专利名称：二羧基十四酸酰胺表面活性剂及其合成方法
二羧基十四酸,表面活性剂及其合舫法^^领域1本发明属于表面活性剂及其制^^:领域。背景M1本发明所涉及的二羧基十四酸mi安表面活性剂是一种新型的表面活性剂，其性能与 羧鹏咪鹏两性表面活性剂相媲美。月旨肪烃基的咪鹏型两性表面活性剂具有优异的洗涤、润湿、起泡和分麟性醋^,刺激性非常低[3]！麟駄毒[4]！抗静电[5]！抗,对环境友好。两性表面活性剂按其结构分类(1)咪W^两性表面活性剂(2)甜 两性表面活性剂(3) 氨基^^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合说71。两性表面活性剂在表面活性剂中是开发较晚的一类。1937年美国专利才有报道。1940年美国 杜邦公司开发了这类化合物，并首次报道了甜M系两性表面活性剂。1948年德国Adolf Schmitz 研究了氨基,两性表面活性剂，并开始应用。美国在20世纪80年代，就产生了20多种两性表 面活性剂商品。20膨己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。3ftA20tii己90年代以来，腿国家的两性表面活 性剂仍在平稳魏，发达国家的两性表面活性齐啲产量，占至接面活性剂总产量的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2o世纪7o年f^开始对两性表面活性剂丌展研究，目frw少量产品投人市场，但品种和数量都不多，所以在两性表面活齐啲研究和应用方面，我国4鹏处于起歩阶段。我国两性表 面活性剂品种中，^MS大的仍非甜^5咸型莫属，位居其次的是两性咪哗啉。甜，中翻安丙 基甜，型的上升势头较决，烷基甜MM萎縮势。两性咪IW在我国的皿并不顺利，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，并且其对阳离子咪嘴林的比例也在下 降，呈低于50%的弱烀9]。
发明内容本发明目的^Ji^一种mr安型表面活性剂，特别是十四酸翻安表面活性剂及其合成方法。本发明在总结前人研 果的基础上，以十四酸，羟Z^乙二JKS氯乙酸为原料，不^31关 环过程，创新性鹏用真空—两性化法直接合成,型表面活性剂。本发明所述的翻安型表面活性剂是指二羧基十四酸翻安表面活性剂，其结构式为-.CBHa/xJrCHjCHjNCHaCHaOH + C^yCONCHjCH^CHjCOONa;^CH^OONa CH2CH2OH 本发明戶脱的二羧基十四酸,表面活性剂的合成路线是:C3H27COOH+ H2NCH2CH2NHCH2CH2OH-Cl3H27CONHCH2CH2NHCH2CH2OH + Cl3H27CONCH2CH2NH2-H20 ICH2CH2OHCICH2COOH'C13H27CONHCH2CH2NCH2CH2OH + C13H27CONCH2CH2NHCH2COONaNaOH ICH2COONa CH2CH2OH具体合成方、法如下第一、用于合成二羧基十四酸mr安表面活性剂的中间体的制备-以二羧基十四舰羟乙基乙二胺为原料，制备用于合成二羧基十四酸醐安表面活性剂的中间体，在翻机MMt半、鹏计及舰蒸馏装置的四口瓶中，按照靡尔比为1: 1~1.5的比例加入十四酸和羟乙基乙二胺，开始加热鄉拌，缓漫将反应鹏升至io(rc土icrc，开动真魏调节鹏体系真空度至出水时为止，在3-5小时内使反应^g逐渐升至15(TC士l(rC，至出7jC完全。停ihi口热，降温，得至,于合/^l羧基十四酸S^表面活性剂的中间体结构式为C13H27CONHCH2CH2NHCH2CH2OH + C13H27CONCH2CH2NH2CH2CH2OH 。对于二羧基十四酸醐安表面活性剂中间体的结构，禾,红外足跟宇、，可从红外谱图中观察到， 在1640cm—1和1560 cm—1附近出现很强的醐斜寺征吸收峰，在3300 cm—1左右出现双峰，在3100 cm—1 出现单峰，说明中间体为仲醐安和叔ffcl安的混^/。仪器MCOLET-205红夕卜光谱仪。第二采用"氯乙酸法"进行两性化得到二羧基十四酸mi安表面活性剂，具体合成方法如下在翻微半、鹏计、回流冷凝器及滴液漏斗的四口瓶中，加入以上制得的用于合成二羧基十 四酸mr安表面活性齐啲中间体加热微拌，在鹏50^9(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，二羧基十四酸自表面活性剂中间体氯乙酸:NaOH摩尔比为 1:2~2.6:「5.2，然后再反应1-2小时，停ib&应，得到黄色澄清液体即为二羧基十四酸mSS表面活 性剂。本发明的优点和积 *:本发明为酰胺表面活性剂，具繊好的发泡性、f顿微性，以及舰的配伍、洗涤、润湿、 渗透性能。本发明掛共的二羧基十四酸鹏表面活性剂广泛用于日化行业清洗剂；并用作、乳化剂、分散剂、以及:oik表面清洗剂等。具体$ 式实施例l:在駭机械搅拌、鹏计激舰蒸馏驢的四口瓶中，力口入十四酸140.9g(0.6mol)和羟乙基乙 二胺(摩尔比为1: 1)开始加热M拌，缓侵将反应鹏升至1(XTC，开动真空泵调节反应体系真，至出水时为止，在3小时内使反应M逐渐升至i5(TC，至出水完全。停ihira热，降温，得至,于合成二羧基十四酸翻安表面活性剂的中间体。在M搅拌、溫变计、回流冷凝器及滴液漏斗的四口瓶中，加入以上制得的用于合成二羧基十四酸酰胺的中间体18.9g(0.06mol)加热M拌，在，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，二羧基十四酸StH安表面活性齐忡间体氯乙酸NaOH摩尔比为 h 2: 4，然后再反应l小时，停止反应，得至l廣色澄清液体即为二羧基十四酸^K表面活性剂。 表面张力(j (20°C， 33.62mN'm")仪器DP—AW型表,力仪。 实施例2:在駭机械^t半、鹏计及Mffi蒸馏装置的四口瓶中，加入十四酸140.9g(0.6mol)和羟乙基乙 二胺(摩尔比为l: 1.1)开始加热 #，缓漫将反应^升至11(TC，开动真空泵调节S^体系 真空輕出水时为止，在3.5小时内使反应鹏逐渐升至150°"至出水完全。停ibta热，降温， 得到二羧基十四酸醐安表面活性剂中间体。在魏搅拌、鹏计、回流冷凝器及滴液漏斗的四口瓶中，加入以上帝勝的用于合成二羧基 十四酸mf安表面活性齐忡间体18.9g(0.06mol)力口热鄉拌，在鹏5(K90。C间，4小时内低温滴加氯 乙酸溶液，然后逐渐升温滴力口NaOH溶液，二羧基十四酸Stff安表面活性剂中间体氯乙酸NaOH摩尔比为1: 2.6: 5.2，然后再鹏1.5小时，停止鹏，得到黄色澄清液体即为二羧基十四酸酰胺表面活性剂。实施例3:在^Wmitm拌、m计及鹏蒸馏装置的四口瓶中，加入十四酸140.9g(0.6mol)和羟乙基乙二胺(摩尔比为i: u)开始加热MJ半，缓慢将反应m升至i(xrc，开动真空泵调节鹏体系 真sms出水时为止，在4.5小时内使鹏鹏逐渐升至150°。，至出tK完全。停ib!ra热，降温，得至佣于合成二羧基十四酸,錄面活性剂的中间体。在翻搅拌、、鹏计、回流冷凝器及滴液漏斗的四口瓶中，加入以上制得的用于合成二羧基十四酸Efl安表面活性剂的中间体18.9g(0.06mol)加热并搅拌，在，50~90°〇间,4小时内低温滴力口 氯乙酸溶液，然后逐渐升温滴加NaOH溶液，二羧基十四酸醐安表面活性剂中间沐氯乙酸:NaOH 摩尔比为l: 2.5: 5，然后再反应1.5小时，停止反应，得到黄色澄清液体即为二羧基十四酸,安 表面活性剂。[1] MannheimerH.SJohn JM. Surface^avtive agents [P].Brit. 853441， I960.[2] Wechsler, Joseph R ， Baber, Tomas G Battaglini， 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 IVt Kimura Y, et al. Zwitterions of 1 -poly(oxyethylene)"2-imidazDline derivatives anti"electrostaticagent for polyamide fiber [J].Polym. Ball. (Berlin),1982， 6(5,6):343 349. [6] Ploog U, Retzold [VL Vphues G. New imidazolines and their derivatives from fatty acids and hydro ^alkylamines[J].Fette， Seif叫Ansrichm.， 1980， 82(2):57 59. [7]兰云军,鲍利S;李延两性表面活性剂的类型、卿性|统11^^搬兄中国皮^2003,32(13):20~24 [8]王军,葛!ilL邹文苑两性表面活性剂的合鹏娜逸日用化学:QUOX)5，35(l):4548 [9]梁梦兰两性咪l幽林表面活性剂的合成与卿,精细石油化—三19862(5):1^2权利要求
1、二羧基十四酸酰胺表面活性剂，其结构式为
2、 权利要求l所述的二羧基十四酸,表面活性剂的合成方法，辦征在于该;^跑括C13H27CONHCH2CH2NHCH2CH2OH + C13H27CONCH2CH2NH2CH2CH2OHC13H27CONCH2CH2N(CH2COONa)2 CH2CH2OH合戯程第一、用于合成二羧基十四酸翻安的表面活性剂中间体的制备 在翻机Wt半、鹏计及鹏蒸馏装置的四口瓶中，按照摩尔比为l: 1 1.5的比例加入十四酸和羟乙基乙二胺，开始加热ffl拌，缓慢将反应纟显度升至10(TC土1(TC，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士l(rc，至出水完全，停止加热，降温，得至,于合成二羧基十四酸mr安表面活性剂的中间体，结构式为C13H27CONHCH2CH2NHCH2CH2OH + C13H27CONCH2CH2NH2CH2CH2OH ,第二采用"氯乙酸法"进行两性化得到二羧基十四酸ftff安表面活性剂在輔搅拌、鹏计、回流冷凝器及滴液漏斗的四口瓶中，加入以上制得的用于合成二羧基 十四酸翻安表面活性剂的中间体，加热 拌，在温度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，二羧基十四酸醐安表面活性剂中间体氯乙酸:NaOH摩尔比为1: 2~2.6: 4~5.2，然后再反应l-2小时，停止反应，得到黄色澄清液体即为二羧基十四酸翻安表面活 性剂。合成路线<formula>formula see original document page 2</formula>
全文摘要
二羧基十四酸酰胺表面活性剂及其合成方法。本发明提供的二羧基十四酸酰胺表面活性剂的结构式如上。本发明方法不经过关环过程，创新性地采用真空—两性化法直接合成酰胺型表面活性剂。具体合成方法是首先是以十四酸及羟乙基乙二胺为原料，制备用于合成二羧基十四酸酰胺表面活性剂的中间体，然后，采用“氯乙酸法”进行两性化得到二羧基十四酸酰胺表面活性剂，其中，中间体氯乙酸∶NaOH摩尔比为1∶2～2.6∶4～5.2。本发明提供的二羧基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B01F17/22GK101254433SQ200710150748
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