专利名称：基于全氟烯烃的磺酸型双子表面活性剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一类氟表面活性剂，特别涉及一类含全氟壬烯氧基或全氟己烯氧基的磺酸型双子表面活性剂，及其制备方法。
背景技术：
氟表面活性剂是一类特殊的表面活性剂，它具有典型的三高两憎(高热稳定性、高化学稳定性、高表面活性，既憎油又憎水)特性，因此在消防、采油等方面具有极为重要的作用。一直以来最广泛应用的氟表面活性剂是全氟辛酸(PFOA)和全氟辛基磺酸(PFOS)及其衍生物，但因PFOA和PFOS类化合物的生物不可降解性和长距离迁移性等而面临限用和禁用。六氟丙烯齐聚物特别是六氟丙烯二聚体和六氟丙烯三聚体衍生的氟表面活性剂是 一类很有潜力的PFOA和PFOS替代品。然而，六氟丙烯齐聚物的全氟碳链具有支链结构，其表面活性达不到PFOA和PFOS类衍生物的水平，对该类替代品的应用产生了很大的限制。双子表面活性剂是由两个传统的表面活性剂分子通过特殊的连接基团以化学键方式连接而成，分子中含有两个亲水基团和两个亲油链。与传统的表面活性剂相比，双子表面活性剂具有形成胶束能力强，临界胶束浓度低，降低表面张力的效率高，Kraft点低，水溶性好，与其它表面活性剂的配伍性好等诸多优点，被称为新一代的表面活性剂。基于直链型全氟碳链的双子氟表面活性剂已有文献报道，如中国专利CN 101502771、CN 101293844和CN 102166494等，但基于六氟丙烯三聚体或六氟丙烯二聚体等支链型全氟碳链的双子表面活性剂还从未见诸报道。
发明内容
为了克服现有六氟丙烯齐聚物衍生的氟表面活性剂表面活性不足的缺陷，按照双子表面活性剂的原理和设计方法，本发明制备了一类基于全氟壬烯(六氟丙烯三聚体)和全氟己烯(六氟丙烯二聚体)的新型双子氟表面活性剂，通式为
权利要求
1.一类基于全氟烯烃的磺酸型双子表面活性剂，通式为
2.一种制备如权利要求I所述基于全氟烯烃的磺酸型双子表面活性剂的方法，其特征是全氟壬烯或全氟己烯与苯酚缩合、氯磺化，或与苯酚缩合、磺化、氯化，或与对羟基苯磺酸钠缩合、氯化，制得全氟烯氧基苯磺酰氯(A)，全氟烯氧基苯磺酰氯(A)与二元胺H2N (CH2)nNH2 (n=2、3、4、5、6)、H2N(CH2)2X(CH2)2NH2 (X 为 O、S)、l，4_H2NC6H4NH2 缩合得到相应的全氟烯氧基苯磺酰胺(B)，再与乙烯磺酸钠、氯乙基磺酸钠、溴乙基磺酸钠、1，3-丙烷磺酸内酯、1，4-丁烷磺酸内酯缩合得到一类基于全氟烯烃的磺酸型双子表面活性剂(C)，合成反应式如下所示
3.一种制备如权利要求I所述基于全氟烯烃的磺酸型双子表面活性剂的方法，其特征是二元胺 H2N(CH2)nNH2 (n=2、3、4、5、6)、H2N(CH2)2X(CH2)2NH2 (X 为 O、S)、对苯二胺先与乙烯磺酸钠、氯乙基磺酸钠、溴乙基磺酸钠、1，3-丙烷磺酸内酯、1，4- 丁烷磺酸内酯缩合得到相应的 N，N’ -双磺酸烷基二元胺 MO3S (CH2)nHN-R-NH(CH2)nSO3 M (n=2、3、4);这些 N，N’ -双磺酸烷基二元胺再与全氟烯氧基苯磺酰氯(A)缩合得到相同的基于全氟烯烃的磺酸型双子表面活性剂(C)，合成反应式如下所示
4.一种制备如权利要求I所述基于全氟烯烃的磺酸型双子表面活性剂的方法，其特征是全氟烯氧基苯磺酰氯(A)与牛磺酸盐、3-氨基丙基磺酸盐、4-氨基丁基磺酸盐缩合得到全氟烯氧基苯磺酰胺中间体(D )，再与二元卤代烃X (CH2) nX (n=2、3、4、5、6 )、二( 2-卤乙基)醚或硫醚、1，3-二卤丙酮、1，3-二卤丙醇、环氧卤丙烷反应得到相同或类似的基于全氟烯烃的磺酸型双子表面活性剂(C)，合成反应式如下所示
全文摘要
本发明公开了一类基于全氟壬烯和全氟己烯的磺酸型双子表面活性剂，通式为的化合物，以及制备这类化合物方法。上述化合物以全氟烯氧苯基为亲油基、磺酸盐为亲水基，亲油部分与亲水部分通过磺酰胺键连接，具有很高的表面活性和较低的临界胶束浓度。制备方法以全氟壬烯或全氟己烯为原料，包括与苯酚缩合、氯磺化、二元胺缩合、磺烷基化缩合等步骤，具有合成工艺简单、成本低廉等特点，具有良好的应用前景。
文档编号B01F17/42GK102872751SQ20121033512
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月12日 优先权日2012年9月12日
发明者郑土才, 赵颖俊 申请人:衢州学院