1,1′-二烷基-3,3′-(2-磷酸酯-1,3-亚丙基)咪唑内盐化合物及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及1,1′-二烷基-3,3′-(2-磷酸酯-1,3-亚丙基)咪唑内盐化合物及其制备方法，其结构式如下所示，其中n为6,8,10,12,14，烷基咪唑可替换为烷基苯并咪唑。本发明的1,1′-二烷基)3,3′-(2-磷酸酯-1,3-亚丙基)咪唑内盐是一种两性双子表面活性剂，具体合成方法包括1,3-二氯-2-丙醇的合成，N-烷基咪唑的合成，1,1′-二烷基-3,3′-(2-羟基-1,3-亚丙基)咪唑盐酸盐的合成和1,1′-二烷基-3,3′-(2-磷酸酯-1,3-亚丙基)咪唑内盐的合成四个步骤。本发明的1,1′-二烷基-3,3′-(2-磷酸酯-1,3-亚丙基)咪唑内盐及其制备方法的原料易得、反应工艺条件易于控制，操作简单，产物易提纯，收率高。该物质具有较低的临界胶束浓度，可用作润湿剂、乳化剂、发泡和稳泡剂。分子结构中具有大环咪唑头基和磷酸酯基使其具有较好的热稳定性、溶解性、抗盐耐温和耐酸碱性。
【专利说明】1,1'- 二烷基-3, 3' -(2-磷酸酯-1,3-亚丙基)咪唑内
盐化合物及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及精细化工领域，特别是涉及1，1' - 二烷基-3，3' -(2-磷酸酯-1，3-亚丙基)咪唑内盐化合物及其制备方法。
【背景技术】
[0002]双子(Gemini)表面活性剂是近年来表面活性剂领域新兴的热点研究方向。双子表面活性剂结构中通常由两条或更多的亲水和疏水基组成，并由间隔基团(或称连接基团)在亲水基或附近位置通过化学键连接在一起。在众多种类不同的双子表面活性剂中，Gemini两性离子型和阳离子型表面活性剂是其中性能最为优良的两类。两性双子表面活性剂主要指由部分阳离子和部分阴离子组成的双子表面活性剂，其在水中可以通过分子内相互作用而形成内盐。同时，部分两性双子活性剂在不同PH的介质中能与多种表面活性剂复配使用，并呈现良好协同效应。但该类活性剂较难合成，有关其研究报道较少，对两性磷酸酯双子表面活性剂的报道就更少，然而两性双子表面活性剂独特的结构和性能决定了其具有良好的润湿性、洗涤性、乳化性、低刺激性、低毒性、抗盐耐温及酸碱等优势。咪唑阳离子Gemini表面活性剂的咪唑头基具有很强的极性，因此表现出良好的自聚集趋势，在功能材料的制备中可用于超分子组装；作为阳离子反胶束体系，阳离子Gemini表面活性剂由于含有环状的大咪唑头基，因此其形成的反胶束体系比传统的季铵盐阳离子表面活性剂有更强的溶解能力。随着现代工业的迅猛发展，对功能性表面活性剂的需求越来越强烈，目前所面临的不仅仅是经济效益问题，更重要的是环境友好型及应用性能强的多功能表面活性剂的研发，即具有毒性低、对环境污染小、对设备无腐蚀、热稳定性好、洗涤润湿性好、配伍性强等。磷酸酯咪唑内盐双子表面活性剂结合了磷酸酯两性表面活性剂和环状咪唑头基阳离子表面活性剂的特性，因此其应为一类表面性能优良的功能性表面活性剂，该类表面活性剂的合成及性能研究必将成为日用化学品、洗涤行业、纺织工业、石油工业、建材工业等领域新的研究热点。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了提供一种1，I' -二烷基-3，3' -(2-磷酸酯-1，3-亚丙基)咪唑内盐化合物及其制备方法，以解决现有技术存在的上述问题。
[0004]本发明提供一种1，1' - 二烷基-3，3' -(2-磷酸酯-1，3-亚丙基)咪唑内盐化合物，其结构式为:
【权利要求】
1.1, 1' -二烷基-3，3' -(2-磷酸酯-1，3-亚丙基)咪唑内盐化合物，其特征在于，其结构通式如下所示:
2.制备权利要求1所述的1，1’- 二烷基-3,3' -(2-磷酸酯-1，3-亚丙基)咪唑内盐化合物的方法，其特征在于，包括下述步骤: 1)1，3_ 二氯-2-丙醇的合成 将浓HCl与环氧氯丙烷控制在30°C~40°C之间反应7~9 h 用分液漏斗进行分液得到有机相，有机相用无水MgSO4干燥，过滤、滤液常压蒸馏收集175Π77 °C的馏分，得到无色液体1，3-二氯-2-丙醇； 2)N-烷基咪唑的合成 向装有搅拌器、温度计的三口瓶中加入NaOH，咪唑和二甲亚砜(DMSO)，在20°C~25°C下，氮气保护搅拌至透明溶液，向其中逐滴加入溴代烷，溴代烷与咪唑摩尔比为1:1.1，大约反应4-6 h后，把反应物倒入10 mL水中，用氯仿萃取3 X 10 mL，再用水洗涤氯仿层4-5次，用无水MgSO4干燥，过滤得到滤液，除去氯仿得到淡黄色液体N-烷基咪唑； 3)1, 11- 二烷基_3，3' -(2-羟基-1，3-亚丙基)咪唑盐酸盐的合成 向装有搅拌器、温度计的三口瓶中加入N-烷基咪唑、1，3-二氯-2-丙醇，1，3-二氯-2-丙醇和N-烷基咪唑的摩尔比为1:2.2，无溶剂条件下，在115 Π25 °C搅拌反应，TLC跟踪反应进程，约8~12h反应结束，粗产物用氯仿和乙酸乙酯混合溶剂进行重结晶，得到白色粉末状固体1，Ρ - 二烷基-3,3' -(2-羟基-1，3-亚丙基)咪唑盐酸盐； 4)1, 11- 二烷基-3，3' -(2-磷酸酯-1，3-亚丙基)咪唑内盐化合物的合成 向装有搅拌器的三口瓶中加入POCl3和氯仿，置于冰水浴中，然后把1，1‘ -二辛基-3，3' _(2-羟基-1，3-亚丙基)咪唑盐酸盐和三乙胺溶解到氯仿中，用恒压滴液漏斗逐滴加入三口瓶中，1，1' - 二烷基_3，3' -(2-羟基-1，3-亚丙基)咪唑盐酸盐与POCl3的摩尔比为1:1.5，滴加完毕后在室温下进行反应，TLC跟踪反应进程，继续反应约10-14 h，再向其中滴加10 %的NaOH水溶液，滴加时保持反应液的pH在5左右，约水解4~6 h，用分液漏斗进行分液，除去有机相中的溶剂得粗产物，用氯仿和丙酮混合溶剂对粗产物进行重结晶，得到白色粉末状物质1，1' _ 二羊基-3,3' -(2-憐酸酯-1，3-亚丙基)咪唑内盐化合物。
【文档编号】B01F17/32GK103951702SQ201410192436
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年5月9日 优先权日:2014年5月9日
【发明者】王丽艳, 邓启刚, 郑永杰, 霍世超, 刘佳, 孙竹 申请人:齐齐哈尔大学