一种氨基酸基相选择性凝胶因子及其制备方法和在油品凝胶中的应用技术

本发明专利技术公开一种氨基酸基相选择性凝胶因子及其制备方法和在油品凝胶中的应用，以苄氧羰基保护的丙氨酸为原料，通过脱水缩合反应接入疏水链段制备氨基酸基相选择性凝胶因子，该凝胶因子可以在油/水混合物中选择性的胶凝油相，制备工艺简单，凝胶多种油品，重复利用性能好，且凝胶具有良好的机械性能等特点。本发明专利技术解决了现有凝胶方法制备过程复杂、难吸附高粘度油品等问题，在处理海上溢油等凝油领域具有广泛的应用潜景。

Amino acid based phase selective gel factor and its preparation method and application in oil gels

【技术实现步骤摘要】
一种氨基酸基相选择性凝胶因子及其制备方法和在油品凝胶中的应用
本专利技术属于油品凝胶处理的
，更加具体地说，涉及一种氨基酸基凝胶因子及其制备方法和在凝油领域的应用。
技术介绍
海上溢油不仅造成了资源的浪费，更是严重破坏了海洋生态系统，解决溢油污染问题已经成为当前重要的研究课题。使用相选择性凝胶因子处理溢油不仅可以完全除去海面上的溢油，而且凝胶因子价格低廉、生物相容性好、易于回收，在处理溢油污染方面具有较大的发展前景。但是，目前制备的相选择性凝胶因子仍存在一些不足，如胶凝时间长、胶凝的油品种类少等。专利申请CN106117233A制备了一种山梨醇双缩醛类相选择性超分子凝胶因子，可以在油/水混合物中选择性的胶凝油相，但是这种凝胶因子合成涉及到加热、重结晶等多个复杂工艺，且很难胶凝高粘度的油品，限制了其在实际中的应用。因此，制备工艺简单、胶凝高粘度油品、凝胶性能好、产率高的相选择性凝胶因子，仍然是一个亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服现有技术服的不足，提供一种氨基酸基凝胶因子及其制备方法，以形成具有一定力学强度的有机凝胶，进而可以通过简单地打捞或者过滤达到除去溢油。本专利技术以氨基酸为基体，通过引入亲水疏油基团，制备具有相选择性的凝胶因子。本专利技术的技术目的通过下述技术方案予以实现：一种氨基酸基相选择性凝胶因子的制备方法，采用苄氧羰基保护的丙氨酸与正辛胺反应，并以BOP作为肽偶联试剂，一步法制备了氨基酸基相选择性凝胶因子，具体的合成路线如下反应式所示：制备的氨基酸基相选择性凝胶因子，具有如下分子式所示结构：在进行制备时，将N-苄氧羰基-L-丙氨酸和卡特缩合剂(BOP)均匀分散在二氯甲烷(DCM)中，再向其中先后加入N,N-二异丙基乙胺(DIEA)和正辛胺，室温下进行反应即可得到氨基酸基相选择性凝胶因子。在上述技术方案中，在20℃-30℃条件下反应0.5—9h，优选1—3小时。在上述技术方案中，反应结束后，用0.5mol/L的盐酸(氯化氢水溶液)洗涤，并用5wt％NaOH水溶液洗涤，再用蒸馏水洗涤至中性，并用MgSO4干燥，继续旋蒸除去溶剂，将产物在真空烘箱中干燥得白色固体,收集产物。在上述技术方案中，N-苄氧羰基-L-丙氨酸与二氯甲烷的质量比为1：(30-90)，优选1：(60—70)。在上述技术方案中，正辛胺与N-苄氧羰基-L-丙氨酸的摩尔比(0.5—1.5)：1，优选(1.2—1.5):1。在上述技术方案中，BOP与N-苄氧羰基-L-丙氨酸摩尔比为(0.8—1.6)：1，优选(1.2—1.4)：1。本专利技术所制备的氨基酸基相选择性凝胶因子在凝胶有机溶剂和油类中的应用，如原油、泵油、植物油、汽油、硅油、润滑油、甲苯、环己烷等。凝胶因子分子通过氢键、π-π堆积作用以及范德华力在一维方向上自组装形成纤维状结构，这些结构相互堆积和缠绕最终形成三维网络结构，并通过表面张力和毛细作用力将有机分子截留在网络结构内部形成具有一定力学强度的有机凝胶。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术以苄氧羰基保护的丙氨酸为原料，通过简单地脱水缩合反应接入疏水链段制备氨基酸基相选择性凝胶因子，制备工艺简单；2、该氨基酸基相选择性凝胶因子能够胶凝多种有机溶剂以及高粘度油品，如原油、植物油、甲苯等；3、该凝胶因子结构中的苯环提供了π-π堆积作用及分子内和分子间的氢键作用，因此该凝胶因子最小胶凝浓度低、完全胶凝时间短，且凝胶具有良好的机械性能，可简单地打捞或者过滤除去溢油，在处理海上溢油等领域有很好的应用前景。本专利技术设计了一种氨基酸基相选择性凝胶因子，利用氨基酸分子上容易修饰的氨基、羧基等位点，通过简单的反应接入疏水亲油基团，制备具有相选择性能力的凝胶因子。该凝胶因子制备过程简单、可以胶凝原油在内的多种高粘度油品、重复利用性能好，且凝胶具有良好的机械性能，可以满足实际应用的需求。附图说明图1为本专利技术的氨基酸基相选择性凝胶因子的FTIR谱图(实施例1)。图2为本专利技术中N-苄氧羰基-L-丙氨酸、正辛胺、氨基酸基相选择性凝胶因子(实施例1)的1H-NMR谱图。图3为氨基酸基相选择性凝胶因子在不同油品中的相选择性胶凝过程照片。具体实施方式下面结合具体实施例对上述方案进一步说明。在制备氨基酸基相选择性凝胶因子以及性能测试过程中所需要的实验试剂与药品、实验仪器分别如下表所示。实验试剂与药品实验仪器实施例1(1)取22.3gN-苄氧羰基-L-丙氨酸和61.9gBOP溶于1009.8ml的DCM中，并分散均匀；(2)在上述混合液中先后加入21.3mlN,N-二异丙基乙胺(DIEA)和19.4ml正辛胺并分散均匀；(3)在25℃±1℃条件下反应1h；(4)反应结束后，用0.5mol/L的盐酸洗涤，并用5％NaOH溶液洗涤，再用蒸馏水洗涤至中性，并用MgSO4干燥；(5)旋蒸除去溶剂，将产物在真空烘箱中干燥得白色固体。在上述制备步骤(1)—(5)的基础之上，保持反应溶剂DCM与N-苄氧羰基-L-丙氨酸质量比60:1，正辛胺与N-苄氧羰基-L-丙氨酸的摩尔比1:1，BOP与N-苄氧羰基-L-丙氨酸的摩尔比1:1不变，改变反应时间，并且将反应时间为0.5h，1h，3h，5h，7h，9h的样品编号为PSOG1-PSOG6；在上述制备步骤(1)—(5)的基础之上，保持反应时间1h，正辛胺与N-苄氧羰基-L-丙氨酸的摩尔比1:1，BOP与N-苄氧羰基-L-丙氨酸的摩尔比1:1，改变反应溶剂DCM的量，并且将DCM与N-苄氧羰基-L-丙氨酸质量比为30，40，50，60，70的样品编号为PSOG7-PSOG11；在上述制备步骤(1)—(5)的基础之上，保持反应时间1h，反应溶剂DCM与N-苄氧羰基-L-丙氨酸质量比60:1，BOP与N-苄氧羰基-L-丙氨酸的摩尔比1:1不变，改变正辛胺与N-苄氧羰基-L-丙氨酸的摩尔比，并且将摩尔比为0.6，0.8，1.0，1.2，1.4的样品编号为PSOG12-PSOG16；在上述制备步骤(1)—(5)的基础之上，保持反应时间1h，反应溶剂DCM与N-苄氧羰基-L-丙氨酸质量比60:1，正辛胺与N-苄氧羰基-L-丙氨酸的摩尔比1.2:1不变，改变BOP与N-苄氧羰基-L-丙氨酸的摩尔比，并且将摩尔比为0.8，1.0，1.2，1.4，1.6的样品编号为PSOG17-PSOG21。对氨基酸基相选择性凝胶因子(上述步骤1—5制备)的傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析：将少量完全干燥的固态氨基酸基相选择性凝胶因子样品放入研钵中，并加入少量KBr固体充分研磨，得到颗粒较细的粉末，并将得到的粉末进行压片，之后采用Bio-radFTS3000型傅里叶变换红外光谱仪进行结构测试。图1为氨基酸基相选择性凝胶因子的FTIR谱图。波数在1644cm-1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氨基酸基相选择性凝胶因子，其特征在于，具有如下分子式所示结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种氨基酸基相选择性凝胶因子，其特征在于，具有如下分子式所示结构。

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2.一种氨基酸基相选择性凝胶因子的制备方法，其特征在于，将N-苄氧羰基-L-丙氨酸和卡特缩合剂(BOP)均匀分散在二氯甲烷中，再向其中先后加入N,N-二异丙基乙胺和正辛胺，室温下进行反应即可得到氨基酸基相选择性凝胶因子。


3.根据权利要求2所述的一种氨基酸基相选择性凝胶因子的制备方法，其特征在于，在20℃-30℃条件下反应0.5—9h，优选1—3小时。


4.根据权利要求2所述的一种氨基酸基相选择性凝胶因子的制备方法，其特征在于，N-苄氧羰基-L-丙氨酸与二氯甲烷的质量比为1：(30-90)，优选1：(60—70)。


5.根据权利要求2所述的一种氨基酸基相选择性凝胶因子的制备方法，其特征在于，正辛胺与N-苄氧羰基-L-丙氨酸的摩尔比(0.5—1.5)：1，优选(1.2—1.5):1。


6.根据权利要求2所述的一种氨基酸基相选择性凝胶因子的制备方法，其特征在于，BOP与N-苄氧羰基-L-丙氨酸摩尔比为(0.8—1.6)：1，优选(1.2—1.4)：1。


7.根据权利要求2所述的一种氨基酸基相选择性凝胶因子的制备方法，其特征在于，反应结束后，用0.5mo...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯信，陈宁，耑彩灵，李学平，李思迪，康晓玲，赵瑾，原续波，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12