1,1,1-三(羟甲基)乙烷为联接基三子表面活性剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种三子表面活性剂的制备方法。
【背景技术】
[0002] 阴离子双子表面活性剂的研究已有多年，而对阴离子三子表面活性剂的报道却很 少。2004年，以三（2-氨乙基）胺、长链酰氯酰化反应后，用四氢铝锂还原酰胺后与酸酐反 应后合成三子阴离子羧酸盐表面活性剂，该研究成果发表在Journal of Surfactants And Detergents (2004, 7:67-73)。2008年，以甘油、环氧氯丙烷、十二醇、氯磺酸等为主要原料， 经过醚化、开环、硫酸化反应，合成了三联硫酸酯型阴离子表面活性剂，该研究成果发表在 硕士论文中（江南大学，2008. 7)。目前，国内外对三子表面活性剂的研究报道很少，由于三 子表面活性剂所具有的特殊性能，吸引着很多的科研工作者不断地进行更多研究。我们合 成了一种未见报道的以1，1，1-三（羟甲基）乙烷为联接基的三子表面活性剂，该产品的合 成增加了三子表面活性剂的品种，同时为该方面的研究提供一些参考。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是为了提供以1，1，1-三（羟甲基）乙烷为联接基的三子表面活性 剂的制备方法。该表面活性剂具有较好的表面活性、润湿性、起泡和稳泡性。该制备方法原 料易得，反应操作简便易于控制，产物容易分离。
[0004] 本发明所合成的是以1，1，1-三(羟甲基）乙烷为联接基的三子表面活性剂。其结 构式为：
【主权项】
1.以1，1，1-三（羟甲基）乙烷为联接基的三子表面活性剂的制备方法，其特征在于以 1，1，1-三（羟甲基）乙烷为联接基的三子表面活性剂的结构式为：
上述以1，1，1-三（羟甲基）乙烷为联接基的三子表面活性剂的制备方法是按以下步 骤制备的： (1) α -溴代羧酸的合成 在氮气保护下，在装有回流冷凝管、滴液漏斗、转子和废气处理装置的100 HiL干燥三 口瓶中，加入脂肪酸缓慢加热至固体融化，然后在55-60 °C搅拌下缓慢滴加二氯亚砜，脂肪 酸酸与二氯亚砜的摩尔比为1.0:1.3,混合均匀后加热至80 °C，反应1~2 h，直至没有废气 放出为止，减压出去过量的二氯亚砜；然后在搅拌下于80 °C缓慢滴加液溴（约4 h滴加完 毕），保持在80 °C条件下继续反应12 h;反应结束后将反应液倒入冰水中，再加入乙酸乙 酯萃取，有机相用蒸馏水洗涤后用无水硫酸镁干燥5-6 h，减压蒸馏除去低沸点组分得粗产 物；粗产物再经减压蒸馏即可收集得到黄色粘稠液α-溴代羧酸； (2) 酯化反应 在氮气保护下，在干燥的100 mL三口瓶中加入氢化钠、5 mL干燥过的四氢呋喃，于室温 下搅拌10 min后，然后向三口瓶中滴加1，1，1_三（羟甲基）乙烷和10 mL干燥的四氢呋 喃混合液，1，1，1-三（羟甲基）乙烷与氢化钠的摩尔比为1. 0:3. 3,在室温下继续搅拌反应 I h，将反应装置移至冰水浴中，向反应瓶中快速滴加 α-溴代酸和5 mL干燥的四氢呋喃混 合液，α -溴代酸与氢化钠的摩尔比为1. 0:1. 0,在冰水浴下继续搅拌0. 5 h,然后将反应装 置移至油浴中升温至65 °C，回流23-25 h，待反应液冷却至室温，加入蒸馏水于反应液中摇 晃使其混合均匀，旋蒸除去四氢呋喃溶剂得剩余液体，用稀盐酸调节剩余溶液PH至1~2，用 乙酸乙酯萃取，合并有机相并用无水硫酸镁干燥5-6 h、过滤，除去溶剂，得黄色粘稠液中间 体I ;将所得到的黄色粘稠液中间体I加入到IOOmL三口瓶中，再加入15 mL甲醇，浓硫酸 作催化剂，搅拌下加热升温至65 °C，反应14-16 h后将反应停止，反应瓶移至冰水浴中，加 入NaHCO3固体中和硫酸，旋蒸除去过量的甲醇，加入蒸馏水，用乙酸乙酯萃取，合并有机相 用硫酸镁干燥3-4 h、过滤，除去溶剂，所得粗产物经硅胶柱层析分离，洗脱剂为V(乙酸乙 酯）：V(石油醚），收集合并相同组分后浓缩，可得无色粘稠液中间体II; (3) 酯水解反应 在IOOmL三口瓶中加入中间体Π ,再加入10 mL干燥的四氢呋喃，加入一定量30%的氢 氧化钠水溶液，回流反应5-8 h后，除去溶剂，向粗产物中加入蒸馏水，并用二氯甲烷洗涤水 层，减压蒸馏除去水后，置于冰箱中结晶，离心分离，固体于60 °C真空干燥5-7 h，得白色固 体，即1，1，1_三（羟甲基）乙烷为联接基三子表面活性剂。
【专利摘要】以1,1,1-三(羟甲基)乙烷为联接基的三子表面活性剂的制备方法，其结构式如下所示：n=5、7、9。合成法方包括α-溴代羧酸的合成，联接基1,1,1-三(羟甲基)乙烷的酯化反应和酯水解反应三个步骤。三子表面活性剂的合成工艺条件为：用30%的NaOH，四氢呋喃作溶剂，回流反应5-7h。
【IPC分类】B01F17-44, C07C59-125, C07C27-02
【公开号】CN104645876
【申请号】CN201410585810
【发明人】邢凤兰, 李旭, 李兴涛, 徐群, 王玉萍, 王平朗, 王丽艳
【申请人】齐齐哈尔大学
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2014年10月28日