一类头基区含羟基的阳离子Gemini表面活性剂及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一类头基区含多个羟基的季铵盐型阳离子Gemini表面活性剂及其制备方法，其结构式如下：m(2OH)-3(OH)-m(2OH)R＝n-CmH2m+1，m＝6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16该类表面活性剂的合成包括N-烷基二乙醇胺的合成和叔胺与含羟基的联接链的季铵化反应。在该表面活性剂的分子结构中，头基区域含有五个羟基，为一种新型季铵盐阳离子Gemini表面活性剂。羟基的存在可以明显地改变表面活性剂的自组织性质，这种结构的表面活性剂有助于丰富Gemini表面活性剂自组织的相关知识。
【专利说明】—类头基区含羟基的阳离子Gemini表面活性剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一类头基区含多个羟基的阳离子Gemini表面活性剂及其合成方法，属于表面活性剂科学与应用领域。
【背景技术】
[0002]Gemini表面活性剂是将两个传统的单头单尾的表面活性剂在靠近头基处通过联接链联接而成。与传统表面活性剂相比，其分子结构更加复杂，但也因此表现出独特的性能。相对于传统表面活性剂，Gemini表面活性剂具有更高的表面活性和更丰富的自组织行为。除此之外，它还具有较强的剥离作用，清除细菌在金属表面附着生长的培养基，而且通过吸附成膜，阻断了细菌与金属表面的通道，表现出优异的杀菌、缓蚀性能等。在染料中混入Gemini表面活性剂还可以促进染料的分散和增加织物对染料的吸附量。用Gemini表面活性剂改性的材料可以驱除地下水中非水液体和吸附深层土壤中的污染物。
[0003]离子表面活性剂的头基在其吸附和聚集过程中起着重要作用。当把离子表面活性剂的头基用羟基修饰后，会对表面活性剂的自组织行为产生更加明显的影响。官能团在表面活性剂分子中的位置也决定着分子间相互作用的方式。当分子中含有多个羟基时，化合物可能也会表现出某些特殊的性能。因此，有必要采用合成方法，综合考虑分子结构、羟基位置、数量等多种因素，制备新型含羟基基团的功能性表面活性剂，使这类表面活性剂的聚集体系发挥更加重要的作用。
【发明内容】
[0004]本发明涉及头基区含多个羟基的阳离子Gemini表面活性剂的制备与表面活性的测定。用溴代烷，二乙醇胺和1，3-二溴异丙醇为起始原料，获得的表面活性剂具有很强的聚集能力。
[0005]头基区含多个羟基的阳离子Gemini表面活性剂，结构式如下:m (20H) -3 (OH) -m (20H)的结构式:
【权利要求】
1.联接链及头基均含羟基的阳离子Gemini表面活性剂及其制备方法，其结构式如下:
m(20H) -3 (0H)-m(20H)
2.一种制备权利要求1所述的头基区含多个羟基的阳离子Gemini表面活性剂的方法，其特征在于，溴代烷与二乙醇胺反应得到烷基叔胺，得到的N-烷基二乙醇胺再与1，3- 二溴异丙醇反应得到目标产物，具体反应式如下: m (20H) -3 (OH) -m (20H)的合成路线:
3.根据权利要求2所述的制备头基区含多个羟基的阳离子Gemini表面活性剂的方法，其特征在于，所述溴代烷，二乙醇胺和1，3-二溴异丙醇均为市售。
4.根据权利要求2所述的制备头基区含多个羟基的阳离子Gemini表面活性剂的方法，其特征在于，溴代烷和二乙醇胺的摩尔比为1:2~5，长链烷基叔胺与1，3-二溴异丙醇摩尔比为2~5:1。
5.根据权利要求2所述的制备头基区含多个羟基的阳离子Gemini表面活性剂的方法，其特征在于，溴代烷和二乙醇胺的反应中，反应条件为50~80°C下反应24~72小时。
6.根据权利要求2所述的头基区含多个羟基的阳离子Gemini表面活性剂的方法，其特征在于，烷基醇叔胺与1，3-二溴异丙醇的反应中，反应条件为70~130°C下48~96小时。
7.根据权利要求2所述的联接链及头基均含羟基的阳离子Gemini表面活性剂的方法，其特征在于，所用溶剂为无水乙醇，丙酮，N, N-二甲基甲酰胺，乙腈中的任一种或其中任意几种以任意比例混合的混合溶剂。
【文档编号】B01F17/18GK103464050SQ201310461001
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2013年9月27日
【发明者】裴晓梅, 许宗会, 宋冰蕾, 崔正刚 申请人:江南大学