专利名称：一种α-烷基甜菜碱两性表面活性剂的制备方法
一种cc-垸基甜菜碱两性表面活性剂的制备方法技术领域一种CC-烷基甜菜碱两性表面活性剂的制备方法，属于表面活性剂技术领域。
背景技术：
本发明叙述的a-烷基甜菜碱两性表面活性剂具有独特的化学结构，在与其 它类型表面活性剂复配时产生不可替代的协合性或复配性，有极佳的协同增效 作用而且具有良好的抗静电性、杀菌性、防腐性、易于生物降解等优良特性， 在化纤油剂、护肤品和化妆品中的应用非常广泛。其结构式如下CH3(CH2)nCHCOO—R々-R2 R3目前市场上用长链垸基二甲基叔胺或长链酰胺丙基二甲基叔胺与氯乙酸反 应制备甜菜碱型两性离子表面活性剂，但成本较高，且高刺激性副产物多限制 了其应用。根据专利CN 1803269A，在压热反应釜内以oc-卤代脂肪羧酸和低级叔胺为 原料，30 9(TC的条件下，恒温反应数小时将得到ct-烷基甜菜碱两性表面活性 剂，合成工艺流程简单，反应式如下予3<formula>formula see original document page 3</formula>R3但是此合成过程伴随着oc-卤代脂肪羧酸水解的副反应，反应过程中主副反 应相互竞争进行，在恒温条件下生成大量的a-羟基脂肪羧酸，副产物的存在不 但影响a-烷基甜菜碱的收率，而且由于c(-羟基脂肪羧酸的副作用影响产品的应 用。在氨解反应过程中，发生的副反应如下RCHCOO一 "011^ R HCOO-X OH发明内容本发明的目的是提供一种a-烷基甜菜碱两性表面活性剂的制备方法，采用以a-卤代脂肪羧酸和过量的低级叔胺在压热反应釜内进行氨解反应合成cc-烷基甜菜碱，在反应过程中不断调节体系的温度。新工艺的核心就在于通过程序升温操作，增加cc-卤代脂肪羧酸氨解反应的速率，减小a-卤代脂肪羧酸水解副反 应的速率，从而减少了副产物a-羟基脂肪羧酸的生成，大大提高了c(-烷基甜菜 碱的收率。本发明的技术方案 一种ct-烷基甜菜碱两性表面活性剂的制备方法，以oc-卤代脂肪羧酸和低级叔胺为原料反应合成得到cc-烷基甜菜碱两性表面活性剂， 反应过程中不断调节体系的温度，通过程序升温操作制备《-烷基甜菜碱两性表 面活性剂；在带有搅拌和控温系统的压热反应釜内，把液态叔胺通入釜内配成叔胺水溶液，保持体系温度在15 20 °C，在20 30min内缓慢滴加与叔胺等摩尔量的熔融状的a-卤代脂肪羧酸，搅拌混合充分反应，cc-卤代脂肪羧酸与叔胺发生中和反应生成a-卤代脂肪羧酸盐，再加入过量的叔胺，体系升温至60 8(TC反应6 10h后，继续升温至100 12(TC反应2 5h， a-烷基甜菜碱的收率为85 92%;原料低级叔胺和a-卤代脂肪羧酸总的摩尔比为3 6 : 1。所述的a-卤代脂肪羧酸用下面的通式表示RCHCOOH式中R为CnHh+i ，其中n = 0 38; X为Cl、 Br或I。所述的低级叔胺用下面的通式表示R3 IR广N—R2式中，RP R2， R3为饱和或不饱和、直链或支链的烃基，即具有通式CnH2n±1， 其中11 = 1，2或3。本发明的有益效果制备a-烷基甜菜碱两性表面活性剂，通过程序升温操 作，合成过程首先在较低的温度下进行氨解反应，防止a-卤代脂肪羧酸发生水 解副反应。当氨解反应在较低的温度下达到平衡时，提高反应温度，促进氨解 反应继续进行，此时cc-卤代脂肪羧酸才开始进行水解反应，从而提高cc-烷基甜 菜碱的收率。减少副产物ct-羟基脂肪羧酸的生成，大大提高a-烷基甜菜碱两性 表面活性剂的收率，此制备方法产品收率高，副产物少，工艺简单，生产成本 低，操作方便。1、 合成工艺简单，生产成本低，将带来丰厚的经济效益。2、 通过程序升温操作，将大大提高a-烷基甜菜碱的收率。3、减少了产品中油脂酸"-羟基脂肪羧酸)的含量，降低了产品提纯的成本。具体实施方法下面对本发明进行实施例的描述，具体实施例如下 实施例1 -丁基甜菜碱的合成在装有温度计和磁力搅拌的压热反应器中，加入含0.25mol三乙胺的水溶 液，恒温于20。C,在20min内滴加0.25mola-氯代己酸，搅拌充分反应，再通 入0.50mol三乙胺。体系升温至60 。C反应7 h后，继续升温至100 。C反应2.5 h， ct-丁基甜菜碱的收率达到91.6%。实施例2 -癸基甜菜碱的合成在压热反应釜中加入300 g水，将0.85 mol三甲胺通入水中，于20°C,在 20 min内缓慢滴加0.85 mol熔融的a-氯代十二酸，搅拌混合均匀，再通入1.70 mol 三甲胺。反应升温至70。C反应8小时后，升温至100。C继续反应2小时，利用 HPLC外标法定量分析，cc-癸基甜菜碱的收率达88.4%， 《-羟基十二酸的收率 11,5%。实施例3 ct-十六烷基甜菜碱的合成在带有搅拌和控温系统的压热反应釜内，把0.32 mol液态三甲胺通入釜内 水中配成叔胺水溶液，保持体系在18 。C条件下，25 min内缓慢滴加熔融的0.32 mola-溴代十八酸，再通入0.96mol三甲胺，体系升温至70 。C反应8 h后，继 续升温至110 °C反应4 h， a-烷基甜菜碱的收率达到86.6%。产物用盐酸调节pH 2 3后再用乙醚萃取；将乙醚层在热水浴中挥发乙醚后得到的残余物用三氟化硼 /甲醇溶液进行甲酯化，再次用乙醚萃取后进行GC-MS分析产物中无原料a-溴代 十八酸，ct-溴代十八酸反应完全。实施例4 a-二十九烷基甜菜碱的合成在带有搅拌和控温系统的压热反应釜内，把0.15 mol液态三甲胺通入釜内 水中配成胺水溶液，保持体系在20 t条件下，30 min内缓慢滴加0.15 mol熔融 的cc-碘代蜂花酸(a-碘代三十一酸)，充分搅拌混合均匀，再通入0.60mol的三 甲胺，体系升温至80'C反应10h后，继续升温至120 "C反应5h， ct-二十九烷 基甜菜碱的收率达到85.33%。
权利要求
1. 一种α-烷基甜菜碱两性表面活性剂的制备方法，其特征是以α-卤代脂肪羧酸和低级叔胺为原料反应合成得到α-烷基甜菜碱两性表面活性剂，反应过程中不断调节体系的温度，通过程序升温操作制备α-烷基甜菜碱两性表面活性剂；在带有搅拌和控温系统的压热反应釜内，把液态叔胺通入釜内配成叔胺水溶液，保持体系温度在15～20℃，在20～30min内缓慢滴加与叔胺等摩尔量的熔融状的α-卤代脂肪羧酸，搅拌混合充分反应，再加入过量的叔胺，体系升温至60～80℃反应6～10h后，继续升温至100～120℃反应2～5h，α-烷基甜菜碱的收率为85～92％；原料低级叔胺和α-卤代脂肪羧酸总的摩尔比为3～6∶1。
2、 根据权利要求l所述的ct-烷基甜菜碱两性表面活性剂的制备方法，其特征是所述的a-卤代脂肪羧酸用下面的通式表示RCHCOOH式中R为CnH^w ，其中n = 0 38; X为Cl、 Br或I。
3、根据权利要求1所述的cc-烷基甜菜碱两性表面活性剂的制备方法，其特征是所述的低级叔胺用下面的通式表示R丄一N—R2式中，Rp R2， R3为饱和或不饱和、直链或支链的烃基，即具有通式CnH: 其中！1 = 1,2或3。
全文摘要
一种α-烷基甜菜碱两性表面活性剂的制备方法，属于表面活性剂技术领域。本发明以α-卤代脂肪羧酸和低级叔胺为原料反应合成得到α-烷基甜菜碱两性表面活性剂，反应过程中不断调节体系的温度，通过程序升温操作制备α-烷基甜菜碱两性表面活性剂。本发明通过程序升温操作，减少副产物α-羟基脂肪羧酸的生成，大大提高α-烷基甜菜碱两性表面活性剂的收率，此制备方法产品收率高，副产物少，工艺简单，生产成本低，操作方便。
文档编号B01F17/18GK101249399SQ20081002018
公开日2008年8月27日 申请日期2008年3月27日 优先权日2008年3月27日
发明者夏咏梅, 云 方, 蒋良宇 申请人:江南大学