[发明专利]一种合成烯丙基脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸（APEA-4）的新方法

说明书

本发明提供了一种合成烯丙基脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸(APEA‑4)的新方法。本发明以四乙二醇(HO(CH₂CH₂O)₃CH₂CH₂OH)、氯丙烯(H₂C＝CHCH₂Cl)、氯乙酸(ClCH₂COOH)和氢氧化钠(NaOH)为原料，合成烯丙基脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠，经30％盐酸酸化、过滤和减压蒸除溶剂得到目标产物；APEA‑4的收率为85～95％，纯度为85～90％；本方法相对于已报道的方法有以下几个优点：(1)操作简便且反应效率高；(2)反应条件温和；(3)APEA‑4的收率和纯度均较高；反应过程中没有引入除原料和溶剂以外的其它物质，溶剂没被污染且易于回收再利用；(5)避免因采用传统、低效的合成过程(聚合、萃取、蒸馏等)而造成大量的溶剂和能量损耗，以及环境污染。

技术领域

本发明属于有机单体的合成技术领域，涉及烯丙基脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸(APEA-4)的制备，尤其涉及烯丙基脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸(APEA-4)的制备新方法。用乙醇作为溶剂进行合成，一方面避免了有毒溶剂的使用，同时增加了反应物的溶解性且溶剂可回收再利用；另一方面避免因采用传统、低效的合成过程(聚合、萃取、蒸馏等)而造成大量的能量损耗及环境污染。

背景技术

烯丙基脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸(APEA)在疏水基和亲水基(-COO-)之间嵌入了四个环氧乙烷(EO)基团，使其具有普通阴离子表面活性剂难以比拟的水溶性和耐硬水性，并兼有阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的许多优良性能(如良好的起泡性、稳泡性以及优良的生物降解能力等)；同时由于存在疏水性的烯丙基，可与其他含有烯丙基或乙烯基的单体发生聚合，故其又是一类重要的合成有机单体。

据国内外文献报道，烯丙基脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸的合成方法有以下三种：

(1)羧酸盐封端法，实验室采用烯丙基聚氧乙烯醚(APEO)、氯乙酸(ClCH₂COOH)和氢氧化钠(NaOH)为原料进行羧甲基化反应，反应完成后冷却至室温，经萃取、过滤和减压蒸馏，所得产物真空干燥得淡红色透明液体烯丙基脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠，经酸化得到烯丙基脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸(APEA)，其反应方程式如下

CH₂＝CHCH₂O(CH₂CH₂O)_nH+NaOH→CH₂＝CHCH₂O(CH₂CH₂O)_nNa

CH₂＝CHCH₂O(CH₂CH₂O)_nNa+ClCH₂COOH+NaOH→CH₂＝CHCH₂O(CH₂CH₂O)_nCH₂COONa

但利用该方法合成烯丙基脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸(APEA-4)并未见报道。烯丙基聚氧乙烯醚(APEO)的原料稀缺，价格高，这主要是合成APEO的过程中可得到含有不同环氧乙烷(EO)基团数的烯丙基聚氧乙烯醚，分离过程相当繁琐且过程的能耗、物耗较大、对环境造成的危害也大，故采用该过程合成除烯丙基脂肪醇聚氧乙烯醚(1)羧酸(APEA-1)和烯丙基脂肪醇聚氧乙烯醚(2)羧酸(APEA-2)是可行的，但合成环氧乙烷(EO)的数量大于3的烯丙基脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸(如APEA-4)是不可行的；

(2)聚合法，该法用于丙烯醇与环氧乙烷在碱性催化剂下进行开环聚合生成乙二醇烯丙基醚，易产生副产物聚乙二醇和环氧乙烷聚合度在1以上的烯丙基聚乙二醇醚，其反应方程式如下