专利名称：二羧基油酸酰胺表面活性剂及其合成方法
二羧基油酸鹏表面活性剂及其合成施St^领域本发明属于表面活性剂及其制皿术领域。背景技术：
本发明所涉及的二羧基油酸,安表面活性剂是一种新型的表面活性剂，其性能与羧 ,咪,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、起泡和分散等性倉^,剌激性非 制氐[3]，低毒駄毒[4]，抗静电[5]，抗謝61，对环境友好。两性表面活性剂按其结构分类(1)咪鹏两性表面活性剂(2)甜^M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合成[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7娜道了甜 系两性表面活性剂。1948年德国Adolf Schmite 研究了mS酸系两性表面活性剂，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世纪80年代末期，美国的两性表面活性剂以5%>6%的年增长率增长，SS超 过了当时工业表面活性剂2%的年平均增长率。SA20t^己90年代以来，縱国家的两性表面活 性剂仍在平稳赚，鋭国家的两性表面活性剂的产量，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20鹏己70年^jg，开始对两性表面活性剂开臓究，目肺少i^品投人市场，但 品种和数量都不多，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，zj^量最大的仍非甜娜型難，位居其次的是两性咪,。甜 中醐安 丙基甜麵型的上升嫉较快，縫甜^Ma萎縮势。两性咪(WS我国的发展并不顺利，由20 鹏己80年代的主导地位，下降到20世纪90年代的从属地位，并且其对阳离子咪啡淋的比例也在 下降，呈低于50%的弱势9]。
发明内容本发明目的是，一种鹏安型表面活性剂，特别是二羧基癸酸mr安表面活性剂及其合成方法。本发明在总结前人研顿果的基础上，以油酸，羟乙基乙二胺及氯乙酸为原料，不敏关环过程，仓'J新M^ffl真空一两性化法直接合成,型表面活性剂。本发明所述的酰胺型表面活性剂是指二羧S^酸Sti安表面活性剂，其结构式为 CH2OOONaC^CcicHjjCH^CHaCHpH+ C^H^CONCHjCI^NHCHsCOONaI I CH^COONa CH2CHpH本发明戶腿的二羧基油酸醐安表面活性剂的合鹏线是C17H33COOH+ H2NCH2CH2NHCH2CH2OH -CI7H33CONHCH2CH2NHCH2CH2OH + C17H33CONCH2CH2NH2-H20 ICH，CH^OHCH2COONaCICH，COOH2 ' Cl7H33CONCH2CH2NCH2CH2OH+ C17H33COIjlCH2CH2NHCH2COONaNaOH I ICH2COONa CH2CH2OH具体合成方法如下第一、用于合成二羧基油酸翻安表面活性剂的中间体的制备以油舰羟乙基乙二胺为原料，制备用于合成二羧基油酸mt安表面活性剂的中间体，合成方法如下在翻机械搅拌、 计及鹏蒸馏装置的四口瓶中，按照靡尔比为l: 1 1.5的比例力口入油 酸和羟乙基乙二胺，开始加热 拌，缓漫将反应皿升至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150。C土l(TC，至出水完全。停止力口热，降温，得到用于合fc羧翻酸mf安表面活性剂的中间体，结构式为 q^CONHCH^HjNHCH^CHjCH + CuH^ONCH^CHjNHj对于二羧基油酸醐安表面活性剂中间体的结构，利用红外Ji跟 ，可从红外谱图中观察到，在 1640cm"和1560 crtf1 Pf爐出现很强的itK特征吸收峰，在3300 cm'1左右出现双峰，在3100 cm" 出现单峰，说明中间体为仲mi安和叔翻安的混含吻。仪器NICOLET-205红外光谱仪。第二、采用"氯乙酸法，，进行两性化得到二羧基油酸醐安表面活性剂 合駄法如下在親搅拌、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油酸翻安表面活性剂的中间体加热 拌，在M 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，二羧基油酸酰胺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1-2小时，停止反应，得至橫色澄清液体即为二羧基油酸細安表面活性 剂。本发明的优点和积 :本发明为酰胺表面活性剂，对矿物油和植物油具W^f乳化、分散、悬浮油污的功能M助于卩Ilh油污的再沉积对钢铁、^^金属具有优良的防锈性能。另夕卜它能增进阴离子和非离子 乳液的稳定性和乳化油的润滑力。本发明麟的二羧基油酸醐安表面活性剂可广泛用于鍋清洗剂、钻 L油、切削油，石油开 采中的稠油(^f占剂等产品。
具体实施方式
实施例1:在輔机械^#、、鹏计及Mffi蒸馏驢的四口瓶中，力口入油酸173.0g(0.6md)和羟乙基乙二 胺(摩尔比为1: 1)开始加热M拌，缓優将反应鹏升至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，逐渐升至15(TC，至出7K完全。停止加热，降温，得到 用于合成二羧基油酸ET安表面活性剂的中间体。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 油酸酰』安表面活性剂的中间体22.2g(0.06mol)加热^^半，在^jg 50~90°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，二羧基油酸MI安表面活性剂中间体氯乙酸NaOH 摩尔比为l: 2: 4，然后再反应l小时，停止反应，得到黄色澄清液体即为二羧基油酸翻安表面活 性剂。表面张力(J (20°C， SSWmN'm-1)仪器DP—AW型表面张力仪。实施例2:在親机械Jt^半、鹏计及舰蒸馏^S的四口瓶中，加入油酸173.0g(0.6mol)禾哮圣乙基乙二 胺(摩尔比为l: 1.1)开始加热 拌，缓漫将反应ag升至ll(TC，开动真空泵调节反应体系真 空SM出水时为止，在4小时内使反应a^逐渐升至150'C，至出zK完全。停ibta热，降温，得到用于合jfc羧基油酸mr安表面,剂的中间体。在^w搅拌、温度计、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油酸St!安的中间体22.2g(0.06mol)加热^W,在鹏5(K90。C间,4小时内低温滴加氯乙酸溶液， 然后逐渐升温滴力卩NaOH溶液，二羧基油酸,表面活性剂中间体氯乙酸NaOH摩尔比为l: 2.6: 5.2，然后再鹏L5小时，停止反应，得到黄色澄清液体即为二羧基油酸,安表面活性剂。实施例3:在翻机M拌、鹏计及鹏蒸馏驢的四口瓶中，力口入油酸173.0g(0.6mol)和羟乙基乙二 胺(摩尔比为l: 1.2)开始加热微拌，缓漫将破^g升至10(TC，开动真空泵调节反应体系真 空輕出水时为止，在4，5小时内使反应鹏逐渐升至15(rC，至出水完全。停ihin热，降温，得至,于合成二羧基油酸mr安表面活性剂的中间体。在装有mt半、 计、回流冷凝器及滴液漏斗的四口瓶中，力口入以上制得的用于合成二羧基油酸翻安表面活性剂的中间体22.2g(0.06mol)加热鄉拌，在鹏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，二羧基油酸醐安表面活性剂中间体氯乙酸NaOH 摩尔比为l: 2.5: 5，然后再反应L5小时，停ihS应，得至横色澄清液体即为二羧基油酸mff安表 面活性剂。[1] MannheimerRSJohn JM. Surface-avtiveagents p].Brit 853441， I960.[2] Wechsler， Joseph R, Baber， Tomas G Battaglini， Geotge 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.Cycloimidine detivatives [P].US 2773068,1956.[5] Sano Y， Miyamoto M, Kim眼Y， et al. Zwhterions of l-poly(oxyethylene)-2-imidazoline derivatives anti-electrostaticagent for polyamide fiber [J].Polym. Ball. (Berlin),1982,6(5,6):343 349. [6] Ploog U, Retzold M， Vphues G. New imidazolines and their derivatives from fatty acids and hydrcB^all^lamines[J].Fette， Seif叫Ansrichm.，腦,82(2):57 59. [7]兰云军,鲍利江李延两性表面活性剂的猶'"应措鹏咏l繊概况中国皮革3)0332 (13):20~24 [8]王军，葛!la;刍P文苑两性表面活性剂的合/^各^m日用化学:r^2005,35(l):45"48 [9]梁梦兰两性咪鹏表面活性剂的合成与卿.精细石油化工，1986)2(5):14~2权利要求
1、二羧基油酸酰胺表面活性剂，其结构式为
2、 权利要求1戶皿的二羧 酸,表面活性剂的合^^法，，征在于该方^^括 合成路线Cl7H33COOH+ H2NCH2CH2NHCH2CH2OH -C,7H33CONHCH2CH2NHCH2CH2OH + C17H33CO CH2CH2NH2<formula>formula see original document page 2</formula> 2 ' Cl7H33CONCH2CH2NCH2CH2OH + C^HwCOI^CH/^NHCH^OONa歸H ICH2COONa CH2CH2OH合鹏呈第一、用于合fc羧基油酸翻安表面活性剂的中间体的制备在竊机械微半、鹏计及Mffi蒸馏驢的四口瓶中，按照靡尔比为l: 1 1.5的比例加入油酸和羟乙基乙二胺，开始加热M^半，缓漫将反应鹏升至io(Tc土i(rc，开动真魏调节反应体 系真空輕出水时为止，在3-5小时内使反应鹏逐渐升至15(TC土l(TC，至出tK完全，停ihi口热，降温，得到用于合成二羧基油酸醐安表面活性剂的中间体，结构式为第二采用"氯乙酸法"进行两性化得到二羧基油酸醐安表面活性剂在駭搅拌、驗计、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 油酸醐安表面活性剂的中间体，加热^ ，在鹏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，二羧翻酸itK表面活性剂中间体氯乙酸NaOH摩尔比为l: 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油酸S^表面活性 剂。
全文摘要
二羧基油酸酰胺表面活性剂及其合成方法。本发明提供的二羧基油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油酸及羟乙基乙二胺为原料，合成二羧基油酸酰胺表面活性剂中间体，然后，采用“氯乙酸法”进行两性化得到二羧基油酸酰胺表面活性剂，其中二羧基油酸酰胺表面活性剂中间体氯乙酸∶NaOH摩尔比为1∶2～2.6∶4～5.2。本发明提供的二羧基油酸酰胺表面活性剂对矿物油和植物油具有较好乳化、分散、悬浮油污的功能并有助于阻止油污的再沉积，对钢铁、铸铁等金属具有优良的防锈性能。另外它能增进阴离子和非离子乳液的稳定性和乳化油的润滑力。可广泛用于金属清洗剂、钻孔油、切削油，石油开采中的稠油降粘剂等产品。
文档编号B01F17/22GK101254438SQ20071015075
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