[发明专利]一种氨基酸型双子表面活性剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种氨基酸型双子表面活性剂及其制备方法和应用。

背景技术

双子表面活性剂是近年来研究比较热门、性能卓越的一类表面活性剂。其分子结构中往往含有两个亲水基、两个疏水基和一个联接基(或称间隔基)。通常联接基是以化学共价键的形式连接在亲水头基上或是靠近亲水头基，分为柔性联接基和刚性联接基。不同性质的联接基团也直接影响着双子表面活性剂的溶解性能和表面活性。与传统的表面活性剂相比，双子表面活性剂具有较高表面活性、低cmc(临界胶束浓度)、良好的水溶性、良好的耐盐性能、更易聚集成胶团、独特的流变性以及良好的分散性和润湿性能。这些优异的性能使得双子表面活性剂在生物、医药、化工、新材料、采油等领域发挥出极大的作用。

双子表面活性剂作为21世纪最有前景的一类表面活性剂，正受到表面活性剂、胶体和表(界)面化学、工业界的关注，但是其高昂的价格是限制其在各个领域应用的主要因素。而导致其价格昂贵的原因主要是由于合成双子表面活性剂的步骤比较繁琐、处理分离比较困难，加之一些双子表面活性剂产品的生产需要复杂而耗能的磺化、氧化、醚化等工艺。所以使得最终产品的成本提高，而无法大规模地推广应用在那些低利润、消耗大的领域，如三次采油、造纸行业以及污水处理等。

CN1935346A中描述了一种酰胺磺酸类的双子表面活性剂的合成，其方法采用了在乙二胺水溶液中滴加2-溴乙基磺酸钠进行反应，得到中间产物；再将中间产物与酰氯反应的两个步骤，并且，在该合成方法中使用了较贵的原料二元胺和酰氯。CN101502772A中公开了一种松香基磺酸盐型双子表面活性剂及其制备方法，其合成步骤也为两步法，首先用脱氢枞胺或歧化松香胺与二溴代烷反应得到中间体；再将得到的中间体与2-溴乙基磺酸钠进行磺化反应得到松香基磺酸盐型双子表面活性剂。该方法成本较高，难以大规模的推广使用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种的新的双子表面活性剂及其制备方法。本发明的双子表面活性剂的表面活性高、且成本低。

本发明提供一种氨基酸型双子表面活性剂，其中，该氨基酸型双子表面活性剂的结构如式(1)所示：

式(1)

式(1)中，n为3-25的整数；M^-为羧酸根阴离子COO^-或磺酸根阴离子SO₃^-；L为-(CH₂)_m-、-CH₂CH(OH)CH₂-和-CH₂CH₂OCH₂CH₂OCH₂CH₂-中的一种基团，且基团-(CH₂)_m-中的m为2-10的整数。

本发明提供一种氨基酸型双子表面活性剂的制备方法，其中，该方法包括在亲电取代反应条件下，在碱性条件下，将式(2)所示的脂肪胺和式(3)所示的钠盐以摩尔比1：1-1.2的比例在溶剂中进行第一接触后，再和式(4)所示的二卤代烷进行第二接触，

H₃C-(CH₂)_n-NH₂    式(2)

X-CH₂CH₂M^-Na⁺    式(3)

X₁-L-X₁          式(4)

其中，式(2)中，n为3-25的整数；式(3)中，X为卤素，M^-为羧酸根阴离子COO^-或磺酸根阴离子SO₃^-；式(4)中，X₁为卤素，L为-(CH₂)_m-、-CH₂CH(OH)CH₂-和-CH₂CH₂OCH₂CH₂OCH₂CH₂-中的一种基团，且基团-(CH₂)_m-中的m为2-10的整数。

本发明还提供一种上述方法制备的氨基酸型双子表面活性剂以及上述氨基酸型双子表面活性剂在聚合物复合驱油剂中的应用。