一种含羧酸基五元杂环表面活性剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种含羧酸基五元杂环表面活性剂及其制备方法与应用，其分子结构通式为：通式PS

【技术实现步骤摘要】
一种含羧酸基五元杂环表面活性剂及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及表面活性剂
，具体涉及一种含羧酸基五元杂环表面活性剂及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]这里的陈述仅提供与本专利技术相关的
技术介绍
，而不必然地构成现有技术。
[0003]目前，低泡性表面活性剂和中泡性表面活性剂商品面临着以下问题需解决：(1)低泡性表面活性剂和中泡性表面活性剂商品主要为复配型商品，独立或单一化学组成的表面活性剂较少存在，例如，中国专利公开号CN109845731A所公开的一种无泡、低表面张力的表面活性剂即为复配型产品。(2)其制备方法复杂、产品价格昂贵，推广应用受限制。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对目前技术中存在的低泡性表面活性剂和中泡性表面活性剂商品数量不多、性能指标有待提升、合成和制备方法复杂的缺点，本专利技术的目的一为提供一种含羧酸基五元杂环表面活性剂，所述含羧酸基五元杂环表面活性剂拥有抑泡性质、低泡和/或中泡性质，以及好的表面活性。
[0005]本专利技术的目的二为提供一种该含羧酸基五元杂环表面活性剂的制备方法，该制备方法简单，原料成本低。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种含羧酸基五元杂环表面活性剂，其分子结构通式为：
[0008][0009]通式PS
‑
n中，n＝12、14、16或18。
[0010]第二方面，本专利技术提供所述含羧酸基五元杂环表面活性剂的制备方法，包括如下步骤：
[0011]1)由长碳链烷基
‑
1,3
‑
丙撑二胺、有机溶剂(I)、衣康酸混合反应，得到反应中间体MT
‑
n，所述反应中间体MT
‑
n的结构通式为：
[0012][0013]通式MT
‑
n中，n＝12、14、16、18；
[0014]2)向反应中间体MT
‑
n中加入丙烯酸，混合反应，即得到含羧酸基五元杂环表面活性剂产物PS
‑
n，产物PS
‑
n常压下蒸去有机溶剂(I)，再经有机溶剂(II)重结晶提纯，即得到纯品产物PS
‑
n。
[0015]第三方面，本专利技术提供一种第一方面所述含羧酸基五元杂环表面活性剂PS
‑
n在抑泡剂、低泡或中泡表面活性剂或乳化剂中的应用。
[0016]上述本专利技术的一种或多种实施例取得的有益效果如下：
[0017](1)本专利技术将羧酸基、叔胺基、环上酰胺基亲水基团以一定方式连接，并配合不同碳链长度的亲油基，形成了新型结构含羧酸基五元杂环表面活性剂(PS
‑
n)，该含羧酸基五元杂环表面活性剂(PS
‑
n)亲水基团多，产品性能好。
[0018](2)本专利技术含羧酸基五元杂环表面活性剂(PS
‑
n)的原料为长碳链烷基
‑
1,3
‑
丙撑二胺，来源广，成本低。
[0019](3)合成技术简单，不需要在高温下反应，能耗低，易于推广应用。
附图说明
[0020]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0021]图1是实施例1产物(PS
‑
n)的红外谱图。
[0022]图2是实施例1产物(PS
‑
n)的核磁谱图。
[0023]图3是实施例1产物(PS
‑
n)的质谱图(positive)。
[0024]图4是实施例1产物(PS
‑
n)的质谱图(negative)。
[0025]图5是实施例1产物(PS
‑
n)的表面张力与浓度对数图。
具体实施方式
[0026]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本专利技术使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0027]在本专利技术的第一方面，提供一种含羧酸基五元杂环表面活性剂，其分子结构通式可表示为：
[0028][0029]通式PS
‑
n中，n＝12、14、16、18；
[0030]即，所述含羧酸基五元杂环表面活性剂(PS
‑
n)为：
[0031]式PS
‑
12：
[0032]式PS
‑
14：
[0033]式PS
‑
16：
[0034]式PS
‑
18：
[0035]本专利技术第二方面，提供一种第一方面所述的含羧酸基五元杂环表面活性剂(PS
‑
n)的制备方法，包括如下制备步骤：
[0036]1)由长碳链烷基
‑
1,3
‑
丙撑二胺、有机溶剂I、衣康酸混合反应，得到反应中间体MT
‑
n，所述反应中间体MT
‑
n的结构通式为：
[0037][0038]通式MT
‑
n中，n＝12、14、16、18；
[0039]2)向反应中间体MT
‑
n中加入丙烯酸，混合反应，即得到含羧酸基五元杂环表面活性剂产物PS
‑
n，产物PS
‑
n常压下蒸去有机溶剂I，再经有机溶剂II重结晶提纯，即得到纯品产物PS
‑
n。
[0040]反应通式如下：
[0041][0042]在一些实施例中，所述长碳链烷基
‑
1,3
‑
丙撑二胺、有机溶剂I、衣康酸、丙烯酸的摩尔比为1：9～19：1.01～1.05：1.01～1.09。
[0043]在一些实施例中，步骤1)中，所述有机溶剂I为乙醇或/和异丙醇。
[0044]在一些实施例中，步骤1)中，合成中间体MT
‑
n的过程中，反应温度为62～82℃，反应时间为3～5h。
[0045]在一些实施例中，步骤2)中，合成产物PS
‑
n的过程中，反应温度为62～82℃，反应时间为2～4h。
[0046]在一些实施例中，步骤2)中，重结晶分离提纯的有机溶剂II为甲醇、石油醚、乙酸乙酯中的任意一种或多种。
[0047]在一些实施例中，上述含羧酸基五元杂环表面活性剂PS
‑
n的制备方法，具体包括如下步骤：
[0048](1)将长碳链烷基
‑
1,3
‑
丙撑二胺加入到反应器中，加入有机溶剂I，加热搅拌溶解，分5～8批加入衣康酸，加入完毕后，在62～82℃搅拌反应3～5h，即得到反应中间体MT<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含羧酸基五元杂环表面活性剂，其特征在于：其分子结构通式可表示为：通式PS
‑
n中，n＝12、14、16、18。2.根据权利要求1所述的含羧酸基五元杂环表面活性剂PS
‑
n的制备方法，其特征在于：包括如下制备步骤：1)由长碳链烷基
‑
1,3
‑
丙撑二胺、有机溶剂I、衣康酸混合反应，得到反应中间体MT
‑
n，所述反应中间体MT
‑
n的结构通式为：通式MT
‑
n中，n＝12、14、16、18；2)向反应中间体MT
‑
n中加入丙烯酸，混合反应，即得到含羧酸基五元杂环表面活性剂产物PS
‑
n，产物PS
‑
n常压下蒸去有机溶剂I，再经有机溶剂II重结晶提纯，即得到纯品产物PS
‑
n。3.根据权利要求2所述的含羧酸基五元杂环表面活性剂PS
‑
n的制备方法，其特征在于：所述长碳链烷基
‑
1,3
‑
丙撑二胺、有机溶剂I、衣康酸、丙烯酸的摩尔比为1：9～19：1.01～1.05：1.01～1.09。4.根据权利要求3所述的含羧酸基五元杂环表面活性剂PS
‑
n的制备方法，其特征在于：所述长碳链烷基
‑
1,3
‑
丙撑二胺、有机溶剂I、衣康酸、丙烯酸的摩尔比为1：10～15：1.01～1.05：1.01～1.09。5.根据权利要求2所述的含羧酸基五元杂环表面活性剂PS
‑
n的制备方法，其特征在于：步...

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