[发明专利]一种有机硅双子季铵盐及其合成方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一类性能优良的新型表面活性剂的合成，尤其是有机硅双子季铵盐表面活性剂的合成，该表面活性剂可用于制备日用化学品、织物整理剂等，属于精细化工领域。

背景技术：

双子表面活性剂含有两个亲水头基和两个疏水链，由联结基团通过化学键连接而成。这类化合物显示了极好的表面活性，如很小的临界胶束浓度(cmc)、非常低的最低表面张力值等。一系列的研究表明Gemini表面活性剂具有较单烷烃链和单离子头基组成的传统表面活性剂高得多的表面活性。

最早报道的双子表面活性剂是1950年的美国专利US2524218中Frederick C.B.等合成的系列洗涤助剂中有一种结构为双子型的羧酸盐化合物，主要起鳌合、分散、润湿作用。

赵剑曦等[赵剑曦等Gemini阳离子表面活性剂的合成及其胶束生成物理化学学报200117(1)]对阳离子型的Gemini表面活性剂的合成进行了一些研究，以1-溴代烷与四甲基乙(己)二胺反应制备了阳离子型二溴化-N，N-二(二甲基烷基)乙(己)二胺系列Gemini表面活性剂，该类化合物在水溶液中具有较强的胶束化倾向。

北京航空航天大学陈功等的专利CN200510126037.X涉及一种双子表面活性剂(GAP)及其制备方法。该表面活性剂以3-对壬基苯氧基-2-羟基丙基三甲基氯化铵(NPQT)为单体，将两分子NPQT偶联得到。通过临界胶束浓度(CMC)测量发现，GAP的CMC值比NPQT低两个数量级，表面活性有显著提高。

Dipti Shukla与Vinod K.Tyagi[Dipti Shukla，Vinod K.Tyagi Synthesis and properties ofgeminis with two alkyl and two phosphate headgroups Eur.J.Lipid Sci.Technol.2008，110，576-580]研究了双磷酸酯类的表面活性剂，以焦磷酸、十二醇、氢氧化四甲胺、1，6-二溴己烷为原料，经过两步反应得到了阴离子型双子表面活性剂，具有优良的水溶性、发泡剂润湿性能。

齐齐哈尔大学的郭祥峰等[郭祥峰等甘氨酸酯衍生物双子季铵盐表面活性剂应用化学Vol.19 No.7]用二元醇双氯乙酸酯与N，N-二甲基十二烷基胺反应，合成了新型结构的甘氨酸酯衍生物双子季铵盐表面活性剂，具有较低的临界胶束浓度和良好的起泡、稳泡性。

乔治·G·I·摩尔与迈克尔·特拉萨斯的专利CN200680042890.6报导了氟化双子表面活性剂的制备，该类表面活性剂可有效降低溶液的表面张力，可用于消泡乳化剂、分散剂、润湿助剂等。

韩富等[韩富等新型含硅表面活性剂的合成及性能研究化学学报2004年第62卷第7期]利用含有双胺基的三硅氧烷中的伯胺基与D-葡萄糖酸-δ-内酯进行酰胺化，仲胺基与低聚乙二醇甲醚缩水甘油醚、二缩水甘油醚进行烷基化，制备了系列新型含硅表面活性剂及含硅双子表面活性剂，具有低的表面张力及临界胶束浓度。

目前的研究主要集中在疏水链以烷烃为主的结构上，对于含杂原子的双子表面活性剂的研究相对较少，其中以氟烃链结构的研究为主。对于含硅的双子表面活性剂的研究报导更少，而且现有的合成方法步骤复杂，成本较高。

发明内容：

针对现有技术的不足，本发明要解决的问题是提供一种制备有机硅双子季铵盐的方法，该方法反应步骤简单，产品纯度较高，具有良好的应用性能。

下面将详述本发明的技术方案：

本发明所述的有机硅双子季铵盐的制备方法可通过如下反应过程实现：

(RO)₂CH₃Si(CH₂)₃Cl+(CH₃)₂NR₁N(CH₃)₂→

(CH₃)₂(RO)₂CH₃Si(CH₂)₃N⁺R₁N⁺(RO)₂CH₃Si(CH₂)₃(CH₃)₂·2Cl^-

本发明提供一种有机硅双子季铵盐的制备方法，所述的制备方法如下：