯丙基氯，继续反应6～48小时，将反应产物减压蒸馏除去溶剂，得到粗产品，然后经硅胶柱色谱分离，即可得到烯丙基型季铵盐阳离子活性单体。由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术制备的烯丙基型季铵盐阳离子单体在引发剂的作用下，可发生均聚或与丙烯酰胺、丙烯酸等活性单体共聚，所得的新型聚合物能够有效调控亲水－亲脂平衡，具有絮凝、杀菌、低表面活性等优点，可用于废水处理、石油开采、流体物料的黏度调节、功能高分子微球制备、油气井压裂暂堵等。具体实施方式本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。实施例1将N，N-二甲基正辛胺50份，溶剂四氢呋喃(THF)100份，催化剂四丁基溴化铵(TBAB)0.5份加入装有回流冷凝装置的三口圆底烧瓶中，在室温下搅拌反应1h，然后升温至70℃，加入烯丙基氯30份，继续反应6h。将反应产物减压蒸馏除去溶剂，得到油状粗产物，然后进行硅胶柱色谱分离，得到烯丙基型阳离子季铵盐活性单体——N-烯丙基-N，N-二甲基-N-正辛基氯化铵，产率95％。实施例2将N，N-二甲基正癸胺50份，溶剂四氢呋喃(THF)100份，催化剂四丁基氯化铵(TBAC)5份加入装有回流冷凝装置的三口圆底烧瓶中，在室温下搅拌反应1h，然后升温至70℃，加入烯丙基氯30份，继续反应10h。将反应产物减压蒸馏除去溶剂，得到油状粗产物，然后进行硅胶柱色谱分离，得到烯丙基型阳离子季铵盐活性单体——N-烯丙基-N，N-二甲基-N-正癸烷基氯化铵，产率92％。实施例3将N，N-二甲基正十二烷基胺50份，溶剂N，N-二甲基甲酰胺(DMF)100份，催化剂四丁基氯化铵(TBAC)7份加入装有回流冷凝装置的三口圆底烧瓶中，在室温下搅拌反应1h，然后升温至140℃，加入烯丙基氯20份，继续反应10h。将反应产物减压蒸馏除去溶剂，得到油状粗产物，然后进行硅胶柱色谱分离，得到烯丙基型阳离子季铵盐活性单体——N-烯丙基-N，N-二甲基-N-正十二烷基氯化铵，产率95％。实施例4将N，N-二甲基正十四烷基胺50份，溶剂N，N-二甲基甲酰胺(DMF)150份，催化剂四丁基碘化铵(TBAI)5份加入装有回流冷凝装置的三口圆底烧瓶中，在室温下搅拌反应1h，然后升温至140℃，加入烯丙基氯30份，继续反应12h。将反应产物减压蒸馏除去溶剂，得到油状粗产物，然后进行硅胶柱色谱分离，得到烯丙基型阳离子季铵盐活性单体——N-烯丙基-N，N-二甲基-N-正十四烷基氯化铵，产率91％。实施例5将N，N-二甲基正十六烷基胺50份，溶剂甲苯150份，催化剂聚乙二醇200(PEG200)10份加入装有回流冷凝装置的三口圆底烧瓶中，在室温下搅拌反应1h，然后升温至125℃，加入烯丙基氯15份，继续反应24h。将反应产物减压蒸馏除去溶剂，得到油状粗产物，然后进行硅胶柱色谱分离，得到烯丙基型阳离子季铵盐活性单体——N-烯丙基-N，N-二甲基-N-正十六烷基氯化铵，产率91％。实施例6将N，N-二甲基正十八烷基胺50份，溶剂甲苯150份，催化剂聚乙二醇400(PEG400)10份加入装有回流冷凝装置的三口圆底烧瓶中，在室温下搅拌反应1h，然后升温至120℃，加入烯丙基氯15份，继续反应24h。将反应产物减压蒸馏除去溶剂，得到油状粗产物，然后进行硅胶柱色谱分离，得到烯丙基型阳离子季铵盐活性单体——N-烯丙基-N，N-二甲基-N-正十八烷基氯化铵，产率93％。实施例7将N，N-二甲基正十八烷基胺50份，溶剂N，N-二甲基甲酰胺(DMF)200份，催化剂四丁基溴化铵(TBAB)15份加入装有回流冷凝装置的三口圆底烧瓶中，在室温下搅拌反应1h，然后升温至140℃，加入烯丙基氯15份，继续反应24h。将反应产物减压蒸馏除去溶剂，得到油状粗产物，然后进行硅胶柱色谱分离，得到烯丙基型阳离子季铵盐活性单体——N-烯丙基-N，N-二甲基-N-正十八烷基氯化铵，产率90％。实施例8将N，N-二甲基正十八烷基胺50份，溶剂乙酸乙酯200份，催化剂十六烷基三乙基溴化铵(TEBAB)15份加入装有回流冷凝装置的三口圆底烧瓶中，在室温下搅拌反应1h，然后升温至80℃，加入烯丙基氯15份，继续反应48h。将反应产物减压蒸馏除去溶剂，得到油状粗产物，然后进行硅胶柱色谱分离，得到烯丙基型阳离子季铵盐活性单体——N-烯丙基-N，N-二甲基-N-正十八烷基氯化铵，产率90％。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种烯丙基型阳离子单体，其特征在于，该烯丙基型阳离子单体的分子式为：(CH2＝CH‑CH2N+(CH3)2(CmH2m+1)Cl‑，m＝8,10,12,14,16,18)，制备该烯丙基型阳离子单体时，所用原料配比按重量计为如下所示：N，N‑二甲基烷基胺((CnH2n+1)‑N(CH3)2,n＝8,10,12,14,16,18) 50份烯丙基氯 10～50份催化剂 0.1～15份溶剂 10～200份。
【技术特征摘要】
1.一种烯丙基型阳离子单体，其特征在于，该烯丙基型阳离子单体的分子式为：(CH2＝CH-CH2N+(CH3)2(CmH2m+1)Cl-，m＝8,10,12,14,16,18)，制备该烯丙基型阳离子单体时，所用原料配比按重量计为如下所示：N，N-二甲基烷基胺((CnH2n+1)-N(CH3)2,n＝8,10,12,14,16,18)50份烯丙基氯10～50份催化剂0.1～15份溶剂10～200份。2.如权利要求1所述的一种烯丙基型阳离子单体，其特征在于，所述催化剂为四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基碘化铵、四甲基溴化铵、十六烷基三乙基溴化铵、十六烷基三乙基溴化铵、聚乙二醇400，聚乙二醇200,18-冠-6，15-冠-5中的至少一种。3.如权...
【专利技术属性】
技术研发人员：王继宇，
申请(专利权)人：中国科学院成都有机化学有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51
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