氟碳双子甜菜碱表面活性剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了氟碳双子甜菜碱表面活性剂及其制备方法和应用，方法包括：1)将N,N‑二甲基‑1,3丙二胺溶于第一溶剂，将全氟丁基磺酰氟溶于第一溶剂，加入滴液漏斗中，缓慢滴入三口烧瓶中，升温反应，再用无水乙醇抽滤，然后加热烘干去除无水乙醇，得到中间体；2)向中间体加入磺酸盐和第二溶剂，加入无水碳酸钠，继续反应得到粗产物。将粗产物真空干燥，再用丙酮萃取出来，得到氟碳甜菜碱(产物Ⅰ)；3)将产物Ⅰ加入催化剂和第三溶剂，并滴加二异氰酸酯，真空干燥得到氟碳双子甜菜碱(产物Ⅱ)；4)将氟碳双子甜菜碱(产物Ⅱ)配置表面活性剂水溶液。该表面活性剂解决了因氟碳片段短而表面活性不够高的问题，该表面活性剂用作化学驱油剂提高了三次采油中原油的采收率。

Fluorocarbon Gemini betaine surfactant and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
氟碳双子甜菜碱表面活性剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及双子甜菜碱合成及其应用，具体涉及氟碳双子甜菜碱表面活性剂及其制备方法和应用。
技术介绍
氟碳表面活性剂由于分子中含有氟碳链使其具有高表面活性、高热稳定性和高化学稳定性，加之其既憎水又憎油，具有优良的润湿性、斥油性、低摩擦性、抗静电、渗透性以及防污等性能，而且用量少、性能优。因此，氟碳表面活剂在三次采油领域具有很大的应用潜力，具有广阔的应用前景和市场价值，是目前国内众多科研单位及油田化学工作者竞相研究的课题。氟碳表面活性剂能提高和改善地层岩石的润湿性、渗透性、扩散性及原油的流动性，用做化学驱油剂以提高采收率。目前,全氟辛酸(PFOA)、其盐类及全氟辛酸相关化合物和全氟己基磺酸(PFHxS)、其盐类(以下简称“PFOA和PFHxS类物质”)已被斯德哥尔摩公约持久性有机污染物(PersistentOrganicPollutants，简称POPs)审查委员会列为潜在POPs物质。实际仍规模化生产和使用PFOA和PFHxS类物质的国家之一，面临PFOA和PFHxS类物质增列后进行管控的压力，需要开本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.氟碳双子甜菜碱表面活性剂，其特征在于，该表活剂的结构式为：/n

【技术特征摘要】
1.氟碳双子甜菜碱表面活性剂，其特征在于，该表活剂的结构式为：





2.氟碳双子甜菜碱表面活性剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将N,N-二甲基-1,3丙二胺溶于第一溶剂得到N,N-二甲基-1,3丙二胺溶液；温度保持10℃以下，将全氟丁基磺酰氟溶于第一溶剂后滴加N,N-二甲基-1,3丙二胺溶液中，滴完后，升温至55～70℃，反应5～7小时，过滤得到中间体；
2)向中间体加入磺酸盐和第二溶剂，在80～90℃下反应1～2小时，将反应体冷却至50℃后，加入无水碳酸钠，继续在80～90℃下反应5～6小时得到粗产物；将粗产物萃取，得到氟碳甜菜碱；
3)将产物Ⅰ加入催化剂和第三溶剂，并滴加二异氰酸酯，反应温度为40～60℃，反应3～5h，真空干燥得到氟碳双子甜菜碱；
4)将氟碳甜菜碱和氟碳双子甜菜碱配置成表面活性剂水溶液。


3.根据权利要求2所述的氟碳双子甜菜碱表活剂的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述全氟丁基磺酰氟与N,N-二甲基-1,3丙二胺的摩尔比为1:(1～1.2)。


4.根据权利要求2所述的氟碳双子甜菜碱表活剂的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述第一溶剂为异丙醚，第一溶剂的质量占比为70～...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晨，田咪咪，杨晓武，李培枝，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61