专利名称：含松香基三元菲环结构的氧化叔胺及其制备方法
技术领域：
本发明属于表面活性剂的制备领域，具体是一种含松香基三元菲环结构的氧化叔胺及其制备方法。
背景技术：
氧化胺(amine oxide，简称0A)，是氧与叔胺分子中的氮原子直接化合的氧化物，又称为氧化叔胺或叔胺氧化物。氧化胺分子中的氧，带有较多的负电荷，能与氢质子结合，是一种弱碱，但碱性要比母体叔胺弱。氧化胺的弱碱性使其在中性和碱性溶液中显出非离子特性，在酸性介质中呈阳离子性，是一种多功能两性表面活性剂。该类化合物具有良好的增稠、抗静电、柔软、增泡、稳泡和去污性能；刺激性低，可有效地降低洗涤剂中的阴离子表面活性剂的刺激性，还具有杀菌、钙皂分散、易生物降解等特点。它的系列产品如N-椰子基吗啉氧化物、脂肪族(开链)胺氧化物、月桂基二烷基氧化胺、芳香胺氧化物、吡啶一氧化物等。氧化胺(OA)是由相应的叔胺氧化制得，该类化合物具有极佳的发泡、稳泡、增稠、调理及抗静电性能，它们用途广泛，可用于香波、餐具、洗涤剂、纺织印染、油墨、化妆品、造纸制浆工业等。氧化胺与非离子表面活性剂配伍性好，发泡力强，对皮肤无刺激性，安全，无毒，对毛发具有调理、抗静电性，同时具有增稠和杀菌性能，可提高化妆品质量。叔胺的氧化物还可以用于表面改性制备纳米级的超细粉体。目前，我们查到一些关于氧化叔胺的公开文献，如下所示:1.专利号:96101463.6，发明名称:制备单长链氧化胺表面活性剂的方法，其方法包括:A.在水中溶解小于约2.5% (按 胺的重量计)的碳酸氢盐；B.加入具有如下通式的叔胺:其中，R1和R2是C1-C4烷基或羟烷基，R3是C8-C18烷基或链烯基；C.氧化所说的胺形成相应的具有如下通式的单长链氧化胺:其中，&、1 2和&如上定义；从而，所说的单长链氧化胺的亚硝酸盐的含量低于约3ppm，亚硝胺的含量低于约500ppb，单长链氧化胺的有效含量大于约30% (按胺的重量计)，其中所说的方法基本上没有任何相改进溶剂。其不足之处在于:该专利为制备含单长链烷基氧化胺表面活性剂及产品为工业应用做出的相应改进，产物不含手性烷基链，在室温下均为自由流动的水溶液，产率较低，且产品为增泡型表面活性剂，其针对工业应用做出的处理相对繁琐，并没有对其性质做具体的说明。2.专利号:98108245.9，发明名称:氧化叔胺的制备方法，本发明提供制备N —亚硝基二甲基胺含量小于约250ppb的自由流动的固体氧化叔胺的方法。该方法包括加热叔胺、极性羟烷基溶剂、有机酸和过氧化氢水溶液的混合物，接着分离溶剂和水，优选用共沸分离。得到的氧化叔胺不用漂白即具有良好的颜色，不用进一步纯化即可使用。其不足之处在于:产品为必须至少有2个烷基的碳原子数大于或等于8个碳原子的叔胺氧化物固体，且所选用烷基链没有手性，不适合用于手性试剂，同时也并没有对其性质做具体的说明。3.专利号=99813671.9，发明名称:制备具有低亚硝酸盐、亚硝胺和低的残留过氧化物水平的单一长链氧化胺表面活性剂的方法，当在控制的温度条件下、在存在浓度低于约2.5%的碳酸氢盐(以胺的重量计)并且不存在相调节溶剂的条件下氧化时，可以制得活性水平大于约30%(以胺的重量计)并且具有低含量的硝酸盐和亚硝胺水平以及低残留量的过氧化氢的单-长链氧化胺表面活性剂。其不足之处在于:该专利为制备含单一单长链烷基氧化胺表面活性剂，产物不含手性烷基链，产物在室温下均为自由流动的水溶液，产率较低，且产品为增泡型表面活性剂，用于要求强起泡性能的洗涤配伍剂。天然表面活性剂较合成表面活性剂的去污力、渗透力、分散力、乳化力和起泡力小，但毒性低，而且生物降解性好。随着生活水平的提高，人们对各类与人体接触的配方(如食品、药品、化妆品、个人卫生用品等)中表面活性剂的毒副作用给予越来越多的关注，因此在选择表面活性剂时，首先以保护皮肤、毛发的正常、健康状态，对人体产生尽可能小的毒副作用为前提，其次才考虑发挥表面活性剂的最佳主功效和辅助功效。正是为了适应这种需要，安全、温和、有效的天然表面活性剂引起当代人的极大关注。
发明内容
本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种含松香基三元菲环结构的氧化叔胺及其制备方法，是在叔胺的氮原子上引入具有手性的松香基三元菲环结构基团，使产品具有很好的良好抗电解质能力，在硬水中仍有较好的效果，且具有良好的润湿、乳化作用性能，以及手性试剂特征；该制备方法简便可行、得率高。为实现上述目的，本发明提供以下技术方案:一种含松香基三元菲环结构的氧化叔胺，它的结构通式如下:
权利要求
1.种含松香基三元菲环结构的氧化叔胺，其特征在于，它的结构通式如下:
2.据权利要求1所述的含松香基三元菲环结构的氧化叔胺，其特征在于:所述松香基三环二萜结构为具有手性的脱氢松香三元菲环结构。
3.据权利要求2所述的含松香基三元菲环结构的氧化叔胺，其特征在于:所述脱氢 松香三环菲结构为脱氢揪基
4.种如权利要求f 3中任一项所述的含松香基三元菲环结构的氧化叔胺的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 溶解:按叔胺:醇溶液或水:催化剂=Ig: Γδπι : 0.01 0.015g的比例，将叔胺、醇溶液或水、催化剂混合，加热到5(T60°C搅拌溶解，得叔胺的醇溶液或水溶液；所述叔胺为N, N-CrC2双烷基脱氢揪胺、N, N-CrC2双烷基脱氢揪酰胺中的任一种； 氧化反应:按叔胺:双氧水=1: Γ1.5的摩尔比，将叔胺的醇溶液或水溶液与双氧水混合，于65 80°C下反应12 25h，再加入亚硫酸氢盐与过量的双氧水反应0.5 Ih ； 分离、干燥:将反应产物旋蒸、真空干燥后，即得含松香基三元菲环结构的氧化叔胺。
5.据权利要求4所述的含松香基三元菲环结构的氧化叔胺的制备方法，其特征在于:所述N，N— C1I2双烷基脱氢揪酰胺的制备方法，包括以下步骤: 溶解、反应1:将脱氢揪酸溶解于无水二氯甲烷，然后加入草酰氯，脱氢揪酸:草酰氯=Imol: 1.5mol，2(T3(rC下反应，将生成的CO2气体导入氢氧化钠溶液中，反应:T3.5h，得脱氢揪酸酰氯； 反应II原料制备:将缚酸剂加入脱氢揪酸酰氯中，得反应物a ;将二甲胺盐酸盐或二乙胺与二氯甲烷混合，得反应物b ; 反应I1:按脱氢揪酸酰氯:二甲胺盐酸盐或二乙胺=1: 4的摩尔质量比，将反应物a与反应物b混合反应，反应温度2(T30°C，反应时间f 3h，冷却出料； 将反应产物分离、真空干燥后即可。
6.据权利要求5中任一项所述的含松香基三元菲环结构的氧化叔胺的制备方法，其特征在于:所述脱氢揪酸与二氯甲烷的比例为Ig: f5ml ;氢氧化钠溶液重量百分比浓度为10°/Γ20% ;所述脱氢揪酸酰氯和缚酸剂的加入量比例为Ig: 3 5ml，所述缚酸剂为吡啶或三乙胺溶液；所述二甲胺盐酸盐或二乙胺与二氯甲烷的混合比例为Ig: flOml。
7.据权利要求5或6所述的含松香基三元菲环结构的氧化叔胺的制备方法，其特征在于:所述分离、真空干燥的步骤:是步骤(3)的反应产物旋蒸、洗涤后出现分层，下层水层用甲苯萃取，将萃取液与上层油层合并后再旋蒸，于65 75°C真空干燥后即可。
8.据权利要求4所述的含松香基三元菲环结构的氧化叔胺的制备方法，其特征在于:所述醇溶液为叔丁醇或异丙醇，所述催化剂为EDTA。
9.据权利要求4所述的含松香基三元菲环结构的氧化叔胺的制备方法，其特征在于:所述亚硫酸氢盐为亚硫酸氢钠。
10.据权利要求4所述的含松香基三元菲环结构的氧化叔胺的制备方法，其特征在于:所述旋蒸温度为45飞(TC，旋蒸时间:T4h ;所述真空干燥温度为65 75°C，真空干燥时间2.5 3.5h。
全文摘要
本发明公开了一种含松香基三元菲环结构的氧化叔胺及其制备方法，其制备步骤如下(1)溶解将叔胺、醇溶液或水、催化剂混合，加热到50~60℃搅拌溶解，得叔胺的醇溶液或水溶液；(2)氧化反应按叔胺∶双氧水=1∶1~1.5的摩尔比，将叔胺的醇溶液与双氧水混合，于65~80℃下反应12~25h，再加入硫酸氢盐与过量的双氧水反应0.5~1h；(3)分离、干燥将反应产物旋蒸，真空干燥后，即得松香基三元菲环结构的氧化叔胺。本发明产品具有很好的良好抗电解质能力和良好的消泡能力，在硬水中仍有较好的效果，且具有良好的润湿、乳化作用性能；该制备方法简便可行、得率高。
文档编号C07C291/04GK103086927SQ20121051754
公开日2013年5月8日 申请日期2012年12月6日 优先权日2012年12月6日
发明者刁开盛, 丁玉秋, 刘绍刚, 雷福厚 申请人:广西民族大学