[发明专利]一种氟碳/碳氢混合型阳离子表面活性单体的制备方法

权利要求书

1.本发明提供一种氟碳/碳氢混合型阳离子表面活性单体的制备方法，其中，化合物IV为本发明合成的含有全氟烷基和碳氢疏水基团的季铵盐型表面活性单体。

包括如下步骤：

步骤(i)，利用二碳酸二叔丁酯(俗名：Boc酸酐)对N，N-二甲基乙二胺的氨基进行保护，将氨基转化成化学性质较稳定的酰胺基。

步骤(ii)，将氨基已被Boc保护的N，N-二甲基乙二胺与6-溴-1-己烯进行季铵化反应，反应结束后，减压除去溶剂，加入无水乙醚，冰浴搅拌2～12小时，析出白色固体，抽滤，得到白色固体粉末，即带有可聚合基团(烯键)的化合物I。

步骤(iii)，利用HCl-Et₂O饱和溶液对化合物I脱Boc，反应结束后，减压除去溶剂，加入无水乙醚，冰浴搅拌2～12小时，析出白色固体，抽滤，得到白色固体粉末，即化合物II。

步骤(iv)，在引发剂过氧化二苯甲酰(BPO)作用下，全氟己基碘烷和乙酸烯丙酯发生加成反应，然后在KOH的作用下脱去碘和乙酰基，过滤，滤液减压蒸馏，收集77～80℃/40mmHg馏分，为无色液体，即化合物III，3-(全氟正己基)-1，2-环氧丙烷。

步骤(v)，将化合物II和化合物III进行开环反应，减压除去溶剂，加入无水乙醚沉淀，得到化合物IV，为黄色粘稠膏体。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(i)所述N，N-二甲基乙二胺和二碳酸二叔丁酯的摩尔比可为1∶(1.1～1.5)，溶剂可为N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、丙酮、甲醇或乙醇，N，N-二甲基乙二胺与所述溶剂的质量分数比可为1∶(16～25)，反应温度可为25～40℃，反应时间可为0.5～2小时，投料方式是将二碳酸二叔丁酯溶于适量溶剂中在0.5～1小时内逐滴滴入N，N-二甲基乙二胺存在的反应体系中，反应在氮气氛围下进行。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(ii)在步骤(i)反应结束后直接进行，即利用一锅法合成化合物I，N，N-二甲基乙二胺和6-溴-1-己烯的摩尔比可为1∶(1.1～1.3)，不再添加溶剂，反应温度保持不变，反应时间可为24～72小时，投料方式是将6-溴-1-己烯在0.5～1小时内逐滴滴入步骤(i)的反应体系中，反应在氮气氛围下进行。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(iii)所述反应溶剂为甲醇，化合物I和与溶剂的质量分数比可为1∶(4～7)，HCl-Et₂O饱和溶液与溶剂的体积比为1∶(2.5～5)，温度为10～25℃，反应时间可为6～12小时，投料方式是将HCl-Et₂O饱和溶液在0.5～1小时内逐滴滴入化合物I存在的反应体系中。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(iv)所述全氟己基碘烷和乙酸烯丙酯的摩尔比为1∶1，将二者混合搅拌(此处不添加溶剂)，待混合溶液升温至95℃后保持数分钟，之后加入BPO，BPO和全氟己基碘烷的摩尔比可为1∶(50～100)，待反应急剧升温至160～170℃后，降温至120～130℃，保持30～60分钟，然后向上述反应体系中依次加入正己烷和KOH，正己烷为溶剂，且与全氟己基碘烷的质量分数比可为(1.5～2)∶1，KOH与全氟己基碘烷的摩尔比可为(2.5～3)∶1，反应时间可为4～6小时，温度为70～80℃。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(v)所述化合物II和化合物III的摩尔比可为1∶(3～5)，溶剂可为甲醇或乙醇，化合物II与所述溶剂的质量分数比可为1∶(100～120)，反应温度为可80～90℃，反应时间可为5～7天，所述反应在氮气氛围下进行。