专利名称：十四酸酰胺表面活性剂及其合成方法
十四酸,安表面活性剂及其合成方法S^领域本发明属于表面活性剂及其制^fe术领域。背景，:本发明所涉及的十四酸 表面活性剂是一种新型的表面活性剂，其性能与羧酸型 咪P^木两性表面活性剂相媲美。月旨肪烃基的咪,型两性表面活性剂具有优异的洗涤、润湿、起泡和分散等性敏",刺激性非常低[31，低毒^毒w，抗静电[5]，抗謝61，对环境M1。两性表面活性剂按其结构分类(1)咪(W木两性表面活性剂(2)甜 两性表面活性剂(3) 氨基M^表面活性剂(4)卵磷脂类表面活性剂。其中卵磷脂类表面活性剂为天然的表面活性剂，其余的为AX合成f71。两性表面活性剂在表面活性剂中是开发较晚的一类。1937年美国专利才有,随。1940年美国 杜邦公司开发了这类化合物，并首7 道了甜 系两性表面活性剂。1948年德国AdolfSchmilz 研究了氨基^^两性表面活性剂，并开始应用。美国在20慰己80年代，就产生了20多种两性表 面活性剂商品。20世纪80年代末期，美国的两性表面活性剂以5%~6%的年增长雜长，繊超 过了当时工业表面活性剂2%的年平均增长率。进入20世纪90年代以来，发达国家的两性表面活 性剂仍在平稳赚，发达国家的两性表面活性齐啲产量，占到表面活性剂总产量的2%-3%，目前 日本两性表面活性剂的品种数在200左右[8]。国内自20世纪70年f^开始对两性表面活性剂开展研究，目前有少量产品投人市场，但品 种和数翻不多，所以在两性表面活剂的研究和应用方面，我国仍然处于起歩阶段。我国两性表 面活性剂品种中，^量最大的仍非甜M型莫属，位居其次的是两性咪唑啉。甜 中酰胺丙 基甜娜型的上升势头较快，烷基甜^M萎縮势。两性咪P^te我国的发展并不顺利，由20世 纪80年代的主导地位，下降到20鹏己90年代的从属地位，并且其对阳离子咪嗨林的比例也在下 降，呈低于50%的弱辨91 。
发明内容本发明目的是樹共一种醐安型表面活性剂，特另提十四酸醐安表面活性剂及其合成 方法。本发明在总结前人研究麟的基础上，以十四酸，羟乙基乙二胺及氯乙酸为原料，不乡纽关 环过程，创新性鹏用真空-两性化法直接合成鹏型表面活性剂。 本发明所述的十四酸翻安表面活性剂，其结构式为C13H27CONHCH2CH2NCH2CH2OH + C13H27COTjTCH2CH2NHCH2COONa CH2COONa CH2CH2OH本发明戶腿的十四酸m^表面活性剂的合成路线是C13H27COOH+ H2NCH2CH2NHCH2CH2OH-C13H27CONHCH2CH2NHCH2CH2OH + Cl3H27CONCH2CH2NH2-H20 ICH2CH2OHC1CH2C00H'C13H27CONHCH2CH2NCH2CH2OH + Cl3H27CONCH2CH2NHCH2COONaMaOH I ICH2COONa CH2CH2OH具体合成方法如下第一、十四酸mif安表面活性齐忡间体的合成以十四舰羟乙基乙二胺为原料，合成十四酸醐安表面活性剂中间体，具体合戯程如下-在装有机械搅拌、鹏计及 舰蒸馏装置的四口瓶中，加入十四酸和羟乙基乙二胺(摩尔比 为1: 1-1.5)开始加热M拌，缓漫将反应，升至100°C±10°C，开动真空泵调节反应体系真空度至出水时为止，在3-5小时内使反应皿逐渐升至15(TC土l(rC，至出水完全。停ihin热，降温，得到十四酸翻安表面活性剂中间体，结构式为C13H27CONHCH2CH2NHCH2CH2OH + Cl3H27CONCH2CH2NH2CH2CH2OH 。对于十四酸mjr安表面活性剂中间体的结构，禾佣红夕卜跟踪，可从红外谱图中观察到，在1640cm—1和1560 cm"附近出现很强的酰胺特征吸收峰，在3300 cm'1左右出现双峰，在3100 cm—1 出现单峰，说明中间体为仲mff安和叔醐安的混^J。仪器MCOLET-205红外光谱仪。第二采用"氯乙酸法"进行两性化得至lj十四酸鹏安表面活性剂 具体合鹏呈如下在竊搅拌、鹏计、回流冷凝器及滴液漏斗的四口瓶中，加入上歩得到的十四酸醐安表面活性剂中间体加热并搅拌，在温度5(K9(TC间，4小时内低温滴加氯乙酸溶液，然后逐渐升温滴加 NaOH溶液，十四酸ffiB安表面活性剂中间体氯乙酸NaOH摩尔比为l:l l,3:2 2.6，然后再反应 1-2小时，停止aS,得到黄色澄清液体即为十四酸鹏安表面活性剂。本发明的优点和积极鄉本发明为鹏两性表面活性剂，具W^ 的发泡性、低刺激性，以及舰的配伍、洗涤、润 湿、渗透性能。本发明,的十四酸翻安表面活性剂广泛用于日化行业凊洗剂；并用作乳化剂、分散剂、以及Xik表面清洗剂等。具体^ 式实施例l:在^W机ttM拌、鹏计及m蒸馏装置的四口瓶中，加入十四酸140.9g(0.6md)和羟乙基乙 二胺(摩尔比为1: 1)开始加热M^半，缓漫将反应鹏升至l(XTC，开动真空泵调节反应体系 真空度至出水时为止，在3小时内使反应鹏逐渐升至15(TC，至出7jC完全。停止加热，降温， 得到十四酸翻安表面活性剂中间体。在竊搅拌、鹏计、回流冷凝器及滴液漏斗的四口瓶中，加入以上得到的十四酸醐安表面 活性剂中间体18.9g(0.06mol)加热鄉拌，在温度5(K9(TC间，4小时内低温滴加氯乙酸溶液，然后 逐渐升温滴加NaOH溶液，十四酸醐安表面活性剂中间体氯乙酸NaOH摩尔比为l: 1: 2， 然后再反应1小时，停止反应，得至横色澄清液体即为十四酸醐安表面活性剂。表面张力cr (20°C， 33.62mN.m-1)，仪器DP-AW型表面张力仪。实施例2:在竊机MM拌、^鹏计及Mffi蒸馏装置的四口瓶中，力口入十四酸140.9g(0.6md)和羟乙基乙 二胺(摩尔比为l: U)开始加热ffl拌，缓慢将反应^g升至ll(TC，开动真空泵调节反应体系 真空度至出水时为止，在4小时内使SiS，逐渐升至150'C，至出水完全。停止加热，降温， 得到十四酸,安表面活性剂中间体。在親搅拌、鹏计、回流冷凝器及滴液漏斗的四口瓶中，加入十四酸醐安表面活性齐忡间 体18.9g(0.06mol)加热鄉拌，在鹏5(^9(TC间，4小时内低温滴加氯乙酸溶液，然后逐渐升温滴 加NaOH溶液，十四酸m^表面活性剂中间体氯乙酸NaOH摩尔比为l: U: 2.6，然后再反应1,5小时，停ih&应，得到黄色澄清液体即为十四酸Sfl安表面活性剂。 实施例3:在翻tiim^半、ia^计及Mffi蒸馏驢的四口瓶中，加入十四酸140.98(0.6!1101)和羟乙基乙二胺(摩尔比为i: 1.2)开始加热鹏拌，缓侵将反应鹏升至i(xrc，开动真魏调节反应体系 真空度至出水时为止，在5小时内使反应鹏逐渐升至150'c，至出tK完全。停ibto热，降温，得到十四酸,安表面活性剂中间体。在親搅拌、鹏计、回流冷凝器及滴液漏斗的四口瓶中，力口入十四酸^JT安表面活性剂中间 体18.9g(0.06mol加热M拌，在，5(K90。C间，4小时内低温滴加氯乙酸溶液，然后逐渐升温滴 加NaOH溶液，十四酸M表面活性剂中间沐氯乙酸NaOH摩尔比为l: 1.2: 2.4，然后再反 应1.5小时，停止反应，得至横色澄清液体即为十四酸醐安表面活性剂。[1] MannheimerH.SJohn JM. Surface^avtive agents [P].Brit 853441, I960.[2] Wechsler， Joseph R, Baber, Tomas Q Batlaglini， Geoige T ， et al. Imidazolines[P].US 4189593,1980.[3] Phillips B.M.， Lambie A. J" Thompson M. E. Aliphatic Amidoamines [P].Brit UK Pat Appl.2003867,1979.[4] MannheimerH.S.Cycloimidinedetivatives[P〗.US 2773068， 1956.[5] Sano Y， Miyamoto M， KimuraY, et al. Zwitterions of l-poly(oxyethylene)-2-imidazDline derivatives anti"electrostaticagent for polyamide fiber [J]Polym. Ball. (Berlin),服，6(5,6):343 349. [6] Ploog U， Retzold M> Vphues G. New imidazolines and tfieir derivatives from fatty acids and hydroxyalkylamines[J].Fette, Seif叫Ansrichm.， 1980， 82(2):57 59. [7]兰云军，鲍利江李延两性表面活性剂的类取应朋生能和^M搬兄中国皮^003，32(13):2(^24 [8]王军，葛ft邹文范两性表面活性剂的合^S各线舰日用化学:0110)05,35(1):45~48 [9〗梁梦兰两性咪鹏表面活性齐啲合成与应用.離石油化"198652(5):14~2权利要求
1、十四酸酰胺表面活性剂，其结构式为
2、权利要求l戶皿的十四酸,安表面活性剂的合成方法，期寺征在于i^^^S括: 合成路线Ci3H27COOH+ H2NCH2CH2NHCH2CH2OH-C|3H27CONHCH2CH2NHCH2CH2OH+ C13H27CONCH2CH2NH2-H20 ICH2CH2OHC1CH2C00H,Cl3H27CONHCH2CH2NCH2CH2OH + CuH27CONCH2CH2NHCH2COONaNaOH ICH2COONa CH2CH2OH合成过程第一、十四酸Stl安表面活性剂中间体的合成 合成过稳在M机械搅拌、m计及Mffi蒸馏装置的四口瓶中，按照應尔比为l: 1 1.5的比例加入十 四酸和羟乙基乙二胺开始加热M拌，缓漫将反应M升至100°C±10°C，开动真空泵调节反应体系真空度至出水时为止，在3-5小时内使反应鹏逐渐升至15(TC土l(TC,至出水完全，停ihJ口热，降温，得到十四酸醐安表面活性剂中间体，结构式为 C13H27CONHCH2CH2NHCH2CH2OH + C13H27CONCH2CH2NH2CH2CH2OH ，第二采用"氯乙酸法"进行两性化得到十四酸酉划安表面活性剂 合成过程在親離、^鹏计、回流冷凝器及滴液漏斗的四口瓶中，力口入上歩得到的十四酸醐安表面 活性剂中间体加热并搅拌，在温度50~90"间，4小时内低温滴加氯乙酸溶液，然后逐渐升温滴加 NaOH溶液，十四酸醐安表面活性剂中间体氯乙酸NaOH摩尔比为l: 1~1.3: 2~2.6，然后再 反应l-2小时，停止反应，得到黄色澄清液体即为十四酸醐安表面活性剂。
全文摘要
一种十四酸酰胺表面活性剂及其合成方法。本发明在总结前人研究成果的基础上，以十四酸，羟乙基乙二胺及氯乙酸为原料，不经过关环过程，创新性地采用真空—两性化法直接合成酰胺型表面活性剂。其结构式如上。本发明提供的十四酸酰胺表面活性剂，具有较好的发泡性、低刺激性，以及较好的配伍、洗涤、润湿、渗透性能。可广泛用于日化行业清洗剂；并用作乳化剂、分散剂、以及工业表面清洗剂等。
文档编号B01F17/22GK101254432SQ20071015074
公开日2008年9月3日 申请日期2007年12月5日 优先权日2007年12月5日
发明者平 李, 栋 李, 郭建龙 申请人:天津理工大学