一种三聚阴离子表面活性剂制造技术

一种三聚阴离子表面活性剂，具有以下通式（Ⅰ）表示的结构。该三聚阴离子表面活性剂是以三聚氯氰、脂肪胺、氨基乙磺酸和三（２－氨乙基）胺为原料，经三步反应合成的。与十二烷基苯磺酸钠相比，本发明专利技术的三聚阴离子表面活性剂临界胶束浓度大大降低，具有优良的表面活性，在工农业生产及人们日常生活中具有广泛的应用前景。其中：Ｒ表示为Ｃ↓［ｎ］Ｈ↓［２ｎ＋１］（ｎ为６～１４的偶数）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种表面活性剂，特别是涉及一种三聚阴离子型表面活性剂。本专利技术的三聚 阴离子表面活性剂中含有三嗪环结构。本专利技术还涉及该三聚阴离子表面活性剂的制备方法。
技术介绍
Gemini (孪联)表面活性剂是由两个结构相同(或相近)的表面活性剂单体的亲水头基(或 近亲水头基)通过联接基团(spacer group)采用化学键联接在一起的一种表面活性剂。与普通 表面活性剂的分子结构不同，Gemini表面活性剂分子中至少含有两个亲水基团和两个疏水基 团。关于阴离子型、阳离子型和非离子型Gemini表面活性剂的合成、性质以及应用，在国内 外己有大量的文献报道，如Bunton等首次合成了一族双阳离子头基双烷烃链表面活性剂 (J. Org. Chem. ， 1971, 36(16) :2346); Menger等制备出以苯二甲基为连接基的季铵盐型表面活 性剂，并将其命名为Gemini型表面活性剂(J. Am. Chem. Soc., 1991， 113:1451)、并以糖苷为原 料，合成了绿色环保的阳离子Gemini表面活性剂(J. Am. Chem. Soc., 2001， 123:875); Masuyama 等以二元醇二环氧甘油醚为原料，与高级醇酯化后，再与丙垸磺化内酯反应，制备出带双键 的Gemini表面活性剂(Langmuir， 2000, 16:368) ;李晨等以壬基酚、1， 4-二溴丁烷和氯磺酸为 主要原料，通过三步反应合成出了磺酸型阴离子Gemini表面活性剂(应用化工，2007， 36(5): 425-427,456); CN100446846C公开了一种新型的阳离子Gemini表面活性剂制备方法，该方 法以四氢呋喃为溶剂，叔胺与对苄基烯丙基卤化物反应制备阳离子Gemini表面活性剂，且该 表面活性剂与传统的阳离子表面活性剂N，N' -二甲基苄基十六烷基氯化铵相比，具有更低的 临界胶束浓度和较低的表面张力；CN100376316C公开了一种含吡啶基的阳离子型Gemini表 面活性剂的制备方法，且该Gemini表面活性剂能用于清洗、杀菌和相转移催化等领域；除此 之外，CN100453157C还公开了一种双酰胺双磺酸盐双子表面活性剂，CN100374192C公开了一 种双醚双苯磺酸盐双子表面活性剂。将三个(或三个以上)结构相同(或相近)的表面活性剂单体通过联接基团采用化学键联接 在一起的一种表面活性剂，称为多聚表面活性剂。Zhu Yimpeng等以丙三醇作为联结基，合 成了双链或三链结构的表面活性剂(JAOCS, 1992， 69(7) : 626);李进升等以三羟甲基丙烷縮水 甘油醚和十六叔胺为原料，以正丙醇和水为溶剂，合成了三聚阳离子表面活性剂(华东理工大 学学报,2005， 31(4) :425);曹丹红等以脂肪醇聚氧乙烯醚(AE09)与丙三醇縮水甘油醚为原料， 在碱性条件下合成了一种三聚非离子表面活性剂，并测定其临界胶束浓度为1.99Xl(T5g/mL(精细石油化工，2007，24(4) :60); CN1843605A公开了一种先由丙三醇縮水甘 油醚与伯胺进行开环加成反应，再与卤磺酸或3-卤，2-羟基丙磺酸在碱性条件下反应制备阴 离子型低聚表面活性剂的方法；CN101391192A公开了一种烷基酚聚氧乙烯醚三聚表面活性剂 及其制备方法。与传统表面活性剂和Gemini表面活性剂相比，多聚表面活性剂具有更优的水溶性、更高 的表面活性、良好的协同效应和较好的生物相容性。随着对Gemini型表面活性剂的进一步研 究，多聚表面活性剂的合成将成为研究热点。因此，研发新型的性能优越且制备简单的多聚 表面活性剂势在必行。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种新型的三聚阴离子表面活性剂，以及该三聚阴离子表面活性 剂的制备方法。本专利技术所述的三聚阴离子表面活性剂具有通式(I )表示的结构<formula>formula see original document page 5</formula>其中R表示为Cnl2n+1 (n为6 14的偶数)。本专利技术中通式(I)表示的三聚阴离子表面活性剂是以三聚氯氰、脂肪胺、氨基乙磺酸和 三(2-氨乙基)胺为原料，经三步反应合成的，其具体合成方法是将三聚氯氰与通式(II )表示的直链脂肪胺反应，得到通式(m)表示的化合物，(II)<formula>formula see original document page 5</formula>其中:R表示为CnH2n+i(n为6 14的偶数)通式(m)表示的化合物再与氨基乙磺酸钠反应，得到通式(IV)表示的化合物，CH3(CH2)nNHN (IV) Na03SCH2CH2NH其中R表示为CnH2n+i (n为6 14的偶数)。通式(RO表示的化合物接着与三(2-氨乙基)胺反应，即得到通式(I )表示的三聚阴离子 表面活性剂。其具体的反应过程为Cl、 人 一ClRNH2、、；-- I II (1)Na2C03或NaOH Nx ,N- _____ Cl、 ，N、 ，NHRClCI^^N NHRNH2CH2CH2S。3HN\ 一NCl、N、 'NHRNa2CO^NaOH丫N、\(2)iCH2CH2S〇3NaCl、'NHRN(CH2CH2NH2)3 NNHCH2CH2S03NaNa2C03或NaOHRHNN ^HN—CHrCH2—N—CH2—CH2—NH-NaS03CH2CH2NHCH2 CH2NHNHRN- 、 《/ >(3)NHCH2CH2S03NaRHNN, 、 N义人合成路线中R的含义与前相同。制备本专利技术三聚阴离子表面活性剂的具体方法是1) 在甲苯溶剂中，按照i : i i.5的摩尔比将三聚氯氰与通式(11)表示的直链烷胺混合，于0 5'C下进行反应，反应过程中用碱调节反应体系的pH=8 9，至反应终止，得到 通式(III)表示的化合物。2) 将通式(III)表示的化合物溶于丙酮中，升温至35 60°C，按照通式(III)表示的化合物氨基乙磺酸钠=1 : i i.5的摩尔比加入氨基乙磺酸钠水溶液，反应过程中用碱调节6反应体系的pH二8 9，至反应终止，得到通式(IV)表示的化合物。3)将通式(IV)表示的化合物的水溶液升温至70 9(TC，按照通式(IV)表示的化合 物三(2_氨乙基)胺=1 : 1 1.5的摩尔比滴加三(2-氨乙基)胺的水溶液，反应过程中用碱调 节反应体系的pH二8 9，至反应终止，得到通式(I)表示的化合物。本专利技术中，每一步反应中用于调节体系pH值所加入的碱液是氢氧化钠或碳酸钠的水溶 液，其溶液浓度为l 10wt%。 附图说明图1 4为实施例1制备的三聚阴离子表面活性剂的质谱图、红外光谱图、核磁共振氢谱 图和核磁共振碳谱图。图5 8为实施例2制备的三聚阴离子表面活性剂的质谱图、红外光谱图、核磁共振氢谱 图和核磁共振碳谱图。图9 12为实施例3制备的三聚阴离子表面活性剂的质谱图、红外光谱图、核磁共振氢谱图和核磁共振碳谱图。图13 16为实施例4制备的三聚阴离子表面活性剂的质谱图、红外光谱图、核磁共振氢谱图和核磁共振碳谱图。图17本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三聚阴离子表面活性剂，具有通式（Ⅰ）表示的结构：　＊＊＊　（Ⅰ）　其中：　Ｒ表示为Ｃ↓［ｎ］Ｈ↓［２ｎ＋１］（ｎ为６～１４的偶数）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡志勇，郭建峰，朱海林，王建龙，曹端林，李歆，王晶，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]