1,1,1-三(羥甲基)乙烷為聯接基三子表面活性劑及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種三子表面活性劑的制備方法。
【背景技術】
[0002] 陰離子雙子表面活性劑的研究已有多年，而對陰離子三子表面活性劑的報道卻很 少。2004年，以三（2-氨乙基）胺、長鏈酰氯酰化反應后，用四氫鋁鋰還原酰胺后與酸酐反 應后合成三子陰離子羧酸鹽表面活性劑，該研究成果發表在Journal of Surfactants And Detergents (2004, 7:67-73)。2008年，以甘油、環氧氯丙烷、十二醇、氯磺酸等為主要原料， 經過醚化、開環、硫酸化反應，合成了三聯硫酸酯型陰離子表面活性劑，該研究成果發表在 碩士論文中（江南大學，2008. 7)。目前，國內外對三子表面活性劑的研究報道很少，由于三 子表面活性劑所具有的特殊性能，吸引著很多的科研工作者不斷地進行更多研究。我們合 成了一種未見報道的以1，1，1-三（羥甲基）乙烷為聯接基的三子表面活性劑，該產品的合 成增加了三子表面活性劑的品種，同時為該方面的研究提供一些參考。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的是為了提供以1，1，1-三（羥甲基）乙烷為聯接基的三子表面活性 劑的制備方法。該表面活性劑具有較好的表面活性、潤濕性、起泡和穩泡性。該制備方法原 料易得，反應操作簡便易于控制，產物容易分離。
[0004] 本發明所合成的是以1，1，1-三(羥甲基）乙烷為聯接基的三子表面活性劑。其結 構式為：
【主權項】
1.以1，1，1-三（羥甲基）乙烷為聯接基的三子表面活性劑的制備方法，其特征在于以 1，1，1-三（羥甲基）乙烷為聯接基的三子表面活性劑的結構式為：
上述以1，1，1-三（羥甲基）乙烷為聯接基的三子表面活性劑的制備方法是按以下步 驟制備的： (1) α -溴代羧酸的合成 在氮氣保護下，在裝有回流冷凝管、滴液漏斗、轉子和廢氣處理裝置的100 HiL干燥三 口瓶中，加入脂肪酸緩慢加熱至固體融化，然后在55-60 °C攪拌下緩慢滴加二氯亞砜，脂肪 酸酸與二氯亞砜的摩爾比為1.0:1.3,混合均勻后加熱至80 °C，反應1~2 h，直至沒有廢氣 放出為止，減壓出去過量的二氯亞砜；然后在攪拌下于80 °C緩慢滴加液溴（約4 h滴加完 畢），保持在80 °C條件下繼續反應12 h;反應結束后將反應液倒入冰水中，再加入乙酸乙 酯萃取，有機相用蒸餾水洗滌后用無水硫酸鎂干燥5-6 h，減壓蒸餾除去低沸點組分得粗產 物；粗產物再經減壓蒸餾即可收集得到黃色粘稠液α-溴代羧酸； (2) 酯化反應 在氮氣保護下，在干燥的100 mL三口瓶中加入氫化鈉、5 mL干燥過的四氫呋喃，于室溫 下攪拌10 min后，然后向三口瓶中滴加1，1，1_三（羥甲基）乙烷和10 mL干燥的四氫呋 喃混合液，1，1，1-三（羥甲基）乙烷與氫化鈉的摩爾比為1. 0:3. 3,在室溫下繼續攪拌反應 I h，將反應裝置移至冰水浴中，向反應瓶中快速滴加 α-溴代酸和5 mL干燥的四氫呋喃混 合液，α -溴代酸與氫化鈉的摩爾比為1. 0:1. 0,在冰水浴下繼續攪拌0. 5 h,然后將反應裝 置移至油浴中升溫至65 °C，回流23-25 h，待反應液冷卻至室溫，加入蒸餾水于反應液中搖 晃使其混合均勻，旋蒸除去四氫呋喃溶劑得剩余液體，用稀鹽酸調節剩余溶液PH至1~2，用 乙酸乙酯萃取，合并有機相并用無水硫酸鎂干燥5-6 h、過濾，除去溶劑，得黃色粘稠液中間 體I ;將所得到的黃色粘稠液中間體I加入到IOOmL三口瓶中，再加入15 mL甲醇，濃硫酸 作催化劑，攪拌下加熱升溫至65 °C，反應14-16 h后將反應停止，反應瓶移至冰水浴中，加 入NaHCO3固體中和硫酸，旋蒸除去過量的甲醇，加入蒸餾水，用乙酸乙酯萃取，合并有機相 用硫酸鎂干燥3-4 h、過濾，除去溶劑，所得粗產物經硅膠柱層析分離，洗脫劑為V(乙酸乙 酯）：V(石油醚），收集合并相同組分后濃縮，可得無色粘稠液中間體II; (3) 酯水解反應 在IOOmL三口瓶中加入中間體Π ,再加入10 mL干燥的四氫呋喃，加入一定量30%的氫 氧化鈉水溶液，回流反應5-8 h后，除去溶劑，向粗產物中加入蒸餾水，并用二氯甲烷洗滌水 層，減壓蒸餾除去水后，置于冰箱中結晶，離心分離，固體于60 °C真空干燥5-7 h，得白色固 體，即1，1，1_三（羥甲基）乙烷為聯接基三子表面活性劑。
【專利摘要】以1,1,1-三(羥甲基)乙烷為聯接基的三子表面活性劑的制備方法，其結構式如下所示：n=5、7、9。合成法方包括α-溴代羧酸的合成，聯接基1,1,1-三(羥甲基)乙烷的酯化反應和酯水解反應三個步驟。三子表面活性劑的合成工藝條件為：用30%的NaOH，四氫呋喃作溶劑，回流反應5-7h。
【IPC分類】B01F17-44, C07C59-125, C07C27-02
【公開號】CN104645876
【申請號】CN201410585810
【發明人】邢鳳蘭, 李旭, 李興濤, 徐群, 王玉萍, 王平朗, 王麗艷
【申請人】齊齊哈爾大學
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2014年10月28日