专利名称：1,3-二氧杂环己烷缩醛型双阴离子表面活性剂的制备方法
技术领域：
本发明涉及縮醛型可分解表面活性剂，具体是一种1 ， 3- 二氧杂环己烷縮醛型双 阴离子表面活性剂的制备方法。
背景技术：
表面活性剂基于其经济、实用、性能优良等优点已广泛应用于日化、食品、纺织、医 药和石油等许多领域。目前，表面活性剂已向绿色化、多功能化、专用化、分子设计方向发 展。与传统表面活性剂相比，縮醛型表面活性剂不仅化学和生物降解性都有了很大的改善， 而且表面活性有了一定的提高，是一类新型的环境友好化学品，是今后"环境友好"表面活 性剂发展的一个方向。含有1，3-二氧杂环己烷縮醛型是现在研究比较多的一类可分解表 面活性剂，而国内外对含1 ， 3- 二氧杂环己烷縮醛的阴离子表面活性剂研究比较少，文献报 道主要是 长碳链醛和季戊四醇生成1，3-二氧杂环己烷縮醛后，在氮气保护下，未反应的 两个羟基与1，3-丙磺酸内酯反应生成1，3-二氧杂环己烷的双阴离子磺酸盐表面活性剂 ([J].JAm Oil ChemSoc，1994，71 (7) :727-730.)。 显然，在上述制备方法中所用的磺化试剂1，3-丙磺酸内酯，其工业来源不广，易 爆，价高，特别是有潜在的致癌性，因此不利于工业化的实现。
发明内容
本发明的目的是为了克服以上缺点，提供一种经济、实用，安全的縮醛型表面活性 的制备方法。 本发明提供的一种1，3-二氧杂环己烷縮醛型双阴离子表面活性剂的制备方法， 具体包括如下步骤 (1)用季戊四醇和正庚醛反应制得1，3_ 二氧杂环己烷縮醛；
(2)取1，3-二氧杂环己烷縮醛溶于无水四氢呋喃中，在氮气保护下加入NaH， 加热回流12-24h后，加入l-氯-3-溴丙烷，加热回流12-24h，除去溶剂，用乙醇重结 晶，得白色粘稠状产物；1，3_ 二氧杂环己烷縮醛、NaH和1_氯_3_溴丙烷的摩尔比为 1 : 2. 1-2. 5 : 2. 1-2. 5 ; (3)白色粘稠状产物与碘化钾和亚硫酸钠按摩尔比1 : 2-3 : 2-3加入到反应器 中，再加入少量四丁基溴化铵及蒸馏水，搅拌，加热回流12-24h，冷却，蒸去溶剂水后溶于乙 醇滤掉不溶物，滤液重结晶得产品。 与现有技术相比，本发明的优点是本发明所用磺化试剂为亚硫酸钠而文献报道 所用的磺化剂是l，3-丙磺酸内酯，显然本发明所用的亚硫酸钠工业来源广泛，价格低廉， 对人体毒害性弱，为实现产品的工业化提供了条件。
具体实施方式
实施例l 步骤1 :在装有电磁搅拌器、回流冷凝管和温度计的100mL三颈圆底烧瓶中依次加 入6. 84g(60翻l)正庚醛、8. 70g(64翻l)季戊四醇、60mLN，N-二甲基甲酰胺(DMF)和0. 5g 催化剂对甲基苯磺酸，回流20h。反应完成后，冷却，减压除去溶剂得黄色固体，加入60ml乙 酸乙酯，滤去不溶物后滤液分别用2%的碳酸氢钠溶液100ml和蒸馏水100ml各洗两次，有 机层加无水硫酸镁干燥3h后，除去乙酸乙酯得黄色固体。黄色固体用石油醚洗涤，得白色 针状物1，3-二氧杂环己烷縮醛11.20g，产率80. 5%。 步骤2:在氮气保护下，向装有电磁搅拌器、回流冷凝管和温度计的100mL 三颈圆底烧瓶中加入40ml无水四氢呋喃和0. 43g (18mmo1) NaH，搅拌10分钟后，将 1.74g(7. 5mmo1)步骤1制得的白色针状物1， 3-二氧杂环己烷縮醛用10ml无水四氢呋 喃溶于恒压滴液漏斗并缓慢滴入圆底烧瓶中，回流20h后，冷却至室温，用移液管移取 1. 89ml (18mmo1) 1-氯-3-溴丙烷，缓慢滴入烧瓶中，回流反应24h。反应完毕后，将溶剂除 去，用乙醇重结晶后得白色粘稠状产物2. 45g，产率85. 6% 。 步骤3 :在电磁搅拌器上安装100mL四颈圆底烧瓶，并配有回流冷凝管和温度计。
加入O. 77g(2翻l)白色粘稠状产物，O. 50g(4mmo1)亚硫酸钠，O. 66g(4翻l)碘化钾，O. Olg
四丁基溴化铵和10mL蒸馏水，搅拌下升温至97"后，回流24h，冷却，蒸去溶剂水得白色固
体，即为粗产品。将所得粗产品溶于乙醇后滤掉不溶物，滤液重结晶得白色固体0. 89g，产率
为86. 2%。 实施例2 步骤l:同实施例l。 步骤2 :在氮气保护下，向装有电磁搅拌器、回流冷凝管和温度计的100mL 三颈圆底烧瓶中加入40ml无水四氢呋喃和0. 38 (16mmol)NaH，搅拌10分钟后，将 1.74g(7. 5mmo1)步骤1制得的白色针状物1， 3-二氧杂环己烷縮醛用10ml无水四氢呋 喃溶于恒压滴液漏斗并缓慢滴入圆底烧瓶中，回流16h后，冷却至室温，用移液管移取 1.68ml(16mmol)l-氯-3-溴丙烷，缓慢滴入烧瓶中，回流反应18h。反应完毕后，将溶剂除 去，用乙醇重结晶后得白色粘稠状产物2. 31g，产率80. 1 % 。 步骤3 :在电磁搅拌器上安装100mL四颈圆底烧瓶，并配有回流冷凝管和温度计。 加入O. 77g(2翻l)白色粘稠状产物，O. 63g(5mmo1)亚硫酸钠，O. 82g(5翻l)碘化钾，O. Olg 四丁基溴化铵和10mL蒸馏水，搅拌下升温至97t:后，回流16h，冷却，蒸去溶剂水得白色固 体，即为粗产品。将所得粗产品溶于乙醇后滤掉不溶物，滤液重结晶得白色固体0. 86g，产率 为82. 7%。
权利要求
一种1，3-二氧杂环己烷缩醛型双阴离子表面活性剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤(1)用季戊四醇和正庚醛反应制得1，3-二氧杂环己烷缩醛；(2)取1，3-二氧杂环己烷缩醛溶于无水四氢呋喃中，在氮气保护下加入NaH，加热回流12-24h后，加入1-氯-3-溴丙烷，加热回流12-24h，除去溶剂，用乙醇重结晶，得白色粘稠状产物；1，3-二氧杂环己烷缩醛、NaH和1-氯-3-溴丙烷的摩尔比为1∶2.1-2.5∶2.1-2.5；(3)白色粘稠状产物、碘化钾和亚硫酸钠按摩尔比1∶2-3∶2-3加入到反应器中，再加入少量四丁基溴化铵及蒸馏水，搅拌，加热回流12-24h，冷却，蒸去溶剂水后溶于乙醇滤掉不溶物，滤液重结晶得产品。
2. 如权利要求l所述的l，3-二氧杂环己烷縮醛型双阴离子表面活性剂的制备方法，其 特征在于步骤(3)中白色粘稠状产物、碘化钾和亚硫酸钠的摩尔比为1 :2:2。
全文摘要
一种1，3-二氧杂环己烷缩醛型双阴离子表面活性剂的制备方法，包括以下步骤用正庚醛和季戊四醇反应得到1，3-二氧杂环己烷缩醛后，与1-氯-3-溴丙烷反应，所得的产物与碘化钾，亚硫酸钠和催化剂四丁基溴化铵在水中反应制得产品。本发明所用磺化试剂亚硫酸钠工业来源广泛，价格低廉，对人体毒害性弱，为实现产品的工业化提供了条件。
文档编号B01F17/32GK101711960SQ20091017523
公开日2010年5月26日 申请日期2009年11月19日 优先权日2009年11月19日
发明者张昭, 翟文杰, 边建红 申请人:山西大学