[发明专利]氟碳阳离子双子及杂化双子表面活性剂及其合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一类氟碳阳离子双子表面活性剂C_n^FC₄-2-C_n^FC₄及氟碳阳离子杂化双子表面活性剂C_n^FC₄-2-12的新的合成方法。

其中，n＝4，6，8。

其中，n＝4，6，8。

背景技术

双子表面活性剂(gemini或dimeric surfactant)是通过一个连接基以化学键的方式将两个传统表面活性剂分子连接而成，分子中含有2个亲水基团及2个亲油链。双子表面活性剂的结构通常表示为m-s＝m’，其中m、m’代表两侧疏水链所含碳原子的个数，s代表中间连接基上碳原子的个数。当m＝m’时，称为对称型双子表面活性剂，也就是我们通常认为的双子表面活性剂；当m≠m’时，就称之为不对称型双子表面活性剂，包括m的长度不等或性质不同，后者也叫杂化双子表面活性剂。

1936年，Kreimeier等报导了以乙炔作为连接基将两个醇分子连接在一起的双亲化合物，该结构被后世公认为最早的双子表面活性剂，但当时并未引起足够的重视(Kreimeier，O.R.Process of preparing tertiary ethynyl carbinols and product thereby produced.US2106180)。直到1971年，Bunton等才首先对烷基-α，ω-双烷基双甲基烷基溴化铵的合成以及表面性质、临界胶束浓度等方面的研究进行了报导(C.A.Bunton，L.Robinson.Catalysis of nucleophilic substitutions by micelles of dieationic detergent.J.Org.Chem.，1971，36：2346-2352)。1990年，日本的Okahara小组合成了一组新型两亲分子，离子头分别与一个亲油性的长链碳氢连接(Zhu，Y.P.；Masuyama，A.；Kirito，Y.I.；Okahara，M.Preparation and properties of double-or-triple-chain surfactants with two sulfonate groups devised from N-acyldiethanolamines.J.Am.Oil.Chem.Soc.，1991，68(7)：539-543)。1991年，Menger等合成了双烷基表面活性剂，由于其结构类似于天文学上的双子星座，因此给这种两亲分子命名为“Gemini(天文学上的‘双子星座’)表面活性剂”(Menger，F.M.；Littau，C.A.Gemini surfactant：synthesis and properties.J.Am.Chem.Soc.，1991，113：1451-1452.)。后来，美国纽约城市大学的Rosen小组和Zana小组等采用这一命名系统研究了PEO和PPO作为连接基的双子表面活性剂的合成及其表面性能(Rosen，M.J.Geminis：A newGeneration of surfactants.J.Chem.Technol.，1993，30：23-33；Zana，R.；Talmon.Y.Dependence of aggregate morphology on structure of dimeric surfactants.Nature，1993，362：228-229)。

氟碳表面活性剂本身就是一类特殊的表面活性剂，由于其独特的结构特征，决定了其具有非常独特的性质。与传统表面活性剂相比，氟碳表面活性剂具有较高的表面活性、高耐热稳定性、高化学稳定性及既憎水又憎油等优良特性。因此，新型氟碳表面活性剂的研究受到了全世界科学家的广泛关注。