一种三头基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三头基表面活性剂，其分子结构通式(DA

【技术实现步骤摘要】
一种三头基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
，具体涉及一种三头基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]低泡表面活性剂是在工业清洗等特定领域中表现出较低起泡性的表面活性剂化工产品。例如，在低泡抗菌表面活性剂、含其的洗碗机清洁片及其制备方法(公开号CN112552509A)中，低泡抗菌表面活性剂为经过改性的脂肪胺聚氧乙烯醚等。
[0004]但是，现有技术中低泡表面活性剂的研究主要为多种物质的复配配方研究。具有独立化学组成的目前报道的甚少，同时，存在着其制备技术难度较大和使用效果较差的弊端。

技术实现思路

[0005]为了克服上述问题，本专利技术提供了一种三头基表面活性剂及其制备方法与应用，本专利技术提供的三头基表面活性剂具有低泡表面活性剂的特点，其抑泡性和表面活性较好。
[0006]为实现上述技术目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]本专利技术的第一个方面，提供一种三头基表面活性剂，其分子结构通式(DA
‑
n
‑
MX)为：
[0008][0009]其中，n为12，14，16或18；M为Na或K；X为Cl或Br。
[0010]所述三头基表面活性剂中的三头基是指分子结构中的丙酸基、丙磺酸盐基、含氮杂环上的羧基。三头基表面活性剂具有较大的空间体积，空间作用范围广，与溶剂水分子可形成分子间氢键，作用力强，作用效果好。
[0011]在本专利技术的开发思路中，在表面活性剂的分子结构设计中设计了多种亲水基团，例如，羧酸基、磺酸盐基、含氮杂环、环上酰胺基、季铵盐基。并结合不同碳链长度的亲油基团，从而构成了新型结构的三头基表面活性剂。该分子表现出抑泡性质、低泡性质以及良好的表面活性。
[0012]本专利技术的第二个方面，提供上述三头基表面活性剂的制备方法，包括如下步骤：
[0013]S1：将N
‑
烷基
‑
1,3
‑
丙撑二胺、衣康酸加入到有机溶剂A中，混合后进行反应，得到中间体ZB1
‑
n，所述中间体ZB1
‑
n的结构通式为：
[0014][0015]其中，n为12、14、16或18；
[0016]S2：向中间体ZB1
‑
n中加入丙烯酸，混合反应，得到中间体ZB2
‑
n，所述中间体ZB2
‑
n的结构通式为：
[0017][0018]其中，n为12、14、16或18；
[0019]S3：向中间体ZB2
‑
n中加入2
‑
卤乙基磺酸盐水溶液，混合反应，反应完成后，在常压下蒸去有机溶剂A和水，再经有机溶剂B重结晶提纯，得到纯品产物DA
‑
n
‑
MX。
[0020]本专利技术的第三个方面，提供上述制备方法制备的三头基表面活性剂。
[0021]本专利技术的第四个方面，提供上述三头基表面活性剂作为抑泡剂、低泡性表面活性剂、乳化剂的应用。例如，在工业清洗等特定领域中的应用，产生大量泡沫导致生产难以控制，并导致环境污染。
[0022]本专利技术的有益效果在于：
[0023](1)本专利技术提供的三头基表面活性剂其分子结构上存在多种亲水基团，如羧酸基、磺酸盐基、含氮杂环、环上酰胺基、季铵盐基。多种亲水基团结合不同碳链长度的亲油基团，从而构成了新型结构的三头基表面活性剂。本专利技术提供的三头基表面活性剂表现出抑泡性质、低泡性质以及良好的表面活性。
[0024](2)本专利技术中生产原材料来源广泛，价格低廉，生产成本较低。
[0025](3)加热反应温度较低，能耗较低，不需带压反应。
[0026](4)制备工艺简单，技术实用性好。
附图说明
[0027]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。
[0028]图1为本专利技术实施例1经重结晶提纯后的产物DA
‑
18
‑
NaCl的红外谱图；
[0029]图2为本专利技术实施例1经重结晶提纯后的产物DA
‑
18
‑
NaCl的核磁谱图；
[0030]图3为本专利技术实施例1经重结晶提纯后的产物DA
‑
18
‑
NaCl的质谱图；
[0031]图4为本专利技术实施例1经重结晶提纯后的产物DA
‑
18
‑
NaCl的表面张力与浓度对数关系图；
[0032]图5为本专利技术实施例1～2反应的方程通式。
具体实施方式
[0033]应该指出，以下详细说明都是示例性的，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。
[0034]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式；如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0035]本专利技术的第一种典型的实施方式，提供一种三头基表面活性剂，其分子结构通式(DA
‑
n
‑
MX)为：
[0036][0037]其中，n为12，14，16或18；M为Na或K；X为Cl或Br。
[0038]所述三头基表面活性剂中的三头基是指分子结构中的丙酸基、丙磺酸盐基、含氮杂环上的羧基。三头基表面活性剂具有较大的空间体积，空间作用范围广，与溶剂水分子可形成分子间氢键，作用力强，作用效果好。
[0039]本专利技术的第二种典型的实施方式，提供上述三头基表面活性剂的制备方法，包括如下步骤：
[0040]S1：将N
‑
烷基
‑
1,3
‑
丙撑二胺、衣康酸加入到有机溶剂A中，混合后进行反应，得到中间体ZB1
‑
n，所述中间体ZB1
‑
n的结构通式为：
[0041][0042]其中，n为12、14、16或18；
[0043]S2：向中间体ZB1
‑
n中加入丙烯酸，混合反应，得到中间体ZB2
‑
n，所述中间体ZB2
‑
n的结构通式为：
[0044][0045]其中，n为12、14、16或18；
[0046]S3：向中间体ZB2
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三头基表面活性剂，其特征在于，其分子结构通式(DA
‑
n
‑
MX)为：其中，n为12，14，16或18；M为Na或K；X为Cl或Br。2.权利要求1所述的三头基表面活性剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：将N
‑
烷基
‑
1,3
‑
丙撑二胺、衣康酸加入到有机溶剂A中，混合后进行反应，得到中间体ZB1
‑
n，所述中间体ZB1
‑
n的结构通式为：其中，n为12、14、16或18；S2：向中间体ZB1
‑
n中加入丙烯酸，混合反应，得到中间体ZB2
‑
n，所述中间体ZB2
‑
n的结构通式为：其中，n为12、14、16或18；S3：向中间体ZB2
‑
n中加入2
‑
卤乙基磺酸盐水溶液，混合反应，反应完成后，在常压下蒸去有机溶剂A和水，再经有机溶剂B重结晶提纯，得到纯品产物DA
‑
n
‑
MX。3.权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述S1中，所述N
‑
烷基
‑
1,3
‑
丙撑二胺为N
‑
十八烷基
‑
1,3
‑
丙撑二胺、N
‑
十六烷基
‑
1,3
‑
丙撑二胺、N
‑
十四烷基
‑
1,3
‑
丙撑二胺或N
‑
十二烷基
‑
1,3
‑
丙撑二胺；或，所述有机溶剂A为乙醇和/或异丙醇，优选为异丙醇。4.权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述S1中，所述反应温度为62～82℃，优选为75℃；反应时间为3～5小时，优选为4h。5.权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述S2中，所述反应温度为62～82℃，优选为75℃；反应时间为2～4小时；优选为3h。6.权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述S3中，所述2
‑

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