专利名称：pH敏感型gemini表面活性剂及其合成方法
技术领域：
本发明涉及几类pH敏感型gemini表面活性剂及其合成方法，属于精细化工领域。
背景技术：
表面活性剂是加入很少量即能大大降低溶剂的表面张カ的一大类有机化合物。按照传统的分类方法，表面活性剂可分为阴离子型、阳离子型、非离子型和两性型四大类。近二十多年来，gemini型(双子)表面活性剂因其优良的特性而成为研究的热点。与传统的单子表面活性剂相比，gemini型表面活性剂具有更低的表面张カ、更小的临界胶束浓度、更高的表面效能以及丰富的溶液自组装结构等特点。另外，gemini型表面活性剂也拥有其他ー些优良性能，比如出色的浸润、乳化、分散、发泡能力等等。它们也表现出更强的增溶能力、对高价金属离子更高的耐性、更好的抗菌性能、好的生态环境效应等等。另外，某些gemini型表面活性剂的生产成本可以比较低廉，同时其在低用量下即可达到不错的效果。故在エ业生产时适当设计合成路径，可以使得gemini型表面活性剂经济实惠,其未来的应用预计会在エ业、农业和生物领域。近年来，各种具有敏感性能的表面活性剂受到广泛的关注，如pH敏感、温度敏感和盐敏感等。本发明的几类gemini型表面活性剂均具有pH敏感性能,可以通过调节pH,获得双阳离子型、单阳离子型、非离子型以及混合型表面活性剤，从而获得更加丰富的表面性质和聚集体行为，其潜在应用也更加广泛。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供ー种pH敏感型的gemini型表面活性剂及其合成方法。为解决上述问题,本发明的pH敏感型gemini表面活性剂,其具有以下结构式
权利要求
1.pH敏感型gemini表面活性剂，其结构式为
2.权利要求I所述pH敏感型gemini表面活性剂的合成方法,其特征是,包括如下步骤 (1)将琥珀酰亚胺、邻苯二甲酰亚胺或苯并吡咯烷酮与二溴乙烷加入极性溶剂中，在外加碱存在下，于(Tl50°C反应5 48小时，分离纯化得到氮溴乙基杂环化合物； (2)将乙二胺与长链溴代烷加入极性溶剂中，在外加碱的存在下，以碘化钾为催化剂，于60 150°C反应12 96小时，分离纯化得到N，N’双烷基乙二胺的合成；所述的长链溴代烷为溴代正丁烷、溴代正己烷、溴代正辛烷、溴代正癸烷、溴代十二烷、溴代十四烷、溴代十六烷或溴代十八烷； (3)将氮溴乙基杂环化合物和N，N’双烷基乙二胺以2 I飞I的摩尔比，在外加碱和有机溶剂存在下，以碘化钾为催化剂，于60 150°C反应f 7天，反应完毕分离纯化得到含杂环类亲水头基的gemini型表面活性剂。
3.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于，步骤(1)、(2)或(3)中所述的碱为碳酸钠、碳酸钾、乙醇钠、氢氧化钠、氢化钠中的一种或几种。
4.根据权利要求2或3所述的合成方法，其特征在于，步骤(I)或步骤(2)中的极性溶剂为乙腈、乙醇、氯仿、N，N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜或它们的混合物。
5.根据权利要求2或3所述的合成方法，其特征在于，步骤(3)中所述的有机溶剂为乙醇、乙腈、氯仿、N，N-二甲基甲酰胺或二甲亚砜。
全文摘要
本发明涉及几类具有pH敏感性能的gemini表面活性剂，头基分别含有琥珀酰亚胺、苯并吡咯烷酮或邻苯二甲酰亚胺。本发明的三类化合物均为pH敏感,具有良好的表面活性和粘弹性。其临界胶束浓度(cmc)在10-7~10-3mol/L之间，最低表面张力介于25~31mN/m之间。这些化合物作为gemini型表面活性剂，具有非常优良的特性，可单独或与其他表面活性剂复配使用，进而可广泛应用于日用化工、农药制剂、石油开采等工业实践中。
文档编号C07D209/46GK102698647SQ20121015321
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月17日 优先权日2012年5月17日
发明者李学丰, 程立, 董金凤, 蒋赞 申请人:武汉大学