[发明专利]一种二聚含四硅氧烷糖基表面活性剂及合成方法

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，尤其涉及一种二聚含四硅氧烷糖基表面活性剂的合成，属于精细化工中含硅表面活性剂的合成技术领域。

背景技术

二聚表面活性剂是由两个疏水基和两个亲水头基在亲水基或靠近亲水基附近通过联接基团（Spacer）以化学键相连而成的表面活性剂。与经典单链表面活性剂相比，二聚表面活性剂具有以下几个特征：

（1）高表面活性；与经典表面活性剂相比，二聚表面活性剂有极低的cmc和很强的降低表面张力的能力。二聚表面活性剂的cmc比经典单链表面活性剂要低1-2个数量级。

（2）丰富的相行为：在很多二聚表面活性剂体系中会出现预胶束(Premicellar aggregation)，通常会表现为在表面张力曲线中出现两个拐点值。一些二聚表面活性剂可自发形成囊泡。

 （3）二聚表面活性剂在一些应用性能如润湿性、增溶性、分散性以及起泡能力等方面都优于传统单头单尾表面活性剂。 

二聚表面活性剂最早出现于1971年，但真正兴起始于1991年， Menger等将所合成的双烷基链双头基表面活性剂命名为二聚表面活性剂，形象表述了此类表面活性剂的结构特征（Menger, F.Langmuir, 2000, 16, 9095-9098.）。其后，Rosen小组(Rosen, M.Journal of Colloid and Interface Science, 1996, 179, 261-268, Journal of Colloid and Interface Science, 2005, 289, 560-565.)、Zana小组(Zana, R.Journal of Colloid and Interface Science, 1998, 197, 370-376; Journal of Colloid and Interface Science, 2000, 227, 476-481)等相继在此方面做了大量工作。目前，二聚表面活性剂已经发展为国内外研究最为活跃的领域之一，但大部分研究集中在疏水基为直链烷烃的二聚表面活性剂，对其它类型疏水基（如杂原子）二聚表面活性剂经检索未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种疏水基为四硅氧烷的二聚糖类表面活性剂及其合成方法。

本发明的二聚含四硅氧烷糖基表面活性剂的结构通式如下：

 其中，n=1～15，最好是1～6。

二聚含四硅氧烷糖基表面活性剂水溶液的临界聚集浓度为1×10^-5～9×10^-4mol/L，最低表面张力为20.0～22.0mN/m；其在水溶液中可以形成囊泡类聚集体。由于硅氧烷和糖都是环境友好型的材料，表明其可以作为药物载体在药物传输体系中应用。

本发明提供二聚含四硅氧烷糖基表面活性剂的合成方法，包括如下步骤：合成氨乙基氨丙基四硅氧烷，合成二聚含四硅氧烷糖基表面活性剂，其中：

（1）氨乙基氨丙基四硅氧烷的合成

将六甲基二硅氧烷、氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷和催化剂混合，在温度为50～160 ℃，优选60～140 ℃下反应1～6h，反应完成后使催化剂失活，减压蒸馏得到无色液体氨乙基氨丙基四硅氧烷；

其中各物质的摩尔比为：六甲基二硅氧烷：氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷=1～15:1，优选摩尔比为2～10:1；催化剂：六甲基二硅氧烷与氨丙基三甲氧基硅烷摩尔之和比为 0.1～10:100；

所述的催化剂为碱性催化剂，选自：碱金属氢氧化物如氢氧化钠、氢氧化钾等，硅醇盐如硅醇钾、硅醇钠等，季鏻碱如四丁基氢氧化鏻等，季铵碱如四甲基氢氧化铵等。

所述的使催化剂失活的方法为：当催化剂为碱金属氢氧化物、硅醇盐时加酸中和使之失活；当催化剂为季鏻碱、季铵碱时，加热到100～200 ℃使之分解失活。

（2）二聚含四硅氧烷糖基表面活性剂的合成

将氨乙基氨丙基四硅氧烷与葡糖酸内酯、乳糖酸或乳糖酸内酯混合，溶解到低碳醇溶剂中，回流温度下反应3～10h，得到含糖基的四硅氧烷，再加入二缩水甘油醚，回流温度下反应6～20h，反应完成后蒸除溶剂，得到浅黄色液体二聚含四硅氧烷糖基表面活性剂；