[发明专利]一种大头基的季铵盐表面活性剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种大头基的季铵盐表面活性剂C₁₂NC₄及其合成方法。其分子结构如下：本发明给出了一种含大头基的季铵盐表面活性剂分子结构与合成方法。该表面活性剂具有良好的聚集能力。可用于油田化学品、日用化学品、杀菌剂、抗静电剂和洗涤剂的配方中。

技术领域

本发明涉及一种大头基的季铵盐表面活性剂及其制备方法，属于表面活性剂的合成与应用领域。

背景技术

表面活性剂是一种加入极少量就能显著地降低溶液的表面张力并在体相中形成有序的分子聚集体的一类物质。从分子结构来看，表面活性剂由两部分组成，一部分为疏水基团，一部分为亲水基团，因此表面活性剂也被称为两亲分子。表面活性剂因其两亲特性，既能吸附在界面上，又可以在一定浓度的溶液中形成有序聚集体，因此具有润湿、乳化、增溶、洗涤、分散等性能。表面活性剂除在日常生活和工业生产中得到广泛应用外，还可用于光电器件、纳米粒子制备、生物工程等高新技术领域。

石油化工的发展，为表面活性剂的合成提供了广泛而充足的原料，使得表面活性剂的数量和种类呈指数上涨。目前，全世界表面活性剂的种类大约有20000余种，按照不同的分类方法，可以将表面活性剂分成不同的类型.例如，按照表面活性剂的用途分类，可分为增稠剂、增溶剂、消泡剂等；按照表面活性剂分子的亲水头基结构来分，可分为阴离子型、阳离子型、非离子型和两性型等；按照表面活性剂的疏水基结构来分，可分为碳氢表面活性剂、碳氟表面活性剂等。季铵盐型阳离子表面活性剂具有杀菌、抗静电等性能，在工业生产及加工过程中均具有广泛的应用。而一般常见的季铵盐型表面活性剂的头基上的氮原子多是被甲基取代。疏水链稍长时即存在溶解度较差的缺点。本发明通过合成方法，增大了季铵盐表面活性剂的头基，破坏其结晶性能，以改进其应用效果。

发明内容

本发明的目的是经过有机合成的方法，制备一种大头基的季铵盐表面活性剂，以改进其应用效果。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种大头基的季铵盐表面活性剂C₁₂NC₄，其结构式如下：

该表面活性剂的合成路线如下：

其具体的合成步骤如下：

十二烷基二乙胺的合成：将溴代十二烷，二乙胺与乙醇加入单口瓶中，加热回流下反应48h，反应结束后，旋转蒸发去除过量的乙醇，减压蒸馏得到纯的十二烷基二乙胺。

C₁₂NC₄的合成：将十二烷基二乙胺，溴代正丁烷与乙醇加入密封的单口瓶中，80℃反应48h，反应结束，旋转蒸发除去乙醇，乙酸乙酯结晶，得到白色产物。

有益效果

该种表面活性剂具有良好的聚集能力，其临界胶束浓度可达5mmol/L。可以应用于油田化学品、日用化学品、杀菌剂、抗静电剂和洗涤剂的配方。

附图说明

图1十二烷基二乙胺的¹HNMR。

图2表面活性剂C₁₂NC₄的¹H NMR。

图3表面活性剂C₁₂NC₄表面张力γ随浓度C变化曲线图(25℃)。

具体实施方式