一种含羧酸盐杂环表面活性剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于精细化工中表面活性剂技术领域，涉及一种含羧酸盐杂环表面活性剂及其制备方法与应用，含羧酸盐杂环表面活性剂的分子结构通式为：该含羧酸盐杂环表面活性剂是由以下摩尔比例的原料制备：N

【技术实现步骤摘要】
一种含羧酸盐杂环表面活性剂及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及精细化工中表面活性剂
，具体涉及一种含羧酸盐杂环表面活性剂及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]表面活性剂是一种重要的精细化工产品，在人们日常生活中起到了很重要的作用。表面活性剂种类多，对表面活性剂功能的需求也越来越高，通常以复配满足要求，如果能够制备出一种同时具有多种功能的表面活性剂，将大大简化配方的复杂性。
[0004]低泡型表面活性剂为在工业喷淋清洗、清洗剂或者其它应用场所中所体现出来的低泡沫性能的产品。
[0005]目前现有技术方法中，有涉及一种低泡非离子表面活性剂及其制备方法与应用(CN108654512A)公开了：提供具有通式(1)的非离子表面活性剂及其制备方法与应用，特别是在碱性、酸性或双金属氰化物等催化剂存在下，通过烷氧基化及加成反应，制备所述组合物的方法，以及作为非离子表面活性剂的应用，尤其是，所公开的组合物在纺织、工业和公众清洗以及日化行业中的应用。另有研究公开了一种用于皮肤、毛发清洗护理的蛋白基表面活性剂及其制备方法(CN108143641B)：将天然蛋白质进行预处理，向预处理后的天然蛋白质原料中加入碱性蛋白酶和过氧化氢酶进行酶解、灭酶，得到灭酶蛋白水解液。对灭酶蛋白水解液进行净化和提纯，再将水分脱除，干燥，得到胶原蛋白。以微反应器，将胶原蛋白和二乙醇胺进行酰胺化反应，生成胶原多肽酰胺，再将胶原多肽酰胺与月桂酸进行酯化反应，得到蛋白基表面活性剂。
[0006]目前技术中，低泡沫型表面活性剂的开发主要集中在多种表面活性剂的复配、配方研究和组合物组合研究思路方面，单一或独立化学组成的表面活性剂物质研究报道很少，并且还面临着合成制备工艺技术繁琐的困惑。

技术实现思路

[0007]针对目前生产技术和方法中存在的低泡型表面活性剂品种少、性能有待进一步提高、制备方法繁琐和复杂等不足，本专利技术目的一为提供一种含羧酸盐杂环表面活性剂，所述的该含羧酸盐杂环表面活性剂呈现出抑泡性和低泡性能等等。
[0008]本专利技术目的二为提供一种所述含羧酸盐杂环表面活性剂的制备方法，该制备方法简单，原料来源广，生产原料成本较低。
[0009]本专利技术目的三为提供一种上述含羧酸盐杂环表面活性剂可以作为抑泡剂、低泡表面活性剂或者乳化剂等的应用。
[0010]为了完成上述目的，该专利技术的技术方案如下：
[0011]在本专利技术的第一方面，提供一种含羧酸盐杂环表面活性剂，其分子结构通式可表示为：
[0012][0013]n为不小于12的偶数；优选地，n可选为12、14、16或18；
[0014]C
n
H
2n+1
为直链烷基；
[0015]M为Na
+
，K
+
或NH
4+
。
[0016]在本专利技术的研制和开发过程中，如果将含羧酸盐杂环基团设计并引入到表面活性剂的分子结构中，并进一步结合羧酸盐、叔胺基、环中的酰胺基亲水基团，以及长碳链亲油基团，共同构成了新型结构的含羧酸盐杂环表面活性剂产品。该表面活性剂产品呈现出抑泡性质、低泡性质，以及其表面性能突出。
[0017]本专利技术第二方面，提供一种上述的含羧酸盐杂环表面活性剂的制备和合成方法，包括如下步骤：
[0018]1)将N
‑
烷基
‑
1,3
‑
丙撑二胺、醇类溶剂、衣康酸混合反应，得到中间体Q，所述中间体Q的结构通式为：
[0019][0020]n为不小于12的偶数；优选地，n可选为12、14、16或18；
[0021]C
n
H
2n+1
为直链烷基；
[0022]2)将碱性化合物水溶液加入到上述中间体Q中，混合反应，即得到含羧酸盐杂环表面活性剂产物T；产物T常压下蒸去溶剂，再经有机溶剂重结晶分离提纯，即得到含羧酸盐杂环表面活性剂纯品T。
[0023]其反应式为：
[0024][0025]在一种或多种实施方式中，所述N
‑
烷基
‑
1,3
‑
丙撑二胺、醇类溶剂、衣康酸、碱性化合物、水的摩尔比为1：(10～21)：(2.00～2.10)：(3.05～3.30)：(8～25)。
[0026]通过大量实验以及分析验证，上述摩尔配比的各原料可以合成出本专利技术的含羧酸盐杂环表面活性剂，其性能较好，不合适的摩尔比例不能合成得到该含羧酸盐杂环表面活性剂。
[0027]在一种或多种实施方式中，步骤1)中，所述N
‑
烷基
‑
1,3
‑
丙撑二胺为N
‑
十二烷基
‑
1,3
‑
丙撑二胺、N
‑
十四烷基
‑
1,3
‑
丙撑二胺、N
‑
十六烷基
‑
1,3
‑
丙撑二胺、N
‑
十八烷基
‑
1,3
‑
丙撑二胺(例如，N
‑
氢化牛脂基
‑
1,3
‑
丙撑二胺)。
[0028]在一种或多种实施方式中，步骤1)中，所述醇类溶剂可选为乙醇、异丙醇中的任意一种或多种。
[0029]在一种或多种实施方式中，步骤1)中，反应温度为60～80℃，反应时间为3～6小时。
[0030]在一种或多种实施方式中，步骤2)中，所述碱性化合物为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铵，等等。
[0031]在一种或多种实施方式中，步骤2)中，重结晶分离提纯的有机溶剂为甲醇、石油醚、乙酸乙酯中的任意一种或多种。
[0032]在一种或多种实施方式中，步骤2)中，反应温度为60～80℃，反应时间为1～2小时。
[0033]在一种优选的实施方式中，上述含羧酸盐杂环表面活性剂T的合成制备方法具体包括如下步骤：
[0034](1)将N
‑
烷基
‑
1,3
‑
丙撑二胺加入到反应器中，加入醇类溶剂，加热搅拌使之溶解，
再分批次加入衣康酸，加入完毕，在60～80℃搅拌反应3～6小时，得到中间体Q；
[0035](2)将碱性化合物溶于水得到碱性化合物水溶液，将碱性化合物水溶液加入到上述中间体Q中，加入完毕，在60～80℃搅拌反应1～2小时，即得到含羧酸盐杂环表面活性剂产物T；产物T在常压下蒸去溶剂，再经有机溶剂重结晶分离提纯3～5次，即得到含羧酸盐杂环表面活性剂纯品T。
[0036]在本专利技术的第三方面，提供一种上述制备方法得到的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含羧酸盐杂环表面活性剂，其特征在于，其分子结构通式T为：其中，n为不小于12的偶数；优选地，n为12、14、16或18；C
n
H
2n+1
为直链烷基；M为Na
+
，K
+
或NH
4+
。2.权利要求1所述的含羧酸盐杂环表面活性剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将N
‑
烷基
‑
1,3
‑
丙撑二胺、醇类溶剂、衣康酸混合反应，得到中间体Q，所述中间体Q的结构通式为：其中，n为不小于12的偶数；优选地，n为12、14、16或18；C
n
H
2n+1
为直链烷基；2)将碱性化合物水溶液加入到上述中间体Q中，混合反应，即得到含羧酸盐杂环表面活性剂产物T；产物T常压下蒸去溶剂，再经有机溶剂重结晶分离提纯，即得到含羧酸盐杂环表面活性剂纯品T。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述N
‑
烷基
‑
1,3
‑
丙撑二胺、醇类溶剂、衣康酸、碱性化合物、水的摩尔比为1：10～21：2.00～2.10：3.05～3.30：8～25。4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述N
‑
烷基
‑
1,3
‑
丙撑二胺为N
‑
十二烷基
‑
1,3
‑
丙撑二胺、N
‑
十四烷基
‑
1,3
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：施来顺，陈立娜，马京秋，季通，曹英杰，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：