用n,nˊ-二甲基对二氮己环制备的含双联接基团的表面活性剂及制备方法
【专利摘要】本发明涉及用N,Nˊ-二甲基对二氮己环制备的含双联接基团的表面活性剂及制备方法。该表面活性剂原料组分如下，均为摩尔份数：N,Nˊ-二甲基对二氮己环1份，溴烷烃1.5～4份。本发明还涉及该表面活性剂的制备方法。本发明制得的Gemini表面活性剂为含双联接基团季铵盐的Gemini表面活性剂，较现有Gemini表面活性剂具有更好的表面活性和界面性能，在材料制备、杀菌药物等方面具有潜在的应用价值。
【专利说明】用n, rr - 二甲基对二氮己环制备的含双联接基团的表面活性剂及制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用N，N Z - 二甲基对二氮己环制备的含双联接基团的表面活性剂及制备方法，特别涉及一种用N，N z - 二甲基对二氮己环制备含双联接基团季铵盐Gemini表面活性剂及其制备方法，属于化工材料【技术领域】。
【背景技术】
[0002]Gemini表面活性剂作为一种新型的表面活性剂，是由两个双亲的极性基团经由联接基团通过化学键连接而成的，通常具有较高的表面活性，它在三次采油、材料制备等方面均有广泛的应用。
[0003]目前报道的Gemini表面活性剂大多是用一个联接基团联接而成。如中国专利文献CN102614805A (申请号201210042527.1)公开了一种季铵盐型Gemini表面活性剂。所述季铵盐型Gemini表面活性剂主要由脂肪叔胺(式III所示化合物)与卤代烃(式I所V示化合物)于有机溶剂中回流反应至少24小时得到。
[0004]中国专利文献CN101279219A (申请号200810052006.8)公开了一种具有杀菌效果的GEMINI季铵盐型阳离子表面活性剂。本发明所述的GEMINI季铵盐阳离子表面活性剂的制备方法是将双卤代物与脂肪胺在有机溶剂中反应，即使用二溴代物与烷基叔胺在乙醇(或丙酮、乙酸乙酯)溶液中，在室温或低热、常压条件下进行化学反应的方法，合成一系列GEMINI季铵盐型阳离子表面活性剂。
[0005]但目前用没有双联接基团联接的Gemini表面活性剂的报道。
【发明内容】
[0006]本发明针对现有技术的不足，提供一种用N，N 二甲基对二氮己环制备的含双联接基团的表面活性剂及制备方法。
[0007]本发明技术方案如下:
[0008]一种含双联接基团季铵盐Gemini表面活性剂，原料组分如下,均为摩尔份数:
[0009]N，N ' -二甲基对二氮己环I份，溴烷烃1.5?4份。
[0010]根据本发明优选的，原料组分如下，均为摩尔份数:
[0011]N，N , -二甲基对二氮己环I份，溴烷烃2?3份。
[0012]根据本发明优选的，所述的溴烷烃为溴癸烷。
[0013]上述含双联接基团季铵盐Gemini表面活性剂的制备方法，步骤如下:
[0014]将溴烷烃溶解于乙醇中，制得溴烷烃溶液，然后滴加N，N z - 二甲基对二氮己环溶液，加热回流反应12?72h，纯化，制得含双联接基团季铵盐Gemini表面活性剂；
[0015]上述反应中，N，N z - 二甲基对二氮己环与溴烷烃的摩尔比为1: (1.5?4)。
[0016]根据本发明优选的，所述溴烷烃溶液中溴烷烃的质量浓度为403?494g/L ；
[0017]根据本发明优选的，所述N，N 二甲基对二氮己环溶液中溶剂为醇或酮，N，N z -二甲基对二氮己环质量浓度为64~208g/L。
[0018]根据本发明优选的，所述加热回流反应温度为78°C。
[0019]根据本发明优选的，所述的纯化步骤为:先蒸馏除去产品中多余的乙醇，然后加入丙酮重结晶三次，过滤，洗涤，干燥。
[0020]根据本发明优选的，N，N z - 二甲基对二氮己环与溴烷烃的摩尔比为1: (2~3)。
[0021]本发明中溴烷烃的量至少为N，N z - 二甲基对二氮己环的1.5~4倍，目的是让N，N , -二甲基对二氮己环两端的N原子上都接上烷基链，防止生成单链的季铵盐表面活性剂。N，N z - 二甲基对二氮己环采取逐滴滴入的方式加入，开始滴入时的速度缓慢，使滴入的N，N y -二甲基对二氮己环均能完全反应；另外，最初生成的季铵盐产物也能作为反应的催化剂，有利于后续反应的进行。
[0022]有益效果
[0023]1、本发明制得的Gemini表面活性剂为含双联接基团季铵盐的Gemini表面活性剂，较现有Gemini表面活性剂具有更好的表面活性和界面性能，在材料制备、杀菌药物等方面具有潜在的应用价值；
[0024]2、本发明制得的含双联接基团季铵盐的Gemini表面活性剂具有较强的自组装能力，可以制备出有序的介孔二氧化硅材料；
[0025]3、本发明所述的含双联接基团季铵盐的Gemini表面活性剂原料价格低廉，制备工艺简单，生产流程少，反应条件温和，操作简便，具有生产成本低、毒性小、对环境危害小的特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是本发明实施例1制得的含双联接基团季铵盐Gemini表面活性剂的300M核磁共振氢谱图。
[0027]图2是本发明实施例1制得的含双联接基团季铵盐Gemini表面活性剂的表面张力曲线图。
[0028]图3是试验例I制得的白色粉末的小角X射线衍射曲线图；
【具体实施方式】
[0029]下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步阐述，但本发明所保护范围不限于此。
[0030]原料说明
[0031]N，N z - 二甲基对二氮己环国药集团化学试剂有限公司有售；
[0032]溴癸烷西亚试剂公司有售。
[0033]实施例1
[0034]含双联接基团季铵盐Gemini表面活性剂的制备方法，合成路线如下:
[0035]
【权利要求】
1.一种含双联接基团季铵盐Gemini表面活性剂，其特征在于，原料组分如下，均为摩尔份数: N，N ' -二甲基对二氮己环1份,溴烧烃1.5~4份。
2.如权利要求1所述的表面活性剂，其特征在于，原料组分如下，均为摩尔份数: N，N , -二甲基对二氮己环1份，溴烷烃2~3份。
3.如权利要求1所述的表面活性剂，其特征在于，所述的溴烷烃为溴癸烷。
4.权利要求1所述的含双联接基团季铵盐Gemini表面活性剂的制备方法，其特征在于，步骤如下: 将溴烷烃溶解于乙醇中，制得溴烷烃溶液，然后滴加N，N z - 二甲基对二氮己环溶液，加热回流反应12~72h，纯化，制得含双联接基团季铵盐Gemini表面活性剂； 上述反应中，N，N z -二甲基对二氮己环与溴烷烃的摩尔比为1: (1.5~4)。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述溴烷烃溶液中溴烷烃的质量浓度为 403 ~494g/L。
6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述N，N^ -二甲基对二氮己环溶液中溶剂为醇或酮，N，N , -二甲基对二氮己环的质量浓度为64~208g/L。
7.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述加热回流反应温度为78°C。
8.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述的纯化步骤为:先蒸馏除去产品中多余的乙醇，然后加入丙酮重结晶三次，过滤，洗涤，干燥。
9.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，N，N' -二甲基对二氮己环与溴烷烃的摩尔比为I: (2~3)。
【文档编号】B01F17/18GK103638871SQ201310628719
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2013年11月29日
【发明者】韩书华, 邱晓勇, 高萌, 王慧 申请人:山东大学